一种全自动智能切割一体机的制作方法

本发明涉及机械领域，具体是一种全自动智能切割一体机。

背景技术：

在工业加工过程中，切割常用方式有手工切割、半自动切割机切割及数控切割机切割。手工切割灵活方便，但手工切割质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后续加工工作量大，同时劳动条件恶劣，生产效率低。半自动切割机中仿形切割机，切割工件的质量较好，由于其使用切割模具，不适合于单件、小批量和大工件切割。其它类型半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一些较规则形状的零件切割。数控切割相对于手动和半自动切割方式来说，可有效地提高切割地效率、切割质量，减轻操作者地劳动强度。然而上述切割都是针对金属板材的切割，在食品类加工中，尚未出现高效实用的切割设备。例如，发糕是人们平时比较常吃的一种早餐，由一定材料配比、搅拌均匀、发酵后蒸制而成，蒸制成熟后具有一定粘性。发糕蒸制的模具一般为圆形或方形，发糕蒸制成熟后需要切割成小块状进行销售。普通金属类刀具切割容易粘黏，破坏原有外观，影响销售。传统手工切割不仅劳动强度大，速度慢，效率低，而且发糕蒸制成熟时温度较高，容易造成烫伤，切割过程中极易对食品造成污染。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种全自动智能切割一体机。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种全自动智能切割一体机，包括切条机构、固定机械手和绞断切块机构，

所述切条机构包括第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮、第五带轮、第六带轮、线辊、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第五转轴、第一皮带、第二皮带、第三皮带、第一切条电机、第二切条电机、第一导向块、第二导向块、切割线和切条机架；

第一带轮安装在第一转轴上，第二带轮和第六带轮都安装在第二转轴上，第五带轮和线辊都安装在第五转轴上，第一皮带张紧安装在第一带轮和第二带轮上，第三皮带张紧安装在第五带轮和第六带轮上，第二转轴一端与第一切条电机的输出轴连接；

第三带轮安装在第三转轴上，第四带轮安装在第四转轴上，第二皮带张紧安装在第三带轮和第四带轮上，第四转轴一端与第二切条电机的输出轴连接；

第一导向块和第二导向块上都设有线孔，第一导向块固定在第一皮带上，第二导向块固定在第二皮带上，切割线一端缠绕在线辊上，另一端先穿过第一导向块上的线孔，再穿过第二导向块上线孔，最后固定连接切条机架上，

所述第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴和第五转轴通过轴承安装在切条机架上；

所述固定机械手包括曲柄、机械手驱动电机、第一连杆、滑套、导杆、夹持臂安装座、机械手支撑架、第一夹持臂、第二夹持臂、第二连杆和第三连杆，

曲柄一端固定连接在机械手驱动电机的输出轴上，

曲柄另一端通过转动副一与第一连杆一端连接，

第一连杆另一端通过转动副二连接在滑套上，

滑套套装在导杆上，

导轨下端固定在夹持臂安装座的中心，

夹持臂安装座固定在机械手支撑架上；

第一夹持臂和第二夹持臂分别位于夹持臂安装座的两侧，

第一夹持臂的中部通过转动副三连接在夹持臂安装座上，

第二夹持臂的中部通过转动副四连接在夹持臂安装座上；

第二连杆一端通过转动副五连接在滑套上，

第二连杆另一端通过转动副六连接在第一夹持臂的上端，

第一夹持臂的下端为夹持端；

第三连杆一端通过转动副七连接在滑套上，

第三连杆一端通过转动副八连接在第二夹持臂的上端，

第二夹持臂的下端为夹持端；

所述绞断切块机构包括环形轨道、链条圈、圆筒、立方体框架、滑轮、圆筒驱动电机、链轮和切块绞绳；

环形轨道和链条圈固定在圆筒外壁面，

圆筒设置在立方体框架中，

圆筒四周的立方体框架上安装有滑轮，

各个滑轮的安装位置与环形轨道配合，

圆筒驱动机安装在立方体框架上，

链轮安装在圆筒驱动电机的输出轴上，

链轮与链条圈啮合，

切块绞绳一端固定在圆筒上，

切块绞绳另一端固定在立方体框架上。

进一步的，所述切条初级进步电机、切条次级进步电机、切块初级进步电机、切块次级进步电机、第一切条电机、第二切条电机、机械手驱动电机和圆筒驱动电机均由计算机控制。

进一步的，所述第一皮带位于第二皮带的上方，第一导向块位于第二导向块的上方。

进一步的，所述切割线最后固定连接第四带轮附近的切条机架上。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

以发糕为例，使用本发明可以将大块圆形或方形发糕先分切成一定规格的条状，以便后续切割成小块状，降低切割难度，提高工作效率。用切割线切割，切割线保持是湿润的状态，切面整齐锐利干净，不粘联，切割线容易清洗；无需磨刀，跟换切割线成本低廉。普通刀具切割不了，会粘刀，破会卖相。

附图说明

图1为本发明所述固定机械手在机械手支撑架上的安装示意图。

图2为本发明所述固定机械手的结构示意图一。

图3为本发明所述固定机械手的结构示意图二。

图4为本发明所述绞断切块机构的结构示意图一。

图5为本发明所述绞断切块机构的结构示意图二。

图6为本发明所述绞断切块机构的结构示意图三。

图7为本发明所述绞断切块机构的结构示意图四。

图8为本发明所述绞断切块机构的结构示意图五。

图9为本发明所述绞断切块机构、固定机械手、切块初级传送带和切块次级传送带之间的安装结构示意图一。

图10为本发明所述绞断切块机构、固定机械手、切块初级传送带和切块次级传送带之间的安装结构示意图二。

图11为本发明所述切条机构、切条初级传送带和切条次级传送带之间的安装结构示意图。

图12为本发明所述切条机构的结构示意图一。

图13为本发明所述切条机构的结构示意图二。

图14为本发明所述切条机构的结构示意图三。

图15为本发明所述切条机构的第一皮带和导轨的装配结构示意图一。

图16为本发明所述切条机构的第一皮带和导轨的装配结构示意图二。

图17为本发明所述全自动智能切割一体机的整体结构示意图一。

图18为本发明所述全自动智能切割一体机的整体结构示意图二。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

一种全自动智能切割一体机，包括切条机构、固定机械手和绞断切块机构，

所述切条机构包括第一带轮101、第二带轮102、第三带轮103、第四带轮104、第五带轮105、第六带轮106、线辊153、第一转轴111、第二转轴112、第三转轴113、第四转轴114、第五转轴115、第一皮带121、第二皮带122、第三皮带123、第一切条电机131、第二切条电机132、第一导向块141、第二导向块142、切割线154和切条机架155；

第一带轮101安装在第一转轴111上，第二带轮102和第六带轮106都安装在第二转轴112上，第五带轮105和线辊153都安装在第五转轴115上，第一皮带121张紧安装在第一带轮101和第二带轮102上，第三皮带123张紧安装在第五带轮105和第六带轮106上，第二转轴112一端与第一切条电机131的输出轴连接；

第三带轮103安装在第三转轴113上，第四带轮104安装在第四转轴114上，第二皮带122张紧安装在第三带轮103和第四带轮104上，第四转轴114一端与第二切条电机132的输出轴连接；

第一导向块141和第二导向块142上都设有线孔，第一导向块141固定在第一皮带121上，第二导向块142固定在第二皮带122上，切割线154一端缠绕在线辊153上，另一端先穿过第一导向块141上的线孔，再穿过第二导向块142上线孔，最后固定连接切条机架155上，

所述第一转轴111、第二转轴112、第三转轴113、第四转轴114和第五转轴115通过轴承安装在切条机架155上；

所述固定机械手包括曲柄19、机械手驱动电机9、第一连杆10、滑套11、导杆12、夹持臂安装座13、机械手支撑架14、第一夹持臂15、第二夹持臂16、第二连杆17和第三连杆18，

曲柄19一端固定连接在机械手驱动电机9的输出轴上，

曲柄19另一端通过转动副一1与第一连杆10一端连接，

第一连杆10另一端通过转动副二2连接在滑套11上，

滑套11套装在导杆12上，

导轨下端固定在夹持臂安装座13的中心，

夹持臂安装座13固定在机械手支撑架14上；

第一夹持臂15和第二夹持臂16分别位于夹持臂安装座13的两侧，

第一夹持臂15的中部通过转动副三3连接在夹持臂安装座13上，

第二夹持臂16的中部通过转动副四4连接在夹持臂安装座13上；

第二连杆17一端通过转动副五5连接在滑套11上，

第二连杆17另一端通过转动副六6连接在第一夹持臂15的上端，

第一夹持臂15的下端为夹持端；

第三连杆18一端通过转动副七7连接在滑套11上，

第三连杆18一端通过转动副八8连接在第二夹持臂16的上端，

第二夹持臂16的下端为夹持端；

所述绞断切块机构包括环形轨道21、链条圈22、圆筒、立方体框架24、滑轮25、圆筒驱动电机25、链轮27和切块绞绳28；

环形轨道21和链条圈22固定在圆筒外壁面，

圆筒设置在立方体框架24中，

圆筒四周的立方体框架24上安装有滑轮25，

各个滑轮25的安装位置与环形轨道21配合，

圆筒驱动机安装在立方体框架24上，

链轮27安装在圆筒驱动电机25的输出轴上，

链轮27与链条圈22啮合，

切块绞绳28一端固定在圆筒上，

切块绞绳28另一端固定在立方体框架24上。

进一步的，还包括切条初级传送带151、切条次级传送带152、切块初级传送带30和切块次级传送带29，

切条初级传送带151和切条次级传送带152共线，切条次级传送带152与切块初级传送带30垂直，切块初级传送带30和切块次级传送带29共线，

切条初级传送带151和切条次级传动带分别位于切割线154所在平面的两侧，

切块初级传送带30和切块次级传送带29分别位于切块绞绳28打圈所成平面的两侧，

固定机械手安装在切块初级传送带30上，切块次级传送带29一端设置在圆筒内。

进一步的，所述切条初级传送带151由切条初级进步电机133驱动，切条次级传送带152由切条次级进步电机134驱动，切块初级传送带30由切块初级进步电机31驱动，切块次级传送带29由切块次级进步电机32驱动。

进一步的，所述切条初级进步电机133、切条次级进步电机134、切块初级进步电机31、切块次级进步电机32、第一切条电机131、第二切条电机132、机械手驱动电机9和圆筒驱动电机25均由计算机控制。

进一步的，所述第一皮带121位于第二皮带122的上方，第一导向块141位于第二导向块142的上方。

进一步的，所述切割线154最后固定连接第四带轮104附近的切条机架155上。

工作原理：

发糕制作时一般是大块矩形的形状，不管是包装出售还是直接出售都需要切割为小方块，切割方块的方法一般是先切成切条，再将条切成小块。

(1)将大块矩形发糕放到切条初级传送带151上，计算机控制切条初级进步电机133开始运行，大块矩形发糕随着切条初级传送带151向前行进，然后大块矩形发糕前端离开切条初级传送带151到达切条次级传送带152上，当大块矩形发糕位于切条次级传送带152上的宽度达到设计宽度时，切条初级进步电机133停止运行。

(2)对于切割线154一开始的时候呈现如下状态：切割线154的线辊153连接端到第一导向块141之间的部分处于水平方向，切割线154的机架固定端到第二导向块142之间的部分处于水平方向，第一导向块141和第二导向块142之间的部分处于竖直方向，并且，切割线154竖直部分的位于靠近第一带轮101和第三带轮103的一端，

此时，计算机控制第一切条电机131和第二切条电机132转动，第一切条电机131和第二切条电机132旋转方向相反。以图14中的视角为例，第一切条电机131顺时针转动，固定在第一皮带121下层的第一导向块141从靠近第一带轮101一端向第二带轮102运动；第二切条电机132逆时针转动，固定在第二皮带122上层的第二导向块142从靠近第三带轮103一端向第四带轮104运动；同时通过第三皮带123的传动，线辊153也开始转动，切割线154不断缠绕在线辊153上。切割线154竖直部分沿着切条初级传送带151和切条次级传送带152之间的连接缝划过发糕，来到靠近第二带轮102和第四带轮104的一端，将大块矩形发糕分割成分别位于切条初级传送带151和切条次级传送带152之上的两部分，而位于切条次级传送带152之上的部分即为得到的发糕条。

(3)本次切条完毕之后，首先，计算机控制第一切条电机131和第二切条电机132分别逆向转动，将切割线154竖直部分的移动至靠近第一带轮101和第三带轮103的一端，等待下一次切割；同时，计算机控制切条次级进步电机134驱动切条次级传送带152向前运动一段距离，步骤(2)得到的发糕条跟随向前运动，将切条次级传送带152靠近切条初级传送带151的空间空闲出来等待下一次切割；其次，切条初级传送带151重复执行步骤(1)的动作。

(4)由于切条次级传送带152与切块初级传送带30垂直，因此，发糕条掉落到切块初级传送带30上时，发糕条的轴向平行于切块初级传送带30的前进方向方向。

发糕条的轴向平行于切块初级传送带30的前进方向方向，发糕条随着切块初级传送带30向前移动，发糕条越过切块初级传送带30和切块次级传送带29的连接缝，前端达到切块次级传送带29之上，当前端位于切块次级传送带29上的长度达到设计要求时，切块初级传送带30停止移动，机械手驱动电机9驱动固定机械手将发糕条夹住。

夹稳后，启动圆筒驱动电机25，圆筒驱动电机25带动链轮27旋转，由于链轮27与链条圈22啮合，而链条圈22固定在圆筒上，因此链轮27带动圆筒绕轴旋转。由于切块绞绳28一端固定在立方体框架24上，切块绞绳28另一端固定在圆筒上，切块绞绳28的圆筒固定端将跟随圆筒转动，切块次级传送带29位于圆筒内部，设置时最好使得发糕条设置在圆筒的轴线上，因此切块绞绳28将绕着发糕条打圈，并且绞圈越来越小，即可以将发糕切断，切断后，，位于切块次级传送带29上的部分就是需要的发糕小块，可以进行包装或食用。

(5)切块完毕后，计算机控制切块次级传送带29向前运送发糕小块，固定机械手松开，切块初级传送带30重新启动，将发糕条向前运送，重复步骤(4)的工作流程。