CN211711148U - 一种水果吸塑托盘装填设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水果吸塑托盘装填设备，其链轮装置中设有第一链轮和第二链轮，果托链带设于链轮装置上，第一链轮外侧设有安装盘，安装盘的圆周边沿分布有若干压杆机构，安装盘外侧设有轨道环，压杆机构与轨道环之间间歇式接触。水果及果托链带在链轮装置的带动下进行输送，并在水果上方相应放入吸塑托盘；随着第一链轮的转动，安装盘也带动压杆机构同时进行转动，当压杆机构与轨道环相接触，压杆机构开始摆动直至形成水平压合状态，吸塑托盘被压紧在水果上；在轨道环的导向作用下，吸塑托盘及水果整体翻转，然后被送出。本实用新型可实现水果连续排列输送和水果自动装填吸入托盘，有效减少人工操作、提高生产效率。

Description

一种水果吸塑托盘装填设备

技术领域

本实用新型涉及水果包装技术领域，特别涉及一种可实现水果连续输送和自动装填的水果吸塑托盘装填设备。

背景技术

水果的包装形式多种多样，包括盒装、箱装、吸塑盒包装等形式，在传统的包装生产中，少数情况下会使用自动化设备，但仍需要大量的手工作业。对于以重量或容量为准的箱装和盒装水果，一般可采用自动化设备，主要是通过输送机装入料，再配合电子秤称重来进行包装。但是，对于一些精品包装，如水果吸塑托盘包装，目前仍缺少先进适用的自动化设备。

如图1a或图1b所示，为目前吸塑托盘包装的一种形式，采用塑料薄膜真空吸塑成型，裁切成独立的托盘，每个托盘内含若干个半球状凹模。包装时，水果对应装填在托盘凹模内，然后再把整盘水果装进相应的包装盒内，形成精品包装。

由于吸塑托盘包装要求每一个包装单元装填固定的水果数量，不但要排列整齐，而且每个水果要对应一个吸塑凹模，因此，目前基本上还是采用人工抓果逐个装填的包装方法，耗费人力，效率较低。

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，提供一种水果吸塑托盘装填设备，该设备可实现水果连续排列输送和水果自动装填吸入托盘，有效减少人工操作、提高生产效率。

本实用新型的技术方案为：一种水果吸塑托盘装填设备，包括链轮装置、果托链带、压杆机构、安装盘和轨道环，链轮装置中设有第一链轮和第二链轮，果托链带设于链轮装置上并跟随第一链轮和第二链轮的转动而转动，第一链轮外侧设有安装盘，安装盘的圆周边沿分布有若干压杆机构，安装盘外侧设有轨道环，压杆机构的底部与轨道环相接，轨道环中设有凸轮状区域。其中，链轮装置和果托链带组成水果的输送带，第一链轮和第二链轮中一个作为主动链轮、另一个作为被动链轮，主动轴的动力通过主动链轮和果托链带传送至被动链轮，安装盘用于将压杆机构安装在主动链轮外侧，轨道环与压杆机构的配合使得压杆在压合与竖直状态之间循环变化，从而在回转时将水果及其吸塑托盘压紧在果托链带上，翻转完成时松开压合将水果送出。

所述链轮装置包括第一链轮、第二链轮、第一链轮轴和第二链轮轴，第一链轮轴两端分别设有第一链轮，第二链轮轴两端分别设有第二链轮；

果托链带包括两个链条和若干果托，各链条对应与一个第一链轮和一个第二链轮配合形成循环输送结构，两个链条之间分布有若干果托。果托链带采用双链条传动的形式，其运行稳定，两个链条中间按固定节距排列装配果托，即任意相邻两个果托之间的间距相等。

所述果托为一体成型的长板状结构，果托上成型有成行排列的若干水果放置槽，果托两端对称固定于两个链条上。

所述果托上，各水果放置槽呈半球状模腔，每个水果放置槽对应放置一个水果。根据水果的种类以及包装需求，凹槽的形状可根据水果形状适当调整，凹槽内所放置的水果数量也可根据实际需要进行调整。

所述压杆机构包括压杆、摆杆、联动块、基座、滑杆、轮座、滚轮、第一铰支和第二铰支，压杆通过第一铰支与基座上部连接，基座下部套于滑杆上并沿滑杆进行上下滑动，滚轮通过轮座安装于滑杆下端，滑杆上端设有联动块，联动块通过第二铰支与摆杆一端连接，摆杆另一端与压杆固定连接。

所述基座呈L形结构，基座下部设有通孔，通孔处设有滑动轴承，且基座通过滑动轴承与滑杆连接；

基座底部还设有凹槽，压杆机构通过凹槽处嵌套固定于安装盘的圆周上；

联动块上设有长孔，第二铰支设于长孔内。

压杆机构中，当推动滑杆向上运动时，滑杆顶住联动块上升，通过联动块的长孔拨动第一铰支的销轴向上翻转，摆杆摆动使得压杆绕第二铰支摆动，该过程中压杆可摆动90°，呈水平状态；当推杆向下运动时，压杆回复成竖直状态。

安装盘对称固定安装在第一链轮轴上，位于第一链轮的外侧，压杆机构的基座通过其底部凹槽固定连接在安装盘的圆周上。其中，两个第一链轮的外侧分别设有一个安装盘，两个安装盘上的压杆机构对称布置。

所述轨道环整体呈环状圆盘，环状圆盘朝向安装盘的一侧表面设有一条封闭式的环状导槽，环状导槽的横截面为矩形。安装时，第一链轮轴穿过轨道环的中心圆孔，轨道环固定在水果吸塑托盘装填设备的机架上，轨道环固定不动，不跟随第一链轮轴的转动而转动。

所述环状导槽在轨道环上的轨迹为凸轮形，环状导槽包括循环连接的四个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，第二区域为凸轮状区域。其中，第四区域的轨迹为靠近第二链轮一侧的半圆圆弧，第二区域的轨迹为远离第二链轮一侧的劣弧，第二区域弧线所对应的半径大于第四区域弧线所对应的半径，第一区域和第三区域作为过渡区域，第一区域和第三区域的轨迹都为连接于第二区域与第四区域的平滑曲线，四个区域的轨迹头尾相连，形成一个封闭环；压杆机构的滚轮在导槽里面，当第一链轮轴旋转带动压杆机构旋转时，滚轮在导槽内转动，滚轮的凸轮形运动轨迹带动推杆上下运动，从而实现压杆的摆动。

所述果托链带上设有沿输送方向依次设置的入料工位、吸塑托盘放入工位和出料工位，入料工位处设有滚子输送机，吸塑托盘放入工位处设有吸盘式机械手，出料工位处设有皮带输送机，出料工位与皮带输送机之间还设有导板。其中，滚子输送机采用滚子链带(驱动结构等其他结构与传统滚子输送机相同)，滚子链带与果托链带相对应，滚子链带包括两根链条和芯轴、腰鼓型滚子，两根链条之间分布有若干组腰鼓型滚子，与果托上水果放置槽数量相同的腰鼓型滚子通过芯轴串连成一组，各组腰鼓型滚子分别通过芯轴装配在双排链条上，相邻组腰鼓型滚子的间距与相邻果托的间距相等。吸塑托盘放入工位上采用市面通用的吸盘式机械手即可(其结构一般包括机械手和料仓，机械手可使用真空吸盘机械手，吸塑托盘倒扣层叠在料仓中，真空吸盘机械手依次吸取一个个托盘，并移动至水果上方，覆盖其上)。沿水果输送方向，果托链带下方设有导板和皮带输送机，导板设于果托链带下部和皮带输送机之间，其中，水果及吸塑托盘被整体翻转后，压杆机构复位呈竖直状态时，水果及吸塑托盘由于重力往下落至导板上，滑落至下方的皮带输送机，被依次送出，其中，皮带输送机也采用市面通用的输送装置即可。

通过上述设备可实现一种水果吸塑托盘装填方法，包括以下步骤：

(1)水果被送入果托链带后，在链轮装置的带动下进行输送，并在果托链带上的水果上方相应放入吸塑托盘；

(2)随着链轮装置中第一链轮的转动，安装盘也带动压杆机构同时进行转动，当压杆机构与轨道环相接触，压杆机构开始摆动直至形成水平压合状态，此时吸塑托盘被压紧在水果上；

(3)在轨道环的导向作用下，吸塑托盘及水果在果托链带的带动下整体翻转，然后被送出。

上述方法的具体过程如下：

(1)入料：水果经滚子输送机输送，形成若干个队列(队列具体数量与果托上水果放置槽的数量相等)的输送状态，依次落入果托链带对应的模腔(即水果放置槽)，被果托链带带动运行。

(2)覆盖吸塑托盘：果托链带带动水果运行过程中，每两排水果(该数量可根据实际工艺需要进行调整)覆盖一个吸塑托盘；吸塑托盘层叠在料仓(图中无标示)中，通过一套真空吸盘机械手上料，依次吸取一个个托盘，并移动至水果上方，覆盖其上。

(3)水果翻转入盒：果托链带承载水果及其上的吸塑托盘运行至第一链轮上方，然后顺时针向下回转；

(3-1)在第一区域运行过程，两侧压杆由竖直状态向内摆动，直至转动90°，形成水平压合状态，把吸塑托盘压紧在果托表面；

(3-2)在第二区域运行过程，压杆保持把吸塑托盘压紧在果托表面的状态，水果处于果托和吸塑托盘的合拢包围中，不会掉出；

(3-3)在第三区域运行过程，压杆由水平状态向外摆动，直至转动90°，形成竖直状态，松开对吸塑托盘的压紧力，此时，水果与吸塑托盘已经处于倒转状态，即水果处于上方，吸塑托盘处于下方；

(3-4)随着摆杆的松开，承载水果的吸塑托盘经导板滑落至下方的皮带输送机，被依次送出。

(3-5)压杆保持竖直状态在第四区域继续回转，直至转回到第一区域，不断循环。

本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：

本水果吸塑托盘装填设备可实现水果在吸塑托盘的在线连续自动装填，若干个水果为一组，通过果托链带的整齐排列和输送，并且同步供应吸塑托盘，在运行过程实现水果自动入盒装填，能够减少人工操作，有效降低水果包装的成本。

本水果吸塑托盘装填设备通过设置链轮连续运转，使水果吸塑托盘装填的过程得以连续进行，完全代替人工操作，提高了生产效率。本设备的装填入盒方法独特，传统的包装方法是抓取水果逐个放入盒内，本设备则是在排列整齐的水果上覆盖包装盒，再利用压杆机构使水果及包装盒倒转实现装填，速度快，效率高。

本水果吸塑托盘装填设备中，在果托上设置水果放入槽，再通过机械手吸取吸塑托盘覆盖于水果之上，水果装填准确，实用性强。

附图说明

图1a为吸塑托盘包装水果的原理示意图。

图1b为图1a的C方向视图。

图2为本水果吸塑托盘装填设备的结构示意图。

图3为图2的A-A截面视图。

图4为图2的B-B截面视图。

图5a为压杆机构的压杆为竖直状态时的结构示意图。

图5b为图5a的D方向视图。

图6为压杆机构的压杆为压合状态时的结构示意图。

图7a为果托链带的局部结构示意图。

图7b为图7a的E方向视图。

图8a为滚子链带的局部结构示意图。

图8b为图8a的F方向视图。

图9为本水果吸塑托盘装填设备的工作原理示意图。

上述各图中的附图标记所示如下：1为轨道环，1-1为环形导槽，2为安装盘，3为第一链轮，4为第一链轮轴，5为压杆机构，5-1为压杆，5-2为联动块，5-3为基座，5-4为滑杆，5-5为轮座，5-6为滚轮，5-7为第二铰支，5-8为第一铰支，5-9为摆杆，6为果托链带，6-1为果托，6-2为链条，6-3为水果放置槽，7为第二链轮，8为第二链轮轴，9为滚子输送机，9-1为腰鼓型滚子，9-2为芯轴，10为导板，11为皮带输送机，12为吸盘式机械手，13为吸塑托盘，14为水果，α为第一区域，β为第二区域，θ为第三区域。

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1

本实施例一种水果吸塑托盘装填设备，如图2至图4所示，包括链轮装置、果托链带6、压杆机构5、安装盘2和轨道环1，链轮装置中设有第一链轮3和第二链轮7，果托链带设于链轮装置上并跟随第一链轮和第二链轮的转动而转动，第一链轮外侧设有安装盘，安装盘的圆周边沿分布有若干压杆机构，安装盘外侧设有轨道环，压杆机构的底部与轨道环相接，轨道环中设有凸轮状区域。其中，链轮装置和果托链带组成水果的输送带，第一链轮和第二链轮中，第一链轮作为主动链轮，第二链轮作为被动链轮，主动轴的动力通过主动链轮和果托链带传送至被动链轮，安装盘用于将压杆机构安装在主动链轮外侧，轨道环与压杆机构的配合使得压杆在压合与竖直状态之间循环变化，从而在回转时将水果及其吸塑托盘压紧在果托链带上，翻转完成时松开压合将水果送出。

如图2所示，链轮装置包括第一链轮3、第二链轮7、第一链轮轴4和第二链轮轴8，第一链轮轴两端分别设有第一链轮，第二链轮轴两端分别设有第二链轮。

如图7a或图7b所示，果托链带包括两个链条6-2和若干果托6-1，各链条对应与一个第一链轮和一个第二链轮配合形成循环输送结构，两个链条之间分布有若干果托。果托链带采用双链条传动的形式，其运行稳定，两个链条中间按固定节距排列装配果托，即任意相邻两个果托之间的间距相等。果托为一体成型的长板状结构，果托上成型有成行排列的若干水果放置槽6-3(本实施例中设计为3个)，果托两端对称固定于两个链条上。果托上，各水果放置槽呈半球状模腔，每个水果放置槽对应放置一个水果。根据水果的种类以及包装需求，凹槽的形状可根据水果形状适当调整，凹槽内所放置的水果数量也可根据实际需要进行调整。

如图5a、图5b或图6所示，压杆机构包括压杆5-1、摆杆5-9、联动块5-2、基座5-3、滑杆5-4、轮座5-5、滚轮5-6、第一铰支5-8和第二铰支5-7，压杆通过第一铰支与基座上部连接，基座下部套于滑杆上并沿滑杆进行上下滑动，滚轮通过轮座安装于滑杆下端，滑杆上端设有联动块，联动块通过第二铰支与摆杆一端连接，摆杆另一端与压杆固定连接。基座呈L形结构，基座下部设有通孔，通孔处设有滑动轴承，且基座通过滑动轴承与滑杆连接；基座底部还设有凹槽，压杆机构通过凹槽处嵌套固定于安装盘的圆周上；联动块上设有长孔，第二铰支设于长孔内。压杆机构中，当推动滑杆向上运动时，滑杆顶住联动块上升，通过联动块的长孔拨动第一铰支的销轴向上翻转，摆杆摆动使得压杆绕第二铰支摆动，该过程中压杆可摆动90°，呈水平状态；当推杆向下运动时，压杆回复成竖直状态。

安装盘对称固定安装在第一链轮轴上，位于第一链轮的外侧，压杆机构的基座通过其底部凹槽固定连接在安装盘的圆周上。其中，两个第一链轮的外侧分别设有一个安装盘，两个安装盘上的压杆机构对称布置。

如图2所示，轨道环整体呈环状圆盘，环状圆盘朝向安装盘的一侧表面设有一条封闭式的环状导槽1-1，环状导槽的横截面为矩形。安装时，第一链轮轴穿过轨道环的中心圆孔，轨道环固定在水果吸塑托盘装填设备的机架上，轨道环固定不动，不跟随第一链轮轴的转动而转动。环状导槽在轨道环上的轨迹为凸轮形，环状导槽包括循环连接的四个区域，分别为第一区域α、第二区域β、第三区域θ和第四区域，第二区域为凸轮状区域。其中，第四区域的轨迹为靠近第二链轮一侧的半圆圆弧，第二区域的轨迹为远离第二链轮一侧的劣弧，第二区域弧线所对应的半径大于第四区域弧线所对应的半径，第一区域和第三区域作为过渡区域，第一区域和第三区域的轨迹都为连接于第二区域与第四区域的平滑曲线，四个区域的轨迹头尾相连，形成一个封闭环；压杆机构的滚轮在导槽里面，当第一链轮轴旋转带动压杆机构旋转时，滚轮在导槽内转动，滚轮的凸轮形运动轨迹带动推杆上下运动，从而实现压杆的摆动。

如图2或图9所示，果托链带上设有沿输送方向依次设置的入料工位、吸塑托盘放入工位和出料工位，入料工位处设有滚子输送机9，吸塑托盘放入工位处设有吸盘式机械手12，出料工位处设有皮带输送机11，出料工位与皮带输送机之间还设有导板10。其中，滚子输送机采用滚子链带(驱动结构等其他结构与传统滚子输送机相同)，滚子链带与果托链带相对应，如图8a或图8b所示，滚子链带包括两根链条和芯轴9-2、腰鼓型滚子9-1，两根链条之间分布有若干组腰鼓型滚子，与果托上水果放置槽数量相同的腰鼓型滚子通过芯轴串连成一组，各组腰鼓型滚子分别通过芯轴装配在双排链条上，相邻组腰鼓型滚子的间距与相邻果托的间距相等。吸塑托盘放入工位上采用市面通用的吸盘式机械手即可(其结构一般包括机械手和料仓，机械手可使用真空吸盘机械手，吸塑托盘倒扣层叠在料仓中，真空吸盘机械手依次吸取一个个托盘，并移动至水果上方，覆盖其上)。沿水果输送方向，果托链带下方设有导板和皮带输送机，导板设于果托链带下部和皮带输送机之间，其中，水果及吸塑托盘被整体翻转后，压杆机构复位呈竖直状态时，水果及吸塑托盘由于重力往下落至导板上，滑落至下方的皮带输送机，被依次送出，其中，皮带输送机也采用市面通用的输送装置即可。

上述水果吸塑托盘装填设备的原理是：水果被送入果托链带后，在链轮装置的带动下进行输送，并在果托链带上的水果上方相应放入吸塑托盘；随着链轮装置中第一链轮的转动，安装盘也带动压杆机构同时进行转动，当压杆机构与轨道环相接触，压杆机构开始摆动直至形成水平压合状态，此时吸塑托盘被压紧在水果上；在轨道环的导向作用下，吸塑托盘及水果在果托链带的带动下整体翻转，然后被送出。

实施例2

本实施例通过实施例1所述设备实现一种水果吸塑托盘装填方法，如图9所示，其具体过程如下：

(1)入料：水果14经滚子输送机输送，形成若干个队列(队列具体数量与果托上水果放置槽的数量相等)的输送状态，依次落入果托链带对应的模腔(即水果放置槽)，被果托链带带动运行。

(2)覆盖吸塑托盘：果托链带带动水果运行过程中，每两排水果(该数量可根据实际工艺需要进行调整)覆盖一个吸塑托盘；吸塑托盘层叠在料仓(图中无标示)中，通过一套真空吸盘机械手上料，依次吸取一个个托盘，并移动至水果上方，覆盖其上。

(3)水果翻转入盒：果托链带承载水果及其上的吸塑托盘运行至第一链轮上方，然后顺时针向下回转；

(3-1)在第一区域运行过程，两侧压杆由竖直状态向内摆动，直至转动90°，形成水平压合状态，把吸塑托盘压紧在果托表面；

(3-2)在第二区域运行过程，压杆保持把吸塑托盘压紧在果托表面的状态，水果处于果托和吸塑托盘的合拢包围中，不会掉出；

(3-3)在第三区域运行过程，压杆由水平状态向外摆动，直至转动90°，形成竖直状态，松开对吸塑托盘的压紧力，此时，水果与吸塑托盘已经处于倒转状态，即水果处于上方，吸塑托盘处于下方；

(3-4)随着摆杆的松开，承载水果的吸塑托盘经导板滑落至下方的皮带输送机，被依次送出。

(3-5)压杆保持竖直状态在第四区域继续回转，直至转回到第一区域，不断循环。

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 (9)

1.一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，包括链轮装置、果托链带、压杆机构、安装盘和轨道环，链轮装置中设有第一链轮和第二链轮，果托链带设于链轮装置上并跟随第一链轮和第二链轮的转动而转动，第一链轮外侧设有安装盘，安装盘的圆周边沿分布有若干压杆机构，安装盘外侧设有轨道环，压杆机构的底部与轨道环相接，轨道环中设有凸轮状区域。

2.根据权利要求1所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述链轮装置包括第一链轮、第二链轮、第一链轮轴和第二链轮轴，第一链轮轴两端分别设有第一链轮，第二链轮轴两端分别设有第二链轮；

果托链带包括两个链条和若干果托，各链条对应与一个第一链轮和一个第二链轮配合形成循环输送结构，两个链条之间分布有若干果托。

3.根据权利要求2所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述果托为一体成型的长板状结构，果托上成型有成行排列的若干水果放置槽，果托两端对称固定于两个链条上。

4.根据权利要求3所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述果托上，各水果放置槽呈半球状模腔，每个水果放置槽对应放置一个水果。

5.根据权利要求1所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述压杆机构包括压杆、摆杆、联动块、基座、滑杆、轮座、滚轮、第一铰支和第二铰支，压杆通过第一铰支与基座上部连接，基座下部套于滑杆上并沿滑杆进行上下滑动，滚轮通过轮座安装于滑杆下端，滑杆上端设有联动块，联动块通过第二铰支与摆杆一端连接，摆杆另一端与压杆固定连接。

6.根据权利要求5所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述基座呈L形结构，基座下部设有通孔，通孔处设有滑动轴承，且基座通过滑动轴承与滑杆连接；

基座底部还设有凹槽，压杆机构通过凹槽处嵌套固定于安装盘的圆周上；

联动块上设有长孔，第二铰支设于长孔内。

7.根据权利要求5所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述轨道环整体呈环状圆盘，环状圆盘朝向安装盘的一侧表面设有一条封闭式的环状导槽，环状导槽的横截面为矩形。

8.根据权利要求7所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述环状导槽在轨道环上的轨迹为凸轮形，环状导槽包括循环连接的四个区域，分别为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，第二区域为凸轮状区域。

9.根据权利要求1所述一种水果吸塑托盘装填设备，其特征在于，所述果托链带上设有沿输送方向依次设置的入料工位、吸塑托盘放入工位和出料工位，入料工位处设有滚子输送机，吸塑托盘放入工位处设有吸盘式机械手，出料工位处设有皮带输送机，出料工位与皮带输送机之间还设有导板。

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