CN106826958A - 一种连续化家用切菜装置 - Google Patents

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蒋亚汶
罗树荣
赖如宇
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Abstract

本发明涉及一种连续化家用切菜装置，该装置包括外壳以及分别设置在外壳内部的物料传送机构、菜刀驱动机构、传送带清洗机构，外壳的左右两侧分别开设有出料口、进料口，出料口与物料传送机构之间设有出料导板，进料口与物料传送机构之间设有进料导板，物料传送机构的上方设有与菜刀驱动机构传动连接的菜刀，该菜刀在菜刀驱动机构的带动下，对物料传送机构上的物料进行切割。与现有技术相比，本发明在应用时，物料连续进入装置内，并依次由菜刀进行切割，切菜效率高，缩短了物料加工时间，并降低了操作人员的工作强度；切菜时噪音小，具有更高的安全性；易于清洗，适用于家庭厨房和小型饭店。

Description

一种连续化家用切菜装置
技术领域
本发明属于家用厨具技术领域，涉及一种连续化家用切菜装置。
背景技术
切菜是烹制菜肴的必要环节，菜刀是切菜必备的厨房用具，用于将食材加工成块状、片状、丝状或粒状等，具有结构简单、使用方便的优点，但也存在一些弊端，例如：对于切菜技术一般的人来说，在使用菜刀切菜时，往往难以控制菜品的厚薄或大小，使切过之后的菜品常常大小不一，形状参差不齐，影响了菜品的整体视觉效果；手工切菜往往速度较慢，需要耗费很多时间，会影响后续食品烹制的进度；菜刀极其锋利，稍有不慎，便会切到手指，因而存在严重的安全隐患。
目前，市场上出现了一些电动切菜机，具有切菜均匀、省力、安全的优点，但这些电动切菜机主要是针对食品加工厂以及大型的食堂饭店所设计，存在体积大、结构复杂、成本高且耗电量大等缺点，不适用于家庭厨房和小型饭店。
授权公告号为CN 204604383 U的中国实用新型专利公开了一种自动切菜机，包括一个底座，底座上安装有传送带，传送带的上方设有菜刀，菜刀上连接有连杆组，连杆组上连接有电机，底座的一侧安装有支座，电机安装在支座上，支座的顶端安装有气缸，气缸上连接有压板。上述专利公布的技术方案能够实现自动切菜，避免了操作人员的重复性工作，减少了操作人员的疲劳，也不会造成操作人员的误伤，安全性较好，但由于该切菜机为开放式结构，切菜时噪音较大，影响舒适性，且清洗不便，清洗时无法同时切菜，降低了切菜效率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种切菜效率高且噪音小的连续化家用切菜装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种连续化家用切菜装置，该装置包括外壳以及分别设置在外壳内部的物料传送机构、菜刀驱动机构、传送带清洗机构，所述的外壳的左右两侧分别开设有出料口、进料口，所述的出料口与物料传送机构之间设有出料导板，所述的进料口与物料传送机构之间设有进料导板，所述的物料传送机构的上方设有与菜刀驱动机构传动连接的菜刀，该菜刀在菜刀驱动机构的带动下，对物料传送机构上的物料进行切割。
作为优选的技术方案，所述的外壳的内壁上设有吸音海绵，用于进一步降噪。
作为优选的技术方案，所述的菜刀的材质优选为不锈钢，所述的外壳的材质优选为塑料。
所述的物料传送机构包括传送带主动轮、传送带从动轮、绕设在传送带主动轮与传送带从动轮之间的传送带以及与传送带主动轮传动连接的传送带步进电机。在传送带步进电机的驱动下，传送带主动轮、传送带及传送带从动轮同步运动，将由进料导板的一端滑入传送带上的物料向出料口方向输送。传送带为间歇式运动，当物料由传送带输送至菜刀下方时，传送带步进电机停止转动，使传送带及传送带上的物料保持静止，便于菜刀准确、稳定地对物料进行切割。
所述的进料口底端、传送带主动轮顶端、传送带从动轮顶端、出料口底端的高度依次减小，所述的进料导板的一端位于传送带主动轮顶端，另一端经进料口底端后伸出外壳的外部，所述的出料导板的一端位于传送带从动轮顶端，另一端与出料口底端相连。进料导板伸出外壳外部的一端便于将物料放入进料导板内，并依靠物料自身的重力沿进料导板滑至传送带主动轮顶端，并进入传送带，之后由传送带输送至传送带从动轮顶端，并沿出料导板表面滑出外壳。
所述的传送带主动轮与传送带从动轮之间设有与传送带相适配的支撑滚筒，该支撑滚筒位于菜刀的正下方。支撑滚筒能够在菜刀向下切割传送带上的物料时，提供足够的支撑刚度，保证菜刀切割物料时的稳定性，且又能在传送带运动时，与传送带同步转动，避免对传送带产生过大的运动阻力。
所述的传送带的外表面呈波浪状。传送带沿倾斜方向设置，物料位于波浪状传送带的波谷处，在物料的重力及传送带波浪面支撑力的共同作用下，物料能够始终紧紧地贴在传送带的波浪面上，形成物料在传送带上的自锁，避免在菜刀切割物料时，物料在传送带上滑动，因而保证了菜刀切割物料时的稳定性，并减少菜刀对传送带的损耗。此外，经预处理的物料往往含有水分，使得物料与传送带之间还存在水的吸附力作用，进一步提高了物料在传送带上的稳定性及自锁效果。
作为优选的技术方案，所述的传送带的材质为橡胶，具有较高的强度和安全性。
所述的传送带清洗机构包括设置在出料导板下方的自来水喷嘴、设置在传送带下方并与传送带相适配的滚筒毛刷、设置在自来水喷嘴及滚筒毛刷下方的斜坡以及开设在外壳侧面并与斜坡相适配的出水口。传送带输送完物料之后，表面可能会粘附有物料的残渣，自来水喷嘴对准传送带表面，喷射出具有较高压力的自来水，将一部分物料残渣冲洗掉并使夹杂着物料残渣的自来水沿着斜坡表面经出水口流出外壳；经自来水冲洗之后的传送带在滚筒毛刷的作用下进一步得到洗刷清理，将传送带表面的物料残渣完全除去，保证传送带表面的清洁及后续工作的稳定性。
所述的菜刀驱动机构包括曲柄轮步进电机、与曲柄轮步进电机传动连接的曲柄轮、沿曲柄轮的径向固定设置在曲柄轮上的曲柄以及与曲柄传动连接的连杆组件，所述的菜刀通过连杆组件与曲柄传动连接。曲柄轮步进电机依次带动曲柄轮、连杆组件，使菜刀能够沿竖直方向往复运动，对传送带上的物料进行切割。
曲柄轮的材质优选为尼龙。
所述的连杆组件包括第二连杆支承座、设置在第二连杆支承座上并与第二连杆支承座顶端铰接的第二连杆以及分别设置在第二连杆两端并与第二连杆铰接的第一连杆、第三连杆，所述的第一连杆的下端与曲柄铰接，所述的第三连杆的下端与菜刀顶端铰接。通过连杆组件的设置，既能使菜刀具有一定的急回特性，缩短非工作行程时间，提高效率，又能延长曲柄轮步进电机的作用距离，使曲柄轮步进电机能够与传送带步进电机一起设置在外壳内的角落，并用一个电机罩将两个电机同时罩在内部，既能够保证步进电机的工作环境及使用寿命，又能够使步进电机与传送带及菜刀等相互分离，保证使用者的安全。
所述的曲柄轮步进电机与曲柄轮之间设有二级同轴减速器，所述的曲柄轮通过二级同轴减速器与曲柄轮步进电机传动连接。由于曲柄轮步进电机的转速较高，二级同轴减速器具有很大的传动比，能够减小曲柄轮步进电机的转速波动对菜刀运动周期的影响，保证了装置的工作稳定性。
作为优选的技术方案，所述的二级同轴减速器中，同轴齿轮为阶梯齿轮，以使结构更加紧凑。
所述的外壳内还设有一对菜刀刮板，所述的菜刀滑动设置在两菜刀刮板之间。由于菜刀在切割完物料后，表面可能会粘附有物料残渣，当菜刀复位时，菜刀两侧的菜刀刮板能够将菜刀表面粘附的物料残渣刮下至传送带上，避免影响菜刀下一轮的切割。此外，两菜刀刮板还能够对菜刀起到导向作用，使菜刀能够在两菜刀刮板之间沿竖直方向往复运动。
本发明还包括分别与曲柄轮步进电机、传送带步进电机电连接的控制箱，控制箱包括驱动步进电机的PLC驱动器、将工作电压降至人体安全电压范围内的AC220V-DC12V降压模块及操作面板。传送带步进电机为12V步进电机，通过PLC驱动器控制脉冲频率可进行间歇运动，实现速度的调整和精确定位。通过控制传送带步进电机的转速和时间即可控制每次送料的量，进而控制切片的厚度。曲柄轮步进电机的工作电压为12V。
本发明的工作功率仅40W左右，具有节能降耗的优点。部件多采用塑料橡胶材质，重量轻，结构简单紧凑，体积小，产生的噪音小，可置于桌面使用，通过连续重复工作即可完成物料对片、块、粒等形状的要求。若安装12V开关电源，则可脱离插座工作。
本发明在实际应用时，将物料放在进料导板上，使物料沿进料导板表面滑至传送带上，并由传送带输送至菜刀下方，之后传送带停止运动；菜刀向下运动，并切割物料，之后菜刀向上运动并复位，同时菜刀刮板将菜刀表面粘附的物料残渣刮下；传送带继续运动，并将切割后的物料输送至出料导板上，物料沿出料导板表面滑出外壳。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)物料连续进入装置内，并依次由菜刀进行切割，不仅切菜效率高，缩短了物料加工时间，而且降低了操作人员的工作强度，此外，由于整个切菜过程是在外壳内部进行，减小了切菜时的噪音，并具有更高的安全性；
2)在连续化切菜的同时，传送带清洗机构对传送带上残留的物料残渣进行连续化清理，使传送带表面始终保持清洁，保证了传送带工作的稳定性和装置的可靠性，且不需停工清洗，进一步提高了切菜效率和切菜质量；
3)针对家庭用户及小型饭店设计，能够高效率、低能耗、低噪音地完成切菜任务，并且具有较小的体积和重量、较低的使用成本及较高的安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中传送带的波浪状外表面结构示意图；
图中标记说明：
1—外壳、2—出料口、3—进料口、4—出料导板、5—进料导板、6—菜刀、7—传送带主动轮、8—传送带从动轮、9—传送带、10—传送带步进电机、11—支撑滚筒、12—自来水喷嘴、13—滚筒毛刷、14—斜坡、15—出水口、16—曲柄轮步进电机、17—曲柄轮、18—曲柄、19—第二连杆支承座、20—第二连杆、21—第一连杆、22—第三连杆、23—菜刀刮板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1所示的一种连续化家用切菜装置，该装置包括外壳1以及分别设置在外壳1内部的物料传送机构、菜刀驱动机构、传送带清洗机构，外壳1的左右两侧分别开设有出料口2、进料口3，出料口2与物料传送机构之间设有出料导板4，进料口3与物料传送机构之间设有进料导板5，物料传送机构的上方设有与菜刀驱动机构传动连接的菜刀6，该菜刀6在菜刀驱动机构的带动下，对物料传送机构上的物料进行切割。
其中，物料传送机构包括传送带主动轮7、传送带从动轮8、绕设在传送带主动轮7与传送带从动轮8之间的传送带9以及与传送带主动轮7传动连接的传送带步进电机10。进料口3底端、传送带主动轮7顶端、传送带从动轮8顶端、出料口2底端的高度依次减小，进料导板5的一端位于传送带主动轮7顶端，另一端经进料口3底端后伸出外壳1的外部，出料导板4的一端位于传送带从动轮8顶端，另一端与出料口2底端相连。传送带主动轮7与传送带从动轮8之间设有与传送带9相适配的支撑滚筒11，该支撑滚筒11位于菜刀6的正下方。如图2所示，传送带9的外表面呈波浪状。
传送带清洗机构包括设置在出料导板4下方的自来水喷嘴12、设置在传送带9下方并与传送带9相适配的滚筒毛刷13、设置在自来水喷嘴12及滚筒毛刷13下方的斜坡14以及开设在外壳1侧面并与斜坡14相适配的出水口15。
菜刀驱动机构包括曲柄轮步进电机16、与曲柄轮步进电机16传动连接的曲柄轮17、沿曲柄轮17的径向固定设置在曲柄轮17上的曲柄18以及与曲柄18传动连接的连杆组件，菜刀6通过连杆组件与曲柄18传动连接。连杆组件包括第二连杆支承座19、设置在第二连杆支承座19上并与第二连杆支承座19顶端铰接的第二连杆20以及分别设置在第二连杆20两端并与第二连杆20铰接的第一连杆21、第三连杆22，第一连杆21的下端与曲柄18铰接，第三连杆22的下端与菜刀6顶端铰接。曲柄轮步进电机16与曲柄轮17之间设有二级同轴减速器，曲柄轮17通过二级同轴减速器与曲柄轮步进电机16传动连接。
外壳1内还设有一对菜刀刮板23，菜刀6滑动设置在两菜刀刮板23之间。
装置在实际应用时，将物料放在进料导板5上，使物料沿进料导板5表面滑至传送带9上，并由传送带9输送至菜刀6下方，之后传送带9停止运动；菜刀6向下运动，并切割物料，之后菜刀6向上运动并复位，同时菜刀刮板23将菜刀6表面粘附的物料残渣刮下；传送带9继续运动，并将切割后的物料输送至出料导板4上，物料沿出料导板4表面滑出外壳1。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续化家用切菜装置，其特征在于，该装置包括外壳(1)以及分别设置在外壳(1)内部的物料传送机构、菜刀驱动机构、传送带清洗机构，所述的外壳(1)的左右两侧分别开设有出料口(2)、进料口(3)，所述的出料口(2)与物料传送机构之间设有出料导板(4)，所述的进料口(3)与物料传送机构之间设有进料导板(5)，所述的物料传送机构的上方设有与菜刀驱动机构传动连接的菜刀(6)，该菜刀(6)在菜刀驱动机构的带动下，对物料传送机构上的物料进行切割。
2.根据权利要求1所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的物料传送机构包括传送带主动轮(7)、传送带从动轮(8)、绕设在传送带主动轮(7)与传送带从动轮(8)之间的传送带(9)以及与传送带主动轮(7)传动连接的传送带步进电机(10)。
3.根据权利要求2所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的进料口(3)底端、传送带主动轮(7)顶端、传送带从动轮(8)顶端、出料口(2)底端的高度依次减小，所述的进料导板(5)的一端位于传送带主动轮(7)顶端，另一端经进料口(3)底端后伸出外壳(1)的外部，所述的出料导板(4)的一端位于传送带从动轮(8)顶端，另一端与出料口(2)底端相连。
4.根据权利要求2所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的传送带主动轮(7)与传送带从动轮(8)之间设有与传送带(9)相适配的支撑滚筒(11)，该支撑滚筒(11)位于菜刀(6)的正下方。
5.根据权利要求2所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的传送带(9)的外表面呈波浪状。
6.根据权利要求2所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的传送带清洗机构包括设置在出料导板(4)下方的自来水喷嘴(12)、设置在传送带(9)下方并与传送带(9)相适配的滚筒毛刷(13)、设置在自来水喷嘴(12)及滚筒毛刷(13)下方的斜坡(14)以及开设在外壳(1)侧面并与斜坡(14)相适配的出水口(15)。
7.根据权利要求1所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的菜刀驱动机构包括曲柄轮步进电机(16)、与曲柄轮步进电机(16)传动连接的曲柄轮(17)、沿曲柄轮(17)的径向固定设置在曲柄轮(17)上的曲柄(18)以及与曲柄(18)传动连接的连杆组件，所述的菜刀(6)通过连杆组件与曲柄(18)传动连接。
8.根据权利要求7所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的连杆组件包括第二连杆支承座(19)、设置在第二连杆支承座(19)上并与第二连杆支承座(19)顶端铰接的第二连杆(20)以及分别设置在第二连杆(20)两端并与第二连杆(20)铰接的第一连杆(21)、第三连杆(22)，所述的第一连杆(21)的下端与曲柄(18)铰接，所述的第三连杆(22)的下端与菜刀(6)顶端铰接。
9.根据权利要求7所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的曲柄轮步进电机(16)与曲柄轮(17)之间设有二级同轴减速器，所述的曲柄轮(17)通过二级同轴减速器与曲柄轮步进电机(16)传动连接。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种连续化家用切菜装置，其特征在于，所述的外壳(1)内还设有一对菜刀刮板(23)，所述的菜刀(6)滑动设置在两菜刀刮板(23)之间。
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