一种插棒装置
阅读说明：本技术 一种插棒装置 (Rod inserting device ) 是由 史中伟 史正 吉永林 樊杰飞 于 2021-02-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种插棒装置,包括机体,机体上设有堆叠储料机构,堆叠储料机构上设有竖直方向延伸的通道,机体上设有带有输料槽的横向输料板,输料槽位于通道的正下方且与通道对应设置,机体上设有横向推料机构,横向推料机构设有推送杆,机体在远离横向推料机构的一端设有摆臂机构,摆臂机构上设有接驳板,接驳板上设有卡槽,卡槽在水平方向上与输料槽对接,机体上设有插装机构,插装机构设有气动夹爪,卡槽在竖直方向上与气动夹爪的夹持区域对接,所述插装机构的插装动作与所述摆臂机构的摆动调整动作同步进行；本发明中插棒动作与棒料供应动作的时序可重叠,插棒动作快、插棒效率高。(The invention provides a rod inserting device which comprises a machine body, wherein a stacking and storing mechanism is arranged on the machine body, a channel extending in the vertical direction is arranged on the stacking and storing mechanism, a transverse material conveying plate with a material conveying groove is arranged on the machine body, the material conveying groove is positioned under the channel and corresponds to the channel, a transverse material pushing mechanism is arranged on the machine body, a push rod is arranged on the transverse material pushing mechanism, a swing arm mechanism is arranged at one end of the machine body, which is far away from the transverse material pushing mechanism, a connection plate is arranged on the swing arm mechanism, a clamping groove is arranged on the connection plate, the clamping groove is butted with the material conveying groove in the horizontal direction, an inserting mechanism is arranged on the machine body, a pneumatic clamping jaw is arranged on the inserting mechanism, the clamping groove is butted with a clamping area of the pneumatic clamping jaw in the vertical direction; the time sequence of the rod inserting action and the rod material supplying action can be overlapped, the rod inserting action is fast, and the rod inserting efficiency is high.)
技术领域
本发明涉及食品插棒设备技术领域，尤其是一种插棒装置。
背景技术
插棒类食品，比如冰棍、奶酪棒、棒棒糖等，在生产过程中，食品的包装过程都是基于插棒类食品凝固成型后再在其外部添加包装件的方式进行。
插棒类食品的生产效率受插棒操作因素影响。插棒操作效率高、则可以获得提升插棒类食品的生产效率。现有技术中插棒操作动作缓慢且能耗高，原因在于插棒执行部件采用同一部件承担全部动作。现有技术中的插棒设备包括升降部件、摆动部件、平移部件、气动夹爪，升降部件安装在平移部件上，平移部件可以带动升降部件在水平方向上往复运动，摆动部件安装在升降部件上，升降部件带动摆动部件在竖直方向上往复运动，气动夹爪安装摆动部件上，摆动部件驱动气爪围绕转动圆心做往复摆动运动，气动夹爪可以在竖直方向上开合、也可以在水平方向上开合。插棒作为原料的供应位置位于插棒设备的一侧、插棒工位远离棒料的供应工位。工作时，升降部件带动摆动部件、平移部件、气动夹爪一起运动，使得气缸夹爪处于高位；接着平移部件带动摆动部件、气动夹爪一起运动，促使气动夹爪靠近棒料的供应工位，与此同时，摆动部件驱动气动夹爪运动，使气动夹爪在竖直方向上开合；当棒料伸入到气动夹爪之间后，气动夹爪合拢而夹持棒料。平移部件反向运动、气动夹爪做摆动后夹爪竖直朝下，最后升降部件做下降运动，气动夹爪顺势将棒料插入目标位置。
综上可知，在插棒过程中平移、升降、夹持动作在执行时需要调用整体部件，各个动作无法独立进行，因而在动作时序上无法进行统筹，逐个执行、按部就班，最终造成插棒速度慢、插棒操作周期长的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种插棒装置，以解决现有技术中插棒装置结构设计不合理，造成插棒作业效率较低，插棒操作周期长的问题。
本发明提供了一种插棒装置，其解决技术问题的技术方案包括机体，所述机体上设有用于储存平放棒料并带动棒料向下移动的堆叠储料机构，所述堆叠储料机构上设有在竖直方向延伸的通道,所述机体上设有位于所述堆叠储料机构下部的横向输料板，所述横向输料板上设有在水平方向延伸的输料槽,所述输料槽位于通道的正下方且与通道对应设置，机体上设有驱动棒料在输料槽内单向运动的横向推料机构，所述横向推料机构设有推送杆，所述推送杆位于输料槽内且沿着输料槽的延伸方向往复运动,所述推送杆的活动范围与通道在朝向输料槽的该端的朝向相交,机体在所述横向输料板远离横向推料机构的一端设有用于接收横向输料板上的平放棒料并转动调整至竖直状姿态的摆臂机构，所述摆臂机构上设有在竖直面内摆动运动的接驳板,所述接驳板上设有卡槽，所述卡槽在水平方向上与输料槽对接，所述机体上设有位于所述摆臂机构上部的用于夹持所述摆臂机构上调整至竖姿态后的棒料并进行棒料插装的插装机构，所述插装机构设有在竖直方向上往复运动的气动夹爪,所述卡槽在竖直方向上与气动夹爪的夹持区域对接，所述插装机构的插装动作与所述摆臂机构的摆动调整动作同步进行。
优选的，所述的堆叠储料机构设有导杆组件，所述导杆组件包括多个对应棒料轮廓排列的导杆，所述导杆组件形成竖直方向延伸的通道。
优选的，所述的堆叠储料机构还设有沿机体竖直方向移动的的辅助出料组件，所述辅助出料组件包括安装在机体两侧竖向的导轨以及两端安装在导轨上的横杆，所述横杆的两端通过滑块安装在导轨上，所述横杆上固定有一端位于通道内的压杆，所述压杆压在堆叠储料机构中位于最上方的棒料上。
优选的，所述横向输料板上设有多个平行分布的输料槽，每个输料槽内均设置有一个推送杆，所述多个推送杆位于输料槽外部的一端安装在推板上，所述推板由气缸驱动沿水平方向往复移动。
优选的，所述横向输料板上设有用于覆盖输料槽的盖板，所述盖板不覆盖输料槽与通道对应的部位。
优选的，所述的摆臂机构还包括驱动电机、摆臂，所述摆臂与驱动电机的输出轴连接，所述接驳板固定在摆臂上，所述驱动电机可带动所述摆臂以及接驳板转动至水平或者竖直姿态。
优选的，所述的插装机构包括位于接驳板竖姿态正上方的升降电缸，所述气动夹爪安装在升降电缸的输出轴上，用于夹持接驳板上竖直姿态的棒料并通过上下移动进行插装。
优选的，所述的导杆组件上设有多组竖向分布的支撑组件，所述支撑组设有安装在相邻导杆之间的支撑板，所述支撑板与所述通道交替分布。
优选的，所述的横向推料机构、摆臂机构以及插装机构均采用伺服控制。
本发明通过设计了用于储存平放棒料并可带动棒料向下移动的堆叠储料机构，在生产过程中，可以预先储存一定量的棒料，物料可自动的落入下方的横向出料板上的输料槽内，并在横向推料机构的作用下将落入输料槽内的物料推送至摆臂机构一端，摆臂机构包括可与横向输料板平齐对接的接驳板，物料可在推力作用下进入接驳板的卡槽内，实现将横向输料板上的物料送入接驳板，接驳板接收到物料后，可在驱动电机的作用下带动接驳板转动，使接驳板由水平位置转动至竖直状态，将水平状态的棒料调整至竖直状态，此时在摆臂机构上部的插装机构可向下移动并通过气动夹爪夹取棒料，然后在升降电缸的作用下进行插棒动作，同时接驳板出料后，会反向摆动恢复至水平状态进行下一次接料调整，减少了棒料调整和棒料插装过程需要先后进行的时间浪费，提高了插棒类食品的生产效率。
综上所述，运用本发明的技术方案，至少具有如下的有益效果：
1、在插棒的同时接驳板可以继续取料进行棒料状态调整，插棒动作与棒料供应动作的时序可重叠，插棒动作快、插棒效率高；
2、堆叠储料部件，可预存一定量棒料，缩短备料次数，减少备料时间；
3、辅助出料组件，可通过重力压紧棒料的同时，带动最下部的物料出料；
4、各部件之间结构紧凑，各动作部件时序统筹安排，提高了自动化程度，减少劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明立体图Ⅰ；
图2是本发明立体图Ⅱ；
图3是本发明俯视图；
图4是本发明仰视方向立体图；
图5是本发明横向出料板和接驳板结构示意图。
机体1；
堆叠储料机构2；导杆21；导轨22；横杆23；压杆24；支撑板25；
横向输料板3；输料槽31；盖板32；
横向推料机构4；推送杆41；推板42；气缸43；
摆臂机构5；驱动电机51；摆臂52；接驳板53；卡槽54；
插装机构6；升降电缸61；气动夹爪62。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由附图1-5可知，插棒装置包括堆叠储料机构2、横向输料板3、横向推料机构4、摆臂机构5以及插装机构6，本发明中所用到的棒料整体呈扁平状，并以水平姿态预先存放在堆叠储料机构2处，在工作过程中，棒料依次经过堆叠储料机构2、横向输料板3、摆臂机构5以及插装机构6实现插装，在过程中棒料通过摆臂机构5由水平姿态调整为竖直姿态，并最终通过插装机构6以竖直姿态完成插装动作。
其中堆叠储料机构2上设有导杆组件，导杆组件由分布成两排N列的导杆21形成的矩形阵列构成，导杆21为细长的杆状结构，其中每四个导杆可形成一个导向单元，每个导向单元上形成一个用于安装棒料的通道，在单元与单元之间安装有多个竖直方向分布的支撑板25，用来支撑导杆21，避免导杆21在使用过程中产生弯折造成棒料出料卡阻，棒料在预存时，通过自身的轮廓卡在导杆组件形成的通道内，这样在竖直方向形成多个棒料一一贴合的堆垛结构；在具体使用时，辅助出料组件压在棒料的上方，通过自身重力保持棒料之间的紧凑性以及提供向下移动的驱动力，辅助出料组件包括安装在机体1两侧竖向的导轨22以及两端通过滑块安装在导轨22上的横杆23，横杆23上固定有一端位于通道内的压杆24，压杆24与通道一一对应布置，这样多个通道内的导杆21可以同步的向下移动。
横向输料板3设置在导杆21的下部，在横向输料板3上设有与通道一一对应且连通的输料槽31，这样在通道内的棒料会依次在重力以及辅助出料组件的压力作用下落入输料槽31内，输料槽31在竖直方向可同时容纳一个或多个水平棒料，棒料进入输料槽31内后，此时横向推料机构4作为动力部件可推动位于输料槽31内的水平棒料沿输料槽31向横向输料板3的另一端单向输送，横向推料机构4包括多个一端安装在输料槽31内的推送杆41，并采用安装在机体1上的气缸43作为驱动部件，推送杆41的厚度不大于一个棒料的厚度，这样推送杆41在一次推送过程中只可推动最下方的棒料进行输送，在输料槽31的水平方向可同时存在多个棒料，多个水平棒料在输料槽31内逐一排列，推送杆41只与最外侧的一个棒料接触，在输送时，多个棒料通过自身的相互作用力依次进行输送，为了避免位于输料槽31内的多个棒料在推挤输送过程中，在推力的作用下造成拱起或者重叠，在横向输料板3上设有盖板32，盖板32和输料槽31配合使用，可以限定棒料在输送过程中的运动状态，避免产生拱起以及重叠的现象，其中盖板32的长度是小于输料槽31的长度的，盖板32不覆盖在在输料槽31和通道对应的部位，这样不会影响棒料落入输料槽31内，其中推送杆41的运动是往复直线运动，其每次推送距离是一定的，推送杆41的动作与堆叠出料机构2内棒料下落的动作是适配的，在前一个棒料推送出一定距离推送杆21返回后，下一个棒料才会落入输料槽21内，然后进行下一次的推送。
摆臂机构5设置在横向输料板3远离横向推料机构4的一端，横向机构推料机构4是用来将棒料输送至摆臂机构5的，如附图2所示，摆臂机构5包括驱动电机51、摆臂52以及接驳板53，驱动电机51采用伺服电机，可以用来控制转动的角度，在实际使用过程中，可以通过在机体1上增加限位组件来控制电机转动的角度，进而实现精准定位，具体的限位组件可以采用如附图2中所示的在电机轴的一端安装限位盘，在限位盘上开设有90°的通槽，并在机体上设置限位板用于限制限位盘的位置，避免在使用过程中由于惯性造成的错位；在实际生产过程中，摆臂52与驱动电机51的输出轴连接，所述接驳板53固定在摆臂52上，所述驱动电机51可带动所述摆臂52以及接驳板53转动至水平或者竖直姿态，接驳板53有两个工作位置，第一是水平姿态的与横向输料板3对接，第二是竖直姿态时与气动夹爪62对接；通过在接驳板53上开设有卡槽54，当接驳板53转动至水平状态时，卡槽54可与输料槽31一一对应进行对接，此时位于输料槽21最外侧的棒料可在横向推料机构4的推力作用下进入卡槽54内，接驳板53的结构如附图5所示，其中卡槽54设计位盲槽结构，接驳板53可在驱动电机51作用下将棒料调整至竖直姿态，以便进行下一步插装动作。
插装机构6是设置在接驳板53为竖直状态时的正上方的，其包括升降电缸61，以及安装在升降电缸61输出轴上的气动夹爪62，在使用过程中通过升降电缸61控制气动夹爪62的上下移动，可以用来避让接驳板53的摆动以及用来进行插装作业，初始状态下气动夹爪62在高位，当接驳板53将棒料输送到气动夹爪62正下方时，棒料从水平姿态变为竖直姿态，气动夹爪62下降夹取处于竖直姿态的棒料，然后上升；当接驳板53返回到卡槽54与输料槽31对接的状态后，气动夹爪62下降，直接将棒料插入到目标位置；通过升降电缸61和驱动电机51的动作进行统筹安排，实现物料对接调整和棒料插装的同步进行，可以实现时序的可重叠进行，提高插棒效率。
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