食品生产用自动装盘和上架的机械装置的制作方法

本发明涉及一种食品生产用自动装盘和上架的机械装置，属于食品生产自动化技术领域。

背景技术：

在馒头或面包(以下统称馒头)大规模生产过程中，从和面、发酵、揉面到切型的整个过程都实现了自动化生产，也有相应的生产流水线，但是把馒头装盘，然后把装有馒头的盘子送到蒸架或烤架(以下统称蒸架)上一直靠人工操作。究其原因主要有以下几点：1、生产线上的生馒头体质较软，若用机械手去抓取时，容易变形，变形之后容易从机械手上滑脱；2、装盘时馒头要轻提轻放，防止馒头粘连或变形，3、蒸架是活动体，而且分很多层，不容易机械化上架。另外，馒头花样繁多，需要在较短的时间内，制作出外观精美，质量上等的成品，需要大量的制作人员和多道工序，生产成本高昂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种食品生产用自动装盘和上架的机械装置，以解决馒头自动装盘和上架工作的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种食品生产用自动装盘和上架的机械装置，包括：

机架和用于控制各机构运动的控制器，控制器固定在机架上；

下架装置，用于将空托盘从托盘架上推出；

装盘装置，包括食品传送带和用于抓取馒头或其他食品的机械手，机械手可转动地安装在机架上，所述机械手由驱动机构、左半模和右半模组成，在控制器的作用下，驱动机构驱动左右半模合成一个全模，从而抓取馒头或其他食品；

上架装置，包括托盘传送带、托盘架和托盘推动机械手，托盘传送带用于传送托盘，并在控制器的作用下运行或停止，上架装置与下架装置共用一个托盘传送带；托盘架用于暂时存储托盘，所述托盘架上设有托举装置，托举装置在控制器的作用下，上升或下降固定的距离，以将托盘架上的托盘对准蒸架的空层，并通过托盘推动机械手将托盘推入蒸架。

进一步，所述的装盘装置的驱动机构由左右两组微型气缸组成，两组微型气缸的活动杆与左右半模固定连接。

进一步为了增加抓取馒头时的稳定性，降低因机械手把馒头抓坏而产生的损失，所述的左半模和右半模的形状为碗形，构成碗状抓取结构。

进一步为了增加制作馒头的多样性，所述的左半模和右半模的内侧印有花纹。

进一步，所述的机械手每三个为一组，共设置有四组，并通过机械手转盘安装在机架上，机械手转盘可相对机架正转或反转，四组机械手每次转动90度。

进一步为了增加抓取的成功率，本装置还包括馒头位置检测传感器，用于检测馒头的位置，当馒头传送到位时，馒头位置检测传感器向控制器发送信号，机械手完成一次抓取动作。

进一步，所述馒头位置检测传感器采用反射式红外传感器或超声传感器。

进一步提供一种下架装置的具体结构，所述下架装置上设置有升降装置、电动推杆和托盘位置检测传感器，升降装置在控制器的作用下上升或下降固定的距离，以将空的托盘依次经电动推杆推入传送带，所述托盘位置检测传感器采用反射式红外传感器或超声传感器，当托盘位置检测传感器检测到托盘到位时，发信号给控制器，机械手完成一次放置、打开动作。

进一步，所述机架为镂空结构。

采用了上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1)本发明应用于生产馒头或其他食品的流水线上，将托盘架上的空托盘自动送出推入托盘传送带，在托盘传送带上将馒头装盘，并把装有馒头的托盘经托盘传送带传送依次放入另一托盘架暂存，待一批托盘装满后，送上蒸架，自动完成馒头装盘和上架工作；在此整个过程中，完全自动工作，不需要人工干预，极大地提高了生产效率；

2)本发明的机械手的左右半模的形状为碗形，采用碗状抓取方式，降低了因机械手把馒头抓坏而产生的损失，并且在左右半模的内侧印有花纹，在馒头被抓取装盘的同时制作出多种花样，既降低成本又提高生产效率；

3)本发明的自动化程度高，使用操作方便，可以显著降低操作者的劳动强度，实现自动化生产，并且保证了食品卫生安全。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的主视示意图；

图3为本发明的装盘装置的结构示意图；

图4为本发明的机械手的结构示意图；

图5为本发明的上架装置的托盘架的结构示意图；

图6为本发明的盘子小推车的结构示意图；

图中，1、机架，2、下架装置，2-1、升降装置，2-2、电动推杆，3、装盘装置，3-1、食品传送带，3-2、机械手，3-3、驱动机构，3-4、左半模，3-5、右半模，3-6、微型气缸，3-7、花纹，4、上架装置，4-1、托盘传送带，4-2、托盘架，4-3、托盘推动机械手，4-4、托举装置，5、盘子小推车。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图5所示，一种食品生产用自动装盘和上架的机械装置，包括：

机架1和用于控制各机构运动的控制器，控制器固定在机架1上；

下架装置2，用于将空托盘从托盘架上推出；

装盘装置3，包括食品传送带3-1和用于抓取馒头或其他食品的机械手3-2，机械手3-2可转动地安装在机架1上，所述机械手3-2由驱动机构3-3、左半模3-4和右半模3-5组成，在控制器的作用下，驱动机构3-3驱动左右半模合成一个全模，从而抓取馒头或其他食品；

上架装置4，包括托盘传送带4-1、托盘架4-2和托盘推动机械手4-3，托盘传送带4-1用于传送托盘，并在控制器的作用下运行或停止，上架装置与下架装置共用一个托盘传送带4-1；托盘架4-2用于暂时存储托盘，所述托盘架4-2上设有托举装置4-4，托举装置4-4在控制器的作用下，上升或下降固定的距离，以将托盘架4-2上的托盘对准蒸架的空层，并通过托盘推动机械手4-3将托盘推入蒸架。

优选地，如图3、图4所示，所述的装盘装置3的驱动机构3-3由左右两组微型气缸3-6组成，两组微型气缸3-6的活动杆与左右半模固定连接。

可选地，如图4所示，所述的左半模3-4和右半模3-5的形状为碗形，构成碗状抓取结构。

优选地，如图4所示，所述的左半模3-4和右半模3-5的内侧印有花纹3-7。

优选地，如图3所示，所述的机械手3-2每三个为一组，共设置有四组，并通过机械手转盘安装在机架1上，机械手转盘可相对机架1正转或反转，四组机械手3-2每次转动90度。

优选地，本装置还包括馒头位置检测传感器，用于检测馒头的位置，当馒头传送到位时，馒头位置检测传感器向控制器发送信号，机械手3-2完成一次抓取动作。

可选地，所述馒头位置检测传感器采用反射式红外传感器或超声传感器。

优选地，如图1、图2所示，所述下架装置2上设置有升降装置2-1、电动推杆2-2和托盘位置检测传感器，升降装置2-1在控制器的作用下上升或下降固定的距离，以将空的托盘依次经电动推杆2-2推入传送带，所述托盘位置检测传感器采用反射式红外传感器或超声传感器，当托盘位置检测传感器检测到托盘到位时，发信号给控制器，机械手3-2完成一次放置、打开动作。

可选地，如图1、图3所示，所述机架1为镂空结构。

可选地，如图1、图3、图6所示，本食品生产用自动装盘和上架的机械装置还包括盘子小推车5，用于将空托盘搬运到上架装置处，还可用于将装满馒头或其他食器的托盘运送至他处，盘子小推车5上设有与托盘架4-2相同的用于放置托盘的隔层。

本发明的工作流程如下：

1、馒头制作完成后依次放入装盘装置3的食品传送带3-1上，经食品传送带3-1将馒头传送至机械手3-2附近位置，通过馒头位置检测传感器检测馒头是否到位；判断馒头到位后，控制器控制机械手3-2抓取馒头到预定位置；

2、在上述抓取动作的同时，空的托盘经电动推杆2-2推入托盘传送带4-1，并运送至机械手3-2位置附近，通过托盘位置检测传感器检测空托盘是否到位；当托盘位置检测传感器检测到托盘到位后，控制器控制机械手3-2完成一次放置、打开动作；

3、当托盘装满后，经托盘传送带4-1将托盘传送到托盘架4-2上，托举装置4-4在控制器的作用下，上升或下降固定的距离，将托盘架4-2上的托盘对准蒸架的空层，并通过托盘推动机械手4-3将一组托盘推入蒸架；

4、若蒸架未满转第1步；蒸架若满，给人或其他机械发信号一次，流程结束。

本发明应用于生产馒头或其他食品的流水线上，将托盘架4-2上的空托盘自动送出推入托盘传送带4-1，在托盘传送带4-1上将馒头装盘，并把装有馒头的托盘经托盘传送带4-1传送依次放入另一托盘架4-2暂存，待一批托盘装满后，送上蒸架，自动完成馒头装盘和上架工作；在此整个过程中，完全自动工作，不需要人工干预，极大地提高了生产效率。

本发明的机械手3-2的左右半模的形状为碗形，采用碗状抓取的方式，降低了因机械手把馒头抓坏而产生的损失，并且在左右半模的内侧印有花纹3-7，在馒头被抓取装盘的同时制作出多种花样，既降低成本又提高生产效率。

本发明的自动化程度高，使用操作方便，可以显著降低操作者的劳动强度，实现自动化生产，并且保证了食品卫生安全。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。