一种全自动筷子包装机的制作方法

本发明涉及一种包装设备，尤其是涉及一种全自动筷子包装机。

背景技术：

筷子作为一种需要成组出售至少两根一起出售的商品，在出厂前，必须将其包装起来。筷子的包装主要有两种。一种是相对简易的包装方式，具体是将一捆筷子直接用塑料膜封包在一起，包装成一个四棱柱形状。

CN 202686791 U公开了一种复合型筷子包装机，包括机架，所述的机架上设有内包装置和外包装置，所述的内包装置包括设置在机架上的供筷子放置的储料装置，储料装置的底部的一侧设有出料口，出料口的一端连接有内包装送膜装置和推动装置，另一端设有内包装封口装置，所述的外包装置和内包装置间设有传送装置，所述的外包装置包括外包装送膜装置和外包装封口装置，所述的外包装送膜装置包括供外包装膜放置的外包装膜辊，外包装膜辊的一侧连接有导向管，导向管远离外包装膜辊的一端设有外包装整理装置，所述的外包装整理装置包括整理槽和由气缸驱动的整理板，传送装置靠近外包装置的一侧为传送出口，所述的整理槽的槽口设置于传送装置传送出口的下方，所述的整理槽的底部外侧为与导向管配合设置的整理槽导向曲面，整理槽靠近导向管的一侧设有与导向管同轴设置的推杆，推杆伸入整理槽内，整理槽远离导向管的一侧开设有整理槽出口，整理槽出口外设有导膜板，导膜板的两侧设置在机架上，中部向下凹陷，并在凹陷内侧形成导膜板曲面，导膜板的上方设有横向封口装置，导膜板凹陷内的导膜板曲面与整理槽导向曲面配合设置，当进行输送包装材料时，包装材料沿所述的导向管的外侧壁、整理槽导向曲面和导膜板导向曲面进行输送，所述的导膜板远离整理槽的一端设有纵向封口装置，所述的推杆延伸并伸入导膜板的凹陷内，并可在整理槽和导膜板凹陷内作往复运动。该筷子包装机不能对内包装进行检测是否有空包装，且其自动化程度低。

CN 2841504 Y公开了一种全自动卫生筷纸套包装机。由以下几个单元构成：下筷及将筷子送到包装纸套的供送单元，供送单元终端有一个气咀正对着纸套开口并吹开纸套的气路控制单元，正对着气咀有一个控制卫生筷插入纸套中心部位的纸套工作平台，紧靠纸套工作平台设有一个将插好纸套的卫生筷进行传送及计数的传送、计数单元。该全自动卫生筷纸套包装机只能完成单双卫生筷的包装，卫生筷的一端仍然会外露出纸袋，不能按一定数量将卫生筷打包，不利于卫生筷的运输。

CN 203544415U一种新型的筷子包装机，它包含机体、筷子斗、薄膜架、薄膜、第一牵膜轮、第二牵膜轮、第一封膜切断轮、第二封膜切断轮、切刀，弹簧调节手轮、成品斗、齿轮、接近开关、电机和推筷子杆；机体的上部设置有筷子斗，筷子斗的右侧设置有薄膜架，薄膜的一端绕制在薄膜架上，推筷子杆设置薄膜架下端，薄膜的另一端经推筷子杆的下侧设置在第一牵膜轮和第二牵膜轮之间，第一牵膜轮和第二牵膜轮设置在筷子斗的左侧下部，第二牵膜轮设置在第一牵膜轮的前部，第二牵膜轮的前侧设置有两个弹簧调节手轮，第一封膜切断轮和第二封膜切断轮设置在第一牵膜轮和第二牵膜轮的左侧，且第二封膜切断轮设置在第一封膜切断轮的前侧，第一封膜切断轮和第二封膜切断轮之间设置有薄膜，第二封膜切断轮上设置有切刀，机体的左侧设置有成品斗，机体内侧的上部设置有连接牵膜轮和封膜轮的传动齿轮，且齿轮设置在第一封膜切断轮的下部，且齿轮的一侧设置有接近开关，接近开关与机体上部连接，电机设置在机体下部的中间，且电机与第一封膜切断轮的下部齿轮连接。该筷子包装机不适合纸套包装筷子，且不能对单双筷子包装纸袋后再按一定数量打包。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单，使用方便，连续式打包筷子的全自动筷子包装机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动筷子包装机，由以下几个单元构成：

筷子供送机构：将筷子分成单双并供送至纸套摆放台；

筷子纸套封装装置：接收筷子供送机构供送的筷子，并用纸套将筷子进行内包装处理；

筷子内包装检测装置：检测筷子纸套封装装置传送的筷子，并检测出不合格的样品并剔除，将合格的筷子传送至筷子排列装置；

筷子排列装置：将内包装好的筷子按设定数量整齐排列，包括传动链条、排列架、机架和挡板，所述排列架固定在传动链条上，并能随传动链条转动，排列架的开口方向与传动链条的传动方向一致；所述排列架的后端设有挡板；所述挡板上安装有红外感应器；所述传动链条的一侧设有主传动轮，其另一侧设有从传动轮，所述主传动轮和从传动轮通过支撑杆固定在机架上，所述主传动轮与伺服电机电连接；所述红外感应器、伺服电机与控制中心连接；

筷子输送机构：将筷子排列装置上排列好的筷子吸取、摆放成垛，并推送至筷子外包装打包装置；

筷子外包装打包装置：将筷子按规格进行外包装打包，并将外包装好的筷子送至筷子存放台或传送带上；

控制中心：与筷子供送机构、筷子纸套封装装置、筷子内包装检测装置、筷子排列装置、筷子输送机构和筷子外包装打包装置电连接，并控制它们的运行状态。

进一步，所述排列架由若干片排列板组成；所述排列板呈“ㄥ”形；所述排列板由底板和侧板组成，底板和侧板为一体成型板，所述底板和侧板的连接处设有弧形倒角；所述底板上开设有2个或多个固定孔；所述侧板的一端设有的侧边，所述底板远离侧边的一端设有斜边。

优选，所述侧边与侧板延伸方向呈120~150°的夹角，方便筷子从排列架的一侧进入并摆放在排列架上。所述斜边与底板延伸方向呈120~150°的夹角。

进一步，筷子排列装置还包括竖向限位装置，所述竖向限位装置包括圆筒、连接杆、横架板和支柱，所述圆筒套设在连接杆的一端，位于排列架的右上方；所述连接杆固定在横架板上，所述横架板固定在支柱上，并可绕支柱旋转或在支柱上上下移动。竖向限位装置可以有效避免筷子在进入排列板时因惯性在排列板上移动而碰到挡板发生跳动的现象。

进一步，所述筷子供送机构，包括筷子下料斗、下料挡板、筷子拨轮、弹簧拉柱、拨片、机架和传送链条，所述筷子下料斗的左侧设有下筷驱动电机，下筷电机经传动带驱动筷子拨轮和拨片的转轴；所述下料挡板通过合页或转轴与筷子下料斗连接，其底部设有与下料挡板连接的弹簧拉柱，下料挡板与筷子下料斗之间设有凹槽，便于驱动筷子拨轮的安装及分拨筷子下料斗内的筷子；所述机架上还设有拨片和前挡板；所述拨片下方设有传送链条；所述传送链条末端与筷子纸套封装装置连接。

进一步，筷子纸套封装装置，包括纸套摆放台、纸套推板、横向弹性柱和第一喷气嘴；所述纸套推板通过横向弹性柱固定在纸套摆放台上；所述纸套摆放台与筷子供送机构的连接处设有第一喷气嘴，喷气嘴的出气口对准纸套推板的前端；所述第一喷气嘴与第一气泵连接；所述纸套摆放台末端与筷子传送带连接。

进一步，所述纸套推板前端相对的机架上设有第一光电检测器，所述第一光电检测器与控制中心连接，纸套推板右侧设有纸套限位板，所述纸套限位板通过旋转转轴与纸套摆放台连接，所述旋转转轴与控制中心连接；所述第一喷气嘴与纸套摆放台水平方向呈15~45°夹角，第一喷气嘴向下倾斜5~10°安装在机架上。

进一步，筷子内包装检测装置，包括第一气泵和至少1个第二喷气嘴，所述第二喷气嘴安装在传送架上，水平方向与传送架呈30~45°夹角，且竖向向下倾斜5~10°，其出气口对准传送架中部的传送线的中心，所述喷气嘴与第一气泵连通。

进一步，所述筷子内包装检测装置还包括第二光电检测器、第三光电检测器和控制中心，所述第二光电检测器和第三光电检测器安装在传送架上，位于第二喷气嘴的两侧，两者相隔的距离等于筷子包装袋的长度与相邻筷子传送间隔距离之和，所述控制中心和第二光电检测器、第三光电检测器电连接。

进一步，所述筷子输送机构包括吸板、推杆和筷子摆放台；所述吸板与第二气泵连接，固定在第一滑杆上，并沿第一滑杆前后移动，将排列架上的筷子吸取并移至筷子摆放台上；所述推杆与液压杆连接，将筷子摆放台上的筷子推送至筷子外包装打包装置上。

进一步，所述筷子外包装打包装置包括包装袋压板、支撑架、第三喷气嘴、旋转支柱、电机和传送机械臂；所述包装袋压板的一端固定在机架中间，另一端端部设有2个第三喷气嘴；所述第三喷气嘴与第二气泵连通，所述支撑架包括分别固定在机架两侧的第一架板和第二架板，所述第一架板和第二架板分别固定在旋转支柱上，并随旋转支柱的转动而旋转，所述旋转支柱由电机驱动旋转；所述传送机械臂固定在第二滑杆上，并沿第二滑杆左右移动，将推入包装袋内的筷子传送至筷子存放台或传送带上。

进一步，第一架板和第二架板均有架底板、架侧板、架顶板和连接板组成，所述架底板和架顶板的前端设有30~45°斜面，其中部与斜面和后端的连接处设有圆弧倒角；所述连接板与架底板中部固定连接，其上设有与旋转支柱连接的固定通孔；第一架板和第二架板的旋转角度为90°。

进一步，所述第三喷气嘴相对向包装袋压板的中心线倾斜3~15°，便于将包装袋吹开。

本发明一种全自动筷子包装机的有益效果：

1）结构简单，使用方便，通过传动链条驱动排列板的移动，动态下整齐排列摆放筷子，便于连续式打包筷子；

2）喷气嘴可以快速剔除筷子内包装过程中空的纸套进入后续的打包工序，采用光电检测，可以精准地检测出打包不合格的筷子包装袋和筷子，提高了筷子打包的效率和合格率；

3）排列板呈“ㄥ”形，便于筷子的摆放一起后续的吸取移走；侧板的一端设侧边，便于筷子从排列板的一端进入排列板内，其底板上的固定孔，便于排列板固定在传动链条上；

4）双向限位装置可以有效避免筷子在进入排列板时因惯性在排列板上移动而碰到挡板发生跳动的现象，进而确保筷子整齐排列在排列架上；

5）挡板可以防止筷子从排列架另一侧移出，其上的红外感应器可以检测排列板上是否摆放了筷子，控制中心还可以根据红外感应器反馈的信号对排列架上的筷子进行计数；

6）采用第三喷气嘴和安装在旋转支柱上的支撑架，实现全自动化完成对筷子外包装袋的打开和支撑，提高了筷子包装的效率，降低了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1—为本发明一种全自动筷子包装机的结构示意图；

图2—为图1中筷子供送机构和筷子纸套封装装置的放大示意图；

图3—为图1中筷子内包装检测装置的放大示意图；

图4—为图1中筷子排列装置的放大示意图；

图5—为图4中排列板的结构示意图；

图6—为图1中筷子输送机构的结构示意图；

图7—为图1中筷子外包装打包装置的结构示意图；

图8—为图7中第一架板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，本发明的一种全自动筷子包装机，由以下几个单元构成：

筷子供送机构101：将筷子分成单双并供送至纸套摆放台；

筷子纸套封装装置102：接收筷子供送机构101供送的筷子，并用纸套将筷子进行内包装处理；

筷子内包装检测装置103：检测筷子纸套封装装置102传送的筷子，并检测出不合格的样品并剔除，将合格的筷子传送至筷子排列装置105；

筷子排列装置105：将内包装好的筷子按设定数量整齐排列；

筷子输送机构106：将筷子排列装置105上排列好的筷子吸取、摆放成垛，并推送至筷子外包装打包装置107；

筷子外包装打包装置107：将筷子按规格进行外包装打包，并将外包装好的筷子送至筷子存放台或传送带上。

控制中心104：与筷子供送机构101、筷子纸套封装装置102、筷子内包装检测装置103、筷子排列装置105、筷子输送机构106和筷子外包装打包装置107电连接，并控制它们的运行状态。

参照图2，所述筷子供送机构101，包括筷子下料斗1、下料挡板2、筷子拨轮4、弹簧拉柱、拨片5、机架13和第一传送链条，所述筷子下料斗1的左侧设有下筷驱动电机，下筷电机经传动带驱动筷子拨轮4和拨片5的转轴；所述下料挡板2通过合页或转轴与筷子下料斗1连接，其底部设有与下料挡板2连接的弹簧拉柱，下料挡板2与筷子下料斗1之间设有凹槽，便于驱动筷子拨轮4的安装及分拨筷子下料斗1内的筷子；所述机架13上还设有拨片5和前挡板3；所述拨片5下方设有传送链条；所述第一传送链条末端与筷子纸套封装装置102连接。

参照图2，筷子纸套封装装置102，包括纸套摆放台、纸套推板9、横向弹性柱7和第一喷气嘴6；所述纸套推板9通过横向弹性柱7固定在纸套摆放台上；所述纸套摆放台与筷子供送机构101的连接处设有第一喷气嘴6，喷气嘴的出气口对准纸套推板9的前端；所述第一喷气嘴6与第一气泵12连接；所述纸套摆放台末端与筷子传送带连接。

所述纸套推板9前端相对的机架13上设有第一光电检测器8，所述第一光电检测器8与控制中心104连接，纸套推板9右侧设有纸套限位板10，所述纸套限位板10通过旋转转轴11与纸套摆放台连接，所述旋转转轴11与控制中心104连接；所述第一喷气嘴6与纸套摆放台水平方向呈15°夹角，第一喷气嘴6向下倾斜10°安装在机架13上。

参照图3，筷子内包装检测装置103，包括第一气泵12和1个第二喷气嘴17，所述第二喷气嘴17安装在传送架16上，水平方向与传送架16呈30°夹角，且竖向向下倾斜10°，其出气口对准传送架16中部的传送线19的中心，所述第二喷气嘴17与第一气泵12连通。所述第二喷气嘴17与第一气泵12连通的管路上设有风力调节阀14。

所述筷子内包装检测装置103还包括第二光电检测器15、第三光电检测器18和控制中心104，所述第二光电检测器15和第三光电检测器18安装在传送架16上，位于第二喷气嘴17的两侧，两者相隔的距离等于筷子包装袋的长度与相邻筷子传送间隔距离之和，所述控制中心104和第二光电检测器15、第三光电检测器18电连接。所述传送线19的一端与筷子内包装装置末端的传送带连接，另一端经第二传送链条22与筷子排列装置105连接；传送线19与第二传送链条22之间设有压条21，所述压条21的一端通过压块20固定在传送架16上，其另一端自然转饶且压靠在传送链条上方，便于筷子呈一定倾斜角度进入筷子排列装置105内。

参照图4，筷子排列装置105，包括传动链条26、排列架、机架13和挡板27，所述排列架固定在传动链条26上，并能随传动链条26转动，排列架的开口方向与传动链条26的传动方向一致；所述排列架的后端设有挡板27；所述挡板27上安装有红外感应器28；所述传动链条26的一侧设有主传动轮25，其另一侧设有从传动轮29，所述主传动轮25和从传动轮29通过支撑杆24固定在机架13上，所述主传动轮25与伺服电机电连接；所述红外感应器28、伺服电机与控制中心104连接；

参照图5，所述排列架由若干片排列板23组成；所述排列板23呈“ㄥ”形；所述排列板23由底板23-1和侧板23-5组成，底板23-1和侧板23-5为一体成型板，所述底板23-1和侧板23-5的连接处设有弧形倒角23-3；所述底板23-1上开设有2个固定孔23-2；所述侧板23-5的一端设有的侧边23-4，所述底板23-1远离侧边23-4的一端设有斜边23-6。

所述侧边23-4与侧板23-5延伸方向呈120°的夹角，方便筷子从排列架的一侧进入并摆放在排列架上。所述斜边23-6与底板23-1延伸方向呈120°的夹角。

筷子排列装置105还包括竖向限位装置，所述竖向限位装置包括圆筒30、连接杆31、横架板32和支柱33，所述圆筒30套设在连接杆31的一端，位于排列架的右上方；所述连接杆31固定在横架板32上，所述横架板32固定在支柱33上，并可绕支柱33旋转或在支柱33上上下移动。竖向限位装置可以有效避免筷子在进入排列板23时因惯性在排列板23上移动而碰到挡板27发生跳动的现象。

参照图6，所述筷子输送机构106包括吸板34、推杆39和筷子摆放台；所述吸板34与第二气泵36连接，并通过连杆35固定在第一滑杆37上，并沿第一滑杆37前后移动，将排列架上的筷子吸取并移至筷子摆放台上；所述推杆39与液压杆38连接，将筷子摆放台上的筷子推送至筷子外包装打包装置107上；所述推杆39两侧设有限位挡板40，所述限位挡板40的右端设有卡板41。

参照图7，所述筷子外包装打包装置107包括包装袋压板46、支撑架、第三喷气嘴47、旋转支柱50、电机和传送机械臂43；所述包装袋压板46的一端固定在机架13中间，另一端端部设有2个第三喷气嘴47；所述第三喷气嘴47与第二气泵36连通，所述支撑架包括分别固定在机架13两侧的第一架板44和第二架板45，所述第一架板44和第二架板45分别固定在旋转支柱50上，并随旋转支柱50的转动而旋转，所述旋转支柱50由电机驱动旋转；所述传送机械臂43固定在第二滑杆42上，并沿第二滑杆42左右移动，将推入包装袋内的筷子传送至筷子存放台或传送带上。

参照图8，第一架板44和第二架板45均有架底板44-6、架侧板44-4、架顶板44-7和连接板44-3组成，所述架底板44-6和架顶板44-7的前端设有45°斜面44-5，其中部与斜面44-5和后端的连接处设有圆弧倒角44-1。所述连接板44-3与架底板44-6中部固定连接，其上设有与旋转支柱50连接的固定通孔44-2；第一架板44和第二架板45的旋转角度为90°。

所述第三喷气嘴47相对向包装袋压板46的中心线倾斜8°，便于将包装袋吹开。

本发明一种全自动筷子包装机的工作原理及使用方法：筷子存放在筷子下料斗1内，通过调节弹簧拉柱的长度，可以调节筷子下料斗1内筷子的下料速度，筷子经位于凹槽处的筷子拨轮4分开并下落至传送链条上，再经拨片5拨正后，经传送链条传送至纸套摆放台处，同时，在第一喷气嘴6气流的作用下纸套张开，便于筷子从纸套的中心部位套入纸套内，当第一光电检测器8检测到竹筷已经完全套入纸套内，则控制中心104控制旋转转轴11转动，纸套限位板10旋转90°，与纸套推板9平行，待纸套在卫生筷的自身重力作用下落至传送带上，纸套限位板10反转90°，与纸套推板9垂直；相应地，纸套摆放台上的纸套在横向弹性柱7的作用下向前移动，完成筷子自动插入纸套。

插入纸套的筷子进入传送架16后，安装在传送架16上的喷气嘴，通过向传送线19喷气，如果筷子包装袋内未装入筷子，其质量较轻，喷气嘴出来的气流则会将空的筷子包装袋吹离传送线19，可以有效防止空的筷子包装袋进入后续的打包过程，提高了工作效率。

传送架16上安装的第一光电检测器8和第二光电检测器15，由于两者相隔的距离大于筷子包装袋的长度，当第一光电检测器8和第二光电检测器15检测到传送线19上的物品均为筷子或筷子包装袋或没有物品时，则说明筷子套入筷子包装袋是合格的；当第一光电检测器8和第二光电检测器15检测到传送线19上的物品分别为筷子和筷子包装袋时，则控制器会发出筷子套入不合格的提醒信息或警惕铃声，便于工作人员及时剔除包装不合格的产品，提高了筷子打包过程中筷子打包的合格率。

筷子通过第二传送链条22从排列架的右侧进入排列板23内，排列板23后端的挡板27可以防止筷子因惯性而移出排列板23，通过旋转架板32，使连接杆31的末端的圆筒30位于排列板23的上方，且与排列板23呈一定夹角，再调整架板32在支柱33上的垂直位置，使圆筒30下端面离排列板23的距离小于等于10cm，当筷子在排列板23上发生跳动时会与圆筒30发生碰撞，圆筒30会对筷子产生一个竖向作用力，防止筷子跳动而跳出排列板23；因此，排列架右上方的竖向限位装置可以防止筷子在进入排列板23时因惯性在排列板23上移动而碰到挡板27发生跳动，进而确保传送装置传送至排列架上的筷子整齐地摆放在排列板23上；同时，挡板27上的红外感应器28将检测到筷子到位的信号发生至控制中心104，控制中心104启动伺服电机，伺服电机带动主传动轮25转动，进而带动链条转动，排列架随链条转动而向左移动一个排列板23的距离，下一双筷子通过传送装置送至后一排列板23内，重复上述操作，直到挡板27上的全部或连续排列的指定数量的红外感应器28均发生筷子到位信号至控制中心104，控制中心104关闭伺服电机，链条停止转动，排列架上的筷子可以通过吸取装置统一吸取并离开排列架，进而实现对筷子连续化、动态排列摆放的操作。

排列架上排列好的筷子达到设定数量时，控制中心104启动电机驱动连杆35带动吸板34向下移动（即向排列架移动），第二气泵36启动，使吸板34底部产生负压，然后吸板34将筷子从排列架上吸取，然后沿第一滑杆37向后（即从筷子排列架向筷子摆放台）移动，当移至筷子摆放台上方时，连杆35向下移动，然后第二气泵36关闭，吸板34底部的筷子摆放在筷子摆放台上，重复上述操作数次（例如，单次吸板34吸取的筷子数为10双，外包装的规格为100双/包，则重复次数为10次），直到筷子摆放台上筷子的数量达到外包装指定的数量时，控制中心104启动液压装置，液压杆38带动推杆39向右移动，推杆39将筷子在限位挡板40之间右移，并通过卡板41进入筷子外包装打包装置107。

筷子外包装用的包装袋48开口的一侧压至包装袋压板46下方，且第三喷气嘴47位于包装袋48开口侧边内，控制启动第二气泵36，包装袋压板46下方的第三喷气嘴47喷吹气体可以将包装袋48吹开，然后，电机驱动旋转支柱50旋转，带动支撑架旋转90°，第一架板44和第二架板45前端的架侧板44-4与包装袋48前端接触，将包装袋48撑开，这样便于推杆39从第一架板44和第二架板45后端将排列好的筷子推入包装袋48进行分包包装，再通过移动传送机械臂43将包装好的筷子推至存放台49上，然后，电机驱动旋转支柱50反转，带动支撑架反转90°，第三喷气嘴47再次喷吹气体，重复上述操作，即可循环完成包装袋48的分开和支撑，实现全自动化完成筷子的纸套封装和外包装打包工序。

本发明一种全自动筷子包装机，根据筷子的长度和传送线19上相邻筷子之间的间隔距离，所述第二光电检测器15和第三光电检测器18相隔的距离还可以为25cm、26cm、27.5cm或30cm；设置多个第二喷气嘴17时，相邻的第二喷气嘴17之间的间隔距离还可以为27cm、28cm或29cm；根据筷子包装袋的材质（如纸质和塑料）和长度不同，所述第二喷气嘴17喷出的气流的压力还可以为0.3m/s、0.4m/s或0.6m/s；根据筷子内包装袋的结构，所述侧边23-4与侧板23-5延伸方向的夹角还可以呈130°、135°、140°或150°；根据挡板27上红外感应器28的安装位置，所述斜边23-6与底板23-1延伸方向的夹角还可以呈130°、135°、140°或150°，以便红外感应器28的准确检测；根据第一架板44和第二架板45的安装间距以及分包包装筷子的数量，所述架底板44-6和顶板的前端还可以设有35°、40°或45°的斜面44-5；所述第三喷气嘴47相对向包装袋压板46的中心线倾斜3°、8°、10°、12°或15°；以上技术特征的改变，本领域的技术人员通过文字描述可以理解并实施，故不再另作附图加以说明。