阅读说明：本技术 一种肠衣拧结方法与装置 (Casing twisting method and device ) 是由 宋京涛 张红娟 于 2020-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种肠衣拧结方法与装置,属于肠衣技术领域,其包括固定、抓拧、输送、顶进和回调步骤。该方法通过抓拉肠衣套缩管的肠衣头,将拉出肠衣套缩管的肠衣作为肠衣段,对肠衣段进行旋转拧结,然后将拧结的肠衣段顶回肠衣套缩管的管腔中,利用管腔约束住拧结的肠衣段,维持其拧结状态,增大食材的流通阻力,从而避免食材从肠衣的端口中漏掉,并利于维持肠衣套缩管的套缩状态,便于机械化灌装。(The invention discloses a method and a device for twisting casing, which belong to the technical field of casing and comprise the steps of fixing, grabbing and twisting, conveying, jacking and adjusting back. The method comprises the steps of grabbing a casing head for pulling the casing sleeving and shrinking pipe, taking the casing pulled out of the casing sleeving and shrinking pipe as a casing section, carrying out rotary twisting on the casing section, then pushing the twisted casing section back to a pipe cavity of the casing sleeving and shrinking pipe, restraining the twisted casing section by the pipe cavity, maintaining the twisting state of the casing section, and increasing the flow resistance of food materials, so that the food materials are prevented from leaking from a port of the casing, the method is favorable for maintaining the sleeving and shrinking state of the casing sleeving and shrinking pipe, and the method is convenient for mechanical filling.)

一种肠衣拧结方法与装置

技术领域

本发明属于肠衣技术领域，具体涉及一种肠衣拧结方法与装置。

背景技术

肠衣是用来填制香肠和灌肠的外衣，主要分为天然肠衣、胶原蛋白肠衣以及聚偏氯乙烯(PVDC)肠衣等。由于天然肠衣具有基本全靠手工操作和自身粗细不规范等弊端，而胶原蛋白肠衣则能弥补上述不足而逐渐被广泛选用。

为了便于机械化灌肠，通常是将生产好的胶原蛋白肠衣套缩成管状形成套缩管，套装在灌肠杆上实现高速机械灌肠。但在灌肠的过程中，肉类等填充料容易冲肠衣的另一端抛出，造成填充料污染甚至浪费，给肠类制品的机械化灌装带来了一定的困扰。

于是，申请人设想实现套缩肠衣的机械化拧结，以肠衣的拧结状态增大通料阻力，从而避免填充料抛出的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种肠衣拧结方法与装置，能够实现肠衣头的机械化拧结。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计一种肠衣拧结方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）固定：输送带将肠衣套缩管输送至第一工位时，将肠衣套缩管固定在第一工位上；

（2）抓拧：抓住被步骤（1）固定的肠衣套缩管的肠衣头，将肠衣头拉出肠衣套缩管形成处于自由状态的肠衣段，靠近肠衣脱缩管夹住肠衣段，夹持住肠衣头旋转拧结肠衣段形成拧结段；

（3）输送：将经步骤（2）拧结的肠衣套缩管输送至第二工位，并固定在第二工位上；

（4）顶进：向输送带方向移动第一顶杆，第一顶杆将拧结段顶入第二工位上肠衣套缩管的管腔中。

进一步的，向输送带方向移动位于第一顶杆相对侧的第二顶杆，第二顶杆从肠衣套缩管的另一端伸入管腔中，将拧结段顶回至靠近肠衣套缩管的管口位置处。

本发明还提供了一种实现上述方法的肠衣拧结装置，包括机架，其特征在于：所述机架上设有输送带，输送带输送且能前后方向固定肠衣套缩管，输送带的一侧设置第一工作台、另一侧设置第二工作台，第一工作台上自前至后依次设有抓拧机构和顶进机构，第二工作台上设有固定组件，固定组件能将肠衣套缩管固定在输送带上；

抓拧机构包括第一支架和第二支架，第一支架连接第一推拉机构，第一支架中安装有抓针，抓针连接第一动力旋转装置；第二支架连接第二推拉机构，第二支架上安装第一开合夹具，第一开合夹具连接第二动力旋转装置，第一开合夹具具有开合口，第一开合夹具的内侧安装有挡板，挡板连接第一升降机构，挡板上开设有挡孔，抓针能穿过开合口进入挡孔内；

顶进机构包括第三支架，第三支架连接第三推拉机构，第三支架中安装有第一顶杆，第一顶杆能***固定组件和输送带固定的肠衣套缩管的管腔中。

进一步的，在挡板和第一开合夹具之间设置第二开合夹具。

进一步的，所述第一开合夹具包括中空结构的转轴，转轴连接第二动力旋转装置，抓针穿设在转轴的空心腔中，转轴上安装有能开合的卡爪机构。

进一步的，所述卡爪机构包括卡爪和轴套，轴套套设在转轴上，卡爪的内端铰接连杆、外端铰接在轴套上，连杆的另一端铰接在转轴上，轴套通过轴承安装卡套内，卡套连接第四推拉机构。

进一步的，所述第二工作台上安装有第七推拉机构，第七推拉机构连接第七支架，第七支架中安装有推杆，推杆与抓针呈相对状设置。

进一步的，所述第七支架中开设有第四夹口，推杆位于第四夹口内，第四夹口上连接第四锁紧件。

进一步的，第一支架和第二支架滑动安装在第一工作台上。

进一步的，所述第一工作台上安装有第一滑轨，第一支架上设有第一滑槽，第一滑槽配装在第一滑轨上。

进一步的，所述第二支架上设有第二滑槽，第二滑槽配装在第一滑轨上，第二滑槽位于第一滑槽靠近挡板的一侧。

进一步的，所述第三支架上开设有第一夹口，第一顶杆安装在第一夹口内，第一夹口上连接第一锁紧件。

进一步的，所述输送带包括输送基体，输送基体上设有两个以上的“V”型槽，两个以上的“V”型槽首尾相接排列分布，“V”槽具有后侧壁和前侧壁，前侧壁中开设顶出槽，顶出槽中安装有顶出部件，顶出部件推动肠衣套缩管沿后侧壁移动，顶出部件连接顶出动力装置。

进一步的，所述顶出槽靠近“V”槽的底部设置。

进一步的，所述后侧壁连接第二滑轨，在第二滑轨上配装第一滑块，第一滑块上安装顶出部件。

进一步的，所述机架上设有第三滑轨和滑板，滑板上设置第二滑块，第二滑块配装在第二滑轨上，滑板上铰接有曲柄，曲柄一一对应铰接在“V”型槽的顶出板上，滑板连接顶出动力装置，顶出动力装置为第六推拉机构。

进一步的，所述第三支架中还安装有挡杆，第二工作台上安装第四支架，第四支架连接第五推拉机构，第五支架上安装第二顶杆，第二顶杆与挡杆同轴设置。

进一步的，所述第四支架上开设有第二夹口，第二顶杆安装在第二夹口内，第二夹口上连接第二锁紧件；第三支架上开设有第三夹口，挡杆安装在第三夹口内，第三夹口上连接第三锁紧件。

进一步的，所述固定组件为压紧组件或/和挡靠组件，压紧组件能压在位于输送带上的肠衣套缩管上，挡靠组件与第一顶杆相对设置。

进一步的，所述压紧组件包括安装在第二工作台上的第五支架，第五支架连接第二升降机构，第二升降机构连接压板。

进一步的，第一工作台和第二工作台为升降台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过抓拉肠衣套缩管的肠衣头，将拉出肠衣套缩管的肠衣作为肠衣段，对肠衣段进行旋转拧结形成拧结段，然后将拧结段顶回肠衣套缩管的管腔中，利用管腔约束住拧结段，维持其拧结状态，增大食材的流通阻力，从而避免食材从肠衣的端口中漏掉，并利于维持肠衣套缩管的套缩状态，便于机械化灌装。

2、由于抓拧机构通过第一推拉机构带动抓针伸缩，可以通过挡孔进入肠衣套缩管端部的官腔中，第一动力旋转装置带动抓针转动，使得抓针扎在肠衣上，然后回缩从而将肠衣头取出，便于第一开合夹具夹持住，再由第二动力旋转装置带动旋转进行拧结，实现肠衣拧结的机械化精细操作，提高工作效率。

3、由于在挡板和第一开合夹具之间设置第二开合夹具，可以靠近肠衣套缩管夹持住已取出的肠衣，避免第一开合夹具旋转拧结肠衣时，在拧结力的作用下继续拉动肠衣套缩管内的肠衣；同时使得拧结力仅作用于已取出的肠衣部分，能够加密拧结螺距，增强拧结效果。

4、通过第一滑轨的设置，确保了抓针和第一开合夹具的伸缩移动方向，确保二者间的准确配合。

5、由于所述输送基体上设有“V”型槽，“V”槽具有后侧壁和前侧壁，前侧壁中开设顶出槽，顶出槽中安装有顶出部件，顶出部件推动肠衣套缩管沿后侧壁移动，既可以利用“V”型槽的“V”型结构实现肠衣套缩管的临时相对固定，又可以利用顶出部件将肠衣套缩管顶出实现向前传输，从而满足肠衣机械拧结的传动需求。

6、由于顶出槽靠近“V”槽的底部设置，能够减小顶出部件与后侧壁间的距离，从而可以适用于更小外管径的肠衣套缩管，确保肠衣套缩管的可靠传输。

7、由于顶出部件滑动安装在顶出槽中，可以减小顶出部件在顶出槽中的摩擦阻力，提高顶出部件的动作速度。

8、所用顶出部件可以选用板体结构的顶出板，也可以选用其变形，在板体结构上设置几根沿板体排列分布的顶出杆，即连接在连接板上的顶出杆，都可以实现沿顶出槽的推拉操作。

9、由于顶出板与顶出槽间的滑动结构选用滑轨配装滑块的结构，技术成熟，性能稳定可靠，便于实现。

10、由于将“V”型槽的数量设置为两个以上，两个以上的“V”型槽首尾相接排列分布，可以将一个“V”型槽作为一个工位，以此实现多工位流水操作，提高生产效率。

11、由于在滑板上设置第二滑块，第二滑块配装在第二滑轨上，滑板上铰接有曲柄，曲柄一一对应铰接在“V”型槽的顶出板上，第二滑板连接伸缩机构，使得多个“V”型槽工位步调一致，实现各工作的有序操作，避免步调不一致所带来的混乱现象。

12、由于第三支架上开设有第一夹口，第一顶杆安装在第一夹口内，第一夹口上连接第一锁紧件，可以根据不同肠衣套缩管的长度，灵活调节第一顶杆的长度，以适用于更广长度范围的肠衣套缩管。

13、由于第三支架中还安装有挡杆，第二工作台上安装第四支架，第四支架连接第五推拉机构，第四支架上安装第二顶杆，第二顶杆与挡杆同轴设置，使得在挡杆的阻挡配合下，第二顶杆伸入肠衣套缩管的官腔中将拧结的肠衣头推送至靠近所在管头的管腔中，拧结的肠衣头则恢复紧密的拧结状态，增强其封口能力。

14、第一工作台和第二工作台均采用升降工作台，能够适用于不同管径的肠衣套缩管，让第一顶杆和第二顶杆能准确伸入肠衣套缩管的管腔中。

15、本发明结构简单，构思巧妙，实现肠衣套缩管的相对固定与输送，满足肠衣的机械化扭结传送需求，便于在行业内推广应用。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是抓拧机构的立体结构示意图；

图4是图3的B向视图；

图5是图4中C-C剖视图；

图6是输送带的立体结构示意；

图7是图6的D向视图；

图8是图7中E-E剖视图。

图中标记：1、机架；2、第一工作台；3、第二工作台；4、输送带；4-1、输送基体；4-2、前侧壁；4-3、后侧壁；4-4、顶出板；4-5、第一滑块；4-6、第二滑轨；4-7、第三滑轨；4-8、第二滑块；4-9、滑板；4-10、第六气缸；4-11、曲柄；5、抓拧机构；5-1、轴承；5-2、第一支架；5-3、第二支架；5-4、第六支架；5-5、第一气缸；5-6、第一电机；5-7、第二电机；5-8、第二气缸；5-9、第八气缸；5-10、挡板；5-11、挡孔；5-12、手指气缸；5-13、卡爪；5-14、卡套；5-15、第四气缸；5-16、第一滑轨；5-17、第一滑槽；5-18、第二滑槽；5-19、抓针；5-20、转轴；5-21、连杆；5-22、轴套；6、第三气缸；7、第三支架；8、第一顶杆；9、挡杆；10、第五滑轨；11、第五气缸；12、第二顶杆；13、第四支架；14；第四滑轨；15、第五支架；16、第九气缸；17、第一压板；18、第十气缸；19、第三压板；20、第二压板；21、第六滑轨；22、第七气缸；23、第七支架；24、推杆。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

将本发明处于使用状态时，靠近地面的一端定义为下端或底端，相应地将远离地面的另一端定义为上端或顶端；并参照肠衣套缩管由前至后的输送方向，将肠衣套缩管进入输送带的一端定义为前端，相应地将肠衣套缩管离开输送带的一端定义为后端。

本发明的主旨思想是：通过以下步骤来完成肠衣的拧结：

（1）固定：输送带将肠衣套缩管输送至第一工位时，将肠衣套缩管固定在第一工位上；

（2）抓拧：抓住被步骤（1）固定的肠衣套缩管的肠衣头，将肠衣头拉出肠衣套缩管形成肠衣段，靠近肠衣脱缩管夹住肠衣段，夹持住肠衣头旋转拧结肠衣段形成拧结段；

（3）输送：将经步骤（2）拧结的肠衣套缩管输送至第二工位，并固定在第二工位上；

（4）顶进：向输送带方向移动第一顶杆，第一顶杆将拧结段顶入第二工位上肠衣套缩管的管腔中。

（5）回调：将经步骤（4）处理后的肠衣套缩管输送至下一工位后固定，向输送带方向移动位于第一顶杆相对侧的第二顶杆，第二顶杆从肠衣套缩管的另一端伸入管腔中，将拧结段顶回至靠近肠衣套缩管的管口位置处。

具体可由下列装置来实现，如图1所示，在机架1上设有输送带4，如图6和图7所示，所用输送带4是在输送基体4-1的顶壁上设有四个首尾相接排列分布的“V”型槽，每个“V”槽的前侧壁4-2中开设有顶出槽，顶出槽靠近“V”槽的底部设置。顶出槽中安装有顶出板4-4。如图8所示，顶出板4-4上安装第一滑块4-5，每个“V”槽的后侧壁4-3连接第二滑轨4-6，第一滑块4-5配装在第二滑轨4-6上。还在机架1上固定设置第三滑轨4-7，在滑板4-9上设置第二滑块4-8，第二滑块4-8配装在第三滑轨4-7上，滑板4-9上铰接有四根曲柄4-11，曲柄4-11一一对应铰接在“V”型槽的顶出板4-4上，滑板4-9连接第六气缸4-10。如此使得第六气缸4-10带动顶出板4-4沿后侧壁4-3方向移动，从而推动肠衣套缩管沿后侧壁4-3移动。在输送带4的一侧设置第一工作台2、另一侧设置第二工作台3，第一工作台2上自前至后依次设有抓拧机构5和顶进机构。

如图3所示，其中抓拧机构5中设置了第一支架5-2和第二支架5-3，第一支架5-2连接第一气缸5-5，第一支架5-2中安装有抓针5-19，抓针5-19连接第一电机5-6；第二支架5-3连接第二气缸5-8，第二支架5-3上设置中空结构的转轴5-20，转轴5-20连接第二电机5-7，如图5所示，抓针5-19穿设在转轴5-20的空心腔中，转轴5-20上套设轴套5-22，轴套5-22上连接有三个沿轴套5-22的周向分布的卡爪5-13，卡爪5-13的内端铰接连杆5-21、外端铰接在轴套5-22上，连杆5-21的另一端铰接在转轴5-20上，轴套5-22通过轴承5-1安装卡套5-14内，卡套5-14连接第四气缸5-15。还在第一工作台2上设置了第六支架5-4，第六支架5-4上安装有第八气缸5-9，第八气缸5-9的伸缩杆连接挡板5-10，使得挡板5-10能沿第六支架5-4的高度方向升降，挡板5-10位于卡爪5-13的靠近输送带4的一侧，挡板5-10上开设有挡孔5-11，抓针5-19能穿过卡爪5-13的开合口进入挡孔5-11内。还在挡板5-10和卡爪5-13之间设置了手指气缸5-12。如图4所示，在第一工作台2上安装有第一滑轨5-16，第一支架5-2上设有第一滑槽5-17，第一滑槽5-17配装在第一滑轨5-16上；第二支架5-3上设有第二滑槽5-18，第二滑槽5-18配装在第一滑轨5-16上，第二滑槽5-18位于第一滑槽5-17靠近挡板5-10的一端。还在第二工作台3上安装有第六滑轨21，第六滑轨21上配装第七支架23，第七支架23连接第七气缸22，第七支架23中开设有第四夹口，第四夹口内设置推杆24，推杆24与抓针5-19呈相对状设置，第四夹口上连接第四锁紧件。

顶进机构中设置了安装在第一工作台2上的第四滑轨14，第四滑轨14上配装第三支架7，第三支架7连接第三气缸6，第三支架7中开设有第一夹口，第一夹口内设置第一顶杆8，第一夹口上连接第一锁紧件。第二工作台3上设置第五支架15，第五支架15连接第九气缸16和第十气缸18，第九气缸16连接第一压板17，第一压板17将肠衣套缩管固定住后，抓针5-19可伸入该肠衣套缩管的管腔中。第十气缸18连接第二压板20和第三压板19，第二压板20将肠衣套缩管固定住后，第一顶杆8能***肠衣套缩管的管腔中；第三压板19将肠衣套缩管固定住后，第二顶杆12能***肠衣套缩管的管腔中。

为了恢复拧结的肠衣头在肠衣套缩管管腔中的紧密扭结状态，本发明还在第三支架7中开设了第三夹口，第三夹口内安装了挡杆9，挡杆9位于第一顶杆8的后侧，第三夹口上连接第三锁紧件；第二工作台3上安装第五滑轨10，第五滑轨10上配装第四支架13，第四支架13连接第五气缸11，第四支架13上开设有第二夹口，第二夹口内安装第二顶杆12，第二顶杆12与挡杆9同轴设置，第二夹口上连接第二锁紧件。

为了使本顶进机构适用不同管径的肠衣套缩管，让第一顶杆8和第二顶杆12能准确伸入肠衣套缩管的管口内，本发明还将第一工作台2和第二工作台3设计成升降台形式，第一工作台2和第二工作台3可以独自连接各自的升降机构，也可以共用同一升降机构。具体的升降方式可以是通过转动丝杆来进行升降调节，也可以是在导轨内通过锁紧的方式来进行升降调节，都已是成熟的现有技术，在此只要能够对第一工作台2和第二工作台3进行升降调节即可，对其结构不做具体要求，故不再进行详细赘述。

本发明的工作过程如下：

当第六气缸4-10处于回缩状态时，顶出板4-4位于顶出槽中，此时肠衣套缩管在重力作用下，被夹持在“V”型槽的底部，使得肠衣套缩管在前后位置上相对固定。第八气缸5-9带动挡板5-10下落，然后第七气缸22带动推杆24推动肠衣套缩管，使肠衣套缩管仅靠在挡板5-10上，第九气缸16带动第一压板17下落，压接在肠衣套缩管上，使得肠衣套缩管固定在第一工位上。第一气缸5-5带动抓针5-19向输送带4方向移动，抓针5-19穿过卡爪5-13的开合口进入肠衣套缩管端部的管腔，然后启动第一电机5-6，带动抓针5-19旋转，使得抓针5-19扎住肠衣头，第一气缸5-5回缩从而从肠衣套缩管中拉出肠衣头，将其拉入卡爪5-13的开合口中，第四气缸5-15动作，带动卡套5-14向输送带4侧移动，使得卡爪5-13闭合夹持住肠衣头，第二气缸5-8回缩，将肠衣头拉出一段距离形成肠衣段。然后，手指气缸5-12闭合，贴近肠衣套缩管夹持住肠衣段，启动第二电机5-7，带动卡爪5-13旋转对肠衣进行拧结。待拧结好后，恢复肠衣套缩管的自由状态。

此时，控制第六气缸4-10动作，通过第二滑块4-8带动滑板4-9移动，继而通过曲柄4-11带动顶出板4-4从顶出槽中伸出，并沿后侧壁4-3向斜上方移动，从而推动肠衣套缩管沿后侧壁4-3向斜上方移动，将肠衣套缩管顶出该“V”型槽，进入下一个“V”型槽，当肠衣套缩管到达第一顶杆8所对应位置处的“V”型槽时，第十气缸18带动第二压板20下落，压接在肠衣套缩管的顶壁上，使得肠衣套缩管被固定，第三气缸6推动第三支架7向输送基体4-1方向移动，使得第一顶杆8将裸露在外的肠衣头顶进肠衣套缩管的管腔中，第十气缸18和第三气缸6回位。此时，第六气缸4-10动作，推动顶出板4-4从顶出槽中伸出，带动肠衣套缩管沿后侧壁4-3向斜上方移动，将肠衣套缩管顶出该“V”型槽，进入下一个“V”型槽。第十气缸18再次带动第二压板20将肠衣套缩管固定，第三气缸6带动挡杆9向输送基体4-1方向移动，第五气缸11同时也带动第二顶杆12向输送基体4-1方向移动，使得挡杆9抵挡在肠衣套缩管的一端管口上，第二顶杆12则从肠衣套缩管的另一端伸入管腔中，将拧结的肠衣头顶回至距离管口的固定位置处，既不影响机械灌肠时，肠衣套缩管的应用，又能使拧结的肠衣头处于回缩状态，从而减小拧结的螺距，使得肠衣头不易松动，提高其封口能力，第三气缸6、第五气缸11和第十气缸18回位，第六气缸4-10再次动作，将肠衣套缩管输送至下一个工位，完成肠衣的拧结。

上述实施例中，还可以采用在连接板上设置有两根以上顶出杆作为顶出部件，也就是顶出板4-4的一种变形结构，同样可以实现顶出杆的整体移动，将肠衣套缩管顶出“V”型槽。当然，每个“V”型槽中的顶出部件也可以各自连接动力源，通过上述滑板4-9上铰接曲柄4-11的结构，只是可以通过同一动力源同步带动每个“V”型槽的顶出板4-4统一动作，确保每个“V”型槽的工作步调一致。除采用上述气缸带动压板作为固定组件外，还可以采用相对设置的挡靠组件，挡靠组件既可以是挡板，可以是与上述结构类似的挡杆9。

当然，除采用上述在输送基体4-1上设置“V”型槽作为输送带4外，还可以是在输送带4设置两前后放置的挡板形式，肠衣套缩管位于两挡板之间，输送带4处于停止状态下，也可以使得肠衣套缩管在输送带4上前后相对固定，此时在配合压紧组件，照样可以将肠衣套缩管完全固定，再在压板的底壁上设置“V”型槽结构，同样可以实现肠衣套缩管的稳固固定。所用锁紧件可以选用螺杆，也可以选用螺杆与钳口套的配装形式。

上述实施例中均采用气缸作为推拉机构，当然还可以采用液压缸以及通过丝杆将转动转换为移动的方式，只要能够实现伸缩式推拉动作即可；选用电机作为动力旋转装置，还可以采用风能、热能、水流势能等转换为旋转动能；第一开合夹具除采用卡爪机构外，还可以采用手指气缸5-12等方式，也可以是平行开合的夹具，同样卡爪机构也可以采用现有技术中成熟的三抓卡盘结构，具体可以参见中国专利申请201910723716.7和201710558147.6，只要能够通过开合动作实现夹持即可，第二开合夹具也是同理，并不限于手指气缸5-12形式。同理，可以选用气缸以外的结构作为升降机构。

上述抓针5-19可以是外壁带有扎刺的类似麻花钻头结构，利用凹凸结构扎取住肠衣，并无其它具体的结构要求。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。