一种穿签装置及采用该穿签装置的自动穿签机的制作方法

本实用新型涉及食品加工机械技术领域，具体涉及一种穿签装置及采用该穿签装置的自动穿签机。

背景技术：

目前市场上许多特色小吃食品在制作的时候为了方便食用而插上便于手持的小竹签或小铁签，在烹炸主食上再放入油锅烹炸成熟，这些主食主要原料包括面料、土豆泥、红薯泥、水果辅料、其他辅料、淀粉和水的混合物。其中小竹签或小铁签按照统一规格预先制作好，主食材料包括肉料、面料、土豆泥、红薯泥及辅料、淀粉和水的混合物等。要求将主料预先搅拌和匀成型，然后插入签杆，实现签串式特色风味食品。目前国内该类食品的加工主要依靠手工制作，劳动强度大，生产效率低，而且不够安全和卫生，难以满足市场的需求。现有技术已知的食品加工穿串设备种类繁多，可以实现一定的自动或半自动穿串功能，比手工穿串快一些。

现有技术中的这些机器虽有自动或半自动穿签功能，但存在结构复杂，成本高，穿签效率低、工作稳定性和可靠性差、安装维护不方便等缺点。例如，现有设备中的送签装置大多要使用传感器等电子元件检测位置，再通过施压装置将其压入签槽中，完成整个送签过程，需要使用较多的电子控制元件，使得成本较高，并容易造成操作失误等问题，且机构稳定性差、效率低下。又如，现有设备中将穿签好的物料取出的方式一般是通过推动已经穿好的的食品的签杆而实现的，这样容易将签杆推出已穿好的食品，还会在食物填充槽中产生食品残留，导致取料效果差、效率低下等问题。再如，现有设备中的用于推动签杆穿入物料的推签装置大多采用液压或其他压力元件对推签杆施加压力来完成推签的过程，因此结构一般都较为复杂，且当签杆为竹制或木质的时候，签杆所能承受的推力或压力有限，有时极易造成对签杆的损害，且机构稳定性差、效率低下。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、成本低、安装和维护方便、工作稳定性和可靠性高的穿签装置及采用该穿签装置的自动穿签机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种穿签装置，包括机架，所述机架上设有输送带, 所述输送带上设有若干沿输送方向间隔布置的物料填充槽，每个物料填充槽的一侧均对应设有一容纳签杆的签槽，所述输送带上对应每个签槽均设有供签杆穿入相应物料填充槽的穿签通道，所述穿签装置还包括固设于输送带上方机架上的槽板，所述输送带上对应每个签槽均设有一顶针，所述顶针滑设于输送带上并能通过往复滑动伸入或退出签槽，各顶针连接有导杆，所述槽板上设有凸轮槽，各导杆随输送带运行时均通过所述凸轮槽并由凸轮槽导向迫使顶针往复滑动一次。

上述的穿签装置，优选的，所述凸轮槽包括进口端槽段、出口端槽段以及连接于进口端槽段和出口端槽段之间的弧形槽段，沿进口端槽段到出口端槽段的方向所述弧形槽段与签槽的距离先逐渐减小再逐渐增大。

上述的穿签装置，优选的，所述进口端槽段呈喇叭形。

上述的穿签装置，优选的，所述输送带包括并排布置且同步运行的物料带、签杆带和顶针带，所述物料填充槽设于物料带上，所述签槽设于签杆带上，所述顶针滑设于顶针带上。

上述的穿签装置，优选的，所述顶针滑设于顶针带上的滑动槽中。

一种自动穿签机，包括送料装置、送签装置和出料装置，还包括上述的穿签装置，所述送料装置、送签装置、穿签装置和出料装置沿所述输送带的输送方向依次布置。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的穿签装置依靠纯机械结构实现驱动顶针往复滑动，进而通过顶针推动签杆滑动穿入物料填充槽中的物料，完成穿签。整个穿签过程不需要其他动力系统，只通过简单的机械结构即实现了穿签工作，能够大大降低成本，使安装和维护更加方便，并且其结构简单紧凑、工作稳定性和可靠性高。本实用新型的自动穿签机由于采用上述穿签装置，同样具有上述优点。

附图说明

图1为自动穿签机的主视结构示意图。

图2为自动穿签机的俯视结构示意图。

图3为送签装置的结构示意图。

图4为送签装置中储签斗与落签控制机构配合的结构示意图。

图5为穿签装置的俯视结构示意图。

图6为穿签装置中槽板的结构示意图。

图7为图6中槽板的侧视结构示意图。

图8为穿签装置中顶针滑设于输送带上的结构示意图。

图9为图8中顶针滑设于输送带上的俯视结构示意图。

图10为出料装置的局部结构示意图。

图例说明：

1、机架；11、弧形导向限位槽；2、送料装置；3、输送带；301、物料带；302、签杆带；303、顶针带；31、物料填充槽；311、侧挡块；32、签槽；33、拨杆；4、送签装置；41、储签斗；42、落签通道；43、签杆挡片；44、第一弹性部件；45、摆动杆；451、滑杆；46、第二弹性部件；47、吊杆；48、连杆；49、凸轮；410、固定座；411、拉紧弹簧；5、穿签装置；51、槽板；511、凸轮槽；52、顶针；53、导杆；6、出料装置；61、顶杆；62、凸轮轨道；63、推板；631、中间推板；632、一级推板；633、二级推板；64、滑块；65、伸缩弹簧；7、压平装置；71、压辊；8、动力装置；81、电机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图5至图9所示，本实施例的穿签装置5包括机架1，机架1上设有输送带3，输送带3上设有若干沿输送带3输送方向间隔布置的物料填充槽31，每个物料填充槽31均对应设有一容纳签杆的签槽32，各签槽32位于对应的物料填充槽31的一侧，输送带3上对应每个签槽32均设有供签杆穿入相应物料填充槽31的穿签通道，签槽32中的签杆可从穿签通道穿入物料填充槽31中，穿签装置5还包括固设于输送带3上方机架1上的槽板51，输送带3上对应每个签槽32均设有一顶针52，顶针52滑设于输送带3上并能通过往复滑动伸入或退出签槽32，各顶针52连接有导杆53，槽板51上设有凸轮槽511，各导杆53随输送带3运行时均通过凸轮槽511并由凸轮槽511导向迫使顶针52往复滑动一次。顶针52往复滑动一次完成一次伸入和退出签槽32的动作，从而将签槽32中的签杆推入物料填充槽31完成穿签。

本实施例的凸轮槽511包括进口端槽段、出口端槽段以及连接于进口端槽段和出口端槽段之间的弧形槽段，沿进口端槽段到出口端槽段的方向弧形槽段与签槽32的距离先逐渐减小再逐渐增大。导杆53进入凸轮槽511后，沿凸轮槽511运行，先带着顶针52向靠近签槽32的方向滑动，顶针52伸入签槽32推动签杆滑动进入物料填充槽31，进而穿入物料填充槽31中的物料；然后导杆53带着顶针52向远离签槽32的方向滑动，顶针52从签槽32缩回完成复位。上述进口端槽段呈喇叭形，利于导杆53进入凸轮槽511。

该穿签装置5依靠纯机械结构实现驱动顶针52往复滑动，进而通过顶针52推动签杆滑动穿入物料填充槽31中的物料，完成穿签。整个穿签过程不需要其他动力系统，只通过简单的机械结构即实现了穿签工作，能够大大降低成本，使安装和维护更加方便，并且其结构简单紧凑、工作稳定性和可靠性高。此外，导杆53沿弧形槽段导向的弧形轨迹运动带着顶针52滑动，顶针52产生柔性的推动力，可减少对签杆的损害。

本实施例中，输送带3包括并排布置且同步运行的物料带301、签杆带302和顶针带303，物料填充槽31设于物料带301上，签槽32设于签杆带302上，顶针52滑设于顶针带303上的滑动槽中。具体设置时，可将物料带301、签杆带302和顶针带303并排绕设在一套驱动辊上，其中签杆带302位于物料带301和顶针带303之间，驱动辊再通过传动机构与自动穿签机的动力装置8相连，进而保证物料带301、签杆带302和顶针带303同步运行，也即保证物料填充槽31、签槽32和顶针52的位置一一对应。将输送带3分为物料带301、签杆带302和顶针带303，可降低制作难度和制作成本。

如图1和图2所示，一种采用本实施例穿签装置5的自动穿签机，还包括设置在机架1上的送料装置2、用于将签杆装入签槽32的送签装置4以及用于将穿签后的物料卸出物料填充槽31的出料装置6，，输送带3位于送料装置2出料端下方，送料装置2、送签装置4、穿签装置5和出料装置6沿输送带3的输送方向依次布置。该自动穿签机的自动化程度高、结构简单紧凑、制造成本低、易于推广；工作稳定性和可靠性好；能够显著降低劳动强度和废品率，显著提升提高生产效率，尤其适合批量化、工厂化加工生产。

本实施例中，如图3和图4所示，送签装置4包括安装于输送带3上方机架1上的储签斗41、与储签斗41底部连通的落签通道42以及用于控制签杆下落到各签槽32中的落签控制机构。落签控制机构包括活动安装于落签通道42下端出口处的签杆挡片43和迫使签杆挡片43阻挡落签通道42下端出口以阻止签杆下落的第一弹性部件44，输送带3上于任意相邻两个签槽32之间均设有一拨杆33，也即每个签槽32的前方均对应设有一根拨杆33，落签控制机构还包括由拨杆33触发动作驱使签杆挡片43脱离落签通道42下端出口以使签杆下落的落签触发组件。

本实施例的落签触发组件包括铰接安装与机架1上的摆动杆45，摆动杆45可通过摆动顶开签杆挡片43使签杆下落到签槽32中的摆动杆45，摆动杆45的一端位于拨杆33随输送带3运行的运动轨迹上，各拨杆33运动至摆动杆45位置时拨动摆动杆45摆动运动顶开签杆挡片43，使签杆挡片43脱离落签通道42下端出口，签杆下落到下方的签槽32中，落签控制机构还包括驱使摆动杆45摆动复位使签杆挡片43在第一弹性部件44作用下重新阻挡落签通道42下端出口的第二弹性部件46。上述第一弹性部件44和第二弹性部件46均为弹簧。在拨杆33不拨动摆动杆45时，第二弹性部件46作用使摆动杆45摆动至对签杆挡片43不施加顶开力的状态，签杆挡片43在第一弹性部件44的作用下阻挡落签通道42下端出口，签杆不会掉落；随着输送带3的运行，输送带3上的拨杆33依次拨动摆动杆45，各拨杆33拨动摆动杆45时使摆动杆45克服第二弹性部件46的作用力摆动，摆动杆45推动签杆挡片43克服第一弹性部件44动作脱离落签通道42下端出口，此时签杆正好掉落到该摆动杆45所对应的签槽32（该签槽32位于摆动杆45的后方）中；拨杆33随输送带3继续运行会脱离摆动杆45，摆动杆45又在第二弹性部件46的作用下复位，同时签杆挡片43在第一弹性部件44的作用下回复至阻挡落签通道42下端出口的状态，重新阻挡签杆下落，直至下一根拨杆33拨动摆动杆45，将一根签杆下落至下一个签槽32中，如此反复，可向每一个签槽32中装入一根签杆。

该送签装置4依靠纯机械结构即实现向每一个签槽32中均装入一根签杆，不需要使用电子控制器件及相关驱动机构，能够大大降低成本，使安装和维护更加方便，并且其结构简单紧凑、工作稳定性和可靠性高。

进一步的，落签控制机构还包括用于引导摆动杆45摆动的导向限位组件，导向限位组件包括设于机架1上的弧形导向限位槽11和固设于摆动杆45上的滑杆451，滑杆451穿设于弧形导向限位槽11中，随着摆动杆45绕铰接轴线摆动运动，滑杆451相应沿弧形导向限位槽11运动，该导向限位组件能够增加摆动杆45摆动的稳定性，同时将摆动杆45限制在设定的摆动范围内，保证动作的可靠性。

本实施例的签杆挡片43为转动连接于储签斗41上的弧形弹性片，弧形弹性片通过往复转动，其远离转动轴线的一端可运动至落签通道42下端出口处或者远离落签通道42下端出口，实现阻挡或放行签杆。

本实施例中，储签斗41包括固定板和活动板，固定板和活动板呈相对间隔设置形成V形的储签斗41；落签通道42包括固定通道板和活动通道板，固定通道板和活动通道板呈相对间隔设置形成竖直的落签通道42，固定板和固定通道板固设于机架1上，活动板和活动通道板连接为一体结构板，一体结构板滑设于机架1上，通过滑动一体结构板可以调节一体结构板与固定板和固定通道板之间的间距大小，也即调整落签通道42的宽度，进而能够用于不同直径的签杆。同时，储签斗41的容量也随落签通道42宽度的改变相应变化。

进一步的，送签装置4还包括用于驱使一体结构板往复滑动的振动机构。该振动机构包括吊杆47、连杆48和凸轮49，吊杆47铰接安装于机架1上，连杆48的一端与一体结构板铰接，连杆48的另一端与吊杆47铰接，凸轮49通过转轴安装于机架1上，凸轮49转动时其凸起部分可驱使吊杆47向一侧摆动，转轴通过带轮传动机构与自动穿签机的动力装置8相连。振动机构还包括迫使吊杆47向另一侧摆动复位的复位组件。该复位组件包括固定座410和拉紧弹簧411，固定座410安装于机架1上且与凸轮49位于吊杆47的同一侧，拉紧弹簧411的两端分别与吊杆47和固定座410相连。

凸轮49转动一圈的过程中，当凸轮49转动至其凸起部分与吊杆47接触时，凸起部分驱动吊杆47克服拉紧弹簧411的作用力向靠近一体结构板的一侧摆动，当凸轮49转动至其凸起部分与吊杆47脱离后，吊杆47在拉紧弹簧411的作用下向远离一体结构板的一侧摆动。这样，凸轮49每转动一圈，吊杆47往复摆动一次，吊杆47再通过连杆48驱使一体结构板往复滑动一次，达到振动的效果。通过振动机构的振动作用，可使得储签斗41中的签杆摆列紧实，并且签杆在重力和振动的双重作用下有序的向落签通道42下端出口的方向移动，保证了落签的有序性和可靠性。

本实施例中，签槽32的深度小于等于签杆的直径，落签通道42下端出口到输送带3的高度差小于签杆的半径，这样在一根签杆落入签槽32后，后续的签杆有一半以上的部分仍位于落签通道42中，不会继续下落或者从落签通道42下端出口的一侧流出，达到严格控制每次均只落下一根签杆的目的，有效保证了送签装置4工作的有序性和可靠性。

本实施例中，如图10所示，出料装置6包括与物料填充槽31底部连通的安装孔以及滑设于安装孔中的推料件，推料件连接有一顶杆61，机架1上设有在顶杆61随输送带3运行过程中迫使顶杆61推动推料件将物料推出物料填充槽31的凸轮轨道62。沿顶杆61通过凸轮轨道62的方向，凸轮轨道62的凸轮面到物料填充槽31的间距先逐渐减小再逐渐增大。

本实施例中，各物料填充槽31由两个间隔安装于输送带3上的侧挡块311构成，两个侧挡块311可调相对间距的安装于输送带3上，两个侧挡块311之间的相对间距可调，也即可调节物料填充槽31的宽度（容积），提高了适用范围。各侧挡块311可采用以下安装方式：在输送带3上与侧挡块311的两侧设置安装滑槽，侧挡块311通过两侧连接有穿设安装滑槽中的螺钉，通过螺钉连接紧固，需要调节两个侧挡块311之间的间距时，只需松紧螺钉，调整侧挡块311沿安装滑槽的安装位置即可。

进一步，推料件包括若干并排设置并能在安装孔内独立滑动推料的推板63，本实施例的推料件包括中间推板631、两个一级推板632和两个二级推板633，两个一级推板632分设于中间推板631两侧并可与中间推板631相对滑动，两个二级推板633分设于两个一级推板632外侧并可与一级推板632相对滑动。安装孔内还滑设有一滑块64，中间推板631、各一级推板632和各二级推板633与滑块64之间均设有伸缩弹簧65，顶杆61连接于滑块64上。在上述物料填充槽31的宽度可调的情况下，该种结构的推料件能够适应不同宽度的物料填充槽31，当物料填充槽31的宽度较小时，两个侧挡块311同时阻挡两个一级推板632和两个二级推板633，滑块64仅可推动中间推板631伸入物料填充槽31将物料推出；当物料填充槽31的宽度较大时，两个侧挡块311仅阻挡两个二级推板633，滑块64可推动中间推板631和两个一级推板632伸入物料填充槽31将物料推出；当物料填充槽31的宽度最大时，两个侧挡块311不阻挡中间推板631、两个一级推板632和两个二级推板633，滑块64可推动中间推板631、两个一级推板632和两个二级推板633伸入物料填充槽31将物料推出。该种由若干推板63组成的推料件，在物料填充槽31的宽度可调的情况下，可以自动适应物料填充槽31的宽度，从而尽可能的提高推出物料的作用面积，有效将物料推出。

本实施例中，自动穿签机还包括将物料填充槽31中的物料压平的压平装置7，压平装置7位于送料装置2和送签装置4之间。压平装置7包括通过转轴安装于输送带3上方的压辊71，压辊71通过传动机构与自动穿签机的动力装置8相连。通过设置压平装置7，一方面能够将装入物料填充槽31的物料整理平整，另一方面在压平物料发的同时能够迫使将伸入物料填充槽31推出物料后的推料件滑动复位。

本实施例的物料填充槽31呈V型，且物料填充槽31底部的宽度小于顶部的宽度。

该出料装置6依靠纯机械结构实现驱动推料件滑动将物料推出，而不需要其他动力系统及相关驱动机构，能够大大降低成本，使安装和维护更加方便，并且其结构简单紧凑、工作稳定性和可靠性高。

本实施例中，自动穿签机的动力装置8包括驱动电机81和带轮传动机构；送料装置2包括物料斗和连接于物料斗底部的螺旋输送机，螺旋输送机的出口端连接导料槽，以将物料导入物料填充槽31。本实施例的自动穿签机还包括成品收集桶。

本实施例中所指的物料可以是肉类原料、面料、土豆泥、红薯泥等食品，也可以是肠类食品。

本实施例中所指的签杆是对签类工具的泛指，其材质、形状和尺寸不应受到限制。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本实用新型的保护范围。