CN115367166B - 海花草自动称重压缩打包生产线系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海花草自动称重压缩打包生产线系统及方法，它通过烘干装置、抛散装置、优选分级机、料仓、计量上料送料带、过渡送料带、拨料辊、爬坡送料带、压缩打包机、包装机和码垛机构成的生产线一次性完成海花草的烘干、优选分级、称重、压缩、打包、包装、堆垛等一系列工序，自动化程度高，操作简便，生产效率高，生产周期短，且降低了人工劳动强度，节约了劳动力成本，打包后的海花草再次冲泡后的海花草花形尽量保存完整，品相好，有效地解决了传统海花草称重、压缩、打包人工劳动强度大、人工成本高、压缩质量低、海花草破损率偏高的问题。

Description

海花草自动称重压缩打包生产线系统及方法

技术领域

本发明涉及一种海花草自动称重、压缩、打包生产线系统及方法，本发明属于海花草加工技术领域。

背景技术

海花草（又称水苔）作为一种新兴生物材料，在食品、医药卫生、食品保鲜、环境保护、能源开发、包装运输等方面的应用价值日益显现，并引起世界各国的高度关注。近年来，海花草作为一种保健饮品正逐渐走向市场，市场需求量不断增加。

传统的海花草加工方法是采收晾干后，将其运送至收集点或者海花草加工车间，人工筛选、装料、称重、压缩、打包。传统海花草生产加工方法的弊端：

1、加工成本高。

由于海花草后续的筛选、装料、称重、打包全过程全部由人工手工完成，人力消耗大，人工成本高，导致整个生产加工成本居高不下。特别是在海花草加工旺季，经常出现劳动力短缺、劳动力成本不断增加的情况。

2、生产效率低。

由于是手工操作，生产效率低，难以满足市场需求。

3、产品品质低。

由于海花草的晾晒、分选、包装全部由人工完成，质量标准把控不统一，造成海花草含水率不均匀、计量不均匀、压缩包装规格不统一。另外，在人工打包过程中，物料浪费严重，晒干后的海花草被压碎，破损率高，再次冲泡后的海花草花形不完整，大大降低了海花草的品质。

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种海花草自动加工、称重、压缩、打包生产线系统。该海花草自动称重压缩打包生产系统可实现一键化操作自动完成海花草的筛选、称重、压缩、打包全部工序，生产效率高、人工成本低、打包后的海花草品质优。

本发明的另一目的是提供一种海花草自动称重、压缩、打包生产加工方法，该生产加工方法打包后的海花草破损率低，打包后的海花草包装规格统一、冲泡后的海花草花形完好，品相好。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种海花草自动称重压缩打包加工方法，其特征在于：它包括如下步骤：

S1、上料：通过上料输送机将采摘的海花草输送至烘干装置；

S2、干燥：通过烘干装置对海花草进行干燥处理，将海花草中残留的水分蒸发，使其含水率为15~20%，再将干燥后的海花草输送至恒温恒湿箱内暂存，需要时再将恒温恒湿箱内的海花草输送到抛散装置；

S3、抛散：通过抛散装置将缠绕在一起的海花草抛散开，以提高压缩分布的均匀性，避免局部过度压缩，抛散后输送至优选分级机中；

S4、优选分级：利用优选分级机按照质量等级标准，将不同大小的海华草进行分级，将优选分级后的海花草输送至料仓内不同的仓位；

S5、自动称重：将料仓不同仓位中的海花草经计量上料送料带传送至过渡送料带；

S6、过渡进料：称重后的海花草被传送至过渡送料带，在过渡送料带上安装有拨料辊，进一步将海花草拨散后传送至爬坡送料带；

S7、爬坡进料：爬坡输送带以斜坡的形式将海花草输送至压缩打包机的进料口；

S8、升降压缩打包：

S8.1、设定压缩打包后海花草的体积；

S8.2、按照均匀拨散状态下海花草的体积︓压缩后海花草的体积为6:1或7:1称量海花草；

S8.3、通过压缩打包机对海花草进行X轴、Y轴和Z轴三个方向的压缩打包；

先向升降压缩打包机内输入一部分海花草，控制压缩打包机Z轴方向压板的动作，将海花草进行Z轴方向压缩，控制压缩打包机X轴方向压板的动作，对海花草进行X轴方向压缩，控制压缩打包机Y轴方向压板的动作，对海花草进行Y轴方向的压缩，在控制压缩打包机X、Y、Z轴方向压板动作的过程中，不断向压缩打包机内输送海花草，直至将称量的海花草全部打包完毕；

S9、包装：压缩打包后的海花草被传送至包装机，包装机将打包后的独立包装的海花草套袋包装成成品，输送至码垛机；

S10、堆垛：码垛机将成品堆叠成垛，以待入库。

为实现海花草自动称重压缩打包加工的生产线系统，它包括烘干装置、抛散装置、优选分级机、料仓、计量上料送料带、过渡送料带、拨料辊、爬坡送料带、压缩打包机、包装机和码垛机；

所述烘干装置，用于将海花草中残留的水分蒸发，使其含水率为15～20%；

所述抛散装置，用于将缠绕在一起的海花草抛散开；

所述拨料辊安装在所述过渡送料带上，用于将所述过渡送料带上的海花草拨开；

采摘后的海花草经上料输送机被传送至所述烘干装置，经所述烘干装置烘干后被传送至所述抛散装置；所述抛散装置将干燥后的海花草抛散开，抛散后的海花草被传送至所述优选分级机；所述优选分级机根据海花草的大小分成不同的质量等级，传送至所述料仓；所述料仓内的海花草经所述计量上料送料带计量后，传送至所述过渡送料带；经过所述渡送料带上设置的所述拨料辊再次拨动、打散后传送至所述爬坡送料带；经所述爬坡送料带传送至所述压缩打包机；经所述压缩打包机压缩、打包成标准大小的独立包装后的海花草经输送带传送所述包装机，经所述包装机包装后，传输至所述码垛机，由所述码垛机排放整齐。

优选地，所述料仓内设有多个用于存放不同等级海花草的仓位。

优选地，所述抛散装置由箱体、驱动电机、辊轴、若干块抛料板构成；所述驱动电机的输出轴经传动轴与安装在所述箱体内的所述辊轴相连，驱动所述辊轴旋转；所述抛料板沿轴向间隔地固定在所述辊轴上，随所述辊轴旋转，将所述箱体内的海花草抛起。

优选地，所述拨料辊为一辊轴，在所述辊轴上间隔地设有若干个用于拨散海花草的叉子；所述辊轴的两端通过轴承固定在一支架上，所述支架安装固定在所述过渡送料带机架上；所述辊轴通过传动机构与一电机相连。

优选地，所述过渡送料带的长度为1500mm；所述爬坡送料带的长度为3700mm，坡度为30°。

所述海花草自动称重压缩打包生产线系统还包括控制单元、若干个位置传感器和行程开关；在所述计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带的起始点和终点以及前一设备/装置的出口处和下一设备/装置的入口处分别安装有位置传感器；在所述计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带上设置有若干个行程开关；

所述位置传感器的信号输出端与所述控制单元的信号输入端相连，所述控制单元的控制信号输出端与所述行程开关、各设备/装置的控制端相连，控制其动作。

所述控制单元为工控机或PLC控制器，操作平台为触摸屏。

本发明与传统的海花草生产加工方法相比，具有以下优点：

1、生产效率高、加工成本低。

本发明可实现海花草的自动烘干、筛选、称重、压缩、打包全部工序，自动化程度高，操作简便，生产效率高，生产周期短，且降低了人工劳动强度，节约了人工成本。

2、产品品质好，提高了海花草泡发后每株海花草的成品率。

本发明在一条生产线上一次性完成海花草的烘干、优选分级、称重、压缩、打包、包装、堆垛等一系列工序，标准统一，包装后的海花草产品标准、规格统一。而且，本发明减少人工上料和反复压缩的频次，一次性完成海花草的烘干、分选、压缩、打包，能很好地保证海花草花形的完整性，使再次冲泡后的海花草花形尽量保存完整，品相好。

3、本发明设置有排屑输送机，用于将海花草茎、叶、沙土等废屑及时传送收集起来，回收再利用，减少对环境的污染。

附图说明

图1是本发明海花草自动称重压缩打包加工方法流程框图；

图2是本发明海花草自动称重压缩打包生产线结构示意图；

图3是本发明压缩打包部分结构示意图；

图4是本发明压缩打包部分俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的结构及特征进行详细说明。需要说明的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改，因此，说明书中公开的实施例不应该视为对本发明的限制，而仅是作为实施例的范例，其目的是使本发明的特征显而易见。

为减少人工上料和反复压缩的频次，提高生产效率，保证包装后的海花草品质，如图1、图2所示，本发明公开的海花草自动称重压缩打包生产线系统包括烘干装置1、抛散装置2、优选分级机3、料仓4、计量上料送料带5、过渡送料带6、拨料辊7、爬坡送料带8、压缩打包机9、包装机10和码垛机11。

采摘后的海花草经上料输送机12被传送至烘干装置1，经烘干装置1烘干到设定湿度后，被传送至抛散装置2；抛散装置2将干燥后的缠绕成团的海花草抛散开，抛散后的海花草被传送至优选分级机3；优选分级机3根据海花草的生长情况、含水率、完整性与腐烂程度将海花草分成不同的质量等级，传送至料仓4；料仓4内设有多个仓位，如1号料仓41、2号料仓42、3号料仓43，……，用于存放不同等级的海花草。

当需要包装不同品质的海花草时，将不同料仓内的海花草经计量上料送料带5计量后，传送至过渡送料带6；经过渡送料带6上设置的拨料辊7再次拨动、打散后传送至爬坡送料带8；经爬坡送料带8传送至压缩打包机9；经压缩打包机9压缩、打包成标准大小的独立包装；压缩包装后的海花草经输送带13传送至码垛机11，由码垛机11排放整齐。

为保证海花草的品质，使加工后的海花草再次冲泡后花形尽量完整，本发明在生产线中加设了抛散装置2和拨料辊7，将缠绕在一起的海花草一次次地拨散开，避免其压缩时，加剧其缠绕，导致海花草冲泡后花形不完整。

在本发明较佳实施例中，所述抛散装置由箱体、驱动电机、辊轴、若干块抛料板构成。驱动电机的输出轴经传动轴与安装在箱体内的辊轴相连，驱动辊轴旋转；抛料板沿轴向间隔地固定在辊轴上，随所述辊轴旋转，将箱体内的海花草抛起。

所述拨料辊为一辊轴，在辊轴上间隔地设有若干个用于拨散海花草的叉子。辊轴的两端通过轴承固定在一支架上，支架安装固定在送料带机架上。辊轴通过传动机构与一电机相连，电机驱动辊轴旋转，进而带动辊轴上的叉子旋转，拨散海花草。

本发明还在压缩打包机9前加设过渡送料带6和爬坡送料带8，在海花草传送过程中，通过延长送料带的长度，将海花草抛散开。

在本发明较佳实施例中，所述过渡送料带的长度为1500mm，爬坡送料带的长度为3700mm，坡度为30°。

为减少人工上料和反复压缩的频次，本发明通过一次性完成海花草的烘干、分选、压缩、打包，也很好地保证海花草花形的完整性，使再次冲泡后的海花草花形尽量保存完整，品相好。

在海花草烘干、分选、计量过程中，会产生大量掉落的海花草茎、叶、沙土等废屑，如图1所示，本发明还设有排屑输送机14，将散落的海花草茎、叶、沙土等废屑传送至指定地点，收集起来，再利用，以减少对环境的污染。

为准确地感测送料带上海花草的位置，本发明在计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带的起始点和终点即前一设备/装置的出口处和下一设备/装置的入口处分别安装有位置传感器，如红外线检测装置，用于检测被处理的海花草的位置，以保证各设备之间的协调工作。

为控制各设备/装置的动作，本发明还包括控制单元，各位置传感器的信号输出端与控制单元的信号输入端相连，控制单元的控制信号输出端与计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带的控制端、各设备/装置的控制端相连，控制其动作。

本发明在计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带上设置有若干个行程开关，控制单元的控制信号输出端分别与各行程开关控制端相连，通过控制各行程开关控制计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带的动作。

在本发明较佳实施例中，所述控制单元可选为工控机或PLC控制器等设备，操作平台可为触摸屏。

基于上述海花草自动称重压缩打包生产线系统，本发明还提出了一种海花草自动称重压缩打包生产加工方法，它包括如下步骤：

（1）上料：通过上料输送机12将采摘的海花草输送至烘干装置1。

（2）干燥：烘干装置1对海花草进行干燥处理，将海花草中残留的水分蒸发，并保持其含水率为15~20%，再将干燥后的海花草输送至恒温恒湿箱内暂存，需要时再将恒温恒湿箱内的海花草输送到抛散装置2。

为保证海花草的品质，避免海花草烘干后含水率过低，导致其包装过程中被损坏，本发明将海花草烘干至其含水率为15~20%。

本发明人经过大量的实验发现，海花草的含水率不能过高，也不能过低，含水率过高，易导致海花草打包后腐烂、发霉；含水率过低，在打包的过程中易导致海花草被压碎，故，将海花草烘干至其含水率为15~20%最佳；

（3）抛散：抛散装置2将缠绕成团的海花草抛散后输送至优选分级机3中。

为保证海花草的品质，使加工后的海花草再次冲泡后花形尽量完整，本发明在生产线中加设了抛散装置2，将缠绕在一起的海花草拨散开，避免其经过后续的压缩工序处理后局部因缠绕被过度压缩，导致海花草冲泡后花形不完整。

（4）优选分级：优选分级机3按照质量等级标准，将不同大小的海华草进行分级，将优选分级后的海花草输送至料仓4内不同的仓位。

在本发明较佳实施例中，所述料仓4设有多个仓位，如1号料仓41、2号料仓42、3号料仓43，……，用于存放不同等级的海花草。

（5）自动称重：将料仓4不同仓位中的海花草经计量上料送料带5传送至过渡送料带6；本发明在上料送料带5上安装有称重装置，对送料带上的海花草进行称重，当计量达到标准重量后停止上料，并将称好的海花草传送至过渡送料带6。

（6）过渡进料：称重后的海花草被传送至过渡送料带6，本发明在过渡送料带6上安装有拨料辊7，将抛散后的海花草进一步拨散后再传送至爬坡送料带8。

为保证海花草的品质，使加工后的海花草再次冲泡后花形尽量完整，本发明在生产线中加设了拨料辊7，将海花草进一步拨散开。

（7）爬坡进料：爬坡输送带8以斜坡的形式将海花草输送至压缩打包机9的进料口。

由于压缩打包机9的喂入口位置较高，而经抛散、拨散处理后的海花草比较蓬松、轻，为保证海花草能够均匀地唯入压缩打包机9内，故，本发明增设了一段爬坡送料带8。

另外，本发明在压缩打包机9前加设过渡送料带6和爬坡送料带8，另一目的是在海花草传送过程中，通过延长送料带的长度，将海花草进一步抛散开。

（8）升降压缩打包：

本发明通过压缩打包机对海花草进行X轴、Y轴和Z轴三个方向的压缩打包。如图3、图4所示，构成本发明海花草自动称重压缩打包生产线的升降压缩打包机具有升降油缸91、侧向油缸92和主向油缸93，每个油缸的进油口均通过管路、油泵与油箱相连，在每条管路上均安装有一电磁阀，如电磁阀94、95和96，每个电磁阀分别控制该条管路液压油的通、断。每个油缸内的活塞驱动一压板，对海花草进行Z轴、X轴、Y轴方向的压缩。本发明共有三种压缩尺寸，分别是300cm×400cm×300cm、300cm×400cm×400cm、300cm×400cm×500cm，操作者可以通过光电开关97、98和99设置不同的压缩尺寸。本发明在每一压板的运行路线中分别安装有光电开关910、行程开关911和912，控制压板推进深度。

本发明人通过大量的实验发现，当海花草的压缩比为6:1或7:1时即均匀拨散状态下海花草的体积与压缩打包后海花草的体积比为6:1或7:1时，压缩打包后的海花草紧实度最佳，且冲泡后海花草花形完整性佳。

本发明在对海花草进行压缩打包时，先根据打包后海花草的体积及海花草压缩比6:1或7:1称量出需要打包的海花草重量；然后，控制压缩打包机Z轴方向压板的动作，然后控制压缩打包机X轴方向压板的动作，再控制压缩打包机Y轴方向压板的动作，对海花草进行X、Y、Z三个方向的压缩，在控制压缩打包机X、Y、Z轴方向压板动作的过程中，不断向压缩打包机内输送海花草，直至将称量的海花草全部打包完毕。

打包完毕后，挡板油缸913动作，油缸内的活塞驱动挡板，将打包后的海花草从压缩打包机内推出，推至传送带15上，进行后续工序。

图4中的电机914用于驱动压缩打包机油泵的运行，电机1701用于驱动传送带16的运行，电机1702用于驱动计量上料送料带5的运行，电机1703用于驱动过渡送料带6的运行，电机1704用于驱动爬坡送料带8的运行，电机1705用于驱动传送带15的运行。

（9）包装：压缩打包后的海花草被传送至包装机10，包装机10将打包后的独立包装的海花草套袋包装成成品，输送至码垛机11。

本发明通过自动包装机，将输送带13传送的已压缩打包好的独立包装的海花草，用定制的不同规格的尼龙打包袋定型包装好，运输至码垛机11。

（10）堆垛：码垛机11将成品堆叠成垛，以待入库。

在本发明较佳实施例中，各工序的操作时间以及各输送装置的输送时间等均按照实际工艺要求和实际逻辑控制关系来合理设计，不受局限。

本发明可根据实际需求设计手动/自动工作模式，对海花草自动称重上料压缩打包加工过程可实现灵活控制与管理。

本发明构建出的自动化生产线中的各设备可根据实际场地合理排布，实用性强。

在这里，本发明加工系统及工艺中未详述之处均属于本领域技术人员应掌握的熟知技术。

本发明公开的海花草自动称重压缩打包加工工艺与传统的海花草称重压缩打包工艺相比，在保证海花草产品质量的基础上，可实现对海花草的自动烘干、分选、称重、压缩、打包等一系列工序，生产效率高、人工成本低、工人劳动强度大福降低，且海花草破损率低，有效地解决了传统海花草称重、压缩打包工作难度大、压缩质量低、海花草破损率偏高的问题。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种海花草自动称重压缩打包加工方法，其特征在于：它包括如下步骤：

S1、上料：通过上料输送机将采摘的海花草输送至烘干装置；

S2、干燥：通过烘干装置对海花草进行干燥处理，将海花草中残留的水分蒸发，使其含水率为15~20%，再将干燥后的海花草输送至恒温恒湿箱内暂存，需要时再将恒温恒湿箱内的海花草输送到抛散装置；

S3、抛散：通过抛散装置将缠绕在一起的海花草抛散开，以提高压缩分布的均匀性，避免局部过度压缩，抛散后输送至优选分级机中；

S4、优选分级：利用优选分级机按照质量等级标准，将不同大小的海华草进行分级，将优选分级后的海花草输送至料仓内不同的仓位；

S5、自动称重：将料仓不同仓位中的海花草经计量上料送料带传送至过渡送料带；

S6、过渡进料：称重后的海花草被传送至过渡送料带，在过渡送料带上安装有拨料辊，进一步将海花草拨散后传送至爬坡送料带；

S7、爬坡进料：爬坡输送带以斜坡的形式将海花草输送至压缩打包机的进料口；

S8、升降压缩打包：

S8.1、设定压缩打包后海花草的体积；

S8.2、按照均匀拨散状态下海花草的体积︓压缩后海花草的体积为6:1或7:1称量海花草；

S8.3、通过压缩打包机对海花草进行X轴、Y轴和Z轴三个方向的压缩打包；

先向升降压缩打包机内输入一部分海花草，控制压缩打包机Z轴方向压板的动作，将海花草进行Z轴方向压缩，控制压缩打包机X轴方向压板的动作，对海花草进行X轴方向压缩，控制压缩打包机Y轴方向压板的动作，对海花草进行Y轴方向的压缩，在控制压缩打包机X、Y、Z轴方向压板动作的过程中，不断向压缩打包机内输送海花草，直至将称量的海花草全部打包完毕；

S9、包装：压缩打包后的海花草被传送至包装机，包装机将打包后的独立包装的海花草套袋包装成成品，输送至码垛机；

S10、堆垛：码垛机将成品堆叠成垛，以待入库。

2.一种实现权利要求1所述海花草自动称重压缩打包加工方法的生产线系统，其特征在于：它包括烘干装置、抛散装置、优选分级机、料仓、计量上料送料带、过渡送料带、拨料辊、爬坡送料带、压缩打包机、包装机和码垛机；

所述烘干装置，用于将海花草中残留的水分蒸发，使其含水率为15~20%；

所述抛散装置，用于将缠绕在一起的海花草抛散开；

所述拨料辊安装在所述过渡送料带上，用于将所述过渡送料带上的海花草拨开；

采摘后的海花草经上料输送机被传送至所述烘干装置，经所述烘干装置烘干后被传送至所述抛散装置；所述抛散装置将干燥后的海花草抛散开，抛散后的海花草被传送至所述优选分级机；所述优选分级机根据海花草的大小分成不同的质量等级，传送至所述料仓；所述料仓内的海花草经所述计量上料送料带计量后，传送至所述过渡送料带；经过所述渡送料带上设置的所述拨料辊再次拨动、打散后传送至所述爬坡送料带；经所述爬坡送料带传送至所述压缩打包机；经所述压缩打包机压缩、打包成标准大小的独立包装后的海花草经输送带传送所述包装机，经所述包装机包装后，传输至所述码垛机，由所述码垛机排放整齐。

3.根据权利要求2所述的生产线系统，其特征在于：所述料仓内设有多个用于存放不同等级海花草的仓位。

4.根据权利要求3所述的生产线系统，其特征在于：所述抛散装置由箱体、驱动电机、辊轴、若干块抛料板构成；

所述驱动电机的输出轴经传动轴与安装在所述箱体内的所述辊轴相连，驱动所述辊轴旋转；

所述抛料板沿轴向间隔地固定在所述辊轴上，随所述辊轴旋转，将所述箱体内的海花草抛起。

5.根据权利要求4所述的生产线系统，其特征在于：所述拨料辊为一辊轴，在所述辊轴上间隔地设有若干个用于拨散海花草的叉子；

所述辊轴的两端通过轴承固定在一支架上，所述支架安装固定在所述过渡送料带机架上；

所述辊轴通过传动机构与一电机相连。

6.根据权利要求5所述的生产线系统，其特征在于：所述过渡送料带的长度为1500mm。

7.根据权利要求6所述的生产线系统，其特征在于：所述爬坡送料带的长度为3700mm，坡度为30°。

8.根据权利要求7所述的生产线系统，其特征在于：还包括控制单元、若干个位置传感器和行程开关；

在所述计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带的起始点和终点以及前一设备/装置的出口处和下一设备/装置的入口处分别安装有位置传感器；

在所述计量上料送料带、过渡送料带、爬坡送料带和输送带上设置有若干个行程开关；

所述位置传感器的信号输出端与所述控制单元的信号输入端相连，所述控制单元的控制信号输出端与所述行程开关、各设备/装置的控制端相连，控制其动作。

9.根据权利要求8所述的生产线系统，其特征在于：所述控制单元为工控机或PLC控制器，操作平台为触摸屏。