CN205854589U - 均布落料式瓜果自动装箱机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种均布落料式瓜果自动装箱机，包括进料输送机构、布料装置、包装箱定位装置和升降移位机构，包装箱设于包装箱定位装置上，进料输送机构的出料端位于包装箱上方，包装箱内设置布料装置，布料装置与进料输送机构的出料端连接，包装箱定位装置与进料输送机构之间设有用于控制进料输送机构出料端高度的升降移位机构。其装箱方法是在包装箱定位装置上放置包装箱，进料输送机构持续向包装箱中送入瓜果的过程中，通过升降移位机构不断调整布料装置的高度及包装箱的位置，使布料装置始终保持位于包装箱中部上方，并实现瓜果的逐层均匀分布。本实用新型可实现瓜果装箱过程均布、柔缓、无冲击，同时可有效提高其装箱效率。

Description

均布落料式瓜果自动装箱机

技术领域

本实用新型涉及果蔬包装技术领域，特别涉及一种均布落料式瓜果自动装箱机。

背景技术

在瓜果包装领域中，传统的装箱方式是采用输送机直接把瓜果输送流入包装箱中，但在实际操作中，该方式存在很多缺陷，主要表现为两方面：其一，输送机出料口到箱体底部有一定的落差，箱体规格越大，落差越大，前面的瓜果从出料口直接跌落到箱体底部，后面的瓜果会碰砸到前面的瓜果，容易造成大量的瓜果损伤；其二，由于输送机出料口和箱体位置均固定，瓜果从出料口流入箱体时，落点不变，使得瓜果堆积在箱体的一侧，造成箱体其中一侧的瓜果已满至最高位，而另一侧还留有装填空间。因此，在实际生产中，需要工人定时摇动或搬动箱体，尽量使箱体内的瓜果均匀布置，无形中增加了工人的工作量，其装箱效率也低。因此，为了保证瓜果装箱的质量以及提高其装箱效率，需要设法解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种均布落料式瓜果自动装箱机，该装箱机可实现瓜果装箱过程均布、柔缓、无冲击，同时可有效提高其装箱效率。

本实用新型的技术方案为：一种均布落料式瓜果自动装箱机，包括进料输送机构、布料装置、包装箱定位装置和升降移位机构，包装箱设于包装箱定位装置上，进料输送机构的出料端位于包装箱上方，包装箱内设置布料装置，布料装置与进料输送机构的出料端连接，包装箱定位装置与进料输送机构之间设有用于控制进料输送机构出料端高度的升降移位机构。其中，进料输送机构用于将瓜果输送至包装箱处；布料装置用于将瓜果均匀分布到包装箱中，并调节其高度实现逐层落料，同时也对瓜果的下落起缓冲作用；包装箱定位装置用于包装箱的输送及定位；升降移位机构用于实时调节进料机构的角度，使设于其末端的布料装置高度改变，以适应包装箱内瓜果的高度变化，同时带动包装箱定位装置移动，使包装箱的位置与布料装置保持相适应。

所述进料输送机构为倾斜布置的辊筒输送机，包括入料槽、输送机体和输送辊筒，入料槽设于输送机体的进料端，输送机体内分布有输送辊筒；输送机体包括相连接的第一输送段和第二输送段，第一输送段向上倾斜，第二输送段向下倾斜，第一输送段与第二输送段之间形成弯曲状结构。

所述布料装置包括机头组件、摆架组件和均布轮组件，机头组件设于输送机构的出料端，摆架组件与机头组件下部相连接，均布轮组件与摆架组件下部相连接。

所述机头组件上方设有减速电机；

机头组件包括机头架、主动轴、第一齿轮和链轮，机头架为下部敞开的门框式结构，包括相连接的顶板和两个上侧板，减速电机安装于顶板上，主动轴横向穿越于两个上侧板之间，主动轴的两端分别设置第一齿轮和链轮，链轮与减速电机的输出端相连接，进料输送机构中的一个输送辊筒安装于主动轴上；其中，机头架为龙门架形式，作为其他零部件的安装基座；

摆架组件包括摆架、横轴、竖轴、左支轴、右支轴、第二齿轮和第三齿轮，摆架为上部敞开的门框式结构，包括相连接的下横板和两个下侧板，横轴横向穿越于两个下侧板之间，横轴中部通过锥齿轮副与竖轴连接，竖轴垂直设于横轴下方，两个下侧板中，位于左侧的下侧板通过左支轴与上侧板连接，位于右侧的下侧板通过右支轴与上侧板连接，右支轴外端设有第二齿轮，横轴一端设有第三齿轮，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮依次啮合连接；其中，第二齿轮作为过渡齿轮，分别与其上方的第一齿轮和其下方的第三齿轮啮合，摆架可绕左支轴和右支轴的轴心在一定角度范围内摆动；

均布轮组件包括中心套、L型支架和轮叶，中心套与竖轴连接，中心套外周分布有四个L型支架，每个支架底部对应设有一个轮叶。均布轮组件的作用是实现瓜果的缓冲和均匀落料。

所述L型支架为钢管，以中心套为中心，四个L型支架圆周均布；轮叶为橡胶板，每个轮叶对应覆盖套合在一个L型支架上。

所述包装箱定位装置为带有独立动力的小型辊筒自转式输送机，包括箱体定位机、机座、滚轮和轮轨，包装箱设于箱体定位机上，箱体定位机底部设有滚轮，轮轨设于机座上，滚轮嵌入轮轨中并沿轮轨滚动。

所述升降移位机构设于箱体定位机与输送机体之间；

升降移位机构包括顶升油缸、齿轮装置、第一齿条、第二齿条、连杆、滑轨和滑轮，齿轮装置和滑轨分别设于机座上，齿轮装置两侧分别设置第一齿条和第二齿条，第一齿条的末端与箱体定位机相连接，第二齿条的末端设置滑轮，滑轮嵌入滑轨中并沿滑轨滑动，输送机体中部通过顶升油缸与机座连接，滑轮中心还与连杆连接，连杆两端分别设有第一铰支和第二铰支，连杆一端通过第一铰支与滑轮连接，连杆另一端通过第二铰支与输送机体连接，顶升油缸与输送机体的连接处设置第三铰支，输送机体上靠近入料槽一端设有第四铰支并通过第四铰支与机座连接；

齿轮装置、第一齿条和第二齿条组成一个变距传递机构。

所述齿轮装置包括轴承座、齿轮轴、第四齿轮、第五齿轮，第一齿条导轨和第二齿条导轨，齿轮轴横置于轴承座中，齿轮轴两端分别设置第四齿轮和第五齿轮，轴承座外侧分别设有第一齿条导轨和第二齿条导轨，第四齿轮与第一齿条啮合连接，第五齿轮与第二齿条啮合连接，第一齿条沿第一齿条导轨滑动，第二齿条沿第二齿条导轨滑动。

通过上述装箱机可实现一种均布落料式瓜果自动装箱方法，包括以下步骤：

(1)包装箱置于包装箱定位装置上，并通过升降移位机构调整包装箱定位装置的位置，使布料装置位于包装箱的中部上方；

(2)升降移位机构驱动进料输送机构下摆，带动布料装置降至包装箱的底部，并带动包装箱及包装箱定位装置移动，使布料装置始终保持位于包装箱中部；

(3)进料输送机构向包装箱中送入瓜果，瓜果落入时受到布料装置的缓冲，同时由布料装置均匀散布到包装箱底部；

(4)进料输送机构持续向包装箱中送入瓜果，随着包装箱内瓜果的逐渐增多，升降移位机构驱动进料输送机构逐渐上升，同时带动包装箱及包装箱定位装置移动，使布料装置始终保持位于包装箱中部；

(5)瓜果填满包装箱后，进料输送机构和布料装置均停止运行，升降移位机构驱动进料输送机构上升至最顶部，包装箱由包装箱定位装置送出。

所述步骤(3)中，瓜果落入包装箱时的具体过程为：

减速电机带动主动轴旋转，主动轴带动输送辊筒旋转，从而带动瓜果落入包装箱中，均布轮组件中的轮叶对瓜果起到缓冲作用，同时，旋转的均布轮组件带动瓜果均匀散布到包装箱内。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本均布落料式瓜果自动装箱机及装箱方法主要是针对瓜果的包装工艺提出的，相比传统的装箱方式，其优点主要体现在以下几方面：

(1)瓜果装填入箱时，落差不变，由于包装箱内设有布料装置，瓜果自进料输送机的输送辊筒出口输出后，并不是直接跌落到箱体中，而是先落入均布轮，再被卸至箱体内部，可避免瓜果损伤；

(2)瓜果入箱时柔缓少冲击，落点分散，瓜果先跌落到均布轮上，被其橡胶轮叶承接，先起到缓冲的作用，再通过轮叶旋转将其均匀散布到包装箱内，避免瓜果堆积于包装箱内的同一点上；

(3)实现瓜果层层堆叠，均匀不留空隙，由于本包装机设计了相应的升降移位机构，使均布轮的升降与包装箱的移位同步联动，确定均布轮随时处于箱体中心位置，在瓜果入箱时，均布轮由低位逐渐上升至高位，形成层层散布堆叠瓜果的状态，有效提高包装效率和包装箱内瓜果分布的均匀性。

附图说明

图1为本均布落料式瓜果自动装箱机的整体结构示意图。

图2为图1的A方向上，布料装置及包装箱定位装置的结构示意图(图中箭头为包装箱的输送方向)。

图3为图1的B方向上，升降移位机构的结构示意图。

图4为布料装置的结构示意图。

图5为图4的C向视图。

图6为均布轮组件的结构示意图。

图7为图6的D向视图。

图8为图6中中心套和L型支架的结构示意图。

图9为图8的E向视图。

图10为变距传递机构的结构示意图。

图11为图10的F向视图。

图12为本均布落料式瓜果自动装箱方法的原理示意图。

上述各图中，1为入料槽，2为输送机体，3为输送辊筒，4为减速电机，5为机头组件，5-1为机头架，5-2为主动轴，5-3为第一齿轮，5-4为链轮，5-5为顶板，5-6为上侧板，6为摆架组件，6-1为摆架，6-2为第三齿轮，6-3为第二齿轮，6-4为右支轴，6-5为左支轴，6-6为横轴，6-7为竖轴，6-8为锥齿轮副，6-9为下横板，6-10为下侧板，7为均布轮组件，7-1为中心套，7-2为L型支架，7-7为轮叶，8为包装箱，9为机座，10为轮轨，11为箱体定位机，12为第一齿条，13为齿轮装置，13-1为轴承座，13-2为第五齿轮，13-3为第四齿轮，13-4为齿轮轴，13-5为第二齿条导轨，13-6为第一齿条导轨，14为第二齿条，15为第一铰支，16为滑轮，17为滑轨，18为连杆，19为顶升气缸，20为第二铰支，21为第三铰支，22为第四铰支。

具体实施方式

下面结合实施例，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种均布落料式瓜果自动装箱机及其实现的装箱方法，如图1～12所示，其具体结构及原理如下：

1、设备总体结构

如图1～3所示，均布落料式瓜果自动装箱机主要由4部分组成，分别为进料输送机构、布料装置、包装箱定位装置和升降移位机构。

(1)进料输送机构

进料输送机构实质是一台倾斜布置的辊筒输送机，由两段组成：斜向上输送段和接近出料口处的向下弯曲输送段。

进料输送机构主要由入料槽、输送机体和输送辊筒组成，其动力来源为减速电机。瓜果由入料槽进入，被运行中的辊筒带动提升，在辊筒间形成均匀排列、依次连续输送的状态。

(2)布料装置

a)装置结构：

布料装置位于辊筒输送机的出料端，主要由机头组件、摆架组件和均布轮组件组成。机头组件固定安装在辊筒输送机的出料端，其下部通过铰支形式的支轴联接摆架组件。摆架组件的下方装配有均布轮组件。

由图4或图5可见，摆架组件和均布轮组件作为一个组合体，悬吊在机头组件的下方，可绕联接支轴(即下述的左支轴及右支轴)自由摆动。由于重力作用，无论输送机体倾斜角度如何变化，摆架组件和均布轮组件均处于图示的垂直状态。

机头组件中，机头架为龙门架形式，作为其他零部件的安装基座。

机头架的顶板上安装减速电机。主动轴横向穿越机头架的两个上侧板，通过上侧板上的带座轴承定位，轴左端装配链轮，轴右端装配第一齿轮。主动轴旋转时，可带动进料输送机构中的输送辊筒运行。

机头架的下部与摆架联接，联接点为左支轴和右支轴。两个支轴的外形结构均为带法兰盘的轴头，分别通过法兰盘固定安装在机头架左右两侧的上侧板上，轴头向外伸出，而且处于相同轴线。

摆架是一个由两个下侧板和下横板固联而成的框架结构，其左右两侧的下侧板上部带轴孔，分别套入左支轴和右支轴的外伸轴头，与轴头滑动配合。因此，摆架可绕左右支轴的轴心在一定角度范围内摆动。

摆架左右的下侧板之间安装横轴，横轴横贯下侧板，由两侧的带座轴承定位。横轴中部装配有一个锥齿轮副；轴右端装配有第三齿轮。

装配在右支轴上的第二齿轮作为过渡齿轮，分别啮合上方的第一齿轮和下方的第三齿轮。

摆架的下横板中部位置，安装有立式轴承座，装配有竖轴。竖轴的上部装与锥齿轮副连接，下部装配均布轮组件。

均布轮组件的作用是实现瓜果的缓冲和均匀落料，其结构如图6～9所示。

均布轮组件的内部骨架结构由中心套和L型支架焊合组成。L型支架由4支L型钢管组合而成，以中心套为中心圆周均布。在上述骨架的基础上，采用4张成型橡胶板作为轮叶，分别覆盖套合在4支L型钢管上，形成4瓣轮叶。由此装配成型均布轮组件。其中，4瓣轮叶均扭偏相同的角度，以中心套为中心圆周均布，犹如风扇叶片的状态。

b)传动原理：

由图4可见，减速电机的输出链轮通过链传动带动主动轴上链轮，驱动主动轴，分两路传递动力：

其一，通过主动轴的轴上两内侧的链轮，带动输送辊筒运行，实现瓜果原料的连续输送；

其二，主动轴右端的第一齿轮，经过第二齿轮，啮合传动第三齿轮，从而驱动横轴。横轴通过锥齿轮副的啮合传动，使竖轴旋转，从而带动其下方的均布轮组件回转，实现物料缓冲和均匀落料。

由此可见，减速电机启动后，可同时驱动进料输送机构和布料装置，实现瓜果连续入料输送、均匀落料装填。

(3)包装箱定位装置

基座、箱体定位机及轮轨等组成包装箱定位装置。

其中，箱体定位机是一台小型辊筒自转式输送机，带独立动力。箱体定位机底部安装有4个滚轮，嵌入轮轨中，可沿轮轨滚动。在装填过程，箱体定位机会被第一齿条牵引，带动整台机体沿轮轨左右移动，以调整位置(如图1或图3所示。

包装箱定位装置的作用是使进入的包装箱处于合适的位置，并且在装填过程中随时调整，以确保包装箱正确承接落入的瓜果。

(4)升降移位机构

装箱过程中，进料输送机需要上下摆动，带动均布轮升降，以调整瓜果至箱体的落差；与此同时，箱体定位机需作出同步的移位调整，确保装箱位置准确。该动作过程通过一套升降移位机构实现。

升降移位机构包括升降单元和移位单位，分别实现进料输送机构升降和箱体定位机移位的功能。升降单元由顶升油缸及其控制系统等组成；移位单位由连杆、滑轨、滑轮和第一齿条、第二齿条、齿轮装置等组成。动作时，升降和移位同步联动。

由图1可见，连杆通过第一铰支、第二铰支分别与滑轮和输送机体联接；第二齿条与齿轮装置的第五齿轮啮合，其右端与滑轮铰支联接；第一齿条与齿轮装置的第四齿轮啮合，其左端与箱体定位机铰支联接。第二齿条、齿轮装置、第一齿条共同组成一个变距传递机构(其结构如图10或图11所示)。

顶升油缸通过第三铰支可推动进料输送机体，使机体以第四铰支为支点上下摆动。

当输送机体向上摆动时，通过第二铰支带动连杆，使滑轮在滑轨内向右滚动，从而牵引第二齿条向右移动；第二齿条右移时，经过齿轮装置的变距传递，驱动第一齿条右移，从而牵引箱体定位机向右移动合适的距离。

反之，当进料输送机体向下摆动时，将引起箱体定位机向左移动合适的距离。

由此可见，进料输送机体向上或向下摆动时，会同步引起箱体定位机向右或向左移位。

箱体定位机的移位距离受变距传递机构控制，如图10或图11所示。图中，第四齿轮和第五齿轮同轴旋转。第一齿条和第四齿轮啮合，第二齿条和第五齿轮啮合。第一齿条和第二齿条之间的移位距离之比，等于第四齿轮和第五齿轮之间的齿数之比。

2、工作原理

如图12所示，上述均布落料式瓜果自动装箱机的工作过程如下：

(1)空的包装箱被输送进入包装箱定位装置中的箱体定位机。定位机的辊筒自转，直至包装箱运行至机体的中间位置，使箱体中心与均布轮组件的中心线基本重叠，定位机辊筒停止自转。此时包装箱处于正确的装箱位置，等待落料装填。

(2)升降移位机构驱动进料输送机够下摆，带动均布轮组件下降至箱体底部(如图12中的箭头①)；与此同时，升降移位机构推动箱体移位至轮轨左端(如图12中的箭头②)。在此过程，保持包装箱中心对应均布轮中心线。

减速电机启动，驱动输送辊筒运行(如图12中的箭头③)，以及均布轮组件自转(如图12中的箭头④)。瓜果在输送辊筒出口端落入旋转中的均布轮，受均布轮组件的橡胶叶片的缓冲，并被圆周均匀散布到箱底。

(3)升降移位机构驱动进料输送机逐步上摆，带动均布轮逐步上升(如图12中的箭头⑤)；与此同时，升降移位机构牵引箱体逐步向右移位如图12中的(如图12中的箭头⑥)，以确保包装箱中心和均布轮组件中心线保持重合。

输送辊筒继续运行(如图12中的箭头⑦)，均布轮组件继续自转(如图12中的箭头⑧)。在均布轮组件逐步上升的过程，可实现瓜果逐层均匀装填。

(4)瓜果装填满包装箱后，输送辊筒停止运行，均布轮组件停止自转。进料输送机上摆使均布轮组件升至最高位(如图12中的箭头⑨)，包装箱同步被牵引移位至轮轨右端(如图12中的箭头⑩)。

(5)箱体定位机的辊筒自转，把满载瓜果的包装箱送出机外。

上述过程循环往复，实现瓜果自动装箱。

如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (8)

1.均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，包括进料输送机构、布料装置、包装箱定位装置和升降移位机构，包装箱设于包装箱定位装置上，进料输送机构的出料端位于包装箱上方，包装箱内设置布料装置，布料装置与进料输送机构的出料端连接，包装箱定位装置与进料输送机构之间设有用于控制进料输送机构出料端高度的升降移位机构。

2.根据权利要求1所述的均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，所述进料输送机构为倾斜布置的辊筒输送机，包括入料槽、输送机体和输送辊筒，入料槽设于输送机体的进料端，输送机体内分布有输送辊筒；输送机体包括相连接的第一输送段和第二输送段，第一输送段向上倾斜，第二输送段向下倾斜，第一输送段与第二输送段之间形成弯曲状结构。

3.根据权利要求2所述的均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，所述布料装置包括机头组件、摆架组件和均布轮组件，机头组件设于输送机构的出料端，摆架组件与机头组件下部相连接，均布轮组件与摆架组件下部相连接。

4.根据权利要求3所述的均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，所述机头组件上方设有减速电机；

机头组件包括机头架、主动轴、第一齿轮和链轮，机头架为下部敞开的门框式结构，包括相连接的顶板和两个上侧板，减速电机安装于顶板上，主动轴横向穿越于两个上侧板之间，主动轴的两端分别设置第一齿轮和链轮，链轮与减速电机的输出端相连接，进料输送机构中的一个输送辊筒安装于主动轴上；

摆架组件包括摆架、横轴、竖轴、左支轴、右支轴、第二齿轮和第三齿轮，摆架为上部敞开的门框式结构，包括相连接的下横板和两个下侧板，横轴横向穿越于两个下侧板之间，横轴中部通过锥齿轮副与竖轴连接，竖轴垂直设于横轴下方，两个下侧板中，位于左侧的下侧板通过左支轴与上侧板连接，位于右侧的下侧板通过右支轴与上侧板连接，右支轴外端设有第二齿轮，横轴一端设有第三齿轮，第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮依次啮合连接；

均布轮组件包括中心套、L型支架和轮叶，中心套与竖轴连接，中心套外周分布有四个L型支架，每个支架底部对应设有一个轮叶。

5.根据权利要求4所述的均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，所述L型支架为钢管，以中心套为中心，四个L型支架圆周均布；轮叶为橡胶板，每个轮叶对应覆盖套合在一个L型支架上。

6.根据权利要求2所述的均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，所述包装箱定位装置为带有独立动力的小型辊筒自转式输送机，包括箱体定位机、机座、滚轮和轮轨，包装箱设于箱体定位机上，箱体定位机底部设有滚轮，轮轨设于机座上，滚轮嵌入轮轨中并沿轮轨滚动。

7.根据权利要求6所述的均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，所述升降移位机构设于箱体定位机与输送机体之间；

升降移位机构包括顶升油缸、齿轮装置、第一齿条、第二齿条、连杆、滑轨和滑轮，齿轮装置和滑轨分别设于机座上，齿轮装置两侧分别设置第一齿条和第二齿条，第一齿条的末端与箱体定位机相连接，第二齿条的末端设置滑轮，滑轮嵌入滑轨中并沿滑轨滑动，输送机体中部通过顶升油缸与机座连接，滑轮中心还与连杆连接，连杆两端分别设有第一铰支和第二铰支，连杆一端通过第一铰支与滑轮连接，连杆另一端通过第二铰支与输送机体连接，顶升油缸与输送机体的连接处设置第三铰支，输送机体上靠近入料槽一端设有第四铰支并通过第四铰支与机座连接；

齿轮装置、第一齿条和第二齿条组成一个变距传递机构。

8.根据权利要求7所述的均布落料式瓜果自动装箱机，其特征在于，所述齿轮装置包括轴承座、齿轮轴、第四齿轮、第五齿轮，第一齿条导轨和第二齿条导轨，齿轮轴横置于轴承座中，齿轮轴两端分别设置第四齿轮和第五齿轮，轴承座外侧分别设有第一齿条导轨和第二齿条导轨，第四齿轮与第一齿条啮合连接，第五齿轮与第二齿条啮合连接，第一齿条沿第一齿条导轨滑动，第二齿条沿第二齿条导轨滑动。