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本期视频主要内容： 文更发明了穿羊肉串的机器，在一家烤肉店试验时却不被看好，羊肉串穿串机穿串的成功率不高，比不上手工串肉。面对家里的反对，文师傅坚持对机器进行改造，一对十，机器队铁签弯曲变形的状况，质量远远不如人工队。面对一次次的失败，他还是坚持改进机器，一对三十，虽然数量上输给了人工队，可是在质量上还是受到大家好评。（《我爱发明》 20151215 美味穿出来）
发明人联系方式：文更（15609875244）
编导手记：文更一家三口很真诚，很朴实，很踏实，也许就是这样的特质让他们可以在一个不足10平米的卧室里挤了七年，可以在困顿窘迫的时候还一直闷头坚持发明。
文更的父亲是机械方面的能人，以前村里的电视机、洗衣机等家用电器，但凡有点问题，找他就对了。后来他带上130元钱来盘锦打工，开了自己的机械厂。七年前的一天，一个烧烤店的朋友，问他能不能做一个羊肉穿串机，文师傅一口答应了下来。没想到这一研发就是4年，机器的研发始终没有关键突破。他却一直没有放弃，用机械厂的钱补贴发明不说，日常的活儿接的越来越少。文更大学毕业后，毅然回家担起了家庭的重任，同时继续穿串机的研制，在父亲的指导下，又坚持了3年，终于发明出了羊肉串自动穿串机。
刚发明出来的机器虽然能穿上肉串，但是浪费率很高，穿出的串也不好看，完全不被烧烤店的人接受，为了改进机器，文更用了很多羊肉做测试，家里抗不住这样的花费。文更没办法，决定把用来实验的一部分羊肉卖出去，让父母压力小一点。他进货被坑，卖串被拒绝，就这样一家家谈，经过两年的时间，终于熟悉了羊肉加工的整个流程，每天除了调试机器，文更还得把加工出来的羊肉卖掉，每天工作16个钟头，就这样，他咬紧牙关，一步步试验改进，羊肉串穿串机越来越成熟了。
最后机器的效率达到一分钟50-60串，穿出的串大小均匀。人机大战时，记者采访了很多来看机器的市民，大家都说没见过这样的机器，机器确实效率高，羊肉串穿串机穿的串好，评价很高。
[我爱发明] 20170506 巧穿成串
本期节目主要内容： 来自黑龙江哈尔滨的邹杨，由于串肉难导致串店经营不善倒闭，因此他一心想要做台肉串穿串机，他利用一个方形盒子，将肉片平铺进去，通过锥形导向孔实现了签子快速成列插入，通过刀槽以及导向板的运用，实现了简易方便高效率串肉成串的目的。（《我爱发明》 20170506 巧穿成串）
发明人联系方式：发明人：邹杨 电话：15546368271
发明摘要：本发明提供一种箱体式肉串机，包括底座和由箱底、四个侧面板和可开启的上盖构成的方形箱体，所述箱底通过可调螺栓安装在底座上，箱底上表设置有锥形孔阵列，每行锥形孔之间和每列锥形孔之间分别设置有横向凹槽和竖向凹槽，四个侧面板上均设置有竖直方向的切刀卡槽，相对的一对侧面板上的切刀卡槽的数量加上1等于锥形孔阵列的行数，另外一对侧面板上的切刀卡槽的数量加上1等于锥形孔阵列的行数，可开启的上盖上均匀设置有签子导向孔阵列，签子导向孔阵列的行数与列数分别和锥形孔阵列的行数与列数相等。肉串穿串机发明结构简单，操作方便且成本低。
羊肉串穿串机价格和穿羊肉串机价格
TEL:400-6250-1664 0319-8333222 邢台润联机械设备有限公司
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咨询热线:0319-8322225 邢台润联机械设备有限公司
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——杨绮云，旋转式自动肉串机结构设计—杨亮
旋转式自动肉串机结构设计
杨绮云，杨
亮
(哈尔滨商业大学轻工学院，哈尔滨150028)
摘要：肉串作为一种方便快餐类食品，能够适应当代快节奏的生活方式。为提高肉串生产的机械化
程度和生产效率，从肉串的制作工艺出发，研究计量成型机理，进而设计了一台自动肉串机。本文介绍了该机的计量成型机构、插签机构、脱模机构的结构及工作原理。
关键词：食品机械;自动肉串机;计量成型;插签;脱模
中图分类号：TS203文献标识码：A文章编号：1005－1295(2013)02－0025－03doi：10．3969/j．issn．1005－1295．2013．02．007
StructuralDesignofＲotaryAutomaticKebabStringMachine
YANGQi-yun，YANGLiang
（CollegeofLightIndustry，HarbinCommercialUniversity，Harbin150028，China）
Abstract：Asaconvenientsnackfood，kebabcanadapttothefastpaceofmodernlifestyle．Studytheme-trologicalandmoldingmechanismfromtheworkmanshipforimprovingtheautomationlevelandproductionef-ficiencyofthekebabproduction．Thendesignanautomatickebabmachine．Thepaperintroducesthestructureinsertingbamboostickserviceandde-constitutionandworkingprincipleofmoldingandmetrologicalservice，mouldingservice．
Keywords：foodmachine；automatickebabmachine；metrologicalandmolding；insertstick；demoulding
仅插签工序实现了机械化，工人劳动强度大、生产
效率低、食品卫生安全性差。因此，急需开发具有成型、插签等功能的肉串机。国外发达自动计量、
肉类食品是非常重要的民生产品。2011年
我国肉类总产量7957万吨，比2010年增长0．4%，中国已成为世界最大的肉类产品生产国。中国肉类产品已从短缺状态发展到供给有余状［1］
态。肉类加工是指对畜禽的屠宰和肉分割，副产品加工，冷却，冷冻和冷藏加工及肉制品的加工［2－3］
。肉串是中国的特色食品，等以其营养丰富、风味独特、食用方便，而受到广大消费者的喜爱，
［4］
肉串的需求量不断上升。目前国内肉串加工方式主要以手工和半自动穿串机为主。半自动生产设备生产过程中的上料和计量方式均为手工，
国家生产的肉串机由于肉串生产工艺与国内有较大差异，不适用于国内肉串生产。自动肉串机的设计与研究正是为了解决目前企业所面临的一系列问题。
肉串的传统手工加工工艺过程是：下料—
［5］
配料—滚揉—穿串（手工）—速冻—包装。为改变手工穿串工序的生产状况，本文介绍的自动肉串机是能对滚揉腌制后的肉料进行自动计量、成型和穿串加工的设备，以替代传统的手工穿串工序，减少工人劳动强度，提高生产效率。
0引言
收稿日期：2012－12－26;修稿日期：2013－01－08作者简介：杨绮云(1959－)，女，教授，主要研究方向为食品机械设计及制造，通信地址:150028黑龙江哈尔滨市道里区通达街138号
，E-mail:yangqy@hrbcu．edu．cn。哈尔滨商业大学轻工学院
25
包装与食品机械2013年第31卷第2期
11．1
设备的组成与工作原理设备的组成
根据手工穿串工艺，设计的自动肉串机分为5部分：计量成型机构、插签机构、脱模机构、传动机构，及控制系统。为了保证工作的连续性，将设备设计成多工位回转式结构。计量成型机构、插签机构和脱模机构均布在圆周上，任意两相邻机构之间都留有一个空工位。模具均布在转盘上，由步进电机带动转盘将模具输送至各工位。各机构动作均由气缸带动执行机构做往复直线运动。控制系统采用PLC实现各机构气缸和电机的协
［6］
调动作。设备的平面布置图如图1所示
。
2
图3
自动肉串机整机虚拟样机设计
关键机构工作原理
自动肉串成型机主要机构有：计量成型机构、插签机构、脱模机构等，其工作原理如下。2．1
计量成型机构
如图4所示，计量成型机构主要由推肉活塞、
储肉槽、导管、预成型腔、模具、计量杆、气缸等部分组成。储肉槽采用圆柱形柱塞腔形式，圆柱形的结构可以使肉料在腔体内的受力更均匀。工作
保证预成型腔内的容积一时计量杆插入模具中，
定，推肉活塞将肉料向前挤压，充满预成型腔预留
的容积，完成计量。经实践证明，采用容积式计量
图1
平面布置图
1．2
旋转式自动肉串机工作原理
自动肉串机分为3个工位，分别完成计量成
方式，由于肉料的不可压缩性，当肉料充满预成型
腔后，能够达到较高的计量精度。之后计量杆退回，成型杆将预成型腔中一定体积的肉料推入模
除驱动推肉活具中完成成型。完成成型计量后，
塞的气缸保持原位，其余气缸复位。待推肉气缸
到达最大行程后复位，重新充填肉料【羊肉串自动穿串机】
。
型、插签和脱模操作。电动机带动机架上的模具转
至各工位，通过挡块使模具在各工位实现准确定位，定位后3个机构在各工位同时动作。计量成型工位，主要完成对肉料的计量和成型操作，最终将肉料注入模具中。插签工位，插签机构完成对肉料的插签操作。脱模工位，脱模机构将已经完成插签完成脱模操作。待3个工位都完成动的肉串推出，作后，工作循环结束。电机带动转盘旋转进行下一工作循环。此设备可自动完成成型计量、插签、脱模动作，一次多串，多工位同时动作，能够大幅提高图3所示
。生产效率。基本结构如图2、
图4成型计量机构
1－推肉气缸2－插板气缸3－推肉活塞4－储肉槽
5－插板6－导管7－预成型腔8－模具
9－计量用气缸10－夹紧用气缸11－底板12－成型气缸13－推肉杆14－转盘15－计量杆16－支架
2．2
插签机构
如图5所示，模具到达插签工位后，密封架将
模具的一侧密封，压板在振动气缸的带动下打开，储签槽内的竹签依靠重力落入到底板的凹槽内，
图2
总体结构图
1－计量成型机构2－插签机构3－脱模机构
4－连接架5－转盘6－模具7－
机架
之后压板将凹槽内的上端密封，铁签在插签气缸的带动下沿着导轨迅速向前运动，将竹签插入肉料中。完成插签动作后所有气缸复位。
26
——杨绮云，旋转式自动肉串机结构设计—杨亮
水平。当托板上端与挡板接触后，托板向上翻起
与肉串脱离，完成脱模操作。为防止脱落过程中可能发生的粘连情况，在托板翻起的同时，剪切板
［7］
下落剪切，保证肉串顺利落下。3
结束语
设计的自动肉串机可自动完成计量成型、插签、脱模等操作。设计了可更换的模具，可以满足不同要求的产品。设备可以同时穿制多支肉串，提高了自动化水平，大幅提高生产效率。
图5
插签机构
1－密封气缸2－底座3－导轨4－密封架5－模具
6－储签槽7－竹签8－导轨9－插签气缸10－隔板11－压板12－振动气缸13－翻转机构
本设计为今后企业实现肉串生产自动化提供了可行方案，有一定的参考和应用价值，有助于促进我国肉类加工业的进步。
2．3
脱模机构
参考文献：
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图6
脱模机构
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1－气缸2－推杆支架3－连接板4－支撑座5－剪切气缸6－挡板7－托板8－导向杆9－推杆10－支架11－剪切板12－模具
如图6所示。当模具运动到脱模工位时，气
缸带动推杆将肉串从模具中推出，为防止肉串提前脱落，影响产品的质量，在整个推出过程中，托
以保证肉串运动时保持板一直托住竹签的末端，
（上接第8页）参考文献：
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27
手动穿串机介绍
穿羊肉串是个麻烦活，给的钱少了没有人干，给的多了成本就高了，买那些大型的穿肉串机成本太高，最少也得5000元甚至过万元，而且大型的穿串机效率实在不高，由于采用的是气动装置，容易出现故障到最后成了一堆废铁。老板抱怨，雇工也抱怨，最不愿意干的工作就是穿肉串，工作单调，不注意还有扎破手的危险。
因此我们设计制造了手动穿串机。
1.主体采用合金制造，永不生锈,滑块采用冷拔 #45钢,强度更加给力。模板采用国际食品级复合PE模板，采用出口标准生产。
2.本机结构科学，操作简单，可靠性强，穿串快效果好，轻松省力，速度与自动穿串机一样，每小时可穿1600--2000串（填满肉的模板）。
3.用户根据喜好可以在肉串任意位置添加肥油，肉串长短在要求范围内可任意调整，适用于各种长短的竹签，圆钢签，扁钢签及带木柄的钢签，一次可穿10串，肉串整齐，美观，规格一致。
4.本产品穿串效果好，速度快，坚固耐用，经济实惠，安全可靠，老人孩子及能力较低的【羊肉串自动穿串机】
工人都可快速的操作，能有效的解决生产效率低，劳动强度大，雇人难，工资高等问题，是肉串生产商户，餐馆，及个人用户的首选。
5.本机能穿牛、羊、鸡肉串、鸡珍串、鸡心串、鱿鱼串、豆腐块、海带结等串制品；穿出来的串大小均匀，干净卫生、无揉搓、口感好；用户可根据喜好在肉串任意位置添加肥油；肉串长短在要求的范围内可任意调整；是肉串生产企业及个人用户的理想选择。 6. 本厂专业定制各种穿串专用模具，如：板筋，鱿鱼（大、小），肉丸，蛋类，块状蔬菜，豆腐，鸡翅，鸡柳，腰子，骨肉相连，糖葫芦等块状食材。量大从优。
机器参数:
机器尺寸：长780 mm * 宽330 mm * 高200 mm 穿串速度：小时:1600--2000串（填满肉的模板） 肉串长度：180 mm * 150 mm 签子长度：250 mm — 450 mm 直 径：2 mm — 4 mm 材质不限 机 重：35公斤
保 修：一年免费质保，终身保修。
使用方法
1.使用不同长度的签子，如何调整机器
将选择定好的一种签子放入签子槽中，松开模板锁（图3），移动模板，使签子的前端（尖的一端）1mm—10mm担在模板上即可，然后锁紧模板。（注意！签子的末端要靠在推板（图7）上） 2.推力大小的调节
根据所穿物的硬度不同。造当调节推力大小将为您带来事半功倍的效果。松开调节螺丝（图8），将滑块向上移动能提高穿串速度，向下移动便可以增加推力。这样操作起来会更加轻松。最后拧紧调节螺丝（图8）。 3.移动钩板的调节。
移动钩板（图4）和钩板（图6）是用来防止签子在穿串过程中弯曲或崩出签槽的装置。 松开钩板行程锁（图5），将移动钩板（图4）前后移动，使其位置处在签子长度的1/2或靠近前端1/3处为好。操作者也可根据实际情况选择适当位置。然后再锁紧钩板行程锁（图5）。
4.压肉模板具有合模锁死功能（图1）。 （合模后不回自己弹开）。
操作者自己可根据不同肉类及肉块大小适当增加或减小压力。
注意事项
每次使用后，请将机器擦洗干净。要防止油渍或污垢等杂物对漆面的伤害。要尽量避免水或污物流入轴承内。
请保持所有导轨的清洁，定期用机油润滑导轨和导轨轴承，使其能更好的工作。 严禁野蛮操作，请您轻拿轻放，防止磕碰。以免影响您正常使用。禁止儿童玩弄，以防夹手。
毕业设计(论文)
自动穿串机
MACHINE OF INTERPOSING【羊肉串自动穿串机】
STRINGES AUTOMATICALLY
徐州工程学院学位论文原创性声明
本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行
研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名： 日期： 年 月 日
徐州工程学院学位论文版权协议书
本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日
摘要
本产品适用于新型食品加工行业。由于传统手工穿串不卫生、人员不稳定、人工在穿插不注意时很容易穿到手上发生危险、产量不高，所以研制一种自动穿插机构代替传统手工，提高工作效率降低劳动强度。
本文介绍传动系统和进给机构设计方案的选定，并对所用的齿轮传动和链传动进行了详细计算，对弹簧、齿轮、链轮和轴进行强度、刚度的校核计算。
本产品采用同步链达到供料和穿插动作同步，实现穿插动作的完成。
本机构是在食品装料机械的基础上设计的。此机构具有结构简单、体积小、成本低等优点。
关键词 穿插机械；链传动；食品加工
Abstract
This product is suitable the new food processing profession. Because the tradition puts on the sting not health,the personnel is not stably,the man-power when interludes dose not pay attention is very easy to be danger,the out put is not to be higher, therefore develops one kind of manual interludes organization to replace the traditional manual enhancement working efficiency to reduce the labor intensity.
This article introduced that the transmission system and the feed system design proposal’s designation,and to the gear drive which and the chain drive used has carried on the detailed computation,to the springing, the gear,the chain wheel and the axis carried on the intensity,the rigidity examination computation.
This produce uses the synchronized chain to achieve for the material and the interludes movement synchronization,realizes interludes movement completion.
This organization is in food feed in machinery’s foundation to design,this organization has the structure to be simple,the volume is small,cost low and otherwise merit.
Keywords Insertes machinery Chain drive Food process
目 录
1 绪论 ........................................................................................................................................................................ 1
1.1 序言 ................................................................................................................................................................ 1
1.2 穿串机的设计思路 ................................................................................................................................... 1 2 穿串机各机构的选择及设计 ........................................................................................................................ 3
2.1 下料机构的选择及设计.......................................................................................................................... 3
2.2 定量送料机构的设计 .............................................................................................................................. 4
2.2.1 工作原理 ............................................................................................................................................. 4
2.2.2 机构示意图 ........................................................................................................................................ 4
2.2.3 花盘的设计 ........................................................................................................................................ 4
2.2.4 摆盘的设计 ........................................................................................................................................ 5
2.2.5 离合器的选择和设计 ..................................................................................................................... 5
2.3 穿插机构 ...................................................................................................................................................... 7
2.3.1 竹签箱结构 ........................................................................................................................................ 7
2.3.2 竹签推送机构 .................................................................................................................................... 7
2.3.3 传动系统机构的设计 ..................................................................................................................... 8
2.3.4 蜗轮蜗杆的设计 ............................................................................................................................ 11
2.4. 卸料机构的设计 .................................................................................................................................. 15
2.4.1 工作原理 .......................................................................................................................................... 15
2.4.2 弹簧的设计 ..................................................................................................................................... 16 3 电机传动方案的分析与选择 ..................................................................................................................... 20
3.1 电动机的设计分析 ................................................................................................................................ 20
3.2 电动机的选择和计算 ........................................................................................................................... 20 4 减速器的选择 .................................................................................................................................................. 23
4.1 减速器的设计与计算 ........................................................................................................................... 23
4.1.1 计算传动装置的传动比和运动、动力参数 ...................................................................... 23
4.1.2 齿轮各参数的的设定 .................................................................................................................. 24
4.1.3 轴的设计计算与校核 .................................................................................................................. 28
4.1.4 键的选择及强度计算 .................................................................................................................. 29
4.2 减速器的结构和附件设计 ................................................................................................................ 30
4.3 减速器的润滑和密封 ......................................................................................................................... 33 结 论 ....................................................................................................................................................................... 34 致 谢 ....................................................................................................................................................................... 35 参考文献 ................................................................................................................................................................ 37 附 录 ....................................................................................................................................................................... 39 附录1 .................................................................................................................................................................. 39
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