一種用于條狀物打結(jié)的打結(jié)機(jī)及打結(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于條狀物打結(jié)的打結(jié)機(jī)及打結(jié)方法，屬于食品加工機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上一些條狀物需要打結(jié)后銷(xiāo)售，例如:現(xiàn)在市場(chǎng)上常見(jiàn)的海帶的存在形式是海帶條或者海帶絲，這樣不僅使得海帶浪費(fèi)極大，并且價(jià)格較低，其價(jià)格僅為海帶結(jié)的二分之一，原因是海帶結(jié)的機(jī)械化生產(chǎn)水平在國(guó)內(nèi)外低下，大部分的海帶結(jié)是通過(guò)人手打結(jié)，效率低而且雇傭工人的成本高。長(zhǎng)時(shí)間在海水里泡，鹽漬對(duì)人的手傷害也很大。在這樣的大背景下，自動(dòng)海帶打結(jié)機(jī)便應(yīng)運(yùn)而生，并且在海帶深加工方面也具有積極的彌補(bǔ)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種打結(jié)成功率高且衛(wèi)生的用于條狀物打結(jié)的打結(jié)機(jī)及打結(jié)方法。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]用于條狀物打結(jié)的打結(jié)機(jī)，包括一個(gè)豎直設(shè)置的工作臺(tái)和一個(gè)與工作臺(tái)垂直的底座，在所述工作臺(tái)頂部位于底座的一側(cè)依次設(shè)有大凹槽和小凹槽，大凹槽的兩側(cè)各設(shè)有一個(gè)壓緊導(dǎo)向板，工作臺(tái)頂部的端部設(shè)有對(duì)打結(jié)完的條狀物進(jìn)行切割的切割裝置;在所述的底座上設(shè)有一個(gè)用于對(duì)條狀物打結(jié)的機(jī)械手，所述的機(jī)械手通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)其空間旋轉(zhuǎn)，所述的旋轉(zhuǎn)裝置的底部安裝在橫向輸送裝置上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手在工作臺(tái)平行方向的水平移動(dòng);所述的切割裝置、旋轉(zhuǎn)裝置以及橫向輸送裝置由控制器控制。
[0006]進(jìn)一步的，所述的切割裝置包括一個(gè)壓夾切割刀和舵機(jī)I，所述的舵機(jī)I控制壓夾切割刀的抬起、壓夾及切割動(dòng)作，且在工作臺(tái)上設(shè)有與壓夾切割刀相對(duì)的切割槽。
[0007]進(jìn)一步的，所述壓夾切割刀的左側(cè)部件為壓夾片，右側(cè)為切斷刀，壓夾片的底部以硅膠材料為主，提供摩擦力，提高壓夾效果，并且配合海帶止位釘工作，防止海帶脫出工位。同時(shí)，壓夾片底部采用加寬設(shè)計(jì)。切斷刀比壓夾片位置要高來(lái)保證切割性能。
[0008]進(jìn)一步的，所述的大凹槽位于工作臺(tái)的中間位置，小凹槽與大凹槽相隔一端距離設(shè)置。中間大凹槽是為打結(jié)機(jī)械手空間纏繞海帶提供空間，右端小凹槽是方便打結(jié)機(jī)械手夾持和拖拽海帶完成打結(jié)動(dòng)作。
[0009]進(jìn)一步的，兩個(gè)所述的壓緊導(dǎo)向板為第一壓緊導(dǎo)向板和第二壓緊導(dǎo)向板，其分別由齒輪齒條機(jī)構(gòu)在伺服電機(jī)的控制下作上下運(yùn)動(dòng)，這種電機(jī)是一種內(nèi)部直接合成減速器的電機(jī)，能根據(jù)不同工作需要控制壓緊導(dǎo)向板的高低位置來(lái)完成導(dǎo)向或壓夾的作用。
[0010]進(jìn)一步的，所述的旋轉(zhuǎn)裝置包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)，在所述的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速齒輪機(jī)構(gòu)，進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)大齒輪，所述的大齒輪帶動(dòng)固定在大齒輪上的轉(zhuǎn)動(dòng)座支架轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械爪的轉(zhuǎn)動(dòng)定位。轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)主要負(fù)責(zé)海帶打結(jié)機(jī)機(jī)械爪在水平方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，大齒輪跟該支架上都設(shè)計(jì)了齒輪槽保證裝配后不會(huì)對(duì)其進(jìn)行干涉。
[0011]進(jìn)一步的，所述機(jī)械手包括鉸接在一起的夾爪定桿和夾爪動(dòng)桿，夾爪定桿和夾爪動(dòng)桿由舵機(jī)II控制，這是為了能實(shí)動(dòng)夾爪的小角度活動(dòng)以完成夾持海帶的動(dòng)作;夾爪定桿跟夾爪動(dòng)桿末端采用了弧形設(shè)計(jì)，可以保證在斜夾的過(guò)程中，提高對(duì)海帶的夾緊面積，保證其對(duì)海帶的準(zhǔn)確夾取。
[0012]一種用于條狀物打結(jié)的打結(jié)機(jī)，其用于海帶的打結(jié)。
[0013]打結(jié)機(jī)的打結(jié)方法，如下:
[0014]步驟1:啟動(dòng)控制系統(tǒng)，由橫向輸送裝置將打結(jié)機(jī)械手輸送到工作臺(tái)的中間大凹槽處，且打結(jié)機(jī)械手的兩夾爪要略低于工作臺(tái)平面；
[0015]步驟2:將條狀物平鋪在工作臺(tái)上，其中條狀物的一端被壓夾切割刀的壓夾片一端壓緊；同時(shí)第一壓緊導(dǎo)向板和第二壓緊導(dǎo)向板在條狀物鋪放好之后降落到與工作臺(tái)平面形成一個(gè)封閉框格結(jié)構(gòu)的位置來(lái)對(duì)條狀物進(jìn)行限位和導(dǎo)向，防止條狀物在后續(xù)工作中脫離工作臺(tái)；
[0016]步驟3條狀物處于大凹槽的部分貼于打結(jié)機(jī)械手上，旋轉(zhuǎn)裝置帶動(dòng)打結(jié)機(jī)械手對(duì)條狀物進(jìn)行空間纏繞動(dòng)作；
[0017]步驟4纏繞著條狀物的打結(jié)機(jī)械手通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置和橫向輸送裝置被輸送到小凹槽處，安裝在打結(jié)機(jī)械手尾端的舵機(jī)II啟動(dòng)，控制夾爪動(dòng)桿與夾爪定桿之間張開(kāi)一小角度，然后夾持住位于小凹槽處的條狀物，此時(shí)壓夾切斷刀和第二壓緊導(dǎo)向板同時(shí)抬起，第一壓緊導(dǎo)向板落下壓緊條狀物另一端，旋轉(zhuǎn)裝置和橫向輸送裝置再次啟動(dòng)帶動(dòng)打結(jié)機(jī)械手往遠(yuǎn)離工作臺(tái)面的方向運(yùn)動(dòng)完成對(duì)條狀物夾持端的拉拽運(yùn)動(dòng)以完成打結(jié)動(dòng)作；
[0018]步驟5旋轉(zhuǎn)裝置和橫向輸送裝置再次啟動(dòng)將打結(jié)機(jī)械手再次往右前方輸送到壓夾切斷刀的右端；
[0019 ]步驟6舵機(jī)I啟動(dòng)，控制壓夾切斷刀落入切刀槽中完成對(duì)已經(jīng)打好結(jié)的條狀物的切割且壓夾板又再次壓緊條狀物一端;打結(jié)機(jī)械手兩夾桿張開(kāi)釋放條狀物，打結(jié)工作完成;第一壓緊導(dǎo)向板抬起，第二壓緊導(dǎo)向板落下，同時(shí)回到初始位置；
[0020]步驟7重復(fù)上述步驟，繼續(xù)下一個(gè)條狀物的打結(jié)工作。
[0021]本發(fā)明所具有的積極效果:
[0022]本發(fā)明采取獨(dú)創(chuàng)的機(jī)電一體設(shè)計(jì)，其中主要機(jī)械部件就是一對(duì)機(jī)械手來(lái)模擬人手，在電機(jī)控制下完成纏繞和打結(jié)的關(guān)鍵動(dòng)作，密切配合送料裝置和切斷裝置完成對(duì)條狀物的打結(jié)以及切割，有效的提高了打結(jié)成功率，保證了工作效率。同時(shí)，本發(fā)明用PLC電路控制改善了傳統(tǒng)打結(jié)機(jī)液壓控制的加工環(huán)境不衛(wèi)生的缺點(diǎn)，各零部件的設(shè)計(jì)也遵守了系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化的原則，保證了設(shè)備制造、使用、維護(hù)的方便快捷。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明打結(jié)機(jī)結(jié)構(gòu)不意圖一；
[0024]圖2為本發(fā)明打結(jié)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0025]圖3為本發(fā)明打結(jié)機(jī)俯視圖；
[0026]其中，1-工作臺(tái)；2-第一壓緊導(dǎo)向板;3-第二壓緊導(dǎo)向板;4-壓夾切斷刀；5-舵機(jī)；6-切刀槽;7-打結(jié)機(jī)械手;8-二級(jí)主動(dòng)齒輪;9-二級(jí)從動(dòng)齒輪;10-伺服電機(jī);11-導(dǎo)軌；12-轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)；13-導(dǎo)軌；14-支撐底座；15-舵機(jī)；16-工作支架；17-大齒輪；18-伺服電機(jī)；19-直線電機(jī);20-齒條;21-伺服電機(jī);22-齒輪;23-聯(lián)軸器;24-絲杠滑塊;25-絲杠;26-傳動(dòng)座；27-主動(dòng)齒輪。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖以海帶為例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0028]海帶打結(jié)機(jī)包括機(jī)架和PLC控制系統(tǒng)，機(jī)架上置有:物料輸送裝置，纏繞打結(jié)裝置和切割裝置。
[0029]物料輸送裝置:主要包含兩個(gè)部分。分別為工作臺(tái)和壓緊導(dǎo)向板。工作臺(tái)是這一部分的核心部件，壓緊導(dǎo)向板、壓夾切斷刀、舵機(jī)、海帶都布置在其上面，其形狀尺寸的設(shè)計(jì)不僅要便于裝配，而且要滿足整個(gè)空間曲線運(yùn)動(dòng)的工作規(guī)程。為了保證裝配的實(shí)用便捷，其上設(shè)計(jì)了裝配用的裝配孔。起初壓夾切斷刀由舵機(jī)直接帶動(dòng)將鋪設(shè)好的海帶一端壓緊。壓緊導(dǎo)向板有兩個(gè)作用，首先是保證海帶能在正常工位上輸送起到導(dǎo)向作用，其次是起到壓夾海帶與打結(jié)動(dòng)作配合的作用。壓緊導(dǎo)向板由齒輪齒條機(jī)構(gòu)在伺服電機(jī)帶動(dòng)下作上下運(yùn)動(dòng)；具體的鋪設(shè)方式為:
[0030]海帶鋪設(shè)在工作臺(tái)I上，工作臺(tái)面上開(kāi)有一大一小兩個(gè)凹形槽來(lái)方便海帶纏繞打結(jié)，同時(shí)設(shè)有第一壓緊導(dǎo)向板2和第二壓緊導(dǎo)向板3，第一壓緊導(dǎo)向板裝置是在伺服電機(jī)21的帶動(dòng)下由齒輪22和齒條20機(jī)構(gòu)完成垂直方向的上下移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向或者壓緊海帶的作用，第二壓緊板3原理與第一壓緊板2原理相同。工作臺(tái)I面上還設(shè)有切割裝置及切刀槽6。
[0031]纏繞打結(jié)裝置:完成纏繞海帶同時(shí)對(duì)海帶進(jìn)行打結(jié)的主要部件是打結(jié)機(jī)械手7，其中主要部件是打結(jié)機(jī)械手，海帶打結(jié)機(jī)械手主要功能是對(duì)海帶進(jìn)行纏繞、夾取、打結(jié)、運(yùn)送。機(jī)械手臂屬于執(zhí)行裝置，處于全機(jī)的中間位置，也是打結(jié)的核心部件。首先在海帶條鋪設(shè)于送料底座和壓緊裝置之間的位置時(shí)，要通過(guò)導(dǎo)軌滑塊這一橫向輸送裝置將機(jī)械手輸送到中間凹形槽位置，并且控制其高度位于海帶條下方，然后在伺服電機(jī)帶動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)行空間轉(zhuǎn)動(dòng)將海帶條纏繞兩圈做成一個(gè)結(jié)的模型，由于機(jī)械手頂端做成彎曲弧狀，所以海帶在纏繞過(guò)程中不會(huì)滑落，而是緊緊纏繞在兩夾爪上。之后在底座橫向輸送裝置和各電機(jī)的作用下將機(jī)械手輸送到壓緊切斷裝置和壓夾板中間凹槽位置，這時(shí)機(jī)械手就要起到夾持和打結(jié)的作用;具體結(jié)構(gòu)如下:
[0032]打結(jié)機(jī)械手7是由夾爪定桿和夾爪動(dòng)桿兩根桿組成，其依靠伺服電機(jī)10帶動(dòng)一對(duì)二級(jí)