一种面饼叠层装盘机的制作方法

本发明涉及包装机械，更具体地说涉及一种面饼叠层装盘机。

背景技术：

1、面饼从生产到最终成品的过程中需要经过多个设备的加工处理，其中需要对面饼进行计数、收集，便于后期进行包装；传统的生产过程中，一般都是人工收集、计数，确定好数目后，装进袋子，然后再机器封口；这种生产技术，需要人工把面饼一个个装进预制好的包装袋，耗费大量的人力物理，生产效率低。

2、现有采用机械设备实现面饼的叠层、计数的技术大多是采用一个收集筒，通过输送带的输送将面饼输送进收集筒中，在收集筒上设置计数器，对落入到收集筒中的面饼进行计数，进而实现对面饼的叠层、计数，达到设定数目之后，收集筒中的叠层好的面饼垛被输送至下一工序进行包装。

3、如公开日为2019年10月18日，公开号为cn209506217u，名称为“一种面饼叠层输送轨道”的实用新型专利，包括至少一条输送带一，所述输送带一的第一端紧密排布在冷冻隧道的出口处，所述输送带一的第二端设置有传感器一；收集漏斗，所述收集漏斗位于输送带一的第二端的下方，所述收集漏斗的底部设置有底板，所述底板连接在底板驱动源的自由端；一输送带二，所述输送带二位于底板的下方。

4、上述现有技术中采用收集漏斗的方式收集面饼，仅适用于冷冻过之后的面饼，不适用于软面饼（如未冷冻的面饼、擀制的面饼、蒸制过后的春饼等），当冷冻过的面饼从输送带落入到收集漏斗时，会与收集漏斗发生碰撞，导致冷冻的面饼出现碎边的情况，影响面饼的品相；而将上述设备应用于软面饼时，在软面饼从输送带上落入到收集漏斗的过程中，无法保障面饼的姿态，面饼在收集漏斗中会发生姿态变化，导致叠合的面饼出现褶皱、面饼叠合不整齐的情况出现。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供了一种面饼叠层装盘机，本发明的发明目的在于解决现有技术面饼叠层易造成面饼碎边、软面饼叠合不整齐的问题。本发明的面饼叠层装盘机，面饼输送装置可以无序输送面饼，提升面饼的输送量，进而提高其叠层装盘效率，本发明采用三轴机械手系统装载真空吸盘，利用真空吸盘进行面饼的多片叠层吸取，叠层效率高，避免面饼碰撞，导致硬面饼的碎边情况出现，同时也可以避免软面饼褶皱叠层不整齐的情况出现。本发明的面饼叠层装盘机，不仅适用于质地较硬的面饼，也适用于软面饼，叠层效率高，面饼叠层效果好。

2、为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的。

3、本发明提供了一种面饼叠层装盘机，包括面饼输送装置、托盘存放取出装置、托盘输送装置和带视觉的三轴机械手控制系统；所述托盘输送装置的前端与托盘存放取出装置对接，托盘存放取出装置输出的托盘由托盘输送装置向后输送；

4、所述三轴机械手控制系统包括视觉采集组件、三轴机械手和控制组件，所述控制组件分别与视觉采集组件和三轴机械手控制连接；所述视觉采集组件设置在面饼输送装置的上方，采集面饼输送装置上输送的面饼的位置，并将采集到的数据传输至控制组件，控制组件根据视觉采集组件采集到的数据控制三轴机械手动作；所述三轴机械手的执行端装载有真空吸盘；

5、所述三轴机械手挂载在托盘输送装置和面饼输送装置的上方，托盘输送装置和面饼输送装置的输送面均有一部分位于三轴机械手的工作空间内；三轴机械手在控制组件的控制下，带动真空吸盘移动到面饼输送装置上方吸取面饼输送装置上输送的面饼，并在真空吸盘吸取面饼后，三轴机械手带动真空吸盘移动到托盘输送装置上，将真空吸盘吸取的面饼放置在托盘输送装置输送的托盘上。

6、进一步优选的，所述真空吸盘连续吸取多张面饼存储在真空吸盘内，面饼在真空吸盘内完成叠层，达到设定数量后，三轴机械手带动真空吸盘移动到托盘输送装置上，真空吸盘释放负压，将吸取的多张面饼放置在托盘输送装置输送的托盘上。

7、进一步优选的，所述托盘存放取出装置包括托盘存放库和托盘取出机构，所述托盘存放库位于托盘输送装置一侧，所述托盘取出机构从托盘存放库中取出托盘，并将取出的托盘放置到托盘输送装置上。

8、更进一步优选的，所述托盘取出机构包括x轴位移组件、y轴位移组件和托盘取出架，所述托盘取出架上装配有若干取托吸盘，x轴位移组件固定装配在托盘存放取出装置的机架上，y轴位移组件装配在x轴位移组件上，x轴位移组件带动y轴位移组件沿x轴方向往复移动，所述托盘取出架固定装配在y轴位移组件上，y轴位移组件带动托盘取出架沿y轴方向往复移动。

9、进一步优选的，还包括托盘输出装置，所述托盘输送装置尾部设置有托盘转运机构，所述托盘转运机构将托盘输送装置上完成面饼叠层摆放的托盘转运至托盘输出装置上。

10、更进一步优选的，所述托盘转运机构包括托盘平移组件，所述托盘平移组件连接有推板，托盘平移组件带动推板在托盘输送装置尾部和托盘输出装置前端往复移动，将托盘输送装置尾部的托盘侧推到托盘输出装置上。

11、更进一步优选的，所述托盘输出装置的输送平面高于托盘输送装置的输送平面，所述托盘转运机构还包括托盘顶出机构，所述托盘顶出机构设置在托盘输送装置尾部下方，将输送到托盘输送装置尾部的托盘顶升至于托盘输出装置输送平面平齐的位置，然后托盘平移组件将该托盘侧推到托盘输出装置上。

12、进一步优选的，所述面饼输送装置的输送方向与托盘输送装置的输送方向垂直，且面饼输送装置向托盘输送装置的下方延伸。

13、更进一步优选的，所述面饼输送装置的输送面倾斜设置，所述面饼输送装置由视觉采集组件向托盘输送装置下方倾斜输送面饼。

14、进一步优选的，所述真空吸盘包括吸盘本体，吸盘本体内设置有相互连通的空气通道和真空腔，真空腔位于空气通道下方，吸盘本体底部连接有吸取套筒，吸取套筒内壁设置有若干吸取气槽，真空腔底部装配有密闭隔板，密闭隔板下方的吸取套筒内腔形成物料缓存腔；在真空腔内设置有若干连通柱，密闭隔板上开设有若干连通孔，连通柱为中空结构，连通柱一端吸盘本体连接，另一端与密闭隔板连接，且连通柱内的中空通道一端与吸盘本体外界连通，另一端与密闭隔板上的连通孔对应连通，连通柱内的中空通道形成将物料缓存腔与吸盘本体外界进行连通的气流通道。

15、更进一步优选的，所述连通柱竖直设置在真空腔内，连通柱的上端与真空腔内壁连接，连通柱的下端与密闭隔板连接，真空腔内壁上设置有贯穿的通气孔，通气孔通过连通柱的内部中空通道与密闭隔板上的连通孔连通，形成所述气流通道。

16、更进一步优选的，所述吸取气槽的宽度由上至下逐渐增大。

17、更进一步优选的，所述吸取气槽的下端设置有弧形导风面；所述吸取套筒底部设置有向吸取套筒内水平延伸的内缘；所述弧形导风面的一端与吸取气槽所对应的吸取套筒内壁相接，另一端与所述内缘的上边沿相接。

18、更进一步优选的，所述吸取套筒内均匀设置有若干分隔件，分隔件的上端与真空腔的内壁相连，分隔件的下端与所述内缘连接，相邻分隔件之间形成所述吸取气槽。

19、与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：

20、1、本发明的面饼叠层装盘机，相较于现有技术中的收集筒的方式，其输送效率更高，现有收集筒的叠层方式，需要先单列排列面饼，然后单列输送面饼，由于需要将面饼抛送到收集筒内，因此，其输送单列面饼的输送带的速率不能太快，否则会造成抛送距离的增长，面饼与收集筒的碰撞势能也会增大，更易造成硬质面饼的破损。而采用本发明的面饼装盘机，通过视觉采集组件采集面饼输送装置上输送面饼的位置，然后控制三轴机械手进行抓取，面饼可以在三轴机械手的工作空间内无序排列，在同等输送速率的前提下，面饼输送装置输送面饼的数量大大增加，面饼叠层效率也得到有效的增加。

21、2、本发明的面饼叠层装盘机，在相同叠层装盘效率的前提下，其设备成本较现有结构更低，由于现有需要单列输送面饼，若提高面饼的叠层效率就需要增加面饼输送带的数量、收集筒的数量，这大大增加了设备成本。本发明采用三轴机械手系统与面饼输送装置配合，一方面解决了面饼输送效率低的问题，另一方面解决了同等叠层装盘效率下设备成本高的问题，还可以避免硬质面饼的碎边问题，以及现有结构无法解决软面饼的叠层装盘问题。

22、3、本发明的面饼叠层装盘机，与现有采用收集筒的方式相比，本技术采用真空吸盘吸取面饼，实现面饼的叠层，这种方式既适用于硬面饼（如冷冻后的面饼），也适用于软面饼（如未冷冻的面饼，擀制后的面饼、蒸制后的春饼等），其适用范围更广。相较于现有技术而言，可以对软面饼进行叠层装盘。且由于采用真空吸盘吸取的方式，其对于冷冻后的面饼的破坏较小，有效避免了冷冻面饼与收集筒碰撞而造成面饼破损的情况，降低冷冻面饼的破损率。

23、4、本发明的面饼叠层装盘机，采用三轴机械手系统作为执行部件，带动真空吸盘吸取并摆放面饼，其工作空间较大，且工作自由度较多，取放位置灵活，有利于面饼叠层摆放的控制，也有利于面饼输送装置、托盘输送装置的摆放布局。

24、5、本发明的面饼叠层装盘机，在对面饼进行叠层时，真空吸盘可以连续吸取多张面饼，面饼在真空吸盘内存储叠层，达到设定数量之后再释放到托盘输送装置输送的托盘上，相较于单张吸取叠层的方式而言，叠层效率更高，且叠层之后的面饼垛更加整齐。

25、6、本发明为了进一步提高面饼叠层装盘机的自动化程度，将托盘存放取出装置分为托盘存放库和托盘取出机构，通过托盘取出机构将堆叠在托盘存放库中的托盘一一取出并放置在托盘输送装置上，可实现托盘的连续供应和连续输送，满足三轴机械手系统对托盘的需求。结构优化合理，自动化程度高。

26、7、本发明的托盘取出机构通过x轴位移组件、y轴位移组件和托盘取出架，将位于托盘输送装置一侧的托盘存放库中的托盘取出并放置在托盘输送装置上，其结构简单，自动化程度高，运行稳定。使得托盘取出机构具有下降吸取托盘的能力，进而可以增加托盘存放库的托盘存放量，可以长时间供应面饼叠层装盘机的托盘需求，避免频繁向托盘存放库中增加托盘。

27、8、本发明还设置了托盘输出装置，相较于托盘输送装置直接输出托盘的方式，增加了托盘输出装置使得面饼叠层装盘机有更多的变化，可以适用于不同场地，根据场地要求对其进行布局，也增加了面饼叠层装盘机与其他手续处理设备对接的能力。

28、9、本发明进一步提供了一种托盘转运机构，托盘转运机构可以稳定地将托盘从托盘输送装置上转运到托盘输出装置上，其结构简单，运行平稳。在托盘转运机构的介入下，提升了托盘输送装置的布局的灵活性。如果基于设备占地空间的考虑，可以将托盘输送装置与托盘输出装置平行布置，也可以垂直布置，在托盘转运机构的介入下，可以灵活转换。

29、10、本发明提供了一种托盘输出装置的布局示例，将托盘输出装置的输送平面高于托盘输送装置的输送平面，通过一顶出机构弥补二者之间的高度差，使得托盘可以顺利转移到托盘输出装置上。

30、11、本发明为了进一步缩小叠层输送工作站的体积，本发明将面饼输送装置的输送方向设置为垂直于托盘输送装置的输送方向，可以将面饼输送装置的输送面做的宽一些，增大同等输送速率下的面饼输送量。同时这样的布局，有利于节约设备空间。

31、12、本发明面饼输送装置倾斜设置，倾斜设置的面饼输送装置，有利于对刷油的面饼进行控油，在倾斜设置的面饼输送装置的作用下，面饼上多余的油会沿面饼输送装置的倾斜输送面流出，避免多余的油影响真空吸盘的叠层吸取效果。

32、13、本发明的真空吸盘可以采用现有cn216613073u-多片式吸盘的结构，也可以采用cn215904805u-一种真空吸盘结构，实现连续多片面饼的吸取堆叠。现有的这两种真空吸盘结构对于质地较硬的面饼（如冷冻过的面饼）具有良好的多片吸附堆叠效果。

33、14、本发明区别于现有（cn216613073u-多片式吸盘的结构；cn215904805u-一种真空吸盘结构）结构，提供了一种新的真空吸盘结构，该真空吸盘结构相较于现有结构而言，更有利于针对软面饼的连续多片吸取。

34、15、本发明提供的真空吸盘，设置有若干将物料缓存腔顶部与外界连通的气流通道，在真空吸盘在吸取质地较软的物料时，会有气流从该气流通道内进入到物料与密闭隔板之间，在该气流的作用下，可以确保物料边缘收到的吸力均匀，避免出现部分边缘被吸起，部分边缘未被吸起而造成物料发生褶皱的情况出现。当第一个物料被吸取到物料缓存腔内，在密闭隔板上的连通孔的作用下，使得第一个物料可以平整贴合到密闭隔板底部，避免物料与密闭隔板之间存在气泡而造成物料的不平整。

35、16、本发明的真空吸盘，将连通柱竖直设置在真空腔内，其结构相较于其他连通柱结构更加简单，便于加工。气流可以沿着竖直的连通柱内部中空通道进入到物料缓存腔内。

36、17、与现有技术相比，本发明的真空吸盘的吸取气槽的宽度由上至下逐渐增大，当有物料已经被吸附到物料缓存腔内，物料边缘会遮挡一部分吸取气槽，而随着物料逐个被吸附到物料缓存腔内，吸取气槽的宽度也逐渐增大，增大了负压气流量，便于后续的物料能够被顺利吸取。

37、18、与现有技术相比，本发明的真空吸盘在吸取气槽的下端设置弧形导风面，吸取套筒底部向吸起套筒内水平延伸的内缘与该弧形导风面配合，通过该弧形导封面改变负压气流的方向，使得负压气流具有水平方向的分力和竖直方向的分力，水平方向的分力，用于从水平方向提供负压力，以改变物料底部与输送带底部的接触状态，竖直方向的分力提供给物料上升的吸力，从而达到顺利吸起物料的目的，提高物料被吸起成功率。