一种勺子生产设备的上料机构及勺子生产设备

技术领域

本发明涉及一种勺子生产设备的上料机构及勺子生产设备，属于勺子生产领域。

背景技术

勺子的生产步骤大致包含两个步骤，首先对竹片或者塑料片进行切片，以形成片状的勺子坯料，将大量的勺子坯料堆叠在一起，然后由吸嘴吸附最上方的勺子坯料，送往压料机构进行压制，形成勺子成品。吸嘴的有效作用范围有限，随着勺子坯料的减少，吸嘴越来越难以吸住勺子坯料。

为了解决上述问题，通行做法是当勺子坯料减少到一定量，且吸嘴移动至勺子坯料上方的时候，增加吸嘴的下移距离，从而缩减吸嘴和最上方勺子坯料之间的间距。若吸嘴下移距离增量不足，则吸嘴依然难以吸住勺子坯料，若吸嘴下移距离增量过大，则可能导致吸嘴撞击勺子坯料，造成坯料或吸嘴的损伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种勺子生产设备的上料机构及勺子生产设备。

解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种勺子生产设备的上料机构，包括主控板、机架、升降板、上料动力机构、吸嘴、吸料动力机构和红外检测装置，勺子坯料堆叠于升降板上，红外检测装置沿竖直方向定位于机架上并对升降板上的勺子坯料进行检测，上料动力机构传动至升降板，以带动升降板在机架上进行上下移动，吸料动力机构安装在机架上，吸料动力机构传动至吸嘴，当吸嘴位于升降板上方时，吸料动力机构带动吸嘴进行上下移动，红外检测装置、上料动力机构和吸料动力机构均电连接至主控板。

本发明的有益效果为：

勺子坯料沿竖直方向堆叠在升降板上，吸料动力机构控制吸嘴到达勺子坯料正上方时开始下移，直至吸嘴到达最上方的勺子坯料处进行吸料，吸嘴将最上方的勺子坯料吸住，然后吸料动力机构控制吸嘴重新开始上移并送往压料机构，至此完成整套吸料工序。吸嘴在机架上的竖直活动范围是固定的，故而吸嘴在机架上下止点位置固定。随着吸料工序的不断进行，升降板上勺子坯料整体高度逐渐下降，最上方的勺子坯料和吸嘴的下止点之间高度差逐渐增大，上料动力机构通过提升升降板，使升降板上最上方的勺子坯料朝向吸嘴的下止点处移动，对上述高度差进行补偿，从而确保吸嘴在下止点处时能够对勺子坯料进行吸取。上料机构在刚开始工作时，升降板上最上方的勺子坯料位于红外检测装置的下方，此时上料动力机构逐渐提升升降板，以缩减最上方的勺子坯料和红外检测装置在机架上的高度差，直至红外检测装置能够检测到勺子坯料时上料动力机构才停止工作。而后每一次吸料工序完成后，红外检测装置都会无法检测到勺子坯料，因此，每一次吸料工序完成后上料动力机构就会控制升降板在机架上上升一小段距离，使得红外检测装置能够重新检测到勺子坯料，从而保证每次吸料工序开始的时候，升降板上最上方的勺子坯料和吸嘴下止点之间的高度差近乎为一个定值，以确保吸嘴每次吸料的时候不会与勺子坯料产生撞击，而且最上方的勺子坯料位于吸嘴的有效作用范围内，确保吸嘴能够吸住勺子坯料。

本发明所述机架上设置有前挡块和后挡块，前挡块和后挡块分别位于升降板的前、后两侧，前挡块和后挡块分别对勺子坯料的前后两端进行定位。

本发明所述前挡块和后挡块均固定在机架上，升降板在前挡块和后挡块之间进行上下移动，前挡块和后挡块均与升降板之间留有空隙。

本发明所述红外检测装置包括红外线反射型检测传感器和传感器支架，传感器支架同时固定在前挡块和后挡块上，红外线反射型检测传感器安装在传感器支架上，以使红外线反射型检测传感器位于前挡块和后挡块之间。

本发明所述上料动力机构包括上料电机以及两个丝杆螺母副，丝杆螺母副包括上料丝杆、上料螺母和托举板，上料丝杆沿自身轴向定位在机架上，上料电机同时传动两根上料丝杆，以使两根上料丝杆均转动设置在机架上，同一个丝杆螺母副中，上料螺母螺纹连接在上料丝杆上，上料螺母固定在托举板上，上料螺母通过托举板沿自身周向定位在机架上，升降板的前、后侧边缘分别支撑在两个托举板上。

本发明所述丝杆螺母副还包括导杆，导杆竖直固定在机架上，同一个丝杆螺母副中，上料丝杆轴线平行于导杆，导杆贯穿托举板，以对托举板的竖直移动进行导向。

本发明所述上料动力机构还包括减速机、传动杆以及两个第一传动齿轮，上料电机传动至减速机的输入端，减速机的输出端与传动杆的端部连接，两个第一传动齿轮同时固定在传动杆上，以分别传动两根上料丝杆。

本发明所述丝杆螺母副还包括限位轴承和第二传动齿轮，上料丝杆位于限位轴承中间，上料丝杆通过限位轴承沿自身轴向定位在机架上，上料螺母位于限位轴承的上方，第二传动齿轮固定在上料丝杆上且位于限位轴承的下方，第一传动齿轮和第二传动齿轮啮合。

一种勺子生产设备，包括压料机构、成品输送带以及上料机构，压料机构和成品输送带均安装在机架上，吸料动力机构带动吸嘴于升降板上方、压料机构和成品输送带之间移动。

本发明所述吸料动力机构包括水平传动支架以及升降杆，水平传动支架沿水平直线活动设置在机架上，升降杆竖直设置在水平传动支架上，升降杆的下端与吸嘴连接，以控制吸嘴在竖直方向上移动。

本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例上料机构的工序S1的主视结构原理图；

图2为本发明实施例上料机构的工序S2的主视结构原理图；

图3为本发明实施例上料机构的工序S3的主视结构原理图；

图4为本发明实施例上料机构的工序S4的主视结构原理图；

图5为本发明实施例上料机构的工序S5的主视结构原理图；

图6为本发明实施例上料机构的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例上料动力机构的主视结构示意图；

图8为本发明实施例上料动力机构的俯视结构示意图；

图9为本发明实施例上料动力机构的左视结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者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。

实施例：

本实施例提供的是一种勺子生产设备，包括压料机构、成品输送带以及上料机构。

上料机构包括主控板、机架、升降板3、上料动力机构、吸嘴2、吸料动力机构和红外检测装置1。

升降板3、上料动力机构、吸料动力机构、压料机构和成品输送带均安装在机架上。勺子坯料4堆叠于升降板3上，上料动力机构传动至升降板3，以带动升降板3在机架上进行上下移动。吸料动力机构传动至吸嘴2，吸料动力机构带动吸嘴2在机架上进行水平和竖直方向的移动。红外检测装置1沿竖直方向定位于机架上。吸嘴2在机架上的竖直活动范围固定，即吸嘴2在机架上的上止点和下止点位置不会发生变化，吸嘴2的下止点位于红外检测装置1上方，相应的，吸嘴2的下止点位置和红外检测装置1之间的高度差是定值，该高度差等于或者小于吸嘴2的有效作用距离。

红外检测装置1、上料动力机构和吸料动力机构均电连接至主控板，以使上料动力机构和吸料动力机构能够依据红外检测装置1的检测结果进行工作。

工序S1：参见图1，本实施例上料机构在刚开始工作时，升降板3上共有四堆勺子坯料4，四堆勺子坯料4沿一直线排布，除了第一堆勺子坯料4是由三片勺子坯料4竖直堆叠形成的以外，第二、三、四堆勺子坯料4均是由两片勺子坯料4竖直堆叠形成。升降板3上最上方的勺子坯料4位于红外检测装置1的下方，故而红外检测装置1无法检测到勺子坯料4，同时吸嘴2在吸料动力机构的控制下水平移动至升降板3的正上方然后下移至下止点。与升降板3上的勺子坯料4堆数相对，本实施例吸嘴2数量有四个，四个吸嘴2由吸料动力机构同步控制。

工序S2：参见图2，而后上料动力机构逐渐提升升降板3，在机架上对所有勺子坯料4进行抬升，以缩减升降板3上最上方的勺子坯料4和红外检测装置1的高度差，直至红外检测装置1能够检测到勺子坯料4时上料动力机构才停止工作。相应的，本实施例上料动力机构停止工作时，红外检测装置1仅能检测到第一堆勺子坯料4中位于顶部的那片勺子坯料4。为便于描述，该片勺子坯料4命名为第一勺子坯料41，此时第一勺子坯料41与红外检测装置1在机架上位于同一竖直高度，落入了左边第一个吸嘴2的有效作用范围内，其余三堆勺子坯料4分别位于右边三个吸嘴2的有效作用范围外，因此左边第一个吸嘴2可以将第一勺子坯料41吸住，而右边三个吸嘴2没有吸住任何勺子坯料4。

工序S3：参见图3，左边第一个吸嘴2吸住第一勺子坯料41后，吸料动力机构带动所有吸嘴2上移至上止点，然后通过控制吸嘴2水平移动将第一勺子坯料41送到压料机构进行压料，至此完成一次吸料工序。

相应的，工序S2中位于第一勺子坯料41下方的勺子坯料4成为了升降板3上最上方的勺子坯料4，为了描述简便，升降板3上与该勺子坯料4位于同一高度的所有勺子坯料4统一命名为第二勺子坯料42。由于失去第一勺子坯料41，红外检测装置1再次无法检测到勺子坯料4，升降板3上勺子坯料4和吸嘴2下止点之间的间距再次被拉大。

压料完成后的勺子成品由吸嘴2吸住，吸嘴2水平移动将勺子成品送至成品输送带，而后吸嘴2再放开勺子成品，使勺子成品掉落在成品输送带上进行统一输送。

工序S4：参见图4，吸嘴2在吸料动力机构的控制下再次水平移动到升降板3的上方，然后下移至下止点。此时，所有第二勺子坯料42均在红外检测装置1的下方，同时也位于吸嘴2的有效作用范围外。

工序S5：参见图5，上料动力机构再次控制升降板3上移，直至红外检测装置1能够检测到第二勺子坯料42。此时四个第二勺子坯料42分别落入四个吸嘴2的有效作用范围，四个吸嘴2分别吸住四个第二勺子坯料42，而后送往压料机构进行压料，再送往成品输送带，以此完成了第二次吸料工序。

重复上述过程，直至升降板3上所有勺子坯料4都被送往压料机构进行压料。

每一次吸料工序完成后，红外检测装置1都会无法检测到勺子坯料4，因此，每一次吸料工序完成后上料动力机构就会控制升降板3在机架上上升一小段距离，使得红外检测装置1能够重新检测到勺子坯料4，从而保证每次吸料工序开始的时候，升降板3上最上方的勺子坯料4和吸嘴2下止点之间的高度差近乎为一个定值，以确保吸嘴2每次吸料的时候不会与勺子坯料4产生撞击，而且最上方的勺子坯料4位于吸嘴2的有效作用范围内，确保吸嘴2能够吸住勺子坯料4。

在实际生产过程中，不同的勺子坯料4厚度可能有细微的差别，因此抛开红外检测装置1，转而将每次吸料过程中升降板3上升距离设定为一个定值（例如勺子坯料4的平均厚度）的方案是不可行的，该方案无法使每次吸料过程中升降板3的上升距离都较为精确地抵消升降板3上勺子坯料4整体厚度减少的影响，产生相应的偏差，导致每次吸料后升降板3上最上方的勺子坯料4和吸嘴2下止点之间的高度逐渐发生变化。当吸料次数较多的情况下，偏差会逐渐积累，最终可能导致吸料过程中勺子坯料4和吸嘴2的碰撞，又或是吸嘴2位于下止点时所有勺子坯料4都位于吸嘴2的有效作用范围外。

吸嘴2每次移动至升降板3正上方对勺子坯料4进行吸料时，需要在水平方向上保证吸嘴2和勺子坯料4之间无偏差或者很少偏差，以保证吸嘴2在竖直方向上正对于勺子坯料4，提升吸嘴2对勺子坯料4的吸料成功率。升降板3在机架上仅能沿竖直方向移动，在吸料动力机构控制下，每次吸料过程中吸嘴2在机架上的的水平移动止点同样不会发生变化，故而升降板3在升降过程中如何提升勺子坯料4在升降板3上的稳定性，确保勺子坯料4和吸嘴2的对准效果，对吸嘴2的吸料成功率有十分重要的影响。

参见图6，为解决上述问题，机架上设置有前挡块5和后挡块6，前挡块5和后挡块6分别位于升降板3的前、后两侧，前挡块5上开设有前定位弧形槽51，后挡块6上开设有后定位弧形槽61，前定位弧形槽51和后定位弧形槽61分别与勺子坯料4两端的弧形结构形状相匹配，勺子坯料4两端的弧形结构分别容纳在前定位弧形槽51和后定位弧形槽61中，以使勺子坯料4在升降板3上受到水平定位。

前定位弧形槽51和后定位弧形槽61均沿竖直方向延伸，前定位弧形槽51贯通前挡块5的顶部和底部，后定位弧形槽61贯通后挡块6的顶部和底部，前挡块5和后挡块6通过前定位弧形槽51和后定位弧形槽61对勺子坯料4进行避让，勺子坯料4能够沿竖直方向在升降板3上进行堆叠，同时保持每一片勺子坯料4都保持在水平状态，在吸嘴2吸力作用下能够使升降板3上最上方的勺子坯料4从前定位弧形槽51顶部和后定位弧形槽61顶部离开前挡块5和后挡块6之间。

本实施例中前挡块5和后挡块6均固定在机架上。前定位弧形槽51和后定位弧形槽61具有一定的高度，上料动力机构控制升降板3在前挡块5和后挡块6之间进行上下移动的过程中，前定位弧形槽51和后定位弧形槽61始终能够对勺子坯料4的两端起到定位作用。同时上料动力机构在驱动升降板3的过程中不需要负载前挡块5和后挡块6，降低了上料动力机构的动力要求。

优选的，前挡块5和后挡块6均与升降板3之间留有空隙，以在升降板3升降过程中减少受到的阻力。

红本实施例外检测装置1包括红外线反射型检测传感器11和传感器支架12。传感器支架12同时固定在前挡块5和后挡块6上，以使传感器支架12同时受到前挡块5和后挡块6的支撑，稳定传感器支架12在机架上的位置。红外线反射型检测传感器11安装在传感器支架12上，以使红外线反射型检测传感器11位于前挡块5和后挡块6之间并保持水平状态。

传感器支架12不仅对红外线反射型检测传感器11在机架上的竖直位置进行定位，同时还对其在机架上的水平位置进行定位，保证了升降板3上升后，红外线反射型检测传感器11能够在水平方向上对准勺子坯料4，升降板3上最高处的勺子坯料4只要到达红外线反射型检测传感器11所在高度后马上能够被检测到。

参见图7-9，上料动力机构包括上料电机以及两个丝杆螺母副。丝杆螺母副包括上料丝杆72、限位轴承78、上料螺母73和托举板74。以其中一个丝杆螺母副进行说明，限位轴承78安装在机架上，上料丝杆72竖直设置，上料丝杆72位于限位轴承78中间，上料丝杆72通过限位轴承78在机架上获得轴向定位，同时也使得上料丝杆72转动安装在机架上，上料螺母73螺纹连接在上料丝杆72上，上料螺母73固定在托举板74上，上料螺母73通过托举板74在机架上获得周向定位，因此上料丝杆72在转动过程中，能够通过上料螺母73带动托举板74在竖直方向上进行移动。

升降板3的前、后侧边缘分别支撑在两个托举板74上，以使升降板3获得稳定支撑。

上料电机同时传动两根上料丝杆72，以使两根上料丝杆72在机架上同步转动，从而使得两个托举板74在竖直方向上同步进行升降，保持升降板3的水平度，防止升降板3上的勺子坯料4侧翻。

托举板74的水平度关系到升降板3的水平度，丝杆螺母副还包括导杆75，导杆75竖直固定在机架上，上料丝杆72轴线平行于导杆75，相应的，导杆75同样为竖直设置，导杆75贯穿托举板74，以对托举板74的竖直移动进行导向。同时导杆75也阻止了托举板74绕上料丝杆72轴线转动，从而通过托举板74对上料螺母73实现了周向定位。

上料动力机构还包括减速机71、传动杆76以及两个第一传动齿轮77。上料电机通过链轮链带传动至减速机71的输入端，减速机71的输出端与传动杆76的端部连接，以控制传动杆76低速转动。两个第一传动齿轮77同时固定在传动杆76上。丝杆螺母副还包括第二传动齿轮79，第二传动齿轮79固定在上料丝杆72上，两个第一传动齿轮77分别啮合至两个第二传动齿轮79上，以分别带动两根上料丝杆72在机架上转动。勺子坯料4的厚度很薄，单次吸料过程中升降板3上升的距离很小，传动杆76低速转动，能够对升降板3单次上升的距离更为精准地进行控制。通常而言，第一传动齿轮77和第二传动齿轮79可以均为锥齿轮。

上料螺母73位于限位轴承78的上方，第二传动齿轮79位于限位轴承78的下方，通过限位轴承78。通过限位轴承78对上料螺母73起到下限位作用，并且防止上料螺母73下移过程中受到第二传动齿轮79的限制。限位轴承78和第二传动齿轮79尽可能设置在上料丝杆72的下端处，从而降低上料动力机构的重心，从而提升升降板3上移过程中的稳定性。

吸料动力机构包括水平传动支架以及升降杆，升降杆竖直设置在水平传动支架上，升降杆的下端与吸嘴2连接。水平传动支架沿水平直线活动设置在机架上，水平传动支架带动升降杆和吸嘴2在机架上同步进行水平直线移动，从而使吸嘴2往复于升降板3的上方、压料机构、成品输送带三者之间，相应的升降板3、压料机构、成品输送带在水平方向上呈一直线分布。当吸嘴2移动至升降板3的上方、压料机构或成品输送带处时，由升降杆控制控制吸嘴2在水平传动支架上沿竖直方向移动。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。