本实用新型属于自动化机械制造技术领域，具体设计一种针对沿海地区鲅鱼外出口包装而设计的高度自动无人化绿色包装的流水线。
背景技术：
鲅鱼，学名蓝点马鲛，分布于北太平洋西部。我国山东南部沿海为其主要渔场之一，其每年捕捞量达15万吨以上。鲅鱼肉质坚实紧密、营养丰富，有很高的食用价值，但现今并没有成熟的鲅鱼包装的流水线生产设备。现在鲅鱼的包装主要由人力完成作业，无法保证卫生，效率低下。应艳杰等提出设计了一种外抽式真空包装机，参见CN202279268U，其大致包括龙门架轴套、下热封条、上热封条、电热元件，用于大型鱼类的真空包装，但该方案设备功能单一，只能进行密封操作，无法完成包装的一体化，且方案人仍需要大量的人工操作，造成劳动力浪费。许火金提出设计了一种鱼类自动包装机构，参见CN203623998U，具有一定的自动化程度，但其包装袋的填装仍需手工完成，且装置的精准度和包装真空程度不高。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本实用新型提供了一种新的鲅鱼出口包装流水线，利用鲅鱼给进机构、内袋自动包装机构、给冰机构、外箱体包装传送机构进行鲅鱼的流水线自动化一体式包装，并利用机构自动完成卷轴状包装袋的展开，大大提高了包装效率，降低了人力成本。
为了实现上述技术目标，本发明采用以下技术方案：
一种自动化的鲅鱼包装流水线，其特征在于：包括鲅鱼给进机构、内袋自动包装机构、给冰机构、外箱体包装传送机构；所述的鲅鱼给进机构包括给进传送平台，给进传送平台的进口端设置鲅鱼给进区，给进传送平台的出口端与传送滑道连接，所述的传送滑道沿下开口抛物线的轨迹向前延伸，且传送滑道的末段垂直向下延伸形成内袋塑形部；
所述的内袋自动包装机构包括内袋支架、背部夹紧滚轮、背部封口热熔、端部封口热熔和热熔传动机构，所述的内袋支架上设有固定内袋芯筒的内袋转轴，内袋经导向杆引导至传送滑道末段的内袋塑形部，所述的内袋塑形部呈圆筒状，内袋塑形部后侧的上端设有一对相互啮合的用于咬合包装袋两侧边的背部夹紧滚轮，背部夹紧滚轮经驱动电机传动；所述的背部封口热熔包括两个用于压合内袋两侧边的背部封口热压板，两个背部封口热压板竖直相对设置在内袋塑形部后侧且位于所述背部夹紧滚轮的下侧；所述的端部封口热熔包括两个用于压合内袋上、下端面的端部封口热压板，两个端部封口热压板水平相对设置在内袋塑形部的底部，且其中一个端部封口热压板上设有用于分割内袋的分割刀片，所述的两个背部封口热压板和两个端部封口热压板的之间封口压合动作分别经热熔传动机构驱动；
所述的外箱体包装传送机构包括包装传送平台，包装传送平台的进口端与内袋自动包装机构的出口位置相配合，包装传送平台的出口端设有外箱体自动包装平台，所述的外箱体包装自动机构包括L形的内弯平台，所述的内弯平台包括横向段和纵向段，所述的横向段包括开口端和与纵向段连通的连接端，横向段的开口端设有自开口端向连接端推进的第一推杆，横向段的连接端设有自连接端沿纵向段向外推出的第二推杆，所述的内弯平台通过横向段承接在包装传送平台的出口端；
所述的给冰机构包括冰桶、导向滑板和红外扫描仪，冰桶经出冰口与导向滑板相连通，导向滑板将冰块引至包装传送平台，所述的出冰口上设置给冰闸门，给冰闸门经闸门控制机构控制，所述的闸门控制机构与红外扫描仪电连接。
通过上述技术方案，本实用新型可实现内袋与外部包装箱一体包装成型，使用高分子可降解材料作为包装内袋包装鲅鱼，中间用泡沫箱包装，隔层放有冰块，最外层运用包装纸箱实现外包。本实用新型包括鲅鱼给进机构、内袋自动包装机构、给冰机构、外箱体包装传送机构几大模块，鲅鱼给进机构中使用给进传送平台对鲅鱼进行初步传送，给进传送平台使用能够的是传送带机构，本实用新型中使用的传送带与本领域公知技术相同都是包括支架、电动机、减速箱、齿轮、链条、皮带等部分组成，采用皮带传动，具有衔接性、连续性、稳定性强的优势。鲅鱼经过给进传送平台的传送进入传送滑道，传送滑道沿下开口抛物线的轨迹向前延伸，管道采用柔性过渡圆角设计，在移动过程中可控制传送速度，减少鱼身损伤。鲅鱼进入传送滑道之后，实际上内袋自动包装机构也同时开始运作，内袋一开始为平面状的通过内袋转轴固定在内袋支架上，开始运作前下拉一部分卡至导向杆，经过导向杆的导向作用后，被引导至传送滑道的末段的内袋塑形部，内袋塑形部是圆筒状的，因此可以将内袋从平面状变成桶状，内袋的上端被一对相互啮合的背部夹紧滚轮咬住得到初步的定型，使用背部夹紧滚轮可以实现背部内袋的缝合，推动塑形后圆筒状内袋的的垂直运动，并且随着首次的固定，可实现后续变形的连续，本实用新型的背部夹紧滚轮采用塑胶材质，小直径设计，具有摩擦力大、咬合效果好、不伤内袋的优点。随着背部夹紧滚轮的转动，带动内袋下移，此时背部封口热熔夹紧内袋进行侧面的热熔封口，同时端部封口热熔夹紧内袋下端进行底部的热熔封口，当内袋形状热封成形后，鲅鱼通过传送滑道进入内袋中，背部夹紧滚轮继续转动，内袋下移，端部封口热熔再次启动，对内袋上部进行封口，与此同时端部封口热压板上的分割刀片启动，将完全包装好的鲅鱼包装袋与包装纸完成分离切割，当端部封口热熔再次打开时，带包装内袋的鲅鱼会落入事先放置在包装传送平台上的泡沫包装箱内，然后泡沫包装箱在包装传送平台（包装传送平台实际上也是一个传送带机构）的带动下运送至给冰机构的冰桶，红外扫描仪检测到泡沫包装箱的位置后通过闸门控制机构控制闸门打开，冰块落入泡沫包装箱内，泡沫包装箱内继续向前运动至外箱体自动包装平台，本技术方案中外箱体包装部分是由两个推动方向互相垂直的推杆实现的，外包装箱事先放置在L形内弯平台的拐弯处，第一推杆将泡沫包装箱事先放置的包装外箱内，然后第二推杆沿L形内弯平台的纵向段向外将完整的包装箱推出，包装箱被推入外箱体自动包装平台的限位处进行外箱的封口。然后将包装后的包装箱取下，放置新的包装外箱，进行下一次包装。值得注意的是，本实用新型的包装箱采用侧面横向链接，在第二推杆推动时可使包装箱的开口侧在L形内弯平台侧壁的限制下实现自然闭合，减少操作工序。本技术方案中使用的推杆优选可以使用螺旋推杆，该螺旋推杆由螺旋推杆步进电机驱动，还包括螺旋推杆外壳，水平推杆，丝杆等机构，本技术方案中的螺旋推杆与现有技术相同不赘述，本技术方案的推杆使用现有的液压推杆亦可以实现。本实用新型的目的是为了解决目前社会存在的鲅鱼外出口包装人工低效不卫生、包装袋需要单个封装低效、热熔分切多工序的问题，以实现连续性的自动化流水运作，从鲅鱼入流水线、封装套袋、热熔分切复合到外包装工序的运作全部实现高度自动化操作。
进一步，本实用新型所述的热熔传动机构包括圆柱齿轮、上齿条、下齿条、左操作臂和右操作臂，圆柱齿轮的轮轴经步进电机驱动，所述的上齿条和下齿条上下平行相对，圆柱齿轮上下两侧的齿面分别与上齿条和下齿条啮合，上齿条的左端与左操作臂连接，下齿条的右端与右操作臂连接，背部封口热熔的两个背部封口热压板分别与热熔传动机构的左操作臂和右操作臂固定连接，端部封口热熔的两个端部封口热压板分别与另外一个热熔传动机构的左操作臂和右操作臂固定连接。
通过上述技术方案，热熔传动机构是背部封口热熔和端部封口热熔的核心，锁着步进电机的转动，圆柱齿轮以及与之啮合的上、下齿条开始转动，与上、下齿条固定的左、右操作臂开始相互靠近，左、右操作臂的移动直接带动预支连接的封口热压板相互靠近，在两片热压板的压力下可以夹住内袋包装纸，通过热量将包装纸融化封口，本技术方案的热熔传动机构适应齿轮齿条啮合传动，不仅结构简单，而且传递动力大，可以保证恒定的传动比，整个热熔传动机构的可靠性高，工作平稳，寿命长。
进一步，本实用新型所述的两个相互啮合的背部夹紧滚轮经传动轴分别与传动齿轮连接，两个传动齿轮之间也相互啮合，且其中一个传动齿轮与驱动齿轮啮合，所述的驱动齿轮经步进电机驱动。
本实用新型的背部夹紧滚轮，热熔传动机构均采用步进电机作为动力部分，其步距值不受各种干扰因素的影响，误差不长期积累，控制性能好。
进一步，本实用新型所述的端部封口热压板包括相互对称的上下两块热压板，上下两块热热压板之间预留开口部，所述的分割刀片设在其中一个端部封口热压板的开口部内。
进一步，本实用新型所述端部封口热熔开口部的两侧设有滑槽，所述分割刀片的两端与滑动臂连接，所述的滑动臂嵌入开口部两侧的滑槽内，所述的定位板设在端部封口热压板的后侧，定位板和端部封口热压板的后端面之间设有两个支撑杆，定位板上设有与所述支撑杆配合的通孔，支撑杆的一端与端部封口热压板的后端面固定连接，支撑杆的另外一端配合插入定位板的通孔内，所述支撑杆上套有支撑弹簧，所述支撑弹簧的外径大于通孔外径，支撑弹簧支撑在定位板和端部封口热压板的后端面之间，所述的定位板与热熔传动机构的左操作臂或右操作臂连接。
通过上述技术方案，本技术方案的分割刀片实际上通过两侧的滑动臂与定位板固定连接，而定位板是直接与操作臂连接的，定位板与端部封口热压板的后端面之间通过支撑弹簧支撑，其工作过程如下：圆柱齿轮的转动带动齿条位移从而使操作臂带动端部封口热压板移动，嵌入分割刀片的热压板，前期由于弹簧张力的作用定位板不会直接带动分割刀片向前做切割动作，而是带动整个端部封口热压板移动，当两个端部封口热压板接触后，由于热压板之间相互作用力的缘故，热压板停止运动，定位板克服支撑弹簧的弹性形变穿过支撑杆带动刀片继续向前移动，即完成一次切割动作，当切割完成后随着两个热压板的分离，在支撑弹簧的作用下分割刀片也会随之回复原位，因此本技术方案的分割刀片采用弹簧推动/撤离，是一种纯机械结构的自动化操作，使用更加稳定可靠。
进一步，本实用新型分割刀片的位置固定距离在内袋塑形部下端开口处10cm的位置上。
进一步，本实用新型的鲅鱼给进机构、内袋自动包装机构、给冰机构、外箱体包装传送机构采用PLC控制系统统一控制。
通过上述技术方案，本实用新型采用PLC控制本自动化机械装置，可以保证装置运行的稳定性、可靠性、抗干扰能力。并且PLC体积小、功耗小、使用灵活、方便维修。
本实用新型的有益效果在于：1. 本实用新型的自动化鲅鱼包装流水线是可实现包装袋的平面化到桶化，节约空间、增大用量，实现热熔分切工序一体化，具有高精确性的特点，整体流水衔接紧密，大大提高了包装效率，降低了人力成本。2. 本实用新型利用内袋自动包装机构自动完成卷轴状包装袋的展开，包装袋的原始形态为卷装单面，高效方便，完全不需要人工操作。3. 本实用新型采用背部封口热熔和端部封口热熔对内袋实现一体化封口切割，减少了操作工序，提高了操作精准度。4. 本实用新型的分割刀片设在端部封口热压板内采用弹簧推动/撤离，可实现机械化的收缩，是一种纯机械结构的自动化操作，使用更加稳定可靠。5. 本实用新型的包装箱采用侧面衔接，在第二推杆推动时可使包装箱的开口侧在L形内弯平台侧壁的限制下实现自然闭合，减少操作工序。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为端部封口热熔的结构示意图。
图3为背部封口热熔结构示意图。
图4为内袋自动包装机构的正面视角的局部结构放大图。
图5为内袋自动包装机构的背面视角的局部结构放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
如图1所示的一种自动化鲅鱼包装装置，包括鲅鱼给进机构、内袋自动包装机构、给冰机构、外箱体包装传送机构；所述的鲅鱼给进机构包括给进传送平台1，给进传送平台1的进口端设置鲅鱼给进区，给进传送平台的出口端与传送滑道2连接，所述的传送滑道2沿下开口抛物线的轨迹向前延伸，且传送滑道的末段垂直向下延伸形成内袋塑形部2a。
所述的内袋自动包装机构包括内袋支架3、背部夹紧滚轮4、背部封口热熔5、端部封口热熔6和热熔传动机构，所述的内袋支架上设有固定内袋芯筒的内袋转轴，内袋A经导向杆3a引导至传送滑道末段的内袋塑形部2a，所述的内袋塑形部2a呈圆筒状，内袋塑形部2a后侧的上端设有一对相互啮合的用于咬合包装袋两侧边的背部夹紧滚轮4，两个相互啮合的背部夹紧滚轮4经传动轴4a分别与传动齿轮4b连接，两个传动齿轮之间也相互啮合，且其中一个传动齿轮与驱动齿轮4c啮合，所述的驱动齿轮经滚轮步进电机驱动4d。
如图2、图3、图4和图5所示，背部封口热熔包括两个用于压合内袋两侧边的背部封口热压板5a，两个背部封口热压板竖直相对设置在内袋塑形部后侧且位于所述背部夹紧滚轮4的下侧；所述的端部封口热熔包括两个用于压合内袋上、下端面的端部封口热压板6a，两个端部封口热压板水平相对设置在内袋塑形部的底部，且其中一个端部封口热压板上设有用于分割内袋的分割刀片7，所述的两个背部封口热压板和两个端部封口热压板的之间封口压合动作分别经热熔传动机构驱动。
本实用新型中的热熔传动机构包括圆柱齿轮9、上齿条9a、下齿条9b、左操作臂9c和右操作臂9d，圆柱齿轮9的轮轴经封口步进电机驱动9e，所述的上齿条9a和下齿条9b上下平行相对，圆柱齿轮9上下两侧的齿面分别与上齿条9a和下齿条9b啮合，上齿条9a的左端与左操作臂9c连接，下齿条9b的右端与右操作臂9d连接，如图3和图4所示背部封口热熔的两个背部封口热压板分别与热熔传动机构的左操作臂和右操作臂固定连接，端部封口热熔的两个端部封口热压板分别与另外一个热熔传动机构的左操作臂和右操作臂固定连接。
所述的外箱体包装传送机构包括包装传送平台10，包装传送平台10的进口端与内袋自动包装机构的出口位置相配合，包装传送平台的出口端设有外箱体自动包装平台，所述的外箱体包装自动机构包括L形的内弯平台11，所述的内弯平台包括横向段和纵向段，所述的横向段包括开口端和与纵向段连通的连接端，横向段的开口端设有自开口端向连接端推进的第一推杆11a，横向段的连接端设有自连接端沿纵向段向外推出的第二推杆11b，所述的内弯平台通过横向段承接在包装传送平台的出口端；
所述的给冰机构包括冰桶8、导向滑板8a和红外扫描仪，冰桶8经出冰口与导向滑板8a相连通，导向滑板8a将冰块引至包装传送平台10，所述的出冰口上设置给冰闸门，给冰闸门经闸门控制机构控制，所述的闸门控制机构与红外扫描仪电连接。
如图4所示，所述的端部封口热压板包括相互对称的上下两块热压板，上下两块热热压板之间预留开口部12，分割刀片13设在其中一个端部封口热压板的开口部12内，端部封口热熔开口部的两侧设有滑槽，所述分割刀片的两端与滑动臂13a连接，所述的滑动臂13a嵌入开口部两侧的滑槽内，所述的定位板13b设在端部封口热压板的后侧，定位板和端部封口热压板的后端面之间设有两个支撑杆13c，定位板上设有与所述支撑杆配合的通孔，支撑杆的一端与端部封口热压板的后端面固定连接，支撑杆的另外一端配合插入定位板的通孔内，所述支撑杆上套有支撑弹簧13d，所述支撑弹簧的外径大于通孔外径，支撑弹簧支撑在定位板和端部封口热压板的后端面之间，所述的定位板与热熔传动机构的左操作臂或右操作臂连接。
本实用新型的工作过程如下：
整体装置由PLC控制，使用220V交流电供电。使用时将鲅鱼逐条放置在给进传送平台1上，由电机链传动控制给进传送平台1运动。PLC控制背部夹紧滚轮4旋转，带动内袋下移，当内袋下移至背部封口热熔5位置时，背部夹紧滚轮4停止转动，PLC控制背部封口热熔5上的背部步进电机14转动，通过齿轮齿条传动，使两片热压板相互靠近，夹住内袋侧面，通过热量将内袋融化，在两片热压板的压力下，封住侧面，使内袋变成圆筒状，一定时间后，背部封口热熔5上的背部步进电机14反向转动使背部封口热熔5打开，此后控制背部夹紧滚轮4继续转动，使封住侧面的一段内袋下移，当内袋下移到端部封口热熔6位置时，背部夹紧滚轮4停止转动，PLC控制端部封口热熔6上的封口步进电机15转动，同样通过齿轮齿条传动，使两片封口热压板相互靠近并带动封口分割刀片13运动，热压板负责封住底部包装袋，封口分割刀片13负责将热熔封口后的包装袋进行一次切割，然后封口步进电机15反向转动，使两片封口热压板分离，分割刀片13跟随一侧的封口热压板继续向左侧运动，此时鲅鱼经给进传送平台1运送至内袋塑形部的入口处，经内袋塑形部落入至已经封好侧面和底面的内袋中。此后，背部夹紧滚轮4继续转动，使带鲅鱼的内袋继续下移，当带包装好内袋的鲅鱼完全下移至端部封口热熔6以下时，背部夹紧滚轮4停止运动，端部封口热熔6的封口步进电机15正向转动，两片热压板接触封住装入鲅鱼的包装袋上部，继而封口步进电机15继续转动，使分割刀片13在支撑弹簧13d的作用下继续向右运动，将完全包装好的鲅鱼内袋与包装内袋卷筒的主体分离，完成二次切割。整个过程是同时进行的，背部封口热熔5封住侧面的同时，端部封口热熔6和分割刀片13也在进行封口切割，背部封口热熔5打开时，端部封口热熔6也打开。当端部封口热熔再次打开时，装入内袋的鲅鱼会落入事先放置在包装传送平台10上的泡沫包装箱内，然后泡沫包装箱在包装传送平台10的带动下运送至冰桶8下方，冰块落入泡沫包装箱内，泡沫包装箱内传送带继续向前运动至外箱体自动包装平台上的L形的内弯平台11，第一推杆11a（横向）将泡沫包装箱推入由包装箱装取机械臂事先放置的包装外箱内，然后第二推杆11b（纵向）会将包装外箱推入平台的限位处进行外箱的封口。然后将包装后的包装箱取下，放置新的包装外箱，进行下一次包装，本实施例使用机械臂对泡沫包装箱和包装外箱进行事先位置的安置，机械臂采用市面已有的轨道模式，由电机、支架、传动链，为主要装配形成，具有三个自由度，机械臂的作用原理与公知技术相同不赘述。
本实用新型在进行鲅鱼包装时，不仅解决了传统包装的包装质量参差不齐，包装不卫生的缺点，使鲅鱼包装美观化，卫生化，还解决了包装效率低下的问题，可以实现工人工作的最大效率化，做到低成本，高效率。