全自动雪糕机的制作方法

本发明涉及冷饮设备技术领域，特别涉及一种全自动雪糕机。

背景技术：

雪糕机一般包括雪糕模具、插杆装置、拔杆装置、冷冻装置等部件。如现有技术，公告号为CN 202184098 U，一种全自动雪糕机，由工作台、脱模装置、灌浆装置、插杆装置、冷冻池、链条式传动带构成，在链条式传送带的上部运行安装灌浆装置及插杆装置，链条式传送带由主动轴端、从动轴端及冷冻池构成，链条式传送带的主动轴端通过采用主动齿轮驱动，冷冻池设置在主动轴端及从动轴端之间，主动轴端连接脱模装置，从动轴端为半圆形滑道，在链条式传送带之间均布安装有雪糕模具，该脱模装置的另一端连接工作台，工作台接收自脱模装置传送过来的雪糕，在冷冻池靠近主动轴端的底部固装一水槽，通过管道与主动轴以上、雪糕模具以下的空间内固装一喷水模，喷水模上对称设置的喷水孔，每排喷水孔对准两排模具槽的中部。

公告号为号 CN 203575555 U，公开了一种全自动棒冰生产线，包括带冷冻装置的床身部件和位于床身部件上端面的模具链，所述模具链上依次串联设有灌料小车、插棒系统和拔模系统，该模具链与各个灌料小车、插棒系统和拔模系统配合连接；所述拔模系统端设有一成品输送带，该成品输送带上端面设有卸杯小车，卸杯小车与所述拔模系统配合连接。

但现有的全自动雪糕机因技术原因，生产效率还是没达到最佳；需要开发一种新的全自动雪糕机。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种生产效率高的全自动雪糕机。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：全自动雪糕机，包括带有冷冻装置的机床、安装在机床上的模具，所述模具上依次设置有灌料小车和插棒系统；其特征是，还包括分别安装在机床上的气缸、环形输送链、拔模机构、机械夹取机构、卸料机构以及PLC控制系统；所述环形输送链绕设在安装在机床上的齿轮上并通过所述气缸带动该环形输送链作间歇式运动；所述环形输送链与机械夹取机构连接并带动机械夹取机构沿机床上的导轨运动；所述PLC控制系统分别与灌料小车、插棒系统、气缸、环形输送链、拔模机构、机械夹取机构、卸料机构电信连接并控制它们运动。

驱动整条生产线，灌料小车先将原料注入位移中的模具的模具单元内，装有原料的模具单元位移到插棒系统，完成插棒。于此同时设置于床身内的冷冻装置逐步的给位于装有原料的模具单元进行制冷，当装有原料的模具单元到达机械夹取机构时原料完全凝固；PLC控制系统控制机械夹取机构进行拔模，拔起模，PLC控制系统控制气缸带动环形输送链，则环形输送链带动机械夹取机构向卸料机构处移动；到达卸料机构处时，PLC控制系统控制卸料机构卸料。

进一步设置，所述机械夹取机构包括若干并排设置的机械手，所述机械手包括横梁以及固定在横梁上的若干夹取件，所述夹取件包括一端固定于所述横梁上，另一端安装有夹片的基板、一端连接于基板，另一端连接于夹片的弹簧以及一端延伸在外，另一端固定于夹片上的连杆；所述夹片与基板铰接形成有夹口且所述连杆能带动夹片绕其铰接点向上翻转，从而打开夹口。

在拔模时，雪糕棍子是竖直向上的状态；夹取件向下运动，雪糕棍子向夹取件插入，雪糕棍子对夹片施加力，使夹片绕其铰接点向上翻转，从而打开夹口，随即雪糕棍子进入夹口；夹片在弹簧的作用下回位从而夹住雪糕棍子，把整根雪糕夹起来；同时，雪糕的重力与对打开夹口的外力，两个力刚好相反；因此，在雪糕的重力作用下，夹片对雪糕棍子夹得更紧，不易脱落。

第一排机械手抓起雪糕后在环形输送链的带动下进入下一个工序；第二排机械手、第三排机械手……如此多排机械手在环形输送链的带动下作循环反复工作。

进一步设置，所述拔模机构包括倾斜设置在机床内侧壁上的拔模气缸、垂直于地平面方向并竖直固定在机床内侧壁上的拔模导向板以及设于拔模导向板上并能沿位于拔模导向板内的滑槽上下滑动的拔模拉块；所述拔模气缸的伸出杆上连接有中部铰接于机床的拔模V形摆臂，所述拔模V形摆臂的另一端铰接有拔模连臂，所述拔模连臂的另一端与所述拔模拉块铰接。

拔模气缸推出伸出杆，伸出杆带动拔模V形摆臂转动，拔模V形摆臂通过拔模连臂带动拔模拉块沿滑槽向下滑动，从而带动机械手向模具方向运动进行拔模；完成后，拔模气缸缩回伸出杆，则拔模拉块沿滑槽向上滑动，从而带动机械手向上运动，重回到导轨上，进入到下一个循环。

进一步设置，所述卸料机构包括有倾斜设置在机床内侧壁上的卸料气缸、垂直于地平面方向并竖直固定在机床内侧壁上的卸料导向板以及设于卸料导向板上并能沿位于卸料导向板内的滑槽上下滑动的卸料拉块和横向固定在机床上的卸料杆；所述卸料气缸的伸出杆上连接有中部铰接于机床的卸料V形摆臂，所述卸料V形摆臂的另一端铰接有卸料连臂，所述卸料连臂的另一端与所述卸料拉块铰接。

卸料气缸推出伸出杆，伸出杆带动卸料V形摆臂转动，卸料V形摆臂通过卸料连臂带动卸料拉块沿滑槽向下滑动，从而带动机械手向下运动，下落过程中机械手的连杆碰到卸料杆，从而打夹口进行卸料；完成后，卸料气缸缩回伸出杆，则卸料拉块沿滑槽向上滑动，从而带动机械手向上运动，重回到导轨上，进入到下一个循环。

进一步设置，还包括巧克力盛放装置以及位于该巧克力盛放装置正上方的巧克力涂料装置；所述巧克力盛放装置包括容器本体和浆料循环装置，所述容器本体的上方设置有容器浸入部；所述容器浸入部的上开口处设置有溢流口；所述浆料循环装置包括设于容器本体底部的循环泵、与循环泵连接并设于容器本体内的吸料管、与循环泵连接并设于容器浸入部的出料管以及与循环泵连接的排料管。

进一步设置，所述巧克力涂料装置包括有倾斜设置在机床内侧壁上的涂料气缸、垂直于地平面方向并竖直固定在机床内侧壁上的涂料导向板以及设于涂料导向板上并能沿位于涂料导向板内的滑槽上下滑动的涂料拉块；所述涂料气缸的伸出杆上连接有中部铰接于机床的涂料V形摆臂，所述涂料V形摆臂的另一端铰接有涂料连臂，所述涂料连臂的另一端与所述涂料拉块铰接。

上述方案，机械手夹取雪糕半成品移动至巧克力涂料装置处；然后涂料气缸通过涂料V形摆臂、涂料连臂带动涂料拉块沿涂料导向板向下运动，涂料拉块带动机械手下降，进而把雪糕半成品浸入巧克力溶液中，巧克力溶液可以从溢流口流出，避免巧克力溶液沾到机械手上，保证了工作环境的清洁、干净卫生；涂料完成后，涂料气缸缩回伸出杆，则涂料拉块沿滑槽向上滑动，从而带动机械手向上运动，重回到导轨上，进入到下一个循环。

进一步设置，所述夹片包括连接部和前夹部，所述连接部平行于所述基板的底面设置，所述前夹部的一端与连接部连接，其另一端沿夹口向内倾斜设置。

进一步设置，所述前夹部与基板形成的夹角角度为60-80度。

上述方案，夹片的前夹部设置成向内倾斜状，更能轻松地打开夹口；同时夹片对雪糕棍子夹得更紧，更不易脱落。

进一步设置，所述连杆包括一端与夹片连接，另一端朝横梁方向向上延伸的连杆一、自连杆一的另一端向下弯折并延伸穿过位于所述基板底面上的滑槽的连杆二和自连杆二的自由端朝横梁相反方向向外延伸的连杆三。

机械手下降卸料时，连杆刚好碰到卸料杆；卸料杆对连杆三施加一个外力，连杆三带动连杆二在滑槽内运动并通过连杆一带动夹片绕其铰接点向上翻转，从而打开夹口实现卸料。

进一步设置，所述容器浸入部的内部设置有阻挡出料管向上喷料的挡板且该挡板与容器浸入部的四周具有间隙。。

上述方案，出料管向容器浸入部内打料，浆料是向上喷出；挡板用于阻挡浆料喷到外部。

综上所述，本发明具有以下有益效果：1、本发明整条生产线采用全自动化，生产效率得到大大的提升；同时，采用气缸作为动力源，节能、环保、清洁；

2、机械手的夹取件能够夹取细小圆棒，并不易脱落；

3、在涂料时，巧克力溶液不会沾到机械手上，保证工作环境的清洁、卫生。

附图说明

图1是本实施例整条生产线的结构示意图；

图2是本实施例的局部结构示意图，主要体现气缸带动环形输送链转动的结构关系；

图3是本实施例的气缸与棘轮棘爪连接的结构示意图；

图4是本实施例环形输送链的结构示意图；

图5是本实施例的环形输送链与机械手连接的结构示意图；

图6是本实施例机械手的结构示意图；

图7是本实施例夹取件的立体结构示意图；

图8是本实施例夹取件的结构示意图；

图9是本实施例拔模机构的结构示意图；

图10是本实施例巧克力涂料装置的结构示意图；

图11是本实施例容器本体与容器浸入部的内部结构示意图；

图12是本实施例容器本体与容器浸入部的外部结构示意图；

图13是本实施例卸料机构的结构示意图；

图中，1、机床；2、模具；3、灌料小车；4、插棒系统；5、气缸；6、环形输送链；7、拔模机构；8、机械夹取机构；9、卸料机构；10、PLC控制系统；11、转动轴；12、棘轮；13、从动齿轮一；14、从动齿轮二；15、拨动棘爪；16、止回棘爪；17、机械手；18、固定件；19、滑块；20、横梁；21、夹取件；22、基板；23、弹簧；24、夹片；25、连杆；251、连杆一；252、连杆二；253、连杆三；241、连接部；242、前夹部；243、夹口；71、拔模气缸；72、拔模导向板；73、拔模拉块；74、拔模V形摆臂；75、拔模连臂；26、巧克力涂料装置；261、涂料气缸；262、涂料导向板；263、涂料拉块；264、涂料V形摆臂；265、涂料连臂；27、巧克力盛放装置；271、容器本体；272、浆料循环装置；273、溢流口；274、循环泵；275、吸料管；276、出料管；277、排料管；278、蒸汽进管；279、容器浸入部；280、左侧板；281、底板；282、挡板；、283、隔板；284、右侧板；286、蒸汽出管；91、卸料气缸；92、卸料导向板；93、卸料拉块；94、卸料杆；95、卸料V形摆臂；96、卸料连臂；28、导轨；29、摆臂；291、拨动块，292、延伸段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1所示，全自动雪糕机，包括带有冷冻装置的机床1、安装在机床1上的模具2，所述模具2上依次设置有灌料小车3和插棒系统4以及分别安装在机床1上的气缸5、环形输送链6、拔模机构7、机械夹取机构8、卸料机构9以及PLC控制系统10。模具2和插棒系统4各自具有单独的动力源，该动力源采用气缸5。每台设备上均安装有信号传感器，与PLC控制系统10电信连接。PLC控制系统10控制它们运行。

见图2和图3，机床1的首端和尾端上均安装有转动轴11。转动轴11的一端上安装有棘轮12和从动齿轮一13，另一端上安装有从动齿轮二14。机床1的侧壁上，在棘轮12的附近安装有销轴一，销轴一上安装有止回棘爪16。气缸5的伸出杆上铰接摆臂29的一端，摆臂29的另一端套设在转动轴11上，绕转动轴11转动。摆臂29的另一端的向外延伸段292上安装有销轴二，销轴二上安装有拨动棘爪15。摆臂29的另一端上具有一拨动块291，该拨动块291与止回棘爪16相配合并可以拨动止回棘爪16。摆臂29与拨动棘爪15之间连接有弹簧23；止回棘爪16与机床1侧壁之间也连接弹簧23。气缸5的伸出杆缩回，伸出杆带动摆臂29绕转动轴11转动一次，此时，拨动块291随摆臂29转动渐渐脱离对止回棘爪16的限位，止回棘爪16沿棘轮12的齿进入齿槽。摆臂29在转动的同时，并带动拨动棘爪15沿顺时针方向拨动棘轮12转动一格；从而棘轮12带动从动齿轮一13和从动齿轮二14转动。棘轮12在转动一格后，止回棘爪16在其弹簧的作用下，重新回到原位，卡住棘轮12；防止它回转。气缸5的伸出杆伸出，带动摆臂29绕转动轴11转动，拨动块291又随摆臂29转动回到原位，使止回棘爪16脱离棘轮12，解除对棘轮12的限位。同时，拨动棘爪15转动进入到下一个棘轮12的齿槽内。气缸5完成伸出动作，再缩回完成一次拨动，如此反复带动从动齿轮一13和从动齿轮二14转动。

见图4和图5，环形输送链6绕设从动齿轮上并通过气缸5带动它作间歇式运动。机械夹取机构8位于环形输送链6的下方。它包括若干并排设置机床1导轨28上的机械手17。见图6，环形输送链6上设置有若干固定件18，固定件18的数量与机械手17对应。固定件18是由两片卡块构成，两卡块卡住机械手17端部的滑块19。机械手17随环形输送链6沿导轨28移动。

见图7，机械手17包括横梁20以及固定在横梁20上的若干夹取件21；夹取件21包括一端固定于所述横梁20上，另一端安装有夹片24的基板22、一端连接于基板22，另一端连接于夹片24的弹簧23以及一端延伸在外，另一端固定于夹片24上的连杆25；夹片24与基板22铰接形成有夹口243且连杆25能带动夹片24绕其铰接点向上翻转，从而打开夹口243。

见图8，夹片24包括连接部241和前夹部242，连接部241平行于基板22的底面设置，前夹部242的一端与连接部241连接，其另一端沿夹口243向内倾斜设置。前夹部242与基板22形成的夹角角度为60-80度。夹片24的前夹部242设置成向内倾斜状，更能轻松地打开夹口243；同时夹片24对雪糕棍子夹得更紧，更不易脱落。

见图8，连杆25包括一端与夹片24连接，另一端朝横梁20方向向上延伸的连杆一251、自连杆一251的另一端向下弯折并延伸穿过位于基板22底面上的滑槽的连杆二252和自连杆二252的自由端朝横梁20相反方向向外延伸的连杆三253。

按照生产工序：灌料小车3向模具2的模具2单元内灌料，再通过冷冻装置冷冻，然后通过插棒系统4插棒，插完棒进入烫模、拔模、涂料、卸料工序。

拔模工序：

见图9，拔模机构7包括拔模气缸71、拔模导向板72和拔模拉块73。拔模气缸71倾斜固定在机床1内侧壁上；拔模导向板72在机械手17的导轨28上，且在该拔模导向板72位置处导轨28断开；拔模导向板72垂直于地平面方向向下设置并竖直固定在机床1内侧壁上。拔模导向板72上开有滑槽；拔模拉块73位于滑槽内并沿滑槽上下滑动。拔模气缸71的伸出杆上连接有中部铰接于机床1的拔模V形摆臂74，拔模V形摆臂74的另一端铰接有拔模连臂75，拔模连臂75的另一端与拔模拉块73铰接。

机械手17移动至拔模导向板72处；PLC控制系统10得到信号传感器传来的信号，控制拔模气缸71带动拔模拉块73向下滑动从而带动机械手17降落，使机械手17上的夹取件21夹住雪糕的棍子，然后控制拔模气缸71带动拔模拉块73向上运动，从而拔出雪糕；机械手17重回到导轨28上，再在环形输送链6的带动下进入到下一个工序。

涂料工序：

见图10，巧克力涂料装置26包括有涂料气缸261、涂料导向板262和涂料拉块263。涂料气缸261倾斜固定在机床1内侧壁上；涂料导向板262在机械手17的导轨28上，且在该涂料导向板262位置处导轨28断开；涂料导向板262垂直于地平面方向向下设置并竖直固定在机床1内侧壁上。涂料导向板262上开有滑槽；涂料拉块263位于滑槽内并沿滑槽上下滑动。涂料气缸261的伸出杆上连接有中部铰接于机床1的涂料V形摆臂264，涂料V形摆臂264的另一端铰接有涂料连臂265，涂料连臂265的另一端与涂料拉块263铰接。

见图11和图12，巧克力盛放装置27包括容器本体271、容器浸入部279和上料循环装置。容器本体271和容器浸入部279都是一长方形的容器。容器浸入部279的体积只有容器本体271的一半，它竖直设置在容器本体271的上端开口处；两者结合形成的形状为台阶形。容器本体271和容器浸入部279的腔室内设置有两块隔板283，被分割成三个腔室。上料循环装置位于容器本体271的底部。

容器浸入部279包括一块底板281和四块侧板拼接而成。其中一块侧板的高度要低于其他三块侧板；如此拼接而成的容器浸入部279，其开口处会有一缺口，该缺口形成溢流口273。

机械手把雪糕半成品浸入巧克力溶液中，巧克力溶液可以从溢流口273流出，顺着该短板的外表面重新流入容器本体271内。避免巧克力溶液沾到机械手上，保证了工作环境的清洁、干净卫生。

见图11和图12，容器本体271包括一块底板281、前板、后板和侧板组件。该侧板组件包括左侧板280和右侧板285。左侧板280、右侧板285和底板281的内部开设有空腔284，且该三个空腔284相连通形成一个流道。在该流道内通入热水，保证巧克力所需的温度。左侧板280上设置有蒸汽进管278，右侧板285上且高于热介质液位处设置有蒸汽出管286。蒸汽从蒸汽进管278进入，对容器本体271空腔284内的热水加热，使热水保持在一定的温度，蒸汽再从蒸汽出管286出去。

浆料循环装置272包括设于容器本体271底部的循环泵274、吸料管275、出料管276和排料管277。吸料管275与循环泵274连接并设于容器本体271内；出料管276与循环泵274连接并穿过容器本体271延伸至容器浸入部279内；排料管277与循环泵274连接，用于排出容器本体271和容器浸入部279内的浆料。

见图10，浆料循环装置272使巧克力溶液从容器本体271到容器浸入部279循环流动，使容器浸入部279中的巧克力溶液始终处于饱满位置。为了防止出料管276向容器浸入部279内打料，浆料往外打出；在器浸入部内部设置有挡板282；该挡板282固定在隔板283上，且与容器浸入部279的四周具有一定的间隙。挡板282的底面形状为向上拱起的弧形面。

机械手17移动至涂料导向板262处；PLC控制系统10得到信号传感器传来的信号，控制涂料气缸261带动涂料拉块263向下滑动从而带动机械手17降落，机械手17带着雪糕浸入容器浸入部的巧克力溶液中，然后控制涂料气缸261带动涂料拉块263向上运动，从而把雪糕从巧克力溶液中带出来；完成涂巧克力，机械手17重回到导轨28上，再在环形输送链6的带动下进入到下一个工序。

卸料工序：

参考图13，卸料机构9包括卸料气缸91、卸料导向板92和卸料拉块93以及卸料杆94。卸料气缸91倾斜固定在机床1内侧壁上；卸料导向板92在机械手17的导轨28上，且在该卸料导向板92位置处导轨28断开；卸料导向板92垂直于地平面方向向下设置并竖直固定在机床1内侧壁上。卸料导向板92上开有滑槽；卸料拉块93位于滑槽内并沿滑槽上下滑动。卸料气缸91的伸出杆上连接有中部铰接于机床1的卸料V形摆臂95，卸料V形摆臂95的另一端铰接有卸料连臂96，卸料连臂96的另一端与卸料拉块93铰接。卸料杆94位于机械手17的下方并与机械手17的横梁20平行设置，焊接在机床1上。

卸料气缸91推出伸出杆，伸出杆带动卸料V形摆臂95转动，卸料V形摆臂95通过卸料连臂96带动卸料拉块93沿滑槽向下滑动，从而带动机械手17向下运动，下落过程中机械手17的连杆25碰到卸料杆94，从而打夹口243进行卸料；完成后，卸料气缸91缩回伸出杆，则卸料拉块93沿滑槽向上滑动，从而带动机械手17向上运动，重回到导轨28上，进入到下一个循环。