CN104816850A - 食品装盒机的夹持机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品加工机械设备领域，具体的说是食品装盒机的夹持机构，包括安装框架，所述安装框架设置有多个机械夹爪，所述机械夹爪上安装有用于调整相邻机械夹爪间距的导向装置，所述机械夹爪连接有驱动其实现水平运动的水平驱动机构，还连接有驱动其实现竖直上下运动的竖直驱动机构。本发明利用导向装置、水平驱动机构和竖直驱动机构实现了机械夹爪在三个方向上的运动，并且能够实现全自动化的调整，所以机械夹爪能够在不借助人力的情况下，自动实现间距调整，并且仅仅更换轨道板就能适应多种尺寸的托盒，排除了人工参与，提高了生产效率，增强了自动化程度。

Description

食品装盒机的夹持机构

技术领域

本发明涉及食品加工机械设备领域，具体的说是食品装盒机的夹持机构。

背景技术

在现有食品加工领域，当食品加工完成后，通常需要执行装盒操作，但是现有的装盒基本上都是通过手工直接将食品放入到托盒中，这样不仅增加了工作成本，而且由于需要人工参与，也容易造成食品的卫生问题。

现有针对装盒工序进行改进的专利，如专利申请号为201320555950.1，申请日为2013.9.6，名称为“一种制作水饺的装置”，其技术方案为：本实用新型涉及一种制作水饺的装置，包括饺子机，与饺子机配合运行的机械手装置和输送装置；输送装置与机械手装置配合运行。其主要改进点是设置了带夹板配合的机械手臂，利用机械手臂将成型的饺子搬运到输送带上，但是上述结构并不能直接将饺子放置在托盒中，仍然需要手工将饺子放入托盒里。

发明内容

为了克服现有的食品加工设备存在的无法将加工好的食品采用自动化的方式放入到托盒中的问题，现在提出一种食品装盒机。

为实现上述技术目的，本发明技术方案如下：

一种食品装盒机的夹持机构，其特征在于：包括安装框架，所述安装框架设置有多个机械夹爪，所述机械夹爪上安装有用于调整相邻机械夹爪间距的导向装置，所述机械夹爪连接有驱动其实现水平运动的水平驱动机构，还连接有驱动其实现竖直上下运动的竖直驱动机构。

所述导向装置为轨道板，所述轨道板上设置有导向槽。

所述导向槽为通槽。

所述至少三个相邻机械夹爪为一组机械夹爪，机械夹爪至少设置有一组，每组机械夹爪上对应设置有轨道板，每个机械夹爪的上方对应设置有导向槽，各机械夹爪上方设置有竖导柱，所述竖导柱位于与其相对应的导向槽内。

在每组机械夹爪所对应的导向槽里，位于两侧的导向槽同时靠近或者远离位于中间的导向槽。

每个机械夹爪上端连接有第一连接块，多个第一连接块同时活动套接在第一固定横杆上，所述第一连接块上固定连接有竖导柱。

所述竖直驱动机构为中心竖直气缸，所述中心竖直气缸与第一固定横杆连接。

所述各第一连接块的上方对应设置有一个第二连接块，所述第二连接块竖直方向上开设有通孔，与所述第一连接块相连的竖导柱经过通孔穿过其上方的第二连接块。

多个第二连接块同时套接在第二固定横杆上，所述第二固定横杆两端连接有横杆安装座，所述横杆安装座与通过线性滑轨与横向安装板相连。

所述水平驱动机构为伺服电机，所述伺服电机输出轴与同步轮通过同步带相连，所述同步轮固连在第一水平输送杆上，所述第一水平输送杆两端的同步轮通过水平同步带与第二水平输送杆两端的同步轮相连。

所述两同步带下均设置有横向安装板，所述横向安装板一侧通过竖向的线性滑轨与一个横杆安装座相连，另一侧通过横向的线性滑轨与固定安装板相连。

夹持机构的工作原理为：

多个机械夹爪在水平驱动机构的带动下，做水平X轴方向的运动；与此同时，多个机械夹爪在导向装置的作用下，调整相互之间的水平间距，实现水平Y轴方向的运动；在上述运动过程中，在竖直驱动机构的带动下，多个机械夹爪做竖直Z轴方向的上、下运动。本申请中水平X轴方向运动是指水平方向的前、后的运动；水平Y轴方向的运动是指水平方向的左、右运动；竖直Z轴方向运动是指竖直方向的上、下运动。

具体的讲，导向装置为至少设置有三个导向槽的轨道板，轨道板上的导向槽的目的是调节相邻机械夹爪之间的距离，使得机械夹爪之间的距离与托盒中容纳食品的相邻凹槽之间的间距相匹配，如相邻机械夹爪间的距离比托盒中相邻凹槽间的距离小时，则导向槽的轨迹设置为两侧的机械夹爪往各自侧运动，而中部的机械夹爪保持原始路径运动，这样才能实现增大相邻机械夹爪间距的目的，反之亦然。除了导向槽的形式，也可使用预设轨道、凸轮或现有结构实现相同的技术效果。

水平驱动机构带动同步轮转动，同侧边的同步轮由同步带的带动下，保持转动，固定安装板为固定设置，不发生位移变化，其上方的横向安装板在同步带的带动下会做水平X轴方向运动，由于固定安装板和横向安装板之间有线性滑轨，所以横向安装板能相对于固定安装板做水平X轴方向的运动，横向安装板的左、右两端通过线性滑轨分别与横杆安装座相连，而两横杆安装座之间连接有第二固定横杆，第二固定横杆上套接有多个第二连接块，而第二连接块下方设置有机械夹爪，所以机械夹爪会跟随做水平X轴方向的运动。

在机械夹爪做水平X轴方向运动的前提下，由于其上方设置有轨道板，轨道板为固定安装，并不发生运动，再加上机械夹爪上的竖导柱是伸入至对应的导向槽中，所以竖导柱会随着导向槽的开槽轨迹带动机械夹爪做水平Y轴方向运动。

第一连接块与第一固定横杆套接，而第一固定横杆与竖直驱动机构相连，所以机械夹爪在竖直Z轴方向上的运动是通过竖直驱动机构-第一固定横杆-第一连接块-机械夹爪的顺序依次带动实现的。由于竖导柱是穿过第二连接块，且与第二连接块无固定连接关系，所以竖导柱可以相对于第二连接块做竖直Z轴方向的运动。

夹持机构的优点为：

1、本发明利用导向装置、水平驱动机构和竖直驱动机构实现了机械夹爪在三个方向上的运动，并且能够实现全自动化的调整，所以机械夹爪能够在不借助人力的情况下，自动实现间距调整，并且仅仅更换轨道板就能适应多种尺寸的托盒，排除了人工参与，提高了生产效率，增强了自动化程度。

2、本发明的轨道板结构简单，通过导向槽的设置，能够实现对机械夹爪的运动路径的引导，避免了复杂的传动结构，并且更换简单，由于轨道板并不运动，所以更换方便，直接更换不同路径导向槽的轨道板能够使机械夹爪在预设的路径上运动，以此适应不同尺寸的托盒，降低了适应多种尺寸的需要对设备进行改进的成本，适宜于推广应用。

3、本发明设置有多个机械夹爪，多个机械夹爪同时或者分别收到驱动机构的带动，提高了生产效率，能够实现大规模的生产。

4、本发明通过第一连接块和第一固定横杆的形式实现对机械夹爪在竖直Z轴方向的运动，结构简单，并且能利用一个驱动机构同时带动所有机械夹爪做上、下运动，提升了各机械夹爪的同步性，避免了各机械夹爪的不同步带来的生产误差。

5、本发明的机械夹爪上方的竖导柱穿过第二连接块，且可以相对于第二连接块做上下运动，这样能使得第二连接块仅仅实现带动机械夹爪做水平X轴方向的运动，并且不会限制机械夹爪做竖直Z轴方向的运动，此时的活动连接能够同时实现上述两种功能，对于机械夹爪实现三个方向上的运动起到了非常重要的作用。

6、本发明在横杆安装座与横向安装板之间设置有竖直设置的线性滑轨、横向安装板与固定安装板之间设置有水平设置的线性滑轨，线性滑轨能够使得其相互连接的两个结构之间能相互运动。

附图说明

图1为夹持机构前上方视角的结构示意图。

图2为夹持机构后下方视角的结构示意图。

图3为夹持机构正面结构示意图。

图4为夹持机构俯视图。

附图中：安装框架301，机械夹爪302，导向装置303，水平驱动机构304，竖直驱动机构305，导向槽306，竖导柱307，第一连接块308，第一固定横杆309，第一固定横杆310，第二连接块311，第二固定横杆312，横杆安装座313，横向安装板314，线性滑轨315，同步轮316，同步带317，第一水平输送杆318，第二水平输送杆319，固定安装板320。

具体实施方式

实施例1

一种食品装盒机的夹持机构包括安装框架301，所述安装框架301设置有多个机械夹爪302，所述机械夹爪302上安装有用于调整相邻机械夹爪302间距的导向装置303，所述机械夹爪302连接有驱动其实现水平运动的水平驱动机构304，还连接有驱动其实现竖直上下运动的竖直驱动机构305。

多个机械夹爪302在水平驱动机构304的带动下，做水平X轴方向的运动；与此同时，多个机械夹爪302在导向装置303的作用下，调整相互之间的水平间距，实现水平Y轴方向的运动；在上述运动过程中，在竖直驱动机构305的带动下，多个机械夹爪302做竖直Z轴方向的上、下运动。本申请中水平X轴方向运动是指水平方向的前、后的运动；水平Y轴方向的运动是指水平方向的左、右运动；竖直Z轴方向运动是指竖直方向的上、下运动。

本发明利用导向装置303、水平驱动机构304和竖直驱动机构305实现了机械夹爪302在三个方向上的运动，并且能够实现全自动化的调整，所以机械夹爪302能够在不借助人力的情况下，自动实现间距调整，并且仅仅更换轨道板就能适应多种尺寸的托盒，排除了人工参与，提高了生产效率，增强了自动化程度。

实施例2

一种食品装盒机的夹持机构包括安装框架301，所述安装框架301设置有多个机械夹爪302，所述机械夹爪302上安装有用于调整相邻机械夹爪302间距的导向装置303，所述机械夹爪302连接有驱动其实现水平运动的水平驱动机构304，还连接有驱动其实现竖直上下运动的竖直驱动机构305。

导向装置303为轨道板，所述轨道板上设置有导向槽306。导向槽306为通槽。

至少三个相邻机械夹爪302为一组机械夹爪302，机械夹爪302至少设置有一组，每组机械夹爪302上对应设置有轨道板，每个机械夹爪302的上方对应设置有导向槽306，各机械夹爪302上方设置有竖导柱307，所述竖导柱307位于与其相对应的导向槽306内。

在每组机械夹爪302所对应的导向槽306里，位于两侧的导向槽306同时靠近或者远离位于中间的导向槽306。

每个机械夹爪302上端连接有第一连接块308，多个第一连接块308同时活动套接在第一固定横杆309上，所述第一连接块308上固定连接有竖导柱307。

竖直驱动机构305为中心竖直气缸，所述中心竖直气缸与第一固定横杆309连接。

各第一连接块308的上方对应设置有一个第二连接块311，所述第二连接块311竖直方向上开设有通孔，与所述第一连接块308相连的竖导柱307经过通孔穿过其上方的第二连接块311。

多个第二连接块311同时套接在第二固定横杆312上，所述第二固定横杆312两端连接有横杆安装座313，所述横杆安装座313与通过线性滑轨315与横向安装板314相连。

水平驱动机构304为伺服电机，所述伺服电机输出轴与同步轮316通过同步带317相连，所述同步轮316固连在第一水平输送杆318上，所述第一水平输送杆318两端的同步轮316通过水平同步带317与第二水平输送杆319两端的同步轮316相连。

两同步带317下均设置有横向安装板314，所述横向安装板314一侧通过竖向的线性滑轨315与一个横杆安装座313相连，另一侧通过横向的线性滑轨315与固定安装板320相连。

夹持机构的工作原理为：

多个机械夹爪302在水平驱动机构304的带动下，做水平X轴方向的运动；与此同时，多个机械夹爪302在导向装置303的作用下，调整相互之间的水平间距，实现水平Y轴方向的运动；在上述运动过程中，在竖直驱动机构305的带动下，多个机械夹爪302做竖直Z轴方向的上、下运动。本申请中水平X轴方向运动是指水平方向的前、后的运动；水平Y轴方向的运动是指水平方向的左、右运动；竖直Z轴方向运动是指竖直方向的上、下运动。

具体的讲，导向装置303为至少设置有三个导向槽306的轨道板，轨道板上的导向槽306的目的是调节相邻机械夹爪302之间的距离，使得机械夹爪302之间的距离与托盒中容纳食品的相邻凹槽之间的间距相匹配，如相邻机械夹爪302间的距离比托盒中相邻凹槽间的距离小时，则导向槽306的轨迹设置为两侧的机械夹爪302往各自侧运动，而中部的机械夹爪302保持原始路径运动，这样才能实现增大相邻机械夹爪302间距的目的，反之亦然。除了导向槽306的形式，也可使用预设轨道、凸轮或现有结构实现相同的技术效果。

水平驱动机构304带动同步轮316转动，同侧边的同步轮316由同步带317的带动下，保持转动，固定安装板320为固定设置，不发生位移变化，其上方的横向安装板314在同步带317的带动下会做水平X轴方向运动，由于固定安装板320和横向安装板314之间有线性滑轨315，所以横向安装板314能相对于固定安装板320做水平X轴方向的运动，横向安装板314的左右两端通过线性滑轨315分别与两横杆安装座313相连，而两横杆安装座313之间连接有第二固定横杆312，第二固定横杆312上套接有多个第二连接块311，而第二连接块311下方设置有机械夹爪302，所以机械夹爪302会跟随做水平X轴方向的运动。

在机械夹爪302做水平X轴方向运动的前提下，由于其上方设置有轨道板，轨道板为固定安装，并不发生运动，再加上机械夹爪302上的竖导柱307是伸入至对应的导向槽306中，所以竖导柱307会随着导向槽306的开槽轨迹带动机械夹爪302做水平Y轴方向运动。

第一连接块308与第一固定横杆309套接，而第一固定横杆309与竖直驱动机构305相连，所以机械夹爪302在竖直Z轴方向上的运动是通过竖直驱动机构305-第一固定横杆309-第一连接块308-机械夹爪302的顺序依次带动实现的。由于竖导柱307是穿过第二连接块311，且与第二连接块311无固定连接关系，所以竖导柱307可以相对于第二连接块311做竖直Z轴方向的运动。

本发明利用导向装置303、水平驱动机构304和竖直驱动机构305实现了机械夹爪302在三个方向上的运动，并且能够实现全自动化的调整，所以机械夹爪302能够在不借助人力的情况下，自动实现间距调整，并且仅仅更换轨道板就能适应多种尺寸的托盒，排除了人工参与，提高了生产效率，增强了自动化程度。

本发明的轨道板结构简单，通过导向槽306的设置，能够实现对机械夹爪302的运动路径的引导，避免了复杂的传动结构，并且更换简单，由于轨道板并不运动，所以更换方便，直接更换不同路径导向槽306的轨道板能够使机械夹爪302在预设的路径上运动，以此适应不同尺寸的托盒，降低了适应多种尺寸的需要对设备进行改进的成本，适宜于推广应用。

本发明设置有多个机械夹爪302，多个机械夹爪302同时或者分别收到驱动机构的带动，提高了生产效率，能够实现大规模的生产。

本发明通过第一连接块308和第一固定横杆309的形式实现对机械夹爪302在竖直Z轴方向的运动，结构简单，并且能利用一个驱动机构同时带动所有机械夹爪302做上、下运动，提升了各机械夹爪302的同步性，避免了各机械夹爪302的不同步带317来的生产误差。

本发明的机械夹爪302上方的竖导柱307穿过第二连接块311，且可以相对于第二连接块311做上下运动，这样能使得第二连接块311仅仅实现带动机械夹爪302做水平X轴方向的运动，并且不会限制机械夹爪302做竖直Z轴方向的运动，此时的活动连接能够同时实现上述两种功能，对于机械夹爪302实现三个方向上的运动起到了非常重要的作用。

本发明在横杆安装座313与横向安装板314之间设置有竖直设置的线性滑轨315、横向安装板314与固定安装板320之间设置有水平设置的线性滑轨315，线性滑轨315能够使得其相互连接的两个结构之间能相互运动。

Claims (11)

1.一种食品装盒机的夹持机构，其特征在于：包括安装框架（301），所述安装框架（301）设置有多个机械夹爪（302），所述机械夹爪（302）上安装有用于调整相邻机械夹爪（302）间距的导向装置（303），所述机械夹爪（302）连接有驱动其实现水平运动的水平驱动机构（304），还连接有驱动其实现竖直上下运动的竖直驱动机构（305）。

2.根据权利要求1所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：所述导向装置（303）为轨道板，所述轨道板上设置有导向槽（306）。

3.根据权利要求2所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：所述导向槽（306）为通槽。

4.根据权利要求1、2或3所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：至少三个相邻机械夹爪（302）为一组机械夹爪（302），机械夹爪（302）至少设置有一组，每组机械夹爪（302）上对应设置有轨道板，每个机械夹爪（302）的上方对应设置有导向槽（306），各机械夹爪（302）上方设置有竖导柱（307），所述竖导柱（307）位于与其相对应的导向槽（306）内。

5.根据权利要求4所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：在每组机械夹爪（302）所对应的导向槽（306）里，位于两侧的导向槽（306）同时靠近或者远离位于中间的导向槽（306）。

6.根据权利要求5所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：每个机械夹爪（302）上端连接有第一连接块（308），多个第一连接块（308）同时活动套接在第一固定横杆（309）上，所述第一连接块（308）上固定连接有竖导柱（307）。

7.根据权利要求6所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：所述竖直驱动机构（305）为中心竖直气缸，所述中心竖直气缸与第一固定横杆（309）连接。

8.根据权利要求7所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：所述各第一连接块（308）的上方对应设置有一个第二连接块（311），所述第二连接块（311）竖直方向上开设有通孔，与所述第一连接块（308）相连的竖导柱（307）经过通孔穿过其上方的第二连接块（311）。

9.根据权利要求8所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：多个第二连接块（311）同时套接在第二固定横杆（312）上，所述第二固定横杆（312）两端连接有横杆安装座（313），所述横杆安装座（313）与通过线性滑轨（315）与横向安装板（314）相连。

10.根据权利要求9所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：所述水平驱动机构（304）为伺服电机，所述伺服电机输出轴与同步轮（316）通过同步带（317）相连，所述同步轮（316）固连在第一水平输送杆（318）上，所述第一水平输送杆（318）两端的同步轮（316）通过水平同步带（317）与第二水平输送杆（319）两端的同步轮（316）相连。

11.根据权利要求10所述的食品装盒机的夹持机构，其特征在于：所述两同步带（317）下均设置有横向安装板（314），所述横向安装板（314）一侧通过竖向的线性滑轨（315）与一个横杆安装座（313）相连，另一侧通过横向的线性滑轨（315）与固定安装板（320）相连。