CN111196390A - 一种禽蛋分拣包装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种禽蛋分拣包装装置，包括机架、禽蛋分拣输送机、蛋托装置、禽蛋移送驱动机构、机械手吸盘、供气装置和控制装置，禽蛋分拣输送机安装于机架上，用于将禽蛋沿禽蛋运输方向输送；蛋托装置设置于禽蛋分拣输送机的出口处，用于放置蛋托；禽蛋移送驱动机构设置于禽蛋分拣输送机和蛋托装置上方，禽蛋移送驱动机构包括平移机构和升降机构，升降机构通过平移机构驱动，而在禽蛋运输方向上移动、对接禽蛋分拣输送机或蛋托装置；机械手吸盘通过升降机构驱动而升降，用于吸蛋或放蛋；供气装置用于向机械手吸盘提供气压。本发明提供的禽蛋分拣包装装置，可实现禽蛋运输、转移、批量取放全自动化操作，可以极大提高操作效率、降低用工成本。

Description

一种禽蛋分拣包装装置

技术领域

本申请属于禽蛋包装装置技术领域，具体涉及一种禽蛋分拣包装装置。

背景技术

禽蛋是人们日常生活中的必需品，国内中小型养殖场大多是人工捡蛋，人工包装以便运输，这样既浪费时间又浪费劳动力。

一般禽蛋的加工流程是清洗、称重、分级后转移至蛋托上，然后进行后续的覆膜包装。蛋品覆膜包装机在工作上料时需要人工往蛋托上投放蛋品，需要2～4人在10～12秒钟内放入30～48枚蛋，蛋托的每个蛋槽放一个蛋，一个动作周期(10～12秒)每人至少放8～12个蛋，不但工人劳动强度高，人工成本也是处于比较高水平状态。且覆膜机所设置的人工放蛋工位占用了设备很大的尺寸，提高了设备加工制造成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种禽蛋分拣包装装置，可实现禽蛋运输、转移、批量取放全自动化操作，提高生产效率、降低用工成本。

实现本发明目的所采用的技术方案为，一种禽蛋分拣包装装置，包括机架、禽蛋分拣输送机、蛋托装置、禽蛋移送驱动机构、机械手吸盘、供气装置和控制装置，其中：

所述禽蛋分拣输送机安装于所述机架上，用于将禽蛋沿禽蛋运输方向输送；

所述蛋托装置设置于所述禽蛋分拣输送机的出口处，用于放置蛋托；

所述禽蛋移送驱动机构设置于所述禽蛋分拣输送机和所述蛋托装置上方，所述禽蛋移送驱动机构包括平移机构和升降机构，所述升降机构安装于所述平移机构的可动部分上，所述升降机构通过所述平移机构驱动，而在所述禽蛋运输方向上移动，以对接所述禽蛋分拣输送机或所述蛋托装置；

所述机械手吸盘与所述平移机构的可动部分连接，所述机械手吸盘通过所述升降机构驱动而升降，用于吸蛋或放蛋；

所述供气装置用于向所述机械手吸盘提供气压；

所述控制装置分别与所述禽蛋分拣输送机、所述禽蛋移送驱动机构、所述机械手吸盘和所述供气装置中的电气元件电性连接。

可选的，所述安装轴的两端均设置有摩擦块；或者，所述安装轴的其中一端设置有所述摩擦块、另一端安装有同步齿轮；所述整序运输装置还包括同步齿条，所述同步齿条沿所述禽蛋运输方向设置于所述机架上，所述同步齿条与所述同步齿轮的位置相对且啮合；

所述链条上设置有销轴，所述滚筒轴的端部设置有轴孔，所述销轴的轴径小于所述轴孔的孔径，所述滚筒轴通过所述轴孔套于所述销轴上。

可选的，所述禽蛋分拣输送机包括沿所述禽蛋运输方向依次设置于所述机架上的散蛋运输装置、分道机构和整序运输装置，其中：

所述分道机构包括2块以上间隔设置的分道隔板，相邻两块所述分道隔板之间构成用于单枚禽蛋通过的导向通道；

所述整序运输装置包括电机、两个链传动机构、2根以上滚筒轴和摩擦条，所述电机的转轴与所述链传动机构的链轮连接，所述链传动机构的链条分别与2根以上所述滚筒轴连接；

2根以上所述滚筒轴相互间隔且平行设置，所述滚筒轴包括安装轴和设置于所述安装轴上的1个以上滚筒，所述安装轴的两端分别与两个链传动机构的所述链条连接；所述滚筒的中部内凹，相邻2根所述滚筒轴上的位置相对的2个所述滚筒之间形成蛋型孔；

所述摩擦条沿所述禽蛋运输方向设置，所述安装轴的至少一端上设置有摩擦块，所述摩擦条与所述摩擦块的位置相对，所述摩擦条上设置有凸起，所述凸起与所述摩擦块接触。

可选的，所述整序运输装置包括沿禽蛋运输方向依次设置的整序运输段和稳定运输段，所述摩擦块设置于所述整序运输段的所述滚筒轴上，所述摩擦条设置于所述整序运输段中；

所述禽蛋移送驱动机构位于所述稳定运输段和所述蛋托装置上方，所述升降机构通过所述平移机构驱动，而在所述禽蛋运输方向上移动，以对接所述稳定运输段或所述蛋托装置。

可选的，所述禽蛋分拣包装装置还包括禽蛋检测装置，所述禽蛋检测装置包括光源和遮光罩，其中：

所述光源安装于所述机架上，且位于所述整序运输段的下方，所述光源与所述控制装置电性连接；

所述遮光罩安装于所述机架上，且位于所述整序运输段的上方。

可选的，所述分道机构还包括分道隔条和限制框，所述分道隔条设置于所述散蛋运输装置和所述分道隔板之间，所述分道隔条包括安装框和与所述分道隔板数量相同的隔条，所述隔条的一端与所述机架连接、另一端可移动地设置于所述安装框中；

所述限制框设置于所述分道隔板上方，所述限制框封闭所述导向通道的上方开口，以使所述导向通道的高度小于两枚禽蛋的堆积高度。

可选的，所述禽蛋分拣包装装置还包括第一光纤感应器、第二光纤感应器和推蛋感应板，所述第一光纤感应器和所述第二光纤感应器均与所述控制装置电性连接，其中：

所述第一光纤感应器设置于所述机架上，且所述第一光纤感应器与所述整序运输装置的出口端位置相对；

所述第二光纤感应器包括发射端和接收端，所述发射端和所述接收端位置相对、且分布于所述推蛋感应板的两侧；

所述推蛋感应板安装于所述链轮的转轴上，所述推蛋感应板为叶片板，包括2个以上均匀且间隔设置的叶片。

可选的，所述供气装置包括风机、正负压气流转换阀、正压吹气管、负压吸气管、吸盘主管和正负压气流转换驱动机构，其中：所述风机的进气口与所述负压吸气管的第一端连通，所述风机的出气口与所述正压吹气管的第一端连通；

所述正负压气流转换阀包括阀体和阀芯，所述阀体上设置有4个气口，分别为与所述正压吹气管的第二端连通的正压吹气口、与所述负压吸气管的第二端连通的负压吸气口、与所述吸盘主管的第一端连通的供气口和连通外界空气的放空口；所述阀芯可转动地安装于所述阀体中，以使所述阀芯在将所述正压吹气口与所述供气口连通的第一位置和将所述负压吸气口与所述供气口连通的第二位置之间切换，所述阀体的内腔通过所述阀芯分隔为两个由两个所述气口连通而形成的气压通道；

所述吸盘主管的第二端与所述机械手吸盘连通；

所述正负压气流转换驱动机构用于驱动所述阀芯转动。

可选的，所述正负压气流转换驱动机构包括第一直线伸缩机构和摆杆，所述第一直线伸缩机构的伸缩部与所述摆杆的第一端铰接，所述摆杆的第二端与所述阀芯的转轴铰接。

可选的，所述机械手吸盘包括安装架、第二直线伸缩机构、连接件、收缩架、1个以上导轨滑块副、2个以上吸盘安装管、2个以上吸盘、气体分流管和与所述吸盘安装管数量相同的气体支管，其中：

所述第二直线伸缩机构安装于所述安装架上，且所述第二直线伸缩机构的伸缩部与所述连接件连接；

所述收缩架包括2个以上连接框和交叉式铰链，2个以上所述连接框通过所述交叉式铰链连接为一体，所述收缩架的一端与所述安装架固连、另一端与所述连接件连接；

所述导轨滑块副的导轨安装于所述安装架上，所述导轨滑块副的滑块和所述连接件均与所述连接框连接；

2个以上吸盘安装管分别安装于2个以上所述连接框上，2个以上吸盘分别分别安装于2个以上所述吸盘安装管上，且所述吸盘与所在的所述吸盘安装管连通；

所述气体分流管与所述供气装置连通，且所述气体分流管分别与各所述气体支管的第一端连通，各所述气体支管的第二端分别与2个以上所述吸盘安装管一一连通。

由上述技术方案可知，本发明提供的禽蛋分拣包装装置，包括机架、禽蛋分拣输送机、蛋托装置、禽蛋移送驱动机构、机械手吸盘、供气装置和控制装置，其中：禽蛋分拣输送机安装于机架上，用于将禽蛋沿禽蛋运输方向输送，可由人工或者机械批量上蛋；蛋托装置设置于禽蛋分拣输送机的出口处，用于放置蛋托；禽蛋移送驱动机构设置于禽蛋分拣输送机和蛋托装置上方，禽蛋移送驱动机构可进行平移和升降运动，用于驱动机械手吸盘对接禽蛋分拣输送机或蛋托装置，从而将禽蛋批量移送至蛋托上；机械手吸盘由禽蛋移送驱动机构驱动，进行升降运动，用于吸蛋或放蛋，以及进行平移运动，将批量吸取的禽蛋移送至蛋托装置；供气装置用于向机械手吸盘提供气压，实现吸蛋和放蛋操作；控制装置控制禽蛋分拣输送机、禽蛋移送驱动机构、机械手吸盘和供气装置中的电气元件按照设定步骤而运行。

与现有技术相比，本发明提供的禽蛋分拣包装装置，可实现禽蛋运输、转移、批量取放全自动化操作，仅在上蛋处使用人工批量上蛋即可，由于批量上蛋对禽蛋的位置和姿态均无要求，相比于现有的人工在蛋托上放蛋，可以极大提高操作效率、降低用工成本。

附图说明

图1为本发明实施例中禽蛋分拣包装装置的结构示意图；

图2为图1中禽蛋分拣运输机的结构示意图；

图3为图2中分道机构的结构示意图；

图4为图2中整序运输装置的整序运输段的结构示意图；

图5为图2中整序运输装置的滚筒轴结构示意图；

图6为图1中升降机构的结构示意图；

图7为图1中机械手吸盘的结构示意图；

图8为图7的侧视图；

图9为图1中供气装置的结构示意图；

图10为图1中推蛋感应板的结构示意图。

附图标记说明：

10-供气装置，11-风机，12-正负压气流转换阀，121-阀体，122-阀芯，123-垫板，13-正压吹气管，14-负压吸气管，15-吸盘主管，16-正负压气流转换驱动机构，161-第一直线伸缩机构，162-摆杆，163-气缸安装座，17-底座板，18-地脚杯；

20-机械手吸盘，21-安装架，22-第二直线伸缩机构，23-连接件，24-收缩架，241-连接框，242-交叉式铰链，25-吸盘安装管，26-吸盘，27-气体分流管，28-气体支管，29-导轨滑块副，291-导轨，292-滑块；

30-机架；40-散蛋运输装置；50-分道机构，51-分道隔板，52-分道隔条，521-安装框，5211-调节槽，522-隔条，53-限制框，54-导向通道；

60-整序运输装置，60a-整序运输段，60b-稳定运输段，61-链传动机构，611-链条，62-滚筒轴，621-安装轴，622-滚筒，623-同步齿轮，624-摩擦块，625-内凹区，63-同步齿条，64-摩擦条，601-伸出轴；70-蛋托装置；

80-禽蛋移送驱动机构，81-平移机构，82-升降机构，821-升降电机，822-滚珠丝杠副，823-升降架，824-平移架，825-感应板；

90-控制装置；100-禽蛋检测装置，101-遮光罩；110-推蛋感应板，111-叶片。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

在本发明实施例中，一种禽蛋分拣包装装置，其结构如图1所示，包括机架30、禽蛋分拣输送机、蛋托装置70、禽蛋移送驱动机构80、机械手吸盘20、供气装置10和控制装置90，其中：禽蛋分拣输送机安装于机架30上，用于将禽蛋沿禽蛋运输方向输送；蛋托装置70设置于禽蛋分拣输送机的出口处，用于放置蛋托；禽蛋移送驱动机构80设置于禽蛋分拣输送机和蛋托装置70上方，禽蛋移送驱动机构80包括平移机构81和升降机构82，升降机构82安装于平移机构81的可动部分上，升降机构82通过平移机构驱动，而在禽蛋运输方向上移动，以对接禽蛋分拣输送机或蛋托装置70；机械手吸盘20与平移机构81的可动部分连接，机械手吸盘20通过升降机构82驱动而升降，用于吸蛋或放蛋；供气装置10用于向机械手吸盘20提供气压；控制装置90分别与禽蛋分拣输送机、禽蛋移送驱动机构、机械手吸盘和供气装置中的电气元件电性连接。

该禽蛋分拣包装装置可实现禽蛋运输、转移、批量取放全自动化操作。下面对该禽蛋分拣包装装置的各个组件的结构进行详细描述：

机架30为钢结构支架，满足禽蛋分拣输送机的安装需求即可，其具体结构本发明不做限制。

禽蛋分拣输送机安装于机架上，用于将禽蛋沿禽蛋运输方向输送。具体的，参见图2，本实施例中，禽蛋分拣输送机包括散蛋运输装置40、分道机构50和整序运输装置60，散蛋运输装置40、分道机构50和整序运输装置60沿禽蛋运输方向依次设置于机架30上。

散蛋运输装置40可采用现有任一运输设备，例如皮带运输机、链板运输机，或者现有技术中任一用于运输禽蛋的装置。由于禽蛋在散蛋运输装置40上散乱分布，因此本发明对该散蛋运输装置40的结构不作任何限制。

分道机构50是散蛋运输装置40与整序运输装置60的过渡装置，用于使散乱分布的禽蛋有序通过，变成有序输送。参见图3，分道机构50包括2块以上间隔设置的分道隔板51，相邻两块分道隔板51之间构成用于单枚禽蛋通过的导向通道54。本实施例中，通过将机架30的侧面加高，则2块以上分道隔板51可形成3条以上导向通道54。以30pcs(5*6)的禽蛋包装规格为例，需要5条导向通道54，则分道机构50中需要设置4块分道隔板51。

考虑到禽蛋在散蛋运输装置40上是批量上蛋，存在禽蛋堆积的情况，为避免禽蛋堆积通过导向通道54，作为优选实施方式，参见图3，该分道机构50还包括限制框53，限制框53设置于分道隔板51上方，限制框53封闭导向通道54的上方开口，以使导向通道54的高度小于禽蛋最大尺寸的两倍。若禽蛋堆积通过导向通道54，则上方的禽蛋会被限制框53阻挡滚落而下，保证导向通道54中每次仅有一枚禽蛋通过。

为避免禽蛋在分流过程中蛋壳被碰坏，作为另一优选实施方式，参见图3，该分道机构50还包括分道隔条52，分道隔条52设置于散蛋运输装置40和分道隔板51之间，用于在禽蛋进入导向通道54之前对禽蛋进行预分流。参见图2，分道隔条52包括安装框521和与分道隔板51数量相同的隔条522，隔条522的一端与机架30连接、另一端可移动地设置于安装框521中。

具体的，安装框521呈倒U型，安装框521安装在机架30上后构成一个封闭框，供禽蛋通过。各个隔条的位置与各分道隔板51一一对应，相应的，该封闭框被隔条522分隔为与导向通道54数量相同的通过孔，安装框521中设置有与隔条522数量相同的调节槽5211，隔条522的上端伸入调节槽5211中，从而可以调节各个通过孔的大小。当某个导向通道54中禽蛋堆积的情况发生较多时，可以通过调节隔条522的位置，缩小该通过孔的尺寸。

参见图4，整序运输装置60包括电机、两个链传动机构61、2根以上滚筒轴62和摩擦条64，2根以上滚筒轴62相互间隔且平行设置，分道后的禽蛋有序滚落至两根滚筒轴62之间。滚筒轴62由电机驱动的链传动机构61带动向前移动，两个链传动机构61分别布置在机架30的两侧，电机的转轴输出的动力同时传递至两个链传动机构61的链轮，安装轴的两端分别与两个链传动机构61的链条611连接。

具体的，本实施例中，链条611上等间距间隔设置多个销轴，滚筒轴62的端部设置有轴孔，安装轴通过轴孔套于销轴上。当链条611与链轮啮合转动时，滚筒轴62随链条611的转动沿禽蛋输送方向向前移动。

参见图4和图5，滚筒轴62包括安装轴621和设置于安装轴621上的1个以上滚筒622，以30pcs(5*6)的禽蛋包装规格为例，1根滚筒轴62上需要设置5个滚筒622，5个滚筒622在安装轴621上等间距间隔分布。滚筒622的中部内凹，相邻2根滚筒轴62上的位置相对的2个滚筒622之间的内凹区625形成蛋型孔，蛋型孔为仿禽蛋外形的孔(具有大端和小端，便于禽蛋大小端朝向统一)，用于使禽蛋以一个固定的姿态进行输送。

参见图4和图5，安装轴621的至少一端上设置有摩擦块624，摩擦条64与摩擦块624配套使用，摩擦条64沿禽蛋运输方向设置且摩擦条64与摩擦块624的位置相对。摩擦条64上设置有凸起，凸起与摩擦块624接触。当整序运输装置60运行时，滚筒轴62随链条向前移动，而摩擦条64固定在机架30上不动，在凸起与摩擦块624接触的相互作用下，滚筒轴62会产生振动，放置在蛋型孔中的禽蛋会自动调整姿态，使得大小端朝向统一的方向。

为达到最佳的振动效果，作为优选实施方式，摩擦块624为齿轮或者花键轴套，摩擦条64上的凸起呈齿形或者立方体型。具体的，摩擦块624为塑料材质，摩擦条64为橡胶条，摩擦块624和凸起均具有一定弹性，同时销轴的轴径小于滚筒轴62轴孔的孔径，使得滚筒轴62具有一定的活动空间。通过摩擦块624和凸起的接触，使得滚筒轴62绕轴向自传，同时会发生一定间距的位移，转动和移动复合成振动，确保蛋品在小振动状态下朝滚轮622仿形整序，具有防呆作用，最终使蛋品以统一姿态放置输送。

由于本实施例的禽蛋分拣输送机需要依次执行禽蛋分拣、吸取、转移、放置等操作，在进行多枚禽蛋移送时，为保证机械手吸盘20能够同时稳定吸取多枚禽蛋，要求禽蛋在吸取工位上的移送是平稳、稳定的。因此，参见图2，作为优选实施例，整序运输装置60依据功能应划分为沿禽蛋运输方向依次设置的整序运输段60a和稳定运输段60b，摩擦块设置于整序运输段60a的滚筒轴上，摩擦条仅设置于整序运输段60a中，稳定运输段60b的滚筒轴上不设置摩擦块。也即禽蛋的姿态调整是在整序运输段60a上完成，当禽蛋进入稳定运输段60b时，滚筒轴在链条的带动下稳定向前移动，不发生振动，便于进行吸蛋、放蛋操作。

为确保每两根滚筒轴上的蛋品在整序转动时速度同步、一致，参见图4，作为优选实施例，该整序运输装置60还包括同步齿条63，同步齿条63与摩擦条64分别分布于机架30上的两侧，且均位于链条611的内侧，同步齿条63同样沿禽蛋运输方向设置。摩擦块624设置在滚筒轴62的其中一端，滚筒轴62的另一端设置同步齿轮623，同步齿条63与同步齿轮623的位置相对且相互啮合。

该同步齿条63可以仅在整序运输段60a中设置，也可以在整序运输装置60上全线设置，在设置了同步齿条63的运输段上，其中的滚筒轴62上也应对应安装同步齿轮623。当整序运输装置60运行时，滚筒轴62随链条向前移动，而同步齿条63固定在机架30上不动，在齿轮齿条啮合作用下，各根滚筒轴62同步转动，从而确保每两根滚筒轴上的蛋品在整序转动时速度同步、一致。

参见图1，蛋托装置70设置于禽蛋分拣输送机的出口处，用于放置蛋托。机械手吸盘20将多枚禽蛋同时吸取后，将多枚禽蛋同时移送至蛋托装置70上方，并将多枚禽蛋同时放置在蛋托上，然后可进行后续的覆膜包装。蛋托装置70能够承托蛋托即可，具体结构本发明不做限制。

禽蛋移送驱动机构80设置于禽蛋分拣输送机和蛋托装置70上方，具体位于稳定运输段60b和蛋托装置70上方。禽蛋移送驱动机构80即可安装于机架30上，也可独立设置于机架30外。本实施例中，禽蛋移送驱动机构80整体安装在一个独立的安装基础上。

禽蛋移送驱动机构80包括平移机构81和升降机构82，升降机构82安装于平移机构81的可动部分上，升降机构82通过平移机构81驱动，而在禽蛋运输方向上移动，以对接稳定运输段60b或蛋托装置70。

禽蛋移送驱动机构80主要执行平移和升降两个操作，平移机构81和升降机构82可采用现有任一直线位移机构。例如，电机驱动的滚珠丝杠副、电机驱动的齿轮齿条副、电机驱动的链传动机构、电机驱动的同步带、液压缸等。具体实现方式本发明不做限制。

本实施例提供一种平移机构81和升降机构82的优选实施方式，平移机构81采用电机驱动的同步带，其中电机固定安装在安装基础，同步带带动升降机构82在水平方向上移动。

参见图6，升降机构82整体安装在平移架824上，平移架824与同步带连接，从而带动整个机械手吸盘20进行平移运动。升降机构82采用电机驱动的滚珠丝杠副，具体的，电机821驱动滚珠丝杠副822运行，滚珠丝杠副822(含两个导轨滑块副)整体安装在平移架824上，滚珠丝杠副822的螺母与升降架823连接，升降架823与机械手吸盘20的安装架21连接，从而带动整个机械手吸盘20进行升降运动。

机械手吸盘20与平移机构81的可动部分连接，机械手吸盘20通过升降机构82驱动而升降，用于吸蛋或放蛋。机械手吸盘20可以采用现有任意结构的机械手吸盘，能够通过其中的吸盘进行吸放蛋操作即可。机械手吸盘20一般设置有30～48个吸盘，每个吸盘吸取一枚蛋品。

机械手吸盘20整体进行XY二轴移动(升降和水平移动)，机械手吸盘20在每一轴向的前后移动行程位置都有限位开关和防错开关(光电感应器)，在平移架824和升降架823上分别设置一块感应板825，如图6所示，用于在机械手吸盘20运动至设定位置时阻挡防错开关的发射端和接收端。防错开关用途是当限位开关故障失灵时防错开关会阻止机械手吸盘20往前或往后移动，以防止机械手吸盘20继续移动撞击机台，防错开关主要起到第二道保险作用。

机械手吸盘20工作时不但整台装置都有晃动，而且机械手吸盘20在水平移动时有很大的惯性冲击力，这种惯性力很容易导致防错开关识别不到感应板825信号(对射信号未被感应板阻挡，传感器不会发出脉冲信号)，机械手吸盘20越程造成防错开关报警，位置定位也不准确。为避免出现该问题，平移架824的感应板825应尽可能加宽，例如加宽至100mm，同时设计一种合理固定的水平移动速度，确保整机台运转精度持续稳定。

参见图7和图8，本实施例中，机械手吸盘20包括安装架21、第二直线伸缩机构22、连接件23、收缩架24、2个以上吸盘安装管25和2个以上吸盘26。安装架21是整个机械手吸盘20的安装基础，其结构满足机械手吸盘20中各个组件的安装需要。

第二直线伸缩机构22安装于安装架21上，且第二直线伸缩机构22的伸缩部与连接件23连接，第二直线伸缩机构22可以采用气缸、电动推杆、滚珠丝杠副等，本实施例中采用气缸。连接件23用于将第二直线伸缩机构22的伸缩运动传递至收缩架24。

收缩架24的收缩运动是为了适应不同规格尺寸的蛋托，其收缩方向是水平方向。另一方面，禽蛋放置在蛋托中后，需要进行覆膜操作，目前市场上的覆膜机是非标设备，一次覆膜可以完成30～48枚蛋，其覆膜模具盒的纵向间距是81mm，而标准输送机滚轮链条节距是63.5mm，与覆膜模具盒的纵向间距无法匹配，因而也需要机械手吸盘具有收缩功能，才能够无法直接使用吸盘搬运蛋品。

具体的，收缩架24包括2个以上连接框241和交叉式铰链242，其结构原理类似于交叉式升降台，2个以上连接框241通过交叉式铰链242连接为一体，从而使得相邻2个连接框241之间的间距可以调节。收缩架24的一端与安装架21固连、另一端与连接件23连接。

2个以上吸盘安装管25分别安装于2个以上连接框241上，吸盘主管15的第二端与吸盘安装管25连通；2个以上吸盘26分别分别安装于2个以上吸盘安装管25上，且吸盘26与改吸盘所在的吸盘安装管25连通。

以30pcs的机械手吸盘20为例，收缩架24包括6个连接框241和用于连接各个连接框241的交叉式铰链242，每个连接框241上安装1个吸盘安装管25，每个吸盘安装管25上连通有5个吸盘26。

为连通吸盘主管15和吸盘安装管25，本实施例中，该机械手吸盘20还包括气体分流管27和与吸盘安装管25数量相同的气体支管28。气体分流管27是总气管，气体分流管27上具有管咀，用于与吸盘主管15连接，气压由气体分流管27分别输送至各气体支管28。

以30pcs的机械手吸盘20为例，气体支管28也设置有6根，6根气体支管28与6个吸盘安装管25一一连通。由于实际使用时吸盘安装管25之间间距会调节，因此气体支管28采用硅胶软管，不会阻碍吸盘安装管25的移动。

为保证收缩架24的顺畅收缩，作为优选实施例，参见图8，该机械手吸盘20还包括1个以上导轨滑块副29，导轨滑块副29的导轨291安装于安装架21上，导轨滑块副29的滑块292与连接件23和/或连接框241连接。

作为优选，安装架21上对称设置两个导轨滑块副29，两个导轨滑块副29，两个导轨滑块副29平行安装、且分布于连接件23的两侧。具体的，参见图7，该连接框241呈U型，包括两个侧壁板和连接两个侧壁板的连接板，滑块292和连接件23均与连接板连接，两个侧壁板与对应的吸盘安装管25连接。

供气装置10用于向机械手吸盘20提供气压，供气装置10可以采用现有任一真空发生装置或负压发生装置，具体结构本发明不做限制。

参见图9，本实施例中，供气装置10包括风机11、正负压气流转换阀12、正压吹气管13、负压吸气管14和吸盘主管15。正压吹气管13、负压吸气管14和吸盘主管15均为管件，管件的两端开口分别为第一端和第二端。

风机11可采用现有任一款风机，其额定压力满足吸放蛋的气压要求即可。风机11的进气口与负压吸气管14的第一端连通、出气口与正压吹气管23的第一端连通。由于风机运行时会有振动，为保护风机，供气装置10安装于底座板17上，底座板17上设置有3个以上地脚杯18，底座板通过3个以上地脚杯18放置于地面上，减缓振动对风机的影响，同时减少风机的运行噪音。

正负压气流转换阀12包括阀体121和阀芯122，阀体121上设置有4个气口，分别为与正压吹气管13的第二端连通的正压吹气口、与负压吸气管14的第二端连通的负压吸气口、与吸盘主管15的第一端连通的供气口和连通外界空气的放空口。阀体121可以为任意形状的中空腔体，例如球壳、椭球壳、空间多面体等，具体形状本发明不做限制，阀体121的内部空间用于气体流动产生气压以及安装阀芯122。

参见图9，本实施例中，阀体121为立方体，4个气口分别分布于立方体的4个侧面上。阀体121安装于垫板123上，采用立方体结构利于阀体的安装布置。

阀芯122可转动地安装于阀体121中，以使阀芯122在将正压吹气口与供气口连通的第一位置和将负压吸气口与供气口连通的第二位置之间切换，进而，阀体121的内腔通过阀芯122分隔为两个由两个气口连通而形成的气压通道。阀芯122相对于阀体121的转动可由人工手动控制，也可采用自动控制。

本实施例中，供气装置10还包括用于驱动阀芯122转动的正负压气流转换驱动机构16，正负压气流转换驱动机构16可以采用现有的任一可以实现转动的机构，例如电机、直线位移机构驱动的连杆机构等，具体实现方式本发明不做限制。

参见图9，本实施例中，正负压气流转换驱动机构16包括第一直线伸缩机构161和摆杆162，第一直线伸缩机构161的伸缩部与摆杆162的第一端铰接，摆杆162的第二端与阀芯122的转轴铰接。该第一直线伸缩机构161可以采用气缸、电动推杆、滚珠丝杠副等，本实施例中采用气缸，气缸的活塞通过鱼眼轴承与摆杆162的其中一端铰接。

吸盘主管15的第二端与机械手吸盘20连通，供气装置10产生的气压通过吸盘主管15传输至机械手吸盘20。具体的，当阀芯122转动至第一位置(阀芯122倾斜45°)时，正压吹气口与供气口连通，同时负压吸气口与放空口连通，此时风机11输出的正压气流通过吸盘主管15输送至机械手吸盘20，在正压的作用下，气流从吸盘中流出，实现放蛋操作。当阀芯122转动至第二位置(阀芯122倾斜135°)时，负压吸气口与供气口连通，同时正压吹气口与放空口连通，此时风机11通过吸盘主管15从机械手吸盘20中吸气，以在吸盘中产生负压，实现吸蛋操作。

控制装置90分别与禽蛋分拣输送机、禽蛋移送驱动机构、机械手吸盘和供气装置中的电气元件(电机、风机等)电性连接，为保证运动精度，本禽蛋分拣包装装置中电机优选伺服电机。控制装置90可采用PLC控制器(可编程逻辑控制器)、FPGA(现场可编程门阵列)、单片机、工控机等，具体结构本发明不做限制。

由于养殖场产出的禽蛋在远途运输过程中容易发生碰撞而破碎，部分禽蛋仅仅只是表面出现裂纹，并未发生明显破损，由于禽蛋出现裂纹后极易被细菌感染而变质，因此需要在包装前将裂纹以及内部已经变质的问题禽蛋剔除。

为准确检测禽蛋，作为优选实施例，该禽蛋分拣包装装置还包括禽蛋检测装置100，根据加工流程，禽蛋检测应设置在禽蛋整序后、批量移送前。具体的，参见图1，禽蛋检测装置100设置于机架30上，且与整序运输段60a位置相对。

参见图1，禽蛋检测装置100包括光源(图中未示出)和遮光罩101，光源安装于机架30上，且位于整序运输段60a的下方，光源从下至上照射禽蛋，使得禽蛋内部透明可视，便于操作人员直接观察坏蛋和破损蛋。光源可选择与控制装置90电性连接。

遮光罩101安装于机架30上，且位于整序运输段60a的上方，遮光罩101四面遮光密封，留一个侧面敞开，供操作人员观察禽蛋。当禽蛋通过整序运输段60a时，由于滚筒轴在移动过程中会产生振动，使得置于其上的禽蛋翻转滚动，在禽蛋翻转滚动的过程中可以全面观察禽蛋的各个部分是否出现裂纹。

由于养殖场产出的禽蛋有外观大小和高低之分、质量有轻重之分，同时禽蛋分拣运输机的滚筒轴之间的装配间隔有较大的误差，导致每一排和每一列的蛋品都有明显差异，如果不能精确定位则无法一次将全部蛋品吸起。

为此，作为优选实施例，该禽蛋分拣包装装置还包括第一光纤感应器、第二光纤感应器和推蛋感应板110，第一光纤感应器和第二光纤感应器均与控制装置90电性连接。具体的，第一光纤感应器设置于机架30上，且第一光纤感应器与整序运输装置60的出口端位置相对，准确地说，第一光纤感应器与整序运输装置60的最后一排蛋型孔(放置禽蛋)位置相对。第一光纤感应器采用现有任一对射型传感器均可。

考虑到不同种类禽蛋的尺寸不同，例如鹅蛋、鸭蛋、鸡蛋、鹌鹑蛋的尺寸不同，土鸡蛋的尺寸也一般小于洋鸡蛋。在机架30上还对称设置有2个调位板，2个调位板设置于机架30的两侧，分别用于安装第一光纤感应器(对射型传感器)的发射端和接收端。2个调位板上均开设多个安装孔，发射端和接收端安装在安装孔中。

第二光纤感应器同样采用对射型传感器，包括发射端和接收端。发射端和接收端位置相对、且分布于推蛋感应板110的两侧。推蛋感应板110安装于链轮的转轴上，参见图2，在整序运输装置60的出口端设置有一根外伸轴601，该外伸轴601与对应处链轮的转轴固连，推蛋感应板110安装于该外伸轴601上。

具体的，参见图9，推蛋感应板110为叶片板，包括2个以上均匀且间隔设置的叶片111，该叶片的数量与链条的节距(对应滚筒轴之间间距)以及蛋托的尺寸相关。装置运行时，推蛋感应板110随链轮共同转动，当转动设定的圈数后，整序运输装置60移动第一距离，第一距离对应一个蛋托所能容纳的禽蛋在整序运输装置60上的分布长度，在此过程中，第二光纤感应器向控制装置90发送设定数量的脉冲。当控制装置90同时接受到第一光纤感应器和第二光纤感应器的脉冲信号时，向禽蛋移送驱动机构80、机械手吸盘20、供气装置10发出对应的指令，执行吸蛋、放蛋、移动等动作。

整序运输装置60是通过伺服电机驱动传送的，当蛋品在滚筒轴62上移动到机械手吸盘20的吸取位置时，蛋品会被第一光纤感应器识别到信号脉冲，而与滚筒轴62同步转动的推蛋感应板110也会同时被第二光纤感应器识别到信号，并指令整序运输装置60的伺服电机停止(顺时针或逆时针调整推蛋感应板110相当于调整整序运输装置60行程距离)，两个光纤感应器需同时配合使用，缺一不可，当同时产生两个脉冲信号时系统才会指示电机停止，蛋品所停止位置就是机械手吸盘20吸取位置，双重信号约束导致蛋品位置度没有累积误差，控制精度非常高。

由于覆膜机蛋托放蛋是有方向性的，所以特别设计配套的禽蛋分拣输送机(含批量上蛋的皮带传送带)，并预留前工序自动化设备接口，模组式的机械手吸盘只负责准确高效搬运及吸蛋和放蛋动作。本实施例的禽蛋分拣包装装置的具体工作过程如下：

在散蛋运输装置40上人工批量上蛋——蛋品自动进入分道机构50——进入整序运输装置60，同时进入光检区检查蛋品——机械手吸盘收缩吸蛋搬运(第一光纤感应器和第二光纤感应器双保险定位)——蛋托放蛋——机械手吸盘重复循环搬运吸蛋。

上述过程中，机械手吸盘搬运吸蛋的具体过程如下：

1、机械手吸盘20的气缸活塞伸出，根据蛋托的规格尺寸调节各吸盘安装管25之间间距，使得吸盘26吸取的蛋品能够恰好对准蛋托的蛋槽。

2、供气装置的气缸活塞伸出，驱动阀芯122转动至第二位置(阀芯122倾斜135°)，此时负压吸气口与供气口连通，同时正压吹气口与放空口连通，风机11通过吸盘主管15从机械手吸盘20中吸气，以在吸盘26中产生负压，实现吸蛋操作。

3、供气装置的气缸活塞缩回，驱动阀芯122转动至第一位置(阀芯122倾斜45°)，此时正压吹气口与供气口连通，同时负压吸气口与放空口连通，风机11输出的正压气流通过吸盘主管15输送至机械手吸盘20，在正压的作用下，气流从吸盘26中流出，实现放蛋操作，将禽蛋放置在蛋托中。

应用实例：

某禽蛋加工厂采用本实施例的禽蛋分拣包装装置，可以代替和模仿人工放蛋动作和过程，每个月可以节省4个工人，按每人月工资3500元计算，每月节省人工费用：4人*3500元＝14000元/月。一年可以节省人工费用：14000元*12月＝16.8万/年。

使用本实施例的禽蛋分拣包装装置后，覆膜包装机取消人工上蛋工位，整台覆膜包装机流水线长度可以缩短1.5米，节约材料及加工成本约4000元左右。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的禽蛋分拣包装装置，可以实现蛋品整序、光检、取蛋、搬运、摆放蛋等功能步骤全自动化，仅在上蛋处使用人工批量上蛋即可，由于批量上蛋对禽蛋的位置和姿态均无要求，相比于现有的人工在蛋托上放蛋，可以极大提高操作效率、降低用工成本。

2)本发明提供的禽蛋分拣包装装置，通过设置分道机构，使得因批量上蛋而散乱分布的禽蛋有序通过导向通道，禽蛋有序地成排输送至整序运输装置；通过设置整序运输装置，将禽蛋的姿态调整一致。整序运输装置通过电机驱动两个链传动机构带动多根滚筒轴沿禽蛋运输方向向前移送，相邻2根滚筒轴上的位置相对的2个滚筒之间形成蛋型孔，用于保证整序运输装置上的禽蛋的轴向统一(大小头仍存在不一致的情况)，通过设置摩擦块与摩擦条，使得滚筒轴发生振动，该振动是滚筒轴自转和移动的复合运动，通过该振动作用可以使得禽蛋在输送过程中轴向统一且大小头方向一致，便于进行后续禽蛋包装操作。

3)本发明提供的禽蛋分拣包装装置，利用风机所产生的正压和负压两股气流分别进行放蛋和吸蛋，把正压、负压这两种气流汇集在一个正负压气流转换阀里，根据吸放蛋操作需要对正压、负压这两种气流进行有效控制和切换，使之达到操作中所需要的气源。正压和负压交叉使用，正压(吹气)主要目的是防止吸盘在负压工作时吸盘管道发生堵塞，导致吸不到蛋品或一直吸住蛋品不掉落，给后续动作造成破坏性的损失和影响。通过对吸盘正压气流(吹气)和负压气流(吸气)进行准确定时轮番控制，防止管道堵塞，确保蛋品完全掉落。

4)本发明提供的禽蛋分拣包装装置，机械手吸盘可伸缩，可以根据蛋盒和蛋品不同间距来伸缩吸盘间距，在蛋品整序输送机和覆膜机模具盒不同间距之间进行不断地切换，完成机械手上蛋机的蛋品收取和摆放工作。

5)本发明提供的禽蛋分拣包装装置，全线配置伺服电机，且在整序运输装置的出口端加装第一光纤感应器和第二光纤感应器，这种双保险感应定位方式能确保输送机上的蛋品每次输送位置都是精准一致，机械手吸盘上的每个吸盘都能准确吸到蛋。第一光纤感应器和第二光纤感应器能对蛋品实际位置起双保险感应作用，两组光纤感应器相互约束和相互确认、互为冗余，确保机械手吸盘在禽蛋分拣输送机上能有效准确地吸到蛋品。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种禽蛋分拣包装装置，其特征在于：包括机架、禽蛋分拣输送机、蛋托装置、禽蛋移送驱动机构、机械手吸盘、供气装置和控制装置，其中：

所述禽蛋分拣输送机安装于所述机架上，用于将禽蛋沿禽蛋运输方向输送；

所述蛋托装置设置于所述禽蛋分拣输送机的出口处，用于放置蛋托；

所述禽蛋移送驱动机构设置于所述禽蛋分拣输送机和所述蛋托装置上方，所述禽蛋移送驱动机构包括平移机构和升降机构，所述升降机构安装于所述平移机构的可动部分上，所述升降机构通过所述平移机构驱动，而在所述禽蛋运输方向上移动，以对接所述禽蛋分拣输送机或所述蛋托装置；

所述机械手吸盘与所述平移机构的可动部分连接，所述机械手吸盘通过所述升降机构驱动而升降，用于吸蛋或放蛋；

所述供气装置用于向所述机械手吸盘提供气压；

所述控制装置分别与所述禽蛋分拣输送机、所述禽蛋移送驱动机构、所述机械手吸盘和所述供气装置中的电气元件电性连接。

2.如权利要求1所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述禽蛋分拣输送机包括沿所述禽蛋运输方向依次设置于所述机架上的散蛋运输装置、分道机构和整序运输装置，其中：

所述分道机构包括2块以上间隔设置的分道隔板，相邻两块所述分道隔板之间构成用于单枚禽蛋通过的导向通道；

所述整序运输装置包括电机、两个链传动机构、2根以上滚筒轴和摩擦条，所述电机的转轴与所述链传动机构的链轮连接，所述链传动机构的链条分别与2根以上所述滚筒轴连接；

2根以上所述滚筒轴相互间隔且平行设置，所述滚筒轴包括安装轴和设置于所述安装轴上的1个以上滚筒，所述安装轴的两端分别与两个链传动机构的所述链条连接；所述滚筒的中部内凹，相邻2根所述滚筒轴上的位置相对的2个所述滚筒之间形成蛋型孔；

所述摩擦条沿所述禽蛋运输方向设置，所述安装轴的至少一端上设置有摩擦块，所述摩擦条与所述摩擦块的位置相对，所述摩擦条上设置有凸起，所述凸起与所述摩擦块接触。

3.如权利要求2所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述安装轴的两端均设置有摩擦块；或者，所述安装轴的其中一端设置有所述摩擦块、另一端安装有同步齿轮；所述整序运输装置还包括同步齿条，所述同步齿条沿所述禽蛋运输方向设置于所述机架上，所述同步齿条与所述同步齿轮的位置相对且啮合；

所述链条上设置有销轴，所述滚筒轴的端部设置有轴孔，所述销轴的轴径小于所述轴孔的孔径，所述滚筒轴通过所述轴孔套于所述销轴上。

4.如权利要求2所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述整序运输装置包括沿禽蛋运输方向依次设置的整序运输段和稳定运输段，所述摩擦块设置于所述整序运输段的所述滚筒轴上，所述摩擦条设置于所述整序运输段中；

所述禽蛋移送驱动机构位于所述稳定运输段和所述蛋托装置上方，所述升降机构通过所述平移机构驱动，而在所述禽蛋运输方向上移动，以对接所述稳定运输段或所述蛋托装置。

5.如权利要求4所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述禽蛋分拣包装装置还包括禽蛋检测装置，所述禽蛋检测装置包括光源和遮光罩，其中：

所述光源安装于所述机架上，且位于所述整序运输段的下方，所述光源与所述控制装置电性连接；

所述遮光罩安装于所述机架上，且位于所述整序运输段的上方。

6.如权利要求2所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述分道机构还包括分道隔条和限制框，所述分道隔条设置于所述散蛋运输装置和所述分道隔板之间，所述分道隔条包括安装框和与所述分道隔板数量相同的隔条，所述隔条的一端与所述机架连接、另一端可移动地设置于所述安装框中；

所述限制框设置于所述分道隔板上方，所述限制框封闭所述导向通道的上方开口，以使所述导向通道的高度小于两枚禽蛋的堆积高度。

7.如权利要求2所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述禽蛋分拣包装装置还包括第一光纤感应器、第二光纤感应器和推蛋感应板，所述第一光纤感应器和所述第二光纤感应器均与所述控制装置电性连接，其中：

所述第一光纤感应器设置于所述机架上，且所述第一光纤感应器与所述整序运输装置的出口端位置相对；

所述第二光纤感应器包括发射端和接收端，所述发射端和所述接收端位置相对、且分布于所述推蛋感应板的两侧；

所述推蛋感应板安装于所述链轮的转轴上，所述推蛋感应板为叶片板，包括2个以上均匀且间隔设置的叶片。

8.如权利要求1至7中任一项所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述供气装置包括风机、正负压气流转换阀、正压吹气管、负压吸气管、吸盘主管和正负压气流转换驱动机构，其中：所述风机的进气口与所述负压吸气管的第一端连通，所述风机的出气口与所述正压吹气管的第一端连通；

所述正负压气流转换阀包括阀体和阀芯，所述阀体上设置有4个气口，分别为与所述正压吹气管的第二端连通的正压吹气口、与所述负压吸气管的第二端连通的负压吸气口、与所述吸盘主管的第一端连通的供气口和连通外界空气的放空口；所述阀芯可转动地安装于所述阀体中，以使所述阀芯在将所述正压吹气口与所述供气口连通的第一位置和将所述负压吸气口与所述供气口连通的第二位置之间切换，所述阀体的内腔通过所述阀芯分隔为两个由两个所述气口连通而形成的气压通道；

所述吸盘主管的第二端与所述机械手吸盘连通；

所述正负压气流转换驱动机构用于驱动所述阀芯转动。

9.如权利要求8所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述正负压气流转换驱动机构包括第一直线伸缩机构和摆杆，所述第一直线伸缩机构的伸缩部与所述摆杆的第一端铰接，所述摆杆的第二端与所述阀芯的转轴铰接。

10.如权利要求1至7、9中任一项所述的禽蛋分拣包装装置，其特征在于：所述机械手吸盘包括安装架、第二直线伸缩机构、连接件、收缩架、1个以上导轨滑块副、2个以上吸盘安装管、2个以上吸盘、气体分流管和与所述吸盘安装管数量相同的气体支管，其中：

所述第二直线伸缩机构安装于所述安装架上，且所述第二直线伸缩机构的伸缩部与所述连接件连接；

所述收缩架包括2个以上连接框和交叉式铰链，2个以上所述连接框通过所述交叉式铰链连接为一体，所述收缩架的一端与所述安装架固连、另一端与所述连接件连接；

所述导轨滑块副的导轨安装于所述安装架上，所述导轨滑块副的滑块和所述连接件均与所述连接框连接；

2个以上吸盘安装管分别安装于2个以上所述连接框上，2个以上吸盘分别分别安装于2个以上所述吸盘安装管上，且所述吸盘与所在的所述吸盘安装管连通；

所述气体分流管与所述供气装置连通，且所述气体分流管分别与各所述气体支管的第一端连通，各所述气体支管的第二端分别与2个以上所述吸盘安装管一一连通。

Images