[发明专利]豆腐乳原胚自动定位切割排布的生产设备及其生产方法

摘要

本发明公开了一种适用于豆腐乳生产前道工序的豆腐乳原胚自动定位切割排布的生产设备及其生产方法，其主要包括自动定位切割排布机、前端输送机构、后端输送机构以及生产附属设备，所述自动定位切割排布机由CCD视觉检测镜头、触摸屏/平板电脑、切割系统输送机构光电开关、边皮回收槽、切割机输送机构驱动电机、单轴伺服变位电机、万向滑轮组成。本发明将传统生产方法与现代机械化、工业自动化相结合，通过机械手协调操作，极大减轻我国传统豆腐乳生产工人的劳动强度，提高劳动生产率以减少操作人力成本、生产成本；本发明可以通过计算机自动化控制，适合企业的规模化生产。

主权项

一种豆腐乳原胚自动定位切割排布的生产设备，其特征在于，包括自动控制系统、前端输送机构(100)、自动定位切割排布机(200)、中端输送机构(300)、后端输送机构(400)；过渡系统(500)、托盘(600)；中端输送机构(300)的前后两端分别通过过渡系统(500)与前端输送机构(100)和后端输送机构(400)相连；所述前端输送机构(100)包括第一单链滚筒输送机(101)、前端输送机构光电开关(102)、第一单链滚筒输送机的驱动电机(103)；所述中端输送机构(300)包括第二单链滚筒输送机(301)、中端输送机构光电开关(302)、单轴伺服变位电机(303)；第二单链滚筒输送机的驱动电机(304)、中端输送机构光电开关(302)、单轴伺服变位电机(303)分别与自动控制系统相连；所述第二单链滚筒输送机(301)的底端固定有万向滑轮(305)，所述单轴伺服变位电机(303)的输出轴与第二单链滚筒输送机(301)的支架固定连接，用于控制第二单链滚筒输送机(301)的转动；中端输送机构光电开关(302)安装在第二单链滚筒输送机(301)后部，用于检测从前端输送机构(100)输入的含有豆腐原胚的托盘是否输送到第二单链滚筒输送机(301)的后部，并将信号传输给自动控制系统，自动控制系统根据光电开关输入的信号，控制第二单链滚筒输送机的驱动电机(304)的工作；所述自动定位切割排布机(200)由CCD视觉检测镜头(201)、Y轴方向滚珠丝杆型直线模组(260)、X轴方向直线模组(261)以及安装在X轴方向直线模组(261)上的1号切刀Z轴方向直线模组(262)、2号切刀Z轴方向直线模组(263)、自动定位切割排布机基座(280)；压缩空气电磁阀组成；其中：Y轴方向滚珠丝杆型直线模组(260)安装在自动定位切割排布机基座(280)上，包括Y轴方向机架，以及安装在Y轴方向机架上的Y轴方向伺服电机(203)、联轴器(204)、Y轴滚珠丝杆(207)、Y轴方向滑块(209)和两根Y轴方向滑杆；所述Y轴滚珠丝杆(207)通过联轴器与Y轴方向伺服电机(203)相连；所述Y轴方向滑块(209)的两侧分别与Y轴方向滑杆相接触，保持Y轴方向滑块(209)始终处于水平状态，中部与Y轴滚珠丝杆(207)相连，Y轴方向伺服电机(203)通过Y轴滚珠丝杆(207)带动Y轴方向滑块(209)在两根Y轴方向滑杆上沿Y轴方向水平滑动；其中一根Y轴方向滑杆的两端分别有限位开关；X轴方向直线模组(261)，由过渡连接件(210)、X轴方向U型机架，以及安装在X轴方向U型机架上的1号切刀导轨X方向轴滑板(223)和安装在1号切刀导轨X方向轴滑板(223)上的1号切刀导轨X轴方向伺服电机(221)、1号切刀导轨齿轮(248)、2号切刀X轴方向滑板(238)和安装在2号切刀X轴方向滑板(238)上的2号切刀导轨X轴方向伺服电机(237)和2号切刀导轨齿轮(247)；所述X轴方向U型机架通过过渡连接件(210)与Y轴方向滑块(209)固定连接；所述X轴方向U型机架的一个内侧壁具有锯齿结构，所述1号切刀导轨X轴方向伺服电机(221)的输出轴与1号切刀导轨齿轮(248)相连，且与1号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(225)固定连接；所述2号切刀导轨X轴方向伺服电机(237)的输出轴与2号切刀导轨齿轮(247)相连，且与2号X轴方向与Z轴过度连接件(236)固定连接；1号切刀导轨齿轮(248)和2号切刀导轨齿轮(247)均与X轴方向U型机架内侧壁的锯齿结构啮合；所述X轴方向U型机架的两端分别固定有限位开关；1号切刀Z轴方向直线模组(262)由1号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(225)、1号切刀机架，以及安装在1号切刀机架上的1号导轨Z轴方向伺服电机(218)、1号导轨同步皮带轮(219)、1号切刀同步皮带(226)、1号切刀同步皮带固定板(227)、1号切刀(232)组成；所述1号切刀机架通过1号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(225)竖直安装在X轴方向U型机架上，且所述1号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(225)与1号切刀导轨齿轮(248)和1号切刀导轨X轴方向伺服电机(221)固定连接，1号切刀导轨X轴方向伺服电机(221)通过1号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(225)带动1号切刀机架在X轴方向U型机架上水平运动；所述1号导轨Z轴方向伺服电机(218)和1号导轨同步皮带轮(219)相连，且均安装在1号切刀机架的上端，1号切刀同步皮带(226)的齿形槽连接着1号导轨同步皮带轮(219)，1号切刀同步皮带(226)上安装有1号切刀同步皮带固定板(227)，所述1号切刀(232)固定在1号切刀同步皮带固定板(227)上；所述1号切刀机架上、下端都固定有限位开关；2号切刀Z轴方向直线模组(263)由2号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(236)、2号切刀机架，以及安装在2号切刀机架上的2号导轨Z轴方向伺服电机(234)、2号导轨同步皮带轮(246)、2号切刀同步皮带(249)、2号切刀同步皮带固定板(250)、2号切刀(243)组成；所述2号切刀机架通过2号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(236)竖直安装在X轴方向U型机架上，且所述2号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(236)与2号切刀导轨齿轮(247)和2号切刀导轨X轴方向伺服电机(237)固定连接，2号切刀导轨X轴方向伺服电机(237)通过3号切刀X轴方向与Z轴过度连接件(236)带动2号切刀机架在X轴方向U型机架上水平运动；所述2号导轨Z轴方向伺服电机(234)和2号导轨同步皮带轮(246)相连，且均安装在2号切刀机架的上端，2号切刀同步皮带(249)的齿形槽连接2号导轨同步皮带轮(246)，2号切刀同步皮带(249)上安装有2号切刀同步皮带固定板(250)，所述2号切刀(243)固定在2号切刀同步皮带固定板(250)上；所述2号切刀机架上、下端都固定有限位开关；所述Y轴方向伺服电机(203)、1号切刀导轨X轴方向伺服电机(221)、2号切刀导轨X轴方向伺服电机(237)、1号导轨Z轴方向伺服电机(218)、2号导轨Z轴方向伺服电机(234)分别与自动控制系统相连，所述1号切刀(232)和2号切刀(243)位于第二单链滚筒输送机(301)的正上方；CCD视觉检测镜头(201)与自动控制系统相连，且固定在第二单链滚筒输送机(301)的正上方，用于获取第二单链滚筒输送机(301)上的豆腐原胚的位置信息图像，并传输给自动控制系统；自动控制系统根据豆腐原胚的位置信息，控制单轴伺服变位电机(303)运转，使得豆腐原胚的边缘与1号切刀和2号切刀平行；同时，豆腐乳切割尺寸由计算机设定，切割位置CCD视觉检测镜头(201)获得1号切刀(232)和2号切刀(243)定位尺寸，计算机控制系统指挥1号切刀导轨X轴方向伺服电机(221)电机控制1号切刀(232)和2号切刀(243)到达所需切割位置；前端过渡系统由连接在前端输送机构的第一气缸(501)、第一活动连杆(502)及第一过渡板板体(503)组成，第一活动连杆(502)一端与第一气缸(501)的连杆铰接，另一端与第一过渡板板体(503)一端铰接；第一过渡板板体(503)的另一端通过第一铰接件(5031)与前端输送机构(100)的末端铰接；所述第一气缸(501)固定安装在前端输送机构(100)上；在输送状态下，第一过渡板板体(503)与前端输送机构(100)和中端输送机构(300)位于同一水平位置；在非输送状态下，第一气缸(501)的连杆向内收缩，通过第一活动连杆(502)带动第一过渡板板体(503)绕第一铰接件(503)1转动至竖直位置，为中端输送机构(300)的转动留出空间；后前端过渡系统由连接在后端输送机构的第二气缸(504)、第二活动连杆(505)及第二过渡板板体(506)组成，第二活动连杆(505)一端与第二气缸(504)的连杆铰接，另一端与第二过渡板板体(506)一端铰接；第二过渡板板体(506)的另一端通过第二铰接件(506)1与后端输送机构(300)的末端铰接；所述第二气缸(504)固定安装在后端输送机构(400)上；在输送状态下，第二过渡板板体(506)与后端输送机构(400)和中端输送机构(300)位于同一水平位置；在非输送状态下，第二气缸(504)的连杆向内收缩，通过第二活动连杆(505)带动第二过渡板板体(506)绕第二铰接件(506)1转动至竖直位置，为中端输送机构(300)的转动留出空间；所述后端输送机构(400)包括第三单链滚筒输送机(401)、中空导流板(402)、菌种喷洒装置(403)、第二光电开关(404)；所述第三单链滚筒输送机为中部卸除一个滚筒的单链滚筒输送机，滚筒卸除处为喷淋区；所述中空导流板(402)设置在滚筒卸除处，便于托盘在滚筒卸除处的平稳输送；所述菌种喷洒装置(403)包括喷淋阀和与喷淋阀相连的多个喷淋头；所述喷淋头分别均匀设置在滚筒卸除处的上下方；所述第二光电开关(404)设置在中空导流板(402)的前部，当托盘位于喷淋区时，第二光电开关(404)接受不到反射信号，通过自动控制系统控制喷淋阀开启；所述托盘的底板具有蜂窝状镂空结构。