肚脐饼生产输送设备设计方案

一、项目背景

肚脐饼（又称“红糖肚脐饼”）是一种传统特色糕点，因其中心凹陷如肚脐而得名，主要原料为红糖、面粉和红薯淀粉。传统生产方式依赖手工操作，效率低且产品一致性差。为提高产能、保证品质稳定，需设计一套自动化生产输送设备，实现从原料混合到包装的全流程自动化。

二、设计目标

高效生产：产能≥6000个/小时，适应不同规格（直径50-80mm）。

保持传统风味：确保饼皮酥脆、红糖馅料均匀，避免输送过程中破损。

食品级卫生标准：设备材质采用304不锈钢及食品级塑料，符合HACCP要求。

智能化控制：采用PLC+触摸屏控制，实现温度、速度、重量等参数精准调节。

三、工艺流程及设备组成

1. 原料预处理段

自动配料系统：

采用螺旋输送机+称重模块，精准控制面粉、红糖、水的配比。

配备液体红糖加热罐（恒温60℃），防止结晶堵塞管道。

和面机：双轴搅拌，确保面团均匀，含水率可控（25%-30%）。

2. 成型段

辊压机：将面团压制成1.5-2mm厚面皮，可调节厚度。

冲压成型机：

圆模冲切饼胚，中心同步压凹（形成“肚脐”结构）。

废料自动回收，重新利用。

注馅系统：

采用定量泵注入红糖馅料（误差±0.5g）。

红外检测确保注馅位置准确，避免外溢。

3. 烘烤段

多层网带式烤箱：

分3温区（180℃/200℃/160℃），确保饼皮酥脆、红糖焦香。

热风循环+红外加热，受热均匀，避免局部烤焦。

翻面机构：烘烤中途自动翻转，确保双面上色一致。

4. 冷却输送段

多层冷却线：

不锈钢网带输送，自然冷却+强制风冷（风速可调）。

缓冲设计（硅胶垫+减震弹簧），防止饼体碎裂。

5. 包装段

视觉检测分拣：

剔除破损、变形、色泽不均的产品。

自动包装机：

采用枕式包装（食品级薄膜），充氮保鲜。

称重校验，确保每包数量准确。

四、关键技术创新点

精准注馅技术

采用伺服控制定量泵，结合视觉定位，确保红糖馅料精准注入“肚脐”凹陷处。

防粘输送设计

烘烤段网带采用特氟龙涂层，避免糖浆粘连，减少清洁频率。

智能温控系统

烤箱温度实时监测，自动调节热风循环速度，确保烘烤均匀。

模块化设计

冲压模具、注馅头等关键部件可快速更换，适应不同产品规格。

五、设备参数与布局

工段

设备

主要参数

原料处理 螺旋送料机 输送量300kg/h，精度±1%

成型 冲压注馅一体机 冲压频率120次/分钟，注馅精度±0.5g

烘烤 多层网带烤箱 长度15m，3温区，天然气加热

冷却 多层冷却线 5层网带，总长20m，冷却时间≥8分钟

包装 枕式包装机 速度80包/分钟，支持5-10个/包

六、控制系统设计

核心硬件：

西门子S7-1500 PLC + 10英寸触摸屏HMI。

光电传感器+称重模块+红外测温仪。

软件功能：

配方管理（存储不同产品参数）。

实时监控（温度、速度、故障报警）。

数据追溯（记录生产批次、工艺参数）。

七、预期效益

生产效率：人工减少80%，日产能提升至10万片。

成品率：破损率<0.3%（传统工艺约5%）。

节能降耗：余热回收系统降低能耗15%。

八、结论

本方案通过自动化注馅、智能温控和防碎输送技术，在保留传统肚脐饼风味的同时实现高效、稳定生产，适用于规模化食品加工企业。