CN109808021B - 全自动竹筷扭花机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了全自动竹筷扭花机，包括机架及设于机架上的进料装置、加热装置、转盘装置、夹持扭花装置、出料装置及PLC控制器；所述进料装置包括进料斗及顶推机构，所述顶推机构设于所述进料斗下方；所述加热装置作用于进料斗下部；所述转盘装置包括转盘及转盘驱动组件,所述转盘驱动组件驱动转盘旋转；所述夹持扭花装置的数量为多个，均匀间隔设于转盘的外圆周部；每个夹持扭花装置包括用于夹持筷子前后两段的夹持机构和用于翻转筷子后段的扭花机构；所述出料装置包括夹取机构及夹取机构运行组件，所述夹取机构运行组件带动所述夹取机构往复运动。本发明实现筷子扭花过程的自动化作业，减少劳动力，动作规范标准，提高扭花质量，极大地提高了产能。

Description

全自动竹筷扭花机

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体为全自动竹筷扭花机。

背景技术

筷子是中华民族一项重大发明，它时刻影响着人们的生活。麻花筷，在筷子的后半段有扭花设计，形似麻花(参考图1，A部为扭花部位)，让原本单调的筷子外观和手感具有较大改变，趣味十足，较流行于日本。

生产麻花筷的关键工序为扭花工序，现有的筷子厂家大多无法生产麻花筷，极少数厂家可以生产，也是采用半机械半手工来操作，效率低，扭花程度不一致，极大影响麻花筷的品质。因此亟需一种能够实现自动扭花且扭花效果好的设备。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供全自动竹筷扭花机，其生产效率高，扭花效果好。

为了达到上述目的，采用如下技术方案：

全自动竹筷扭花机，包括机架及设于机架上的进料装置、加热装置、转盘装置、夹持扭花装置、出料装置及用于实现扭花机自动化控制的PLC控制器；

所述进料装置包括进料斗及顶推机构，所述顶推机构设于所述进料斗下方；

所述加热装置作用于所述进料斗下部；

所述转盘装置位于所述进料装置一侧，所述转盘装置包括转盘及转盘驱动组件,所述转盘驱动组件驱动所述转盘旋转；

所述夹持扭花装置的数量为多个，均匀间隔设于所述转盘的外圆周部；每个夹持扭花装置包括用于夹持筷子前后两段的夹持机构和用于翻转筷子后段的扭花机构；

所述出料装置位于所述转盘一侧且靠近进料装置，所述出料装置包括夹取机构及夹取机构运行组件，所述夹取机构运行组件带动所述夹取机构往复运动；

所述PLC控制器与所述进料装置、加热装置、转盘装置、夹持扭花装置、出料装置电连接，并控制它们的运行状态。

优选地，所述夹持机构包括第一电磁阀、前夹持组件、后夹持组件、内轴及外轴；所述内轴和外轴均为空心轴，所述内轴连接于所述转盘上，所述外轴比所述内轴短，所述外轴通过轴承连接于所述内轴外且位于后段，所述前夹持组件包括第一气缸、第一夹持块及第二夹持块，所述第一夹持块与所述第一气缸的活塞杆相连，所述第二夹持块连接于所述内轴上；所述后夹持组件包括第二气缸、第三夹持块及第四夹持块，所述第三夹持块与第二气缸的活塞杆相连，所述第四夹持块连接于所述外轴上；

所述第一电磁阀与PLC控制器电连接,且分别与所述第一气缸和第二气缸相连，所述转盘外周设有圈型气管，每个夹持机构的第一电磁阀与所述圈型气管相连，所述圈型气管与外部气源相连。

优选地，所述扭花机构包括继电器、伺服驱动器、伺服电机、第一齿轮、第二齿轮及链条，所述继电器和伺服驱动器设于所述转盘中部，所述伺服电机设于机架上且位于所述转盘下方，所述伺服电机和所述伺服驱动器电连接，所述伺服驱动器与所述继电器电连接，所述继电器与所述PLC控制器电连接；所述第一齿轮连接于所述伺服电机的输出轴上，所述第二齿轮连接于所述外轴的轴端面上，所述第二齿轮与第一齿轮通过所述链条连接。

优选地，所述顶推机构包括承载槽、顶杆、顶杆驱动组件及用于检测所述夹持扭花装置是否到位的进料传感器，所述承载槽设于进料斗下方，所述顶推装置包括顶杆和顶杆驱动组件，所述顶杆驱动组件带动所述顶杆在所述承载槽上往复运动；所述进料传感器与PLC控制器电连接。

优选地，所述顶杆驱动组件包括第二电磁阀、第一磁偶式无杆气缸及连接座；所述顶杆通过所述连接座与所述第一磁偶式无杆气缸的滑块相连；所述第二电磁阀与所述第一磁偶式无杆气缸相连，且与PLC控制器电连接。

优选地，所述夹取机构运行组件包括安装架、第三电磁阀、第二磁偶式无杆气缸、连接块及用于检测夹有筷子的夹持扭花装置是否到位的出料传感器，所述安装架设于所述机架上，所述第二磁偶式无杆气缸安装于所述安装架上，所述第三电磁阀与所述第二磁偶式无杆气缸相连，所述夹取机构通过所述连接块与所述磁偶式无杆气缸的滑块相连，所述第三电磁阀及出料传感器均与所述PLC控制器电连接。

优选地，所述夹取机构包括相连的第四电磁阀和气动夹爪气缸，所述第四电磁阀与所述PLC控制器电连接。

优选地，所述进料斗包括斗体、拨轮、导向杆及拨轮电机，所述拨轮设于所述斗体下部，所述拨轮有两个，同轴设置，通过所述拨轮电机驱动，所述导向杆设于所述斗体上且靠近所述拨轮。

优选地，所述加热装置包括两个相对设置的加热组件，所述加热组件包括基座、电热棒及石棉层，所述电热棒设于所述基座上，所述基座上填充有所述石棉层。

优选地，所述转盘驱动组件包括转盘电机、小齿轮及大齿轮；所述转盘电机设于机架上且位于转盘下部，所述小齿轮连接于所述转盘电机的输出轴上，所述大齿轮连接于转盘中部下端且与小齿轮啮合。

本发明的有益效果：

本发明扭花机结构合理、紧凑，通过进料装置、加热装置、转盘装置、夹持扭花装置、出料装置及PLC控制器配合,最终实现筷子扭花过程的自动化作业，减少劳动力，动作规范标准，提高扭花质量，减少不良品的产出，并极大地提高了产能。

附图说明

图1为麻花筷的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为夹持扭花装置的结构示意图；

图4为夹持扭花装置的结构示意图(后夹持组件旋转180°)；

图5为进料斗和加热装置的结构示意图；

图6为转盘装置的结构示意图；

图7为出料装置的结构示意图。

附图符号说明：

进料装置1、进料斗11、拨轮111、拨轮电机112、斗体113、导向杆114、第一磁偶式无杆气缸12、连接座13、顶杆14、承载槽15、加热装置2、基座21、电热棒22、石棉层23、转盘装置3、转盘31、转盘电机32、小齿轮33、大齿轮34、夹持扭花装置4、第一电磁阀411、第一气缸412、第二气缸413、圈型气管414、第一夹持块415、第二夹持块416、内轴417、外轴418、第四夹持块419、第三夹持块420、继电器421、伺服驱动器422、伺服电机423、第一齿轮424、第二齿轮425、链条426、出料装置5、安装架51、第二磁偶式无杆气缸52、滑块521、气动夹爪气缸53、连接块54、PLC控制器6、机架7。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”等均为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示本发明的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。

参考图1，本实施例公开了全自动竹筷扭花机，包括机架7及设于机架7上的进料装置1、加热装置2、转盘装置3、夹持扭花装置4、出料装置5及用于实现扭花机自动化控制的PLC控制器6；PLC控制器6与进料装置1、加热装置2、转盘装置3、夹持扭花装置4、出料装置5电连接，并控制它们的运行状态。

具体地，进料装置1包括进料斗11及顶推机构，顶推机构设于进料斗11下方。

结合参考图5，进料斗11包括斗体113、拨轮111、导向杆114及拨轮电机112，拨轮111设于斗体113下部，拨轮111有两个，同轴设置，通过拨轮电机112驱动，每个拨轮111旁设有一组导向杆114，导向杆114连接于斗体113上，每组导向杆114有两根。

顶推机构包括承载槽15、顶杆14、顶杆驱动组件及用于检测夹持扭花装置4是否到位的进料传感器，承载槽15设于进料斗11下方，顶推装置包括顶杆14和顶杆驱动组件，顶杆驱动组件带动顶杆14在承载槽15上往复运动；进料传感器与PLC控制器6电连接。

顶杆驱动组件包括第二电磁阀、第一磁偶式无杆气缸12及连接座13；顶杆14通过连接座13与第一磁偶式无杆气缸12的滑块相连；第二电磁阀与第一磁偶式无杆气缸12相连，且与PLC控制器6电连接。

结合参考图5，加热装置2作用于进料斗11下部；加热装置2包括两个相对设置的加热组件，加热组件包括基座21、电热棒22及石棉层23，电热棒22设于基座21上，基座21上填充有石棉层23。PLC控制器6控制电热棒22属于现有技术，本申请不赘述。

结合参考图6，转盘装置3位于进料装置1一侧，转盘装置3包括转盘31及转盘驱动组件；转盘驱动组件包括转盘电机32、小齿轮33及大齿轮34；转盘电机32设于机架7上且位于转盘31下部，小齿轮33连接于转盘电机32的输出轴上，大齿轮34连接于转盘31中部下端且与小齿轮33啮合，转盘电机32通过小齿轮33带动大齿轮34，从而驱动转盘31旋转。PLC控制器6控制转盘电机32属于现有技术，本申请不赘述。

结合参考图3和图4，夹持扭花装置4的数量为多个，均匀间隔设于转盘31的外圆周部；每个夹持扭花装置4包括用于夹持筷子前后两段的夹持机构和用于翻转筷子后段的扭花机构。

夹持机构包括第一电磁阀411、前夹持组件、后夹持组件、内轴417及外轴418；内轴417和外轴418均为空心轴，内轴417连接于转盘31上，外轴418比内轴417短，外轴418通过轴承连接于内轴417外且位于后段，前夹持组件包括第一气缸412、第一夹持块415及第二夹持块416，第一夹持块415与第一气缸412的活塞杆相连，第二夹持块416连接于内轴417上；第一夹持块415和第二夹持块416的夹持方向与内轴417的轴线方向垂直；第一气缸412本体与内轴417通过筋条焊接连接。

后夹持组件包括第二气缸413、第三夹持块420及第四夹持块419，第三夹持块420与第二气缸413的活塞杆相连，第四夹持块419连接于外轴418上。第三夹持块420和第四夹持块419的夹持方向与外轴418的轴线方向垂直；第二气缸413本体与外轴418通过筋条焊接连接。

第一电磁阀411与PLC控制器6电连接,且分别与第一气缸412和第二气缸413相连，转盘31外周设有圈型气管414，每个夹持机构的第一电磁阀411与圈型气管414相连，圈型气管414与外部气源相连。

扭花机构包括继电器421、伺服驱动器422、伺服电机423、第一齿轮424、第二齿轮425及链条426，继电器421和伺服驱动器422设于转盘31中部，伺服电机423设于机架7上且位于转盘31下方，伺服电机423和伺服驱动器422电连接，伺服驱动器422与继电器421电连接，继电器421与PLC控制器6电连接；第一齿轮424连接于伺服电机423的输出轴上，第二齿轮425连接于外轴418的轴端面上，第二齿轮425与第一齿轮424通过链条426连接。

结合参考图7，出料装置5位于转盘31一侧且靠近进料装置1，出料装置5包括夹取机构及夹取机构运行组件，夹取机构运行组件带动夹取机构往复运动。

夹取机构运行组件包括安装架51、第三电磁阀、第二磁偶式无杆气缸52、连接块54及用于检测夹有筷子的夹持扭花装置4是否到位的出料传感器，安装架51设于机架7上，第二磁偶式无杆气缸52安装于安装架51上，第三电磁阀与第二磁偶式无杆气缸52相连，夹取机构通过连接块54与磁偶式无杆气缸的滑块521相连，第三电磁阀及出料传感器均与PLC控制器6电连接。

夹取机构包括相连的第四电磁阀和气动夹爪气缸53，第四电磁阀与PLC控制器6电连接。

本发明还设有触摸显示屏(图中未示出)，触摸显示与PLC控制器6电连接，完成信息的交换。

工作过程：未扭花的筷子放入进料斗11，在旋转的拨轮111作用下，单独依序排列通过导向杆114，最下面一根筷子位于承载槽15上，其它筷子位于导向杆114形成的通道内，电热棒22启动加热，加热筷子便于扭花；

PLC控制器6的自检程序校准，当任一个夹持扭花装置4对准承载槽15时，PLC控制器6通过进料装置1的第二电磁阀启动第一磁偶式无杆气缸12运动，带动顶杆14将位于承载槽15上的筷子顶推入该夹持扭花装置4的内轴417和外轴418形成的中心通道。

PLC控制器6再通过该夹持扭花装置4的第一电磁阀411，启动该夹持扭花装置4的第一气缸412和第二气缸413，第一夹持块415和第二夹持块416夹紧筷子后半段，第三夹持块420和第四夹持块419夹紧筷子前半段。

PLC控制器6通过该夹持扭花装置4的继电器421连接伺服驱动器422，伺服驱动器422控制伺服电机423转动，伺服电机423再通过第一齿轮424带动第二齿轮425，从而带动外轴418和第二气缸413整体旋转180°(结合参考图3和图4，旋转角度可根据筷子扭花纹路进行实际设定)，筷子后半段即被扭花。

PLC控制器6控制转盘电机32启动，转盘电机32通过小齿轮33带动大齿轮34，从而驱动转盘31旋转一定角度，至下一个夹持扭花装置4对准承载槽15时停止。此时，第二支筷子的扭花动作程序如第一支筷子进入第一个夹持扭花装置4进行扭花一样，在此不进行赘述。如此，筷子依序进入各个夹持扭花装置4进行扭花。

当夹持有第一支筷子的夹持扭花装置4在转盘31的旋转过程中，对准出料装置5时，PLC控制器6通过出料装置5的第三电磁阀启动第二磁偶式无杆气缸52，带动气动夹爪气缸53运行至靠近该夹持扭花装置4(该筷子一头正好位于气动夹爪气缸53的两个夹爪之间)，PLC控制器6控制该夹持扭花装置4的第一气缸412和第二气缸413的活塞杆回缩松料，同时通过第四电磁阀启动气动夹爪气缸53夹持该支筷子，然后再通过第二磁偶式无杆气缸52后退出料至筷子收集容器内。

PLC控制器6再次控制出完料的夹持扭花装置4的伺服电机423转动，伺服电机423带动该夹持扭花装置4的第二气缸413、外轴418整体回转180°，复位至原来位置，以便继续行至进料装置1夹持筷子。

如此，即能实现自动化筷子扭花。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.全自动竹筷扭花机，其特征在于：包括机架及设于机架上的进料装置、加热装置、转盘装置、夹持扭花装置、出料装置及用于实现扭花机自动化控制的PLC控制器；

所述进料装置包括进料斗及顶推机构，所述顶推机构设于所述进料斗下方；所述进料斗包括斗体、拨轮、导向杆及拨轮电机，所述拨轮设于所述斗体下部，所述拨轮有两个，同轴设置，通过所述拨轮电机驱动，所述导向杆设于所述斗体上且靠近所述拨轮；

所述加热装置作用于所述进料斗下部；

所述转盘装置位于所述进料装置一侧，所述转盘装置包括转盘及转盘驱动组件,所述转盘驱动组件驱动所述转盘旋转;

所述夹持扭花装置的数量为多个，均匀间隔设于所述转盘的外圆周部；每个夹持扭花装置包括用于夹持筷子前后两段的夹持机构和用于翻转筷子后段的扭花机构；

所述出料装置位于所述转盘一侧且靠近所述进料装置，所述出料装置包括夹取机构及夹取机构运行组件，所述夹取机构运行组件带动所述夹取机构往复运动；所述夹取机构运行组件包括安装架、第三电磁阀、第二磁偶式无杆气缸、连接块及用于检测夹有筷子的夹持扭花装置是否到位的出料传感器，所述安装架设于所述机架上，所述第二磁偶式无杆气缸安装于所述安装架上，所述第三电磁阀与所述第二磁偶式无杆气缸相连，所述夹取机构通过所述连接块与所述磁偶式无杆气缸的滑块相连，所述第三电磁阀及出料传感器均与所述PLC控制器电连接；所述夹取机构包括相连的第四电磁阀和气动夹爪气缸，所述第四电磁阀与所述PLC控制器电连接；

所述PLC控制器与所述进料装置、加热装置、转盘装置、夹持扭花装置、出料装置电连接，并控制它们的运行状态。

2.根据权利要求1所述的全自动竹筷扭花机，其特征在于：所述夹持机构包括第一电磁阀、前夹持组件、后夹持组件、内轴及外轴；所述内轴和外轴均为空心轴，所述内轴连接于所述转盘上，所述外轴比所述内轴短，所述外轴通过轴承连接于所述内轴外且位于后段，所述前夹持组件包括第一气缸、第一夹持块及第二夹持块，所述第一夹持块与所述第一气缸的活塞杆相连，所述第二夹持块连接于所述内轴上；所述后夹持组件包括第二气缸、第三夹持块及第四夹持块，所述第三夹持块与第二气缸的活塞杆相连，所述第四夹持块连接于所述外轴上；所述第一电磁阀与PLC控制器电连接,且分别与所述第一气缸和第二气缸相连，所述转盘外周设有圈型气管，每个夹持机构的第一电磁阀与所述圈型气管相连，所述圈型气管与外部气源相连。

3.根据权利要求2所述的全自动竹筷扭花机，其特征在于：所述扭花机构包括继电器、伺服驱动器、伺服电机、第一齿轮、第二齿轮及链条，所述继电器和伺服驱动器设于所述转盘中部，所述伺服电机设于机架上且位于所述转盘下方，所述伺服电机和所述伺服驱动器电连接，所述伺服驱动器与所述继电器电连接，所述继电器与所述PLC控制器电连接；所述第一齿轮连接于所述伺服电机的输出轴上，所述第二齿轮连接于所述外轴的轴端面上，所述第二齿轮与第一齿轮通过所述链条连接。

4.根据权利要求3所述的全自动竹筷扭花机，其特征在于：所述顶推机构包括承载槽、顶杆、顶杆驱动组件及用于检测所述夹持扭花装置是否到位的进料传感器，所述承载槽设于所述进料斗下方，所述顶推装置包括顶杆和顶杆驱动组件，所述顶杆驱动组件带动所述顶杆在所述承载槽上往复运动；所述进料传感器与所述PLC控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的全自动竹筷扭花机，其特征在于：所述顶杆驱动组件包括第二电磁阀、第一磁偶式无杆气缸及连接座；所述顶杆通过所述连接座与所述第一磁偶式无杆气缸的滑块相连；所述第二电磁阀与所述第一磁偶式无杆气缸相连，且与PLC控制器电连接。

6.根据权利要求3、4或5所述的全自动竹筷扭花机，其特征在于：所述加热装置包括两个相对设置的加热组件，所述加热组件包括基座、电热棒及石棉层，所述电热棒设于所述基座上，所述基座上填充有所述石棉层。

7.根据权利要求3、4或5所述的全自动竹筷扭花机，其特征在于：所述转盘驱动组件包括转盘电机、小齿轮及大齿轮；所述转盘电机设于机架上且位于所述转盘下部，所述小齿轮连接于所述转盘电机的输出轴上，所述大齿轮连接于所述转盘中部下端且与所述小齿轮啮合。