CN104909176A - 自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，它包括加工设备和水果周转箱，它还包括上果翻箱装置，上果翻箱装置的输送带末端设置有中转过渡装置，中转过渡装置的下方设置有加工设备，箱体下滑装置与中转过渡装置相连，箱体回收装置与箱体下滑装置的底端相连。此生产线能够自动完成果箱的翻转上料， 通过翻转之后使果箱倒置，从而将箱内水果倾倒入加工设备，下料完成之后果箱又被输送到下滑通道完成果箱翻转，最终通过回收装置完成果箱回收。

Description

自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线

技术领域

本发明属于水果自动化加工设备领域，具体涉及自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线。

背景技术

在水果商品化生产加工过程中，将物料输送至生产线是第一个环节，也是制约生产效率的重要环节之一，上果量的大小直接决定着加工速度的快慢。目前，在市场上通用的方式分为人工上果和半自动式机械上果两种方式。

采用纯人工的上果方式，为了尽量避免上果影响到加工的效率，现在工厂中一般是四个工人共同完成这个步骤：一个人将满载物料的周转箱运至加工生产设备旁边，两个人将物料倒入生产设备中，还有一个人将卸掉物料的空周转箱排列整齐，并送至后面的“分级”工序中用来装果。此过程中不仅需要工人的紧密配合而且劳动强度大。

采用半自动式机械上果相比纯人工上果并不减少所需工人数量，只是降低了一定量的劳动强度，且其还有诸多不足。现有机械上果的工作原理如下：首先，工人将满载物料的周转箱运至上果机旁，然后将垒好的周转箱顺次放在上果机输送链的起始端，通过输送链与特定限位架的作用，使周转箱在运行过程中逐步改变其角度，直至将周转箱的翻转角度大于90°，物料全部倒入生产设备中；最后将空周转箱继续输送至生产设备的另一边，完成整个工序。在整个工序中，主要有以下几个不足之处：（1）设备对周转箱的磨损较大，因为其主要原理是利用输送链与限位架之间的相对运动，致使周转箱与限位架在滑动摩擦中达到翻转的目的；（2）对节省劳力达不到自动化的程度，当工人将垒好的周转箱运送至上果机旁之后，需要专人将垒好的周转箱一件一件的顺次放入输送链，完成工序之后也需要专人将空周转箱收集；（3）上果速度慢，效率较低，严重制约了水果下一步的生产加工，导致整个水果加工生产线效率的降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，此生产线能够自动完成果箱的翻转上料， 通过翻转之后使果箱倒置，从而将箱内水果倾倒入加工设备，下料完成之后果箱又被输送到下滑通道完成果箱翻转，最终通过回收装置完成果箱回收。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，它包括加工设备和水果周转箱，它还包括上果翻箱装置，上果翻箱装置的输送带末端设置有中转过渡装置，中转过渡装置的下方设置有加工设备，箱体下滑装置与中转过渡装置相连，箱体回收装置与箱体下滑装置的底端相连。

所述上果翻箱装置包括基座机架，基座机架上安装翻转电机，翻转电机的外伸轴上连接有旋转臂，旋转臂上铰接有翻转推杆，翻转推杆的另一端与翻转机架相连，翻转机架可以绕翻转中心轴转动，翻转中心轴安装在基座机架上，箱体承载支架固定安装在翻转机架的底端，递进输送电机安装在翻转机架上并带动递进输送带，PLC主控箱固定安装在基座机架上，启动按钮设置在PLC主控箱上。

所述旋转臂、翻转推杆、翻转机架和基座机架共同构成曲柄摇杆机构，使翻转机架带动水果周转箱从垂直状态翻转为水平状态。

所述翻转电机的另一端输出轴上设置有扇形凸轮，扇形凸轮与安全限位装置相配合控制翻转机架的翻转角度。

所述基座机架上与翻转机架翻转之后相接触的位置设置有传感器和缓冲件。

所述中转过渡装置包括中转机架，中转机架两端安装有两对皮带轮，输送电机驱动皮带轮转动，两端的皮带轮通过输送带啮合传动，输送带上设置有张紧轮，物料挡板安装在中转机架上并设置在输送带下方，箱底清扫滚筒通过皮带传动与安装在中转机架上的扫料电机相连，出口导向件设置在皮带轮的尾端。

所述两对皮带轮之间的水平间距能够进行调整。

所述箱体下滑装置包括下滑机架，下滑机架与中转机架相连，下滑板设置在下滑机架上，下滑板与出箱口的皮带轮之间设置有一定的水平间距。

所述下滑板与水平面之间的夹角为45°-90°。

所述箱体回收装置包括回收机架，回收机架与下滑机架相连，翻箱挡块固定安装在回收机架上并设置在下滑板的尾端，触发装置通过转动连接设置在回收机架的底部，在回收机架的外侧面设置有挡板，循环推杆通过安装在回收机架侧面的推杆电机驱动完成水果周转箱的推送回收，承载输送装置连接在回收机架的尾部。

本发明有如下有益效果：

本自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，首先将装箱垒好的水果周转箱整体放置到上果翻箱装置的箱体承载支架上，在翻转电机的驱动下，使旋转臂转动，带动翻转推杆转动，进而使放置在翻转机架上的水果周转箱从竖直状态翻转为水平状态，同时水果周转箱也被侧立起来，再继续通过递进输送带带动水果周转箱向前输送，到达递进输送带的末端时，水果周转箱开口朝下落到中转过渡装置的输送带上，从而使水果周转箱内的水果落下，进行到加工设备中，水果周转箱继续通过输送带运输，到达箱体下滑装置后沿着下滑板向下滑动，最初位置时水果周转箱的开口朝下，下滑到最低点时通过设置在箱体回收装置上的翻箱挡块将水果周转箱进行翻转，使水果周转箱的开口重新朝上，通过挡板使水果周转箱落入到触发装置上，通过触发装置接通推杆电机进而驱动循环推杆推动水果周转箱向前移动，到达承载输送装置，完成水果周转箱的回收。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的三维整体装配结构主视图。

图2为本发明的上果翻箱装置的正面三维图。

图3为本发明的上果翻箱装置的反面三维图。

图4为本发明的中转过渡装置和箱体下滑装置的三维图。

图5为本发明的箱体回收装置的三维图。

图中：上果翻箱装置1、水果周转箱2、中转过渡装置3、加工设备4、箱体下滑装置5、箱体回收装置6、箱体承载支架101、递进输送带102、递进输送电机103、翻转中心轴104、翻转机架105、旋转臂106、翻转推杆107、缓冲件108、基座机架109、外伸轴110、翻转电机111、传感器112、启动按钮113、PLC主控箱114、安全限位装置115、扇形凸轮116、出口导向件301、扫料电机302、箱底清扫滚筒303、输送带304、中转机架305、张紧轮306、皮带轮307、输送电机308、物料挡板309、下滑板501、下滑机架502、推杆电机601、挡板602、触发装置603、循环推杆604、翻箱挡块605、回收机架606、承载输送装置607。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

参见图1-5，自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，它包括加工设备4和水果周转箱2，它还包括上果翻箱装置1，上果翻箱装置1的输送带102末端设置有中转过渡装置3，中转过渡装置3的下方设置有加工设备4，箱体下滑装置5与中转过渡装置3相连，箱体回收装置6与箱体下滑装置5的底端相连。通过上果翻箱装置1能够将装满水果的水果周转箱2通过曲柄摇杆结构进行翻转上料，通过翻转之后的水果周转箱2到达中转过渡装置3之后，能够将箱内的水果倾倒入加工设备4中，再由箱体下滑装置5将空水果周转箱2进行翻转，并落入到箱体回收装置6中，对水果周转箱2进行回收。

参见图2-3，所述上果翻箱装置1包括基座机架109，基座机架109上安装翻转电机111，翻转电机111的外伸轴110上连接有旋转臂106，旋转臂106上铰接有翻转推杆107，翻转推杆107的另一端与翻转机架105相连，翻转机架105可以绕翻转中心轴104转动，翻转中心轴104安装在基座机架109上，箱体承载支架101固定安装在翻转机架105的底端，递进输送电机103安装在翻转机架105上并带动递进输送带102，PLC主控箱114固定安装在基座机架109上，启动按钮113设置在PLC主控箱114上。

进一步的，所述旋转臂106、翻转推杆107、翻转机架105和基座机架109共同构成曲柄摇杆机构，使翻转机架105带动水果周转箱2从垂直状态翻转为水平状态。通过将装满水果的水果周转箱2放置于箱体承载支架101上，然后启动翻转电机111，翻转电机111驱动旋转臂106转动，旋转臂106驱动与之相连的翻转推杆107，进而带动翻转机架105，翻转机架105绕翻转中心轴104转动，从而使水果周转箱2从垂直放置状态转换为水平状态，再由递进输送带102继续输送。

进一步的，所述翻转电机111的另一端输出轴上设置有扇形凸轮116，扇形凸轮116与安全限位装置115相配合控制翻转机架105的翻转角度。为了防止翻转机架105在翻转电机111的驱动下，发生过翻转而与基座机架109发生碰撞的可能性，将翻转电机111与安全限位装置115相连，安全限位装置115的推杆滑轮与扇形凸轮116相配合，安全限位装置115上设置有常开触头，当电机的旋转角度超过限定角度时，扇形凸轮116会触发安全限位装置115，使其常开触头闭合，从而使翻转电机111断电，使翻转机架105停止翻转，对基座机架109起到保护作用。

进一步的，所述基座机架109上与翻转机架105翻转之后相接触的位置设置有传感器112和缓冲件108。通过传感器112能够检测到翻转机架105与基座机架109相接触，从而便于及时使翻转电机111断电，防止其继续翻转对基座机架109造成损坏，通过设置的缓冲件108能够对翻转机架105起到缓冲作用，能够采用橡胶材料制成。

参见图4，所述中转过渡装置3包括中转机架305，中转机架305两端安装有两对皮带轮307，输送电机308驱动皮带轮307转动，两端的皮带轮307通过输送带304啮合传动，输送带304上设置有张紧轮306，物料挡板309安装在中转机架305上并设置在输送带304下方，箱底清扫滚筒303通过皮带传动与安装在中转机架305上的扫料电机302相连，出口导向件301设置在皮带轮307的尾端。通过中转过渡装置3承接从递进输送带102上翻转滑落的水果周转箱2从而，将水果倾倒到设置在其下方的加工设备4，由于采用输送带304进行输送，其底部是镂空结构，从而方便水果落下掉入到加工设备4上，采用张紧轮306能够将输送带304进行张紧，其中输送带304采用高强度材料制成，能够承受水果周转箱2下落时产生的冲击。

进一步的，通过箱底清扫滚筒303能够将落入到水果周转箱2顶部的水果扫落。

进一步的，所述两对皮带轮307之间的水平间距能够进行调整。采用可调的结构能够保证输送带102能够适用于不同尺寸的水果周转箱2。

参见图4，所述箱体下滑装置5包括下滑机架502，下滑机架502与中转机架305相连，下滑板501设置在下滑机架502上，下滑板501与出箱口的皮带轮307之间设置有一定的水平间距。通过设置一定的水平间距，能够使卡在输送带304和皮带轮307之间的带有叶子的水果顺利的落入到加工设备4。

进一步的，所述下滑板501与水平面之间的夹角为45°-90°，通过设置夹角能够使水果周转箱2在重力的作用下继续加速下滑，当碰到翻箱挡块605时水果周转箱2将在惯性作用下发生翻转，使其开口朝上。

参见图5，所述箱体回收装置6包括回收机架606，回收机架606与下滑机架502相连，翻箱挡块605固定安装在回收机架606上并设置在下滑板501的尾端，触发装置603通过转动连接设置在回收机架606的底部，在回收机架606的外侧面设置有挡板602，循环推杆604通过安装在回收机架606侧面的推杆电机601驱动完成水果周转箱2的推送回收，承载输送装置607连接在回收机架606的尾部。

进一步的，所述的触发装置603在正常状态下与推杆电机601构成常开回路，当水果周转箱2从下滑板501上下滑到底端，落到触发装置603上时，使推杆电机601启动，带动循环推杆604从而推动水果周转箱2滑动，完成水果周转箱2的回收。

可选的,所述触发装置603也可以采用光传感器,安装在挡板602上,当有水果周转箱2落下时,通过光传感器检测到落下信号,从而驱动循环推杆604动作,完成推箱动作。

本发明的装置具体工作过程及原理为：

如图1所示，构成本生产线主要包括上果翻箱装置1、水果周转箱2、中转过渡装置3、箱体下滑装置5和箱体回收装置6，将上述各模块与加工设备4按图所示位置及顺序摆放安装，系统所有机械设备控制电路均由位于上果翻箱装置1上的PLC主控箱114进行控制。当按下启动按钮时，系统所有设备通电，中转过渡装置3、箱体下滑装置5和箱体回收装置6的传动电机开始运行，上果翻箱装置1中翻转电机111和递进输送电机103由PLC控制顺序工作。

首先，将五件或六件垒好且盛满柑桔的水果周转箱2运至上果翻箱装置1的箱体承载支架101上，按下启动按钮113，然后PLC主控箱114给翻转电机111发出信号，使翻转电机111得电启动，翻转电机111的外伸轴110转动，带动旋转臂106转动，进而带动翻转推杆107使处于垂直状态的翻转机架105绕着翻转中心轴104转动，使其转化为水平状态，当翻转机架105与基座机架109相接触使，传感器112检测到信号使翻转电机111停止转动，同时递进输送电机103启动，带动递进输送带102将水果周转箱2送至位于柑桔加工设备之上的中转过渡装置3；由于翻转机架105呈水平状态时与中转过渡装置3之间有一定的落差，所以当水果周转箱2从递进输送带102上掉落至中转过渡装置3的输送带304时会自动翻转90°，从而水果周转箱2中的水果落入加工设备4之中。若翻转之后的水果周转箱2底部有漏果，位于中转过渡装置3上的箱底清扫滚筒303会将其扫除，空水果周转箱2沿输送带304继续前行，直至其顺着与输送带304间隔相连的下滑板501下滑，下落的水果周转箱2通过翻箱挡块605发生翻转，通过挡板602落入到触发装置603，触发装置603使推杆电机601得电，带动循环推杆604将水果周转箱2送至与之相连的承载输送装置607，其中承载输送装置607的长度根据加工设备需求调整，确保周转箱可输送至后面的分级工序中。

当上果翻箱装置1翻转部分的递进输送带102运行到预定的时间，即设备运行之前PLC主控箱114的指令输入触摸屏上设定输送带的运行时长，运行时长确保全部水果周转箱2从递进输送带102脱落，PLC主控箱114给翻转电机111发出控制信号，翻转部分又旋转至初始垂直状态，传感器112发出信号，使翻转电机111停止运行，完成整个加工周期。

本发明的优点为：

1、减少人工，降低了企业的生产成本，整个上果过程中只需一个人即可；

2、操作方便、安全可靠、自动化程度高，减轻了工人劳动强度；

3、上果量大，不会影响商品化生产加工设备的生产效率。

本例中的结构仅为对于权利要求的举例说明和讲解，以便于大众阅读理解，不应视为对于权利要求的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的范围和法定等同特征为准。

Claims (10)

1.自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，它包括加工设备（4）和水果周转箱（2），其特征在于：它还包括上果翻箱装置（1），上果翻箱装置（1）的输送带（102）末端设置有中转过渡装置（3），中转过渡装置（3）的下方设置有加工设备（4），箱体下滑装置（5）与中转过渡装置（3）相连，箱体回收装置（6）与箱体下滑装置（5）的底端相连。

2.根据权利要求1所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述上果翻箱装置（1）包括基座机架（109），基座机架（109）上安装翻转电机（111），翻转电机（111）的外伸轴（110）上连接有旋转臂（106），旋转臂（106）上铰接有翻转推杆（107），翻转推杆（107）的另一端与翻转机架（105）相连，翻转机架（105）可以绕翻转中心轴（104）转动，翻转中心轴（104）安装在基座机架（109）上，箱体承载支架（101）固定安装在翻转机架（105）的底端，递进输送电机（103）安装在翻转机架（105）上并带动递进输送带（102），PLC主控箱（114）固定安装在基座机架（109）上，启动按钮（113）设置在PLC主控箱（114）上。

3.根据权利要求2所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述旋转臂（106）、翻转推杆（107）、翻转机架（105）和基座机架（109）共同构成曲柄摇杆机构，使翻转机架（105）带动水果周转箱（2）从垂直状态翻转为水平状态。

4.根据权利要求2所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述翻转电机（111）的另一端输出轴上设置有扇形凸轮（116），扇形凸轮（116）与安全限位装置（115）相配合控制翻转机架（105）的翻转角度。

5.根据权利要求2或3所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述基座机架（109）上与翻转机架（105）翻转之后相接触的位置设置有传感器（112）和缓冲件（108）。

6.根据权利要求1所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述中转过渡装置（3）包括中转机架（305），中转机架（305）两端安装有两对皮带轮（307），输送电机（308）驱动皮带轮（307）转动，两端的皮带轮（307）通过输送带（304）啮合传动，输送带（304）上设置有张紧轮（306），物料挡板（309）安装在中转机架（305）上并设置在输送带（304）下方，箱底清扫滚筒（303）通过皮带传动与安装在中转机架（305）上的扫料电机（302）相连，出口导向件（301）设置在皮带轮（307）的尾端。

7.根据权利要求6所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述两对皮带轮（307）之间的水平间距能够进行调整。

8.根据权利要求1所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述箱体下滑装置（5）包括下滑机架（502），下滑机架（502）与中转机架（305）相连，下滑板（501）设置在下滑机架（502）上，下滑板（501）与出箱口的皮带轮（307）之间设置有一定的水平间距。

9.根据权利要求8所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述下滑板（501）与水平面之间的夹角为45°-90°。

10.根据权利要求1所述的自动化水果翻箱下料及果箱回收生产线，其特征在于：所述箱体回收装置（6）包括回收机架（606），回收机架（606）与下滑机架（502）相连，翻箱挡块（605）固定安装在回收机架（606）上并设置在下滑板（501）的尾端，触发装置（603）通过转动连接设置在回收机架（606）的底部，在回收机架（606）的外侧面设置有挡板（602），循环推杆（604）通过安装在回收机架（606）侧面的推杆电机（601）驱动完成水果周转箱（2）的推送回收，承载输送装置（607）连接在回收机架（606）的尾部。