CN107720308A - 自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置及方法，其装置包括星型板、筒环、外环导轨、内环导轨、平皮带、侧托夹持手和中提夹持手，筒环的圆柱面上设置平皮带，筒环两侧分别设置星型板，各星型板呈分布有多个页板的放射形板状结构，各页板末端分别设有侧托夹持手和中提夹持手，侧托夹持手一端与外环导轨相接，中提夹持手一端与内环导轨相接。其方法是筒环带动星型板持续旋转，先通过两个侧托夹持手夹紧周转箱相对的两侧面上，再通过两个中提夹持手分别嵌入周转箱两侧的提手孔处；随着筒环和星型板的旋转实现周转箱的提升和翻转。本回转式提升翻箱装置及方法可确保整箱水果的夹紧输送、顺利提升和翻转，有效避免水果漏失或掉落。

Description

自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置及方法

技术领域

本发明涉及水果包装及加工技术领域，特别涉及一种自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置及方法。

背景技术

水果从种植地采摘后，一般需要用包装箱分装，以方便运送至加工处理厂。目前用于分装水果的箱体主要以塑料周转箱为主，因其坚韧有弹性、表面光滑、质轻耐用、易搬运易冲洗等特点而得到广泛应用。

柑橘等水果进行生产线处理时，第一道工序是入料，即把水果送入生产线并使其连续输送。由前述可知，被运送至加工厂的水果是处于周转箱包装状态的。在传统的生产作业中，需要采用大量的搬运工，把一箱箱水果倾倒至入料槽。在这一过程中，由于工人必须要跟上生产线的节奏，因此迫使其动作迅速，搬抬周转箱、倾倒水果、抛弃空箱一气呵成。如此，不可避免会造成大量的水果碰撞损伤，以及出现空箱满地的混乱场面。

由此可见，传统的人工搬抬倒果入料方式不但劳动量大，工作效率低下，而且效果不佳，水果损耗大，同时生产节奏也难以得到有序控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，该装置可确保整箱水果的夹紧输送、顺利提升和翻转，有效避免水果漏失或掉落。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱方法。

本发明的技术方案为：一种自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，包括星型板、筒环、外环导轨、内环导轨、平皮带、侧托夹持手和中提夹持手，筒环的圆柱面上设置平皮带，筒环两侧的圆形端面上分别设置星型板，各星型板呈放射形板状结构，各星型板外周均匀分布有多个页板，各页板由星型板的中心圆向外圆周方向伸展，各页板末端分别设有侧托夹持手和中提夹持手，侧托夹持手一端与外环导轨相接，中提夹持手一端与内环导轨相接，外环导轨、内环导轨和筒环同心设置，且外环导轨、内环导轨和筒环的半径逐渐减小。其中，侧托夹持手距离星型板中心的距离大于中提夹持手距离星型板中心的距离。

所述星型板与筒环固定连接形成驱动滚轮，驱动滚轮为平皮带提供驱动力，即：在装置运行过程中，驱动滚轮充当了平皮带的驱动辊。

所述驱动滚轮的两侧设有机架，筒环为钢板卷成的圆筒状结构，各星型板中心设有轴孔，轴孔内设置驱动轴，驱动轴位于各星型板的外侧处分别设有轴承，且驱动轴通过轴承安装于机架上，驱动轴的一端设有驱动链轮。

所述外环导轨和内环导轨均呈半圆环状或者弧度稍大于半圆环，外环导轨和内环导轨分别安装固定于机架上，且自驱动滚轮的底部环绕至驱动滚轮的顶部；位于驱动滚轮底部的外环导轨和内环导轨处为箱果输入工位，位于驱动滚轮顶部的外环导轨和内环导轨处为翻箱输出工位。

所述箱果输入工位底部外接整箱输入装置，翻箱输出工位通过平皮带外接箱果分离装置。装有水果的周转箱由整箱输入装置送至箱果输入工位，然后由侧托夹持手和中提夹持手依次夹紧，并使周转箱的箱口贴紧于平皮带上，防止水果掉落，通过平皮带及驱动滚轮的旋转将周转箱带至翻箱输出工位，此时完成了周转箱的翻转和提升，然后在翻箱输出工位处由箱果分离装置带出。

作为一种优选方案，所述筒环两侧的星型板对称设置，每个星型板上各分布有六个页板，相对位于筒环两侧的两个页板上，两个侧托夹持手组成一对辅助夹持组件，两个中提夹持手组成一对提升夹持组件。使用时，辅助夹持组件中的两个侧托夹持手分别位于周转箱相对的两侧面并将其夹紧，提升夹持组件中的两个中提夹持手分别嵌入周转箱上的两个提手孔处。其中，位于筒环两侧的每对页板对应作为一个工位，每个工位上对应有一对辅助夹持组件(即由两个侧托夹持手组成)和一对提升夹持组件(即由两个中提夹持手组成)。

所述侧托夹持手包括角板夹持块、第一基座、第一滑杆、第一弹簧、第一滚轮和第一轮座，角板夹持块与第一基座相接，第一基座中部设有第一方孔，第一滑杆的一端穿过第一方孔后与角板夹持块螺纹连接，第一滑杆的另一端与第一轮座固定连接，第一弹簧套于第一滑杆外周，且第一弹簧两端分别与第一基座和第一轮座相接，第一滚轮安装于第一轮座内，第一滚轮与外环导轨配合相接。当两个侧托夹持手从两侧夹紧周转箱时，两个侧托夹持手的伸缩方向相对，各侧托夹持手中，外环导轨推动第一滚轮，第一滚轮通过第一轮座带动第一滑杆克服第一弹簧的压缩力沿第一基座滑动，带动角板夹持块夹紧周转箱。

所述中提夹持手包括圆头夹持块、第二基座、第二滑杆、第二弹簧、第二滚轮和第二轮座，圆头夹持块与第二基座相接，第二基座中部设有第二方孔，第二滑杆的一端穿过第二方孔后与圆头夹持块螺纹连接，第二滑杆的另一端与第二轮座固定连接，第二弹簧套于第二滑杆外周，且第二弹簧两端分别与第二基座和第二轮座相接，第二滚轮安装于第二轮座内，第二滚轮与内环导轨配合相接。当两个中提夹持手从两侧嵌入周转箱的提手处时，两个中提夹持手的伸缩方向相对，各中提夹持手中，内环导轨推动第二滚轮，第二滚轮通过第二轮座带动第二滑杆克服第二弹簧的压缩力沿第二基座滑动，带动圆头夹持块嵌入周转箱的提手处。

所述外环导轨和内环导轨各有两条，每个星型板的外侧设有一条外环导轨和一条内环导轨，两个星型板上的两个外环导轨形成对称状，两个内环导轨也形成对称状态。当星型板旋转时，侧托夹持手中的第一滚轮贴合外环导轨运行，中提夹持手中的第二滚轮贴合内环导轨运行。

本发明通过上述装置实现的自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱方法，包括以下步骤：

(1)筒环带动星型板持续旋转；

(2)装满水果的周转箱被送至星型板下方时，位于筒环两侧的页板带动各侧托夹持手进入相应的外环导轨，两个侧托夹持手夹紧于周转箱相对的两侧面上；

(3)随着筒环和星型板的旋转，位于筒环两侧的页板随后带动各中提夹持手进入相应的内环导轨，两个中提夹持手分别嵌入周转箱两侧的提手孔处；

(4)随着筒环和星型板的旋转，被侧托夹持手和中提夹持手夹紧固定的周转箱在平皮带的带动下，由星型板底部运行至星型板顶部，实现周转箱的提升和翻转。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置及方法可确保整箱水果的夹紧输送、顺利提升和翻转，有效避免水果漏失或掉落。该装置中利用侧托夹持手和中提夹持手从周转箱的两侧夹紧周转箱，利用平皮带贴紧周转箱的箱口，然后通过筒环和星型板的旋转实现周转箱的提升和翻转，其运行稳定，工作效率高。

本回转式提升翻箱装置应用于自动翻箱卸果机后，结合其后续的箱果分离装置，可直接代替人工操作，有效提高生产效率，也避免了水果碰撞损伤的现象和出现空箱满地的混乱场面，使生产节奏得到有序控制。

附图说明

图1为本回转式提升翻箱装置的结构示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为图1的B-B截面视图。

图4为单个侧托夹持手的结构示意图。

图5为图4的俯视图。

图6为单个中提夹持手的结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为本回转式提升翻箱装置对周转箱的夹持和提升过程的示意图。

图9为图8的E-E截面视图。

图10为图9的F-F截面视图。

图11为图8的G-G截面视图。

图12为图8的H-H截面视图。

图13为周转箱被夹持时的状态示意图。

图14为图13的I方向视图。

图15为本回转式提升翻箱装置应用于自动翻箱卸果机时的整机原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，如图1～15所示，其具体结构及工作原理如下：

(1)装置结构及安装形式

如图1或图2所示，本自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，主要包括星型板1、筒环2、外环导轨3、内环导轨4、平皮带5、侧托夹持手6和中提夹持手7，筒环的圆柱面上设置平皮带，筒环两侧的圆形端面上分别设置星型板，各星型板呈放射形板状结构(如图1所示)，各星型板外周均匀分布有多个页板1-1，各页板由星型板的中心圆向外圆周方向伸展，各页板末端分别设有侧托夹持手和中提夹持手，侧托夹持手一端与外环导轨相接，中提夹持手一端与内环导轨相接，外环导轨、内环导轨和筒环同心设置，且外环导轨、内环导轨和筒环的半径逐渐减小。其中，侧托夹持手距离星型板中心的距离大于中提夹持手距离星型板中心的距离。

1)驱动滚轮

如图1所示，星型板为放射形板状结构，加工有6块圆周均布的页板，各页板由中心圆向外圆周伸展。

如图2所示，星型板配有两块，左右对称布置，中间联接筒环。筒环是圆环筒状结构，由钢板卷成圆筒状，其左右两端面分别与星型板焊合紧固(如图 3所示)，形成一个整体，构成一个带星型板端板的大型的驱动滚轮。由于平皮带套于筒环的外圆面上，因此，在工作时，驱动滚轮充当了平皮带的驱动辊。

星型板中心加工有轴孔。驱动轴8穿越左、右星型板的中心孔，并与星型板紧固。驱动轴的左右两侧各装配有轴承9，而其左轴端还装配有驱动链轮10。左、右两个轴承分别通过螺栓固定安装在机架11上(如图2所示)。

由此可见，驱动轴转动时，可驱动星型板。由于星型板和筒环紧固联接构成一个大型的驱动滚轮，因此，驱动轴转动即可带动驱动滚轮回转，从而带动其上的平皮带运行。

2)侧托夹持手和中提夹持手

如图1所示，星型板圆周均布6块呈放射状的页板，在每块页板靠近外圆周的位置，均装配有一个侧托夹持手和一个中提夹持手。

侧托夹持手的结构如图图4或图5所示，主要包括角板夹持块6-1、第一基座6-2、第一滑杆6-3、第一弹簧6-4、第一滚轮6-5和第一轮座6-6，第一基座中心加工有第一方孔6-7，与第一滑杆配合，即第一滑杆可在第一基座中心的第一方孔中左右滑动。第一滑杆的右端加工有第一轮座，第一轮座中装配有一个第一滚轮。第一滑杆的左端联接角板夹持块，通过螺纹紧固。第一弹簧套入第一滑杆，压在第一轮座和第一基座之间，因此，推动第一滚轮时，可克服弹簧力使第一滑杆向左移动。

中提夹持手结构如图6或图7所示，主要包括圆头夹持块7-1、第二基座 7-2、第二滑杆7-3、第二弹簧7-4、第二滚轮7-5和第二轮座7-6，第二基座中心加工有第二方孔7-7，与第二滑杆配合，即第二滑杆可在第二基座中心的第二方孔中左右滑动。第二滑杆的右端加工有第二轮座，第二轮座中装配有一个第二滚轮。第二滑杆的左端联接圆头夹持块，通过螺纹紧固。第二弹簧套入第二滑杆，压在第二轮座和第二基座之间，因此，推动第二滚轮时，可克服弹簧力使第二滑杆向左移动。

如图2所示，侧托夹持手和中提夹持手均通过其相应的第一基座或第二基座安装在页板上。安装时，第一基座和第二基座相应的法兰盘通过螺钉紧固在页板外侧，使角板夹持块和圆头夹持块伸入页板内侧。由于星型板左右对称各一块，因此安装其上的侧托夹持手和中提夹持手各自形成左右配对的状态，如图2或图3所示。如图1所示，星型板的每一块页板上安装的侧托夹持手和中提夹持手的位置形式均相同。

3)导轨(包括外环导轨和内环导轨)

如图1或图2所示，在距离星型板外侧面一定的间距，安装有两条导轨，分别为外环导轨3和内环导轨4，两条导轨均为半圆环状，与筒环是同心圆。两条导轨分别固定安装在机架上，自驱动滚轮的底部环绕至顶部(如图1所示)。其中，如图3所示，外环导轨的安装位置对应侧托夹持手，当星型板旋转时，侧托夹持手中的第一滚轮可贴合外环导轨运行；内环导轨的安装位置对应中提夹持手，当星型板旋转时，中提夹持手中的第二滚轮可贴合内环导轨运行。

左右星型板外侧均安装有一套外环导轨和内环导轨，并分别形成对称状态 (如图2所示)。

(2)装置运行原理

上述回转式提升翻箱装置应用于自动翻箱卸果机时，其运行过程如图1 或图15所示，位于驱动滚轮底部的外环导轨和内环导轨处为箱果输入工位，位于驱动滚轮顶部的外环导轨和内环导轨处为翻箱输出工位。箱果输入工位底部外接整箱输入装置12(为了提高周转箱夹持位置的准确度，整箱输入装置的末端还可设置辅助导向装置14)，翻箱输出工位通过平皮带外接箱果分离装置13。装有水果的周转箱由整箱输入装置送至箱果输入工位，然后由侧托夹持手和中提夹持手依次夹紧，并使周转箱的箱口贴紧于平皮带上，防止水果掉落，通过平皮带及驱动滚轮的旋转将周转箱带至翻箱输出工位，此时完成了周转箱的翻转和提升，然后在翻箱输出工位处由箱果分离装置带出。

上述过程中，在箱果输出工位处，侧托夹持手和中提夹持手对周转箱的夹持过程如图8所示，具体如下：

1)装有水果的周转箱由整箱输入装置连续送入，当一个周转箱到达整箱输入装置的末端位置时，星型板的一块页板回转至位置a。此时，页板上的侧托夹持手进入外环导轨，其第一滚轮沿外环导轨运行，受外环导轨轨迹的影响，推动角板夹持块伸出，形成如图9和图10所示的状态，即左、右两个角板夹持块同时向内合拢。

2)页板继续回转，至位置b。此时，侧托夹持手的角板夹持块接触周转箱的箱体侧面，形成左右卡持状态(如图11所示)，并且推动周转箱向左运行，离开整箱输入装置进入辅助导向装置。

3)页板继续回转，至位置c。周转箱被左右两侧的侧托夹持手推动完全进入辅助导向装置，此时，页板上的中提夹持手进入内环导轨，其第二滚轮沿内环导轨运行，受内环导轨的轨迹影响，推动圆头夹持块伸出。即左、右两个圆头夹持块同时向内合拢，分别插入周转箱左右两侧的提手孔，形成如图12 所示的状态。

如图15所示，周转箱被推送离开辅助导向装置后，继续随页板顺时针回转上升。在这一过程，周转箱被稳固夹持(如图13或图14所示)。中提夹持手保持扣紧周转箱左右提手孔状态，侧托夹持手保持承托周转箱侧面状态，而周转箱开口面贴合筒环上的平皮带表面同步运行，因此箱内水果在回转提升过程不会漏出。

最终，整箱果被回转提升至驱动滚轮顶部位置，侧托夹持手和中提夹持手分别脱离对应的外环导轨和内环导轨，松开对周转箱的夹持状态。此时，整箱果倒扣在平皮带上，随平皮带继续往前输送，进入下一工序的箱果分离装置中。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，包括星型板、筒环、外环导轨、内环导轨、平皮带、侧托夹持手和中提夹持手，筒环的圆柱面上设置平皮带，筒环两侧的圆形端面上分别设置星型板，各星型板呈放射形板状结构，各星型板外周均匀分布有多个页板，各页板由星型板的中心圆向外圆周方向伸展，各页板末端分别设有侧托夹持手和中提夹持手，侧托夹持手一端与外环导轨相接，中提夹持手一端与内环导轨相接，外环导轨、内环导轨和筒环同心设置，且外环导轨、内环导轨和筒环的半径逐渐减小。

2.根据权利要求1所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述星型板与筒环固定连接形成驱动滚轮，驱动滚轮为平皮带提供驱动力。

3.根据权利要求2所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述驱动滚轮的两侧设有机架，筒环为钢板卷成的圆筒状结构，各星型板中心设有轴孔，轴孔内设置驱动轴，驱动轴位于各星型板的外侧处分别设有轴承，且驱动轴通过轴承安装于机架上，驱动轴的一端设有驱动链轮。

4.根据权利要求3所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述外环导轨和内环导轨均呈半圆环状，外环导轨和内环导轨分别安装固定于机架上，且自驱动滚轮的底部环绕至驱动滚轮的顶部；位于驱动滚轮底部的外环导轨和内环导轨处为箱果输入工位，位于驱动滚轮顶部的外环导轨和内环导轨处为翻箱输出工位。

5.根据权利要求4所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述箱果输入工位底部外接整箱输入装置，翻箱输出工位通过平皮带外接箱果分离装置。

6.根据权利要求1所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述筒环两侧的星型板对称设置，每个星型板上各分布有六个页板，相对位于筒环两侧的两个页板上，两个侧托夹持手组成一对辅助夹持组件，两个中提夹持手组成一对提升夹持组件。

7.根据权利要求1所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述侧托夹持手包括角板夹持块、第一基座、第一滑杆、第一弹簧、第一滚轮和第一轮座，角板夹持块与第一基座相接，第一基座中部设有第一方孔，第一滑杆的一端穿过第一方孔后与角板夹持块螺纹连接，第一滑杆的另一端与第一轮座固定连接，第一弹簧套于第一滑杆外周，且第一弹簧两端分别与第一基座和第一轮座相接，第一滚轮安装于第一轮座内，第一滚轮与外环导轨配合相接。

8.根据权利要求1所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述中提夹持手包括圆头夹持块、第二基座、第二滑杆、第二弹簧、第二滚轮和第二轮座，圆头夹持块与第二基座相接，第二基座中部设有第二方孔，第二滑杆的一端穿过第二方孔后与圆头夹持块螺纹连接，第二滑杆的另一端与第二轮座固定连接，第二弹簧套于第二滑杆外周，且第二弹簧两端分别与第二基座和第二轮座相接，第二滚轮安装于第二轮座内，第二滚轮与内环导轨配合相接。

9.根据权利要求1所述自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱装置，其特征在于，所述外环导轨和内环导轨各有两条，每个星型板的外侧设有一条外环导轨和一条内环导轨。

10.根据权利要求1～9任一项所述装置实现的自动翻箱卸果机用的回转式提升翻箱方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)筒环带动星型板持续旋转；

(2)装满水果的周转箱被送至星型板下方时，位于筒环两侧的页板带动各侧托夹持手进入相应的外环导轨，两个侧托夹持手夹紧于周转箱相对的两侧面上；

(3)随着筒环和星型板的旋转，位于筒环两侧的页板随后带动各中提夹持手进入相应的内环导轨，两个中提夹持手分别嵌入周转箱两侧的提手孔处；

(4)随着筒环和星型板的旋转，被侧托夹持手和中提夹持手夹紧固定的周转箱在平皮带的带动下，由星型板底部运行至星型板顶部，实现周转箱的提升和翻转。