CN103342330A - 浓缩果汁自动定量抽取系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种浓缩果汁自动定量抽取系统及方法，所述系统包括主机架及设于所述主机架一侧的电气控制柜，所述主机架上设有电连接于所述电气控制柜的主机、称重台、升降机构以及果汁泵，所述升降机构连接有吸料管，所述果汁泵一端通过所述升降机构连通于所述吸料管，另一端通过出料管连通于溶解桶，所述主机控制升降机构带动吸料管伸入果汁桶内，通过果汁泵将果汁桶内的浓缩果汁依次按预定重量抽取到溶解桶内，所述主机通过所述称重台测定到所述果汁桶的果汁抽取重量达到预定重量时，控制所述果汁泵停止工作。本发明实现了自动精准定量抽取果汁，减少了果汁抽取中污染环节及果汁损耗，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

浓缩果汁自动定量抽取系统及方法

技术领域

本发明涉及食品包装技术领域，尤其是涉及一种浓缩果汁自动定量抽取系统及方法。

背景技术

在果汁加工包装技术中，将原料高浓度的浓缩果汁按设定量抽取到稀释机是浓缩果汁稀释的重要工序，目的在于使得果汁能精确进行调配，保证果汁成品饮料的口味。

现有的浓缩果汁通常是人工或半自动装置进行定量抽取，需要至少包括舀取、称重、倒入等多个操作工序，其工作量大，生产效率低，而且单次称重及抽取的果汁量存在不小误差，无法做到自动精确定量抽取；人工称取果汁称量的准确性会受工人工作态度和责任心的影响，称取量记录数据由人工记录，数据的真实性也难以得到保证，从而无法保障果汁产品的品质；另，现有的浓缩果汁在抽取后通过未封闭的通道(例如直接人工舀取)进入稀释机，该操作容易造成对浓缩果汁的污染，还有，现有的浓缩果汁在抽取后残留果汁较多，果汁损耗较大，从而增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浓缩果汁自动定量抽取系统及方法，其能自动精准定量抽取果汁，抽取数据可由控制系统读取、保存、传输和下载，保证数据准确性、权威性及可追溯性，并且可以减少果汁抽取中污染环节，提高了生产效率，且减少果汁损耗，降低生产成本。

为达到上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种浓缩果汁自动定量抽取系统，包括主机架及设于所述主机架一侧的电气控制柜，所述主机架上设有电连接于所述电气控制柜的主机、称重台、升降机构以及果汁泵，所述称重平台上设有多个装有浓缩果汁的果汁桶，所述升降机构连接有用于抽取所述果汁桶内浓缩果汁的吸料管，所述果汁泵一端通过所述升降机构连通于所述吸料管，另一端通过出料管连通于溶解桶，所述主机接收所述电气控制柜控制信号，控制升降机构带动吸料管伸入果汁桶内，并通过果汁泵将果汁桶内的浓缩果汁依次按预定重量由所述吸料管以及出料管抽取到溶解桶内，所述主机通过所述称重台测定到所述果汁桶的果汁抽取重量达到预定重量时，控制所述果汁泵停止工作。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述升降机构包括设于所述主机架上的升降柱、垂直连接于所述升降柱的连接管道以及用于驱动所述升降柱上升或下降的升降马达。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述称重台上还设有连接于主机的感应器，该感应器可感测所述吸料管在伸入所述果汁桶内时是否接触到果汁桶的底部。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述连接管道朝向所述果汁桶的一端设有一可相对连接管道水平方向转动的旋转座，所述旋转座连接于所述吸料管，所述旋转座还连接有一可随旋转座转动的旋转缓冲软管，所述连接管道另一端设有升降缓冲软管，该旋转缓冲软管一端连通于吸料管，另一端连通于所述升降缓冲软管的一端，所述升降缓冲软管的另一端连接于果汁泵。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述吸料管包括固定连接于所述该旋转座的水平子管以及可拆下连接于所述水平子管的垂直子管。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述垂直子管朝向果汁桶的末端设有圆环型的防堵环，所述垂直子管在靠近所述防堵环的上方设有果汁侧吸入口，所述果汁侧吸入口沿所述垂直子管周向环绕分布。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述垂直子管于所述果汁侧吸入口上方设有用于防止果汁倒流至果汁桶中的止回阀。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述称重台上还设有连接于主机的水位感应器，所述吸料管的垂直子管上还设有用于稀释残留果汁的稀释水接口，当所述水位感应器感测到所述果汁桶内果汁被抽取下降到预设的最低液位时，所述主机通过所述稀释水接口向果汁桶内注入设定重量的调配用水。

另，本发明还提供一种浓缩果汁自动定量抽取方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过主机控制吸料管相对果汁桶转动，使得所述吸料管定位于待抽取果汁的果汁桶的正上方；

步骤S2：通过所述主机控制吸料管朝向所述果汁桶内下降，当所述主机通过感应器感应到所述吸料管接触到果汁桶的底部时，控制所述吸料管上升至所述吸料管与所述果汁桶底部的距离达到预设距离，所述预设距离为所述吸料管不触碰所述果汁桶底部的最小距离；

步骤S3：通过所述主机启动果汁泵，通过所述果汁泵将所述果汁桶内的果汁经由所述吸料管及出料管抽取到溶解桶内；

步骤S4：所述主机通过称重台测定到果汁抽取重量，当所述果汁抽取重量达到预定重量时，所述主机控制所述果汁泵停止工作。

进一步地，在上述的浓缩果汁自动定量抽取方法中，所述步骤S4之后还包括：

当所述主机通过水位感应器感测到所述果汁桶内果汁被抽取下降到最低液位时，所述主机控制向果汁桶内注入设定重量的调配用水以稀释果汁桶内的残留果汁；

通过所述主机启动果汁泵抽取果汁桶内稀释后的果汁，当果汁桶内稀释后的果汁被抽取下降到最低液位时，所述主机控制所述吸料管上升并转动到另一只待抽取的果汁桶内，重复步骤S1～S4。

本发明浓缩果汁自动定量抽取系统及方法实现了自动精准定量抽取果汁，减少了果汁抽取中污染环节及果汁损耗，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明浓缩果汁自动定量抽取系统一实施例的结构示意图；

图2图1中吸料管的部分结构示意图；

图3为本发明浓缩果汁自动定量抽取方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

请参阅图1，本发明浓缩果汁自动定量抽取系统包括主机架1及设于所述主机架1一侧的电气控制柜2，所述主机架1上设有电连接于所述电气控制柜2的主机3、称重台4、升降机构5以及果汁泵6，所述称重平台4上设有多个装有浓缩果汁的果汁桶7，所述升降机构5连接有用于抽取所述果汁桶7内浓缩果汁的吸料管8，所述果汁泵6一端通过所述升降机构5连通于所述吸料管8，另一端通过出料管9连通于溶解桶(图未示)，所述主机3接收所述电气控制柜2控制信号，控制升降机构5带动吸料管8伸入果汁桶7内，并通过果汁泵6将果汁桶7内的浓缩果汁依次按预定重量由所述吸料管8以及出料管9抽取到溶解桶内。

其中，所述主机架1具体包括平板状的台体12以及设于该台体12一侧的主机箱(图未标)，所述主机箱里容置有主机3，所述称重台4放置于所述台体12上，且所述称重台4的大小与所述台体12的大小基本相一致。所述称重台4可测定果汁桶7的重量并反馈给主机1，当所述主机1通过所述称重台4测定到果汁抽取重量(即果汁桶7重量的减少量)达到预定重量时，控制所述果汁泵6停止工作，而且所述称重台4测定到该果汁抽取重量接近预定重量时，控制所述果汁泵6运转自动减速，降低果汁抽取流量，从而实现了浓缩果汁的自动精确定量抽取。本发明可通过主机3调整果汁泵6的变频器频率，在果汁泵6最大流量范围内设定果汁抽取流量。且本发明浓缩果汁抽取数据可由主机读取、保存、传输和下载，保证数据准确性、权威性及可追溯性。

所述升降机构5包括设于所述主机架1上的升降柱52、垂直连接于所述升降柱52的连接管道54以及升降马达(图未示)，所述升降柱52可在升降马达驱动下实现上升或下降。

所述连接管道54朝向所述果汁桶7的一端设有一旋转座53，该旋转座53可相对连接管道54做水平方向转动；所述旋转座53连接于吸料管8，且所述旋转座53还连接有一可随旋转座53转动的旋转缓冲软管56，所述连接管道54另一端设有升降缓冲软管58，该旋转缓冲软管56一端连通于吸料管8，另一端连通于所述升降缓冲软管58的一端，所述升降缓冲软管58的另一端连接于果汁泵6。这样，所述吸料管8可在升降柱52的带动下实现上升或下降，从而调整吸料管8相对果汁桶7的垂直距离，并且可通过设定该升降马达的变频器频率，来调整吸料管8的升降速度。另，所述吸料管8可通过旋转座53做水平方向转动，即可相对果汁桶7转动以定位于待抽取果汁的果汁桶的正上方。本实施例中，所述旋转缓冲软管56及升降缓冲软管58均为硅胶管，可定期更换，具体是所述主机3可记录果汁泵6的运行时间，当所述运行时间达到预设的使用时间时，即自动提醒更换硅胶管。

进一步，所述吸料管8包括固定连接于所述该旋转座53的水平子管82以及可拆下连接于所述水平子管82的垂直子管84，所述垂直子管84可拆卸下来，方便清洗及更换。

请参阅图2，所述垂直子管84朝向果汁桶7的末端设有圆环型的防堵环86，所述垂直子管84在靠近所述防堵环86的上方设有果汁侧吸入口88，所述果汁侧吸入口88沿所述垂直子管84周向环绕分布。

由于果汁桶7内有塑料内袋或铝薄内袋(图未示)，所述防堵环86以及果汁侧吸入口88可以使得所述垂直子管84在抽取桶内果汁时其管口四周的吸力保持平衡，防止塑料膜或铝薄容易被吸到所述垂直子管84的管口中从而堵塞管口。

另外，所述垂直子管84于所述果汁侧吸入口88上方设有止回阀85，所述止回阀85可防止果汁倒流至果汁桶7中，果汁倒流后管道内进入空气，再次抽取时果汁需首先将空管道填满，该果汁有计量但未送到溶解机，从而影响到果汁的计量精确。

作为本发明的一实施例，所述称重台4上还设有连接于主机3的感应器(图未示)，用于在所述吸料管8伸入所述果汁桶7内时所述吸料管8是否接触到果汁桶7的底部，当所述感应器感应到吸料管8接触到果汁桶7的底部时，所述主机3控制升降机构5带动吸料管8上升远离所述果汁桶7的底部，并使得所述吸料管8与所述果汁桶7的底部之间保持为预设距离，从而使所述果汁桶7的果汁被最大程度抽取干净，将所述果汁桶7的残留果汁量降到最小。本实施例中，所述感应器为光电感应开关。

作为本发明的一实施例，所述称重台4上还设有连接于主机3的水位感应器(图未示)，用于感测所述果汁桶7内的液位；所述吸料管8的垂直子管84上还设有用于稀释残留果汁的稀释水接口89，所述稀释水接口89设有阀门(图未示)，打开阀门可向果汁桶7内注入调配用水。所述垂直子管84在靠近所述止回阀85的上方也设有多个稀释水注入孔87，所述多个稀释水注入孔87沿所述垂直子管84周向环绕分布。该稀释水注入孔87连接有用于控制向该稀释水注入孔87中注水的补水电磁阀(图未示)，当所述水位感应器感应到注入水重量后到位后，自动关闭补水电磁阀。

当所述水位感应器感测到所述果汁桶7内果汁被抽取下降到预设的最低液位(该最低液位可通过所述升降马达的返转设定时间或转数调整预设)时，所述主机3控制打开稀释水接口89的阀门，从而向果汁桶7内注入设定重量的调配用水，以稀释果汁桶7内的残留果汁。

请一并参阅图1及图2，本发明浓缩果汁自动定量抽取系统的工作过程如下：

首先，根据浓缩果汁稀释的产品信息，通过所述主机3设定所述浓缩果汁的单次抽取重量；接着，将多个装有浓缩果汁的果汁桶7放置于所述主机架1的称重平台4上，打开果汁桶7的桶盖及内包装袋；接着，通过电气控制柜2启动主机3并控制旋转座53转动，所述吸料管8在旋转座53带动下相对果汁桶7转动，从而所述吸料管8定位于待抽取果汁的果汁桶7的正上方；接着，通过电气控制柜2控制主机3来启动所述升降马达，所述升降马达驱动升降柱52及吸料管8朝向果汁桶7下降，当所述感应器感应到吸料管8下降接触到果汁桶7的底部时，所述主机3控制升降柱52带动吸料管8上升远离所述果汁桶7的底部，并当所述吸料管8与所述果汁桶7底部的距离达到预设距离(所述预设距离为所述吸料管8的防堵止回口86不触碰所述果汁桶7的底部的最低位置)时，所述升降马达停止工作，从而使所述果汁桶7的果汁被最大程度抽取干净，将所述果汁桶7的残留果汁量降到最小。

接着，通过电气控制柜2控制主机3启动果汁泵6，所述果汁泵6开始将果汁桶7内的浓缩果汁经由所述吸料管8、所述旋转缓冲软管56、升降缓冲软管58以及出料管9抽取到溶解桶内，在所述果汁泵6第一次抽取果汁时，需有管道内果汁充注过程，故需待所述出料管9的管口有浓缩果汁流出时再进行定量抽取。在所述果汁泵6抽取浓缩果汁的过程中，所述主机1通过所述称重台4测定到果汁抽取重量(即果汁桶7重量的减少量)，当单次所述果汁抽取重量达到预定重量时，所述主机1即控制所述果汁泵6停止工作。

当所述水位感应器感测到所述果汁桶7内果汁被抽取下降到最低液位时，所述主机3控制打开稀释水接口89的阀门，向果汁桶7内注入设定重量的调配用水以稀释果汁桶7内的残留果汁；接着，所述果汁泵6继续抽取果汁桶7内稀释后的果汁，当果汁桶7内稀释后的果汁被抽取下降到最低液位时，通过所述主机3使得吸料管8上升并转动到另一只待抽取的果汁桶7内，重复以上的抽取步骤。当所述果汁泵6抽取另一只待抽取的果汁桶7浓缩果汁时，需待浓缩果汁将管道内稀果汁排出后，即所述出料管9的管口有浓缩果汁流出时再进行定量抽取。

需要说明的是，在所述果汁泵6抽取果汁桶7内稀释后的果汁时，所述主机3只计算设定残留果汁数值而非稀释后抽取的实际重量。所述残留果汁数值为根据果汁桶内袋包装方式及果汁特性在主机中预设的经验值。所述主机3通过称量抽取果汁的重量乘以果汁稀释后的质量分数计算取的稀释后果汁数值，当所述主机3判断到抽取的稀释后果汁数值达到预设的残留果汁数值后，即结束对该果汁桶的抽取工作。

当所有果汁桶7均被抽取后，拆卸下吸料管8下方的垂直子管84，启动所述果汁泵6进行逆向运转，通过所述果汁泵6可将管道内残留果汁抽回果汁桶内，从而提高果汁的利用率，降低果汁的浪费。

当需要清洗所述浓缩果汁自动定量抽取系统时，需要拆卸下吸料管8下方的垂直子管84，从所述吸料管8的水平子管82接口处接入清洗液(清水、热水等)，启动所述果汁泵6进行逆向运转，管道内残留果汁及清洗液(清水、热水等)可通过高速溶解桶或专用排放管进行排放，清洗时间自定设定或人工控制，而该垂直子管84需单独人工清洗。

本发明浓缩果汁自动定量抽取系统中，所述主机架上单次可放置的果汁桶最大重量为1500kg，即一般最多可放置4个果汁桶，所述果汁泵的总扬程可达到15m，所述浓缩果汁的单次抽取重量的精度为±5‰以内。

请参阅图3，本发明还提供一种浓缩果汁自动定量抽取方法，包括以下步骤：

步骤S1：通过主机控制吸料管相对果汁桶转动，使得所述吸料管定位于待抽取果汁的果汁桶的正上方；

步骤S2：通过所述主机控制吸料管朝向所述果汁桶内下降，当所述主机通过感应器感应到所述吸料管接触到果汁桶的底部时，控制所述吸料管上升至所述吸料管与所述果汁桶底部的距离达到预设距离；

步骤S3：通过所述主机启动果汁泵，通过所述果汁泵将所述果汁桶内的果汁经由所述吸料管及出料管抽取到溶解桶内；

步骤S4：所述主机通过称重台测定到果汁抽取重量，当所述果汁抽取重量达到预定重量时，所述主机控制所述果汁泵停止工作。

其中，所述步骤S1之前还包括：

将多个装有浓缩果汁的果汁桶放置于主机架的称重平台上，打开所述果汁桶的桶盖及内包装袋。

所述步骤S3之前还包括：通过所述主机设定所述浓缩果汁单次抽取的预定重量。

所述步骤S4之后还包括：

当所述主机通过水位感应器感测到所述果汁桶内果汁被抽取下降到最低液位时，所述主机控制向果汁桶内注入设定重量的调配用水以稀释果汁桶内的残留果汁；

通过所述主机启动果汁泵抽取果汁桶内稀释后的果汁，当果汁桶内稀释后的果汁被抽取下降到最低液位时，所述主机控制所述吸料管上升并转动到另一只待抽取的果汁桶内，重复步骤S1～S4。

所述步骤S2中预设距离为所述吸料管不触碰所述果汁桶底部的最小距离。

相比于现有技术，本发明浓缩果汁自动定量抽取系统及方法具有如下有益效果：

1、可自动精准定量抽取果汁，无需人工舀取、称重、倒入操作，提高了生产效率；

2、果汁取用量自动控制、数据保存及下载功能，保障了果汁产品的品质；

3、通过果汁泵将浓缩果汁直接输送到溶解桶，减少了果汁抽取过程中污染环节且节省了时间；

4、果汁泵扬程可达15米以上，减少了果汁及空桶搬运过程；

5、浓缩果汁输送过程在单一管道内完成，方便了管道的清洗；

6、可自动稀释并抽取果汁桶内的残留果汁，减少了果汁损耗，降低了生产成本；

7、控制柜与主机分体设计，方便控制操作。

综上，本发明浓缩果汁自动定量抽取系统及方法实现了自动精准定量抽取果汁，减少了果汁抽取中污染环节及果汁损耗，提高了生产效率，降低了生产成本。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (10)

1.一种浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，包括主机架及设于所述主机架一侧的电气控制柜，所述主机架上设有电连接于所述电气控制柜的主机、称重台、升降机构以及果汁泵，所述称重平台上设有多个装有浓缩果汁的果汁桶，所述升降机构连接有用于抽取所述果汁桶内浓缩果汁的吸料管，所述果汁泵一端通过所述升降机构连通于所述吸料管，另一端通过出料管连通于溶解桶，所述主机接收所述电气控制柜控制信号，控制升降机构带动吸料管伸入果汁桶内，并通过果汁泵将果汁桶内的浓缩果汁依次按预定重量由所述吸料管以及出料管抽取到溶解桶内，所述主机通过所述称重台测定到所述果汁桶的果汁抽取重量达到预定重量时，控制所述果汁泵停止工作。

2.根据权利要求1所述的浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，所述升降机构包括设于所述主机架上的升降柱、垂直连接于所述升降柱的连接管道以及用于驱动所述升降柱上升或下降的升降马达。

3.根据权利要求1所述的浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，所述称重台上还设有连接于主机的感应器，该感应器可感测所述吸料管在伸入所述果汁桶内时是否接触到果汁桶的底部。

4.根据权利要求2所述的浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，所述连接管道朝向所述果汁桶的一端设有一可相对连接管道水平方向转动的旋转座，所述旋转座连接于所述吸料管，所述旋转座还连接有一可随旋转座转动的旋转缓冲软管，所述连接管道另一端设有升降缓冲软管，该旋转缓冲软管一端连通于吸料管，另一端连通于所述升降缓冲软管的一端，所述升降缓冲软管的另一端连接于果汁泵。

5.根据权利要求4所述的浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，所述吸料管包括固定连接于所述该旋转座的水平子管以及可拆下连接于所述水平子管的垂直子管。

6.根据权利要求5所述的浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，所述垂直子管朝向果汁桶的末端设有圆环型的防堵环，所述垂直子管在靠近所述防堵环的上方设有果汁侧吸入口，所述果汁侧吸入口沿所述垂直子管周向环绕分布。

7.根据权利要求6所述的浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，所述垂直子管于所述果汁侧吸入口上方设有用于防止果汁倒流至果汁桶中的止回阀。

8.根据权利要求1所述的浓缩果汁自动定量抽取系统，其特征在于，所述称重台上还设有连接于主机的水位感应器，所述吸料管的垂直子管上还设有用于稀释残留果汁的稀释水接口，当所述水位感应器感测到所述果汁桶内果汁被抽取下降到预设的最低液位时，所述主机通过所述稀释水接口向果汁桶内注入设定重量的调配用水。

9.一种浓缩果汁自动定量抽取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过主机控制吸料管相对果汁桶转动，使得所述吸料管定位于待抽取果汁的果汁桶的正上方；

步骤S2：通过所述主机控制吸料管朝向所述果汁桶内下降，当所述主机通过感应器感应到所述吸料管接触到果汁桶的底部时，控制所述吸料管上升至所述吸料管与所述果汁桶底部的距离达到预设距离，所述预设距离为所述吸料管不触碰所述果汁桶底部的最小距离；

步骤S3：通过所述主机启动果汁泵，通过所述果汁泵将所述果汁桶内的果汁经由所述吸料管及出料管抽取到溶解桶内；

步骤S4：所述主机通过称重台测定到果汁抽取重量，当所述果汁抽取重量达到预定重量时，所述主机控制所述果汁泵停止工作。

10.根据权利要求9所述的浓缩果汁自动定量抽取方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括：

当所述主机通过水位感应器感测到所述果汁桶内果汁被抽取下降到最低液位时，所述主机控制向果汁桶内注入设定重量的调配用水以稀释果汁桶内的残留果汁；

通过所述主机启动果汁泵抽取果汁桶内稀释后的果汁，当果汁桶内稀释后的果汁被抽取下降到最低液位时，所述主机控制所述吸料管上升并转动到另一只待抽取的果汁桶内，重复步骤S1～S4。

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