CN108742195A - 一种智能打蛋装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能打蛋装置及方法。该打蛋装置包括控制器、盛蛋装置、输送装置、打蛋装置、蛋液收集装置和无线通信模块，盛蛋装置包括托板，输送装置包括导轨以及沿直线设置的第一传送带、旋转盘和第二传送带，导轨位于旋转盘和第二传送带下方，导轨上设有可带动旋转盘沿导轨移动的第一移动机构和可带动第二传送带沿导轨移动的第二移动机构，打蛋装置包括打蛋机构、可驱动打蛋机构在蛋液收集装置上方和旋转盘上方来回移动的第一驱动机构、可带动第一驱动机构上升下降的升降机构，蛋液收集装置包括顶部开口的盒体，盒体通过隔板分隔成蛋液收集区和蛋壳收集区。本发明能够自动敲破蛋壳，收集蛋液，无需人工操作，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及自动打蛋技术领域，尤其涉及一种智能打蛋装置及方法。
背景技术
高校、医院以及大型企业等单位的食堂，往往需要大批量制作各式菜肴，比如番茄炒蛋，制作番茄炒蛋之前，需要先将鸡蛋敲破，收集蛋液。现在敲鸡蛋基本上还是以手动方式为主，费时费力。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种智能打蛋装置及方法，其能够自动敲破蛋壳，收集蛋液，无需人工操作，省时省力。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的一种智能打蛋装置，包括控制器、盛蛋装置、输送装置、打蛋装置、蛋液收集装置和无线通信模块，所述盛蛋装置包括托板，所述输送装置包括导轨以及沿直线设置的第一传送带、旋转盘和第二传送带，所述旋转盘位于第一传送带和第二传送带之间，所述导轨位于旋转盘和第二传送带下方，所述导轨上设有可带动旋转盘沿导轨移动的第一移动机构和可带动第二传送带沿导轨移动的第二移动机构，所述打蛋装置和蛋液收集装置位于旋转盘一侧，所述打蛋装置包括打蛋机构、可驱动打蛋机构在蛋液收集装置上方和旋转盘上方来回移动的第一驱动机构、可带动第一驱动机构上升下降的升降机构，所述打蛋机构包括基座，所述基座底面中部设有打蛋锥头和摄像头，所述基座上设有驱动打蛋锥头动作的气缸，所述打蛋锥头两侧对称设有夹持机构，所述夹持机构包括夹持块、可驱动夹持块旋转的旋转电机以及可驱动夹持块向内侧移动的第二驱动机构，所述夹持块内侧壁设有压力传感器，所述蛋液收集装置包括顶部开口的盒体，所述盒体通过隔板分隔成蛋液收集区和蛋壳收集区，所述蛋液收集区上设有过滤网，所述控制器分别与第一传送带、旋转盘、第二传送带、第一移动机构、第二移动机构、第一驱动机构、升降机构、摄像头、气缸、旋转电机、第二驱动机构、压力传感器和无线通信模块电连接。
在本技术方案中，将蛋平放在盛蛋装置上，第一传送带将其上放置有蛋的盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转，当盛蛋装置移动到旋转盘上时，第二移动机构带动第二传送带向右移动一段距离，接着第一移动机构带动旋转盘向右移动一段距离，腾出足够的旋转空间。
接着，打蛋机构移动到旋转盘正上方，摄像头采集旋转盘上的盛蛋装置上的蛋的图像，并将图像发送到控制器，控制器根据图像分析出蛋的最大横径方向，旋转盘转动调整蛋的位置使得打蛋机构的两个夹持机构能够沿蛋的最大横径方向将蛋夹住，打蛋机构下降到旋转盘处，两个夹持块在其第二驱动机构的驱动下向内移动，当夹持块上的压力传感器检测到的压力值大于设定值时，夹持块停止移动，此时两个夹持块将蛋夹住，打蛋机构上升将蛋提起，第一移动机构带动旋转盘向左移动回到原来位置，第二移动机构带动第二传送带向左移动回到原来位置，第一传送带重新运转将下一个盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转，旋转盘上原先空的盛蛋装置被顶到第二传送带上，第二传送带运转将旋转盘上的盛蛋装置输送到后面的收集设备内。
然后，打蛋机构移动到蛋液收集区上方，夹持机构的旋转电机控制夹持块转动，直到蛋的纵径一端位于打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，然后旋转电机控制夹持块转动180度，使得蛋的纵径另一端移动到打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，此时，蛋内的蛋液流入蛋液收集区，过滤网过滤掉掉落的蛋壳颗粒，当摄像头采集到没有蛋液继续流出时，控制器判断该蛋的蛋液全部收集完毕，打蛋机构移动到蛋壳收集区上方，将蛋丢入蛋壳收集区，最后移动到旋转盘上方进行下一次打蛋。
控制器可通过无线通信模块与云平台或用户智能手机通信，上传数据，接收用户远程控制。
作为优选，打蛋椎头呈四棱椎状。
作为优选，所述旋转盘包括托盘和可驱动托盘转动的驱动电机，所述托盘四角处设有红外传感器，所述控制器分别与驱动电机和红外传感器电连接。当托板完全移动到旋转盘上时，托盘四角处的红外传感器输出的红外光都被遮挡，红外传感器输出信号到控制器，控制器判断盛蛋装置完全移动到旋转盘上。
作为优选，所述托板下表面设有铁块，所述托盘上表面设有电磁铁，所述电磁铁与控制器电连接。当盛蛋装置完全移动到旋转盘上时，控制器控制电磁铁通电，电磁铁产生磁力吸住托板上的铁块，使盛蛋装置固定在旋转盘上，从而使得旋转盘转动时盛蛋装置能够同步转动。
作为优选，所述第一驱动机构包括底座、丝杆、导杆以及驱动丝杆转动的伺服电机，所述底座纵向设置，所述导杆和丝杆横向设置在底座上，所述基座上设有供导杆穿过的通孔和供丝杆穿过的螺纹孔，所述底座与升降机构的伸缩端固定连接，所述伺服电机与控制器电连接。控制器通过伺服电机控制丝杆正反转从而驱动打蛋机构沿导杆前后移动。
作为优选，所述托板上表面设有软海绵。软海绵使蛋放置稳定可靠。
作为优选，所述蛋液收集区设有收集抽屉，所述收集抽屉位于过滤网下方。经过过滤网过滤后的蛋液流入收集抽屉内，当收集够一定量的蛋液后，将收集抽屉取出，将其中的蛋液倒出使用。
作为优选，所述蛋液收集区还设有检测收集抽屉内液位的液位检测模块，所述盒体上还设有指示灯，所述控制器分别与液位检测模块和指示灯电连接。液位检测模块检测收集抽屉内液位，当液位超过设定值时，指示灯显示红色，提醒用户蛋液收集满，及时将收集抽屉内的蛋液取出。
本发明的一种智能打蛋方法，用于上述的一种智能打蛋装置，包括以下步骤：
S1：将蛋平放在盛蛋装置上，第一传送带将放置有蛋的盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转；
S2：第二移动机构带动第二传送带向右移动一段距离，接着第一移动机构带动旋转盘向右移动一段距离，腾出足够的旋转空间；
S3：打蛋机构移动到旋转盘正上方，摄像头采集旋转盘上的盛蛋装置上的蛋的图像，并将图像发送到控制器，控制器根据图像分析出蛋的最大横径方向，旋转盘转动调整蛋的位置使得打蛋机构的两个夹持机构能够沿蛋的最大横径方向将蛋夹住，打蛋机构下降到旋转盘处，两个夹持块在其第二驱动机构的驱动下向内移动，当夹持块上的压力传感器检测到的压力值大于设定值时，夹持块停止移动，此时两个夹持块将蛋夹住，打蛋机构上升将蛋提起，第一移动机构带动旋转盘向左移动回到原来位置，第二移动机构带动第二传送带向左移动回到原来位置，第一传送带重新运转将下一个盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转，旋转盘上原先空的盛蛋装置被顶到第二传送带上，第二传送带运转将旋转盘上的盛蛋装置输送到后面的收集设备内；
S4：打蛋机构移动到蛋液收集区上方，夹持机构的旋转电机控制夹持块转动，直到蛋的纵径一端位于打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，然后旋转电机控制夹持块转动180度，使得蛋的纵径另一端移动到打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，此时，蛋内的蛋液流入蛋液收集区，过滤网过滤掉掉落的蛋壳颗粒，当摄像头采集到没有蛋液继续流出时，控制器判断该蛋的蛋液全部收集完毕，打蛋机构移动到蛋壳收集区上方，将蛋丢入蛋壳收集区，然后移动到旋转盘上方进行下一次打蛋。
本发明的有益效果是：能够自动敲破蛋壳，收集蛋液，无需人工操作，省时省力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是打蛋机构的结构示意图；
图4是盛蛋装置的结构示意图；
图5是旋转盘的结构示意图；
图6是本发明的电路原理连接框图；
图7是蛋平放时的示意图。
图中：1、控制器，2、托板，3、软海绵，4、导轨，5、第一传送带，6、旋转盘，7、第二传送带，8、第一移动机构，9、第二移动机构，10、打蛋机构，11、第一驱动机构，12、升降机构，13、基座，14、打蛋锥头，15、摄像头，16、气缸，17、夹持块，18、旋转电机，19、第二驱动机构，20、压力传感器，21、托盘，22、驱动电机，23、红外传感器，24、铁块，25、电磁铁，26、底座，27、丝杆，28、导杆，29、伺服电机，30、盒体，31、蛋液收集区，32、蛋壳收集区，33、过滤网，34、收集抽屉，35、液位检测模块，36、指示灯，37、无线通信模块，38、盛蛋装置，39、蛋，40、通孔，41、螺纹孔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种智能打蛋装置，如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示，包括控制器1、盛蛋装置38、输送装置、打蛋装置和蛋液收集装置，盛蛋装置包括托板2，托板2上表面设有软海绵3，输送装置包括导轨4以及沿直线设置的第一传送带5、旋转盘6和第二传送带7，旋转盘6位于第一传送带5和第二传送带7之间，导轨4位于旋转盘6和第二传送带7下方，导轨4上设有可带动旋转盘6沿导轨4移动的第一移动机构8和可带动第二传送带7沿导轨4移动的第二移动机构9，打蛋装置和蛋液收集装置位于旋转盘6一侧，打蛋装置包括打蛋机构、可驱动打蛋机构在蛋液收集装置上方和旋转盘6上方来回移动的第一驱动机构11、可带动第一驱动机构11上升下降的升降机构12，打蛋机构包括基座13，基座13底面中部设有打蛋锥头14和摄像头15，基座13上设有驱动打蛋锥头14动作的气缸16，打蛋锥头14两侧对称设有夹持机构，夹持机构包括夹持块17、可驱动夹持块17旋转的旋转电机18以及可驱动夹持块17向内侧移动的第二驱动机构19，夹持块17内侧壁设有压力传感器20，蛋液收集装置包括顶部开口的盒体30，盒体30通过隔板分隔成蛋液收集区31和蛋壳收集区32，蛋液收集区31上设有过滤网33，控制器1分别与第一传送带5、旋转盘6、第二传送带7、第一移动机构8、第二移动机构9、第一驱动机构11、升降机构12、摄像头15、气缸16、旋转电机18、第二驱动机构19和压力传感器20电连接。
蛋平放的状态如图7所示，蛋的纵径大于横泾。
将蛋39平放在盛蛋装置的软海绵上，软海绵使蛋放置稳定可靠，第一传送带将其上放置有蛋的盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转，当盛蛋装置移动到旋转盘上时，第二移动机构带动第二传送带向右移动一段距离，接着第一移动机构带动旋转盘向右移动一段距离，腾出足够的旋转空间。
接着，打蛋机构移动到旋转盘正上方，摄像头采集旋转盘上的盛蛋装置上的蛋的图像，并将图像发送到控制器，控制器根据图像分析出蛋的最大横径方向，旋转盘转动调整蛋的位置使得打蛋机构的两个夹持机构能够沿蛋的最大横径方向将蛋夹住，打蛋机构下降到旋转盘处，两个夹持块在其第二驱动机构的驱动下向内移动，当夹持块上的压力传感器检测到的压力值大于设定值时，夹持块停止移动，此时两个夹持块将蛋夹住，打蛋机构上升将蛋提起，第一移动机构带动旋转盘向左移动回到原来位置，第二移动机构带动第二传送带向左移动回到原来位置，第一传送带重新运转将下一个盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转，旋转盘上原先空的盛蛋装置被顶到第二传送带上，第二传送带运转将旋转盘上的盛蛋装置输送到后面的收集设备内。
然后，打蛋机构移动到蛋液收集区上方，夹持机构的旋转电机控制夹持块转动，直到蛋的纵径一端位于打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，然后旋转电机控制夹持块转动180度，使得蛋的纵径另一端移动到打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，此时，蛋内的蛋液流入蛋液收集区，过滤网过滤掉掉落的蛋壳颗粒，当摄像头采集到没有蛋液继续流出时，控制器判断该蛋的蛋液全部收集完毕，打蛋机构移动到蛋壳收集区上方，将蛋丢入蛋壳收集区，最后移动到旋转盘上方进行下一次打蛋。
打蛋椎头14呈四棱椎状。
旋转盘6包括托盘21和可驱动托盘21转动的驱动电机22，托盘21四角处设有红外传感器23，托盘21上表面设有电磁铁25，托板2下表面设有铁块24，控制器1分别与驱动电机22、红外传感器23、电磁铁25电连接。
当托板完全移动到旋转盘上时，托盘四角处的红外传感器输出的红外光都被遮挡，红外传感器输出信号到控制器，控制器判断盛蛋装置完全移动到旋转盘上，控制器控制电磁铁通电，电磁铁产生磁力吸住托板上的铁块，使盛蛋装置固定在旋转盘上，从而使得旋转盘转动时盛蛋装置能够同步转动。当盛蛋装置上的蛋被打蛋机构取走后，电磁铁断电，电磁铁不再吸住托板，当第一传送带将下一个盛蛋装置输送到旋转盘上时，旋转盘上原先空的盛蛋装置被顶到第二传送带上。
第一驱动机构11包括底座26、丝杆27、导杆28以及驱动丝杆27转动的伺服电机29，底座26纵向设置，导杆28和丝杆27横向设置在底座26上，基座13上设有供导杆28穿过的通孔40和供丝杆27穿过的螺纹孔41，底座26与升降机构12的伸缩端固定连接，伺服电机29与控制器1电连接。控制器通过伺服电机控制丝杆正反转从而驱动打蛋机构沿导杆前后移动。
蛋液收集区31设有收集抽屉34，收集抽屉34位于过滤网33下方。经过过滤网过滤后的蛋液流入收集抽屉内，当收集够一定量的蛋液后，将收集抽屉取出，将其中的蛋液倒出使用。
蛋液收集区31还设有检测收集抽屉34内液位的液位检测模块35，盒体30上还设有指示灯36，控制器1分别与液位检测模块35和指示灯36电连接。液位检测模块检测收集抽屉内液位，当液位超过设定值时，指示灯显示红色，提醒用户蛋液收集满，及时将收集抽屉内的蛋液取出。液位检测模块为超声波液位传感器。
智能打蛋装置还包括无线通信模块37，控制器1与无线通信模块37电连接。控制器可通过无线通信模块与云平台或用户智能手机通信，上传数据，接收用户远程控制。
本实施例的一种智能打蛋方法，用于上述的一种智能打蛋装置，包括以下步骤：
S1：将蛋平放在盛蛋装置上，第一传送带将放置有蛋的盛蛋装置输送到旋转盘上；
S2：第二移动机构带动第二传送带向右移动一段距离，接着第一移动机构带动旋转盘向右移动一段距离，腾出足够的旋转空间；
S3：打蛋机构移动到旋转盘正上方，摄像头采集旋转盘上的盛蛋装置上的蛋的图像，并将图像发送到控制器，控制器根据图像分析出蛋的最大横径方向，旋转盘转动调整蛋的位置使得打蛋机构的两个夹持机构能够沿蛋的最大横径方向将蛋夹住，打蛋机构下降到旋转盘处，两个夹持块在其第二驱动机构的驱动下向内移动，当夹持块上的压力传感器检测到的压力值大于设定值时，夹持块停止移动，此时两个夹持块将蛋夹住，打蛋机构上升将蛋提起，第一移动机构带动旋转盘向左移动回到原来位置，第二移动机构带动第二传送带向左移动回到原来位置，第一传送带重新运转将下一个盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转，旋转盘上原先空的盛蛋装置被顶到第二传送带上，第二传送带运转将旋转盘上的盛蛋装置输送到后面的收集设备内；
S4：打蛋机构移动到蛋液收集区上方，夹持机构的旋转电机控制夹持块转动，直到蛋的纵径一端位于打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，然后旋转电机控制夹持块转动180度，使得蛋的纵径另一端移动到打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，此时，蛋内的蛋液流入蛋液收集区，过滤网过滤掉掉落的蛋壳颗粒，当摄像头采集到没有蛋液继续流出时，控制器判断该蛋的蛋液全部收集完毕，打蛋机构移动到蛋壳收集区上方，将蛋丢入蛋壳收集区，然后移动到旋转盘上方进行下一次打蛋。
Claims (6)
1.一种智能打蛋装置，其特征在于，包括控制器(1)、盛蛋装置(38)、输送装置、打蛋装置、蛋液收集装置和无线通信模块(37)，所述盛蛋装置包括托板(2)，所述输送装置包括导轨(4)以及沿直线设置的第一传送带(5)、旋转盘(6)和第二传送带(7)，所述旋转盘(6)位于第一传送带(5)和第二传送带(7)之间，所述导轨(4)位于旋转盘(6)和第二传送带(7)下方，所述导轨(4)上设有可带动旋转盘(6)沿导轨(4)移动的第一移动机构(8)和可带动第二传送带(7)沿导轨(4)移动的第二移动机构(9)，所述打蛋装置和蛋液收集装置位于旋转盘(6)一侧，所述打蛋装置包括打蛋机构、可驱动打蛋机构在蛋液收集装置上方和旋转盘(6)上方来回移动的第一驱动机构(11)、可带动第一驱动机构(11)上升下降的升降机构(12)，所述打蛋机构包括基座(13)，所述基座(13)底面中部设有打蛋锥头(14)和摄像头(15)，所述基座(13)上设有驱动打蛋锥头(14)动作的气缸(16)，所述打蛋锥头(14)两侧对称设有夹持机构，所述夹持机构包括夹持块(17)、可驱动夹持块(17)旋转的旋转电机(18)以及可驱动夹持块(17)向内侧移动的第二驱动机构(11)，所述夹持块(17)内侧壁设有压力传感器(20)，所述蛋液收集装置包括顶部开口的盒体(30)，所述盒体(30)通过隔板分隔成蛋液收集区(31)和蛋壳收集区(32)，所述蛋液收集区(31)上设有过滤网(33)，所述控制器(1)分别与第一传送带(5)、旋转盘(6)、第二传送带(7)、第一移动机构(8)、第二移动机构(9)、第一驱动机构(11)、升降机构(12)、摄像头(15)、气缸(16)、旋转电机(18)、第二驱动机构(19)、压力传感器(20)和无线通信模块(37)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能打蛋装置，其特征在于，所述旋转盘(6)包括托盘(21)和可驱动托盘(21)转动的驱动电机(22)，所述托盘(21)四角处设有红外传感器(23)，所述控制器(1)分别与驱动电机(22)和红外传感器(23)电连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能打蛋装置，其特征在于，所述第一驱动机构(11)包括底座(26)、丝杆(27)、导杆(28)以及驱动丝杆(27)转动的伺服电机(29)，所述底座(26)纵向设置，所述导杆(28)和丝杆(27)横向设置在底座(26)上，所述基座(13)上设有供导杆(28)穿过的通孔(40)和供丝杆(27)穿过的螺纹孔(41)，所述底座(26)与升降机构(12)的伸缩端固定连接，所述伺服电机(29)与控制器(1)电连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种智能打蛋装置，其特征在于，所述蛋液收集区(31)设有收集抽屉(34)，所述收集抽屉(34)位于过滤网(33)下方。
5.根据权利要求4所述的一种智能打蛋装置，其特征在于，所述蛋液收集区(31)还设有检测收集抽屉(34)内液位的液位检测模块(35)，所述盒体(30)上还设有指示灯(36)，所述控制器(1)分别与液位检测模块(35)和指示灯(36)电连接。
6.一种智能打蛋方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将蛋平放在盛蛋装置上，第一传送带将放置有蛋的盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转；
S2：第二移动机构带动第二传送带向右移动一段距离，接着第一移动机构带动旋转盘向右移动一段距离，腾出足够的旋转空间；
S3：打蛋机构移动到旋转盘正上方，摄像头采集旋转盘上的盛蛋装置上的蛋的图像，并将图像发送到控制器，控制器根据图像分析出蛋的最大横径方向，旋转盘转动调整蛋的位置使得打蛋机构的两个夹持机构能够沿蛋的最大横径方向将蛋夹住，打蛋机构下降到旋转盘处，两个夹持块在其第二驱动机构的驱动下向内移动，当夹持块上的压力传感器检测到的压力值大于设定值时，夹持块停止移动，此时两个夹持块将蛋夹住，打蛋机构上升将蛋提起，第一移动机构带动旋转盘向左移动回到原来位置，第二移动机构带动第二传送带向左移动回到原来位置，第一传送带重新运转将下一个盛蛋装置输送到旋转盘上后停止运转，旋转盘上原先空的盛蛋装置被顶到第二传送带上，第二传送带运转将旋转盘上的盛蛋装置输送到后面的收集设备内；
S4：打蛋机构移动到蛋液收集区上方，夹持机构的旋转电机控制夹持块转动，直到蛋的纵径一端位于打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，然后旋转电机控制夹持块转动180度，使得蛋的纵径另一端移动到打蛋锥头正下方，气缸驱动打蛋锥头敲击蛋，打出孔洞，此时，蛋内的蛋液流入蛋液收集区，过滤网过滤掉掉落的蛋壳颗粒，当摄像头采集到没有蛋液继续流出时，控制器判断该蛋的蛋液全部收集完毕，打蛋机构移动到蛋壳收集区上方，将蛋丢入蛋壳收集区，然后移动到旋转盘上方进行下一次打蛋。
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