CN104472818A - 一种紧凑型便携式糖画机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种紧凑型便携式糖画机，包括机架、糖画板、二自由度关节臂机构、化糖器和电控柜；所述糖画板通过一转动轴连接在机架上，并具有紧贴于机架的收合状态和水平展开的工作状态；所述二自由度关节臂机构包括第一关节臂、第二关节臂、第一驱动装置以及第二驱动装置，所述第一关节臂的一端可转动地连接在电控柜的边缘处并通过第一驱动装置驱动，所述第二关节臂可转动地连接在第一关节臂的另一端并通过第二驱动装置驱动，所述第二关节臂的自由端支承所述化糖器；所述化糖器内设有加热模块，底部设有糖浆出口及控制阀；所述电控柜设有机架下段，内部设数控模块，该数控模块分别连接所述第一驱动装置、第二驱动装置、加热模块以及控制阀。

Description

一种紧凑型便携式糖画机

技术领域

本发明涉及一种糖画机。

背景技术

糖画就是以糖做成的画，它亦糖亦画，可观可食。也是一种地道的民间画种，颇具特色的街市艺术，民间俗称“倒糖人儿”、“倒糖饼儿”或“糖灯影儿”。它广泛流传，是一种备受老百姓喜爱的工艺食品。传统的糖画制作基本过程为：首先需要熬糖，即用温火把糖快慢慢溶解成粘稠状的糖浆；然后用手勺舀起糖浆，以手腕带动勺子按照所构思的图案轨迹运动，糖浆就自由的洒落在光洁的板上，冷却后即可形成形态各异的美观、可口糖画食品。手运动的速度决定着形成线条的粗细，糖浆容易凝固，制作过程需要一气呵成，因此传统的糖画制作需要很高的技艺，往往需要操作者经过几年甚至几十年的操作历练，才能把糖画制作好，而且对成品的质量、口感难以保证统一。糖画制作的自动化成为发展的需要，

由于传统手工糖画制作需要很高的技艺，目前市面上也出现的自动化的糖画机，但都存在设备体积大，机械结构的空间利用率不高，搬运困难，难以适应经营场所广泛、不固定的特点。如2012-02-01公开的，公开号为202130237U的中国实用新型专利公开了一种用糖浆自动画出预定图形出来的糖画机，由机架、纵向吊轨、纵向吊轮、纵向吊板、纵向电机、纵向皮带、纵向皮带轮、纵向皮带固紧板、横向吊轨、横向吊轮、横向吊板、横向电机、横向皮带、横向皮带轮、横向皮带固紧板、吊杆、糖浆漏斗、糖浆漏斗电机、糖画面板、硅胶垫、印刷电路板、键盘、显示屏组成。由于该糖画机采用的导轨式结构，直线导轨的横纵长度决定着糖画机的占用面积，空间大，底部为固定式立脚，不方便移动。

为此，如何设计一种适合在学校门口、公园、市场、各个旅游景点等一些人口密集的地方，且方便移动的紧凑型便携式糖画自动化制作机器，即成为本发明研究的对象。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种紧凑型便携式全自动糖画机，该糖画机能自动实现糖化的制作，且机身在移动时可收缩、折叠，方便移动。机身结构简单，质量轻，方便搬运，有效降低搬运过程的劳动强度。

本发明是这样实现的：一种紧凑型便携式糖画机，包括机架、糖画板、二自由度关节臂机构、化糖器和电控柜；所述糖画板通过一转动轴连接在机架上，并具有紧贴于机架的收合状态和水平展开的工作状态；所述二自由度关节臂机构包括第一关节臂、第二关节臂、第一驱动装置以及第二驱动装置，所述第一关节臂的一端可转动地连接在电控柜的边缘处并通过第一驱动装置驱动，所述第二关节臂可转动地连接在第一关节臂的另一端并通过第二驱动装置驱动，所述第二关节臂的自由端支承所述化糖器；所述化糖器内设有加热模块，底部设有糖浆出口及控制阀；所述电控柜设有机架下段，内部设数控模块，该数控模块分别连接所述第一驱动装置、第二驱动装置、加热模块以及控制阀。

进一步的，本发明还可包括把手和脚轮，所述把手设在机架的顶部，脚轮设在电控柜的底部。

进一步的，本发明还可包括人机界面，所述人机界面设在把手下方的机架的斜板上，该人机界面集成有操作面板和显示终端，且该操作面板和显示终端还连接电控柜的数控模块。

进一步的，该操作面板包括启动按钮、关机按钮、放板按钮、复位按钮、急停按钮、热糖按钮、图形选择按钮以及糖画制作按钮。

进一步的，所述脚轮为三角脚轮，且安装在机架后端突出的位置。

进一步的，所述第一驱动装置和第二驱动装置均包括依次连接的驱动器、步进电机和大减速比的谐波齿轮减速器。

进一步的，还包括热传感器，该热传感器设在化糖器内并连接数控模块。

进一步的，还包括U盘接口，该U盘接口设在电控柜上并连接数控模块。

本发明具有如下优点：该糖画机能自动实现糖化的制作，且机身在移动时可收缩、折叠，方便移动。机身结构简单，质量轻，方便搬运，有效降低搬运过程的劳动强度。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明糖画机收合状态示意图。

图2为本发明糖画机前侧视的展开状态示意图。

图3为本发明糖画机后侧视的展开状态示意图。

图4为本发明糖画机二自由度关节臂机构示意图。

图5为本发明糖画机控制原理框图。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的紧凑型便携式糖画机，包括机架1，糖画板2、二自由度关节臂机构3、化糖器4、电控柜5，人机界面6，把手7、脚轮8以及U盘接口(未图示)。

所述糖画板2通过一转动轴21连接在机架1上，并具有紧贴于机架1的收合状态和水平展开的工作状态；收合时，通过设于机架1上的上卡扣91来限位，展开时，则通过设于电控柜5边缘处的下卡扣92来限位。

所述二自由度关节臂机构3包括第一关节臂31、第二关节臂32、第一驱动装置33以及第二驱动装置34，所述第一关节臂33的一端可转动地连接在电控柜5的边缘处并通过第一驱动装置33驱动，所述第二关节臂32可转动地连接在第一关节臂31的另一端并通过第二驱动装置34驱动，所述第二关节臂32的自由端设有一挂环321，用于悬挂支承所述化糖器4；所述第一驱动装置33包括依次连接的第一驱动器331、第一步进电机332和大减速比的第一谐波齿轮减速器333，第二驱动装置34包括依次连接的第二驱动器341、第二步进电机342和大减速比的第二谐波齿轮减速器343。要放下糖画板2时，二自由度关节臂机构3的第一关节臂31、第二关节臂32向外侧旋转，避开干涉，糖画板2自由放下，同时，糖画板2放下后，使得后侧的空间打开，保证第一关节臂31、第二关节臂32有足够的活动范围。第一关节臂31、第二关节臂32的旋转角度可达270度。在非作业状态下，第一关节臂31、第二关节臂32旋转到与机架1的长轴平行的方向，呈上下、平行状态，并处在自锁状态。在作业状态则第一关节臂31、第二关节臂32可以在旋转范围内自由移动，满足糖画制作的空间需求。

所述化糖器4内设有加热模块41和热传感器42，加热模块41用于加热糖浆，热传感器42用于检测化糖器的加热温度。底部设有糖浆出口43及控制阀44。

所述电控柜5设有机架1的下段，内部设数控模块52，该数控模块52分别连接所述第一驱动器331、第二驱动器341、加热模块41、热传感器42以及控制阀44，该数控模块52为一控制板卡，控制板卡上安装有数控系统，以控制所述第一驱动器331、第二驱动器341、加热模块41、热传感器42以及控制阀44的动作。

所述人机界面6设在把手下方的机架1的斜板13上，该人机界面6集成有操作面板61和显示终端62，斜板13是根据人机工程学设计成一定的角度以方便操作；同时使操作所述操作面板61时的按键力斜向下，不会引起整个糖画机的倾斜、滑动。且该操作面板61和显示终端62还连接电控柜5的数控模块52。该操作面板61包括启动按钮、关机按钮、放板按钮、复位按钮、急停按钮、热糖按钮、图形选择按钮以及糖画制作按钮等，便于糖画操作。

所述把手7设在机架1的顶部，脚轮8设在电控柜5的底部。所述脚轮8为三角脚轮，在移动时方便攀爬台阶，在作业时增加机器的稳定性。且安装在机架1后端突出的位置，以便在移动时保证整台设备的离地高度，同时在作业时可以更好的保证糖画机的稳定性。

所述U盘接口设在电控柜5上并连接数控模块52。U盘接口读入通过AutoCAD等绘图软件绘制的糖画图形，并把糖画图形转换成驱动步进电机运动的控制指令

自动控制方案：

所述数控模块52、第一驱动器331、第一步进电机332、第二驱动器341、第二步进电机342、加热模块41、热传感器42、控制阀44以及人机界面6组成了本发明糖画机的控制系统。人机界面6上集成操作面板61和显示终端62，用户通过人机交互界面6与系统交流，并操作糖画机。通过数控模块52接收操作面板61上的按键指令，向人机界面6的显示终端62显示相应的图形界面，并发送电机的控制信号。电机的控制信号经过第一驱动器331、第二驱动器341实现第一步进电机332和第二步进电机342的转动，进而驱动第一关节臂31和第二关节臂32运动实现糖画的绘制。

糖画的操作流程为：

1、接通电源，设备上电，通过启动按键，开启数控模块52；通过放板按键，控制第一步进电机332和第二步进电机342旋转，进而驱动第一关节臂31和第二关节臂32向外侧旋转，使糖画板2能自由放下。

2、放下糖画板2后，通过复位按键控制第一步进电机332和第二步进电机342旋转驱动第一关节臂31和第二关节臂32收回到原始的上下叠放状态，这一状态下化糖器4最下端中心点为数控模块52的坐标参考原点。

3、通过热糖按键，进行糖的加热，并利用热传感器42监测糖的加热情况。

4、糖加热好后，通过图形选择按钮可以循环选择已经在系统中的糖画图形，当前显示终端62上显示的图形就是待制作的糖画图形。

5、通过糖画制作按钮制作糖画，数控模块52读取图形信息，并转换成第一步进电机332和第二步进电机342的旋转角度控制信号，第一驱动器331、第二驱动器341通过控制信号驱动电机旋转实现第一关节臂31和第二关节臂32的运动，在运动过程中开启化糖器的控制阀44，使熔化的糖从糖浆出口43流出，从而实现糖画的制作。在糖画绘制的任何时候都可以通过急停按键，终止糖画的制作。糖画绘制结束后，第一关节臂31和第二关节臂32会自动回到上下叠放的原始状态。在绘制的糖画上放置竹签，待冷却后即可得到糖画成品。

6、糖画制作完工后，再次通过放板按键，控制第一步进电机332和第二步进电机342旋转驱动第一关节臂31和第二关节臂32向外侧旋转，使糖画板2能自由收起。糖画板收起后，通过复位按键使第一关节臂31和第二关节臂32收回到原始的上下叠放状态。通过关机按钮退出系统，即可关闭拔出电源。

本发明具有如下优点：该糖画机机身在移动时可收缩、折叠，方便移动。机身结构简单，质量轻，方便搬运，有效降低搬运过程的劳动强度。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：包括机架、糖画板、二自由度关节臂机构、化糖器和电控柜；

所述糖画板通过一转动轴连接在机架上，并具有紧贴于机架的收合状态和水平展开的工作状态；

所述二自由度关节臂机构包括第一关节臂、第二关节臂、第一驱动装置以及第二驱动装置，所述第一关节臂的一端可转动地连接在电控柜的边缘处并通过第一驱动装置驱动，所述第二关节臂可转动地连接在第一关节臂的另一端并通过第二驱动装置驱动，所述第二关节臂的自由端支承所述化糖器；

所述化糖器内设有加热模块，底部设有糖浆出口及控制阀；

所述电控柜设有机架下段，内部设数控模块，该数控模块分别连接所述第一驱动装置、第二驱动装置、加热模块以及控制阀。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：还包括把手和脚轮，所述把手设在机架的顶部，脚轮设在电控柜的底部。

3.根据权利要求2所述的一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：还包括人机界面，所述人机界面设在把手下方的机架的斜板上，该人机界面集成有操作面板和显示终端，且该操作面板和显示终端还连接电控柜的数控模块。

4.根据权利要求3所述的一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：该操作面板包括启动按钮、关机按钮、放板按钮、复位按钮、急停按钮、热糖按钮、图形选择按钮以及糖画制作按钮。

5.根据权利要求2所述的一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：所述脚轮为三角脚轮，且安装在机架后端突出的位置。

6.根据权利要求1所述的一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：所述第一驱动装置和第二驱动装置均包括依次连接的驱动器、步进电机和大减速比的谐波齿轮减速器。

7.根据权利要求1所述的一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：还包括热传感器，该热传感器设在化糖器内并连接数控模块。

8.根据权利要求1所述的一种紧凑型便携式糖画机，其特征在于：还包括U盘接口，该U盘接口设在电控柜上并连接数控模块。