CN107804687B - 全自动叠盘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动叠盘系统，包括两组叠盘装置、两条单层烤盘输送线和多层烤盘输送线，两组叠盘装置拼接一起，两组叠盘装置的平移机构平行或位于同一直线上；其中一条单层烤盘输送线从其中一组机架的一端插入，另一条单层烤盘输送线从另一组机架的另一端插入，单层烤盘输送线的轴线与平移机构的轴线平行；所述多层烤盘输送线的一端从其中一组机架的一侧插入，所述多层烤盘输送线的另一端从另一组机架的一侧插入。本发明采用机械替代人工搬运更换烤盘的操作模式，节省了大量人工劳动，降低了劳动强度，自动化程度高，且提高了工作效率，减少了人工成本。

Description

全自动叠盘系统

技术领域

本发明涉及食品加工设备，具体涉及一种全自动叠盘系统。

背景技术

面包、蛋糕等食品的加工过程中，随着市场产品种类的需求不断增加，单条生产线通常需要满足多种产品种类的生产；因而，在同一条生产线上，需要将多种烤盘来回替换，满足生产需求。

在传统的食品烤盘替换使用操作中，，通常是采用人工将需要被替换的烤盘全部搬离生产线，另外找位置暂存，再由人工将需要用到的另一种烤盘搬运至生产线使用，然而，这些操作方式存在如下缺陷：

1、烤盘替换种类数量庞大，需要较多的人工进行手动搬运，人工成本高；

2、若采用人工搬运的方式，由于人手直接抓举烤盘，因此很难避免人手与食品烤盘接触，从而大大降低了食品的卫生安全性；

3、人工替换烤盘的数量较多，需采用烤盘重叠的放置方法，烤盘的重量和面积加大了人工叠盘放置的难度，致使操作不便；同时，人工叠盘高度有限，占用场地面积较大，大大增加了厂房面积的占有率。

4、若采用人工进行叠盘更换烤盘种类，需先将前一种烤盘搬离输送线，再将后更换的烤盘搬至输送线，由此需消耗大量的时间和精力进行换盘操作。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、合理，自动化程度高及生产效率高的全自动叠盘系统。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：本全自动叠盘系统，包括两组叠盘装置、两条单层烤盘输送线和多层烤盘输送线，所述叠盘装置包括机架、平移机构、升降机构和钩盘机构，所述平移机构安装于机架的顶端，所述升降机构的上端与平移机构连接，所述钩盘机构安装于升降机构的下端；所述单层烤盘输送线和多层烤盘输送线均位于钩盘机构的下方；两组叠盘装置中的机架拼接一起，两组叠盘装置的平移机构平行或位于同一直线上；其中一条单层烤盘输送线从其中一组机架的一端插入，另一条单层烤盘输送线从另一组机架的另一端插入，单层烤盘输送线的轴线与平移机构的轴线平行；所述多层烤盘输送线的一端从其中一组机架的一侧插入，所述多层烤盘输送线的另一端从另一组机架的一侧插入。

优选的，所述钩盘机构包括钩盘框架、钩盘组件、导向滑轨、第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆通过轴承座安装于钩盘框架的一端，所述第二连接杆通过导向滑轨安装于钩盘框架的另一端，所述第一连接杆与升降机构的下端的一头连接，所述第二连接杆与升降机构的下端的另一端连接；所述钩盘组件安装钩盘框架的下端。

优选的，所述钩盘组件包括两组钩盘单元，此两组钩盘单元分别安装于钩盘框架的下端两侧；所述钩盘单元包括气缸、连接臂、旋转轴和多个抱夹式钩子，所述旋转轴安装于钩盘框架的下端的侧边，所述旋转轴的一端通过连接臂与气缸的伸缩杆连接，多个抱夹式钩子均匀的安装于旋转轴上。

优选的，所述钩盘框架的侧壁设有导向组件，此导向组件包括连接板、导向块和连接件，所述连接板一端通过螺栓安装于钩盘框架的侧壁，所述导向块通过连接件与连接板连接，所述导向块的截面呈倒“L”型。

优选的，所述钩盘框架的两端均设有两根螺杆，所述螺杆的上端设有连接部，此连接部通过链条与平移机构连接。

优选的，所述机架包括支脚、顶架和驱动机构，所述顶架安装于支脚的顶端，所述驱动机构安装于顶架，所述顶架的两端均设有导轨，所述平移机构的两端与位于顶架两端的导轨分别滑动连接，所述驱动机构与移机构连接。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机和两组同步带单元，所述驱动电机安装于顶架，两组同步带单元安装于顶架的两端，且两组同步带单元的同步带均与平移机构连接，两组同步带单元之间的两端均设有连接轴，此连接轴的两端均通过联轴器与同步带单元连接，所述驱动电机的动力输出轴与其中一组同步带单元连接。

优选的，所述顶架的两端设有两个用于限位的油压缓冲器，所述导轨位于同一组中两个油压缓冲器之间。

优选的，所述平移机构包括平移框架和两组U型槽滑轮，此两组U型槽滑轮分别安装于平移框架的两端，且两组U型槽滑轮分别与位于顶架的两端的导轨连接；所述平移框架下方设有导向轴承，此导向轴承与顶架的下壁面滑动连接。

优选的，所述升降机构包括剪叉悬臂、升降电机和链条组件，所述链条组件安装于平移框架内，所述升降电机安装于平移框架的外侧，且所述升降电机的动力输出轴与链条组件连接，所述剪叉悬臂上端的一头固定于平移框架的一端，所述平移框架的另一端设有内滑轨，所述剪叉悬臂上端的另一头与内滑轨连接；所述剪叉悬臂的下端与钩盘机构连接。

优选的，所述多层烤盘输送线包括两组横向移动机构和一组纵向移动机构，所述横向移动机构由多套拼接一起的横向移动单元构成，所述横向移动单元包括横向支撑架、横移电机和多组横向输送链组件，多组横向输送链组件均安装于横向支撑架，且多组横向输送链组件均匀分布；所述横移电机安装于横向支撑架的侧边，且所述横移电机的动力输出轴与横向输送链组件连接；所述纵向移动机构包括两套拼接一起的纵向移动单元构成，所述纵向移动单元包括纵向支撑架、顶升滚筒、纵移电机、顶升电机，两组纵向输送链组件，所述顶升滚筒安装于纵向支撑架中，所述顶升电机安装于支撑架的一端，且所述顶升电机与顶升滚筒连接；两组纵向输送链组件分别安装于纵向支撑架的两侧，所述纵移电机安装于纵向支撑架的一端，且所述纵移电机的动力输出轴与纵向输送链组件连接。

本发明相对于现有技术具有如下的优点：

1、本全自动叠盘系统主要由两组叠盘装置、单层烤盘输送线和多层烤盘输送线构成，这采用机械替代人工搬运更换烤盘的操作模式，节省了大量人工劳动，降低了劳动强度，自动化程度高，且提高了工作效率，减少了人工成本。

2、本全自动叠盘系统不需要进行人手操作，即可人手不需直接抓举烤盘，避免了人手与烤盘之间的接触，从而避免人手对食品的污染，提高了食品的卫生安全性。

3、本全自动叠盘系统解决人工更换烤盘操作不便，降低操作难度，提升换盘速度，减少了占用场地面积，大大提高了厂房面积的使用率。

4、本全自动叠盘系统全自动化叠盘和放盘操作，与传统的人工操作相比，本发明不需先将前一种烤盘搬离输送线，再将后更换的烤盘搬至输送线，故减少了时间和精力的消耗，且烤盘比人工叠盘叠放更高，可有效利用厂房空间。

附图说明

图1是本发明的全自动叠盘系统的结构示意图。

图2是本发明的全自动叠盘系统的正视图。

图3是本发明的全自动叠盘系统的俯视图。

图4是本发明的叠盘装置的结构示意图。

图5是本发明的叠盘装置的正视图。

图6是本发明的叠盘装置的俯视图。

图7是本发明的钩盘机构的结构示意图。

图8是本发明的钩盘机构的正视图。

图9是本发明的钩盘机构的俯视图。

图10是本发明的机架的结构示意图。

图11是本发明的机架的正视图。

图12是本发明的机架的俯视图。

图13是本发明的平移机构的结构示意图。

图14是本发明的平移机构的正视图。

图15是本发明的平移机构的俯视图。

图16是本发明的剪叉悬臂的结构示意图

图17是本发明的横向移动单元的结构示意图。

图18是本发明的横向移动单元的俯视图。

图19是本发明的纵向移动单元的结构示意图。

图20是本发明的纵向移动单元的俯视图。

其中，1为机架，2为平移机构，3为升降机构，4为钩盘机构，5钩盘框架，6为钩盘组件，7为导向滑轨，8为第一连接杆，9为第二连接杆，10为钩盘单元，11为气缸，12为连接臂，13为旋转轴，14为抱夹式钩子，15为导向组件，16为连接板，17为导向块，18为连接件，19为螺杆，20为连接部，21为悬挂链，22为支脚，23为顶架，24为驱动机构，25为驱动电机，26为同步带单元，27为主动轮，28为从动轮，29为同步带，30为连接轴，31为联轴器，32为油压缓冲器，33为平移框架，34为U型槽滑轮，35为导向轴承，36为剪叉悬臂，37为升降电机，38为链条组件，39为内滑轨，40为斜支撑杆，41为叠盘装置、42为单层烤盘输送线，43为多层烤盘输送线，44为横向移动机构，45为纵向移动机构，46为横向移动单元，47为横向支撑架，48为横移电机，49为横向输送链组件，50为纵向移动单元，51为纵向支撑架，52为顶升滚筒，53为纵移电机，54为纵向输送链组件，55为滚筒电机，56为烤盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1至图6所示的全自动叠盘系统，包括两组叠盘装置、两条单层烤盘输送线和多层烤盘输送线，所述叠盘装置包括机架、平移机构、升降机构和钩盘机构，所述平移机构安装于机架的顶端，所述升降机构的上端与平移机构连接，所述钩盘机构安装于升降机构的下端；所述单层烤盘输送线和多层烤盘输送线均位于钩盘机构的下方；两组叠盘装置中的机架拼接一起，两组叠盘装置的平移机构平行或位于同一直线上；其中一条单层烤盘输送线从其中一组机架的一端插入，另一条单层烤盘输送线从另一组机架的另一端插入，单层烤盘输送线的轴线与平移机构的轴线平行；所述多层烤盘输送线的一端从其中一组机架的一侧插入，所述多层烤盘输送线的另一端从另一组机架的一侧插入。具体的，本发明中两组叠盘装置中的一组叠盘装置用于将单层的烤盘夹取叠放至多层烤盘输送线，而另一组叠盘装置用于将位于多层烤盘输送线的叠放一起的烤盘单个夹取后单个单个的放置于另一条单层烤盘输送线上。

如图3至图6所示，所述钩盘机构包括钩盘框架、钩盘组件、导向滑轨、第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆通过轴承座安装于钩盘框架的一端，所述第二连接杆通过导向滑轨安装于钩盘框架的另一端，所述第一连接杆与升降机构的下端的一头连接，所述第二连接杆与升降机构的下端的另一端连接；所述钩盘组件安装钩盘框架的下端。具体的，钩盘机构中的第一连接杆和第二连接杆均与升降机构中的剪叉悬臂下端连接，则钩盘机构通过升降机构上下移动。

所述钩盘组件包括两组钩盘单元，此两组钩盘单元分别安装于钩盘框架的下端两侧；所述钩盘单元包括气缸、连接臂、旋转轴和多个抱夹式钩子，所述旋转轴安装于钩盘框架的下端的侧边，所述旋转轴的一端通过连接臂与气缸的伸缩杆连接，多个抱夹式钩子均匀的安装于旋转轴。具体的，当需要夹取烤盘时，钩盘框架下移到相应的高度，而烤盘通过输送线输送至钩盘机构的正下方，此时，气缸的伸缩杆伸出，伸缩杆通过连接臂和旋转轴带动抱夹式钩子向下转动，即两组钩盘单元中相对的两组抱夹式钩子向烤盘方向靠拢，以使抱夹式钩子中的钩部插入烤盘侧边的装夹孔，从而夹紧烤盘。然后，升降机构再带动整个钩盘机构上升，且钩盘机构再通过平移机构横移一定距离，然后将烤盘叠放到相应的位置，接着气缸的伸缩杆收缩，则伸缩杆通过连接臂和旋转轴带动抱夹式钩子转动，以使抱夹式钩子的钩部离开烤盘的装夹孔，从而完成烤盘的叠放。

所述钩盘框架的侧壁设有导向组件，此导向组件包括连接板、导向块和连接件，所述连接板一端通过螺栓安装于钩盘框架的侧壁，所述导向块通过连接件与连接板连接，所述导向块的截面呈倒“L”型。当烤盘被输送线移动到相应的位置后，再利用导向组件对烤盘的位置进行校正，以方便抱夹式钩子夹取烤盘，提高了工作的可靠性。

所述钩盘框架的两端均设有两根螺杆，所述螺杆的上端设有连接部，此连接部通过链条与平移机构连接。其中，螺杆的下端通过螺纹方式与钩盘框架连接，为可调式连接。螺杆的上端再通过链条与平移机构连接。则钩盘框架通过链条悬挂于平移机构的下方，而螺杆与钩盘框架之间为可调式连接，从而方便调整整个钩盘机构的水平度，提高钩盘机构的工作可靠性。

如图7至图9所示，所述机架包括支脚、顶架和驱动机构，所述顶架安装于支脚的顶端，所述驱动机构安装于顶架，所述顶架的两端均设有导轨，所述平移机构的两端与位于顶架两端的导轨分别滑动连接，所述驱动机构与移机构连接。为进一步保证的机架的稳定性，在支脚和顶架之间连接有斜支撑杆。

所述驱动机构包括驱动电机和两组同步带单元，所述驱动电机安装于顶架，两组同步带单元安装于顶架的两端，且两组同步带单元的同步带均与平移机构连接，两组同步带单元之间的两端均设有连接轴，此连接轴的两端均通过联轴器与同步带单元连接，所述驱动电机的动力输出轴与其中一组同步带单元连接。具体的，同步带单元主要由主动轮、从动轮和同步带构成，其中主动轮和从动轮分别安装于顶架的端部两侧，然后同步带的一端与主动轮连接，另一端与从动轮连接。两组同步带单元中的两个主动轮通过相应的连接轴及联轴器连接，而两组同步带单元中的两个从动轮也通过相应的连接轴及联轴器连接，两组中的同步带均与平移机构中的平移框架连接。这结构简单，方便安装，且保证了平移机构稳定地移动。

所述顶架的两端设有两个用于限位的油压缓冲器，所述导轨位于同一组中两个油压缓冲器之间。此设置保证了工作的可靠性，可防止平移机构发生脱落。

如图10至图12所示，所述平移机构包括平移框架和两组U型槽滑轮，此两组U型槽滑轮分别安装于平移框架的两端，且两组U型槽滑轮分别与位于顶架的两端的导轨连接；所述平移框架下方设有导向轴承，此导向轴承与顶架的下壁面滑动连接。此结构简单，安装方便，且保证平移机构可稳定移动。

如图13至图16所示，所述升降机构包括剪叉悬臂、升降电机和链条组件，所述链条组件安装于平移框架内，所述升降电机安装于平移框架的外侧，且所述升降电机的动力输出轴与链条组件连接，所述剪叉悬臂上端的一头固定于平移框架的一端，所述平移框架的另一端设有内滑轨，所述剪叉悬臂上端的另一头与内滑轨连接；所述剪叉悬臂的下端与钩盘机构连接。此结构简单，操作方便，可稳定带动钩盘机构上下移动。链条组件主要由两组链条单元构成，两组链条单元分别安装于平移框架内，且两组链条单元之间通过传动轴连接。而链条单元主要由两个链轮及一条链条构成。本实施例中的链条组件可自市场购买所得，这可减少设计成本。

如图17至图20所示，所述多层烤盘输送线包括两组横向移动机构和一组纵向移动机构，所述横向移动机构由多套拼接一起的横向移动单元构成，所述横向移动单元包括横向支撑架、横移电机和多组横向输送链组件，多组横向输送链组件均安装于横向支撑架，且多组横向输送链组件均匀分布；所述横移电机安装于横向支撑架的侧边，且所述横移电机的动力输出轴与横向输送链组件连接；所述纵向移动机构包括两套拼接一起的纵向移动单元构成，所述纵向移动单元包括纵向支撑架、顶升滚筒、纵移电机、顶升电机，两组纵向输送链组件，所述顶升滚筒安装于纵向支撑架中，所述顶升电机安装于支撑架的一端，且所述顶升电机与顶升滚筒连接；两组纵向输送链组件分别安装于纵向支撑架的两侧，所述纵移电机安装于纵向支撑架的一端，且所述纵移电机的动力输出轴与纵向输送链组件连接。

具体的，本实施例中每组的横向移动机构里具有3套横向移动单元，这横向移动单元的数量可根据生产需求而决定。而每套横向移动单元使用5组横向输送链组件，此横向输送链组件为双排链条结构，可直接自市场购买，不需要进行额外设计，减少设计成本。同时双排链条结构保证可稳定地输送烤盘。而纵向移动单元中的纵向输送链组件也可直接自市场中直接购买在所述，不需要额外设置，以减少设计成本。顶升滚筒通过顶升电机升到顶位于，这保证了烤盘移动的稳定性；而当将烤盘从纵向移动机构的一端移动到另一端时，顶升滚筒通过顶升电机驱动下降，以保证烤盘被纵向输送链组件稳定地输送。

本全自动叠盘系统的工作过程如下所述：

单个排放的烤盘通过其中一条单层烤盘输送线输送至其中一组钩盘机构的下方，此时升降机构带动钩盘机构下降至适当的位置，然后气缸的伸缩杆伸出，伸缩杆通过连接臂和旋转轴带动抱夹式钩子向下转动，即两组钩盘单元中相对的两组抱夹式钩子向烤盘方向靠拢，以使抱夹式钩子中的钩部插入烤盘侧边的装夹孔，从而夹紧烤盘。升降机构再带动整个钩盘机构上升，钩盘机构再通过平移机构横移一定距离，接着升降机构再带动整个钩盘机构下降，使烤盘置于多层烤盘输送线上；接着气缸的伸缩杆收缩，则伸缩杆通过连接臂和旋转轴带动抱夹式钩子转动，以使抱夹式钩子的钩部离开烤盘的装夹孔，这将烤盘放置于多层烤盘输送线上；如此钩盘机构复位后再重复上述动作，以使多个烤盘叠放于多层烤盘输送线上。

叠放好的烤盘通过多层烤盘输送线输送至另一组钩盘机构的下方，此钩盘机构进行多次重复动作，从而将叠放一起的烤盘单个单个夹取后再排放于另一条单层烤盘输送线上，从而实现通过机械代替人工替换烤盘操作，实现自动化。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.全自动叠盘系统，其特征在于：包括两组叠盘装置、两条单层烤盘输送线和多层烤盘输送线，所述叠盘装置包括机架、平移机构、升降机构和钩盘机构，所述平移机构安装于机架的顶端，所述升降机构的上端与平移机构连接，所述钩盘机构安装于升降机构的下端；所述单层烤盘输送线和多层烤盘输送线均位于钩盘机构的下方；两组叠盘装置中的机架拼接一起，两组叠盘装置的平移机构平行或位于同一直线上；其中一条单层烤盘输送线从其中一组机架的一端插入，另一条单层烤盘输送线从另一组机架的另一端插入，单层烤盘输送线的轴线与平移机构的轴线平行；所述多层烤盘输送线的一端从其中一组机架的一侧插入，所述多层烤盘输送线的另一端从另一组机架的一侧插入；

所述钩盘机构包括钩盘框架、钩盘组件、导向滑轨、第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆通过轴承座安装于钩盘框架的一端，所述第二连接杆通过导向滑轨安装于钩盘框架的另一端，所述第一连接杆与升降机构的下端的一头连接，所述第二连接杆与升降机构的下端的另一端连接；所述钩盘组件安装于钩盘框架的下端；

所述钩盘组件包括两组钩盘单元，此两组钩盘单元分别安装于钩盘框架的下端两侧；所述钩盘单元包括气缸、连接臂、旋转轴和多个抱夹式钩子，所述旋转轴安装于钩盘框架的下端的侧边，所述旋转轴的一端通过连接臂与气缸的伸缩杆连接，多个抱夹式钩子均匀的安装于旋转轴上。

2.根据权利要求1所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述钩盘框架的侧壁设有导向组件，此导向组件包括连接板、导向块和连接件，所述连接板一端通过螺栓安装于钩盘框架的侧壁，所述导向块通过连接件与连接板连接，所述导向块的截面呈倒“L”型。

3.根据权利要求1所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述钩盘框架的两端均设有两根螺杆，所述螺杆的上端设有连接部，此连接部通过链条与平移机构连接。

4.根据权利要求1所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述机架包括支脚、顶架和驱动机构，所述顶架安装于支脚的顶端，所述驱动机构安装于顶架，所述顶架的两端均设有导轨，所述平移机构的两端与位于顶架两端的导轨分别滑动连接，所述驱动机构与平移机构连接。

5.根据权利要求4所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机和两组同步带单元，所述驱动电机安装于顶架，两组同步带单元安装于顶架的两端，且两组同步带单元的同步带均与平移机构连接，两组同步带单元之间的两端均设有连接轴，此连接轴的两端均通过联轴器与同步带单元连接，所述驱动电机的动力输出轴与其中一组同步带单元连接。

6.根据权利要求4所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述顶架的两端设有两个用于限位的油压缓冲器，所述导轨位于同一组中两个油压缓冲器之间。

7.根据权利要求1所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述平移机构包括平移框架和两组U型槽滑轮，此两组U型槽滑轮分别安装于平移框架的两端，且两组U型槽滑轮分别与位于顶架的两端的导轨连接；所述平移框架下方设有导向轴承，此导向轴承与顶架的下壁面滑动连接。

8.根据权利要求7所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述升降机构包括剪叉悬臂、升降电机和链条组件，所述链条组件安装于平移框架内，所述升降电机安装于平移框架的外侧，且所述升降电机的动力输出轴与链条组件连接，所述剪叉悬臂上端的一头固定于平移框架的一端，所述平移框架的另一端设有内滑轨，所述剪叉悬臂上端的另一头与内滑轨连接；所述剪叉悬臂的下端与钩盘机构连接。

9.根据权利要求1所述的全自动叠盘系统，其特征在于：所述多层烤盘输送线包括两组横向移动机构和一组纵向移动机构，所述横向移动机构由多套拼接一起的横向移动单元构成，所述横向移动单元包括横向支撑架、横移电机和多组横向输送链组件，多组横向输送链组件均安装于横向支撑架，且多组横向输送链组件均匀分布；所述横移电机安装于横向支撑架的侧边，且所述横移电机的动力输出轴与横向输送链组件连接；所述纵向移动机构包括两套拼接一起的纵向移动单元构成，所述纵向移动单元包括纵向支撑架、顶升滚筒、纵移电机、顶升电机，两组纵向输送链组件，所述顶升滚筒安装于纵向支撑架中，所述顶升电机安装于支撑架的一端，且所述顶升电机与顶升滚筒连接；两组纵向输送链组件分别安装于纵向支撑架的两侧，所述纵移电机安装于纵向支撑架的一端，且所述纵移电机的动力输出轴与纵向输送链组件连接。

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