CN109730330B - 一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置，该发明包括机架(1)，动力装置(2)，移动控制机构(3)，水平移动机构(4)与提籽机构(5)；动力装置(2)采用伺服电机驱动曲柄连杆机构传动，安装在机架(1)后部，移动控制机构(3)采用对称凸轮‑滑块组合机构，安装在机架(1)的中下部，水平移动机构(4)采用凸轮‑滑块组合机构，安装在机架(1)的中上部，提籽机构(5)采用滑块转位机构，安装在机架(1)上方。该发明采用曲柄滑块机构配合双凸轮机构，实现了控制提籽机构(5)将槟榔从夹具中提取并转位90°送到分拣工位的功能。本发明具有结构简单紧凑，拆装方便，便于制造，效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种物料转移的研究领域，特别是涉及一种适用于夹具夹持的物品流水线使用的槟榔机提籽分拣装置。
背景技术
在槟榔需求日益增长的今天，槟榔厂生产任务越来越繁重，若槟榔厂还只用人工加工的方式对槟榔进行加工，那日后槟榔厂的生产压力只会越来越大。随着社会的进步，工厂的机械化自动化一体化越来越得到大家的认可，槟榔厂引进机械辅助加工的需求也日益增多，大家期望最高的当属一体化槟榔加工流水线，夹具夹持槟榔将其送至各个工位进行加工，很多大型槟榔加工厂中的加工流水线已经初步形成，但最后一步的从夹具上取出槟榔并进行分拣还是需要人工进行，现阶段最大的技术难点在于如何利用机械装置将加工好的槟榔从夹具上取出，本发明一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置可将流水线夹具上的槟榔从夹具上提取出来，并转移至分拣工位进行分拣。本设计可以替代人工将槟榔取出送至分拣工位，提高了效率的同时还能保证槟榔的质量，最大化减少加工过程中对食品的污染。
发明内容
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置。该发明包括机架1，动力装置2，移动控制机构3，水平移动机构4与提籽机构5。动力装置2安装在机架1后部，移动控制机构3与水平移动机构4分别安装在机架1的中部，其中水平移动机构4在上，移动控制机构3在下，提籽机构5安装在机架1上方。
本发明中，所述的机架1包括左侧板105，右侧板104，安装块106，连接杆107，导轨安装板103，2块T字板102与导向板101；所述的安装块106与连接杆107用螺钉将左侧板105与右侧板104固连，导轨安装板103固装在左侧板105与右侧板104上，2块T字板102分别固装在导轨安装板103的前后两端，导向板101用螺钉固装在两T字板102上；
作为优选，左侧板105与右侧板104上均有导向槽，其纵向高度控制提籽针507下移扎取槟榔的高度以及将槟榔提起的高度位置，一般下移高度为30-70mm，优选为50mm；槟榔提起高度一般为35-75mm，优选55mm；
作为优选，左侧板105与右侧板104上均有导向槽，其横向距离控制提籽针507扎取槟榔的位置与将槟榔提出夹具后移动到下一个工序的位置之间的距离，一般移动距离为100-200mm，优选为150mm；
作为优选，导向板101上的导向槽初始位置到末端位置的横向距离为35-70mm，优选70mm，若为70mm，转向滚子501在导向槽中运动70mm后，提籽针507将会旋转90°到达目标位置，而若为35mm，提籽针507转动45°；
本发明中，所述的动力装置2包括伺服电机201，谐波减速器204，曲柄202与连杆203；所述的谐波减速器204固装在机架1的左侧板105上，伺服电机201固装在谐波减速器204上，伺服电机201的输出轴与谐波减速器204输入轴连接，曲柄202与谐波减速器204的输出轴固连，连杆203一端与曲柄202铰接；
本发明中，所述的移动控制机构3包括短轴303，连杆轴承304,2导轨轴承305，2安装板302，2夹爪301与4提籽轴承306；所述的短轴303通过连杆轴承304与动力装置2的连杆203的另一端铰接，短轴303通过2导轨轴承305安装在机架1的左侧板105与右侧板104的导向槽中，2安装板302分别铰接在短轴303两端，2夹爪301用螺钉分别固定在2安装板302上，4提籽轴承306分别安装在2安装板302的上下两端；
本发明中，所述的水平移动机构4包括导轨403，滑块402与U型板401；所述的导轨403用螺钉固装在机架1的导轨安装板103上，滑块402安装在导轨403上组成移动副，U型板401用螺钉固定在滑块402上，移动控制机构3上的4提籽轴承306分别与U型板401两边的轨槽配合形成移动副；
作为优选，U型板401两边轨槽长度应与左侧板105、右侧板104上导向槽的纵向高度匹配，其长度一般比左侧板105、右侧板104上导向槽的纵向高度高10-30mm，优选20mm；
作为优选，为保证其稳定性，导轨403的宽度应选择30-50mm，优选40mm；
本发明中，所述的提籽机构5包括支架503，2花键轴504，2花键套505，2针架506，2提籽针507，2转向块502与2转向滚子501；所述的支架503用螺钉固装在水平移动机构4的U型板401上，2花键轴504分别铰接在支架503的两端，2花键套505分别安装在2花键轴504上形成移动副，2花键套505中部分别叉装移动控制机构3中的2夹爪301，2针架506分别固装在2花键套505上，2提籽针507分别固装在2针架506上，2转向块502用压块分别固装在2花键轴504上端，2转向滚子501分别铰接在2转向块502上，2转向滚子501与机架1中导向板101上的导向槽配合，2转向滚子501在导向槽中运动，可使2转向块502带动2提籽针507完成旋转动作；
一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置操作方法，其操作步骤如下：
1）装置处于初始状态：伺服电机201停转，转向滚子501处在凸轮槽的最末端，导轨轴承305处于U型板401槽的最上端，提籽针507静止在最末、最上端，槟榔处于待提取状态；
2）扎籽：伺服电机201正向旋转，驱动连杆203旋转带动移动控制机构3向下移动，转向滚子501在凸轮槽中保持不动，导轨轴承305在U型板401槽中向下移动至最低位置，使提籽针507保持不转向的同时下移至槟榔位置，完成扎取槟榔的动作；
3）提籽：伺服电机201继续正向转动，移动控制机构3向前、向上移动，转向滚子501沿凸轮槽向前移动，导轨轴承305在U型板401槽中向上移动至最高点，使提籽针507保持不转向的同时上移、前移将槟榔提起；
4）转位：伺服电机201继续正向转动，移动控制机构3向前移动，转向滚子501沿凸轮槽继续向前移动，导轨轴承305在U型板401槽中保持最高点位置，使提籽针507旋转90°完成转位动作；
5）送籽：伺服电机201继续正向转动，移动控制机构3向前移动，转向滚子501沿凸轮槽继续向前移动，导轨轴承305在U型板401槽中保持最高点位置，使提籽针507保持旋转90°的状态向前移动到达正品工序位置，伺服电机201停转，完成正品落籽，伺服电机201继续正转，使提籽针507保持旋转90°的状态继续向前移动到达次品工序位置，伺服电机201停转，完成次品落籽；
6）回位：伺服电机201逆向转动，驱动连杆203反向旋转带动移动控制机构3通过导向槽原路返回，转向滚子501沿凸轮槽向后移动，使提籽针507回位，装置回到初始位置。
与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明采用曲柄滑块机构配合双凸轮装置控制提籽机构5将槟榔从夹具提取出来翻转90°并放置到下一个工位处，实现了槟榔的夹具-提取-转移的机械一体化，全自动化的替代人工加工，节省人工成本60%以上，这一功能的实现突破了近年来槟榔加工产业的技术难题，做到了槟榔加工效率、质量、成本等问题的优化。本发明具有设计精妙，结构简单紧凑，拆装方便，加工简单等特点，适合现有的槟榔加工厂使用。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明的机架1结构图；
图4是本发明的动力装置2结构图；
图5是本发明的移动控制机构3结构图；
图6是本发明的水平移动机构4结构图；
图7是本发明的提籽机构5结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
根据本发明提供的一种实施方案：
一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置，该发明包括机架1，动力装置2，移动控制机构3，水平移动机构4与提籽机构5。动力装置2安装在机架1后部，移动控制机构3与水平移动机构4分别安装在机架1的中部，其中水平移动机构4在上，移动控制机构3在下，提籽机构5安装在机架1上方。
本发明中，所述的机架1包括左侧板105，右侧板104，安装块106，连接杆107，导轨安装板103，2块T字板102与导向板101；所述的安装块106与连接杆107用螺钉将左侧板105与右侧板104固连，导轨安装板103固装在左侧板105与右侧板104上，2块T字板102分别固装在导轨安装板103的前后两端，导向板101用螺钉固装在两T字板102上；
作为优选，左侧板105与右侧板104上均有导向槽，其纵向高度控制提籽针507下移扎取槟榔的高度以及将槟榔提起的高度位置，一般下移高度为30-70mm，优选为50mm；槟榔提起高度一般为35-75mm，优选55mm；
作为优选，左侧板105与右侧板104上均有导向槽，其横向距离控制提籽针507扎取槟榔的位置与将槟榔提出夹具后移动到下一个工序的位置之间的距离，一般移动距离为100-200mm，优选为150mm；
作为优选，导向板101上的导向槽初始位置到末端位置的横向距离为35-70mm，优选70mm，若为70mm，转向滚子501在导向槽中运动70mm后，提籽针507将会旋转90°到达目标位置，而若为35mm，提籽针507转动45°；
本发明中，所述的动力装置2包括伺服电机201，谐波减速器204，曲柄202与连杆203；所述的谐波减速器204固装在机架1的左侧板105上，伺服电机201固装在谐波减速器204上，伺服电机201的输出轴与谐波减速器204输入轴连接，曲柄202与谐波减速器204的输出轴固连，连杆203一端与曲柄202铰接；
本发明中，所述的移动控制机构3包括短轴303，连杆轴承304,2导轨轴承305，2安装板302，2夹爪301与4提籽轴承306；所述的短轴303通过连杆轴承304与动力装置2的连杆203的另一端铰接，短轴303通过2导轨轴承305安装在机架1的左侧板105与右侧板104的导向槽中，2安装板302分别铰接在短轴303两端，2夹爪301用螺钉分别固定在2安装板302上，4提籽轴承306分别安装在2安装板302的上下两端；
作为优选，短轴303上安装的连杆轴承304、导轨轴承305以及安装板302之间利用阶梯轴或套筒等进行轴向定位，优选使用套筒定位；
本发明中，所述的水平移动机构4包括导轨403，滑块402与U型板401；所述的导轨403用螺钉固装在机架1的导轨安装板103上，滑块402安装在导轨403上组成移动副，U型板401用螺钉固定在滑块402上，移动控制机构3上的4提籽轴承306分别与U型板401两边的轨槽配合形成移动副；
作为优选，U型板401两边轨槽长度应与左侧板105、右侧板104上导向槽的纵向高度匹配，其长度一般比左侧板105、右侧板104上导向槽的纵向高度高10-30mm，优选20mm；
作为优选，为保证其稳定性，导轨403的宽度应选择30-50mm，优选40mm；
本发明中，所述的提籽机构5包括支架503，2花键轴504，2花键套505，2针架506，2提籽针507，2转向块502与2转向滚子501；所述的支架503用螺钉固装在水平移动机构4的U型板401上，2花键轴504分别铰接在支架503的两端，2花键套505分别安装在2花键轴504上形成移动副，2花键套505中部分别叉装移动控制机构3中的2夹爪301，2针架506分别固装在2花键套505上，2提籽针507分别固装在2针架506上，2转向块502用压块分别固装在2花键轴504上端，2转向滚子501分别铰接在2转向块502上，2转向滚子501与机架1中导向板101上的导向槽配合，2转向滚子501在导向槽中运动，可使2转向块502带动2提籽针507完成旋转动作。
一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置操作方法，其操作步骤如下：
1）装置处于初始状态：伺服电机201停转，转向滚子501处在凸轮槽的最末端，导轨轴承305处于U型板401槽的最上端，提籽针507静止在最末、最上端，槟榔处于待提取状态；
2）扎籽：伺服电机201正向旋转，驱动连杆203旋转带动移动控制机构3向下移动，转向滚子501在凸轮槽中保持不动，导轨轴承305在U型板401槽中向下移动至最低位置，使提籽针507保持不转向的同时下移至槟榔位置，完成扎取槟榔的动作；
3）提籽：伺服电机201继续正向转动，移动控制机构3向前、向上移动，转向滚子501沿凸轮槽向前移动，导轨轴承305在U型板401槽中向上移动至最高点，使提籽针507保持不转向的同时上移、前移将槟榔提起；
4）转位：伺服电机201继续正向转动，移动控制机构3向前移动，转向滚子501沿凸轮槽继续向前移动，导轨轴承305在U型板401槽中保持最高点位置，使提籽针507旋转90°完成转位动作；
5）送籽：伺服电机201继续正向转动，移动控制机构3向前移动，转向滚子501沿凸轮槽继续向前移动，导轨轴承305在U型板401槽中保持最高点位置，使提籽针507保持旋转90°的状态向前移动到达正品工序位置，伺服电机201停转，完成正品落籽，伺服电机201继续正转，使提籽针507保持旋转90°的状态继续向前移动到达次品工序位置，伺服电机201停转，完成次品落籽；
6）回位：伺服电机201逆向转动，驱动连杆203反向旋转带动移动控制机构3通过导向槽原路返回，转向滚子501沿凸轮槽向后移动，使提籽针507回位，装置回到初始位置。
Claims (2)
1.一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置，其特征在于：包括机架(1)，动力装置(2)，移动控制机构(3)，水平移动机构(4)与提籽机构(5)；动力装置(2)安装在机架(1)后部，移动控制机构(3)与水平移动机构(4)分别安装在机架(1)的中部，其中水平移动机构(4)在上，移动控制机构(3)在下，提籽机构(5)安装在机架(1)上方；
所述的机架(1)包括左侧板(105)，右侧板(104)，安装块(106)，连接杆(107)，导轨安装板(103)，2块T字板(102)与导向板(101)；所述的安装块(106)与连接杆(107)用螺钉将左侧板(105)与右侧板(104)固连，导轨安装板(103)固装在左侧板(105)与右侧板(104)上，2块T字板(102)分别固装在导轨安装板(103)的前后两端，导向板(101)用螺钉固装在两T字板(102)上；
左侧板(105)与右侧板(104)上均有导向槽，其纵向高度控制提籽针(507)下移扎取槟榔的高度以及将槟榔提起的高度位置，下移高度为30-70mm；槟榔提起高度为35-75mm；
左侧板(105)与右侧板(104)上均有导向槽，其横向距离控制提籽针(507)扎取槟榔的位置与将槟榔提出夹具后移动到下一个工序的位置之间的距离，移动距离为100-200mm；
导向板(101)上的导向槽初始位置到末端位置的横向距离为35-70mm，若为70mm，转向滚子(501)在导向槽中运动70mm后，提籽针(507)将会旋转90°到达目标位置，而若为35mm，提籽针(507)转动45°；
所述的动力装置(2)包括伺服电机(201)，谐波减速器(204)，曲柄(202)与连杆(203)；所述的谐波减速器(204)固装在机架(1)的左侧板(105)上，伺服电机(201)固装在谐波减速器(204)上，伺服电机(201)的输出轴与谐波减速器(204)输入轴连接，曲柄(202)与谐波减速器(204)的输出轴固连，连杆(203)一端与曲柄(202)铰接；
所述的移动控制机构(3)包括短轴(303)，连杆轴承(304),2导轨轴承(305)，2安装板(302)，2夹爪(301)与4提籽轴承(306)；所述的短轴(303)通过连杆轴承(304)与动力装置(2)的连杆(203)的另一端铰接，短轴(303)通过2导轨轴承(305)安装在机架(1)的左侧板(105)与右侧板(104)的导向槽中，2安装板(302)分别铰接在短轴(303)两端，2夹爪(301)用螺钉分别固定在2安装板(302)上，4提籽轴承(306)分别安装在2安装板(302)的上下两端；
所述的水平移动机构(4)包括导轨(403)，滑块(402)与U型板(401)；所述的导轨(403)用螺钉固装在机架(1)的导轨安装板(103)上，滑块(402)安装在导轨(403)上组成移动副，U型板(401)用螺钉固定在滑块(402)上，移动控制机构(3)上的4提籽轴承(306)分别与U型板(401)两边的轨槽配合形成移动副；
U型板(401)两边轨槽长度应与左侧板(105)、右侧板(104)上导向槽的纵向高度匹配，其长度比左侧板(105)、右侧板(104)上导向槽的纵向高度高10-30mm；
为保证其稳定性，导轨(403)的宽度应选择30-50mm；
所述的提籽机构(5)包括支架(503)，2花键轴(504)，2花键套(505)，2针架(506)，2提籽针(507)，2转向块(502)与2转向滚子(501)；所述的支架(503)用螺钉固装在水平移动机构(4)的U型板(401)上，2花键轴(504)分别铰接在支架(503)的两端，2花键套(505)分别安装在2花键轴(504)上形成移动副，2花键套(505)中部分别叉装移动控制机构(3)中的2夹爪(301)，2针架(506)分别固装在2花键套(505)上，2提籽针(507)分别固装在2针架(506)上，2转向块(502)用压块分别固装在2花键轴(504)上端，2转向滚子(501)分别铰接在2转向块(502)上，2转向滚子(501)与机架(1)中导向板(101)上的导向槽配合，2转向滚子(501)在导向槽中运动，可使2转向块(502)带动2提籽针(507)完成旋转动作。
2.根据权利要求1中所述的一种双凸轮式槟榔机提籽分拣装置，其操作步骤如下：
1)装置处于初始状态：伺服电机(201)停转，转向滚子(501)处在凸轮槽的最末端，导轨轴承(305)处于U型板(401)槽的最上端，提籽针(507)静止在最末、最上端，槟榔处于待提取状态；
2)扎籽：伺服电机(201)正向旋转，驱动连杆(203)旋转带动移动控制机构(3)向下移动，转向滚子(501)在凸轮槽中保持不动，导轨轴承(305)在U型板(401)槽中向下移动至最低位置，使提籽针(507)保持不转向的同时下移至槟榔位置，完成扎取槟榔的动作；
3)提籽：伺服电机(201)继续正向转动，移动控制机构(3)向前、向上移动，转向滚子(501)沿凸轮槽向前移动，导轨轴承(305)在U型板(401)槽中向上移动至最高点，使提籽针(507)保持不转向的同时上移、前移将槟榔提起；
4)转位：伺服电机(201)继续正向转动，移动控制机构(3)向前移动，转向滚子(501)沿凸轮槽继续向前移动，导轨轴承(305)在U型板(401)槽中保持最高点位置，使提籽针(507)旋转90°完成转位动作；
5)送籽：伺服电机(201)继续正向转动，移动控制机构(3)向前移动，转向滚子(501)沿凸轮槽继续向前移动，导轨轴承(305)在U型板(401)槽中保持最高点位置，使提籽针(507)保持旋转90°的状态向前移动到达正品工序位置，伺服电机(201)停转，完成正品落籽，伺服电机(201)继续正转，使提籽针(507)保持旋转90°的状态继续向前移动到达次品工序位置，伺服电机(201)停转，完成次品落籽；
6)回位：伺服电机(201)逆向转动，驱动连杆(203)反向旋转带动移动控制机构(3)通过导向槽原路返回，转向滚子(501)沿凸轮槽向后移动，使提籽针(507)回位，装置回到初始位置。
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