食品装盒机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及食品加工机械设备领域，具体的说是食品装盒机。
【背景技术】
[0002]在现有食品加工领域，当食品加工完成后，通常需要执行装盒操作，但是现有的装盒基本上都是通过手工直接将食品放入到托盒中，这样不仅增加了工作成本，而且由于需要人工参与，也容易造成食品的卫生问题。
[0003]现有针对装盒工序进行改进的专利，如专利申请号为201320555950.1，申请日为2013.9.6，名称为“一种制作水饺的装置”，其技术方案为:本实用新型涉及一种制作水饺的装置，包括饺子机，与饺子机配合运行的机械手装置和输送装置；输送装置与机械手装置配合运行。其主要改进点是设置了带夹板配合的机械手臂，利用机械手臂将成型的饺子搬运到输送带上，但是上述结构并不能直接将饺子放置在托盒中，仍然需要手工将饺子放入托合里
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【实用新型内容】
[0004]为了克服现有的食品加工设备存在的无法将加工好的食品采用自动化的方式放入到托盒中的问题，现在提出一种食品装盒机。
[0005]为实现上述技术目的，本实用新型技术方案如下:
[0006]一种食品装盒机，其特征在于:包括下盒机构、排盒输送机构和夹持机构，所述下盒机构和夹持机构均放置在排盒输送机构上方，所述下盒机构设置在夹持机构一端，所述夹持机构的一侧设置有用于传输待排盒食品的输送带；所述夹持机构包括安装框架，所述安装框架设置有多个机械夹爪，所述机械夹爪上安装有用于调整相邻机械夹爪间距的导向装置，所述机械夹爪连接有驱动其实现水平运动的水平驱动机构，还连接有驱动其实现竖直上下运动的竖直驱动机构。
[0007]所述输送带一端横跨在排盒输送机构的上方。
[0008]夹持机构具体结构:
[0009]所述导向装置为轨道板，所述轨道板上设置有导向槽。
[0010]所述导向槽为通槽。
[0011]所述至少三个相邻机械夹爪为一组机械夹爪，机械夹爪至少设置有一组，每组机械夹爪上对应设置有轨道板，每个机械夹爪的上方对应设置有导向槽，各机械夹爪上方设置有竖导柱，所述竖导柱位于与其相对应的导向槽内。
[0012]在每组机械夹爪所对应的导向槽里，位于两侧的导向槽同时靠近或者远离位于中间的导向槽。
[0013]每个机械夹爪上端连接有第一连接块，多个第一连接块同时活动套接在第一固定横杆上，所述第一连接块上固定连接有竖导柱。
[0014]所述竖直驱动机构为中心竖直气缸，所述中心竖直气缸与第一固定横杆连接。
[0015]所述各第一连接块的上方对应设置有一个第二连接块，所述第二连接块竖直方向上开设有通孔，与所述第一连接块相连的竖导柱经过通孔穿过其上方的第二连接块。
[0016]多个第二连接块同时套接在第二固定横杆上，所述第二固定横杆两端连接有横杆安装座，所述横杆安装座与通过线性滑轨与横向安装板相连。
[0017]所述水平驱动机构为伺服电机，所述伺服电机输出轴与同步轮通过同步带相连，所述同步轮固连在第一水平输送杆上，所述第一水平输送杆两端的同步轮通过水平同步带与第二水平输送杆两端的同步轮相连。
[0018]所述两同步带下均设置有横向安装板，所述横向安装板一侧通过竖向的线性滑轨与一个横杆安装座相连，另一侧通过横向的线性滑轨与固定安装板相连。
[0019]装盒机的工作原理为:
[0020]传输待排盒食品的输送皮带将待排盒的食品从食品成型机上传输至夹持机构的下方，夹持机构的机械夹爪向下运动将食品夹持住，然后夹持机构向上运动将食品搬运至托盒上方，在搬运的过程中，多个机械夹爪通过导向装置调整相互之间的间距，并且托盒从下盒机构处开始、经过排盒输送机构输送至调整间距后的机械夹爪下方，此时机械夹爪下降，将食品放置在相应的托盒中。
[0021]夹持机构的具体工作原理为:
[0022]多个机械夹爪在水平驱动机构的带动下，做水平X轴方向的运动；与此同时，多个机械夹爪在导向装置的作用下，调整相互之间的水平间距，实现水平Y轴方向的运动；在上述运动过程中，在竖直驱动机构的带动下，多个机械夹爪做竖直Z轴方向的上、下运动。本申请中水平X轴方向运动是指水平方向的前、后的运动；水平Y轴方向的运动是指水平方向的左、右运动；竖直Z轴方向运动是指竖直方向的上、下运动。
[0023]具体的讲，导向装置为至少设置有三个导向槽的轨道板，轨道板上的导向槽的目的是调节相邻机械夹爪之间的距离，使得机械夹爪之间的距离与托盒中容纳食品的相邻凹槽之间的间距相匹配，如相邻机械夹爪间的距离比托盒中相邻凹槽间的距离小时，则导向槽的轨迹设置为两侧的机械夹爪往各自侧运动，而中部的机械夹爪保持原始路径运动，这样才能实现增大相邻机械夹爪间距的目的，反之亦然。除了导向槽的形式，也可使用预设轨道、凸轮或现有结构实现相同的技术效果。
[0024]水平驱动机构带动同步轮转动，同侧边的同步轮由同步带的带动下，保持转动，固定安装板为固定设置，不发生位移变化，其上方的横向安装板在同步带的带动下会做水平X轴方向运动，由于固定安装板和横向安装板之间有线性滑轨，所以横向安装板能相对于固定安装板做水平X轴方向的运动，横向安装板的左、右两端通过线性滑轨分别与横杆安装座相连，而两横杆安装座之间连接有第二固定横杆，第二固定横杆上套接有多个第二连接块，而第二连接块下方设置有机械夹爪，所以机械夹爪会跟随做水平X轴方向的运动。
[0025]在机械夹爪做水平X轴方向运动的前提下，由于其上方设置有轨道板，轨道板为固定安装，并不发生运动，再加上机械夹爪上的竖导柱是伸入至对应的导向槽中，所以竖导柱会随着导向槽的开槽轨迹带动机械夹爪做水平Y轴方向运动。
[0026]第一连接块与第一固定横杆套接，而第一固定横杆与竖直驱动机构相连，所以机械夹爪在竖直Z轴方向上的运动是通过竖直驱动机构-第一固定横杆-第一连接块-机械夹爪的顺序依次带动实现的。由于竖导柱是穿过第二连接块，且与第二连接块无固定连接关系，所以竖导柱可以相对于第二连接块做竖直Z轴方向的运动。
[0027]机械夹爪具体结构:
[0028]所述机械夹爪包括固定板、第一夹块、第二夹块和夹爪气缸，所述夹爪气缸输出端连接有齿条，所述齿条与其下方的带把齿轮啮合，所述带把齿轮固定在固定板上，所述固定板下端连接有第一夹块，所述带把齿轮的把手处连接有第二夹块，所述第一夹块和第二夹块相对设置。
[0029]所述第一夹块和第二夹块的下端设置有圆弧形凹槽。
[0030]所述第一夹块和/或第二夹块的圆弧形凹槽中设置有气孔，所述气孔处连接有气官接头。
[0031 ] 所述固定板至少包括有固定上板、固定纵侧板、固定横侧板和固定底板，所述固定上板横向设置，其长度方向的端部连接有竖直设置的固定纵侧板，其宽度方向的侧边连接有竖直设置的固定横侧板，所述固定侧板的底部横向连接有固定底板。
[0032]所述固定侧板上设置有通孔，所述夹爪气缸输出端穿过通孔。
[0033]所述夹爪气缸位于固定侧板外侧，所述齿条位于固定侧板内侧。
[0034]所述带把齿轮的转动轴连接在固定横侧板。
[0035]所述第一夹块固定在固定底板上。
[0036]机械夹爪的具体工作原理:
[0037]夹爪气缸推动齿条做往复运动，由于齿条与带把齿轮啮合，从而齿条带动带把齿轮绕转动轴转动，由于带把齿轮连接有第二夹块，所以第二夹块会随着带把齿轮绕转动轴做圆弧轨迹往复运动。因为第一夹块是固定设置在固定底板上的，所以第二夹块的动作就实现了相对于第一夹块的开合动作。当机械夹爪下降抓取食品时，机械夹爪打开，夹住食品以后，机械夹爪上升，移动到托盘位置上方后，机械夹爪下降，并打开，将食品放在托盒内，然后机械夹爪上升移动到后续输送而来的食品上方，重复上述动作。
[0038]下盒机构具体结构:
[0039]所述下盒机构包括固定框架，所述固定框架内安装有固定托盒位置的多个护板，所述相邻的护板之间设置有叉板，所述叉板与叉板气缸相连，所述护板下方设置有吸盘，所述吸盘底部连接有吸盘气缸。
[0040]所述多个护板固定在四个角处，所述护板围拢形成一放置托盒的矩形空间。
[0041]所述叉板在叉板气缸的带动下，在矩形空间边缘做进出所述矩形空间的水平往复运动。
[0042]所述叉板设置在固定框架的至少一个边上。
[0043]所述每个矩形空间的底部设置有多个吸盘，所述多个吸盘通过连接件与一个或者多个吸盘气缸相连。
[0044]所述吸盘为海绵吸盘。
[0045]所述固定框架内横向排列有两个矩形空间。
[0046]所述叉板横向设置，叉板的左、右两部分分别在位于左、右两个方向的矩形空间边缘做进出矩形空间的水平往复运动。
[0047]下盒机构的具体工作原理为:
[0048]初始位置时，叉板位于一叠托盒中最下方一个的边缘下部，将整叠托盒支撑住，当托盒下方的吸盘上升托住最底端的托盒时，叉板在叉板气缸的作用下水平后退，从托盒边缘松开。此时吸盘下降一段距离，整叠的托盒也一起下降一段距离，叉板在叉板气缸的作用下水平前移，托住整叠托盒中倒数第二个托盒，此时吸盘将原来最底端的托盒吸到输送带上放置，并松开。
[0049]排盒输送机构的具体结构:
[0050]所述排盒输送机构包括有排盒输送带和排盒输送电机，所述排盒输送电机驱动排盒输送带运动。
[0051]所述排盒输送带上方横向设置有输送皮带，所述输送皮带一端设置在食品成型机上。
[0052]本实用新型的优点为:
[0053]1、本实用新型夹持机构利用导向装置、水平驱动机构和竖直驱动机构实现了机械夹爪在三个方向上的运动，并且能够实现全自动化的调整，所以机械夹爪能够在不借助人力的情况下，自动实现间距调整，并且仅仅更换轨道板就能适应多种尺寸的托盒，排除了人工参与，提高了生产效率，增强了自动化程度。
[0054]2、本实用新型夹持机构的轨道板结构简单，通过导向槽的设置，能够实现对机械夹爪的运动路径的引导，避免了复杂的传动结构，并且更换简单，由于轨道板并不运动，所以更换方便，直接更换不同路径导向槽的轨道板能够使机械夹爪在预设的路径上运动，以此适应不同尺寸的托盒，降低了适应多种尺寸的需要对设备进行改进的成本，适宜于推广应用。
[0055]3、本实用新型夹持机构设置有多个机械夹爪，多个机械夹爪同时或者分别收到驱动机构的带动，提高了生产效率，能够实现大规模的生产。
[0056]4、本实用新型夹持机构通过第一连接块和第一固定横杆的形式实现对机械夹爪在竖直Z轴方向的运动，结构简单，并且能利用一个驱动机构同时带动所有机械夹爪做上、下运动，提升了各机械夹爪的同步性，避免了各机械夹爪的不同步带来的生产误差。
[0057]5、本实用新型夹持机构的机械夹爪上方的竖导柱穿过第二连接块，且可以相对于第二连接块做上下运动，这样能使得第二连接块仅仅实现带动机械夹爪做水平X轴方向的运动，并且不会限制机械夹爪做竖直Z轴方向的运动，此时的活动连接能够同时实现上述两种功能，对于机械夹爪实现三个方向上的运动起到了非常重要的作