一种自动控制的切割流水作业装置的制作方法

本发明涉及机械领域，具体是一种自动控制的切割流水作业装置。

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，提供一种自动控制的切割流水作业装置。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种自动控制的切割流水作业装置，包括切条机和切块机，切条机和切块机首尾连接，且传送方向互相垂直；

所述切条机，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，

所述第一转轴的长度为1m，第二转轴的长度为1m，第三转轴的长度为1m，第四转轴的长度为1m，第五转轴的长度为1m，第一皮带的长度为1m，第二皮带的长度为1m。

还包括切条初级传送带和切条次级传送带，

切条初级传送带和切条次级传送带共线，

切条初级传送带和切条次级传动带分别位于切割线所在平面的两侧；

所述切块机，包括切块机架、第一转轴、第二转轴、第三转轴、第四转轴、第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮、第一皮带、第二皮带、第一齿轮、第二齿轮、第一摆臂、第二摆臂和切割线；

第一转轴和第二转轴分别由轴承同轴固定在切块机架上，

第一摆臂包括第一径向支杆和第一半圆弧臂，第一径向支杆一端固定连接在第一转轴上，第一径向支杆另一端与第一半圆弧臂一端固定连接，第一半圆弧臂另一端与切割绳一端固定连接，

第二摆臂包括第二径向支杆和第二半圆弧臂，第二径向支杆一端固定连接在第二转轴上，第二径向支杆另一端与第二半圆弧臂一端固定连接，第二半圆弧臂另一端与切割绳另一端固定连接，

第一转轴上设置有第一带轮，

第二转轴上设有第二带，

第三转轴也通过轴承安装在切块机架上，

第三带轮和第一齿轮安装在第三转轴上，

第四带轮和第二齿轮安装在第四转轴上，

第一齿轮和第二齿轮啮合，

第一皮带张紧在第一带轮和第三带轮上，

第二皮带张紧在第二带轮和第四带轮上。

进一步的，还包括第一滑动夹持运送器、第二滑动夹持运送器和转移传送带，

转移传送带的首端连接在切条机的末端连接，转移传送带与切条机垂直放置，

转移传送带的末端连接在切块机的首端连接，转移传送带与切块机共线放置，

第一滑动夹持运送器设置于转移传送带与切条机连接处，

第二滑动夹持运送器设置于转移传送带与切块机连接处。

进一步的，所述第一滑动夹持运送器，包括支撑架、运送器电机、第一运送器带轮、第二运送器带轮、运送器皮带、第一导杆、第二导杆、第一滑套、第二滑套、支撑杆、运送伸缩杆和夹持器，

第一运送器带轮和第二运送器带轮分别固定在支撑架两端，运送器皮带张紧在第一运送器带轮和第二运送器带轮上，运送器电机驱动第一运送器带轮，第一导杆和第二导杆分别固定在运送器皮带两侧，第一滑套套装在第一导杆上，第二滑套套装在第二导杆上，支撑杆两端分别固定在第一滑套和第二滑套上，支撑杆中部固定在运送器皮带上，运送伸缩杆一端固定在支撑杆，另一端固定在夹持器的机架上；

所述夹持器包括夹持机架、夹持伸缩杆、第一槽杆、第二槽杆、第一滑块、第二滑块、第一辅助杆、第二辅助杆、施力杆、第一夹持板、第二夹持板，第一辅助杆一端通过转动副连接在夹持机架上，另一端通过转动副连接在第一夹持板上，第二辅助杆一端通过转动副连接在夹持机架上，另一端通过转动副连接在第二夹持板上，第一槽杆一端通过转动副连接在夹持机架上，另一端通过转动副连接在第一夹持板上，第二槽杆一端通过转动副连接在夹持机架上，另一端通过转动副连接在第二夹持板上，第一滑块嵌装在第一槽杆中，第二滑块嵌装在第二槽杆中，施力杆一端固定在第一滑块上，另一端固定在第二滑块上，夹持伸缩杆一端固定在夹持机架上，另一端固定在施力杆上，夹持伸缩杆与施力杆垂直，

所述第二滑动夹持运送器c的零件和结构与第一滑动夹持运送器相同。

进一步的，所述切条初级传送带由切条初级进步电机驱动，切条次级传送带由切条次级进步电机驱动；所述切条初级进步电机、切条次级进步电机、第一切条电机和第二切条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；所述切割线最后固定连接第四带轮附近的切条机架上。

进一步的，第一半圆弧臂的半径小于第二半圆弧臂的半径。

进一步的，第一半圆弧臂和第二半圆弧臂处于同一平面上，切割线位于第一半圆弧臂和第二半圆弧臂合围形成的圆柱的居中径向截面上。

进一步的，第一半圆弧臂包括第一径向支杆、半圆弧一支臂和半圆弧二支臂，半圆弧一支臂一端固定在第一径向支杆上，半圆弧二支臂一端也固定在第一径向支杆上，半圆弧一支臂和半圆弧二支臂之间有缝隙。

进一步的，还包括蜗杆、蜗轮和电机，蜗轮安装在第三转轴上，蜗杆通过轴承安装在机架上，蜗杆同轴连接在电机的输出轴上。

进一步的，切块机架的台面上设有切割缝，第一半圆弧臂和第二半圆弧臂位于切割缝中。

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为本发明所述切条机的整体结构示意图。

图2为本发明所述切条机的结构示意图1。

图3为本发明所述切条机的结构示意图2。

图4为本发明所述切条机的结构示意图3。

图5为本发明所述切条机的第一皮带和导轨的装配结构示意图1。

图6为本发明所述切条机的第一皮带和导轨的装配结构示意图2。

图7为本发明所述切块机的零部件装配示意图1。

图8为本发明所述切块机的零部件装配示意图2。

图9为本发明所述切块机的第一摆臂和第二摆臂的工作状态一。

图10为本发明所述切块机的第一摆臂和第二摆臂的工作状态二。

图11为本发明所述切块机的第一摆臂和第二摆臂的工作状态三。

图12为本发明所述切块机的整体结构示意图。

图13为本发明所述切块机的第一摆臂的立体结构示意图。

图14为本发明所述切块机的第一摆臂的主视图。

图15为本发明所述第一滑动夹持运送器的整体结构示意图。

图16为本发明所述第一滑动夹持运送器中夹持器的结构示意图。

图17为本发明所述第一滑动夹持运送器中夹持器的左视图。

图18为本发明所述第二滑动夹持运送器的整体结构示意图。

图19为本发明所述第二滑动夹持运送器的结构示意图。

图20为本发明所述第二滑动夹持运送器中夹持器的左视图。

图21为本发明所述自动控制的切割流水作业装置的整体结构示意图1。

图22为本发明所述自动控制的切割流水作业装置的整体结构示意图2。

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

一种自动控制的切割流水作业装置，包括切条机和切块机，切条机和切块机首尾连接，且传送方向互相垂直；

所述切条机e，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，

所述第一转轴111的长度为1m，第二转轴112的长度为1m，第三转轴113的长度为1m，第四转轴114的长度为1m，第五转轴115的长度为1m，第一皮带121的长度为1m，第二皮带122的长度为1m，

还包括切条初级传送带151和切条次级传送带152，

切条初级传送带151和切条次级传送带152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。

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。

进一步的，所述切条初级进步电机133、切条次级进步电机134、第一切条电机131和第二切条电机132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。

切块机a，包括切块机架a5、第一转轴a1、第二转轴a2、第三转轴a3、第四转轴a4、第一带轮a11、第二带轮a12、第三带轮a13、第四带轮a14、第一皮带a21、第二皮带a22、第一齿轮a31、第二齿轮a32、第一摆臂a41、第二摆臂a42和切割线a6；

第一转轴a1和第二转轴a2分别由轴承同轴固定在切块机架a5上，

第一摆臂a41包括第一径向支杆41b和第一半圆弧臂41a，第一径向支杆41b一端固定连接在第一转轴a1上，第一径向支杆41b另一端与第一半圆弧臂41a一端固定连接，第一半圆弧臂41a另一端与切割绳a5一端固定连接，

第二摆臂a42包括第二径向支杆42b和第二半圆弧臂42a，第二径向支杆42b一端固定连接在第二转轴上，第二径向支杆42b另一端与第二半圆弧臂42a一端固定连接，第二半圆弧臂42a另一端与切割绳a6另一端固定连接，

第一转轴a1上设置有第一带轮a11，

第二转轴a2上设有第二带a12，

第三转轴a3也通过轴承安装在切块机架a5上，

第三带轮a13和第一齿轮a31安装在第三转轴a3上，

第四带轮a14和第二齿轮a32安装在第四转轴a4上，

第一齿轮a31和第二齿轮a32啮合，

第一皮带a21张紧在第一带轮a11和第三带轮a13上，

第二皮带a22张紧在第二带轮a12和第四带轮a14上。

进一步的，第一半圆弧臂41a的半径小于第二半圆弧臂42a的半径。

进一步的，第一半圆弧臂41a和第二半圆弧臂42a处于同一平面上，切割线a6位于第一半圆弧臂41a和第二半圆弧臂42a合围形成的圆柱的居中径向截面上。

进一步的，第一半圆弧臂41a包括第一径向支杆41b、半圆弧一支臂41aa和半圆弧二支臂41ab，半圆弧一支臂41aa一端固定在第一径向支杆41b上，半圆弧二支臂41ab一端也固定在第一径向支杆41b上，半圆弧一支臂41aa和半圆弧二支臂41ab之间有缝隙。

进一步的，还包括蜗杆a7、蜗轮a8和电机a9，蜗轮a8安装在第三转轴a3上，蜗杆a7通过轴承安装在切块机架a5上，蜗杆a7同轴连接在电机a9的输出轴上。

进一步的，切块机架a5的台面上设有切割缝，第一半圆弧臂41a和第二半圆弧臂42a位于切割缝中。

进一步的，所述的自动控制的切割流水作业装置，还包括第一滑动夹持运送器b、第二滑动夹持运送器c和转移传送带d，

转移传送带d的首端连接在切条机e的末端连接，转移传送带d与切条机e垂直放置，

转移传送带d的末端连接在切块机a的首端连接，转移传送带d与切块机a共线放置，

第一滑动夹持运送器b设置于转移传送带d与切条机e连接处，

第二滑动夹持运送器c设置于转移传送带d与切块机a连接处。

所述第一滑动夹持运送器b，包括支撑架b1、运送器电机b2、第一运送器带轮b3、第二运送器带轮b5、运送器皮带b4、第一导杆b5、第二导杆b17、第一滑套b8、第二滑套b18、支撑杆b8、运送伸缩杆b9和夹持器，

第一运送器带轮b3和第二运送器带轮b5分别固定在支撑架b1两端，运送器皮带b4张紧在第一运送器带轮b3和第二运送器带轮b5上，运送器电机b2驱动第一运送器带轮b3，第一导杆b5和第二导杆b17分别固定在运送器皮带b4两侧，第一滑套b8套装在第一导杆b5上，第二滑套b18套装在第二导杆b17上，支撑杆b8两端分别固定在第一滑套b8和第二滑套b18上，支撑杆b8中部固定在运送器皮带b4上，运送伸缩杆b9一端固定在支撑杆b8，另一端固定在夹持器的机架上；

所述夹持器包括夹持机架b10、夹持伸缩杆b7、第一槽杆b13、第二槽杆b15、第一滑块、第二滑块、第一辅助杆b12、第二辅助杆b16、施力杆b19、第一夹持板b14、第二夹持板b17，第一辅助杆b12一端通过转动副连接在夹持机架b10上，另一端通过转动副连接在第一夹持板b14上，第二辅助杆b16一端通过转动副连接在夹持机架b10上，另一端通过转动副连接在第二夹持板b17上，第一槽杆b13一端通过转动副连接在夹持机架b10上，另一端通过转动副连接在第一夹持板b14上，第二槽杆b15一端通过转动副连接在夹持机架b10上，另一端通过转动副连接在第二夹持板b17上，第一滑块嵌装在第一槽杆b13中，第二滑块嵌装在第二槽杆b15中，施力杆b19一端固定在第一滑块上，另一端固定在第二滑块上，夹持伸缩杆b7一端固定在夹持机架b10上，另一端固定在施力杆b19上，夹持伸缩杆b7与施力杆b19垂直，

所述第二滑动夹持运送器c的零件和结构与第一滑动夹持运送器b相同。

切条机工作原理：

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。

第一滑动夹持运送器b、第二滑动夹持运送器c和转移传送带d的工作原理：

由切条机e切割成的发糕条的轴线是垂直于切条机e的运送方向的，所述第一滑动夹持运送器b的第一夹持板和第二夹持板的轴线垂直于切条机e的运送轴线，意味着第一夹持板和第二夹持板与发糕条轴线相同，第一夹持板和第二夹持板将发糕条夹持后，电机b2的动力经过皮带的带动夹持器运动，将发糕条从切条机e上转移至转移传送带d上，发糕条到达转移传送带d上时，发糕条的轴线与转移传送带d共线，转移传送带d将发糕条向前运送，到达转移传送带d的末端时，由于所述第二滑动夹持运送器c的第一夹持板和第二夹持板的轴线与发糕条和切块机a的运送轴线共线，第二滑动夹持运送器c的夹持器将发糕条夹持到糕切块机a上。

运送器电机b2驱动运送器皮带b4运动，运送器皮带b4带动支撑杆b8移动。第一导杆b5、第二导杆b17、第一滑套b8和第二滑套b18的设置使得支撑杆b8的移动更加平稳，当夹持器的载荷较大时，不会使得运送器皮带b4变形。运送伸缩杆b9控制夹持器在竖直方向上的高度。夹持伸缩杆b7用于控制第一夹持板b14和第二夹持板b17的开合。

切块机工作原理：

电机a9的动力经过蜗杆a7蜗轮a8传动后，带动第三转轴a3旋转，第三转轴a3的转动经过第一皮带a21的传动带动第一转轴a1旋转，第一转轴a1带动第一半圆弧臂41a转动；同时，第三转轴a3的转动经过第一齿轮a31和第二齿轮a32的传动后带动第四转轴a4转动，第四转轴a4经过第二皮带a22的传动后带动第二转轴2转动，第二转轴a2带动第二半圆弧臂42a转动。由于第一齿轮a31和第二齿轮a32的设置，第一转轴a1和第二转轴a2的旋转方向是相反的。一开始的时候，第一半圆弧臂41a和第二半圆弧臂42a处于图3所示的位置上。

图3中，第一半圆弧臂41a与切割线a6连接点位于左侧，第二半圆弧臂42a与切割线a6连接点位于右侧，切割线a6位于发糕a10的下方，长条发糕a10横跨在切块机架a5的台面上设置的切割缝上；

图4中，第一半圆弧臂41a顺时针转动，第二半圆弧臂42a逆时针转动，切割线a6两端绕着发糕a10合围在一起，然后合围圈缩小，切割线a6勒进发糕a10中，并将发糕a10切断，

图5中，第一半圆弧臂41a与切割线a6连接点位于右侧，第二半圆弧臂42a与切割线a6连接点位于左侧，切割线a6位于发糕a10的上方，即切割完毕。

第一次切割完毕后，电脑控制电机a9反向旋转，第一半圆弧臂41a和第二半圆弧臂42a退回至图3的位置中，此时将长条发糕a10向前推进，使得长条发糕a10再次横跨在机架5的台面上设置的切割缝上，电脑再控制电机a9正向旋转，重复进行图3、图4到图5步骤，将发糕a10切割成多个小块。