CN107234649A - 一种全自动智能切割一体机 - Google Patents

Abstract

一种全自动智能切割一体机，包括切条机构、固定机械手和绞断切块机构，所述切条机构的切割线一端缠绕在线辊上，另一端先穿过第一导向块上的线孔，再穿过第二导向块上线孔，最后固定连接切条机架上，所述绞断切块机构的环形轨道和链条圈固定在圆筒外壁面，圆筒四周的立方体框架上安装有滑轮，各个滑轮的安装位置与环形轨道配合，链轮安装在圆筒驱动电机的输出轴上，链轮与链条圈啮合，切块绞绳一端固定在圆筒上，切块绞绳另一端固定在立方体框架上。以发糕为例，使用本发明可以将大块圆形或方形发糕先分切成一定规格的条状，以便后续切割成小块状，降低切割难度，提高工作效率。

Description

一种全自动智能切割一体机

技术领域

本发明涉及机械领域，具体是一种全自动智能切割一体机。

背景技术

在工业加工过程中，切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割相对于手动和半自动切割方式来说，可有效地提高切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。然而上述切割都是针对金属板材的切割，在食品类加工中，尚未出现高效实用的切割设备。例如，发糕是人们平时比较常吃的一种早餐，由一定材料配比、搅拌均匀、发酵后蒸制而成，蒸制成熟后具有一定粘性。发糕蒸制的模具一般为圆形或方形，发糕蒸制成熟后需要切割成小块状进行销售。普通金属类刀具切割容易粘黏，破坏原有外观，影响销售。传统手工切割不仅劳动强度大，速度慢，效率低，而且发糕蒸制成熟时温度较高，容易造成烫伤，切割过程中极易对食品造成污染。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种全自动智能切割一体机。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种全自动智能切割一体机，包括切条机构、固定机械手和绞断切块机构，

所述切条机构包括第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮、第五带轮、第六带轮、线辊、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一切条电机、第二切条电机、第一导向块、第二导向块、切割线和切条机架；

第一带轮安装在第一转轴上，第二带轮和第六带轮都安装在第二转轴上，第五带轮和线辊都安装在第五转轴上，第一皮带张紧安装在第一带轮和第二带轮上，第三皮带张紧安装在第五带轮和第六带轮上，第二转轴一端与第一切条电机的输出轴连接；

第三带轮安装在第三转轴上，第四带轮安装在第四转轴上，第二皮带张紧安装在第三带轮和第四带轮上，第四转轴一端与第二切条电机的输出轴连接；

第一导向块和第二导向块上都设有线孔，第一导向块固定在第一皮带上，第二导向块固定在第二皮带上，切割线一端缠绕在线辊上，另一端先穿过第一导向块上的线孔，再穿过第二导向块上线孔，最后固定连接切条机架上，

所述第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴和第五转轴通过轴承安装在切条机架上；

所述固定机械手包括曲柄、机械手驱动电机、第一连杆、滑套、导杆、夹持臂安装座、机械手支撑架、第一夹持臂、第二夹持臂、第二连杆和第三连杆，

曲柄一端固定连接在机械手驱动电机的输出轴上，

曲柄另一端通过转动副一与第一连杆一端连接，

第一连杆另一端通过转动副二连接在滑套上，

滑套套装在导杆上，

导轨下端固定在夹持臂安装座的中心，

夹持臂安装座固定在机械手支撑架上；

第一夹持臂和第二夹持臂分别位于夹持臂安装座的两侧，

第一夹持臂的中部通过转动副三连接在夹持臂安装座上，

第二夹持臂的中部通过转动副四连接在夹持臂安装座上；

第二连杆一端通过转动副五连接在滑套上，

第二连杆另一端通过转动副六连接在第一夹持臂的上端，

第一夹持臂的下端为夹持端；

第三连杆一端通过转动副七连接在滑套上，

第三连杆一端通过转动副八连接在第二夹持臂的上端，

第二夹持臂的下端为夹持端；

所述绞断切块机构包括环形轨道、链条圈、圆筒、立方体框架、滑轮、圆筒驱动电机、链轮和切块绞绳；

环形轨道和链条圈固定在圆筒外壁面，

圆筒设置在立方体框架中，

圆筒四周的立方体框架上安装有滑轮，

各个滑轮的安装位置与环形轨道配合，

圆筒驱动机安装在立方体框架上，

链轮安装在圆筒驱动电机的输出轴上，

链轮与链条圈啮合，

切块绞绳一端固定在圆筒上，

切块绞绳另一端固定在立方体框架上。

进一步的，所述切条初级进步电机、切条次级进步电机、切块初级进步电机、切块次级进步电机、第一切条电机、第二切条电机、机械手驱动电机和圆筒驱动电机均由计算机控制。

进一步的，所述第一皮带位于第二皮带的上方，第一导向块位于第二导向块的上方。

进一步的，所述切割线最后固定连接第四带轮附近的切条机架上。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

以发糕为例，使用本发明可以将大块圆形或方形发糕先分切成一定规格的条状，以便后续切割成小块状，降低切割难度，提高工作效率。用切割线切割，切割线保持是湿润的状态，切面整齐锐利干净，不粘联，切割线容易清洗；无需磨刀，跟换切割线成本低廉。普通刀具切割不了，会粘刀，破会卖相。

附图说明

图1为本发明所述固定机械手在机械手支撑架上的安装示意图。

图2为本发明所述固定机械手的结构示意图一。

图3为本发明所述固定机械手的结构示意图二。

图4为本发明所述绞断切块机构的结构示意图一。

图5为本发明所述绞断切块机构的结构示意图二。

图6为本发明所述绞断切块机构的结构示意图三。

图7为本发明所述绞断切块机构的结构示意图四。

图8为本发明所述绞断切块机构的结构示意图五。

图9为本发明所述绞断切块机构、固定机械手、切块初级传送带和切块次级传送带之间的安装结构示意图一。

图10为本发明所述绞断切块机构、固定机械手、切块初级传送带和切块次级传送带之间的安装结构示意图二。

图11为本发明所述切条机构、切条初级传送带和切条次级传送带之间的安装结构示意图。

图12为本发明所述切条机构的结构示意图一。

图13为本发明所述切条机构的结构示意图二。

图14为本发明所述切条机构的结构示意图三。

图15为本发明所述切条机构的第一皮带和导轨的装配结构示意图一。

图16为本发明所述切条机构的第一皮带和导轨的装配结构示意图二。

图17为本发明所述全自动智能切割一体机的整体结构示意图一。

图18为本发明所述全自动智能切割一体机的整体结构示意图二。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

一种全自动智能切割一体机，包括切条机构、固定机械手和绞断切块机构，

所述切条机构包括第一带轮101、第二带轮102、第三带轮103、第四带轮104、第五带轮105、第六带轮106、线辊153、第一转轴111、第二转轴112、第三转轴113、第四转轴114、第五转轴115、第一皮带121、第二皮带122、第三皮带123、第一切条电机131、第二切条电机132、第一导向块141、第二导向块142、切割线154和切条机架155；

第一带轮101安装在第一转轴111上，第二带轮102和第六带轮106都安装在第二转轴112上，第五带轮105和线辊153都安装在第五转轴115上，第一皮带121张紧安装在第一带轮101和第二带轮102上，第三皮带123张紧安装在第五带轮105和第六带轮106上，第二转轴112一端与第一切条电机131的输出轴连接；

第三带轮103安装在第三转轴113上，第四带轮104安装在第四转轴114上，第二皮带122张紧安装在第三带轮103和第四带轮104上，第四转轴114一端与第二切条电机132的输出轴连接；

第一导向块141和第二导向块142上都设有线孔，第一导向块141固定在第一皮带121上，第二导向块142固定在第二皮带122上，切割线154一端缠绕在线辊153上，另一端先穿过第一导向块141上的线孔，再穿过第二导向块142上线孔，最后固定连接切条机架155上，

所述第一转轴111、第二转轴112、第三转轴113、第四转轴114和第五转轴115通过轴承安装在切条机架155上；

所述固定机械手包括曲柄19、机械手驱动电机9、第一连杆10、滑套11、导杆12、夹持臂安装座13、机械手支撑架14、第一夹持臂15、第二夹持臂16、第二连杆17和第三连杆18，

曲柄19一端固定连接在机械手驱动电机9的输出轴上，

曲柄19另一端通过转动副一1与第一连杆10一端连接，

第一连杆10另一端通过转动副二2连接在滑套11上，

滑套11套装在导杆12上，

导轨下端固定在夹持臂安装座13的中心，

夹持臂安装座13固定在机械手支撑架14上；

第一夹持臂15和第二夹持臂16分别位于夹持臂安装座13的两侧，

第一夹持臂15的中部通过转动副三3连接在夹持臂安装座13上，

第二夹持臂16的中部通过转动副四4连接在夹持臂安装座13上；

第二连杆17一端通过转动副五5连接在滑套11上，

第二连杆17另一端通过转动副六6连接在第一夹持臂15的上端，

第一夹持臂15的下端为夹持端；

第三连杆18一端通过转动副七7连接在滑套11上，

第三连杆18一端通过转动副八8连接在第二夹持臂16的上端，

第二夹持臂16的下端为夹持端；

所述绞断切块机构包括环形轨道21、链条圈22、圆筒、立方体框架24、滑轮25、圆筒驱动电机25、链轮27和切块绞绳28；

环形轨道21和链条圈22固定在圆筒外壁面，

圆筒设置在立方体框架24中，

圆筒四周的立方体框架24上安装有滑轮25，

各个滑轮25的安装位置与环形轨道21配合，

圆筒驱动机安装在立方体框架24上，

链轮27安装在圆筒驱动电机25的输出轴上，

链轮27与链条圈22啮合，

切块绞绳28一端固定在圆筒上，

切块绞绳28另一端固定在立方体框架24上。

进一步的，还包括切条初级传送带151、切条次级传送带152、切块初级传送带30和切块次级传送带29，

切条初级传送带151和切条次级传送带152共线，切条次级传送带152与切块初级传送带30垂直，切块初级传送带30和切块次级传送带29共线，

切条初级传送带151和切条次级传动带分别位于切割线154所在平面的两侧，

切块初级传送带30和切块次级传送带29分别位于切块绞绳28打圈所成平面的两侧，

固定机械手安装在切块初级传送带30上，切块次级传送带29一端设置在圆筒内。

进一步的，所述切条初级传送带151由切条初级进步电机133驱动，切条次级传送带152由切条次级进步电机134驱动，切块初级传送带30由切块初级进步电机31驱动，切块次级传送带29由切块次级进步电机32驱动。

进一步的，所述切条初级进步电机133、切条次级进步电机134、切块初级进步电机31、切块次级进步电机32、第一切条电机131、第二切条电机132、机械手驱动电机9和圆筒驱动电机25均由计算机控制。

进一步的，所述第一皮带121位于第二皮带122的上方，第一导向块141位于第二导向块142的上方。

进一步的，所述切割线154最后固定连接第四带轮104附近的切条机架155上。

工作原理：

发糕制作时一般是大块矩形的形状，不管是包装出售还是直接出售都需要切割为小方块，切割方块的方法一般是先切成切条，再将条切成小块。

(1)将大块矩形发糕放到切条初级传送带151上，计算机控制切条初级进步电机133开始运行，大块矩形发糕随着切条初级传送带151向前行进，然后大块矩形发糕前端离开切条初级传送带151到达切条次级传送带152上，当大块矩形发糕位于切条次级传送带152上的宽度达到设计宽度时，切条初级进步电机133停止运行。

(2)对于切割线154一开始的时候呈现如下状态：切割线154的线辊153连接端到第一导向块141之间的部分处于水平方向，切割线154的机架固定端到第二导向块142之间的部分处于水平方向，第一导向块141和第二导向块142之间的部分处于竖直方向，并且，切割线154竖直部分的位于靠近第一带轮101和第三带轮103的一端，

此时，计算机控制第一切条电机131和第二切条电机132转动，第一切条电机131和第二切条电机132旋转方向相反。以图14中的视角为例，第一切条电机131顺时针转动，固定在第一皮带121下层的第一导向块141从靠近第一带轮101一端向第二带轮102运动；第二切条电机132逆时针转动，固定在第二皮带122上层的第二导向块142从靠近第三带轮103一端向第四带轮104运动；同时通过第三皮带123的传动，线辊153也开始转动，切割线154不断缠绕在线辊153上。切割线154竖直部分沿着切条初级传送带151和切条次级传送带152之间的连接缝划过发糕，来到靠近第二带轮102和第四带轮104的一端，将大块矩形发糕分割成分别位于切条初级传送带151和切条次级传送带152之上的两部分，而位于切条次级传送带152之上的部分即为得到的发糕条。

(3)本次切条完毕之后，首先，计算机控制第一切条电机131和第二切条电机132分别逆向转动，将切割线154竖直部分的移动至靠近第一带轮101和第三带轮103的一端，等待下一次切割；同时，计算机控制切条次级进步电机134驱动切条次级传送带152向前运动一段距离，步骤(2)得到的发糕条跟随向前运动，将切条次级传送带152靠近切条初级传送带151的空间空闲出来等待下一次切割；其次，切条初级传送带151重复执行步骤(1)的动作。

(4)由于切条次级传送带152与切块初级传送带30垂直，因此，发糕条掉落到切块初级传送带30上时，发糕条的轴向平行于切块初级传送带30的前进方向方向。

发糕条的轴向平行于切块初级传送带30的前进方向方向，发糕条随着切块初级传送带30向前移动，发糕条越过切块初级传送带30和切块次级传送带29的连接缝，前端达到切块次级传送带29之上，当前端位于切块次级传送带29上的长度达到设计要求时，切块初级传送带30停止移动，机械手驱动电机9驱动固定机械手将发糕条夹住。

夹稳后，启动圆筒驱动电机25，圆筒驱动电机25带动链轮27旋转，由于链轮27与链条圈22啮合，而链条圈22固定在圆筒上，因此链轮27带动圆筒绕轴旋转。由于切块绞绳28一端固定在立方体框架24上，切块绞绳28另一端固定在圆筒上，切块绞绳28的圆筒固定端将跟随圆筒转动，切块次级传送带29位于圆筒内部，设置时最好使得发糕条设置在圆筒的轴线上，因此切块绞绳28将绕着发糕条打圈，并且绞圈越来越小，即可以将发糕切断，切断后，，位于切块次级传送带29上的部分就是需要的发糕小块，可以进行包装或食用。

(5)切块完毕后，计算机控制切块次级传送带29向前运送发糕小块，固定机械手松开，切块初级传送带30重新启动，将发糕条向前运送，重复步骤(4)的工作流程。

Claims (6)

1.一种全自动智能切割一体机，其特征在于，包括切条机构、固定机械手和绞断切块机构，

所述切条机构包括第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮、第五带轮、第六带轮、线辊、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一切条电机、第二切条电机、第一导向块、第二导向块、切割线和切条机架；

第一带轮安装在第一转轴上，第二带轮和第六带轮都安装在第二转轴上，第五带轮和线辊都安装在第五转轴上，第一皮带张紧安装在第一带轮和第二带轮上，第三皮带张紧安装在第五带轮和第六带轮上，第二转轴一端与第一切条电机的输出轴连接；

第三带轮安装在第三转轴上，第四带轮安装在第四转轴上，第二皮带张紧安装在第三带轮和第四带轮上，第四转轴一端与第二切条电机的输出轴连接；

第一导向块和第二导向块上都设有线孔，第一导向块固定在第一皮带上，第二导向块固定在第二皮带上，切割线一端缠绕在线辊上，另一端先穿过第一导向块上的线孔，再穿过第二导向块上线孔，最后固定连接切条机架上，

所述第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴和第五转轴通过轴承安装在切条机架上；

所述固定机械手包括曲柄、机械手驱动电机、第一连杆、滑套、导杆、夹持臂安装座、机械手支撑架、第一夹持臂、第二夹持臂、第二连杆和第三连杆，

曲柄一端固定连接在机械手驱动电机的输出轴上，

曲柄另一端通过转动副一与第一连杆一端连接，

第一连杆另一端通过转动副二连接在滑套上，

滑套套装在导杆上，

导轨下端固定在夹持臂安装座的中心，

夹持臂安装座固定在机械手支撑架上；

第一夹持臂和第二夹持臂分别位于夹持臂安装座的两侧，

第一夹持臂的中部通过转动副三连接在夹持臂安装座上，

第二夹持臂的中部通过转动副四连接在夹持臂安装座上；

第二连杆一端通过转动副五连接在滑套上，

第二连杆另一端通过转动副六连接在第一夹持臂的上端，

第一夹持臂的下端为夹持端；

第三连杆一端通过转动副七连接在滑套上，

第三连杆一端通过转动副八连接在第二夹持臂的上端，

第二夹持臂的下端为夹持端；

所述绞断切块机构包括环形轨道、链条圈、圆筒、立方体框架、滑轮、圆筒驱动电机、链轮和切块绞绳；

环形轨道和链条圈固定在圆筒外壁面，

圆筒设置在立方体框架中，

圆筒四周的立方体框架上安装有滑轮，

各个滑轮的安装位置与环形轨道配合，

圆筒驱动机安装在立方体框架上，

链轮安装在圆筒驱动电机的输出轴上，

链轮与链条圈啮合，

切块绞绳一端固定在圆筒上，

切块绞绳另一端固定在立方体框架上。

2.如权利要求1所述的全自动智能切割一体机，其特征在于，还包括切条初级传送带、切条次级传送带、切块初级传送带和切块次级传送带，

切条初级传送带和切条次级传送带共线，切条次级传送带与切块初级传送带垂直，切块初级传送带和切块次级传送带共线，

切条初级传送带和切条次级传动带分别位于切割线所在平面的两侧，

切块初级传送带和切块次级传送带分别位于切块绞绳打圈所成平面的两侧，

固定机械手安装在切块初级传送带上，切块次级传送带一端设置在圆筒内。

3.如权利要求1所述的全自动智能切割一体机，其特征在于，所述切条初级传送带由切条初级进步电机驱动，切条次级传送带由切条次级进步电机驱动，切块初级传送带由切块初级进步电机驱动，切块次级传送带由切块次级进步电机驱动。

4.如权利要求1所述的全自动智能切割一体机，其特征在于，所述切条初级进步电机、切条次级进步电机、切块初级进步电机、切块次级进步电机、第一切条电机、第二切条电机、机械手驱动电机和圆筒驱动电机均由计算机控制。

5.如权利要求1所述的全自动智能切割一体机，其特征在于，所述第一皮带位于第二皮带的上方，第一导向块位于第二导向块的上方。

6.如权利要求1所述的全自动智能切割一体机，其特征在于，所述切割线最后固定连接第四带轮附近的切条机架上。