一种超声波多工位插纸切割机的制作方法

1.本实用新型涉及食品加工设备技术领域，尤其涉及一种超声波多工位插纸切割机。


背景技术：

2.饼店部分高端蛋糕做好后，需要切割成小块进行售卖，进行插纸是为了防止分切好的蛋糕块之间粘连，传统的方式有些是纯手工切割插纸，有些是机器对蛋糕进行切割后再手工将分隔纸插入切缝。
3.而上述方式均存在生产效率低，需要人工辅助操作，不能配套自动流水线，不能满足自动上下料的问题。针对上述问题，市场推出全自动切割插纸机，但局限于将特定尺寸成型纸张插进蛋糕切缝，纸张为成型特定纸张，规格切换不方便，设备结构相对复杂，不适应产品多样化的需求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种超声波多工位插纸切割机，解决上述问题的同时，实现自动上下料，适合自动化流水线作业，精确定位，稳定可靠，调节灵活，使用方便，有效提高生产效率和产能。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.本实用新型一种超声波多工位插纸切割机，包括上料工位、切割工位和下料工位，其特征在于：所述切割工位由若干个切割插纸单元组成，所述切割插纸单元包括定位夹紧机构、输送机构、旋转切割机构和裁纸刀机构，所述输送机构设置在所述旋转切割机构的下方，所述定位夹紧机构对称设置在所述输送机构上并与所述旋转切割机构的位置对应，所述旋转切割机构通过交叉滚子轴承可转动的吊装在所述切割插纸单元的顶部，所述旋转切割机构上设置有可上下移动的超声波切刀，所述裁纸刀机构通过高度调节板安装在所述旋转切割机构的底部，所述旋转切割机构的顶部设置有卷纸，所述卷纸经过所述裁纸刀机构分切并输送至所述超声波切刀下面。
7.进一步的，所述旋转切割机构还包括机架、导轨、滑块和偏心轮，所述滑块固定在所述机架上，所述导轨与所述滑块滑动连接，所述导轨的底端与所述超声波切刀连接，伺服电机驱动所述偏心轮转动，所述偏心轮通过连杆带动所述导轨沿所述滑块上下移动，实现所述超声波切刀的上下切割动作。
8.进一步的，所述交叉滚子轴承通过旋转机构安装板安装在所述切割插纸单元的顶部，伺服电机的输出轴依次贯穿所述旋转机构安装板、交叉滚子轴承后与所述机架连接。
9.进一步的，所述定位夹紧机构包括弧形的夹持部、气缸安装块、三轴气缸、锁紧手柄和直线光轴，所述夹持部上均布有若干凸起，所述凸起上设置有硅胶垫块，所述夹持部安装在所述三轴气缸的伸缩杆的工作端，所述三轴气缸安装在所述气缸安装块上，所述气缸安装块套设在所述直线光轴上并通过所述锁紧手柄固定在一起，所述直线光轴通过螺栓安
装在所述输送机构的两侧。
10.进一步的，所述裁纸刀机构包括送纸组件、切断组件和滑轨，所述送纸组件可移动的安装在所述滑轨上，所述切断组件设置在所述送纸组件的下游，所述切断组件的下游设置有真空吸附管。
11.进一步的，所述送纸组件包括送纸滚轴、两个送纸滚轴安装板、同步带和同步轮，所述送纸滚轴安装在两个所述送纸滚轴安装板间，所述送纸滚轴的一侧安装有所述同步轮，所述伺服电机的输出轴通过所述同步带与所述同步轮连接；两个所述送纸滚轴安装板可移动的安装在所述滑轨上并通过制动螺栓安装块限位。
12.进一步的，两个所述送纸滚轴安装板间设置有铝板四，所述滑轨的底部通过铝板二、铝板三固定在所述机架底部。
13.进一步的，所述切断组件包括气缸、下刀片、上刀片、连接块和裁纸刀压板，所述下刀片的两侧通过所述下刀片安装板与所述送纸滚轴安装板连接固定，所述裁纸刀压板与所述连接块、所述下刀片安装板连接并形成导向通道，所述上刀片通过所述上刀片安装板与所述导向通道滑动连接，所述上刀片安装板的顶部与所述气缸的伸缩杆连接，所述气缸带动所述上刀片安装板沿所述导向通道上下移动。
14.进一步的，所述真空吸附管安装在铝板一上，所述铝板一安装在所述滑轨上并与所述铝板四平行设置；所述真空吸附管上设置有气管接头。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果：
16.本实用新型切割和插纸作业同时进行，并且使用卷纸材料，将其自动切割为需要的长度，实现自动送纸，自动裁纸，自动切割和插纸作业，具有灵活便捷，适应性能强的特点。
17.本实用新型按照功能分为上料工位、切割工位、下料工位，其中切割工位由若干个超声波蛋糕切割插纸单元组成，适应不同产能的需求，四工位同时完成蛋糕切割插纸，实现自动化切割插纸作业，具有高精度，高产能，稳定可靠，调控方便的特点；
18.本实用新型采用卷纸作为垫纸原料，无需定制特定规格的垫纸，适合按生产需要任意调整垫纸尺寸。
19.综上，本实用新型具备高产能，高效率，高精度，稳定可靠的特点，既能满足人工上下料的蛋糕切割插纸生产需要，又可满足自动上下料的流水线生产需要。
附图说明
20.下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
21.图1为本实用新型超声波多工位插纸切割机的结构示意图；
22.图2为切割工位的结构示意图；
23.图3为旋转切割机构的结构示意图；
24.图4为旋转切割机构的后视图；
25.图5为裁纸刀机构的结构示意图；
26.图6为裁纸刀机构的俯视图；
27.图7为定位夹紧机构的结构示意图；
28.附图标记说明：1、上料工位；2、切割工位；3、下料工位；201、定位夹紧机构；202、输
送机构；203、旋转切割机构；204、裁纸刀机构；21、机架； 22、交叉滚子轴承；23、卷纸；24、超声波切刀；25、导轨；26、滑块；27、偏心轮；28、高度调节板；29、旋转机构安装板；31、夹持部；32、硅胶垫块； 33、气缸安装块；34、三轴气缸；35、锁紧手柄；36、直线光轴；41、送纸滚轴；42、气缸；43、下刀片；44、上刀片；45、上刀片安装板；46、下刀片安装板；47、连接块；48、送纸滚轴安装板；49、滑轨；50、真空吸附管；51、气管接头；52、铝板一；53、铝板二；54、铝板三；55、铝板四；56、同步带； 57、同步轮；58、制动螺栓安装块；59、裁纸刀压板；60、第一卷纸支撑轴； 61、第三卷纸支撑轴；62、第二卷纸支撑轴；63、第四卷纸支撑轴。
具体实施方式
29.如图1－图4所示，一种超声波多工位插纸切割机，包括上料工位1、切割工位2和下料工位3，切割工位2由若干个切割插纸单元组成，切割插纸单元包括定位夹紧机构201、输送机构202、旋转切割机构203和裁纸刀机构204，输送机构202设置在旋转切割机构203的下方，定位夹紧机构201对称设置在输送机构202上并与旋转切割机构203的位置对应，旋转切割机构203通过交叉滚子轴承22可转动的吊装在切割插纸单元的顶部，旋转切割机构203上设置有可上下移动的超声波切刀24，超声波切刀24的刀片连接在刀杆上，刀杆通过刀架连接在直线运动机构上，直线运动机构进行竖直方向的导向，直线运动机构通过固定板安装在机架21的后方。关于超声波切刀的安装固定为本领域现有技术，可参考申请号为cn201220506688.7，名称为切割蛋糕的超声波切割装置的专利，故在此不再赘述。
30.裁纸刀机构204通过高度调节板28安装在旋转切割机构203的底部，旋转切割机构203的顶部设置有卷纸23，卷纸23经过第一卷纸支撑轴60、第二卷纸支撑轴62自机架21的前面绕过切刀刀架的顶部然后折下来，后经第三卷纸支撑轴61进行导向，通过第四卷纸支撑轴63进入卷纸滚轴41，最后卷纸23经过裁纸刀机构204分切并输送至超声波切刀24下面，实现超声波切刀24的上下切割动作同时将分切好的卷纸23插进蛋糕切缝。
31.本实施例中的输送机构202为通过伺服电机驱动的输送带，将待切蛋糕在输送机构202上等间距定位，卷纸23经过裁纸刀机构204，被分切为需要的长度尺寸，并被裁纸刀机构204输送至超声波切刀24下面，超声波切刀24在伺服电机驱动下上下移动，将蛋糕分割的同时将已送纸其下的卷纸23插进蛋糕切缝，完成蛋糕的分割插纸自动作业，同时在伺服电机的驱动下，通过机架21的旋转，完成圆蛋糕的任意角度等份切割；通过高度调节板28不同固定孔位，改变裁纸刀机构固定高度，适应不同高度规格的蛋糕切割插纸作业。
32.具体的，参照图3和图4，旋转切割机构203还包括机架21、导轨25、滑块26和偏心轮27，滑块26固定在机架21上，导轨25与滑块26滑动连接，导轨25的底端与超声波切刀24连接，伺服电机驱动偏心轮27转动，偏心轮27 通过连杆带动导轨25沿滑块26上下移动，实现超声波切刀24的上下切割动作。
33.具体的，参照图3，交叉滚子轴承22通过旋转机构安装板29安装在切割插纸单元的顶部，伺服电机的输出轴依次贯穿旋转机构安装板29、交叉滚子轴承 22后与机架21连接。交叉滚子轴承22外圈与旋转机构安装板29通过螺栓固定在一起，交叉滚子轴承22内圈通过螺栓与机架21固定在一起，机架21依靠伺服电机驱动实现旋转动作。
34.具体的，参照图7，定位夹紧机构201包括弧形的夹持部31、气缸安装块 33、三轴气缸34、锁紧手柄35和直线光轴36，夹持部31上均布有若干凸起，凸起上设置有硅胶垫块32，
夹持部31安装在三轴气缸34的伸缩杆的工作端，三轴气缸34安装在气缸安装块33上，气缸安装块33套设在直线光轴36上并通过锁紧手柄35固定在一起，直线光轴36通过螺栓安装在输送机构202的两侧。
35.本实施例通过调整气缸安装块33在直线光轴36上的位置，改变蛋糕的夹持力度和位置，应用不同直径大小的蛋糕切割插纸作业；柔性硅胶垫块32保证蛋糕在切割插纸过程中取得良好定位效果的同时，有效地减轻定位夹紧机构201 在夹持定位过程中对蛋糕外表面的损伤，提高产品外观品质。
36.具体的，参照图5与图6，裁纸刀机构204包括切断组件、送纸组件和滑轨 49，送纸组件可移动的安装在滑轨49上，切断组件设置在送纸组件的下游，切断组件的下游设置有真空吸附管50，真空吸附管50安装在铝板一52上，铝板一52安装在送送纸滚轴安装板48上，真空吸附管50的两侧均设置有一个气管接头51。
37.本实施例的真空吸附管50能使卷纸23被切断的过程中保持吸附状态，避免卷纸23切割过程中错位，影响垫纸效果。
38.更具体的，送纸组件包括送纸滚轴41、两个送纸滚轴安装板48、同步带56 和同步轮57，送纸滚轴41安装在两个送纸滚轴安装板48间，送纸滚轴41的一侧安装有同步轮57，伺服电机的输出轴通过同步带56与同步轮57连接；两个送纸滚轴安装板48可移动的安装在滑轨49上并通过制动螺栓安装块58限位，两个送纸滚轴安装板48间设置有铝板四55，铝板四55与铝板一52平行设置，通过调节铝板四55与铝板一52的距离来调节超声波切刀24下切时的间隙，使得插纸更加顺畅，插纸效果更佳。滑轨49的底部通过铝板二53、铝板三54固定在机架21底部。
39.本实施例送纸滚轴安装板48沿滑轨49前后滑动，移至合适的位置后，通过制动螺栓安装块58锁紧，固定裁纸机构的位置，达到改变裁纸刀下刀片43 和上刀片44的工作位置，保证超声波切刀24刀刃位置始终位于裁成小尺寸卷纸的中间位置，达到理想插纸效果，并通过伺服电机控制送纸长度，获取设定长度的卷纸。
40.更具体的，切断组件包括气缸42、下刀片43、上刀片44、连接块47，裁纸刀压板59，下刀片43的两侧通过下刀片安装板46与送纸滚轴安装板48连接固定，裁纸刀压板59与连接块47、下刀片安装板46连接并形成导向通道，上刀片44通过上刀片安装板45与导向通道滑动连接，上刀片安装板45的顶部与气缸42的伸缩杆连接，气缸42带动上刀片安装板45沿导向通道上下移动。
41.本实施例中上刀片44作为动刀片，下刀片43作为定刀片，气缸42为并排设置的两个，两个气缸通过固定板安装在上刀片44的上方，气缸42的伸缩动作的完成对卷纸23的切割动作，获取需要长度的卷纸材料。
42.本实用新型的工作过程如下：
43.在上料工位1、切割工位2和下料工位3的前后对接自动化生产线，实现自动化生产配套功能，可以改为不同工位配置，适应不同产能需求。输送机构202 由伺服电机驱动，可以做到精准定位，按照设定的距离参数，将待切蛋糕在输送机构上等间距定位，然后与切割工位2的四个切割插纸单元同步启动，将待切蛋糕输送至切割工位2的合适位置。
44.卷纸23一次可输送两卷纸穿过送纸滚轴41，送纸滚轴41将卷纸23送至上刀片44和下刀片43之间，卷纸23穿过刀片间的长度足够后，气缸42带动上刀片44切割卷纸23，切割后
的卷纸23在真空吸附管50的作用下保持吸附状态，裁纸长度由与送纸滚轴41相连的伺服电机控制，超声波切刀24上下移动切割蛋糕，并将送至其下方的卷纸23插入分切的蛋糕缝隙内，切割一次，插入两张纸，机架21转动完成圆形蛋糕的任意角度的等份切割。
45.完成切割插纸作业后，再由下料工位3完成产品输出。
46.本实施例提出了一种在圆蛋糕切割同时，将间隔纸插进切缝中的蛋糕切割插纸解决方案，满足工业化流水线自动切割插纸生产需求，具备高产能、高精度、稳定可靠的特点，减少企业用工成本，起到降本增效的作用；解决了此前切割垫纸时需要人工辅助上下料、人工辅助插纸、设备结构复杂、动作繁琐、生产率低下、自动化水平低的不足。
47.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。