CN105836206A - 堆码装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种堆码装置，包括：物料输送机构，与包装机的上一工位末端相衔接，用以将物料逐个发射至下述物料分隔机构上；物料分隔机构，与物料输送机构的末端相衔接，用以将物料由接触状态调整为定间隔状态；物料分拨机构，与物料分隔机构的末端相衔接，用以将规定数量的物料码放呈单排排列；物料拨出机构，与物料分拨机构相对应设置，用以将呈单排排列的多个物料从所述物料分拨机构处移动至目标位置。这种堆码装置有利于提供输送质量和速度。

Description

堆码装置
技术领域
本发明涉及包装机械技术领域，尤其涉及一种堆码装置。
背景技术
随着我国工业化水平的提高，食品行业从生产线到包装线对设备自动化和无人化的要求也越来越高。大多食品生产企业近几年生产设备不断改进和更新，生产能力和产品质量都不断提高。这就要求后段物料集积装置的速度要同步提高，因此提供一种具有较高集积速度的堆码装置是十分必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种有利于提供输送质量和速度的堆码装置。
本发明提供了一种堆码装置，包括：物料输送机构，与包装机的上一工位末端相衔接，用以将物料逐个发射至下述物料分隔机构上；物料分隔机构，与所述物料输送机构的末端相衔接，用以将物料由接触状态调整为定间隔状态；物料分拨机构，与所述物料分隔机构的末端相衔接，用以将规定数量的物料码放呈单排排列；物料拨出机构，与所述物料分拨机构相对应设置，用以将呈单排排列的多个物料从所述物料分拨机构处移动至目标位置。
采用这种结构，通过所述物料输送机构将物料逐个发射至物料分隔机构上，通过物料分隔机构将物料由接触状态调整为定间隔状态，通过物料分拨机构将规定数量的物料码放呈单排排列，通过物料拨出机构将呈单排排列的多个物料从物料分拨机构处移动至目标位置，这种堆码装置有利于提供输送质量和速度。
优选的，所述物料输送机构包括沿物料输送方向依次设置的物料传送带和物料压送带，其中，所述物料压送带包括沿物料输送方向设置并在上下方向上平行间隔设置的上物料压送带和下物料压送带，并且，所述上物料压送带包括一海绵传送带。
采用这种结构，由于所述上物料压送带包括一海绵传送带，物料堆码过程中，所述物料可直接与海绵传送带接触，能够避免物料受到碰撞，有利于降低物料的损伤率。
优选的，所述物料分拨机构包括配置在所述物料分隔机构末端的棘轮式集积器、沿物料输送方向与该棘轮式集积器紧挨着设置的物料定位装置。
优选的，所述棘轮式集积器包括一具有多个轮齿的棘轮转盘，所述物料分隔机构包括等间隔设置的多个推料杆，所述棘轮转盘的棘轮分度与相邻推料杆之间的间隔保持对应关系。
采用这种结构，由于所述棘轮转盘的棘轮分度与相邻推料杆之间的间隔保持对应关系，使推料杆与棘轮转盘的轮齿一一对应和两者同步运行，物料由所述物料分隔机构射入棘轮转盘时能够恰好射入相邻两个轮齿之间的间隔内。
优选的，所述轮齿包括第一壁部和第二壁部，所述第一壁部的纵截面呈第一弧线状，所述第二壁部的纵截面呈由第二弧线和直线所构成的折线状，由所述第一壁部与所述第二壁部的呈第二弧线状的部分共同构成一钩状部，所述第二壁部的呈直线状的部分的长度大于其呈第二弧线状的部分。
采用这种结构，物料堆码过程中，物料进入所述棘轮转盘的相邻轮齿之间后，物料的一端一开始置于所述第一壁部处，随着棘轮转盘的高速转动，物料(例如方便面)紧贴所述第二壁部的呈直线状的部分上，当物料被转动输送至与物料定位装置相衔接处时，利用所述钩状部将物料推送至所述物料定位装置上。
优选的，在所述物料分隔机构与所述棘轮式集积器之间设有衔接两者的弧形导槽。
采用这种结构，通过所述弧形导槽能够保证物料由所述物料分隔机构末端顺利进入所述棘轮式集积器内。
优选的，所述物料定位装置包括一支撑平台、沿物料传送方向依次排列的多个定位组件，单个定位组件包括对称分居于所述支撑平台两侧的一对定位挡板和驱动这一对定位挡板在打开/闭合状态之间切换的定位挡板驱动气缸。
采用这种结构，正常状态下，每个所述定位组件的一对定位挡板处于打开状态并分居于支撑平台两侧，当棘轮转盘上的物料被逐个输送至支撑平台上时，后置物料将前置物料沿输送方向由左向右推送，当物料定位至与定位组件相对应位置时，则定位挡板驱动气缸带动一对定位挡板闭合以对物料进行更好地定位，由此，通过物料定位装置使规定个数的物料定向排列呈一排。
优选的，所述物料拨出机构包括用以将呈单排排列的多个物料从所述物料分拨机构移出的升降分料装置和将呈单排排列的多个物料转移至目标位置的梯次拨出装置。
优选的，所述升降分料装置包括物料夹持组件和驱动该物料夹持组件沿物料传送方向往复移动的夹持组件驱动机构，所述物料夹持组件包括与呈单排排列的多个物料相对应的U形挡板、用以驱动该U形挡板沿上下方向往复移动的U形挡板驱动气缸；所述梯次拨出装置包括与呈单排排列的多个物料相对应的倒U形挡板、用以驱动该倒U形挡板沿上下方向往复移动的倒U形挡板驱动气缸。
附图说明
图1为堆码装置的整体示意图；
图2为堆码装置的工作原理图。
具体实施方式
下面参照图1～2对本发明所述堆码装置的具体实施方式进行详细的说明。在下述描述中，所述物料输送方向是指由左向右的方向，所述输送始端对应图1和图2所示的左侧，所述输送末端对应图1和图2所示的右侧。
本发明所述堆码装置通常具有一起支撑安装作用并沿物料传输方向延伸设置的主体支架1a，该堆码装置主要包括在主体支架1a上沿物料输送方向自左向右依次相衔接设置的物料输送机构、物料分隔机构3、物料分拨机构、物料拨出机构，其中，物料输送机构与包装机的上一工位末端相衔接，用以沿着物料输送方向输送物料并将物料逐个发射至物料分隔机构上；物料分隔机构用以将物料由接触状态调整为定间隔状态；物料分拨机构用以将规定数量的物料沿物料输送方向码放在一起形成一排；物料拨出机构与物料分拨机构相对应设置，用以将呈单排排列的多个物料从物料分拨机构处移动至目标位置。下面参照图1和图2对堆码装置的具体结构进行详细地描述。
如图1和图2所示，物料输送机构位于整个堆码装置的最左侧，它主要包括沿物料输送方向由左至右依次设置的物料传送带1和物料压送带2，其中，物料传送带1与包装机的上一工位末端相衔接，用以输送从包装机的上一工位传送过来的物料，作为举例而非限定，本实施例中，物料传送带1包括沿物料输送方向设置的一皮带11、支撑和驱动该皮带并间隔配置在皮带两端的一驱动辊筒12和一从动辊筒13、与驱动辊筒12同轴连接的驱动轴、装配在该驱动轴上的驱动链轮，该驱动链轮与伺服电机传动连接。物料压送带2包括沿物料输送方向设置并在上下方向上平行间隔设置的上物料压送带21和下物料压送带22，这两个物料压送带的整体结构与前述物料传送带1类似，故在此不做赘述，两者的不同在于，上物料压送带21上的皮带由海绵传送带构成。上述物料传送带1和物料压送带2由同一个伺服电机来控制，该伺服电机通常与物料传送带1和物料压送带2中两者其一直接机械连接，然后再通过机械传动机构与另一个传动连接，通过调整传动机构使其按照一定的速度比来传送动力，进而调节物料传送带1或物料压送带2的运行速度。堆码装置运行时，物料压送带2的运行速度通常大于物料传送带1的运行速度。在主体支架1a上靠近物料压送带2的输送末端还设有检测电眼，该检测电眼用来检测物料压送带2上的物料位置，若检测电眼检测到物料处在供料范围内其向前述伺服电机发射触发信号，使物料传送带1和物料压送带2进入运行状态，进而将物料输送至物料分隔机构3上；反之，则检测电眼不向伺服电机发射启动物料传送带1和物料压送带2的触发信号。
另外，在主体支架1a上还设有升降机构，该升降机构整体竖直设置，其底端安装在主体支架1a上，它的上端与上物料压送带21连接，用以使上物料压送带2在竖直方向上移动，进而调节上下物料压送带之间的间隔以与具有不同厚度/高度的物料相适配。
如图1和图2所示，物料分隔机构3用以将物料由接触状态调整为定间隔状态，作为举例而非限定，本实施例中，物料分隔机构3通常包括沿物料传输方向对称间隔设置的第一支撑侧板和第二支撑侧板、对称安装在这一对支撑侧板顶端并间隔设置的第一托料板和第二托料板，在前述一对支撑侧板之间于前述一对托料板下方还设有分别位于始末两端的支撑轴、位于始端并与对应支撑轴同轴配置的一从动链轮31、位于末端并与对应支撑轴同轴配置的一主动链轮32以及搭接在这一对链轮上的链条33(构成传送链条)，在链条33上通常设有等间隔设置的多个推料杆34，单个推料杆34的顶端由下向上穿过前述一对托料板之间的间隔而伸出至这一对托料板的上方。物料传输过程中，物料通常被置于或支撑于第一托料板和第二托料板上，驱动装置(例如，电机或马达)带动主动链轮32转动，则链条33围绕主动链轮32和从动链轮31转动，进而推料杆34在链条33带动下沿物料传输方向移动，通过推料杆34推动物料在前述一对托料板上沿物料传输方向滑动。
如图1和图2所示，物料分拨机构包括配置在物料分隔机构3末端的棘轮式集积器4、沿物料输送方向与该棘轮式集积器4紧挨着设置的物料定位装置5。其中，棘轮式集积器4包括棘轮转盘41、与该棘轮转盘41同轴连接的棘轮驱动电机，该棘轮转盘41具有多个轮齿，并且，棘轮转盘41的棘轮分度与前述相邻推料杆34之间的间隔保持对应关系，使推料杆34与棘轮转盘41的轮齿一一对应和两者同步运行，物料由物料分隔机构3射入棘轮转盘41时能够恰好射入相邻两个轮齿之间的间隔内。本实施例中，物料分隔机构3和棘轮式集积器4(即棘轮转盘41)共用一个驱动装置，该驱动装置可由一伺服电机构成，也可由一减速电机和电磁离合器所组成的机构来构成，值得注意的是，本实施例中，该驱动装置与物料分隔机构3和棘轮式集积器4的装配关系需满足使物料分隔机构3和棘轮式集积器4这两者在工作中保持同步运行。在物料分隔机构3的驱动装置和棘轮驱动电机上连接一编码器，依据该编码器的数据设置“供料范围”，前述物料压送带2依据该“供料范围”判断是否将物料射入物料分隔机构3的推料杆之间。
轮齿包括第一壁部411和第二壁部412，第一壁部411的纵截面呈第一弧线状，第二壁部412的纵截面呈由第二弧线和直线所构成的折线状，第一壁部411与第二壁部412的呈第二弧线状的部分共同构成钩状部413，第二壁部412的呈直线状的部分的长度大于其呈第二弧线状的部分。物料堆码过程中，物料进入棘轮转盘41的相邻轮齿之间后，物料的一端一开始置于第一壁部411处，随着棘轮转盘41的高速转动，物料(例如方便面)紧贴第二壁部412的呈直线状的部分上，当物料被转动输送至与物料定位装置5相衔接处时，利用第二壁部412的呈第二弧线状的部分(即形成钩状部413的部分)将物料推送至物料定位装置5上。
另外，如图1和图2所示，在物料分隔机构3与物料分拨机构的棘轮转盘41之间还设有衔接两者的弧形导槽42，该弧形导槽42安装在主体支架1a上，它整体呈由左上方朝向右下方倾斜的方式设置，其左端与物料分隔机构3的末端衔接，它的右端与棘轮转盘41间隙设置，这两者之间的间隙以满足棘轮转盘41能够正常转动并避免轮齿顶端与弧形导槽42发生碰撞为准。在棘轮转盘41处还设有一用以统计物料个数的计数装置，该计数装置与下述升降分料装置6的驱动机构(包括下述U形挡板驱动气缸612和夹持组件驱动机构62的驱动电机)信号连接，当计数装置检测到规定数量的物料时，该计数装置将向U形挡板驱动气缸612和夹持组件驱动机构62的驱动电机发送触发两者运行的启动信号。
物料定位装置5包括一沿物料输送方向设置的支撑平台、沿物料传送方向依次定向排列的多个定位组件51，作为举例而非限定，本实施例中，单个定位组件51包括对称分居于支撑平台两侧(指物料输送方向的两侧)的一对定位挡板和驱动这一对定位挡板在打开状态和闭合状态之间进行切换的定位挡板驱动气缸。正常状态下，每个定位组件51的一对定位挡板处于打开状态并分居于支撑平台两侧，当棘轮转盘41上的物料被逐个输送至支撑平台上时，后置物料将前置物料沿输送方向由左向右推送，当物料定位至与定位组件相对应位置时，则定位挡板驱动气缸带动一对定位挡板闭合以对物料进行更好地定位，由此，通过物料定位装置5使规定个数的物料定向排列呈一排。
如图1和图2所示，物料拨出机构包括用以将呈单排排列的多个物料从物料定位装置5移出的升降分料装置6和将升降分料装置6所移出的物料转移至目标位置的梯次拨出装置7。作为举例而非限定，升降分料装置6包括物料夹持组件61和驱动该物料夹持组件61沿物料传送方向往复移动的夹持组件驱动机构62，其中，物料夹持组件61包括与呈单排排列的多个物料的外轮廓相对应的U形挡板611、与该U形挡板611连接用以驱动其沿上下方向往复移动的U形挡板驱动气缸612；夹持组件驱动机构62包括一齿形同步带621、配置在该齿形同步带621两端的驱动轮622以及与其中一个驱动轮622传动连接的电机。在主体支架1a上沿物料输送方向安装一导向轴，在该导向轴上套装一连接轴套，该连接轴套的一侧与前述物料夹持组件61连接，其另一侧安装在齿形同步带621上。梯次拨出装置7悬置在堆码装置的末端上方，它的整体结构与前述物料夹持组件61类似，包括与呈单排排列的多个物料的外轮廓相对应的倒U形挡板71、与该倒U形挡板71连接并用以驱动其沿上下方向往复移动的倒U形挡板驱动气缸。
下面结合上述结构描述参照图1～图2对本发明所述堆码装置的工作原理进行简单地描述。
检测电眼检测到物料处在编码器所提供的供料范围内时，该检测电眼向物料传送带1和物料压送带2所共享的伺服电机发射触发信号使该伺服电机处于启动状态，则物料传送带1和物料压送带2进入运行状态，则物料被物料压送带2射入物料分隔机构3的推料杆节距内，物料分隔机构3将物料逐渐输送至棘轮转盘41处；
棘轮转盘41将物料逐个输送至物料定位装置5处，当设置在棘轮转盘41处的计数装置检测到规定数量的物料时，该计数装置向U形挡板驱动气缸612和夹持组件驱动机构62的驱动电机发送触发两者运行的启动信号使两者处于启动状态，首先，U形挡板驱动气缸612驱动U形挡板611向上移动直至夹持住呈单排排列的规定数量的物料，然后夹持组件驱动机构62中的电机驱动驱动轮622转动进而带动齿形同步带621顺时针转动，与此同时，该齿形同步带621通过连接轴套带动物料夹持组件61自左向右沿着导向轴移动至梯次拨出装置8下方。
梯次拨出装置8的倒U形挡板驱动气缸驱动倒U形挡板81下行并将U形挡板611内的物料夹持住，然后再将这部分物料输送至整理平台，与此同时，U形挡板驱动气缸612驱动U形挡板611下行，然后，物料夹持组件61在夹持组件驱动机构62的带动下沿着导向轴自右向左移动至初始位置。
如此重复上述过程，即可分次拨出物料直至集积成n排。梯次拨出装置7的通常动作方式为：第一次将第一排物料拨至第一位置，第二次再将第二排物料拨至第一位置的同时，第二排物料将之前第一位置的物料顶入第二位置，以此类推直至集积成指定排数，形成一箱的物料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种堆码装置，其特征在于，包括：
物料输送机构，与包装机的上一工位末端相衔接，用以将物料逐个发射至下述物料分隔机构上；
物料分隔机构(3)，与所述物料输送机构的末端相衔接，用以将物料由接触状态调整为定间隔状态；
物料分拨机构，与所述物料分隔机构(3)的末端相衔接，用以将规定数量的物料码放呈单排排列；
物料拨出机构，与所述物料分拨机构相对应设置，用以将呈单排排列的多个物料从所述物料分拨机构处移动至目标位置。
2.根据权利要求1所述的堆码装置，其特征在于，所述物料输送机构包括沿物料输送方向依次设置的物料传送带(1)和物料压送带(2)，其中，所述物料压送带(2)包括沿物料输送方向设置并在上下方向上平行间隔设置的上物料压送带(21)和下物料压送带(22)，并且，所述上物料压送带(22)包括一海绵传送带。
3.根据权利要求1所述的堆码装置，其特征在于，所述物料分拨机构包括配置在所述物料分隔机构末端的棘轮式集积器(4)、沿物料输送方向与该棘轮式集积器(4)紧挨着设置的物料定位装置(5)。
4.根据权利要求3所述的堆码装置，其特征在于，所述棘轮式集积器(4)包括一具有多个轮齿的棘轮转盘(41)，所述物料分隔机构(3)包括等间隔设置的多个推料杆(34)，所述棘轮转盘(41)的棘轮分度与相邻推料杆(34)之间的间隔保持对应关系。
5.根据权利要求4所述的堆码装置，其特征在于，所述轮齿包括第一壁部(411)和第二壁部(412)，所述第一壁部(411)的纵截面呈第一弧线状，所述第二壁部(412的纵截面呈由第二弧线和直线所构成的折线状，由所述第一壁部(411)与所述第二壁部(412)的呈第二弧线状的部分共同构成一钩状部(413)，
所述第二壁部(412)的呈直线状的部分的长度大于其呈第二弧线状的部分。
6.根据权利要求3～5中任一所述的堆码装置，其特征在于，在所述物料分隔机构(3)与所述棘轮式集积器(4)之间设有衔接两者的弧形导槽(42)。
7.根据权利要求3所述的堆码装置，其特征在于，所述物料定位装置(5)包括一支撑平台和沿物料传送方向依次排列的多个定位组件(51)，单个定位组件(51)包括对称分居于所述支撑平台两侧的一对定位挡板和驱动这一对定位挡板在打开/闭合状态之间切换的定位挡板驱动气缸。
8.根据权利要求1所述的堆码装置，其特征在于，所述物料拨出机构包括用以将呈单排排列的多个物料从所述物料分拨机构移出的升降分料装置(6)和将呈单排排列的多个物料转移至目标位置的梯次拨出装置(7)。
9.根据权利要求8所述的堆码装置，其特征在于，所述升降分料装置(6)包括物料夹持组件(61)和驱动该物料夹持组件(61)沿物料传送方向往复移动的夹持组件驱动机构，
所述物料夹持组件(61)包括与呈单排排列的多个物料相对应的U形挡板(611)、用以驱动该U形挡板(611)沿上下方向往复移动的U形挡板驱动气缸；
所述梯次拨出装置(7)包括与呈单排排列的多个物料相对应的倒U形挡板(71)、用以驱动该倒U形挡板(71)沿上下方向往复移动的倒U形挡板驱动气缸。
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