一种食品堆叠输送装置及其输送方法与流程

本发明涉及食品加工包装设备领域，具体地说是一种食品堆叠输送装置及其输送方法。

背景技术：

蛋挞因其蛋挞酥脆，蛋挞芯柔滑香甜深受人们喜爱。但是蛋挞的制作方式比较复杂，所以业余烘焙爱好者或者是餐饮店都会选择购买蛋挞半成品。但是现有的食品加工厂，在生产蛋挞半成品的时候，没有专门配备的自动堆叠包装设备。不止是蛋挞，在食品行业，很多食品，比如饼干、膨化食品、烘焙半成品等，都是没有与其配备的自动化堆叠包装设备。都是采用人工将半成品进行堆叠并包装的。一般都是十几名工人为一班，三班倒轮流工作，这种情况就出现了生产自动化程度低，生产效率不高，工人的长期工作负荷比较高，容易劳累，会出现工作差错，产品生产的人工成本高，且人工堆叠无法保证食品的卫生安全。最主要的问题是，现有的烘焙半成品，比如蛋挞皮，饼干半成品，派皮，塔壳，酥皮制作过程都是采用-45℃冷冻加工的，出料的时候，半成品的温度非常低。出料后需要人工用手进行堆叠好了之后输送至包装设备上，工人经常会出现低温损伤的情况，亟需自动化加工设备，而且现有的堆叠输送的方式，在分拣和输送之间只能通过工人进行转移，没有专门的自动化设备进行自动转移。

而成品食品，虽不存在低温损伤的情况，但是人工堆叠和输送至包装设备的话，还是无法避免食品卫生安全隐患和工人工作负荷高的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种食品堆叠输送装置及其输送方法。

本发明要解决现有的食品出料生产完成后，需要人工进行堆叠好了之后输送至包装设备上，工人工作强度大，易发生低温损伤，缺少对食品进行堆叠并输送的问题。

本发明的技术方案是:一种食品堆叠输送装置，该装置包括食品维持堆叠输送装置和食品堆叠升降输送装置，所述的食品维持堆叠输送装置包括维持输送带，设于维持输送带上的维持定位装置，以及驱动维持输送带运动的维持输送带驱动电机，所述的维持输送带的上方设有投放维持组件；所述的食品堆叠升降输送装置与投放维持组件一一对应，设于其旁边，包括托板、驱动托板向前伸出向后缩进的伸缩驱动装置、驱动托板实现升降的升降驱动装置，食品堆叠升降输送装置将投放的食品输送至维持输送带上；所述的食品堆叠升降输送装置为一组或多组设于维持输送带旁。

优选的，还包括维持输送带支撑底座，所述维持输送带支撑底座上设有输送主动轮和输送从动轮，所述的输送主动轮与维持输送带驱动电机的输出端连接，所述维持输送带首尾相接呈环形设于维持输送带支撑底座上，输送主动轮和输送从动轮分别设于维持输送带内部的两端，所述的维持输送带为若干个首尾相接的底板，所述的输送主动轮和输送从动轮之间通过链条连接；底板的背面与链条通过连接件连接；所述的维持定位装置为设于底板上的导杆，所述的导杆竖直设于底板之上，每个底板上的导杆之间形成可以容纳堆叠好的食品的容纳位。

作为进一步优选的，所述的底板背面设有导杆焊接座，所述的导杆焊接座上、所述底板上相对应位置设有设有导杆安装孔，所述的导杆尾端固定于导杆安装孔内；所述的导杆焊接座和底板上的导杆安装孔呈从底板中心向外周发散分布。

优选的，所述的维持输送带的两侧设有边板，所述的投放维持组件包括支撑架和设于支撑架上的维持座，所述的支撑架跨设于维持输送带的上方，且两脚通过边板固定，所述的维持座上设有维持片和导杆；所述的导杆竖直放置，所述的维持片中部设有食品投放位，食品投放位的一侧设有开口，所述的导杆围设在食品投放位的周围；所述的开口正对食品堆叠升降输送装置。

优选的，食品堆叠升降输送装置包括底座箱，所述的底座箱内设有升降驱动装置，所述的升降驱动装置的上端设有上连接块，所述的伸缩驱动装置设于该上连接块上，所述的托板与伸缩驱动装置的输出端固定连接。

作为进一步优选的，所述驱动装置为气缸或液压缸，该气缸或液压缸固定于上连接块上方，所述托板与气缸的活塞杆或液压缸的液压杆前端固定连接，该托板可伸入投放维持组件内；所述的升降驱动装置包括升降轴、驱动螺杆、螺母和螺杆转动驱动装置，升降轴的一端与上连接块的下表面固定连接，升降轴的另一端与螺母固定，驱动螺杆与螺母啮合连接，驱动螺杆转动带动与螺母固定的升降轴升降。

作为更进一步优选的，所述的驱动螺杆设于底座箱内，驱动螺杆的下端穿过底座箱的下端设有转动从动轮，所述的螺杆转动驱动装置为螺杆转动驱动电机，螺杆转动驱动电机的输出端设有转动主动轮，转动主动轮与转动从动轮之间传动连接，所述的驱动螺杆的上端设有螺母座，所述的螺母固定于该螺母座上，且螺母与所述的驱动螺杆相互啮合，所述升降轴的下端与螺母座固定连接，升降轴的上端穿过底座箱与上连接块固定连接。

优选的，所述的托板、伸缩驱动装置和升降驱动装置为一组升降输送装置，每个食品堆叠升降输送装置中所述的升降输送装置为一组或多组，两组最佳。

优选的，该装置包括控制系统，该系统包括控制器、维持输送带驱动电机、伸缩驱动装置、螺杆转动驱动电机、急停按钮；该系统中，维持输送带驱动电机和螺杆转动驱动电机都连接有编码器，进行计数；控制器与维持输送带驱动电机、螺杆转动驱动电机、伸缩驱动装置均为电性连接，所述伸缩驱动装置连接有电磁阀，控制其伸缩换向，且伸缩驱动装置的两端设有磁性开关，用于检测其伸出或缩短到位。

一种食品堆叠输送方法，包括以下几个步骤：

a、以伸缩驱动装置为气缸为例，初始状态为：食品堆叠升降输送装置的升降轴处于完全升高的状态，气缸处于完全伸出状态，托板伸入到投放维持组件内；食品维持堆叠输送装置保持不动；

b、堆叠好的食品由投放设备进行投放：

b1、单次投放的情况：当食品堆叠升降输送装置的托板上被投放堆叠好的食品时，投放设备上传输信号给控制器，控制器传输信号给该组食品堆叠升降输送装置中的螺杆转动驱动电机，螺杆转动驱动电机转动，带动驱动螺杆转动，将螺母带动到驱动螺杆的底端，升降轴伴随螺母下降，上连接块带动托板上的食品到达维持输送带上的导杆之间的食品的容纳位内，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器；此时气缸保持不动；

b2、多次投放的情况：当食品堆叠升降输送装置的托板上被投放堆叠好的食品时，投放设备上传输信号给控制器，控制器传输信号给该组食品堆叠升降输送装置中的螺杆转动驱动电机，螺杆转动驱动电机转动，带动驱动螺杆转动，将螺母向下移动，升降轴下降一定距离，上连接块带动气缸和托板一起下降一定距离，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器；此时气缸保持不动；等待第二次投放；每投放一次，控制器发送一次信号给螺杆驱动电机转动，升降轴下降一段距离，多次投放后，驱动螺杆带动螺母到驱动螺杆的底端，升降轴伴随螺母下降，上连接块带动托板上的食品到达维持输送带上的导杆之间的食品的容纳位内，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器；此时气缸保持不动；

c、完成b1或b2步骤时，控制器发送信号给食品堆叠升降输送装置的气缸连接的电磁阀，气缸反向收缩，带动托板从维持输送带上的导杆之间抽出，食品被保持在导杆间的食品的容纳位上；

d、设于气缸上的电磁开关感应到气缸完全收缩后，发送信号给控制器，控制器给螺杆转动驱动电机发送指令，螺杆转动驱动电机转动，带动上连接块、气缸和托板上升至初始位置，到位后，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器，控制器发送信号给与气缸连接的电磁阀，气缸反向伸出复位；

e、食品被输送到维持输送带上时，投放装置将后续堆叠好的食品投放至食品堆叠升降输送装置，重复b～d步骤；

当一条食品堆叠输送装置中有多组食品堆叠升降输送装置，每组食品堆叠升降输送装置中内含两组以上升降输送装置时，食品堆叠升降输送装置内的升降输送装置就会交替使用，以有三组食品堆叠升降输送装置，每组食品堆叠升降输送装置中有两组升降输送装置为例，每组升降输送装置的编号分别为a1、a2、b1、b2、c1、c2，其中一组升降输送装置，就是a1、b1和c1的同时对投放的食品进行输送至食品维持堆叠装置上，当a1、b1、c1进行输送时，a2、b2、c2原地待命，当a1、b1、c1对食品进行输送完毕时，a2、b2、c2进行输送工作，以此交替往复；

f、当食品堆叠升降输送装置中的食品输送完毕且托板复位后，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器，控制器发送信号给维持输送带的维持输送带驱动电机，维持输送带驱动电机转动进行输送；

当一条食品堆叠输送装置中有多组食品堆叠升降输送装置，每组食品堆叠升降输送装置中内含两组以上升降输送装置时，每次有一组食品堆叠升降输送装置，如a1、b1、c1同时完成将食品输送至维持输送带上并且托板复位后，维持输送带向前进行一步运输工作；当a2、b2、c2同时完成将食品输送至维持输送带上并且托板复位后，维持输送带再向前进行一步运输工作；

g、重复以上步骤实现连续输送；

h、当出现紧急情况时，按下急停按钮，急停按钮发送信号至控制器，所有电机停转，设备停止运行，进行检修。

本发明的有益效果为：本发明可以保持食品堆叠在一起的状态，输送至包装设备处，减少了工人的工作量和出错率，且可有效防止人工堆叠输送过程中，低温损伤的发生，并提高了生产自动化的程度和生产效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的食品维持输送装置的主视图。

图3是本发明的食品维持输送装置的俯视图。

图4是本发明的食品维持输送装置的a-a剖视图。

图5是本发明的底板从上侧观察的结构示意图。

图6是本发明的底板从下侧观察的结构示意图。

图7是本发明的食品堆叠升降输送装置的立体图。

图8是本发明的食品堆叠升降输送装置的侧视图。

图9是本发明的食品堆叠升降输送装置的后视图。

图10为本发明的系统控制框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种食品堆叠输送装置，该装置包括食品维持堆叠输送装置和食品堆叠升降输送装置1，所述的食品维持堆叠输送装置包括维持输送带3，设于维持输送带3上的维持定位装置，以及驱动维持输送带3运动的维持输送带驱动电机2，所述的维持输送带3的上方设有投放维持组件4；所述的食品堆叠升降输送装置1与投放维持组件4一一对应，设于其旁边，包括托板23、驱动托板23向前伸出向后缩进的伸缩驱动装置21、驱动托板23实现升降的升降驱动装置，食品堆叠升降输送装置1将投放的食品输送至维持输送带3上；所述的食品堆叠升降输送装置1为一组或多组设于维持输送带3旁。

如图2～图6所示，本实施例中，还包括维持输送带支撑底座6，所述维持输送带支撑底座6上设有输送主动轮13和输送从动轮14，所述的输送主动轮13与维持输送带驱动电机2的输出端连接，所述维持输送带3首尾相接呈环形设于维持输送带支撑底座6上，输送主动轮13和输送从动轮14分别设于维持输送带3内部的两端，所述的维持输送带3为若干个首尾相接的底板16，所述的输送主动轮13和输送从动轮14之间通过链条11连接；底板16的背面与链条11通过连接件18连接；所述的维持定位装置为设于底板16上的导杆7，所述的导杆7竖直设于底板16之上，每个底板16上的导杆7之间形成可以容纳堆叠好的食品的容纳位15。

本实施例中，所述的底板16背面设有导杆焊接座17，所述的导杆焊接座17上、所述底板16上相对应位置设有设有导杆安装孔，所述的导杆7尾端固定于导杆安装孔内；所述的导杆焊接座17和底板16上的导杆7安装孔呈从底板16中心向外周发散分布；所述的导杆7尾端和导杆7安装孔之间通过螺纹啮合连接。

本实施例中，所述的维持输送带3的两侧设有边板10，所述的投放维持组件4包括支撑架9和设于支撑架9上的维持座，所述的支撑架9跨设于维持输送带3的上方，且两脚通过边板10固定，所述的维持座上设有维持片8和导杆7；所述的导杆7竖直放置，所述的维持片8中部设有食品投放位，食品投放位的一侧设有开口，所述的导杆7围设在食品投放位的周围；所述的开口正对食品堆叠升降输送装置1。所述的维持输送带3的末端设有罩盖边板12，维持输送带3上还设有急停按钮5。

如图7～图9所示，本实施例中，食品堆叠升降输送装置1包括底座箱27，所述的底座箱27内设有升降驱动装置，所述的升降驱动装置的上端设有上连接块22，所述的伸缩驱动装置21设于该上连接块22上，所述的托板23与伸缩驱动装置21的输出端固定连接。

本实施例中，所述驱动装置为气缸或液压缸，该气缸或液压缸固定于上连接块22上方，所述托板23与气缸的活塞杆或液压缸的液压杆前端固定连接，该托板23可伸入投放维持组件4内；所述底座箱27外侧设有电磁阀安装座25，所述上连接块22的外侧设有上固定板29，所述的气缸或液压缸与电磁阀连接，电磁阀安装座25与上固定板29之间设有电缆保护套30，电缆保护套30内设有连接电缆、气管或液压管。所述的升降驱动装置包括升降轴24、驱动螺杆33、螺母32和螺杆转动驱动装置，升降轴24的一端与上连接块22的下表面固定连接，升降轴24的另一端与螺母32固定，驱动螺杆33与螺母32啮合连接，驱动螺杆33转动带动与螺母32固定的升降轴24升降。

本实施例中，所述的驱动螺杆33设于底座箱27内，驱动螺杆33的下端穿过底座箱27的下端设有转动从动轮34，所述的螺杆转动驱动装置为螺杆转动驱动电机26，螺杆转动驱动电机26的输出端设有转动主动轮28，转动主动轮28与转动从动轮34之间传动连接，所述的驱动螺杆33的上端设有螺母座31，所述的螺母32固定于该螺母座31上，且螺母32与所述的驱动螺杆33相互啮合，所述升降轴24的下端与螺母座31固定连接，升降轴24的上端穿过底座箱27与上连接块22固定连接。

所述的升降轴24至少为两根；所述的转动主动轮28和转动从动轮34之间的传动连接为链轮传动、齿轮传动或者是皮带轮传动。

本实施例中，所述的托板23、伸缩驱动装置21和升降驱动装置为一组升降输送装置，每个食品堆叠升降输送装置1中所述的升降输送装置为一组或多组，两组最佳。

如图10所示，本实施例中，该装置包括控制系统，该系统包括控制器、维持输送带驱动电机2、伸缩驱动装置21、螺杆转动驱动电机26、急停按钮5；该系统中，维持输送带驱动电机2和螺杆转动驱动电机26都连接有编码器，进行计数；控制器与维持输送带驱动电机2、螺杆转动驱动电机26、伸缩驱动装置21均为电性连接，所述伸缩驱动装置21连接有电磁阀，控制其伸缩换向，且伸缩驱动装置21的两端设有磁性开关，用于检测其伸出或缩短到位。

电机采用伺服电机功率为400w不抱闸，伸缩驱动装置以气缸为例，参考型号为亚德客tcm16x90s，编码器参考型号为欧姆龙e6b2-cwz5b2000r/p，磁性开关参考型号为亚德克ds1-g，电磁阀参考型号为4v21006b，或相当产品。

本实施例中，仅以蛋挞皮作为食品的例子进行说明本装置的工作原理，其他成品饼干，薯片，膨化食品，烘焙半成品，比如蛋挞皮，饼干半成品，派皮，塔壳、酥皮半成品等均适用该装置。

一种食品堆叠输送方法，包括以下几个步骤：

a、以伸缩驱动装置21为气缸为例，初始状态为：食品堆叠升降输送装置1的升降轴24处于完全升高的状态，气缸处于完全伸出状态，托板23伸入到投放维持组件4内；食品维持堆叠输送装置保持不动；

b、堆叠好的蛋挞皮由投放设备进行投放：

b1、单次投放的情况：当食品堆叠升降输送装置1的托板23上被投放堆叠好的蛋挞皮时，投放设备上传输信号给控制器，控制器传输信号给该组食品堆叠升降输送装置1中的螺杆转动驱动电机26，螺杆转动驱动电机26转动，带动驱动螺杆33转动，将螺母32带动到驱动螺杆33的底端，升降轴24伴随螺母32下降，上连接块22带动托板23上的蛋挞皮到达维持输送带3上的导杆7之间的食品的容纳位15内，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器；此时气缸保持不动；

b2、多次投放的情况：当食品堆叠升降输送装置1的托板23上被投放堆叠好的蛋挞皮时，投放设备上传输信号给控制器，控制器传输信号给该组食品堆叠升降输送装置1中的螺杆转动驱动电机26，螺杆转动驱动电机26转动，带动驱动螺杆33转动，将螺母32向下移动，升降轴24下降一定距离，上连接块22带动气缸和托板23一起下降一定距离，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器；此时气缸保持不动；等待第二次投放；每投放一次，控制器发送一次信号给螺杆驱动电机转动，升降轴24下降一段距离，多次投放后，驱动螺杆33带动螺母32到驱动螺杆33的底端，升降轴24伴随螺母32下降，上连接块22带动托板23上的食品到达维持输送带3上的导杆7之间的食品的容纳位15内，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器；此时气缸保持不动；

c、完成b1或b2步骤时，控制器发送信号给食品堆叠升降输送装置1的气缸连接的电磁阀，气缸反向收缩，带动托板23从维持输送带3上的导杆7之间抽出，蛋挞皮被保持在导杆7间的食品的容纳位15上；

d、设于气缸上的电磁开关感应到气缸完全收缩后，发送信号给控制器，控制器给螺杆转动驱动电机26发送指令，螺杆转动驱动电机26转动，带动上连接块22、气缸和托板23上升至初始位置，到位后，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器，控制器发送信号给与气缸连接的电磁阀，气缸反向伸出复位；

e、蛋挞皮被输送到维持输送带3上时，投放装置将后续堆叠好的蛋挞皮投放至食品堆叠升降输送装置1，重复b～d步骤；

当一条食品堆叠输送装置中有多组食品堆叠升降输送装置1，每组食品堆叠升降输送装置1中内含两组以上升降输送装置时，食品堆叠升降输送装置1内的升降输送装置就会交替使用，以有三组食品堆叠升降输送装置1，每组食品堆叠升降输送装置1中有两组升降输送装置为例，每组升降输送装置的编号分别为a1、a2、b1、b2、c1、c2，其中一组升降输送装置，就是a1、b1和c1的同时对投放的食品进行输送至食品维持堆叠装置上，当a1、b1、c1进行输送时，a2、b2、c2原地待命，当a1、b1、c1对食品进行输送完毕时，a2、b2、c2进行输送工作，以此交替往复；

f、当食品堆叠升降输送装置1中的蛋挞皮输送完毕且托板23复位后，螺杆驱动电机连接有编码器进行计数，完成转动后，回馈信号给控制器，控制器发送信号给维持输送带3的维持输送带驱动电机2，维持输送带驱动电机2转动进行输送；

当一条食品堆叠输送装置中有多组食品堆叠升降输送装置1，每组食品堆叠升降输送装置1中内含两组以上升降输送装置时，每次有一组食品堆叠升降输送装置1，如a1、b1、c1同时完成将食品输送至维持输送带3上并且托板23复位后，维持输送带3向前进行一步运输工作；当a2、b2、c2同时完成将食品输送至维持输送带3上并且托板23复位后，维持输送带3再向前进行一步运输工作；

g、重复以上步骤实现连续输送；

h、当出现紧急情况时，按下急停按钮5，急停按钮5发送信号至控制器，所有电机停转，设备停止运行，进行检修。

在本发明说明书的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“旁边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是直接连接、电性连接、或者气管连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。