CN106829051B - 自动上料、数块机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了自动上料、数块机，料斗的下方呈倾斜式设置有下料板，下料板的底部安装振动给料器，主传动辊通过链条a和电机a连接，电机a驱动主传动辊旋转，主传动辊带动从动辊a、从动辊b、调整辊沿逆时针旋转，从而带动提升带向上提升；提升带表面沿着水平方向等间距设置有数排上料盘，提升带的顶部正下方设置有缓送隔板，缓送隔板的下方设置有两侧带挡板的水平传输带a，水平传输带a上设置有输送托盘。上料盘上每次提升≤1个物料块，保证了单块物料依次向前输送，为计数和包装准确性奠定了基础，用于制备的自动数块机通过二次检测料块的数目，计数精准，包装装置将包装、计数等程序融为一体，大大降低了人力成本。

Description

自动上料、数块机

技术领域

本发明属于输送设备技术领域，具体涉及自动上料、数块机。

背景技术

市场上大量销售的塑料袋装食品，深受广大消费者喜爱。食品企业中待包装产品的外观形状，重量大小是不均等的，而客户对袋装食品的要求是每袋食品的计量标准要达到重量和数量都一样。随着食品加工出口业和经济全球化的发展，对袋装食品的计量标准和食品安全要求越来越高，要求食品企业在保证料块计数的前提下，再保证每个包装袋中的料块总重量，从而将包装物的净含量也保持在所要求的范围内，并保证食品安全。现有的生产工艺中，没有合适的食品包装机，食品包装全都为原始的手工作业，即由工人用手将块状食品装入预制袋内，然后再用封口机封口。这种低端工艺境况迫使企业首先需要招聘大量的装袋劳工，在劳动力日益短缺的今天，用工荒，高年龄，企业存在招工难的现象；其次，工人手工将一个一个的料块向袋子里装，耗时多产量低，不仅增加生产成本还会因操作破损造成包装袋的浪费；此外，手工包装方式，工人劳动强度大，长时间脑力计数很难保证计数的准确度，导致包装产品合格率下降，同时还会增加食品污染机会，影响食品安全。

现有的食品加工机械设备，功能一体化程度较低，不能一次完成对食品的提升、输送、检测、计数、包装全环节，这样比较费时费力，浪费了大量劳动力，生产效率低下。市面上普通的食品包装设备，包装出来的成品外观经常出现挤压、划痕等现象，残次品较多，影响了外观质量。现有技术中的提升装置往往是在同一直线上呈直线倾斜式排布设置，如果采用现有技术中的提升带的直线排布提升方式，容易导致提升带上的物料连续带动多块物料，则达不到本申请中每块物料分别传输的效果。现有的输送带提升装置中往往采取人工投料的方式，每次投料量过大，当一次性投料量下落到提升装置中时，容易发生物料堆积的现象，由于物料堆积容易造成物料之间的相互挤压，从而使物料的外观发生损坏的现象。目前普通的下料装置不能够改变物料的运送量以及运送速度。当整机发生报停信号时，物料堆积问题无法得到及时处理，则需要人工进行二次处理，增大了劳动强度。由于不能在特定的环境下进行高效包装、准确计数，容易造成食品受潮，变质，生产效率低，给生产企业带来经济损失。因此，如何研发一种自动上料、数块机，具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术中存在的物料输送过程中发生物料堆积的问题，本发明的目的在于提供自动上料、数块机。用全自动化方式来替待人工，装代数度快，精准度高并且一台设备能替待15个人左右，为企业解决了用工难的问题，降底生产成本，等等。

本发明采取的技术方案为：

自动上料机，支撑架上分别设置有料斗、传动装置和提升带，料斗的下方呈倾斜式设置有下料板，下料板的底部安装振动给料器，下料板的自由端部正对提升带设置，所述提升带沿着顺时针依次套设在由主传动辊、调整辊、从动辊b、从动辊a组成的传动装置的外侧，调整辊设置在主动辊和从动辊b之间，通过水平移动调整辊的左、右位置控制提升带的倾斜度，主传动辊通过链条a和电机a连接，电机a驱动主传动辊旋转，主传动辊带动从动辊a、从动辊b、调整辊沿逆时针旋转，从而带动提升带向上提升；提升带表面沿着水平方向等间距设置有数排上料盘，提升带的顶部正下方设置有缓送隔板，缓送隔板的下方设置有两侧带挡板的水平传输带a，水平传输带a上设置有输送托盘。

进一步的，所述上料盘沿着提升带呈一定角度倾斜设置为瓦片状结构，相邻上料盘之间等间距排布，上料盘采用方形、圆形中的任意一种。

进一步的，所述缓送隔板底部沿着输送带运输方向倾斜设置为“L”形板，相邻的缓送隔板正对上料盘等间距排布设置。

进一步的，所述输送托盘设置为带底托的中空四棱锥体结构，输送托盘与上料盘同步运行，相邻的输送托盘等间距排布设置。

自动数块机，包括自动上料机，自动上料机上水平传输带a的末端设置有分料器，分料器的下方设置有两条平行排布的水平传输带b，水平传输带b上设置有输送托盘，所述水平传输带a和水平传输带b的输送托盘末端分别设置有对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ，水平传输带b通过电机b驱动，水平传输带b的末端设置有接料器，接料器的末端设置有缓冲斗。

进一步的，所述分料器设置为上下两端开口且带两个腔体的中空方体结构，分料器的中部设置有分料板，分料板通过竖直转轴和气缸a连接，气缸a控制分料板左右开合。

进一步的，所述接料器设置为带两个隔腔的中空方形体结构，接料器的入口端设置有推料板，推料板和气缸b的活塞杆连接，接料器的出口端设置有活动挡板；接料器的底盘和气缸c的活塞杆连接，气缸c控制底盘启闭。

进一步的，所述对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ均设置在末端相邻的输送托盘刚好间错开的位置。

进一步的，所述接料器的下方设置有包装装置，包装装置包括支架、撑袋器、支撑板、气缸d、吸盘、转轴、气缸e、机械手和装袋器，支架的上方设置有撑袋器，撑袋器为两块瓦片弧形板的顶端通过螺栓活动连接而成的中空圆柱筒体结构，撑袋器的两个对称侧部分别设置有支撑板a和支撑板b，支撑板b上设置有气缸d和滑动导轨，气缸d的活塞杆和撑袋器连接，支架的中部设置有转轴，转轴和气缸e的中部连接，通过机械手控制转轴90°旋转，从而控制气缸e 90°旋转，气缸e和支撑板a上相对位置设置有吸盘，气缸e的底部设置有装袋器。

进一步的，所述滑动导轨设置为竖直轨道和两条“J”形轨道，两条“J”形轨道对称设置在竖直轨道的两侧，撑袋器的外壁与滑动导轨相对应的位置分别设置有导柱，导柱沿着滑动导轨滑动控制撑袋器的启闭。

本发明的有益效果为：

本发明中的自动上料机内部的传动装置保证了上料盘上每次提升小于等于1个物料块，保证了单个物料放置在上料盘上方且不掉落，上料盘支撑性好，保证了物料的稳定运输。通过振动给料器能有效控制下料进度，防止因下料速度过快卡住食品，对待包装的食品块的挤压破坏较小，能避免食品的外观出现挤压、划痕等，保证了食品料块的结构完整性，保证了单块物料依次向前输送，为计数和包装准确性奠定了基础。

本发明中的自动数块机中通过对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ的协同作用进行二次检测料块的数目，输送机可以连续不断地送料，对不规则物料之间分隔开一定的间隔距离，计数器可以不断地连续循环计数，能满足料块等不规则硬块物料的计数，具有计数响应速度快、计数精准等优点，分料器分料时输送机和计数器不需要等待时间，具有结构简单易行、效率高、成本低的优点，实现包装机高效率作业。

本发明中的包装装置能将准确地将食品以不同(两排两列)的包装形式包装，能够实现一机多用的功能，将包装、计数等程序融为一体，降低了劳动力，同时提高了设备的生产效率，防止在包装计数过程中食品受潮，变质，能保证产品合格率和食品安全性。撑袋、包装一体化设备取代人工包装，大大降低了人力成本，实用性强。

附图说明

图1为自动上料机的整体结构示意图Ⅰ。

图2为自动上料机的整体结构示意图Ⅱ。

图3为自动上料机中传动装置的结构示意图。

图4为自动数块机的结构示意图。

图5为包装装置的结构示意图。

图6为本发明中缓送隔板侧部结构示意图。

图7为本发明中滑动导轨的结构示意图。

其中，1、振动给料器；2、支撑架；3、料斗；4、下料板；5、上料盘；6、提升带；7、链条a；8、主传动辊；9、电机a；10、调整辊；11、从动辊a；12、从动辊b；13、固定棍a；14、固定辊b；15、缓送隔板；16、挡板；17、传输辊Ⅰ；18、水平传输带a；19、输送托盘；20、对射光电开关Ⅰ；21、传输辊Ⅱ；22、分料器；23、气缸a；24、传输辊Ⅲ；25、水平传输带b；26、对射光电开关Ⅱ；27、传输辊Ⅴ；28、电机b；29、链条b；30、气缸b；31、推料板；32、接料器；33、缓冲斗；34、支架；35、撑袋器；36、支撑板a；37、气缸d；38、支撑板b；39、吸盘；40、转轴；41、气缸e；42、机械手；43、装袋器；44、竖直轨道；45、“J”形轨道。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。

实施例1

如图1、图2和图3所示，自动上料机，包括振动给料器、支撑架、料斗、下料板、上料盘、提升带、传动装置、缓送隔板、水平传输带a，所述支撑架上分别设置有料斗、提升带、传动装置，料斗的下方设置有下料板，下料板的底部安装振动给料器，下料板的自由端部正对提升带的下端设置，所述传动装置包括主传动辊、调整辊、从动辊a、从动辊b、涨紧链轮a、涨紧链轮b，从动辊a、从动辊b沿着同一水平线从左到右间隔一段距离排布设置，主动辊设置在从动辊a的正上方，主动辊和从动辊b之间设置有调整辊，调整辊位于主动辊的斜下方，主动辊和从动辊a之间设置有涨紧链轮a，调整辊和从动辊b之间设置有涨紧链轮b，所述主传动辊通过链条a和电机a连接，所述提升带沿着顺时针依次排布套设在主传动辊、调整辊、从动辊b、从动辊a的外侧，电机a驱动主传动辊旋转，主传动辊带动从动辊a、从动辊b、调整辊沿逆时针旋转，从而带动提升带向上提升；提升带上设置有上料盘，提升带的顶部正下方设置有缓送隔板，缓送隔板的底部间隔一孔隙设置有水平传输带a，水平传输带a水平套设在传输辊Ⅰ和传输辊Ⅱ的两端，水平传输带a的两侧设置有挡板，水平传输带a上等间距设置有输送托盘。

具体运行过程为：人工将待输送的物料投放到料斗内，料斗设置为中空棱锥体结构起到缓冲作用，保证物料下落到下料板上，下料板呈倾斜向下排布设置，起到缓冲物料的作用，下料斗底部的振动给料器的增设，一方面：使得下料板受力均匀，增加了机械强度，振动给料器起到稳定运输物料和使物料分散均匀的作用，使待运输的物料均匀下落到提升带上；另一方面：通过调节阀门来实现物料的输送量，能即时、方便对振动给料器进行操控，防止物料过剩或者在机器内部(尤其是在提升带的底部)产生堆积现象。可有效避免提升上料机的提升带底部物料产生滞留的现象，进一步提高了整机效能和可靠性，延长了使用寿命。物料被均匀的输送到提升带上后，电机a驱动主传动辊旋转，主传动辊带动从动辊a、从动辊b、调整辊沿逆时针旋转，从而带动提升带向上提升；由于提升带上等间距排布设置有上料盘，上料盘的间隔距离根据物料的直径尺寸进行设计，每个上料盘保证在每次提升时物料时每个上料盘上的物料个数小于等于1个，调整辊和从动辊b呈交错排布的方式，由于提升机待运输的物料的种类不同，以及物料的表面湿度、粘接度的不同，或者物料的直径大小的不同、形状不规则性，在提升物料时，需要达到每个上料盘上的物料个数小于等于1个的标准，则需要对调整辊的位置进行调整，例如，当物料的料块较大时，则将调整辊水平向左移动，当物料的料块较小时，则将调整辊水平向右移动。根据物料的特点设置好调整辊的位置后，下落到提升带上的物料在提升带的输送作用下，每一排上料盘上分别带动0-1块物料，向上输送到顶端后，由于重力作用下落到水平传输带a上，水平输送带上的输送托盘接收到相应的物料，进行水平传输。

上料盘沿着提升带呈一定角度倾斜设置为瓦片状结构，相邻上料盘之间等间距排布，上料盘采用方形、圆形中的任意一种。上料盘的倾斜式设计，保证了单个物料放置在上料盘上方且不掉落，瓦片状结构对物料的支撑性好，保证了物料的稳定运输。

主动辊和从动辊a之间设置有涨紧链轮a，避免了主动辊和和从动辊a之间呈竖直直线状态，运输到提升带顶部的物料在下落过程中容易飞溅到水平传输带a的外侧，导致物料浪费；涨紧链轮a的设置，使提升带顶部和下方水平传输带a之间形成交错位置关系，使提升到顶部的物料下落时，正好下落到水平传输带a上，保证了物料接收的稳定性，避免物料浪费。

如图6所示，缓送隔板底部沿着输送带运输方向倾斜设置为“L”形板，相邻的缓送隔板正对上料盘等间距排布设置。由于“L”形板的特殊结构与输送带运输方向一致，当提升带顶部的物料下落时，缓送隔板起到一定的推力作用，避免物料下落后发生打转的现象，缓送隔板和挡板形成三面墙体，使物料稳定下落到水平传输带a上的输送托盘中，从而实现稳定运输。

输送托盘设置为带底托的中空四棱锥体结构，输送托盘的与上料盘同步运行，相邻的输送托盘等间距排布设置。输送托盘的特殊结构，使物料稳定的下落在输送托盘的底托上，中空四棱锥体结构避免输送托盘中的物料散落，提高了输送的稳定性。

实施例2

如图1至图4自动数块机，包括自动上料机，自动上料机上水平传输带a的末端设置有分料器，分料器的下方设置有两条平行排布的水平传输带b，水平传输带b上设置有输送托盘，所述水平传输带a和水平传输带b的输送托盘末端分别设置有对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ，水平传输带b通过电机b驱动，水平传输带b套设在水平排布的传输辊Ⅲ和传输辊Ⅴ上，传输辊Ⅲ和传输辊Ⅴ的端部通过链条b连接，传动辊Ⅴ的端部和电机b连接；水平传输带b的末端设置有接料器，接料器的末端设置有缓冲斗。

分料器设置为上下两端开口且带两个腔体的中空方体结构，分料器的中部设置有分料板，分料板通过竖直转轴和气缸a连接，气缸a控制分料板左右开合。

接料器设置为带两个隔腔的中空方形体结构，接料器的入口端设置有推料板，推料板和气缸b的活塞杆连接，接料器的出口端设置有活动挡板；接料器的底盘和气缸c的活塞杆连接，气缸c控制底盘启闭。

具体运行过程为：电机b驱动传输辊Ⅴ运转，传输辊Ⅴ通过链条b带动传输辊Ⅲ运转，从而带动水平传输带b实现水平运行，根据每袋包装袋所盛放的料块数目，设定要包装的料块的确定数值X，通过气缸b控制分料器中的分料板将分料器中的一个输送腔关闭，自动上料机上的物料通过水平传输带a传输到的末端后，在末端相邻的输送托盘刚好间错开的位置上的对射光电开关Ⅰ对料块进行计数，计数后输送托盘上的料块下落到分料器内，料块沿着分料器内开通的腔体向下输送到相应的一条水平传输带b上，料块通过水平传输带b上的输送托盘进行水平平稳的运输，物料通过水平传输带b传输到的末端后，在末端相邻的输送托盘刚好间错开的位置上的对射光电开关Ⅱ对料块进行二次计数，经过水平传输带b传输的料块均下落到接料器内，如果对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ的计数数值与设定的目标数值X一致，则接料器的底盘不作用，气缸b的活塞杆推动推料板将接料器内的物料推动，使物料推动活动挡板下落到下方的包装装置中进行包装。如果对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ的计数数值与设定的目标数值X不一致，则气缸b和推料板不作用，气缸c控制接料器的底盘开启，接料器中的物料下落到接料器底部的次品接料斗内进行回收。

对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ均设置在末端相邻的输送托盘刚好间错开的位置。最末端的料块刚好下落，相邻的另一块物料准备下落，确保了准确检测输送托盘上的料块数目，且避免重复或者遗漏检测到输送托盘上的料块，提高了检测的准确度。

实施例3

如图5所示，接料器的下方设置有包装装置，包装装置包括支架、撑袋器、支撑板、气缸d、吸盘、转轴、气缸e、机械手和装袋器，支架的上方设置有撑袋器，撑袋器设置为中空圆柱筒体，撑袋器的两个对称侧部分别设置有支撑板a和支撑板b，支撑板b上设置有气缸d和滑动导轨，气缸d的活塞杆和撑袋器连接，支架的中部设置有转轴，转轴和气缸e的中部连接，转轴和机械手连接，机械手控制转轴90°旋转，从而控制气缸e 90°旋转，气缸e和支撑板a上相对位置设置有吸盘，气缸e的底部设置有装袋器。

撑袋器为两块瓦片弧形板的顶端通过螺栓活动连接而成的中空圆柱筒体结构，如图7所示，滑动导轨设置为竖直轨道和两条“J”形轨道，两条“J”形轨道对称设置在竖直轨道的两侧，撑袋器的外壁与滑动导轨相对应的位置分别设置有导柱，导柱沿着滑动导轨滑动控制撑袋器的启闭。

包装装置的具体运行过程为：

上电初始状态：机械手处于水平状态，接料器处于上端未动作状态，成品传输带不动作，吸盘不吸气；手自动转换开关置于自动位置，机械手处于水平状态，水平状态监测开关动作，按触摸屏“系统启动按钮”，机械手伸张控制转轴旋转90度，转轴带动气缸e垂直动作，气缸e下转达到垂直位置后垂直位置检测开关动作，气缸e的活塞杆伸出，使气缸e端部的吸盘压到装袋器后装袋器检测开关动作，装袋器上方放置有一打包装袋，吸盘全部吸气，吸住包装袋，经“动臀下降吸气后回缩延时”后，气缸e缩回，经“回缩后再上转延时”，机械手回缩控制转轴旋转90°，机械手回转到水平位置后，水平位置检测开关动作，气缸e带动吸盘伸出。吸盘伸出到位，有袋检测开关动作，支撑板a上的吸盘吸气，经“静臀吸气后动臀回缩延时”后，气缸e端部的吸盘断气同时支撑板a上的吸盘保持吸气，气缸e回缩，经“撑袋后料斗下降延时”气缸d动作，气缸d带动撑袋器沿着滑动轨道向下移动，撑袋器上的导柱分别沿着竖直轨道和两条“J”形轨道向下移动扩张，顶端活动连接的撑袋器在导柱的作用下将两块瓦片弧形板撑开，同时将包装袋撑开。接料器下降到位，此时包装机处于等待状态。

对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ进行二次检测物料数目，当计数部分计数准确后，推料气缸b动作，发出信号，经“推料后松袋延时(大于1-6总和)”后，料斗气缸b上拉，气缸e端部的吸盘和支撑板a上的吸盘同时断气，包装袋落下，此时，经“撑袋后料斗上升延时”气缸d动作，气缸d带动撑袋器沿着滑动轨道向上移动，撑袋器上的导柱分别沿着竖直轨道和两条“J”形轨道向上移动回位，顶端活动连接的撑袋器在导柱的作用下将两块瓦片弧形板相互靠拢，同时将包装袋恢复原始位置。松袋时启动“松袋后成品带启动延时(启动循环)”，经此延时后，启动成品传送带，经“成品传送带一次动作时长”后停止。

成品传送带启动时，机械手再次下转，启动下一个循环。

若第一次吸袋不成功，有袋检测开关未能检测出有袋，机械手将再次进行一次吸袋循环，成功后继续流程，不成功则停止系统并报警。

为了确保设备安全，在支架上设置有急停、真空度报警、无袋停机时，伸缩气缸回缩2s后机械手再(上转)回位。

以上所述并非是对本发明的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.自动数块机，其特征在于，支撑架上分别设置有料斗、传动装置和提升带，料斗的下方呈倾斜式设置有下料板，下料板的底部安装振动给料器，下料板的自由端部正对提升带设置，所述提升带沿着顺时针依次套设在由主传动辊、调整辊、从动辊b、从动辊a组成的传动装置的外侧，调整辊设置在主动辊和从动辊b之间，通过水平移动调整辊的左、右位置控制提升带的倾斜度，主传动辊通过链条a和电机a连接，电机a驱动主传动辊旋转，主传动辊带动从动辊a、从动辊b、调整辊沿逆时针旋转，从而带动提升带向上提升；提升带表面沿着水平方向等间距设置有数排上料盘，所述上料盘沿着提升带呈一定角度倾斜设置为瓦片状结构，提升带的顶部正下方设置有缓送隔板，缓送隔板的下方设置有两侧带挡板的水平传输带a，水平传输带a上设置有输送托盘；

所述水平传输带a的末端设置有分料器，分料器的下方设置有两条平行排布的水平传输带b，水平传输带b上设置有输送托盘，所述水平传输带a和水平传输带b的输送托盘末端分别设置有对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ，水平传输带b通过电机b驱动，水平传输带b的末端设置有接料器，接料器的末端设置有缓冲斗；所述对射光电开关Ⅰ和对射光电开关Ⅱ均设置在末端相邻的输送托盘刚好间错开的位置；

所述分料器设置为上下两端开口且带两个腔体的中空方体结构，分料器的中部设置有分料板，分料板通过竖直转轴和气缸a连接，气缸a控制分料板左右开合；

所述接料器设置为带两个隔腔的中空方形体结构，接料器的入口端设置有推料板，推料板和气缸b的活塞杆连接，接料器的出口端设置有活动挡板；接料器的底盘和气缸c的活塞杆连接，气缸c控制底盘启闭。

2.根据权利要求1所述自动数块机，其特征在于，相邻上料盘之间等间距排布，上料盘采用方形、圆形中的任意一种。

3.根据权利要求1所述自动数块机，其特征在于，所述缓送隔板底部沿着输送带运输方向倾斜设置为“L”形板，相邻的缓送隔板正对上料盘等间距排布设置。

4.根据权利要求1所述自动数块机，其特征在于，所述输送托盘设置为带底托的中空四棱锥体结构，输送托盘与上料盘同步运行，相邻的输送托盘等间距排布设置。

5.根据权利要求1所述自动数块机，其特征在于，所述接料器的下方设置有包装装置，包装装置包括支架、撑袋器、支撑板、气缸d、吸盘、转轴、气缸e、机械手和装袋器，支架的上方设置有撑袋器，撑袋器为两块瓦片弧形板的顶端通过螺栓活动连接而成的中空圆柱筒体结构，撑袋器的两个对称侧部分别设置有支撑板a和支撑板b，支撑板b上设置有气缸d和滑动导轨，气缸d的活塞杆和撑袋器连接，支架的中部设置有转轴，转轴和气缸e的中部连接，通过机械手控制转轴90°旋转，从而控制气缸e 90°旋转，气缸e和支撑板a上相对位置设置有吸盘，气缸e的底部设置有装袋器。

6.根据权利要求5所述自动数块机，其特征在于，所述滑动导轨设置为竖直轨道和两条“J”形轨道，两条“J”形轨道对称设置在竖直轨道的两侧，撑袋器的外壁与滑动导轨相对应的位置分别设置有导柱，导柱沿着滑动导轨滑动控制撑袋器的启闭。

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