自动上蒸车装置的制作方法

本发明涉及一种自动上蒸车装置，主要用于蒸制食品加工过程中将蒸盘自动放入蒸车，属于食品加工机械技术领域。

背景技术：

蒸制食品以馒头工业化生产为例，现有工业化流程可以完成至将馒头通过自动摆盘机放至蒸盘上，但是将蒸盘放入蒸车这一工序却仍然没有一个较为成熟的机器来自动化地完成。目前依然是依靠人工完成将蒸盘码放至蒸车的这一工序。

技术实现要素：

本发明提供一种自动上蒸车装置，进一步完善馒头类主食品工业化生产线，丰富生产线设备，提高生产线自动化程度，以解决现有技术存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种自动上蒸车装置，其特征在于，包括推盘机构、托盘机构和架体机构，推盘机构安装在托盘机构的入口端，该推盘机构的入口端在应用时与自动摆盘机的蒸盘出口位置相对应，该推盘机构的出口端位于托盘机构的下方；该托盘机构能够上下滑动地安装在架体机构内，具有上下和左右移动的输送功能，用于将推盘机构推送过来的蒸盘托送至双列多层蒸车的任意一个存放位置，完成蒸盘的自动摆放过程。

所述的推盘机构包括肋板、固定板、缓冲座、推盘托条、推盘步进电机、驱动轴、驱动带轮、驱动皮带、推盘带轮、支架、推盘皮带、同步带安装架、过渡台、过渡板支架、提升气缸、伸展气缸、液压缓冲器、推盘架、推盘夹子、轴承座、转轴、推盘滑块、可调皮带夹子、推盘滑轨、导槽板、导向板、导向轴承和导向连接板。

固定板固定安装在自动摆盘机e的出口位置；肋板一端与自动摆盘机的机架连接，另一端固定连接在固定板上；固定板下侧伸出，上侧中部开窗口，伸展气缸的缸体固定安装在固定板下侧伸出位置；伸展气缸的活塞板通过中间过渡件，与提升气缸的缸体固定连接；提升气缸的活塞伸缩方向与伸展气缸的活塞伸缩方向垂直，提升气缸的活塞板从固定板的窗口处伸出；在提升气缸的活塞板上固定安装缓冲座和推盘托条，在缓冲座的下方紧固安装液压缓冲器，液压缓冲器的冲头正对着提升气缸的尾部，在提升气缸的活塞伸出时，液压缓冲器的冲头作用在提升气缸的尾部，实现运动缓冲作用；

两个支架固定安装在气缸组合部分的固定板上，同步带安装架固定吊装在支架下方，在同步带安装架上固定安装推盘步进电机、过渡板支架、过渡台、推盘滑轨和导槽板，推盘步进电机安装在同步带安装架的前端下侧，过渡板支架固定安装在同步带安装架的上侧，过渡台安装在同步带安装架的后端下侧，推盘滑轨安装在同步带安装架的下侧居中位置，导槽板安装在同步带安装架的内侧边上。

推盘步进电机通过驱动皮带、驱动带轮、驱动轴，将动力传递至推盘带轮上，进而带动推盘皮带运转。

轴承座通过中间连接板固定连接在推盘滑块上；可调皮带夹子，在固定连接在推盘滑块上的同时，将推盘皮带夹紧。

推盘架上固定连接推盘夹子，推盘架固定连接在转轴上。

转轴通过两端轴承转动连接在轴承座内，转轴和导向连接板固定连接。导向轴承通过中间小轴固定连接在导向连接板上。

导向板通过销钉连接在导槽板侧边，并且能以销钉为旋转中心，相对导槽板作小幅度摆动。

导槽板上有环形槽口，导向轴承在环形槽口里运动；导向板在环形槽口内小幅度摆动，导向轴承从导向板下侧经过时，可以将导向板顶起；当导向轴承经过导向板后，导向轴承继续沿着槽口前行，而导向板依靠自身重力重新向下摆动至初始位置；在初始位置上的导向板，可以凭借自身的形状，结合环形槽口的形状，阻止导向轴承逆向运动。

所述的托盘机构包括长托盘提升板、托盘架、托盘托板检测架、拖链槽、带轮座、横向驱动带轮、横向驱动皮带、横向从动带轮、横向从动皮带、横向驱动电机、横向防撞块、横向滑轨、活动挡块、拨爪连接板、托盘滑轨、托盘托板、皮带压板、短托盘提升板、滑块板、横向滑块、竖向滑块、拖链支架、竖向检测托架、凸形压带板、压带平板、横向驱动电机板、模组导轨座、模组导轨和模组导轨滑块。

托盘托板上固定安装托盘滑轨、滑块板、横向滑块、拖链支架、模组导轨座和模组导轨。

皮带压板和凸形压带板之间夹紧横向从动皮带，再与托盘托板固定安装。

模组导轨组合固定安装在托盘托板侧边，拨爪连接板固定连接在模组导轨滑块上，活动挡块通过销轴连接在拨爪连接板上，并且活动挡块可以围绕销轴相对拨爪连接板作简单的旋转运动；在常态下，活动挡块因重心偏离销轴而自然垂下。

托盘架上固定安装长托盘提升板、托盘托板检测架、拖链槽、带轮座、横向驱动电机板、横向滑轨、短托盘提升板、竖向滑块和竖向检测托架，长托盘提升板安装在托盘架的后端方管外侧。托盘托板检测架安装在托盘架的侧边上，能保证检测装置冲向下方检测使用。拖链槽与托盘托板检测架同在一个侧边上。带轮座安装在托盘架前后端方管内侧。横向驱动电机板安装在托盘架后端方管上侧。横向滑轨安装在托盘架左右端方管内侧。端托盘提升板安装在托盘架的前端方管外侧。竖向滑块安装在靠右侧的长、短托盘提升板上。竖向检测支架安装在托盘架后端方管上侧。

横向驱动电机通过横向驱动电机板固定连接在托盘架上；横向驱动电机通过横向驱动带轮、横向驱动皮带与横向从动带轮传动连接，进而驱动横向从动皮带完成正向、逆向运转。

所述的架体机构包括通过架体连接板相互连接的前侧托盘架体部分和后侧暂存架体部分，该前侧托盘架体部分提供对托盘机构的支撑；该后侧暂存架体部分提供蒸盘到蒸车的过渡存储，用以弥补更换蒸车的时间间隔。

所述的前侧托盘架体包括：同步带涨紧轴承、托盘前架、托盘上架、升降驱动轴、升降同步带轮、升降同步带、升降驱动带轮、升降驱动同步带、竖向滑轨、竖向拖链槽、托盘后架、托盘下架、升降从动轴、带立式座轴承和万向脚轮。

托盘前架、托盘上架、托盘后架、托盘下架之间固定连接，组成前侧托盘架体部分的主体框架。

在前侧托盘架体部分的主体框架上，固定连接同步带涨紧轴承、竖向滑轨、竖向拖链槽、带立式座轴承和万向脚轮。

使用伺服电机驱动升降驱动带轮、升降驱动同步带组合，通过升降驱动轴，将动力传递至升降同步带轮，进而驱动升降同步带完成正反运转。

所述的后侧暂存架体包括：长推杆复位检测支架、起推点检测支架、推盘主动轴、侧板竖架、长推杆、暂存前架、暂存上架、推杆驱动电机、侧板底架、推杆链条、推杆从动链轮、推杆驱动链轮、推杆驱动链条、终推点检测支架、气缸固定架、暂存后架、垫块、托盘支撑条、蒸车夹紧气缸、蒸车夹爪、蒸车检测支架、链条托板、链条托轨和暂存下架。

暂存前架、暂存上架、暂存后架、暂存下架之间固定连接，组成后侧暂存架体部分的主体框架。

后侧暂存架体部分的主体框架上固定安装长推杆复位检测支架、起推点检测支架、推杆驱动电机、侧板底架、推杆从动链轮、气缸固定架、垫块、蒸车夹紧气缸、链条托板和链条托轨。

侧板竖架固定在侧板底架之间，且侧板竖架上固定成列的托盘支撑条。在侧板竖架侧边固定长推杆复位检测支架和蒸车检测支架。

推盘主动轴通过带立式座轴承固定在框架上。推杆驱动电机通过推杆驱动链轮、推杆驱动链条将动力传递至推盘主动轴上，进而驱动推杆链条。推杆链条的某节链板上固定连接长推杆。

气缸固定架上固定连接垫块、蒸车夹紧气缸。蒸车夹紧气缸的活塞板上固定连接蒸车夹爪。

本发明的优点是：可以实现将蒸盘自动摆放至蒸车这一工序，节省原工序所需要的人工；自动摆放蒸盘的过程稳定可控，可以在速度上匹配自动摆盘机的摆放速度，能延长馒头生产线的自动化程度。

附图说明

图1是本发明的整体轴测图(含配套使用的蒸车d)；

图2是本发明的推盘机构a一侧的轴测图；

图3是本发明的推盘机构a另一侧的轴测图；

图4是本发明的推盘机构a的斜向仰视的轴测图；

图5是本发明的推盘机构a的局部(图4的p处)放大轴测图；

图6是本发明的托盘机构b一侧的轴测图；

图7是本发明的托盘机构b另一侧的轴测图；

图8是本发明的托盘机构b横向移动部分的轴测图；

图9是本发明的托盘机构b模组导轨部分的轴测图；

图10是本发明的架体机构c的轴测图；

图11是本发明的架体机构c的前侧托盘架体的轴测图；

图12是本发明的架体机构c的后侧暂存架体的轴测图；

图13是图12的俯视图；

图14本发明与自动摆盘机组合应用时的整体结构轴测图。

附图标记说明：

具体实施方式

参见图1-图14，本发明一种自动上蒸车装置，包括推盘机构a、托盘机构b和架体机构c，推盘机构a安装在托盘机构b一侧的下部，该推盘机构a的入口端在应用时与自动摆盘机e的蒸盘出口位置相对应，该推盘机构a的出口端位于托盘机构b的下方；在该托盘机构b上安装有竖向滑块60，架体机构c上安装有竖向滑轨89，托盘机构b与架体机构c通过竖向滑块60和竖向滑轨89组合相连。同时，托盘机构b四角的长托盘提升板40、短托盘提升板57，通过压带平板64和凸形压带板63夹紧架体机构c的四根升降同步带86。在升降同步带86的拉动下，由竖向滑块60、竖向滑轨89组合导向，实现托盘机构b在架体机构c内的上下运动。

托盘机构b的托盘托板55能够移动到对准推盘机构a的过渡台13出口位置处。

推盘机构a的作用：用于将蒸盘从自动摆盘机e的出口位置输送到托盘机构b的入口，在输送过程中调整蒸盘的高度，使其高度与托盘机构b入口的高度相对应。

托盘机构b：将推盘机构a推送过来的蒸盘平稳托送至双列多层蒸车d的任意一个存放位置，完成蒸盘的自动摆放过程。托盘机构b可以平稳托住蒸盘，完成垂直于推盘机构a推送蒸盘方向的竖向平面内的任意点移动，可以完成二维平面运动。

架体机构c：包括前侧托盘架体部分c1和后侧暂存架体部分c2。

其作用是，前侧托盘架体部分c1提供对托盘机构b的支撑；后侧暂存架体部分c2提供蒸盘到蒸车d的过渡存储，用以弥补更换蒸车d的时间间隔。

推盘机构a的零部件：肋板1、固定板2、缓冲座3、推盘托条4、推盘步进电机5、驱动轴6、驱动带轮7、驱动皮带8、推盘带轮9、支架10、推盘皮带11、同步带安装架12、过渡台13、过渡板支架14、提升气缸15、伸展气缸16、液压缓冲器17、推盘架18、推盘夹子19、轴承座20、转轴21、推盘滑块22、可调皮带夹子23、推盘滑轨24、导槽板25、导向板26、导向轴承27、导向连接板28等。

推盘机构a的具体结构：

推盘机构a总体分为两个部分：气缸组合部分a1和推盘组合部分a2。

气缸组合部分a1通过固定板2固定连接在自动摆盘机e的出口位置，在整个推盘机构a中处于靠下位置。

推盘组合部分a2通过同步带安装架12固定连接在气缸组合部分的固定板l2上，在整个推盘机构a中处于靠上位置。

具体位置安装关系如下：

一、气缸组合部分：

对称设置的两个固定板2固定安装在自动摆盘机e的出口位置；对称的两个肋板1的一端与自动摆盘机e的机架连接，另一端固定连接在固定板2上，对推盘机构a整体起到辅助支撑作用。

固定板2下侧伸出，上侧中部开窗口，伸展气缸16的缸体固定安装在固定板2下侧伸出位置。伸展气缸16的活塞板通过中间过渡件，与提升气缸15的缸体固定连接。提升气缸15的活塞伸缩方向与伸展气缸16的活塞伸缩方向垂直，提升气缸15的活塞板从固定板2的窗口处伸出。

液压缓冲器17紧固安装在缓冲座3的下方，缓冲座3和推盘托条4固定安装在提升气缸15的活塞板上。液压缓冲器17的冲头正对着提升气缸15的尾部，在提升气缸15的活塞伸出时，液压缓冲器17的冲头可作用在提升气缸15的尾部，实现运动缓冲作用。

二、推盘组合部分：

两个支架10固定安装在气缸组合部分的固定板2上，同步带安装架12固定吊装在支架10下方，在同步带安装架12上固定安装推盘步进电机5、过渡板支架14、过渡台13、推盘滑轨24、导槽板25等。

推盘步进电机5通过驱动皮带8、驱动带轮7、驱动轴6，将动力传递至推盘带轮9上，进而带动推盘皮带11运转。

轴承座20通过中间连接板固定连接在推盘滑块22上。可调皮带夹子23，在固定连接在推盘滑块22上的同时，将推盘皮带11夹紧。

推盘架18上固定连接推盘夹子19，推盘架18固定连接在转轴21上。

转轴21通过两端轴承转动连接在轴承座20内，转轴21和导向连接板28固定连接。导向轴承27通过中间小轴固定连接在导向连接板28上。

导向板26通过销钉连接在导槽板25侧边，并且能以销钉为旋转中心，相对导槽板作小幅度摆动。

导槽板25上有环形槽口，导向轴承27在环形槽口里运动。导向板26在环形槽口内小幅度摆动，导向轴承27从导向板26下侧经过时，可以将导向板26顶起。当导向轴承27经过导向板26后，导向轴承27继续沿着槽口前行，而导向板26依靠自身重力重新向下摆动至初始位置。在初始位置上的导向板，可以凭借自身的形状，结合环形槽口的形状，阻止导向轴承27逆向运动。

托盘机构b的零部件：长托盘提升板40、托盘架41、托盘托板检测架42、拖链槽43、带轮座44、横向驱动带轮45、横向驱动皮带46、横向从动带轮47、横向从动皮带48、横向驱动电机49、横向防撞块50、横向滑轨51、活动挡块52、拨爪连接板53、托盘滑轨54、托盘托板55、皮带压板56、短托盘提升板57、滑块板58、横向滑块59、竖向滑块60、拖链支架61、竖向检测托架62、凸形压带板63、压带平板64、横向驱动电机板65、模组导轨座66、模组导轨67、模组导轨滑块68等。

可以用齿轮组或链条链轮传动可以替代托盘机构b中的同步带传动机构；可以用丝杆导轨传动平移的方式可以横向从动皮带部分驱动的平移运动。

托盘机构b总体分为横向移动组合部分和竖向移动组合部分两个部分，该横向移动组合部分以托盘托板55为固定主体，该竖向移动组合部分以托盘架41为固定主体。

托盘架41上固定连接一对横向滑轨51，托盘托板55上通过滑块板58固定连接一组横向滑块59，滑块59和滑轨51之间的横向移动配合保证了两个部分之间的相对横向移动功能。

托盘机构b具体构造如下：

一、横向移动组合部分：

托盘托板55上固定安装托盘滑轨54、滑块板58、横向滑块59、拖链支架61、模组导轨座66、模组导轨67等。

皮带压板56和凸形压带板63之间夹紧横向从动皮带48，再与托盘托板55固定安装。

模组导轨组合固定安装在托盘托板55侧边，拨爪连接板53固定连接在模组导轨滑块68上，活动挡块52通过销轴连接在拨爪连接板53上，并且活动挡块52可以围绕销轴相对拨爪连接板53作简单的旋转运动。在常态下，活动挡块52因重心偏离销轴而自然垂下。

二、竖向移动组合部分：

托盘架41上固定安装长托盘提升板40、托盘托板检测架42、拖链槽43、带轮座44、横向驱动电机板65、横向滑轨51、短托盘提升板57、竖向滑块60、竖向检测托架62等。

横向驱动电机49通过横向驱动电机板65固定连接在托盘架41上。横向驱动电机49通过横向驱动带轮45、横向驱动皮带46及横向驱动轴组合，将动力传递给横向从动带轮47，进而驱动横向从动皮带48完成正向、逆向运转。

架体机构c包括：通过架体连接板80相互连接的前侧托盘架体c1和后侧暂存架体c2。前侧托盘架体c1用于对托盘机构提供支撑；后侧暂存架体c2用作暂存区，弥补更换蒸车过程消耗的时间，蒸车更换时，此部分暂存区依然可以连续地向里面推送蒸盘。其中：

前侧托盘架体c1包括：同步带涨紧轴承81、托盘前架82、托盘上架83、升降驱动轴84、升降同步带轮85、升降同步带86、升降驱动带轮87、升降驱动同步带88、竖向滑轨89、竖向拖链槽90、托盘后架91、托盘下架92、升降从动轴93、带立式座轴承94和万向脚轮95。

后侧暂存架体c2包括：长推杆复位检测支架96、起推点检测支架97、推盘主动轴98、侧板竖架99、长推杆100、暂存前架101、暂存上架102、推杆驱动电机103、侧板底架104、推杆链条105、推杆从动链轮106、推杆驱动链轮107、推杆驱动链条108、终推点检测支架109、气缸固定架110、暂存后架111、垫块112、托盘支撑条113、蒸车夹紧气缸114、蒸车夹爪115、蒸车检测支架116、链条托板117、链条托轨118和暂存下架119。

具体连接关系说明如下：

一、前侧托盘架体c1：

托盘前架82、托盘上架83、托盘后架91、托盘下架92之间固定连接，组成前侧托盘架体部分的主体框架。

在前侧托盘架体部分的主体框架上，固定连接同步带涨紧轴承81、竖向滑轨89、竖向拖链槽90、带立式座轴承94、万向脚轮95等。

使用伺服电机驱动升降驱动带轮87、升降驱动同步带88组合，通过升降驱动轴84，将动力传递至升降同步带轮85，进而驱动升降同步带86完成正反运转。

二、后侧暂存架体c2：

暂存前架101、暂存上架102、暂存后架111、暂存下架119之间固定连接，组成后侧暂存架体部分的主体框架。

后侧暂存架体部分的主体框架上固定安装长推杆复位检测支架96、起推点检测支架97、推杆驱动电机103、侧板底架104、推杆从动链轮106、气缸固定架110、垫块112、蒸车夹紧气缸114、链条托板117、链条托轨118等。

侧板竖架99固定在侧板底架104之间，且侧板竖架99上固定成列的托盘支撑条113。在侧板竖架99侧边固定长推杆复位检测支架96和蒸车检测支架116。

推盘主动轴98通过带立式座轴承固定在框架上。推杆驱动电机103通过推杆驱动链轮107、推杆驱动链条108将动力传递至推盘主动轴98上，进而驱动推杆链条105。推杆链条105的某节链板上固定连接长推杆100。

气缸固定架110上固定连接垫块112、蒸车夹紧气缸114。蒸车夹紧气缸114的活塞板上固定连接蒸车夹爪115。

本发明的工作过程：

1、当自动摆盘机e将蒸盘输送过来进入推盘机构a前：提升气缸15呈现收缩状态，伸展气缸16呈现伸展状态，推盘滑块22在推盘皮带11的驱动下靠近推盘步进电机5一侧。

2、当蒸盘进入推盘机构a时：伸展气缸16开始收缩，推盘托条4随着伸展气缸16的收缩而收缩，进而到达蒸盘下方，隐隐有托住蒸盘之势。其次提升气缸15开始伸展，推盘托条4随着提升气缸15的伸展向上托举蒸盘。然后推盘步进电机5运转，驱动推盘滑块22所固定连接的零件机构向托盘机构b移动。推盘架18和推盘夹子19，卡住蒸盘边缘，将蒸盘向托盘机构b推送。

3、在上步骤的推盘步进电机5运转前(即蒸盘进入托盘机构b前)，托盘机构b中：以托盘架41为主体固定件的竖向移动组合部分，在升降同步带86的驱动下，竖向移动到竖向原点，即在竖向原点时，托盘滑轨54的上表面与过渡台13的蒸盘承载表面处于同一高度；以托盘托板55为主体固定件的横向移动组合部分，在横向从动皮带48的驱动下，横向移动到横向原点，即在横向原点时，托盘托板55的入口正对着过渡台13的出口；模组导轨滑块68也在模组导轨运行原点，即在模组导轨运行原点位置，活动挡块52靠近推盘机构a。

4、当蒸盘进入托盘机构b时：推盘步进电机5运转，驱动推盘滑块22所固定连接的零件机构向托盘机构b移动。推盘架18和推盘夹子19，卡住蒸盘边缘，将蒸盘向托盘机构b推送。蒸盘前边框首先经过第一个活动挡块52，将其压起，继续前进，其次经过第二个活动挡块52，将其压起，继续前进，然后蒸盘后边框经过第一个活动挡块52，收到自身重力作用，第一个活动挡块52旋转恢复原状，将蒸盘后边框卡住。导向轴承27从导向板26下侧经过，将导向板26顶起。当导向轴承27完全经过导向板26，导向轴承27继续沿着槽口前行，而导向板26依靠自身重力重新向下摆动至初始位置。推盘步进电机5停止。

5、当蒸盘进入托盘机构b后：一方面：推盘步进电机5反向运转。导向轴承27从导向板26上侧经过，沿着上槽口向步进电机5方向返回。伸展气缸16伸展。提升气缸15收缩。另一方面：c架体机构中的伺服电机驱动升降驱动带轮87、升降驱动同步带88组合，通过升降驱动轴84，将动力传递至升降同步带轮85，进而驱动升降同步带86完成正反运转。将托盘架41竖向移动到对应的高度。横向驱动电机49通过横向驱动带轮45、横向驱动皮带46及横向驱动轴组合，将动力传递给横向从动带轮47，进而驱动横向从动皮带48完成正向、逆向运转。将依靠横向从动皮带48横向移动的托盘托板55，横向移动到对应的位置。在托盘托板55出口正对需要投放的托盘支撑条入口后，模组导轨部分的电机驱动内部同步带，拉动模组导轨滑块68向后侧暂存架体移动，此时第一个活动挡块52卡住蒸盘后边框前行，待前行适当距离后，模组导轨滑块68反向移动相同距离，再重新向后侧暂存架体移动，此时第二个活动挡块52即可卡住蒸盘后边框。模组导轨滑块68的这种运动方式，是为了弥补其自身有效行程过短所带来的不便。当模组导轨滑块68向后侧暂存架体移动至接近极限行程时，蒸盘即被推送至托盘支撑条113上。最后，托盘机构b各个零件机构重新回到第4个步骤(的状态)。

6、当后侧暂存架体部分某一列的托盘支撑条被全部摆放蒸盘时：该列的推杆驱动电机103驱动推杆驱动链轮107、推杆驱动链条108、推杆主动轴98等，进而驱动推杆链条105转动。固定安装在推杆链条105上的长推杆100，将整列的蒸盘推送至已经被四个方向的蒸车夹紧气缸114、蒸车夹爪115锁死固定的蒸车内。

7、待长推杆100完成推送蒸盘的工步，推杆驱动电机103反向运转，将长推杆100收回，送到长推杆复位检测支架96检测位置，该位置不会影响下一轮的蒸盘推送过程。