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上海电机学院
【摘 要】目前食物的油炸工作全部由人工操作完成，而且食物油炸時间、温度不易控制。本文设计了一种自动油炸锅，主要由自动油炸机构和控制系统组成，可以自动实现油炸食物在油锅内翻转、捞起、沥油、出锅等动作，完成油炸工作，并且根据食物的特点，可通过控制面板调节油炸时间和油温，自动地完成油炸过程。
【关键词】油炸机构；控制系统；自动油炸
目前市场上的饮食店对食品例如薯条、鸡翅等的油炸工作全部由员工操作完成，员工的劳动工作量较大，重复性的油炸动作会引起员工的手腕综合症，导致肌肉劳损；同时油炸的时间由员工控制，造成实物油炸时间过长而不鲜嫩或者油炸时间过少而不熟透，影响食物的安全与人体的健康。根据上述问题，设计了一种自动油炸锅，主要由自动油炸机构和控制系统组成，可以自动完成对食物的油炸、翻转、捞起、沥油动作，减轻了员工的工作量和工作强度；并且可以根据食物的特点，可通过控制面板调节油炸时间和油温，自动地完成油炸过程，所油炸食物处于恰当的油炸时间和温度，食物可口美味、安全与卫生。
1.自动油炸锅的结构设计
本文所设计的自动油炸机构是由电机带动的可控传动装置、油炸食品的输送装置、油炸食品出锅装置三个主要部分组成，结构见图1（a、b）所示。
1.1电机带动的可控传动装置
该传动装置包括八个分别对应设于机械腔体周侧八个角上的等大小的链轮（2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8），若干平板状滤油网（4），一个驱动电机（7）。八个链轮左右对称放置在腔体的两侧，每侧的四个链轮与链条（3-1、3-2）啮合在一起，平板状滤油网（4）与左右侧的两根链条（3-1、3-2）连接在一起。
驱动电机（7）带动链轮（2-1）转动，链轮（2-1）与链条（3-1）啮合，因此链条（3-1）作直线移动，从而带动若干平板状滤油网（4）作跟随运动，在不同位置处实现不同的位姿，在油锅内带动食物作翻转和捞起动作。
1.2油炸食品的输送装置
该输送装置包括与左右对称链条垂直固定连接的平板滤油网（4），平板滤油网是一种多空网状板，均匀分布在两根链条之间，由电机带动链轮（2-1）从而带动左右链条（3-1、3-2）移动，由于腔体周侧八个角上的等大小的链轮（2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8）与左右链条（3-1、3-2）啮合，因此平板滤油网（4）随着链条的移动在油锅体中做循环周期运动，将油炸食品从油锅中翻转、捞起、沥油，然后输送到出锅口。
1.3油炸食品出锅装置
该出锅装置包括一个倾斜的长形槽状传送板（5），当油炸好的东西通过平板滤油网（4）逐渐旋转至最高点，其位姿水平状态（0°）逐渐倾斜，最终为垂直状态（180°），食材随着重力而下落，随后落入到下方的传送板（5）上。当食材从平板滤油网上落下，随后随着传送板滑下，炸好的食品将自动滑落到下方准备好的盘子中，其中平板滤油网采用多孔结构，在转至油锅油面上方处即可以实现沥油。
2.自动油炸锅的控制系统
2.1自动油炸锅的工作原理及工作顺序
本设备的操作流程如流程图2所示，根据食物种类设定温度和时间，控制油锅内的油温和电机的转速，例如薯条的油炸温度为168°C，油炸时间为 3分钟；鸡翅更难炸熟一些，我们将鸡翅的油炸温度设定为182°C ，设定好油炸时间为6分钟。首先倒入食用油于油炸锅，加热到达到设定油炸温度后，系统自动启动驱动电机7，通过链轮、链条的啮合运动，从而带动平板滤油网（4）在油锅内做循环周期运动，实现不同的位姿。食品在油炸锅上方由人工放入油炸锅中，食品跟随平板滤油网（4）一起运动，在油锅内实现翻转，经过预定的时间，平板滤油网（4）将食品从底端翻转传送至自动油炸机顶部，平板滤油网（4）位姿由水平状态逐渐倾斜，最终为垂直状态，最终食品将落入油炸食品出锅装置（传送板5）上，食品将在重力作用下自然滑出自动进入下方准备好的盘子。
2.2温度控制
自动油炸锅中油锅中油温由控制器调控，见图3（a）所示，工作电压为220V，工作电机功率为3000W，容量为12L，可以调节控制的温度为50～300°C。根据我们所需要油炸的食物种类不同，通过旋转旋钮设定所需温度。
2.3速度控制
自动油炸锅中的驱动电机是一个15W的减速电机，按图3（c）方式连接在减速电机调速器3（b）上，通過调节调节器可以控制电机的转速，从而控制链轮的转动速度，达到控制挡板的转动速度。食物在油锅里的实际油炸时间就由平板滤油网（4）决定，因此通过调节减速电机调速器，就可以控制食物的油炸时间。
参考文献：
[1]辛绍杰，蔡业彬，王君玲主编.机械设计[M].湖北：华中科技大学出版社，2014.
[2]濮良贵，纪名刚主编.机械设计（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]高泽远，王金主编.机械设计基础课程设计[M].沈阳：东北工学院出版社，1987.
作者简介：
钱建洋：（1996.1—）男，上海电机学院，本科生，机械设计制造及其自动化专业。
李乐：（1995.4—）男，上海电机学院，本科生，机械设计制造及其自动化专业。
孙渊：（1969.8—）女，上海电机学院，教授，博士，研究领域为机械设计及其自动化。
王炳尧：（1995.12—）男，上海电机学院，本科生，机械电子工程专业。
基金项目：
本项目是上海市大学生科创项目：A1-5701-14-006-08-08。
【摘 要】目前食物的油炸工作全部由人工操作完成，而且食物油炸時间、温度不易控制。本文设计了一种自动油炸锅，主要由自动油炸机构和控制系统组成，可以自动实现油炸食物在油锅内翻转、捞起、沥油、出锅等动作，完成油炸工作，并且根据食物的特点，可通过控制面板调节油炸时间和油温，自动地完成油炸过程。
【关键词】油炸机构；控制系统；自动油炸
目前市场上的饮食店对食品例如薯条、鸡翅等的油炸工作全部由员工操作完成，员工的劳动工作量较大，重复性的油炸动作会引起员工的手腕综合症，导致肌肉劳损；同时油炸的时间由员工控制，造成实物油炸时间过长而不鲜嫩或者油炸时间过少而不熟透，影响食物的安全与人体的健康。根据上述问题，设计了一种自动油炸锅，主要由自动油炸机构和控制系统组成，可以自动完成对食物的油炸、翻转、捞起、沥油动作，减轻了员工的工作量和工作强度；并且可以根据食物的特点，可通过控制面板调节油炸时间和油温，自动地完成油炸过程，所油炸食物处于恰当的油炸时间和温度，食物可口美味、安全与卫生。
1.自动油炸锅的结构设计
本文所设计的自动油炸机构是由电机带动的可控传动装置、油炸食品的输送装置、油炸食品出锅装置三个主要部分组成，结构见图1（a、b）所示。
1.1电机带动的可控传动装置
该传动装置包括八个分别对应设于机械腔体周侧八个角上的等大小的链轮（2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8），若干平板状滤油网（4），一个驱动电机（7）。八个链轮左右对称放置在腔体的两侧，每侧的四个链轮与链条（3-1、3-2）啮合在一起，平板状滤油网（4）与左右侧的两根链条（3-1、3-2）连接在一起。
驱动电机（7）带动链轮（2-1）转动，链轮（2-1）与链条（3-1）啮合，因此链条（3-1）作直线移动，从而带动若干平板状滤油网（4）作跟随运动，在不同位置处实现不同的位姿，在油锅内带动食物作翻转和捞起动作。
1.2油炸食品的输送装置
该输送装置包括与左右对称链条垂直固定连接的平板滤油网（4），平板滤油网是一种多空网状板，均匀分布在两根链条之间，由电机带动链轮（2-1）从而带动左右链条（3-1、3-2）移动，由于腔体周侧八个角上的等大小的链轮（2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7、2-8）与左右链条（3-1、3-2）啮合，因此平板滤油网（4）随着链条的移动在油锅体中做循环周期运动，将油炸食品从油锅中翻转、捞起、沥油，然后输送到出锅口。
1.3油炸食品出锅装置
该出锅装置包括一个倾斜的长形槽状传送板（5），当油炸好的东西通过平板滤油网（4）逐渐旋转至最高点，其位姿水平状态（0°）逐渐倾斜，最终为垂直状态（180°），食材随着重力而下落，随后落入到下方的传送板（5）上。当食材从平板滤油网上落下，随后随着传送板滑下，炸好的食品将自动滑落到下方准备好的盘子中，其中平板滤油网采用多孔结构，在转至油锅油面上方处即可以实现沥油。
2.自动油炸锅的控制系统
2.1自动油炸锅的工作原理及工作顺序
本设备的操作流程如流程图2所示，根据食物种类设定温度和时间，控制油锅内的油温和电机的转速，例如薯条的油炸温度为168°C，油炸时间为 3分钟；鸡翅更难炸熟一些，我们将鸡翅的油炸温度设定为182°C ，设定好油炸时间为6分钟。首先倒入食用油于油炸锅，加热到达到设定油炸温度后，系统自动启动驱动电机7，通过链轮、链条的啮合运动，从而带动平板滤油网（4）在油锅内做循环周期运动，实现不同的位姿。食品在油炸锅上方由人工放入油炸锅中，食品跟随平板滤油网（4）一起运动，在油锅内实现翻转，经过预定的时间，平板滤油网（4）将食品从底端翻转传送至自动油炸机顶部，平板滤油网（4）位姿由水平状态逐渐倾斜，最终为垂直状态，最终食品将落入油炸食品出锅装置（传送板5）上，食品将在重力作用下自然滑出自动进入下方准备好的盘子。
2.2温度控制
自动油炸锅中油锅中油温由控制器调控，见图3（a）所示，工作电压为220V，工作电机功率为3000W，容量为12L，可以调节控制的温度为50～300°C。根据我们所需要油炸的食物种类不同，通过旋转旋钮设定所需温度。
2.3速度控制
自动油炸锅中的驱动电机是一个15W的减速电机，按图3（c）方式连接在减速电机调速器3（b）上，通過调节调节器可以控制电机的转速，从而控制链轮的转动速度，达到控制挡板的转动速度。食物在油锅里的实际油炸时间就由平板滤油网（4）决定，因此通过调节减速电机调速器，就可以控制食物的油炸时间。
参考文献：
[1]辛绍杰，蔡业彬，王君玲主编.机械设计[M].湖北：华中科技大学出版社，2014.
[2]濮良贵，纪名刚主编.机械设计（第七版）[M].北京：高等教育出版社，2001.
[3]高泽远，王金主编.机械设计基础课程设计[M].沈阳：东北工学院出版社，1987.
作者简介：
钱建洋：（1996.1—）男，上海电机学院，本科生，机械设计制造及其自动化专业。
李乐：（1995.4—）男，上海电机学院，本科生，机械设计制造及其自动化专业。
孙渊：（1969.8—）女，上海电机学院，教授，博士，研究领域为机械设计及其自动化。
王炳尧：（1995.12—）男，上海电机学院，本科生，机械电子工程专业。
基金项目：
本项目是上海市大学生科创项目：A1-5701-14-006-08-08。