CN107752812A - 一种智能控制转速的食品搅拌机及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种智能控制转速的食品搅拌机及控制方法，属于食品搅拌机及控制方法。食品搅拌机在下机身的一端有上机身支座，上机身通过铰接轴与上机身支座铰接，在上机身支座一侧的下机身上有搅拌料桶，在上机身内连接有直流电机，直流电机通过多楔轮减速器和行星减速器与搅拌器连接，搅拌器悬置于搅拌料桶内，在搅拌料桶上端有安全罩；在上机身的上端连接有上盖，上盖为直流电机、多楔轮减速器和行星减速器的保护罩；在上机身内连接有支杆，支杆的限位轴连接在上机身支座上；调速控制器输出与直流电机连接，构成闭环控制回路。优点：依据电脑实现智能调速、自学习能力；调节功率大、工作稳定可靠，一键重复上一次的运行参数，大大提高了控制精度和工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能食品搅拌机及控制方法，特别是一种智能食品搅拌机及控制方法。
背景技术
目前，人们对食品加工时，经常使用一种食品搅拌机对鲜奶油、蛋糕糊、面团以及需要搅拌的其它食品材料中的一种食材进行搅拌操作。一般的食品搅拌机包括有机架、搅拌电机、搅拌桶和减速器，减速机的减速比一经确定就只能提供一种搅拌速度，而对每一种食材加工时所需要搅拌速度是有所不同的，因此一个食品搅拌机不能对更多的食材进行搅拌操作；还有搅拌机，在同一种减速比的状态下增加电子无级调压器，调整电子无级调压器以此改变搅拌电机的转速，来实施搅拌速度的调速，电子无级调压器调节控制的输出电压不稳定，造成搅拌电机转速不稳定。该带有电子无级调压器的搅拌机对于同一种食材，每一次搅拌时均需要重新调节速度，但是每一次调节的搅拌速度参数均不能保证与上一次相同食材的搅拌速度参数相同，搅拌效果差，重复参数操作不便工作效率低。
发明内容
本发明的目的是要提供一种转速稳定、控制参数重复性好的智能控制转速的食品搅拌机及控制方法。
本发明的目的是这样实现的：本发明包括食品搅拌机以及食品搅拌机的控制方法。
食品搅拌机包括：搅拌料桶、安全罩、上盖、直流电机、上机身、铰接轴、支杆、下机身、搅拌器和调速控制器；在下机身的一端有上机身支座，上机身通过铰接轴与上机身支座铰接，在上机身支座一侧的下机身上有搅拌料桶，在上机身内连接有直流电机，直流电机通过多楔轮减速器和行星减速器与搅拌器连接，搅拌器悬置于搅拌料桶内，在搅拌料桶上端有安全罩；在上机身的上端连接有上盖，上盖为直流电机、多楔轮减速器和行星减速器的保护罩；在上机身内连接有支杆，支杆的限位轴连接在上机身支座上；调速控制器输出与直流电机连接，构成闭环控制回路。
所述的多楔轮减速器包括：主轴、大多楔轮、多楔带和小多楔轮；主轴通过轴承安装在向一侧延伸的上机身上，在主轴上从上至下连接有大多楔轮和行星减速器的中心齿轮；小多楔轮安装在直流电机轴上，多楔带环绕在大多楔轮和小多楔轮上，将直流电机的动能传递到主轴上。
所述的行星减速器包括：传动轴、中心齿轮、偏心盘、行星齿圈和行星齿轮；行星齿轮位于中心齿轮和行星齿圈之间，中心齿轮、行星齿轮和行星齿圈相啮合，偏心盘通过轴承连接在多楔轮减速器的主轴下端，行星齿圈连接在上机身上，传动轴通过轴承连接在偏心盘上，行星齿轮连接在传动轴的上端，使传动轴实现自转和沿行星齿圈运行的行星转动，在传动轴的下端部连接有搅拌器。
所述的搅拌器为鲜奶搅拌球；或者搅拌器为面糊搅拌扇；或者搅拌器为面团搅拌钩。
所述的调速控制器包括：15V开关稳压电源、10档设置开关、主控模块、反馈信号采样电路、交流电源整流器和MOS管驱动电路；15V开关稳压电源为主控模块提供控制电源；10档设置开关与主控模块的主控CPU的输入端连接，外电源通过交流电源整流器后为MOS管驱动电路提供驱动电源，MOS管驱动电路的反馈信号通过反馈信号采样电路与主控模块的主控CPU的输入端连接；MOS管驱动电路输出与直流电机连接。
所述的主控模块包括：主控CPU、读写存储器、宽脉冲形成电路和脉冲波形整形电路；读写存储器与主控CPU双向通讯连接，宽脉冲形成电路与主控CPU的输入端双向通讯连接，宽脉冲形成电路与脉冲波形整形电路连接，脉冲波形整形电路的输出端与MOS管驱动电路的输入端连接。
所述的10档设置开关包括12档切换开关，第一档为空档，通过导线与接插头的2脚连接，主触头的输出端与接插头的1脚连接，最后一档与接插头的3脚连接，从第二档到最后一档的每一档之间均跨接有电阻。
控制方法：
主控模块的主控CPU在接收到10档设置开关的设置信号后，与读写存储器内的标准值进行比较，控制输出20到220V之间的控制电压信号，经过整形、放大，通过MOS管驱动电路输出20到220V的驱动电压，实现调节电机转速。
具体控制方法如下：
220V市电输入到电路板，通过过压、过流保护后电源分二路电路，一路进行开关电源形式稳压到15V向主控模块提供控制电源，另一路整流滤波后向MOS管驱动电路提供直流驱动电源；
10档设置开关输出设置信号至主控模块的主控CPU；
主控模块的脉冲波形整形电路输出脉冲信号控制MOS管驱动电路工作，MOS管驱动电路的反馈信号通过反馈信号采用电路反馈至主控模块的主控CPU；
MOS管驱动电路将脉冲信号进行放大，输出直流电压驱动直流电机运行。
所述的主控模块包括主控CPU、读写存储器、宽脉调脉冲形成电路和脉冲波形整形电路，宽脉调脉冲形成电路产生宽脉调脉冲波形，一路输入到主控CPU，主控CPU根据外部10档设置开关给定的信息、外部MOS管驱动电路所采样到的电压电流反馈信息以及内部读写存储器中信息，主控CPU对上述三个信息进行对比后，向宽脉调脉冲形成电路提供脉冲调节信息，自动调节其脉冲波形的输出，该脉冲波形的输出送至脉冲波形整形电路，并经过前级驱动后输出到主控模块外部的MOS管驱动电路。
所述的读写存储器能将用户一次加工过程中所选各调速档产生的实时信息记录并保存下来，用户下次使用该机该档时自动按上次所存信息工作；所述的10档设置开关中设置0档为自学习工作档，第9档为按自学习的所记录的工作流程进行自动运行档，实现调速控制器的自学习能力。
有益效果，由于采用了上述方案，直流电机在调速控制器的控制下实现稳定、智能调速，通过自学习功能键自动保存一次的运行参数，能够一键重复上一次的运行参数，提高了控制精度和工作效率；直流电机输出的旋转动力通过小多楔轮和多楔带带动大多楔轮转动，大多楔轮与中心齿轮同时安装在主轴上，在主轴的下端还连接有能够在主轴上自由转动的偏心盘，在偏心盘上通过轴承连接有传动轴，传动轴能够在偏心盘上自由转动，在传动轴的上端连接有行星齿轮，在传动轴的下端连接有搅拌器；行星齿圈固定连接在上机身上，中心齿轮、行星齿轮和行星齿圈相啮合，中心齿轮与大多楔轮同时转动，中心齿轮带动行星齿轮实现行星齿轮的自转，行星齿轮同时还围绕行星齿圈实现公转；与行星齿轮相连接的传动轴和搅拌器同时也实现自动和公转。搅拌器的自转实现对食材的搅拌作用，搅拌器的公转是围绕在搅拌料桶内进行转动，保证了对搅拌料桶内的食材进行全方位的搅拌，大大提高了搅拌效率。调整调速控制器改变直流电机的转速，同时更换与转速相匹配的搅拌器即可实现对多种食材的搅拌，一机多用，节省了投资成本。
优点：本发明同时采用了调速控制器、多楔轮减速器和行星减速器，大大提高了减速比，调速控制器是智能调速控制，依据电脑实现控制，具有智能调速、自学习能力、调节功率大、工作稳定可靠的特点，一键重复上一次的运行参数，大大提高了控制精度、提高了工作效率；能够对鲜奶油蛋糕糊面团及需要搅拌的其它食品材料实施搅拌，保证了适应多种食材搅拌所需要的转速，大大提高了搅拌效率及搅拌质量。
附图说明
图1为本发明的结构图。
图2为本发明的多楔轮减速器结构图。
图3为本发明的行星减速器结构图。
图4为本发明的调速控制器的方框结构图。
图5为本发明的调速控制器电路原理结构图。
图6为本发明的10档设置开关的电路结构图。
图7为本发明鲜奶搅拌球形搅拌器结构图。
图8为本发明面糊搅拌扇形搅拌器结构图。
图9为本发明面团搅拌钩形搅拌器结构图。
图中，1、搅拌料桶；2、传动轴；3、中心齿轮；4、偏心盘； 5、安全罩；6、行星齿圈；7、行星齿轮；8、主轴；9、大多楔轮；10、上盖；11、多楔带；12、小多楔轮；13、直流电机；14、上机身；15、铰接轴；16、支杆；17、调速控制器；18、下机身；19、搅拌器；19-1、鲜奶搅拌球；19-2、面糊搅拌扇；19-3、面团搅拌勾；20、电源开关；21、调速旋钮。
具体实施方式
实施例1：本发明包括食品搅拌机以及食品搅拌机的控制方法。
食品搅拌机包括：搅拌料桶1、安全罩5、上盖10、直流电机13、上机身14、铰接轴15、支杆16、下机身18、搅拌器19和调速控制器17；在下机身18的一端有上机身支座，上机身14通过铰接轴15与上机身支座铰接，在上机身支座一侧的下机身18上有搅拌料桶1，在上机身14内连接有直流电机13，直流电机13通过多楔轮减速器和行星减速器与搅拌器19连接，搅拌器19悬置于搅拌料桶1内，在搅拌料桶1上端有安全罩5；在上机身14的上端连接有上盖，上盖为直流电机、多楔轮减速器和行星减速器的保护罩；在上机身14内连接有支杆17，支杆17的限位轴连接在上机身支座上；调速控制器输出与直流电机连接，构成闭环控制回路。
调速控制器17安装在上机身支座内，电源开关20和调速控制器17的调速旋钮21安装在上机身支座侧面。
所述的多楔轮减速器包括：主轴8、大多楔轮9、多楔带11和小多楔轮12；主轴8通过轴承安装在向一侧延伸的上机身14上，在主轴上从上至下连接有大多楔轮9和行星减速器的中心齿轮3；小多楔轮12安装在直流电机13轴上，多楔带11环绕在大多楔轮9和小多楔轮12上，将直流电机13的动能传递到主轴8上。
所述的行星减速器包括：传动轴2、中心齿轮3、偏心盘4、行星齿圈6和行星齿轮7；行星齿轮7位于中心齿轮3和行星齿圈6之间，中心齿轮3、行星齿轮7和行星齿圈6相啮合，偏心盘4通过轴承连接在多楔轮减速器的主轴8下端，行星齿圈6连接在上机14身上，传动轴2通过轴承连接在偏心盘4上，行星齿轮7连接在传动轴2的上端，使传动轴2实现自转和沿行星齿圈6运行的行星转动，在传动轴2的下端部连接有搅拌器19。
所述的搅拌器采用鲜奶搅拌球1-91；或者搅拌器更换为面糊搅拌扇19-2；或者搅拌器更换为面团搅拌钩19-3。
所述的调速控制器包括：15V开关稳压电源、10档设置开关、主控模块、反馈信号采样电路、交流电源整流器和MOS管驱动电路；15V开关稳压电源为主控模块提供控制电源；10档设置开关与主控模块的主控CPU的输入端连接，外电源通过交流电源整流器后为MOS管驱动电路提供驱动电源，MOS管驱动电路的反馈信号通过反馈信号采样电路与主控模块的主控CPU的输入端连接；MOS管驱动电路输出与直流电机连接。
所述的主控模块包括：主控CPU、读写存储器、宽脉冲形成电路和脉冲波形整形电路；读写存储器与主控CPU双向通讯连接，宽脉冲形成电路与主控CPU的输入端双向通讯连接，宽脉冲形成电路与脉冲波形整形电路连接，脉冲波形整形电路的输出端与MOS管驱动电路的输入端连接。
主控CPU的型号为ZZL-1705，1脚为PWM3，比较电压输入；2脚为GND，电源地；3脚为TX，TX端；4脚为DX，DX端；5脚为OUT，脉冲信号输出；6脚为PIO，自学习IO端口；7脚为PWM1，外接调节开关端口1；8脚为PWM2，外接调节开关端口2；9脚为ACC，同步信号输入；10脚为VCC，电源正。
所述的10档设置开关包括12档切换开关，第一档为空档，通过导线与接插头的2脚连接，主触头的输出端与接插头的1脚连接，最后一档与接插头的3脚连接，从第二档到最后一档的每一档之间均跨接有电阻。
控制方法：
主控模块的主控CPU在接收到10档设置开关的设置信号后，与读写存储器内的标准值进行比较，控制输出20到220V之间的控制电压信号，经过整形、放大，通过MOS管驱动电路输出20到220V的驱动电压，实现调节电机转速。
具体控制方法如下：
220V市电输入到电路板，通过过压、过流保护后电源分二路电路，一路进行开关电源形式稳压到15V向主控模块提供控制电源，另一路整流滤波后向MOS管驱动电路提供直流驱动电源；
10档设置开关输出设置信号至主控模块的主控CPU；
主控模块的脉冲波形整形电路输出脉冲信号控制MOS管驱动电路工作，MOS管驱动电路的反馈信号通过反馈信号采用电路反馈至主控模块的主控CPU；
MOS管驱动电路将脉冲信号进行放大，输出直流电压驱动直流电机运行。
所述的主控模块包括主控CPU、读写存储器、宽脉调脉冲形成电路和脉冲波形整形电路，宽脉调脉冲形成电路产生宽脉调脉冲波形，一路输入到主控CPU，主控CPU根据外部10档设置开关给定的信息、外部MOS管驱动电路所采样到的电压电流反馈信息以及内部读写存储器中信息，主控CPU对上述三个信息进行对比后，向宽脉调脉冲形成电路提供脉冲调节信息，自动调节其脉冲波形的输出，该脉冲波形的输出送至脉冲波形整形电路，并经过前级驱动后输出到主控模块外部的MOS管驱动电路。
所述的读写存储器能将用户一次加工过程中所选各调速档产生的实时信息记录并保存下来，用户下次使用该机该档时自动按上次所存信息工作；所述的10档设置开关中设置0档为自学习工作档，第9档为按自学习的所记录的工作流程进行自动运行档，实现调速控制器的自学习能力。
Claims (10)
1.一种智能控制转速的食品搅拌机，其特征是：食品搅拌机包括：搅拌料桶、安全罩、上盖、直流电机、上机身、铰接轴、支杆、下机身、搅拌器和调速控制器；在下机身的一端有上机身支座，上机身通过铰接轴与上机身支座铰接，在上机身支座一侧的下机身上有搅拌料桶，在上机身内连接有直流电机，直流电机通过多楔轮减速器和行星减速器与搅拌器连接，搅拌器悬置于搅拌料桶内，在搅拌料桶上端有安全罩；在上机身的上端连接有上盖，上盖为直流电机、多楔轮减速器和行星减速器的保护罩；在上机身内连接有支杆，支杆的限位轴连接在上机身支座上；调速控制器输出与直流电机连接，构成闭环控制回路。
2.根据权利要求1的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机，其特征是：所述的多楔轮减速器包括：主轴、大多楔轮、多楔带和小多楔轮；主轴通过轴承安装在向一侧延伸的上机身上，在主轴上从上至下连接有大多楔轮和行星减速器的中心齿轮；小多楔轮安装在直流电机轴上，多楔带环绕在大多楔轮和小多楔轮上，将直流电机的动能传递到主轴上。
3.根据权利要求1的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机，其特征是：所述的行星减速器包括：传动轴、中心齿轮、偏心盘、行星齿圈和行星齿轮；行星齿轮位于中心齿轮和行星齿圈之间，中心齿轮、行星齿轮和行星齿圈相啮合，偏心盘通过轴承连接在多楔轮减速器的主轴下端，行星齿圈连接在上机身上，传动轴通过轴承连接在偏心盘上，行星齿轮连接在传动轴的上端，使传动轴实现自转和沿行星齿圈运行的行星转动，在传动轴的下端部连接有搅拌器。
4.根据权利要求1的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机，其特征是：所述的调速控制器包括：15V开关稳压电源、10档设置开关、主控模块、反馈信号采样电路、交流电源整流器和MOS管驱动电路；15V开关稳压电源为主控模块提供控制电源；10档设置开关与主控模块的主控CPU的输入端连接，外电源通过交流电源整流器后为MOS管驱动电路提供驱动电源，MOS管驱动电路的反馈信号通过反馈信号采样电路与主控模块的主控CPU的输入端连接；MOS管驱动电路输出与直流电机连接。
5.根据权利要求4的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机，其特征是：所述的主控模块包括：主控CPU、读写存储器、宽脉冲形成电路和脉冲波形整形电路；读写存储器与主控CPU双向通讯连接，宽脉冲形成电路与主控CPU的输入端双向通讯连接，宽脉冲形成电路与脉冲波形整形电路连接，脉冲波形整形电路的输出端与MOS管驱动电路的输入端连接。
6.根据权利要求4的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机，其特征是：所述的10档设置开关包括12档切换开关，第一档为空档，通过导线与接插头的2脚连接，主触头的输出端与接插头的1脚连接，最后一档与接插头的3脚连接，从第二档到最后一档的每一档之间均跨接有电阻。
7.权利要求1的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机的控制方法，其特征是：控制方法：主控模块的主控CPU在接收到10档设置开关的设置信号后，与读写存储器内的标准值进行比较，控制输出20到220V之间的控制电压信号，经过整形、放大，通过MOS管驱动电路输出20到220V的驱动电压，实现调节电机转速。
8.根据权利要求7的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机的控制方法，其特征是：具体控制方法如下：
220V市电输入到电路板，通过过压、过流保护后电源分二路电路，一路进行开关电源形式稳压到15V向主控模块提供控制电源，另一路整流滤波后向MOS管驱动电路提供直流驱动电源；
10档设置开关输出设置信号至主控模块的主控CPU；
主控模块的脉冲波形整形电路输出脉冲信号控制MOS管驱动电路工作，MOS管驱动电路的反馈信号通过反馈信号采用电路反馈至主控模块的主控CPU；
MOS管驱动电路将脉冲信号进行放大，输出直流电压驱动直流电机运行。
9.根据权利要求7的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机的控制方法，其特征是：所述的主控模块包括主控CPU、读写存储器、宽脉调脉冲形成电路和脉冲波形整形电路，宽脉调脉冲形成电路产生宽脉调脉冲波形，一路输入到主控CPU，主控CPU根据外部10档设置开关给定的信息、外部MOS管驱动电路所采样到的电压电流反馈信息以及内部读写存储器中信息，主控CPU对上述三个信息进行对比后，向宽脉调脉冲形成电路提供脉冲调节信息，自动调节其脉冲波形的输出，该脉冲波形的输出送至脉冲波形整形电路，并经过前级驱动后输出到主控模块外部的MOS管驱动电路。
10.根据权利要求7的所述的一种智能控制转速的食品搅拌机的控制方法，其特征是：读写存储器能将用户一次加工过程中所选各调速档产生的实时信息记录并保存下来，用户下次使用该机该档时自动按上次所存信息工作；所述的10档设置开关中设置0档为自学习工作档，第9档为按自学习的所记录的工作流程进行自动运行档，实现调速控制器的自学习能力。
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