CN108013763B - 一种不完全齿轮控制多杯加工的3d咖啡拉花装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，包括机身、3D打印头、抽屉、杯托架以及杯子，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。本设计不仅解决了传统3D咖啡拉花装置无法进行多杯自动加工的问题，实现了可以一次将3杯咖啡放入本拉花机，放置一次就可以加工3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

一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置

技术领域

本发明涉及3D打印机领域，特别是3D咖啡拉花装置领域。

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咖啡拉花装置存在着较多的问题，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咖啡拉花装置进行改进，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，结构简单的不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖 啡拉花装置，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，所述杯托架上放置杯子，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，所述放杯处有U型形状的卡位，所述驱动装置包括电机、电机轴、1/4齿轮，所 述电机固定连接于机身，所述电机轴通过轴承连接于机身，所述1/4齿轮固定连接于电机 轴上，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，；所述抽屉抽出方向为抽屉的正面，抽屉的两侧面其中一侧为侧面A；所述齿轮轴 b上旋转连接有凸轮，凸轮的凸出端固定在抽屉的侧面A上，凸轮位于杯架和齿轮b之间， 且凸轮水平面高于杯子的底面；所述侧面A固定连接有台面，所述台面内延伸至卡位的正 下方，外延伸至超出抽屉的侧面A，台面的上表面可接触杯子的底面。

作为改进，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，所述卡位带有磁性，所述杯托上表面可接触杯子的平面具有磁性。

作为进一步改进，所述杯子外圈缠绕一圈带有磁性的磁条圈，所述杯子底部设有磁条，所述杯子的把手正下方设有拨动齿，拨动齿啮合位于杯底的杯齿轮，杯齿轮上方连接转盘，转盘上方固定有滚珠，滚珠位于转盘上不同的直径的同心圆上。

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、1/4齿轮，所述电机固定连接于机 身，所述电机轴通过轴承连接于机身，所述1/4齿轮固定连接于电机轴上。

作为进一步改进，所述齿轮a、1/4齿轮、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咖啡拉花装置无法 进行多杯自动加工的问题，实现了可以一次将3杯咖啡放入本拉花机，另一个放杯处处于 推出杯子状态，放置一次就可以轮流加工3杯咖啡，拉花机拉好花后，可以自动旋转出来到台面上，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，机器忙碌时候可以直接在拉花的上一个杯架上 放入要拉花的咖啡杯。

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是根据本发明的一个实施例的抽屉抽出时的俯视图；

图5～9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为本发明一个实施例的单独抽屉及其内零件的俯视图；

图11为本发明一个实施例的单独抽屉及其内零件的侧面剖视图；

图12、13为本发明一个实施例的杯子的剖视图及杯内转盘的俯视图。

附图编号：1、机身；2、3D打印头；3、抽屉；31、侧面A；4、杯托架；41、杯 子；411、磁条圈；412、磁条；413、杯齿轮；414、拨动齿；415、转盘；416、滚珠；5、 杯架；51、卡位；6、放杯处；7、齿轮a；8、齿轮b；9、齿轮c；10、齿轮轴a；11、齿 轮轴b；12、齿条；13、斜面推块；14、杯托；15、电机；16、电机轴；17、1/4齿轮； 18、凸轮；19、台面。

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。

如图1～3所示，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，所述抽屉3抽 出方向为抽屉的正面，抽屉3的两侧面其中一侧为侧面A31；所述齿轮轴b11上旋转连接 有凸轮18，凸轮18的凸出端固定在抽屉3的侧面A上，凸轮18位于杯架5和齿轮b8之 间，且凸轮18水平面高于杯子41的底面；所述侧面A固定连接有台面19，所述台面19 内延伸至卡位51的正下方，外延伸至超出抽屉3的侧面A，台面19的上表面可接触杯子 41的底面。

具体的，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。

具体的，所述卡位51带有磁性，所述杯托上表面可接触杯子的平面具有磁性。

具体的，所述杯子外圈缠绕一圈带有磁性的磁条圈411，所述杯子底部设有磁条412，所述杯子41的把手正下方设有拨动齿414，拨动齿414啮合位于杯底的杯齿轮413， 杯齿轮413上方连接转盘415，转盘上方固定有滚珠416，滚珠位于转盘上不同的直径的 同心圆上。

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、1/4齿轮17，所述 电机15固定连接于机身1，所述电机轴16通过轴承连接于机身1，所述1/4齿轮17固定 连接于电机轴16上。

另外，所述杯架5上设置放杯处6的数量为4个。

如图4～8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1/4齿轮状态如图2所示(1/4齿轮转动方向为顺时针方向)，有齿部分 刚脱离与齿轮b啮合，靠近齿轮a的部分为无齿部分，故1/4齿轮与齿轮a不啮合，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3杯咖啡置于杯架上；结合图7，将抽屉推入机身内部，有齿部分刚脱离与齿轮b啮合， 靠近齿轮a的部分为无齿部分，故1/4齿轮与齿轮a不啮合，斜面推块与齿条相接触。启 动电机；结合图8，电机带动1/4齿轮转动90度后，1/4齿轮的有齿部分开始与齿轮a 啮合，靠近齿轮b的部分为无齿部分，故1/4齿轮与齿轮b不啮合，1/4齿轮再转动90 度，1/4齿轮带动齿轮a转动，齿轮a带动齿轮c转动，齿轮c带动齿条向右移动，推动 斜面推块向右移动，通过斜面作用，杯托和杯子被顶起，杯子进入拉花加工位置，电机停 转，等待拉花加工完成。加工完成后，启动电机，1/4齿轮再转动90度，1/4齿轮有齿部 分脱离与齿轮a的啮合状态，故杯子和杯托在重力作用下，推动斜面推块和齿条向左移动， 使得齿轮a、齿轮c、齿条、斜面推块等复位，同时此时1/4齿轮的有齿部分刚与齿轮b 啮合。1/4齿轮再转动90度，1/4齿轮带动齿轮b、杯架转动90度，使得拉花加工完毕 的咖啡杯的杯架5旋转向台面19方向，杯架上的杯子41在凸轮18的作用下克服杯架上 卡位51和杯子相互吸引的磁力，杯子41被推出杯架，移动到台面19上，台面19也带有 较小的磁性保证杯子不会侧翻，同时将未加工的咖啡转出机身1内部，机身1内部设有保 温模块，可将未加工的咖啡一直保温，将未加工的咖啡转到加工位置，转出机身内部保温 防尘、未进行拉花加工的咖啡转到拉花加工位置。因此，只要电机带动1/4齿轮转动4 周，就可以加工完成4杯咖啡拉花，当然，在机器一直工作的状态下，我们可以在抽屉3 侧面A31的对侧放入咖啡杯41，此时放入都是刚冲好的状态，不需要保温。

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 (8)

1.一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，包括机身(1)、3D打印头(2)以及杯子(41)，其特征在于：还包括抽屉(3)和杯托架(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，所述杯托架上放置杯子(41)，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)；所述放杯处(6)有U型形状的卡位(51)；所述驱动装置包括电机(15)、电机轴(16)和1/4齿轮(17)，所述电机(15)固定连接于机身(1)，所述电机轴(16)通过轴承连接于机身(1)，所述1/4齿轮(17)固定连接于电机轴(16)上，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)和杯托(14)；

所述抽屉(3)抽出方向为抽屉的正面，抽屉(3)的两侧面其中一侧为侧面A(31)；所述齿轮轴b(11)上旋转连接有凸轮(18)，凸轮(18)的凸出端固定在抽屉(3)的侧面A上，凸轮(18)位于杯架(5)和齿轮b(8)之间，且凸轮(18)水平面高于杯子(41)的底面；所述侧面A固定连接有台面(19)，所述台面(19)内延伸至卡位(51)的正下方，外延伸至超出抽屉(3)的侧面A，台面(19)的上表面可接触杯子(41)的底面。

2.根据权利要求1所述的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，其特征在于：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b(8)和斜面推块(13)连接于抽屉(3)。

3.根据权利要求1所述的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，其特征在于：所述卡位(51)带有磁性，所述杯托(14)上表面可接触杯子(41)的平面具有磁性。

4.根据权利要求3所述的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，其特征在于：所述杯子外圈缠绕一圈带有磁性的磁条圈(411)，所述杯子底部设有磁条(412)，所述杯子(41)的把手正下方设有拨动齿(414)，拨动齿(414)啮合位于杯底的杯齿轮(413)，杯齿轮(413)上方连接转盘(415)，转盘上方固定有滚珠(416)，滚珠(416)位于转盘上不同的直径的同心圆上。

5.根据权利要求2所述的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，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。

6.根据权利要求2所述的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，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。

7.根据权利要求2所述的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，其特征在于：所述齿轮a(7)和齿轮b(8)的水平位置相同，所述齿条(12)和斜面推块(13)的水平位置相同。

8.根据权利要求1所述的一种不完全齿轮控制多杯加工的3D咖啡拉花装置，其特征在于：所述杯架(5)上设置放杯处(6)的数量为4个。

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