CN206926865U - 粽子自动扎线机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对已包裹后的粽子自动送卸，扎线功能，并且操作方便、成本低的粽子自动扎线机。其特征在于：包括机架、动力传动装置、送卸粽装置、绕线装置、打结装置。本实用新型的优点在于：机器启动后，工人将已包裹好的粽子上料，通过送卸粽装置使粽子夹紧并到达预定的工作位置，粽子自动扎线效率高，工人劳动强度低，节约劳动力。应用于批量生产企业，可提高粽子加工生产企业的自动化程度。

Description

粽子自动扎线机

技术领域

本实用新型涉及一种食品捆扎设备，尤其涉及一种自动夹粽、扎线且适用于大批量自动化生产的粽子自动扎线机。

背景技术

粽子是中华民族的传统美食，被誉为世界快餐食品的始祖。粽子由于其文化历史意义、口味的独特性和多元性，正越来越受到广大消费者的喜爱，近年来，国家相关部门已采取了一系列措施并出台了一些政策，明确了粽子的定义，使粽子的生产趋于标准化，并且对粽子的产品分类、理化卫生指标、标签包装以及运输、储存和销售都做出了明确具体的规定。在粽子的自动化生产方面，已有相当部分的企业和科研院所进行了尝试并取得了不错的成绩，国内首条裹粽自动灌装流水线，将传统粽子生产工艺中的手工抓米、加馅料、再加米和称重四道工序由自动灌米机完成，实现了粽子生产中的自动化灌装，避免了粽子生产手工操作过程中因人体接触可能产生的交叉污染，进一步确保了粽子的食用卫生安全。在粽子生产中的其他工序，也已部分引入现代化技术，如粽叶的自动化清洗、粽子真空包装等。上海交通大学机电设计与自动化技术研究所正在进行粽子自动扎线机的研究与开发，研究人员通过对粽子人工扎线工艺的分析和提高，创新性地提出了粽子自动扎线工艺，并在此基础上完成了粽子自动扎线机总体方案的初步设计。无论是裹粽自动灌装流水线的建成还是粽子自动扎线机的研发，都在粽子的自动化生产道路上迈出了重要的一步。但由于粽子的传统性和独特性，粽子生产中的包裹和扎线工艺非常复杂，因此用自动化程度较高的粽子自动扎线机代替人工扎线是未来粽子包装领域的发展趋势。但对于目前的粽子扎线机，排线功能的实现及其运动规律较为复杂，在一些使用运动传感器或凸轮的基础上，我们构思采用纯机械凸轮机构实现排线功能，考虑到凸轮机构可以实现需要的运动规律，且具有导向、传动和控制机构等多种功能，以及空间体积小、构件数目少、运行可靠等诸多优点，综合结构和加工工艺等各方面因素，我们采用正弦加速度运动规律的排线凸轮机构以实现排线功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有对已包裹后的粽子自动送卸，扎线功能，并且操作方便、成本低的粽子自动扎线机。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种粽子自动扎线机，包括机架、动力传动装置、送卸粽装置、绕线装置、打结装置，其特征在于：机架，用于固定电机、传动机构、旋转机构、张紧机构；动力传动装置，包括电机、传动机构、旋转机构，电机通过螺栓固定在机架上，传动机构通过轴承固定在机架上；送卸粽装置，包括送卸粽机构、夹棕机构，送卸粽机构的轴与轴承配合连接，并与之轴承座一同通过螺栓固定在机架上，夹棕机构安装在旋转架轨道上并与送卸粽机构保持同轴，由送卸粽机构控制在轨道方向做前后运动；绕线装置，包括夹线机构、排线机构、张紧机构，夹线机构通过螺钉固定在大同步带轮右侧，用于夹紧棉线一端，作用于在扎线工艺开始前将线头夹住，使得两股线合成一股线进入排线杆的勾槽中时松开线头，在打结前将粽子与排线杆间的线夹住，为下一次扎线动作做准备，排线机构的排线凸轮通过螺纹连接安装在分配轴上，排线杆通过封闭弹簧保证与排线凸轮紧密贴合，另一端通过滚动轴承及轴承座并与之相配合；张紧机构通过螺栓固定在机架上，当定滑轮处的线处于松弛状态时，张紧滑轮在自身重力的作用下处于向下运动的趋势，使棉线处于张紧状态，当定滑轮处的线处于过度紧绷状态时，张紧滑轮受弹簧的拉力，使定滑轮处的棉线向前输送，从而达到棉线张紧的目的，打结装置：包括打结机构、切线机构，打结机构安装在夹棕机构上方，用于打结绕线后的棉线，切线机构通过螺钉固定在大同步带轮右侧。

进一步的，所述粽子自动扎线机传动机构包括主轴、差速齿轮、小同步带轮、大同步带轮、大锥齿轮、小锥齿轮、分配轴，小同步带轮与大同步带轮通过同步带连接，差速齿轮、小同步带轮和小锥齿轮安装在主轴上，主轴与电机上的差速齿轮相啮合，主轴通过轴承安装在机架上，分配轴使用推力球轴承安装在板上。

进一步的，所述粽子自动扎线机旋转机构包括旋转架、轴，旋转架一端通过螺钉固定在大同步带轮左侧，另一端通过轴承固定在机架上，轴通过螺纹与大同步带轮连接并保持同轴。

进一步的，所述粽子自动扎线机夹棕机构包括汽缸、并联曲柄滑块机构、前夹头、后夹头，后夹头与轴通过联轴器连接，前夹头夹住粽头由送卸粽机构推送到后夹头，前夹头与后夹头保证粽子的固定，保证旋转时粽子稳定，送卸粽机构的轴与轴承配合连接，并与之轴承座一起通过螺栓固定在机架上，夹棕机构安装在旋转架轨道上并与送卸粽机构保持同轴，由送卸粽机构控制在轨道方向做前后运动。

进一步的，所述粽子自动扎线机夹线机构包括汽缸、移动导杆机构、固定夹嘴、活动夹嘴，移动导杆通过汽缸杆的伸缩带动活动夹嘴运动，实现加紧松开的功能，负责棉线一端的固定。

进一步的，所述粽子自动扎线机排线机构包括凸轮、排线杆、封闭弹簧，封闭弹簧保证 排线杆与凸轮紧密贴合，通过凸轮曲线实现排线杆复杂的往复直线运行。

进一步的，所述粽子自动扎线机打结机构包括汽缸、联轴器、打结杆，打结杆右端为一倒勾，用于勾线。

进一步的，所述粽子自动扎线机切线机构包括汽缸、联轴器、切线刀，用于切断打结后的棉线。

本实用新型的有益效果是：由于实现了对夹粽、送卸粽、夹线、排线、张紧、切线、打结的自动化控制，不同于其他电运动传感器，本实用新型所使用的正弦加速度运动规律的排线凸轮机构为纯机械式结构，结构简单，运动可靠，在实现复杂的运动规律，模拟人手工扎线的同时，还具有导向、传动和控制机构等多种功能，以及空间体积小、构件数目少、运行可靠等诸多优点，给生产者带来更多的便利，效率高，无需人工扎线，节约劳动力和成本，大大降低了工人劳动强度，保证了粽子可靠的捆扎质量，应用于批量生产企业，有利于提高粽子加工生产企业的自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2位本实用新型的夹粽机构示意图

图3为排线杆的运动规律示意图

图4为排线杆的运动规律明细图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型及其具体实施方式作进一步详细说明。参见图1、图2，本实用新型包括机架、动力传动装置、送卸粽装置、绕线装置、打结装置，其特征在于：机架，用于固定电机1、传动机构、旋转机构、张紧机构II；动力传动装置，包括电机1、传动机构、旋转机构，电机通过螺栓固定在机架上，传动机构通过轴承固定在机架上；送卸粽装置，包括送卸粽机构III、夹棕机构VI，送卸粽机构III通过螺栓固定在旋转架上，夹棕机构VI安装在旋转架轨道上并与送卸粽机构III连接，由送卸粽机构III控制在轨道方向做前后运动；绕线装置，包括夹线机构I、排线机构IV、张紧机构II，夹线机构I通过螺钉固定在大同步带轮14右侧，用于夹紧棉线一端，张紧机构II通过螺栓固定在机架上，用于保持棉线张紧状态；打结装置，包括打结机构VII、切线机构V，打结机构VII安装在夹棕机构VI上方，用于打结绕线后的棉线4，切线机构V通过螺钉固定在大同步带轮14右侧。

进一步的，所述粽子自动扎线机传动机构包括主轴2、差速齿轮3、小同步带轮4、8、大同步带轮9、14、大锥齿轮6、小锥齿轮7、分配轴，小同步带轮与大同步带轮通过同 步带连接，差速齿轮3、小同步带轮4、9和小锥齿轮7安装在主轴上，主轴2与电机1上的差速齿轮3相啮合，主轴2通过轴承安装在机架上，分配轴使用推力球轴承安装在板上。

进一步的，所述粽子自动扎线机旋转机构包括旋转架、轴，旋转架一端通过螺钉固定在大同步带轮14左侧，另一端通过轴承固定在机架上，轴通过螺纹与大同步带轮14连接并保持同轴。

进一步的，,所述粽子自动扎线机夹棕机构包括汽缸20、并联曲柄滑块机构、前夹头19、后夹头18，后夹头18与轴通过联轴器11连接，前夹头19夹住粽头由送卸粽机构III推送到后夹头18，前夹头19与后夹头18保证粽子的固定，保证旋转时粽子稳定。

进一步的，所述粽子自动扎线机夹线机构包括汽缸23、移动导杆机构、固定夹嘴、活动夹嘴，移动导杆通过汽缸杆的伸缩带动活动夹嘴运动，实现加紧松开的功能，负责棉线一端的固定。

进一步的，所述粽子自动扎线机排线机构IV包括凸轮10、排线杆12、封闭弹簧，封闭弹簧保证排线杆12与凸轮10紧密贴合，通过凸轮曲线实现排线杆复杂的往复直线运行。

进一步的，所述粽子自动扎线机打结机构包括汽缸21、联轴器11、打结杆15，打结杆15右端为一倒勾，用于勾线。

进一步的，所述粽子自动扎线机切线机构V包括汽缸22、联轴器11、切线刀13，用于切断打结后的棉线。

本实用新型的工序为：夹棕→送棕→绕线→打结→切线→卸粽。

原理说明

首先人工将已包裹好的粽子上料后，前夹头19夹住粽子的关键部位，然后由汽缸17将夹棕机构VI与打结机构VII整体向右输送，并使粽子另一端抵住后夹头18从而夹紧粽子。此时电机1转动通过差速齿轮3带动主轴2转动，进而通过同步带4、8带动大同步带轮9、14转动，使得夹粽机构VI夹住粽子转动，和粽子一起转动的还有夹线机构I、打结机构VII和切线机构V。排线杆12初始位置在粽子右端，粽子转动两圈，棉线在粽子头部的同一个位置捆扎两道；排线杆12匀速左移，使得棉线在粽子中部均匀地捆扎三道，此过程中打结杆15紧贴粽子向左移动，使其打结头到粽子中部：之后排线杆12在粽子左端停留，粽子转动两圈，最后两道线绕在打结杆15摆杆左侧；粽子继续转动，此时排线杆12左移前进夹线嘴左侧，使线头绕进排线杆12的勾槽中，夹线机构I上移，夹线嘴张开，线头被释放，线头和排线杆12端的线合成一股；粽子继续转动，排线杆12右移后退一定距离，将两股线送入打结杆的勾槽中；第八圈结束时，排线杆12将两股线送入夹线嘴后迅速右移后退，夹 线机构I下移，夹线嘴将线夹住；打结杆15迅速左移后退，将两股线从最后两道线中抽出。线抽出后，切刀13将棉线切断，排线杆12右移后退到初始位置。电机1停止转动，夹粽机构VI松开，汽缸17左移归位，粽子掉入容器中或转到下一工位，一个扎线工作循环结束。整个过程中排线杆12的运动规律由排线凸轮10控制，排线凸轮10由主轴2的大锥齿轮6、小锥齿轮7传动带动。

Claims (8)

1.一种粽子自动扎线机，包括机架、动力传动装置、送卸粽装置、绕线装置、打结装置，其特征在于：机架，用于固定电机、传动机构、旋转机构、张紧机构；动力传动装置，包括电机、传动机构、旋转机构，电机通过螺栓固定在机架上，传动机构通过轴承固定在机架上；送卸粽装置：包括送卸粽机构、夹棕机构，送卸粽机构通过螺栓固定在旋转架上，夹棕机构安装在旋转架轨道上并与送卸粽机构连接，由送卸粽机构控制在轨道方向做前后运动；绕线装置，包括夹线机构、排线机构、张紧机构，夹线机构通过螺钉固定在大同步带轮右侧，用于夹紧棉线一端，作用于在扎线工艺开始前将线头夹住，使得两股线合成一股线进入排线杆的勾槽中时松开线头，在打结前将粽子与排线杆间的线夹住，为下一次扎线动作做准备，排线机构的排线凸轮通过螺纹连接安装在分配轴上，排线杆通过封闭弹簧保证与排线凸轮紧密贴合，另一端通过滚动轴承及轴承座并与之相配合；张紧机构通过螺栓固定在机架上，当定滑轮处的线处于松弛状态时，张紧滑轮在自身重力的作用下处于向下运动的趋势，使棉线处于张紧状态，当定滑轮处的线处于过度紧绷状态时，张紧滑轮受弹簧的拉力，使定滑轮处的棉线向前输送，从而达到棉线张紧的目的；打结装置，包括打结机构、切线机构，打结机构安装在夹棕机构上方，用于打结绕线后的棉线，切线机构通过螺钉固定在大同步带轮右侧。

2.如权利要求1所述一种粽子自动扎线机，其特征还在于：传动机构包括主轴、差速齿轮、小同步带轮、大同步带轮、大锥齿轮、小锥齿轮、分配轴，小同步带轮与大同步带轮通过同步带连接，差速齿轮、小同步带轮和小锥齿轮安装在主轴上，主轴与电机上的差速齿轮相啮合，主轴通过轴承安装在机架上，分配轴使用推力球轴承安装在板上。

3.如权利要求1所述一种粽子自动扎线机，其特征还在于：旋转机构包括旋转架、轴，旋转架一端通过螺钉固定在大同步带轮左侧，另一端通过轴承固定在机架上，轴通过螺纹与大同步带轮连接并保持同轴。

4.如权利要求1所述一种粽子自动扎线机，其特征还在于：夹棕机构包括汽缸、并联曲柄滑块机构、前夹头、后夹头，后夹头与轴通过联轴器连接，前夹头夹住粽头由送卸粽机构推送到后夹头，前夹头与后夹头保证粽子的固定，保证旋转时粽子稳定，送卸粽机构的轴与轴承配合连接，并与之轴承座一起通过螺栓固定在机架上，夹棕机构安装在旋转架轨道上并与送卸粽机构保持同轴，由送卸粽机构控制在轨道方向做前后运动。

5.如权利要求1所述一种粽子自动扎线机，其特征还在于：夹线机构包括汽缸、移动导杆、固定夹嘴、活动夹嘴，固定夹嘴通过轴套固定在汽缸的活塞杆的端头，活动夹嘴固定在移动导杆上，移动导杆通过汽缸杆的伸缩带动活动夹嘴运动，实现夹紧松开的功能，负责棉线一端的固定。

6.如权利要求1所述一种粽子自动扎线机，其特征还在于：排线机构包括排线凸轮、排线杆、封闭弹簧，封闭弹簧保证排线杆与凸轮紧密贴合，通过凸轮曲线实现排线杆复杂的往复直线运行。

7.如权利要求1所述一种粽子自动扎线机，其特征还在于：打结机构包括汽缸、联轴器、打结杆，打结杆右端为一倒勾，用于勾线。

8.按权利要求1所述一种粽子自动扎线机，其特征还在于：所述的切线机构包括汽缸、联轴器、切线刀，用于切断打结后的棉线。