餐具周转箱自动拆箱码箱设备的制作方法

本发明涉及餐具清洁设备领域，具体地说，涉及一种餐具周转箱自动拆箱码箱设备。

背景技术：

餐具清洁设备是自动清洗碗、盘、碟、勺等餐具的设备，为餐厅、宾馆、机关单位食堂的炊事人员减轻了劳动强度，提高了工作效率，增进了清洁卫生。一般，餐厅、宾馆将宾客用餐使用过的餐具收集在餐具周转箱内，统一送至餐具清洁单位进行清洗、消毒和封装。

餐具清洗之前，装满待清洗餐具的周转箱都是码放成垛的，在进行餐具清洗时要先将码放成垛的周转箱拆分成单箱(拆箱)，再将餐具周转箱内的餐具倒出来，送入餐具清洁设备进行清洗、消毒和封装。餐具清洁、消毒、封装后，再放入周转箱内，装满清洁后餐具的周转箱需要再码放成垛(码箱)存放。目前，在餐具清洁单位，周转箱的拆箱操作和码箱操作都是由工作人员手工来完成，不仅工作劳动强度大，而且，工作效率低，还存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种餐具周转箱自动拆箱码箱设备，以解决上述的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种餐具周转箱自动拆箱码箱设备，其特征在于：包括机架、升降机构、夹紧机构和传送带机构；所述机架包括左龙门架、右龙门架、连接顶梁和h形固定支架；所述连接顶梁的两端分别连接在左龙门架、右龙门架顶部的中心；所述h形固定支架水平设置，其四个端部分别与两个龙门架的四根立柱垂直固定连接；所述升降机构包括升降驱动电机、升降丝杠、h形升降支架和左、右两个升降支撑架；所述升降驱动电机纵向倒立设置，固定装配在连接顶梁上，其动力输出端向下与升降丝杠的顶端传动连接，所述升降丝杠的底端通过轴承座安装在h形固定支架的中心部位；所述h形升降支架水平设置，位于h形固定支架的上方，其四个端部分别连接有拉杆，所述拉杆的底端分别一一对应连接有连接板；所述升降支撑架位于龙门架的两个立柱中间，其顶部与同侧的两个连接板的底端相连接；所述h形升降支架的中心杆上固定有螺套，所述螺套螺纹装配在丝杠上；所述传送带机构包括进箱传送带机构、过渡传送带机构和接箱传送带机构，所述过渡传送带机构位于两个龙门架的底端之间，其起始端与所述进箱传送带机构的末端相对接，其末端与接箱传送带机构的起始端相对接；所述夹紧机构包括四组气缸机械手，左、右两个升降支撑架上分别装配有上、下两组气缸机械手，所述气缸机械手包括两个气缸和固定在两个气缸的活塞杆上的夹紧板。

进一步地说，还包括若干个光电感应器和plc智能控制器；所述光电感应器包括位于其中一个升降支撑架的上、下两组气缸机械手之间的第一光电感应器、位于过渡传送带机构末端的第二光电感应器和位于接箱传送带机构上的第三光电感应器；所述的光电感应器分别与plc智能控制器相连接并将实时监测的光电感应信号传输至plc智能控制器；所述升降驱动电机、各组气缸机械手的气缸以及传送带机构的驱动电机分别连接并受控于plc智能控制器，plc智能控制器根据接收到的光电感应信号分别向升降驱动电机、各组气缸机械手的气缸以及传送带机构的驱动电机发送动作指令。

更进一步说，所述的四组气缸机械手的两个气缸之间分别装配有用于监测夹紧板是否回位至工作原点的光电感应开关，所述光电感应开关连接于plc智能控制器，并将监测的感应信号传输至plc智能控制器。

有益效果：与现有技术相比，本发明实现了可控制的自动化拆箱、码箱操作，设备能实现精确控制，采用低位进箱方式，占用空间少、生产能力大，码箱后的箱形紧密、整齐，大大降低了工作人员的劳动强度，显著提升了工作效率；同时，本发明结构紧凑，调整安装方便快捷、省时高效、耐用，设备运行传动平稳、可控，噪音小、维修要求低，设备的可靠性和安全性高，在餐具清洁设备领域具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明用于拆箱时的示意图；

图2是本发明用于码箱时的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

参照图1、图2，本发明所述的餐具周转箱自动拆箱码箱设备，包括机架、升降机构、夹紧机构、传送带机构，以及若干个光电感应器和plc智能控制器105。

所述机架包括左龙门架1、右龙门架2、连接顶梁6和h形固定支架12；所述连接顶梁6的两端分别连接在左龙门架1、右龙门架2顶部的中心；所述h形固定支架12水平设置，其四个端部分别与两个龙门架的四根立柱垂直固定连接。

所述升降机构包括升降驱动电机5、升降丝杠7、h形升降支架8和左、右两个升降支撑架3；所述升降驱动电机5纵向倒立设置，固定装配在连接顶梁6上，其动力输出端向下与升降丝杠7的顶端传动连接，所述升降丝杠7的底端通过轴承座安装在h形固定支架12的中心部位；所述h形升降支架8水平设置，位于h形固定支架12的上方，其四个端部分别通过插销连接有拉杆10，各个拉杆10的底端分别通过插销连接有连接板11。所述升降支撑架3位于龙门架的两个立柱中间，其顶部与同侧的两个连接板的底端相连接；所述h形升降支架8的中心杆上固定有螺套9，所述螺套9螺纹装配在丝杠7上。升降驱动电机5采用伺服电机，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，转动的升降丝杠7带动螺套9上升或者下降，进而由h形升降支架8通过四个拉杆10及连接板11同时带动左右两个升降支撑架3沿着龙门架的立柱上升或者下降。为了防止升降支撑架3升降时发生偏移，可在两个龙门架的四个立柱内侧分别固定设置滑道4，在两个升降支撑架3外框的4个角上分别装配滑轮，将滑轮卡装在滑道4内即可。

所述传送带机构包括进箱传送带机构15、过渡传送带机构16和接箱传送带机构17。所述进箱传送带机构15与过渡传送带机构16呈水平状置于机架的底部，其中，所述过渡传送带机构16位于两个龙门架的底端之间，其起始端与所述进箱传送带机构15的末端相对接，其末端与接箱传送带机构17的起始端相对接。

所述夹紧机构包括四组气缸机械手，左、右两个升降支撑架3上分别装配有上、下两组气缸机械手，所述气缸机械手包括两个气缸13和固定在两个气缸的活塞杆上的夹紧板13a。所述的四组气缸机械手的两个气缸之间分别装配有用于监测气缸活塞杆是否回位至工作原点的光电感应开关104，所述光电感应开关104连接于plc智能控制器105，并将监测的感应信号传输至plc智能控制器105。在气压不足的情况下，任何一组气缸机械手的夹紧板13a若没有回位到工作原点位置，监测该组气缸机械手的光电感应开关104会向plc智能控制器105发送感应信号，plc智能控制器105执行停机操作，从而起到保护作用。

所述光电感应器包括位于其中一个升降支撑架3的上、下两组气缸机械手之间的第一光电感应器101、位于过渡传送带机构16末端的第二光电感应器102和位于接箱传送带机构17上的第三光电感应器103；所述的光电感应器分别与plc智能控制器105相连接并将实时监测的光电感应信号传输至plc智能控制器105；所述升降驱动电机5、各组气缸机械手的气缸13以及传送带机构的驱动电机分别连接并受控于plc智能控制器105，plc智能控制器105根据接收到的光电感应信号分别向升降驱动电机5、各组气缸机械手的气缸13以及传送带机构的驱动电机发送动作指令。

本发明的工作原理简述如下：

本发明是通过各个光电感应器对设备运行进行实时监测，并将实时监测的光电感应信号传输至plc智能控制器105，通过plc智能控制器105来控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，提升周转箱；由plc智能控制器控制气缸机械手达到精确的工作位置，由气缸机械手起到抓紧、摆放、提升、降落的作用，从而实现成垛周转箱的拆分操作或者周转箱的码垛操作。具体内容如下：

1、成垛周转箱的拆分操作

参照图1所示，首先，设备处在工作原点位置，给电后，设备处于自动工作状态；第一光电感应器101监测到过渡传送带机构16没有周转箱时，plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，使升降机构整体降至工作原点位置；接着，plc智能控制器105控制进箱传送带机构15和过渡传送带机构16同时工作，进箱传送带机构15上承载的成垛的装有待清洗餐具的周转箱301-305整体输送至过渡传送带机构16上；

当第一光电感应器101监测到301号周转箱到达205号位时(302号周转箱对应204号位、303号周转箱对应203号位、304号周转箱对应202号位、305号周转箱对应201号位)，plc智能控制器105控制进箱传送带机构15和过渡传送带机构16同时停机，然后，plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7将升降机构及夹紧机构向上提升一定高度，再控制四组气缸机械手的气缸13工作，四组气缸机械手的夹紧板13a同时从左右两侧夹紧302号周转箱；plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，将302号-305号周转箱向上提升一定高度，只留下301号周转箱在过渡传送带机构16上；此时，plc智能控制器105控制过渡传送带机构16工作，将301号周转箱传送出去；

当301号周转箱向前运行超过第二光电感应器102时，plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，将302号-305号周转箱降下来，使302号周转箱置于过渡传送带机构16上；然后，plc智能控制器105控制四组气缸机械手，使各个夹紧板13a同时松开302号周转箱；

plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7将升降机构及夹紧机构向上提升一定高度，再控制四组气缸机械手，使各个夹紧板13a同时夹紧303号周转箱，升降驱动电机5驱动升降丝杠7，将303号-305号周转箱向上提升一定高度，只留下302号周转箱在过渡传送带机构16上；此时，plc智能控制器105控制过渡传送带机构16工作，将302号周转箱传送出去；如此循环，直至将305号周转箱传送出去；

当第一光电感应器101监测到过渡传送带机构16上没有周转箱，同时，第三光电感应器103在设定的时间段内没有感应到有周转箱通过，且各光电感应开关104感应到各个夹紧板13a都退回原位时，plc智能控制器105才向进箱传送带机构15和过渡传送带机构16发送工作指令，进入下一个拆箱操作周期。

2、周转箱的码垛操作

参照图2所示，首先，设备处在工作原点位置，给电后，设备处于自动工作状态；第一光电感应器101监测到过渡传送带机构16没有周转箱时，plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，使升降机构整体降至工作原点位置；接着，plc智能控制器105控制进箱传送带机构15和过渡传送带机构16同时工作，进箱传送带机构15上承载的单个装有清洗、消毒并封装好的餐具的周转箱输送至过渡传送带机构16上；

当第一光电感应器101监测到第一个周转箱(301号周转箱)到达过渡传送带机构16设定位置时，plc智能控制器105控制进箱传送带机构15和过渡传送带机构16同时停机；然后，plc智能控制器105控制四组气缸机械手的气缸13工作，四组气缸机械手的夹紧板13a同时从左右两侧夹紧301号周转箱，再控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7将301号周转箱提升一定高度；接着，plc智能控制器105控制进箱传送带机构15和过渡传送带机构16同时工作，302号周转箱由进箱传送带机构15输送至过渡传送带机构16设定位置，plc智能控制器105控制进箱传送带机构15和过渡传送带机构16同时停机；

plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，将302号-305号周转箱向上提升一定高度，只留下301号周转箱在过渡传送带机构16上；此时，plc智能控制器105控制过渡传送带机构16工作，将301号周转箱传送出去；plc智能控制器105控制四组气缸机械手的气缸13工作，四组气缸机械手的夹紧板13a同时松开301号周转箱，使其码垛在302号周转箱上；plc智能控制器105控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7，使升降机构整体降至工作原点位置；然后，plc智能控制器105控制四组气缸机械手的气缸13工作，四组气缸机械手的夹紧板13a同时从左右两侧夹紧302号周转箱；再控制升降驱动电机5，通过升降驱动电机5驱动升降丝杠7将301号周转箱和302号周转箱提升一定高度；如此循环，直至把设定数量的周转箱码成一垛后，由过渡传送带机构16将整垛的周转箱传送出去；

当整垛周转箱向前运行超过第二光电感应器102时，plc智能控制器105控制接箱传送带机构17工作，将整垛周转箱送至指定位置。

当第一光电感应器101监测到过渡传送带机构16上没有周转箱，同时，第三光电感应器103在设定的时间段内没有感应到有周转箱通过，且各光电感应开关104感应到各个夹紧板13a都退回原位时，plc智能控制器105才向进箱传送带机构15和过渡传送带机构16发送工作指令，进入下一个码箱操作周期。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和技术优点。本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由权利要求书及其等效物界定。