CN102894105B - 磁耦合式豆腐机 - Google Patents

Abstract

一种磁耦合式豆腐机，包括机头（1）和机体（2），机体内设有豆浆桶（3），豆浆桶（3）内设有网筛（4），在豆浆桶（3）的外侧面垂直设有螺杆（501），螺杆（501）上设有主动磁耦合组件（6），螺杆（501）的下端与一驱动机构相连，在所述网筛（4）内的侧壁固定设有从动磁耦合组件（7），每个从动磁耦合组件（7）与所述的主动磁耦合组件（6）对应设置；在豆浆桶（3）的外壁上设置若干道凸棱（301），凸棱（301）设置在主动磁耦合组件（6）上行轨迹的末段，每一上行轨迹至少设置一道凸棱（301）。本发明采用凸棱轨道弱磁，结构简单，成本低廉，实用效果明显；利用弹簧储存和释放能量，可减少电机频繁起动并且节能环保。采用电阻应变片检测压力大小，可非常方便地调整豆腐的老嫩程度，以适应更多人的口味。

Description

磁耦合式豆腐机

技术领域

本发明涉及制作豆腐装置，特别涉及磁耦合式豆腐机。

背景技术

如专利201210057994.1中所述利用磁耦合原理制成的豆腐机具有很多优点，但是此结构还存在一些问题，制约了它的应用和推广。

首先，豆腐制作好后，为了方便拿取网筛，此时要求弱化磁耦合之间的力，现有技术中提出了利用磁轭移动来弱磁，也提到用线圈通电来弱磁，但都显得太过复杂。其次，在滤豆渣和豆腐成形期除水的挤压过程中，要保证一定的挤压力量，电机会频繁起动；这对电机寿命有很大影响，而且还会产生噪音。再次，操作者在制作豆腐时，有人喜欢豆腐老一点，有人喜欢豆腐嫩一点。在现有技术中，网筛只能移动到几个指定位置，只能做到有级调节，无法做到无级调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便实用的磁耦合式豆腐机。

本发明的目的可以这样实现，设计一种磁耦合式豆腐机，包括机头和机体，机体内设有豆浆桶，豆浆桶内设有网筛，在豆浆桶的外侧面垂直设有二根以上的螺杆，每根螺杆上设有可沿螺杆上下移动的主动磁耦合组件，螺杆的下端与设于豆腐机底壳上的同步轮相连，所述同步轮通过同步带与设于豆浆桶下方的驱动电机相连，在所述网筛内的侧壁固定设有从动磁耦合组件，每个从动磁耦合组件与所述的主动磁耦合组件对应设置；

在豆浆桶的外壁上设置若干道凸棱，凸棱设置在主动磁耦合组件上行轨迹的末段，每一主动磁耦合组件上行轨迹至少设置一道。

进一步地，主动磁耦合组件内沿螺杆方向设置一通道，传动螺母设置在通道中，通道的两端设有限制螺母在通道移动距离的端盖，端盖上设有容纳螺杆的通孔，在传动螺母的两端设置弹簧。

进一步地，主动磁耦合组件内通道的上下端设有压力传感器。

更进一步地，所述压力传感器为电阻应变片。

进一步地，通道两端的通孔为腰型孔，通道的横截面为允许主动磁耦合组件相对于螺母横向移动的长孔。

进一步地，传动螺母的外轮廓为非圆形。

本发明采用棱凸式轨道弱磁，结构简单，成本低廉，实用效果明显。利用弹簧储存和释放能量的方案，可减少电机频繁起动并且节能环保。采用电阻应变片检测压力大小，使用者通过程序设定不同的阀值，可非常方便地调整豆腐的老嫩程度，以适应更多人的口味。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的示意图；

图2是本发明较佳实施例之网筛下移并投放凝固剂的示意图；

图3是本发明较佳实施例之网筛升出豆浆桶面的示意图；

图4是本发明较佳实施例之主动磁耦合组件的结构示意图；

图5是本发明较佳实施例之主动磁耦合组件的剖面示意图；

图6是本发明较佳实施例之主运动机构的局部示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的描述。

如图1、图6所示，一种磁耦合式豆腐机，包括机头1和机体2，机体内设有豆浆桶3，豆浆桶3内设有网筛4，在豆浆桶3的外侧面垂直设有二根以上的螺杆501，每根螺杆501上设有可沿螺杆501上下移动的主动磁耦合组件6，螺杆501的下端与设于豆腐机底壳上的同步轮502相连，所述同步轮502通过同步带503与设于豆浆桶3下方的驱动电机504相连，在所述网筛4内的侧壁固定设有从动磁耦合组件7，每个从动磁耦合组件7与所述的主动磁耦合组件6对应设置；在豆浆桶3的外壁上设置若干道凸棱301，凸棱301设置在主动磁耦合组件6上行轨迹的末段，每一主动磁耦合组件6上行轨迹至少设置一道凸棱301。

正常工作时，磁耦间相互吸引，主、从动磁耦合组件与豆浆桶壁之间的间隙会自动消失，磁耦作用力最大，豆腐制作完毕，控制电路将按程序要求控制网筛4移动到最高位置直到网筛4顶部按程序要求将行到最顶露出，这时，因网筛4的上移到豆浆桶壁凸起的两道凸棱301上，豆浆桶壁凸起的两道凸棱301便处于进入到主、从动磁耦合组件之间的状态，即螺杆501上的主动磁耦合组件6运动到此处时，被凸棱301支起，它与从动磁耦合组件7间的距离增大，主、从动磁耦合组件间作用力减弱，从而达到减弱磁力的效果。

如图4、图5所示，主动磁耦合组件6内沿螺杆方向设置一通道，传动螺母505设置在通道中，通道的两端设有限制螺母505在通道移动距离的端盖602，端盖602上设有容纳螺杆的通孔603，在传动螺母505的两端设置弹簧604。传动螺母505的外轮廓为非圆形，传动螺母505的外轮廓形状使得传动螺母505只能在通道内上下、前后移动，而不能旋转；传动螺母505的外轮廓形状有多种选择，方形、五边形、六边形等等；本实施例中传动螺母505的外轮廓为方形。主动磁耦合组件6内通道的上下端设有压力传感器605。所述压力传感器605为电阻应变片。在主动磁耦合组件6内上下受力点处各固定一电阻应变片605，电阻应变片605与传动螺母505之间增加一弹簧604，弹簧604的倾斜变形可作为滑动副以提供主动磁耦合组件6进给到凸棱301轨道时外移要求的自由度。在本实施例中，端盖602为用于固定磁极606的磁极固定架的一部分。通道两端的通孔603为腰型孔，通道的横截面为允许主动磁耦合组件6相对于螺母505横向移动的长孔。腰型孔以及通道的横截面为长孔都是提供主动磁耦合组件6进给到凸棱301轨道时外移要求的自由度。

在制备豆腐过程中，至少有两次挤压行为，为了保持一定压力，电机504会频繁起动，而本发明让电机504一次起动后，把部分能量存贮在弹簧604里，在后续挤压中由弹簧604提供压力，当压力降到一定程度后，再次启动电机504。正常工作时，主动磁耦合组件6上利用弹簧604贮存和释放能量，减少电机504的频繁起动，而且利用弹簧604增加的滑动副，可以自动消除主动磁耦合组件6与豆浆桶3桶壁之间的间隙，可减少磁耦合力的浪费。

在主动磁耦合组件6内上下端增加电阻应变片605做为压力传感器，通过电阻应变片605来检测压力，当压力达到某值或压力时序值变化小于某个阀值时，认为是一个阶段性完成，以控制豆腐的老嫩程度；除可无极调整豆腐的软硬，还可以防止磁耦合组件之间受力超过极限，产生磁耦极错位情况。

豆腐机具体工作过程：豆腐机未通电工作时，主动磁耦合组件6在豆腐机的中下部。将外购或者豆浆机制好的的豆浆8（可包括豆渣），倒入豆腐机的豆浆桶3中，机头1卡上网筛4，然后把机头1放到豆浆桶3上，机头1会与豆浆桶3自动卡住，当按下“松开”键时，机头1会与豆浆桶3分开。机头1卡住网筛4有两个作用：一是主动磁耦合组件6上升做磁极对位时，防止从动磁耦带动网筛4上移；二是在压挤豆腐花水分时，防止机头1上移。

豆浆机的发热盘通电加热，使豆浆处在程序设定的温度。

程序启动电机504转动，带动螺杆501转动，螺杆501上的螺母505向上压缩上压簧604，上压簧604压迫上电阻应变片605，电阻应变片605有微量变形以产生测量数据，再将螺杆501转动产生的轴向力施加给主动磁耦合组件6，进而带动从动磁耦合组件7上移，上升到指定位置后。电机504停止转动。在此位置，主动磁耦合组件6与网筛4上的从动磁耦合组件7内的磁极一一对应配对，如图1所示。

随后，电机504开始反向转动带动螺杆501转动，螺杆501上的螺母505向下压缩下压簧604，下压簧604压迫下电阻应变片605，电阻应变片605有微量变形以产生测量数据，再将螺杆501转动产生的轴向力施加给主动磁耦合组件6，进而带动从动磁耦合组件7下移，从动磁耦合组件7把网筛4带动从机头1的卡位上拉脱，向下移动。

随着网筛4慢慢向下移动，网筛4会一点一点地浸入豆浆8中，豆浆8中的清浆会慢慢进入网筛4内。而渣被过滤在网筛4外边。

在网筛4浸入豆浆8的过程中，电机504会依据程序指令，反转几圈，丝杠螺母505向上移动，向上压迫上弹簧604，进而压迫上电阻应变片605，再将螺杆501转动产生的轴向力施加给主动磁耦合组件6，进而带动从动磁耦合组件7上移，网筛4向上移动很小一段距离后，螺杠501又反转，这时网筛4又下移，这样反复多次，就可以产生网筛4小幅振动，以利于清浆更好的流入网筛4中。

当网筛4距桶底比较近时，桶底越来越浓稠的豆渣使网筛4下降阻力变大。此时螺杆501继续转动，弹簧604受压增大，下电阻应变片605受压亦变大，此时通过电阻应变片605检测出来的压力值也变大。当程序检测到受力达到指定值时，电机504停止转动，弹簧604由于受压较大而蓄存能量，释放压力驱使主动磁耦合组件6继续向下、带动从磁耦合组件7和网筛4以一定的压力下压网筛底部的豆渣及清浆混合体。随着时间的推移，更多的清浆进入网筛4中。

随着提供压力的弹簧604伸长，通过电阻应变片605检测出的力量会越来越小，当力量小于某指定值时，程序启动电机4转动，重新达到大压力值，弹簧604再次贮能，网筛4再次挤压浆渣，以上过程会重复多次。

当程序通过电阻应变片605测得压力与时间构成压力时序曲线，当曲线变化率小于设定值时，程序就会认为网筛4外部的清浆已全部流进了网筛4中。

认定清浆已全部进入网筛4中，程序打开机头1顶部凝固剂盒101底面，凝固剂102进入网筛4内的清浆中，如图2所示。

凝固剂102进入清浆后，程序控制电机4小幅频繁正反转。引起网筛4小幅上下振动。以促进凝固剂102快速、均匀地溶解。

在凝固剂102的作用下，清浆逐渐变成豆腐花。

程序检测时间累积达到指定值后，电机504转动通过螺杆504及运动机构驱动网筛4上移。因清浆已成豆腐花不会从网筛4中流出。只有豆花中的水份在重力作用下从网筛4中流出。

网筛4移动到顶部，机头1底压入网筛4中，进而压在网筛4中的豆花上。豆花中的水份进一步流出。机头1底部挤压豆花，使网筛4上升阻力变大，引起磁耦、弹簧604、电阻应变片605等之间的力量变大。主动磁耦合组件6内顶部弹簧604的压缩力逐渐变大，并让主动磁耦合组件6内顶部弹簧贮能。当程序通过电阻应变片605检测到顶部受力达到某值时，电机4停止转动。上压缩弹簧释放压力继续挤压豆腐花中的水分。随着主动磁耦合组件6内的弹簧604弹力释放。豆腐花中的水继续流出，豆腐花体积变小，当程序检测到压力小于某数值后，电机4运转，此时螺杠501转动又促使网筛4带动豆花向上移动，挤压豆花到应变片605测得的力量达到达指定值,弹簧604蓄能。随后由上弹簧604提供压力继续挤压豆花，此过程重复多次。

程序通过顶部应变片605检测力量与时间构成曲线，其变化量小于某个指定值（该值是用户通过界面输给程序指定豆腐硬度，再由程序换算出来的）时或达到用户设定持续时间。电机4反转，让网筛4向下稍退，以消除机头1与豆花之间的力，同时机体鸣叫，提醒用户，豆腐已做好。

用户按住机头1上的“松开”键，从豆浆桶3上取走机头1后，程序检测到该情况发生，检测方法很多，如微动开关，在此不一一列举，启动电机4转动，使主动磁耦合组件6进一步上升；并带动从动磁耦合组件7及网筛4及其内的豆腐一起上升，此时主动磁耦合组件6会处在凸棱301地带，凸棱301把主动磁耦合组件6向外推，主动磁耦合组件6内的弹簧604通过倾斜变形，提供主动磁耦合组件6外移所需要的自由度。主动磁耦合组件框架607及粘接的电阻应变片605上开设的是腰形孔603，外移时并不与螺杆501干涉,网筛4及豆腐露出豆浆桶3顶面，方便取出，如图3所示。

由于主、从动磁耦合组件之间的距离增大，磁耦之间的力量变小。用户可以用较小的力拿走网筛4（包括其内的豆腐），当用户拿走网筛4，此时应变片605检测到力量会变小到某个阀值以下。程序认定网筛4已被取走。

当程序测到网筛4已被取走后，启动电机4，让仅剩的主动磁耦合组件6等运动机构的元件向下移动，达到底部归位。

从网筛4中取走豆腐，洗净网筛4及豆浆桶3，把网筛4重新卡在机头1上，又可开始一个新的制豆腐工作，或收藏起来以备下次再用。

Claims (6)

1.一种磁耦合式豆腐机，包括机头（1）和机体（2），机体内设有豆浆桶（3），豆浆桶（3）内设有网筛（4），在豆浆桶（3）的外侧面垂直设有二根以上的螺杆（501），每根螺杆（501）上设有可沿螺杆（501）上下移动的主动磁耦合组件（6），螺杆（501）的下端与设于豆腐机底壳上的同步轮（502）相连，所述同步轮（502）通过同步带（503）与设于豆浆桶（3）下方的驱动电机（504）相连，在所述网筛（4）内的侧壁固定设有从动磁耦合组件（7），每个从动磁耦合组件（7）与所述的主动磁耦合组件（6）对应设置；其特征在于：

在豆浆桶（3）的外壁上设置若干道凸棱（301），凸棱（301）设置在主动磁耦合组件（6）上行轨迹的末段，每一主动磁耦合组件（6）上行轨迹至少设置一道凸棱（301）。

2.根据权利要求1所述的磁耦合式豆腐机，其特征在于：主动磁耦合组件（6）内沿螺杆方向设置一通道，传动螺母（505）设置在通道中，通道的两端设有限制螺母（505）在通道移动距离的端盖（602），端盖（602）上设有容纳螺杆的通孔（603），在传动螺母（505）的两端设置弹簧（604）。

3.根据权利要求2所述的磁耦合式豆腐机，其特征在于：主动磁耦合组件（6）内通道的上下端设有压力传感器（605）。

4.根据权利要求3所述的磁耦合式豆腐机，其特征在于：所述压力传感器（605）为电阻应变片。

5.根据权利要求2或3所述的磁耦合式豆腐机，其特征在于：通道两端的通孔（603）为腰型孔，通道的横截面为允许主动磁耦合组件（6）相对于螺母（505）横向移动的长孔。

6.根据权利要求2所述的磁耦合式豆腐机，其特征在于：传动螺母（505）的外轮廓为非圆形。

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