CN107928430A - 一种凸轮控制多杯加工的3d咖啡拉花机 - Google Patents

Abstract

本发明的一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，包括机身、3D打印头、抽屉、杯托架，所述3D打印头、杯托架固定连接在机身上，且所述杯托架设置在3D打印头的下侧，所述抽屉设置在机身的内部下侧，且与机身滑动连接，所述抽屉内部设置有杯架、传动装置和驱动装置，且所述的杯架、传动装置和驱动装置分别连接于机身上，所述机身内部设置有一根档杆。本设计不仅解决了传统3D咖啡拉花机无法进行多杯自动加工的问题，实现了可以一次将4杯咖啡放入本拉花机，放置一次就可以加工4杯咖啡，省去了多次拿取杯子以及操作机器不方便的问题，而且对等待序列中的咖啡具有保温和防尘的作用，十分智能、便利。

Description

一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机

技术领域

本发明涉及3D打印机领域，特别是3D咖啡拉花机领域。

背景技术

现在的生活中，咖啡拉花由于其颇具美感而深深受到广大消费者的青睐，但是由于咖啡拉花工艺比较细致，需要专业的咖啡拉花师才能胜任，使得其供给不足，因此咖啡拉花机应运而生。

然而，一般3D咖啡拉花机存在着较多的问题，其只能进行单杯加工，需要将咖啡置于特定位置，等待加工完成后手动更换下一杯进行继续拉花加工，十分不便，且多杯咖啡等待拉花机加工时，咖啡容易受环境因素影响，例如变凉和灰尘污染等。

因此，如何对市场的3D咖啡拉花机进行改进，使其克服上述缺点又能具有颇具美感的拉花功能，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具有单次放置即可进行四杯拉花，且可以对拉花完成的咖啡进行防尘保温，结构简单的凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，包括机身、3D打印头、抽屉、杯托架，所述3D打印头、杯托架固定连接在机身上，且所述杯托架设置在3D打印头的下侧，所述抽屉设置在机身的内部下侧，且与机身滑动连接，所述抽屉内部设置有杯架、传动装置和驱动装置，且所述的驱动装置连接于机身上，所述传动装置连接于机身和抽屉上，所述杯架上设置有放杯处，所述机身内部设置有一根档杆。

所述抽屉通过配合的螺杆与所述机身传动连接，驱动所述螺杆的螺杆电机固定在所述机身内，所述抽屉靠近所述机身一侧设有限位槽，所述机身上通过弹簧滑动连接有顶部斜面朝向所述抽屉打开方向的限位块，所述限位块可卡入所述限位槽中；所述限位块下方设有电磁铁，所述限位块具有铁磁性。通过螺杆控制抽屉的移动，使传动更平稳，定位更精准。抽屉向外移动时，限位槽移动至限位块上方，限位块在弹簧的作用下卡入限位槽内，锁定抽屉，防止抽屉打开过大导致倾覆；抽屉向内移动时，限位块在顶部斜面的作用下向下运动，脱离限位槽，抽屉在螺杆的作用下顺利合上。当需要将抽屉彻底移出时，启动电磁铁，电磁铁吸住限位块，使限位块无法锁定抽屉。

作为改进，所述传动装置包括齿轮a、齿轮b、齿轮c、齿轮轴a、齿轮轴b、齿条、斜面推块、杯托，所述齿轮a和齿轮c固定连接在齿轮轴a上，且齿轮a在齿轮c的上侧，所述齿轮c与齿条啮合连接，所述斜面推块设置在齿条的右侧，所述杯托设置在杯托架内，且所述斜面推块和杯托通过斜面连接，所述齿轮b通过齿轮轴b与杯架连接，所述齿轮轴a和齿条连接于机身，所述齿轮轴b和斜面推块连接于抽屉。

作为进一步改进，所述齿轮轴a通过轴承连接于机身，所述齿轮轴b通过轴承连接于抽屉内壁，所述齿条与机身的连接方式为穿过机身上设置的固定块，所述斜面推块与抽屉的连接方式为穿过抽屉上设置的固定块。

作为改进，所述驱动装置包括电机、电机轴、凸轮、齿轮d、拉簧，所述电机通过拉簧连接于机身，所述凸轮、齿轮d固定连接于电机轴上，且所述齿轮d在凸轮的上侧，所述凸轮始终与档杆接触在一起。

作为进一步改进，所述齿轮a、齿轮d、齿轮b的水平位置相同，所述齿条、斜面推块的的水平位置相同。

作为改进，所述电机轴两侧设置有凸块，且所述凸块在齿轮d和凸轮之间。

作为改进，所述杯架上设置放杯处的数量为4个。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本设计不仅解决了传统3D咖啡拉花机无法进行多杯自动加工的问题，实现了可以一次将4杯咖啡放入本拉花机，放置一次就可以加工4杯咖啡，省去了多次拿取杯子以及操作机器不方便的问题，而且对等待序列中的咖啡具有保温和防尘的作用，十分智能、便利。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的俯视剖面结构图；

图3是根据本发明的一个实施例的俯视剖面结构图；

图4～9是根据本发明的一个实施例的各个工作状态的结构示意图；

图10～11是根据本发明的一个实施例的机身与抽屉的传动结构示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

本发明的一个实施例包括机身1、3D打印头2、抽屉3、杯托架4，所述3D打印头2、杯托架4固定连接在机身1上，且所述杯托架4设置在3D打印头2的下侧，所述抽屉3设置在机身1的内部下侧，且与机身1滑动连接，所述抽屉3内部设置有杯架5、传动装置和驱动装置，且所述的驱动装置连接于机身1上，所述传动装置连接于机身1和抽屉3上，所述杯架5上设置有放杯处6，所述机身内部设置有一根档杆20。

具体的，所述传动装置包括齿轮a7、齿轮b8、齿轮c9、齿轮轴a10、齿轮轴b11、齿条12、斜面推块13、杯托14，所述齿轮a7和齿轮c9固定连接在齿轮轴a10上，且齿轮a7在齿轮c9的上侧，所述齿轮c9与齿条12啮合连接，所述斜面推块13设置在齿条12的右侧，所述杯托14设置在杯托架4内，且所述斜面推块13和杯托14通过斜面连接，所述齿轮b8通过齿轮轴b11与杯架5连接；所述齿轮轴a7和齿条12连接于机身1，所述齿轮轴b8和斜面推块13连接于抽屉3。

为了各部件间动力传动，所述齿轮轴a7通过轴承连接于机身1，所述齿轮轴b11通过轴承连接于抽屉内壁，所述齿条12与机身1的连接方式为穿过机身1上设置的固定块，所述斜面推块13与抽屉3的连接方式为穿过抽屉3上设置的固定块；所述齿轮a7、齿轮d18、齿轮b8的水平位置相同，所述齿条12、斜面推块13的水平位置相同。

为了给传动装置动力，所述驱动装置包括电机15、电机轴16、凸轮17、齿轮d18、拉簧19，所述电机15通过拉簧19连接于机身1，所述凸轮17、齿轮d18固定连接于电机轴16上，且所述齿轮d18在凸轮17的上侧，所述凸轮17始终与档杆20接触在一起。

另外，所述电机轴16两侧设置有凸块，且所述凸块在齿轮d18和凸轮17之间，所述杯架5上设置放杯处6的数量为4个。

如图4-9所示，本发明一个实施例的工作流程为：结合图4，此状态为本发明的初始状态，此时凸轮状态如图2所示，凸轮转动方向为顺时针方向，在凸轮、拉簧的作用下，齿轮d与齿轮a啮合，齿轮d与齿轮b不接触，斜面推块与齿条相接触，抽屉在机身内部，此状态电机不转动；结合图5，将抽屉抽出，抽屉将杯架、齿轮轴b、齿轮b、斜面推块和杯托带出，其它部件状态与图4一致；结合图6，将4杯咖啡置于杯架上；结合图7，将抽屉推入机身内部，齿轮d与齿轮a啮合，齿轮d与齿轮b不接触，斜面推块与齿条相接触，启动电机；结合图8，电机带动齿轮d和凸轮转动90度后，此阶段凸轮与机身接触部分为最小径部分，因此电机、电机轴、凸轮、齿轮d不发生横向移动，齿轮d与齿轮a始终啮合，齿轮d旋转带动齿轮a、齿轮c旋转，带动齿条向右推动斜面推块，通过斜面作用将杯托和杯子顶起，使得杯子进入拉花加工位置，电机停转，等待拉花加工完成；结合图9，电机带动凸轮和齿轮d再转动90度到达本图状态，此过程中凸轮与机身接触部分逐渐转为最大径部分，使得电机、电机轴、齿轮d、凸轮向右移动，齿轮d与齿轮b啮合，齿轮d断开与齿轮a的啮合，在杯子和杯托的重力作用下，斜面推块和齿条向左移动并带动齿轮a、c旋转复位，电机带动凸轮和齿轮d再转动90度，此过程中凸轮与机身接触部分始终为最大径部分，齿轮d带动齿轮b旋转，使得杯架旋转90度，使得拉花加工完毕的咖啡转入机身内部保温、防尘，使得未进行拉花加工的咖啡转出到拉花加工位置；电机带动凸轮和齿轮d再转动90度，此过程中凸轮与机身接触部分逐渐转为最小径部分，在拉簧的作用下，电机、电机轴、齿轮d、凸轮向左移动，齿轮d与齿轮a啮合，齿轮d断开与齿轮b的啮合，整机回到初始状态，再次循环进行下次拉花加工。因此，电机只要旋转4周就可以完成对4杯咖啡的拉花加工。

所述抽屉3通过配合的螺杆21与所述机身1传动连接，驱动所述螺杆21的螺杆电机22固定在所述机身1内，所述抽屉3靠近所述机身1一侧设有限位槽31，所述机身1上通过弹簧24滑动连接有顶部斜面朝向所述抽屉3打开方向的限位块23，所述限位块23可卡入所述限位槽31中；所述限位块23下方设有电磁铁25，所述限位块23具有铁磁性。通过螺杆21控制抽屉3的移动，使传动更平稳，定位更精准。抽屉3向外移动时，限位槽31移动至限位块23上方，限位块23在弹簧24的作用下卡入限位槽31内，锁定抽屉3，防止抽屉3打开过大导致倾覆；抽屉3向内移动时，限位块23在顶部斜面的作用下向下运动，脱离限位槽31，抽屉3在螺杆21的作用下顺利合上。当需要将抽屉3彻底移出时，启动电磁铁25，电磁铁25吸住限位块23，使限位块23无法锁定抽屉3。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，包括机身(1)、3D打印头(2)，其特征在于：还包括抽屉(3)、杯托架(4)，所述3D打印头(2)、杯托架(4)固定连接在机身(1)上，且所述杯托架(4)设置在3D打印头(2)的下侧，所述抽屉(3)设置在机身(1)的内部下侧，且与机身(1)滑动连接，所述抽屉(3)内部设置有杯架(5)、传动装置和驱动装置，且所述的驱动装置连接于机身(1)上，所述传动装置连接于机身(1)和抽屉(3)上，所述杯架(5)上设置有放杯处(6)，所述机身内部设置有一根档杆(20)；所述驱动装置包括电机(15)、电机轴(16)、凸轮(17)、齿轮d(18)、拉簧(19)，所述电机(15)通过拉簧(19)连接于机身(1)，所述凸轮(17)、齿轮d(18)固定连接于电机轴(16)上，且所述齿轮d(18)在凸轮(17)的上侧，所述凸轮(17)始终与档杆(20)接触在一起；所述抽屉(3)通过配合的螺杆(21)与所述机身(1)传动连接，驱动所述螺杆(21)的螺杆电机(22)固定在所述机身(1)内，所述抽屉(3)靠近所述机身(1)一侧设有限位槽(31)，所述机身(1)上通过弹簧(24)滑动连接有顶部斜面朝向所述抽屉(3)打开方向的限位块(23)，所述限位块(23)可卡入所述限位槽(31)中；所述限位块(23)下方设有电磁铁(25)，所述限位块(23)具有铁磁性。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，其特征在于：所述传动装置包括齿轮a(7)、齿轮b(8)、齿轮c(9)、齿轮轴a(10)、齿轮轴b(11)、齿条(12)、斜面推块(13)、杯托(14)，所述齿轮a(7)和齿轮c(9)固定连接在齿轮轴a(10)上，且齿轮a(7)在齿轮c(9)的上侧，所述齿轮c(9)与齿条(12)啮合连接，所述斜面推块(13)设置在齿条(12)的右侧，所述杯托(14)设置在杯托架(4)内，且所述斜面推块(13)和杯托(14)通过斜面连接，所述齿轮b(8)通过齿轮轴b(11)与杯架(5)连接，所述齿轮轴a(7)和齿条(12)连接于机身(1)，所述齿轮轴b(8)和斜面推块(13)连接于抽屉(3)。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，其特征在于：所述齿轮轴a(7)通过轴承连接于机身(1)，所述齿轮轴b(11)通过轴承连接于抽屉内壁。

4.根据权利要求2所述的一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，其特征在于：所述齿条(12)与机身(1)的连接方式为穿过机身(1)上设置的固定块，所述斜面推块(13)与抽屉(3)的连接方式为穿过抽屉(3)上设置的固定块。

5.根据权利要求2所述的一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，其特征在于：所述齿轮a(7)、齿轮b(8)的水平位置相同，所述齿条(12)、斜面推块(13)的水平位置相同。

6.根据权利要求1所述的一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，其特征在于：所述电机轴(16)两侧设置有凸块，且所述凸块在齿轮d(18)和凸轮(17)之间。

7.根据权利要求1所述的一种凸轮控制多杯加工的3D咖啡拉花机，其特征在于：所述杯架(5)上设置放杯处(6)的数量为4个。