RU151896U1

RU151896U1 - DEVICE FOR STACKING PIECE PRODUCTS IN TARA

Info

Publication number: RU151896U1
Application number: RU2014146320/13U
Authority: RU
Inventors: Михаил Никитьевич Ерохин; Михаил Иванович Белов; Сергей Васильевич Сорокин
Priority date: 2014-11-19
Filing date: 2014-11-19
Publication date: 2015-04-20

Abstract

Устройство для укладки штучных продуктов в тару, включающее транспортеры подачи продуктов, их отвода в упаковочную машину, механизм укладки со схватом для захвата, переноса и укладки продуктов в тару и систему автоматического управления, отличающееся тем, что механизм укладки содержит один привод, воздействующий на последовательно соединенные синусный, реечный зубчатый механизм и второй синусный механизм, при этом схват для захвата, переноса и укладки продуктов в тару установлен на втором синусном механизме, обеспечивая в зависимости от укладываемого продукта стабильное горизонтальное положение плоскости удержания продукта над подающим и отводящими транспортерами или с сохранением его вертикальной ориентации.A device for stacking piece products in containers, including conveyors for feeding products, their removal into a packaging machine, a stacking mechanism with a tong for gripping, transferring and stacking products in a container and an automatic control system, characterized in that the stacking mechanism comprises one drive acting on a series connected by a sinus, rack gear mechanism and a second sinus mechanism, while the gripper for gripping, transferring and packing products in a container is mounted on a second sinus mechanism, providing depending on t of the product to be stacked stable horizontal position of the product holding plane above the feed and discharge conveyors or while maintaining its vertical orientation.

Description

Полезная модель относится к укладочной технике и может быть использована в упаковочных линиях, например, для укладки мучнисто-кондитерских, молочных, рыбных, мясных продуктов в торговую тару.The utility model relates to packing equipment and can be used in packaging lines, for example, for packing floury confectionery, dairy, fish, meat products in commercial containers.

Известен укладчик штучных продуктов (Robotik staker of piece products / Pavlov A.E., Sorokin S.V., Pavlova L.A. 2013. P16-23, Строение и кинематика укладчиков штучных продуктов / М.И.Белов, А.Е. Павлов, С.В. Сорокин // Тракторы и сельхозмашины. №2, 2013. С. 25-28), механизм которого содержит два ползуна, совершающих возвратно - поступательное циклическое движение по неподвижной горизонтальной направляющей, а также два шатуна, каждый из которых шарнирно связан с соответствующим ползуном. При этом шатуны также шарнирно соединены между собой. Выходным звеном в данном механизме служит шатун, на конце которого установлен схват. Работа укладчика осуществляется следующим образом. Ползуны, являясь ведущими звеньями, приводятся в движение от двух серводвигателей, управление которыми выполняет программируемый контроллер. В начальном положении схват находится над продуктом на подающем транспортере. Под действием созданного вакуума схват захватывает продукт и осуществляет рабочий ход по криволинейной траектории до остановки над тарой, расположенной на транспортере упаковочной машины. После снятия вакуума продукт освобождается от схвата и укладывается в тару. Холостой ход к начальному положению схвата осуществляется при реверсивном движении ползунов.Known stacker of piece products (Robotik staker of piece products / Pavlov AE, Sorokin SV, Pavlova LA 2013. P16-23, Structure and kinematics of stackers of piece products / M.I. Belov, A.E. Pavlov, S.V. Sorokin / / Tractors and agricultural machinery. No. 2, 2013. P. 25-28), the mechanism of which contains two sliders, making reciprocal - translational cyclic movement along a fixed horizontal guide, as well as two connecting rods, each of which is pivotally connected to the corresponding slide. In this case, the connecting rods are also pivotally interconnected. An output link in this mechanism is a connecting rod, at the end of which a tong is installed. The work of the stacker is as follows. The sliders, being the leading links, are driven by two servomotors controlled by a programmable controller. In the initial position, the tong is above the product on the feed conveyor. Under the action of the created vacuum, the gripper captures the product and carries out a working course along a curved path until it stops above the container located on the conveyor of the packaging machine. After removing the vacuum, the product is released from the grip and placed in a container. Idling to the initial position of the gripper is carried out with the reverse movement of the sliders.

Недостатками этого устройства являются динамические удары в моменты торможений и реверсирования двигателей, значительные габариты и сложность автоматической синхронизации работы двух двигателей. Кроме того, в момент захвата продукта и начала рабочего хода траектория схвата имеет незначительный угол подьема, что также снижает надежность работы данного устройства.The disadvantages of this device are dynamic impacts during braking and reversing engines, significant dimensions and the complexity of the automatic synchronization of the two engines. In addition, at the time of capture of the product and the beginning of the working stroke, the gripping path has a slight elevation angle, which also reduces the reliability of this device.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для укладки штучных продуктов в тару (Патент на полезную модель RU №135621, взятый за прототип). Данное устройство для укладки штучных продуктов в тару включает транспортер подачи продуктов, механизм укладки, снабженный вакуумным схватом с присосками, подъемник тары и систему автоматического управления. Привод данного механизма выполнен с помощью одного пневмоцилиндра, который воздействует на последовательно соединенные шатунную и кулисную части, причем последняя являясь выходным звеном, оснащена вакуумным схватом с присосками. Несмотря на существенное упрощение рассматриваемого устройства, оно не обеспечивает стабильность горизонтального положения плоскости удержания продукта, что приводит к необоснованному увеличению вакуума в присосках и снижает его надежность.The closest in technical essence and the achieved result is a device for packing piece products in containers (Utility Model Patent RU No. 1355621, taken as a prototype). This device for packing piece products in containers includes a conveyor for feeding products, a stacking mechanism equipped with a vacuum grip with suction cups, a container lifter and an automatic control system. The drive of this mechanism is made using one pneumatic cylinder, which acts on the connecting rod and rocker parts in series, the latter being the output link, equipped with a vacuum grip with suction cups. Despite the significant simplification of the device in question, it does not ensure the stability of the horizontal position of the product retention plane, which leads to an unreasonable increase in vacuum in the suction cups and reduces its reliability.

Задача полезной модели - повышение надежности захвата, переноса и укладки продукта.The objective of the utility model is to increase the reliability of capture, transfer and stacking of the product.

Технический результат полезной модели - обеспечение безударного движения схвата со стабильным горизонтальным положением плоскости удержания продукта над подающим и отводящим транспортерами и при задании схвату траектории в виде полусинусоиды, обеспечение практически вертикальными участками в моменты захвата и укладки продукта.The technical result of the utility model is to ensure shock-free movement of the grip with a stable horizontal position of the product retention plane above the feed and outlet conveyors and when setting the grip in the form of a half-sine wave, providing almost vertical sections at the moments of capture and laying of the product.

Технический результат достигается тем, что механизм укладки имеет один привод воздействующий на последовательно соединенные синусный, реечный зубчатый и второй синусный механизмы, причем последний оснащен схватом для захвата, переноса и укладки продукта в тару. В состав предлагаемого устройства входит электромеханический привод (асинхронный частотно-регулируемый двигатель), система автоматического управления, состоящая из программируемого контроллера, датчиков наличия продукта на подающем транспортере и тары на транспортере упаковочной машины, величины вакуума в присосках вакуумного схвата или избыточного давления в пневмоцилиндре механического схвата. В случае отсутствия продукта или тары работа устройства блокируется. Эта система также обеспечивает создание и сброс вакуума в присосках или давления сжатого воздуха в механическом схвате при захвате, переносе и укладке продуктов.The technical result is achieved by the fact that the stacking mechanism has one drive acting on the sinus, rack and pinion and second sinus mechanisms connected in series, the latter being equipped with a tong for gripping, transferring and packing the product in containers. The composition of the proposed device includes an electromechanical drive (asynchronous frequency-controlled motor), an automatic control system consisting of a programmable controller, product availability sensors on the feed conveyor and packaging on the packaging machine conveyor, vacuum in suction cups suction or overpressure in the mechanical gripper pneumatic cylinder . In the absence of a product or packaging, the device is blocked. This system also provides the creation and discharge of vacuum in the suction cups or pressure of compressed air in a mechanical gripper during the capture, transfer and stacking of products.

Вакуумный схват, гарантирующий сохранение формы и структуры низкопрочных продуктов (печенье, кекс, пастила и др.), представляет собой тонкую прямоугольную коробку, снабженную легкодеформируемыми силиконовыми присосками, число которых зависит от массы продукта. Коробка присоединена к вакуумной системе, содержащей гибкий шланг и вакуумный насос. Глубина вакуума в коробке назначается с учетом массы продукта, числа присосок, диаметра отдельной присоски и ускорения коробки при рабочем ходе.The vacuum grip, which guarantees the preservation of the shape and structure of low-strength products (cookies, cake, pastille, etc.), is a thin rectangular box equipped with easily deformed silicone suction cups, the number of which depends on the weight of the product. The box is connected to a vacuum system comprising a flexible hose and a vacuum pump. The vacuum depth in the box is assigned taking into account the mass of the product, the number of suction cups, the diameter of the individual suction cups and the acceleration of the box during the stroke.

Механический схват, предназначенный для захвата и переноса, например, продуктов в бутылках, содержит рычажный механизм, срабатывание которого осуществляет встроенный в него пневмоцилиндр. Высокая надежность и качество укладки таких продуктов могут быть обеспечены только при безударном движении схвата с сохранением его вертикальной ориентации.A mechanical gripper designed to capture and carry, for example, products in bottles, contains a lever mechanism, the operation of which is carried out by the pneumatic cylinder built into it. High reliability and quality of laying of such products can be ensured only with shockless movement of the grip while maintaining its vertical orientation.

Предлагаемое устройство для укладки штучных продуктов в тару поясняется чертежом, На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - траектория движения центра схвата в виде полусинусоиды.The proposed device for packing piece products in containers is illustrated in the drawing, FIG. 1 shows a schematic diagram of a device; in FIG. 2 - trajectory of the center of the tong in the form of a half-sine wave.

Устройство содержит транспортер 1, периодически подающий продукты при его шаговом движении, шаговый транспортер 2 для подачи тары, двигатель 3, механизм укладки и систему автоматического управления. Механизм укладки включает первый синусный механизм состоящий из кривошипа 4, камня 5, образующего с кривошипом 4 вращательную пару и ползуна 6, движущегося в горизонтальных направляющих станины 0. Двигатель 3 обеспечивает равномерное одностороннее вращение кривошипа 4, которое преобразуется в поступательное движение ползуна 6, описываемое функцией синуса в зависимости от угла поворота кривошипа 4. На ползуне 6 шарнирно установлено зубчатое колесо 7, обкатывающее неподвижную рейку 8, смонтированную на станине 0. С зубчатым колесом 7 жестко связан кривошип 9, входящий в состав второго синусного механизма вместе с камнем 10 и ползуном 11, на котором в вертикальных направляющих 12 установлен схват 13.The device comprises a conveyor 1, periodically supplying products during its step movement, a step conveyor 2 for supplying containers, an engine 3, a stacking mechanism and an automatic control system. The laying mechanism includes a first sine mechanism consisting of a crank 4, stone 5, forming a rotary pair with a crank 4 and a slider 6, moving in the horizontal guides of the bed 0. The engine 3 provides uniform one-sided rotation of the crank 4, which is converted into the translational movement of the slider 6, described by the function sine depending on the angle of rotation of the crank 4. On the slider 6, the gear 7 is pivotally mounted around the stationary rack 8 mounted on the bed 0. The gear 7 is rigidly connected en crank 9, which is part of the second sine mechanism with the stone 10 and the slider 11 on which a vertical guide 12 is mounted gripper 13.

Механизм укладки работает следующим образом. В начале рабочего хода кривошип 4 находится в левом крайнем положении и приводит в поступательное движение вдоль горизонтальной оси ползун 6, на котором установлено зубчатое колесо 7 с возможностью вращения вокруг шарнира на ползуне б.Зубчатое колесо 7 вместе с кривошипом 9, который также первоначально располагается в левом горизонтальном положении, совершает плоскопараллельное движение, перекатываясь по зубчатой рейке 8. В результате выходное звено - ползун 11 и закрепленный на нем схват 13 совершают возвратно-поступательное движение в вертикальных направляющих 12, установленных на ползуне 6. Таким образом, схват 13 одновременно осуществляет переносное поступательное движение с ползуном 6 и относительное поступательное с ползуном 11.The styling mechanism works as follows. At the beginning of the working stroke, the crank 4 is in the left extreme position and translates along the horizontal axis of the slider 6, on which the gear wheel 7 is mounted with the possibility of rotation around the hinge on the slider b. The gear wheel 7 together with the crank 9, which is also initially located in left horizontal position, performs plane-parallel motion, rolling along the gear rack 8. As a result, the output link — the slider 11 and the grip 13 fixed to it — make a reciprocating movement in vertical tical guides 12 mounted on the slider 6. Thus, the gripper 13 simultaneously carries out a translational movement with the slider 6 and relative translational with the slider 11.

Размеры зубчатого колеса подобраны так, что при переходе ползуна 6 из левого крайнего положения в правое, зубчатое колесо 7 и кривошип 9 вращаются по ходу часовой стрелки на пол-оборота вокруг шарнира на ползуне 6, при этом схват 13 в крайних положениях кривошипов 4 и 9 занимает низшую позицию (вначале при захвате продукта и затем его укладке в тару). Холостой ход или возврат механизма в начальное положение выполняется при повороте кривошипа 4 по ходу часовой стрелки из правого крайнего положения в левое, что приводит к вращению зубчатого колеса 7 против хода часовой стрелки также на пол-оборота. Траектория центра схвата (фиг. 2) в виде полусинусоиды, обеспечивает начало подъема продукта с подающего транспортера 1 и его опускание в тару на отводящем транспортере 2 практически по вертикали без динамических ударов.The dimensions of the gear are selected so that when the slider 6 moves from the left extreme position to the right, the gear 7 and crank 9 rotate clockwise half a revolution around the hinge on the slider 6, while the grip 13 in the extreme positions of the cranks 4 and 9 occupies the lowest position (first, when grabbing the product and then placing it in a container). Idling or returning the mechanism to its initial position is performed by turning the crank 4 clockwise from the right extreme position to the left, which leads to the rotation of the gear 7 counterclockwise also half a turn. The trajectory of the center of gripping (Fig. 2) in the form of a half-sinusoid ensures the beginning of the lifting of the product from the feed conveyor 1 and its lowering into the container on the discharge conveyor 2 almost vertically without dynamic impacts.

Таким образом, предлагаемая полезная модель содержит существенные отличия, обеспечивающие повышение надежности механизма укладки продуктов в тару.Thus, the proposed utility model contains significant differences, providing increased reliability of the mechanism for packing products in containers.

Claims

A device for stacking piece products in containers, including conveyors for feeding products, their removal into a packaging machine, a stacking mechanism with a tong for gripping, transferring and stacking products in a container and an automatic control system, characterized in that the stacking mechanism comprises one drive acting on a series connected by a sinus, rack gear mechanism and a second sinus mechanism, while the gripper for gripping, transferring and packing products in a container is mounted on the second sinus mechanism, depending on t of the product to be stacked stable horizontal position of the product retention plane above the feed and discharge conveyors or while maintaining its vertical orientation.