CN110447754A - 一种全自动蛋筒输出设备和一种食品输出设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动蛋筒输出设备和一种食品输出设备，用于解决现有蛋筒输出设备容易将蛋筒破碎的技术问题。所述的全自动蛋筒输出设备，包括机壳，所述机壳上设置有出料口，还包括料仓传送系统、顶升系统和提取系统，所述料仓传送系统上安装若干组盛放蛋筒的料仓，所述蛋筒在所述料仓中竖直叠放，所述料仓在所述料仓传送系统的驱动下沿着循环输送路径移动；所述顶升系统设置在所述循环输送路径下方，任意一个料仓移动至所述出料口下方时，所述顶升系统将所述料仓中的蛋筒向上顶起；所述提取系统从所述料仓中逐个取出所述蛋筒。本发明从料仓上方提取蛋筒，移动距离较短，蛋筒不再依靠自重下落，有效避免了蛋筒破碎。

Description

一种全自动蛋筒输出设备和一种食品输出设备

技术领域

本发明涉及一种食品加工设备，具体涉及一种全自动蛋筒输出设备，用于自动输出蛋筒。本发明还涉及一种食品输出设备。

背景技术

伴随着智能硬件的发展，无人零售的概念不断应用于新零售业，人们进行了许多无人零售的尝试。无人零售的过程可拆分为：用户自助对接设备、全自动制备产品、全自动转移产品，整个过程没有人工参与，设备高度集成，因此具有占地小、人工费用低、标准化程度高的特点。

由于冰激凌产品包含蛋筒部分和软冰部分，蛋筒的质地酥脆，通常逐个叠放于料仓中。在现场承接软冰的时候，首先要将蛋筒从叠放状态中拆分出来，之后使蛋筒开口向上对准冰激凌出口承接软冰。现有技术中，料仓中的蛋筒通常开口向下倒立放置，使用夹爪从料仓底部拆分蛋筒，以便使蛋筒单体在重力的作用下自然下落，再用另一个夹爪夹起蛋筒，然后改变原本开口向下的蛋筒的姿态，使开口朝上，以便承接软冰。

由于整个过程中蛋筒在多个部件间转换，因此增加破碎的可能性，并且要在移动的同时改变蛋筒姿态，增加设备的复杂度，难以实现连贯动作。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种全自动蛋筒输出设备，从料仓上方提取蛋筒，移动距离较短，蛋筒不再依靠自重下落，有效避免了蛋筒破碎。

本发明同时还提供一种食品输出设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明一方面提供一种全自动蛋筒输出设备，包括机壳，所述机壳上设置有出料口，还包括料仓传送系统、顶升系统和提取系统，所述料仓传送系统上安装若干组盛放蛋筒的料仓，所述蛋筒在所述料仓中竖直叠放，所述料仓在所述料仓传送系统的驱动下沿着循环输送路径移动；所述顶升系统设置在所述循环输送路径下方，任意一个料仓移动至所述出料口下方时，所述顶升系统将所述料仓中的蛋筒向上顶起；所述提取系统从所述料仓中逐个取出所述蛋筒。

优选地，所述料仓传送系统包括同步循环旋转的两条同步带，所述同步带的外侧设置有若干夹爪，两条所述同步带上下布置，所述料仓可拆卸地安装在两条所述同步带上下对应的夹爪上。

优选地，所述料仓传送系统还包括驱动电机、主动轴和两根竖向设置的从动轴，所述从动轴的上下两端均设置有同步轮，所述同步带安装在所述同步轮上；所述驱动电机驱动所述主动轴旋转，所述主动轴通过传动装置驱动任意一根从动轴旋转，从而驱动所述料仓沿着循环输送路径移动。

优选地，所述顶升系统包括驱动电机、软轴和导向机构，所述驱动电机牵引所述软轴的第一端，所述软轴的第二端穿过所述导向机构朝向出料口位置，在所述驱动电机牵引下，所述软轴的第二端可伸入或退出所述料仓，伸入所述料仓时将所述料仓中的蛋筒向上顶起。

优选地，所述导向机构包括导向槽和导向轮，所述导向槽带有90度折弯，所述导向轮设置在所述折弯处，所述软轴进入所述导向槽中，被所述导向轮限位。

优选地，所述软轴采用拉簧；所述软轴的第二端设置有向上的锥角，或者设置为球面状。

优选地，所述顶升系统还包括同步带，所述同步带与所述软轴的水平部分平行，所述软轴的第一端与所述同步带连接，所述驱动电机驱动所述同步带移动，所述同步带牵引所述软轴移动，在移动行程的两端设置有行程传感器。

优选地，所述料仓中所述蛋筒开口朝上竖向叠放；所述提取系统包括吸嘴、吸气管和负压系统，所述吸嘴通过所述吸气管连接所述负压系统，所述吸气管向上伸出所述机壳，所述吸气管上端设置一段横臂，所述吸嘴设置在所述横臂端部并且位于所述出料口上方，所述吸嘴可升降，下降吸取一个所述蛋筒，上升将所述蛋筒从所述出料口取出。

优选地，所述吸气管包括套筒和伸缩管，所述伸缩管在所述套筒中可上下活动，并且可围绕轴线旋转，所述伸缩管与所述套筒之间密封，所述套筒下端连接所述负压系统，所述伸缩管上端连接所述吸嘴。

优选地，所述提取系统还包括升降驱动装置，所述升降驱动装置包括气缸或电缸，所述气缸或电缸的活塞杆通过紧固件与所述伸缩管连接，驱动所述伸缩管升降，从而驱动所述吸嘴升降。

优选地，所述机壳上对应所述吸气管设置有透孔，所述透孔中设置有直线轴承，所述伸缩管从所述直线轴承中穿过。

优选地，所述提取系统还包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括转角气缸，所述转角气缸的活塞杆通过拨杆与所述横臂接触，驱动所述伸缩管旋转，从而驱动所述吸嘴旋转。

优选地，所述机壳上在所述出料口一侧设置有支架，所述旋转驱动装置驱动所述吸嘴旋转将吸取的蛋筒转移至所述支架上。

优选地，所述负压系统包括三通接头、抽气泵和电磁开关阀，所述抽气泵、所述电磁开关阀通过三通接头连接所述吸气管，抽气时所述电磁开关阀关闭，所述抽气泵从所述吸气管中抽气，抽气结束之后，所述电磁开关阀打开释放所述吸气管中的负压。

优选地，所述三通接头与所述吸气管之间设置有过滤阀，所述过滤阀过滤气流中的蛋筒碎屑。

优选地，所述过滤阀的下部安装有可拆卸的收集槽，蛋筒碎屑被过滤后落在所述收集槽内，打开所述收集槽清理其中的蛋筒碎屑。

优选地，所述出料口处设置有出料口开关装置，出料时所述出料口开关装置打开，出料结束时所述出料口开关装置关闭。

优选地，所述出料口开关装置为光圈式，包括若干叶片；若干叶片下部设置连杆机构，由电机驱动，若干叶片可以同时旋转开合。

或者所述出料口开关装置为门式，包括一块或两块可平移的门板。门板下部设置连杆机构，由电机驱动，门板可以平移开合。

优选地，所述出料口的下方对应所述料仓设置有第一传感器，检测所述料仓是否到达所述出料口下方并且生成检测信号，通过该检测信号控制所述出料口开关装置。

优选地，所述出料口处设置有第二传感器，检测所述料仓内最上方的蛋筒高度并且生成检测信号，通过该检测信号控制所述提取系统。

优选地，所述机壳内在所述料仓传送系统一侧对应所述料仓设置有第三传感器和第四传感器，所述第三传感器检测所述料仓是否到达所述出料口下方并且生成检测信号，所述第四传感器检测到达所述出料口下方的料仓内的蛋筒数量并且生成检测信号，通过这两个检测信号控制所述料仓传送系统。

优选地，所述料仓传送系统的下方对应所述出料口设置有第五传感器，检测所述料仓的下端高度，通过该检测信号控制所述料仓传送系统。

优选地，所述料仓中的底部设置有托架，所述托架在所述料仓中可自由滑动，所述蛋筒叠放在所述托架上，所述软轴的第二端顶推所述托架，将所述料仓中的蛋筒向上顶起；

所述托架中设置有容纳腔，所述料仓中所述蛋筒开口朝上竖向叠放，位于最底层的所述蛋筒插入所述容纳腔中。

优选地，所述料仓中所述蛋筒开口朝下竖向叠放；所述提取系统包括三轴机械抓手，所述机械抓手下降抓取一个所述蛋筒，上升将所述蛋筒从所述出料口取出。

优选地，所述机壳上在所述出料口一侧设置有支架，所述三轴机械抓手平移将抓取的蛋筒转移至所述支架上。

优选地，所述机壳包括顶板、侧壁、底板；所述出料口设置在所述顶板上，所述侧壁上设置有门，所述底板的侧边设置有固定耳。

优选地，所述机壳内设置有若干根立柱，所述立柱上端与所述顶板连接，下端与所述底板连接。

优选地，每根所述立柱上设置若干阶梯，相邻的两根立柱上通过所述阶梯设置有安装座板，所述安装座板上设置传感器或电源组件。

本发明另一方面提供一种食品输出设备，包括两台所述的全自动蛋筒输出设备，两台所述全自动蛋筒输出设备相邻并且镜像设置在一起，安装固定在同一个转盘上。

本发明的全自动蛋筒输出设备具有以下优点：

本发明从料仓上方提取蛋筒，移动距离较短，蛋筒不再依靠自重下落，通过顶升系统向上顶升蛋筒，有效避免了蛋筒破碎。

本发明通过顶升系统向上顶升蛋筒，出料顺畅和彻底，能够加快出料速度，避免遗漏蛋筒。

本发明结构紧凑，将左右移动转为上下移动，使顶升系统可横放在机壳底部，降低设备的整体高度。

本发明实现蛋筒分离、转移的全自动作业，排除人工干预。

本发明的食品输出设备具有以下优点：

本发明能够提高蛋筒输出速度，灵活调整蛋筒输出方向，适用于全自动的无人冰激凌站。

附图说明

图1是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备的立体图(柜门打开状态)；

图2是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备的立体图(拆除侧壁状态)；

图3是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备的主视图(拆除侧壁状态)；

图4是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备的主视图(料仓传送系统处于打开状态)；

图5是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用顶升系统的主视图；

图6是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用顶升系统的立体图；

图7是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用顶升系统的立体图；

图8是图7中的局部放大视图；

图9是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用顶升系统的立体图；

图10是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用蛋筒托架的主视图；

图11是图10中沿A-A的剖视图；

图12是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用蛋筒托架的立体图；

图13是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用蛋筒托架的使用状态图；

图14是本发明实施例中全自动蛋筒输出设备所采用料仓的立体图；

图15是本发明实施例中出料口开关装置的立体图；

图16是本发明实施例中出料口开关装置的主视图；

图17是本发明实施例中出料口开关装置的仰视图；

图18是本发明实施例中出料口开关装置的分解图(从顶面看)；

图19是本发明实施例中出料口开关装置的分解图(从底面看)；

图20是本发明实施例中叶片的立体图(从顶面看)；

图21是本发明实施例中叶片的立体图(从底面看)；

图22是本发明实施例中出料口开关装置的驱动装置的立体图；

图23是本发明实施例中蛋筒提取系统的立体图(从前侧看)；

图24是本发明实施例中蛋筒提取系统的立体图(从后侧看)；

图25是本发明实施例中蛋筒提取系统管路的剖视图；

图26是本发明实施例中食品输出设备的立体图。

图中：1.顶板；2.侧壁；3.底板；4.料仓；4-1.环形筒；4-2.挡环；5.蛋筒提取系统；5-1.电缸；5-1-1.活塞杆；5-2.紧固件；5-3.直线轴承；5-4.吸嘴；5-5.伸缩管；5-6.固定件；5-7.套筒；5-8.抽气泵；5-9.第一三通接头；5-10.电磁开关阀；5-11.第二三通接头；5-12.过滤网；5-13.收集槽；5-14.连接管；5-15.垫块；6.出料口开关装置；6-1.上盖；6-1-1.透孔；6-1-2.导向槽；6-1-3.缺口；6-2.叶片；6-2-1.导向柱；6-2-2.导向条；6-2-3.安装孔；6-2-4.避让缺口；6-3.驱动盘；6-3-1.透孔；6-3-2.连接耳；6-3-3.导向槽；6-4.销轴；6-5.下盖；6-5-1.透孔；6-5-2.导向孔；7.第二传感器；8.立柱；9.蛋筒顶升系统；9-1.驱动电机；9-2.第一同步轮；9-3.同步带；9-4.连接件；9-5.软轴；9-6.导向机构；9-7.第二同步轮；9-8.行程传感器；9-9.底座；9-10.导向槽；10.料仓传送系统；10-1.驱动电机；10-2.第一同步带；10-3.第二同步带；10-4.第三同步带；10-5.第一从动轴；10-6.第二从动轴；10-7.内部支架；10-8.夹爪；11.蛋筒托架；11-1.底座；11-2.支架；11-3.顶架；12.蛋筒；13.驱动电机；14.连杆机构；15.转盘。

具体实施方式

本发明的设计构思是：

针对现有技术中蛋筒输出设备容易将蛋筒破碎的缺陷，本发明提供了一种全自动蛋筒输出设备，从料仓上方提取蛋筒，移动距离较短，蛋筒不再依靠自重下落，有效避免了蛋筒破碎。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1、图2、图3所示，在该实施例中提供一种全自动蛋筒输出设备，包括机壳，机壳上设置有出料口，还包括料仓传送系统、顶升系统和提取系统。机壳是全自动蛋筒输出设备的外部壳体，其他组成部分均设置在机壳内，这样全自动蛋筒输出设备的外观比较美观。

机壳包括顶板1、侧壁2、底板3；出料口设置在顶板1上，侧壁2上设置有门，底板3的侧边设置有固定耳。

侧壁2的一圈均可以设置有门，侧壁2上的门，是为了安装机壳内部设备、更换料仓4、维修维护而设置。

底板3上的固定耳，可以配合螺栓将全自动蛋筒输出设备安装固定。

机壳内设置有若干根立柱8，立柱8的上端与顶板1连接，下端与底板3连接。

每根立柱8上设置若干阶梯，相邻的两根立柱9上通过阶梯设置有安装座板，安装座板上设置传感器或电源组件。

为了更清楚地说明全自动蛋筒输出设备的结构以及功能，下面对全自动蛋筒输出设备的各个组成部分进行详细说明。

(一)料仓传送系统10

如图3、图4所示，料仓传送系统10上安装若干组盛放蛋筒的料仓4，蛋筒12在料仓4中竖直叠放(可以叠放17-20个)，料仓4在料仓传送系统10的驱动下沿着循环输送路径移动；蛋筒顶升系统9设置在循环输送路径下方，任意一个料仓4移动至出料口下方时，蛋筒顶升系统9将料仓4中的蛋筒12向上顶起；蛋筒提取系统5从料仓4中逐个取出蛋筒12。

循环输送路径为封闭式，可以是圆形、椭圆或长圆形的形状，料仓4沿着循环输送路径排列满，循环旋转。

如图4所示，料仓传送系统10包括同步循环旋转的两条同步带，分别为第二同步带10-3、第三同步带10-4，第二同步带10-3、第三同步带10-4的外侧设置有若干夹爪10-8，第二同步带10-3、第三同步带10-4上下布置，料仓4可拆卸地安装在两条同步带上下对应的夹爪10-8上。

料仓传送系统10还包括驱动电机10-1、主动轴和两根竖向设置的从动轴，分别为第一从动轴10-5、第二从动轴10-6，从动轴的上下两端均设置有同步轮，第二同步带10-3、第三同步带10-4安装在同步轮上；驱动电机10-1驱动主动轴旋转，主动轴通过传动装置驱动任意一根从动轴旋转，从而驱动料仓4沿着循环输送路径移动。

主动轴与从动轴之间的传动装置也可以是同步轮与同步带组合，如图4中所示的第一同步带10-2。

料仓传送系统10在机壳内安装固定在内部支架10-7上。内部支架10-7下部留出空间安装蛋筒顶升系统9，这样蛋筒顶升系统9就可以设置在料仓传送系统10的循环输送路径下方。

(二)蛋筒顶升系统9

如图5、图6所示，蛋筒顶升系统9包括驱动电机9-1、软轴9-5和导向机构9-6，驱动电机9-1牵引软轴9-5的第一端，软轴9-5的第二端穿过导向机构9-6朝向出料口位置，在驱动电机9-1牵引下，软轴9-5的第二端可伸入或退出料仓4，伸入料仓4时将料仓4中的蛋筒12向上顶起。

当出料口下方的料仓4中的蛋筒12被全部取走之后，软轴9-5的第二端就可以退出该料仓4，等待下一个料仓4转动到出料口下方时，软轴9-5的第二端再次伸入下一个料仓4中。

料仓4中的底部设置有蛋筒托架11，蛋筒托架11在料仓4中可自由滑动，蛋筒12叠放在蛋筒托架11上，软轴9-5的第二端顶推蛋筒托架11，将料仓4中的蛋筒12向上顶起，料仓4中蛋筒12是开口朝上竖向叠放的。

如图9所示，导向机构9-6包括导向槽和导向轮9-12，导向槽带有90度折弯，导向轮9-12设置在折弯处，软轴9-5进入导向槽中，被导向轮9-12限位。

导向槽可以设计成一个矩形盒子，侧边设置有进口，顶部设置有出口，软轴9-5的第二端从进口进入，绕过导向轮9-12，然后从出口伸出导向槽，向上伸入料仓4中，软轴9-5就依靠导向机构9-6实现了90度转弯，在软轴9-5移动时，导向轮9-12会跟随旋转。

在本实施例中，软轴9-5采用拉簧。软轴9-5也可以采用其他适合材质的软棒，要求能够任意弯曲。

为了顶推时与料仓4中的物体对正，软轴9-5的第二端设置有向上的锥角，或者设置为球面状。

如图7、图8所示，蛋筒顶升系统9还包括同步带9-3，同步带9-3与软轴9-5的水平部分平行，软轴9-5的第一端与同步带9-3连接，驱动电机9-1驱动同步带9-3移动，同步带9-3牵引软轴9-5移动。

驱动电机9-1采用步进电机，每次旋转很小的角度，反应在软轴9-5的移动量上，刚好够取出一个蛋筒为宜，蛋筒可以被顶至上端高于顶板1的位置，供蛋筒提取系统5提取。

驱动电机9-1的输出轴端安装有第一同步轮9-2，导向机构9-6附近设置有第二同步轮9-7，同步带9-3与第一同步轮9-2和第二同步轮9-7啮合传动。

为了对软轴9-5的水平段导向，配合软轴9-5设置有导向槽9-10，导向槽9-10与同步带9-3平行，软轴9-5的水平段在导向槽9-10中移动。

为了控制软轴9-5的移动行程，软轴9-5的移动行程的两端设置有传感器9-8，检测软轴9-5的移动距离；如图4中所示，左侧的传感器9-8检测到软轴9-5的行程起始端，此时软轴9-5的第二端可以退出料仓4，左侧的传感器9-8检测到软轴9-5的行程终止端，此时软轴9-5的第二端在料仓4中处于最高位置，料仓4中最后一个蛋筒12刚好可以被蛋筒提取系统5取走。

传感器9-8采用光电传感器或磁接近开关。

如图8所示，同步带9-3与软轴9-5之间设置有连接器9-4，连接器9-4移动经过传感器9-8时与传感器9-8产生感应。连接器9-4并非悬架在同步带9-3上，而是骑行在导轨9-11上，

优选地，导向轮9-12的圆周面上对应软轴9-5设置有凹槽。这样设计可以更好地对圆柱形软轴9-5导向。

上述的软轴9-5、导向机构9-6、传感器9-8、导向槽9-10、导轨9-11均设置在底座9-9上。

驱动电机9-1、第二同步轮9-7分别安装在支架上，设置在底座9-9的同一侧。

底座9-9以及上述两个支架均安装固定在机壳的底板3上。

同步带9-3、第一同步轮9-2、第二同步轮9-7还可以采用传动链、第一链轮、第二链轮代替。

本实施例中的蛋筒顶升系统9，可以从料仓的下部向上顶推蛋筒，将蛋筒抬升至出料口处，配合蛋筒提取系统实现从料仓上方提取蛋筒的目的，有效避免了蛋筒破碎。

蛋筒顶升系统9可以从料仓4中逐个顶出蛋筒，满足蛋筒出料需求。

(三)蛋筒托架11

如图10、图11、图12、图13所示，一种蛋筒托架11包括底座11-1、支架11-2和顶架11-3，支架11-2的下端固定在底座11-1中，顶架11-3固定在支架11-2的上端，顶架11-3的中部设置有圆孔，支架11-2的内部设置有定位槽，圆孔和定位槽组合构成倒置锥形的容纳槽，蛋筒12开口朝上放置在容纳槽中被蛋筒托架11支撑，如图13所示。

支架11-2中的定位槽也是呈倒置锥形，主要用于定位蛋筒12的下部，位于最底层的蛋筒12插入容纳槽中，这样可以对叠放的蛋筒12稳定支撑，也一定程度上避免了托架17占用料仓4的空间。

在本实施例中，支架11-2包括若干个支撑板和座板，支撑板围绕蛋筒托架11的轴线均布，支撑板之间留有间隙，每一块支撑板的内侧设置有切角，支撑板的下端与座板固定连接，通过座板与底座11-1实现组合。

座板是一块圆形的板，将所有支撑板的底端连接在一起。

顶架11-3的底面设置有一圈卡槽，支撑板的顶部设置有卡笋，卡笋插入卡槽中，支撑板与顶架11-3实现组合。

顶架11-3上的圆孔的内壁为圆弧状，这样方便位于最底层的蛋筒12进出容纳槽。

底座11-1呈开口向上的圆槽状，底座11-1的底面设置有开口向下的凹槽，凹槽配合顶升系统9中的软轴9-5设置，供软轴9-5向上顶推蛋筒托架11。

底座11-1和顶架11-3的直径与料仓4的内部直径适配，蛋筒托架11在料仓4中可自由升降。

底座11-1、支架11-2和顶架11-3通过胶粘固定在一起。

底座11-1、支架11-2和顶架11-3采用塑料制成，例如注塑工艺，或不锈钢制成。

支架11-2可以是一个整体，类似圆筒状，圆筒的的下端固定在底座11-1中，顶架11-3固定在圆筒的上端，圆筒的内部设置有定位槽。

采用该设计可以简化支架11-2的结构，不过重量会稍微有所增加。

如图2、图3、图14所示，料仓4包括环形筒4-1，蛋筒托架11在环形筒4-1中可自由升降，蛋筒12以叠放状态存储在环形筒4-1中。

环形筒4-1的外壁上设置有挡环4-2，环形筒4-1通过挡环4-2支撑在料仓传送系统中的夹爪上，如图2、图3所示。

料仓4可以采用塑料或不锈钢制成。

优选地，挡环4-2设置在环形筒4-1的上端外壁上，每一个料仓4需要两个夹爪固定，料仓4的重量通过挡环4-2压在上方夹爪上，下方夹爪不承受重量，只用于固定料仓4。

本实施例中的蛋筒托架11，可以稳定支撑蛋筒，满足蛋筒开口朝上放置的需求，并且在料仓中可自由升降，配合顶升系统进行蛋筒输出，实现从料仓上方提取蛋筒的目的，有效避免了蛋筒破碎。

(四)出料口开关装置6

如图15、图16、图17所示，出料口开关装置6包括驱动电机13、连杆机构14和光圈式开合机构，光圈式开合机构包括若干叶片6-2，连杆机构14设置在光圈式开合机构的下方，连接光圈式开合机构和驱动电机13，驱动电机13正转或反转可以驱动叶片6-2开合。

如图22所示，驱动电机13、连杆机构14设置在全自动蛋筒输出设备的内部，并且靠近出料口的位置。全自动蛋筒输出设备的内部设置有立柱8，立柱8之间设置有安装座板，驱动电机13可以通过安装座板安装固定。

驱动电机13采用步进电机，每次旋转很小的角度，刚好够光圈式开合机构打开或关闭为宜。

如图18、图19所示，光圈式开合机构包括上盖6-1、若干叶片6-2、驱动盘6-3、销轴6-4和下盖6-5，销轴6-4的上端与驱动盘6-3铰接，下端与连杆机构14铰接，驱动电机13旋转，通过连杆机构14、销轴6-4带动驱动盘6-3旋转，进而驱动叶片6-2开合。

上盖6-1和下盖6-5通过螺钉组合在一起，叶片6-2、驱动盘6-3设置在上盖6-1和下盖6-5之间，在上盖6-1和下盖6-5之间进行开合动作。

若干叶片6-2同时被驱动，尖端处朝向光圈式开合机构的边缘移动进行打开动作，朝向光圈式开合机构的中心移动进行关闭动作。

叶片6-2的数量可以根据设计需要来确定，在本实施例中，叶片6-2设置有8片。

上盖6-1呈开口向下的槽状，中部设置有透孔6-1-1以供出料，上盖6-1的内侧顶壁上设置有若干第一导向槽6-1-2，第一导向槽6-1-2沿上盖6-1的径向分布。第一导向槽6-1-2的数量与叶片6-2的数量相同。

叶片6-2的顶面设置有凸出的第一导向柱6-2-1，第一导向柱6-2-1插入第一导向槽6-1-2中，在第一导向槽6-1-2中往复移动。

在叶片6-2的开合过程中，第一导向柱6-2-1受到第一导向槽6-1-2的限位，能够驱使叶片6-2朝向光圈式开合机构的边缘或中心移动。

如图19、图21所示，叶片6-2的背面设置有凸出的导向条6-2-2，导向条6-2-2在叶片6-2的背面是固定不动的，可以与叶片6-2一体制成。，导向条6-2-2大概位于叶片6-2的中部。

驱动盘6-3的中部设置有透孔6-3-1以供出料，驱动盘6-3的顶面上设置有若干第二导向槽6-3-3，第二导向槽6-3-3沿与驱动盘6-3的径向呈预定角度倾斜分布，导向条6-2-2位于第二导向槽6-3-3中，在第二导向槽6-3-3中往复移动。

第二导向槽6-3-3的数量与叶片6-2的数量相同。

在叶片6-2的开合过程中，导向条6-2-2受到第二导向槽6-3-3的限位，能够驱使叶片6-2围绕第一导向柱6-2-1旋转，并且沿着第二导向槽6-3-3移动，在上盖6-1上第一导向槽6-1-2的作用下，即可进行开合动作。

如图18所示，下盖6-5呈开口向上的槽状，中部设置有透孔6-5-1以供出料，下盖6-5的底面上在边缘处设置有弧形导向孔6-5-2，销轴6-4穿过导向孔6-5-2，在导向孔6-5-2中往复移动。

驱动盘6-3的边缘处设置有凸出的连接耳6-3-2与销轴6-4铰接，上盖6-1的边缘处也设置有缺口6-1-3为连接耳6-3-2、销轴6-4的移动留出空间。

叶片6-2上设置有透孔6-2-3安装第一导向柱6-2-1，透孔6-2-3穿过导向条6-2-2的一端。

叶片6-2为不规则三角形或四边形。

如图22所示，连杆机构14包括半圆盘和第一连杆、第二连杆，半圆盘固定在驱动电机13的输出轴端部，第一连杆的第一端、第二连杆的第一端分别与半圆盘的不同位置铰接，第一连杆的第二端、第二连杆的第二端分别与光圈式开合机构铰接。

之所以要设置第一连杆、第二连杆，是因为驱动电机13需要正转和反转，正转时用到第一连杆拉动销轴6-4，反转时用到第二连杆拉动销轴6-4，才能有效驱动光圈式开合机构。

在全自动蛋筒输出设备的出料口处安装出料口开关装置6时，可以通过螺钉将下盖6-5固定在顶板1上，上盖6-1位于出料口中，顶部可以与顶板1齐平。

还可以采用这样的设计方案：上盖6-1上的第一导向槽6-1-2沿与上盖6-1的径向呈预定角度倾斜分布。

在叶片6-2的开合过程中，第一导向柱6-2-1受到第一导向槽6-1-2的限位，能够驱使叶片6-2朝向光圈式开合机构的边缘或中心移动。

叶片6-2的背面的导向条6-2-2位于叶片6-2的外端处，导向条6-2-2的长度会适当缩短。

驱动盘6-3上的第二导向槽6-3-3设置在驱动盘6-3边缘处，与驱动盘6-3的径向垂直分布，导向条6-2-2需要在第二导向槽6-3-3中移动。

若干第二导向槽6-3-3可以连通起来呈正多边形，例如叶片6-2为8片，第二导向槽6-3-3设置8条，就可以连通成为正八边形。

在叶片6-2的开合过程中，导向条6-2-2受到第二导向槽6-3-3的限位，能够驱使叶片6-2围绕第一导向柱6-2-1旋转，并且沿着第二导向槽6-3-3移动，在上盖6-1上第一导向槽6-1-2的作用下，即可进行开合动作。

本实施例中的出料口开关装置6，打开和关闭过程类似光圈，能够在有限的空间内进行开合动作，可以看成是在固定范围以及平面内的动作，体积小，节约了空间占用，方便设置在全自动蛋筒输出设备内部。

出料口开关装置6开合快速，满足蛋筒出料的速度需求。

出料口开关装置6能够对出料口完好封闭，实现与外界隔离，防止食物变质。

如果做简化设计，也可以将出料口开关装置设计为门式，包括一块或两块可平移的门板。

(五)蛋筒提取系统5

如图23、图24、图25所示，蛋筒提取系统5包括吸嘴5-4、吸气管和负压系统，吸嘴5-4通过吸气管连接负压系统，吸气管向上伸出全自动蛋筒输出设备的机壳，吸气管的上端设置一段横臂，吸嘴5-4设置在横臂端部并且位于全自动蛋筒输出设备的出料口上方，吸嘴5-4可升降，下降吸取已达到出料口的一个蛋筒12，上升将蛋筒12从出料口取出。

如图23、图24所示，吸气管包括套筒5-7和伸缩管5-5，伸缩管5-5在套筒5-7中可上下活动，并且可围绕轴线旋转，伸缩管5-5与套筒5-7之间密封，套筒5-7的下端连接负压系统，伸缩管5-5的上端连接吸嘴5-4。

吸嘴5-4的下端需要设置成倒置锥形，这样方便插入蛋筒12中，并且由于蛋筒12的底端封闭，在吸气时就可以吸取蛋筒12了。

蛋筒提取系统5还包括升降驱动装置，升降驱动装置包括气缸或电缸，本实施例中采用电缸5-1，电缸的活塞杆5-1-1通过紧固件5-2与伸缩管5-5连接，驱动伸缩管5-5升降，从而驱动吸嘴5-4升降。

如图2所示，机壳的顶板1上对应吸气管设置有透孔，透孔处设置有直线轴承5-3，伸缩管5-5从直线轴承5-3中穿过。直线轴承5-3固定在顶板1上，可以对伸缩管5-5扶正，在伸缩管5-5上下移动过程中保持直线运动。

如图25所示，负压系统包括第一三通接头5-9、抽气泵5-8和电磁开关阀5-10，抽气泵5-8、电磁开关阀5-10通过第一三通接头5-9连接吸气管，抽气时电磁开关阀5-10关闭，抽气泵5-8从吸气管中抽气，抽气结束之后，电磁开关阀5-10打开释放吸气管中的负压。

释放吸气管中的负压，蛋筒12就可以从吸嘴5-4上脱离了，此后蛋筒12或被工作人员取走，或转移至其他支架上放置。

因为蛋筒12的材质原因，不可避免会产生微小的碎屑，这些碎屑会影响抽气泵5-8的工作，所以第一三通接头5-9与吸气管之间设置有过滤阀，过滤阀过滤气流中的蛋筒碎屑。

如图25所示，过滤阀主要是由第二三通接头5-11和过滤网5-12构成的，第二三通接头5-11的上接口连通套筒5-7，右接口通过连接管5-14连接第一三通接头5-9，过滤网5-12间隔在上接口和右接口之间，就可以将气流中的蛋筒碎屑阻挡下来。

过滤阀的下部安装有可拆卸的收集槽5-13，蛋筒碎屑被过滤后落在收集槽5-13内，打开收集槽5-13可以清理其中的蛋筒碎屑。

升降驱动装置与吸气管之间设置有固定件5-6，将升降驱动装置与吸气管进行组合，并通过固定件5-6将升降驱动装置与吸气管固定在全自动蛋筒输出设备的内部。

本实施例中的蛋筒提取系统5，可以从料仓中提取开口朝上的蛋筒，实现从料仓上方提取蛋筒的目的，有效避免了蛋筒破碎。

蛋筒提取系统5利用负压吸取蛋筒，定位准确，避免了利用机械手抓取蛋筒造成的破坏，而且比机械手抓取速度快，提升了蛋筒的出料速度。

(六)传感器设置

为了检测各个部件的工作状态，全自动蛋筒输出设备的内部需要设置多个传感器，例如：出料口的下方对应料仓4设置有第一传感器，检测料仓4是否到达出料口下方并且生成检测信号，通过该检测信号控制出料口开关装置6。

出料口处设置有第二传感器7，检测料仓4内最上方的蛋筒高度并且生成检测信号，通过该检测信号控制蛋筒提取系统5。

机壳内在料仓传送系统10一侧对应料仓4设置有第三传感器和第四传感器，第三传感器检测料仓4是否到达出料口下方并且生成检测信号，第四传感器检测到达出料口下方的料仓4内的蛋筒数量并且生成检测信号，通过这两个检测信号控制料仓传送系统10。

料仓传送系统10的下方对应出料口设置有第五传感器，检测料仓4的下端高度，通过该检测信号控制料仓传送系统10。

上述传感器的类型根据实际需要来选择，例如第二传感器7可以选用光电传感器。

本实施例中的全自动蛋筒输出设备控制过程包括如下步骤：

S1、当需要提取蛋筒时，出料口的光圈叶片打开；

S2：伸缩管下降，当吸嘴接近当前蛋筒时，启动抽气泵，当前蛋筒吸出，关闭光圈叶片；

S3：伸缩管上升，启动电磁开关阀，吸嘴释放蛋筒；

S4：启动软轴驱动电机正转，软轴的锥形顶角顶住托架上行，当第二传感器检测到在后蛋筒到达出料口时，软轴驱动电机停止；

S5：当第四传感器检测到当前料仓中的蛋筒全部被提取后，启动软轴驱动电机倒转，软轴的锥形顶角退出当前料仓后，软轴驱动电机停止；

S6：启动料仓传送系统的驱动电机，使当前料仓转出工作位置，在后料仓转入工作位置后，驱动电机停止；

S7：启动软轴驱动电机正转，软轴的锥形顶角进入在后料仓，顶住托架上行，当第二传感器检测到在后蛋筒到达出料口时，软轴驱动电机停止。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上做出改进，在本实施例中，蛋筒提取系统5还包括旋转驱动装置，旋转驱动装置包括转角气缸，转角气缸的活塞杆通过拨杆与伸缩管5-5的横臂接触，驱动伸缩管旋转，从而驱动吸嘴5-4旋转。

通过旋转吸嘴5-4，可以将吸取的蛋筒12向出料口旁边转移，而不是停留在出料口上方。

机壳上在出料口一侧设置有支架，支架能够承托开口朝上的蛋筒12，旋转驱动装置驱动吸嘴5-4旋转将吸取的蛋筒12转移至支架上，在此承接软冰，或者等待其他自动夹爪取走。

转角气缸可以安装固定在顶板1的出料口附近。

将吸取的蛋筒12转移至支架上之后，电磁开关阀5-10就可以打开释放吸气管中的负压了，蛋筒12也就与吸嘴5-4实现了脱离。

本实施例中的全自动蛋筒输出设备控制过程包括如下步骤：

S1、当需要提取蛋筒时，横臂转动对准出料口的上方，出料口的光圈叶片打开；

S2：伸缩管下降，当吸嘴接近当前蛋筒时，启动抽气泵，当前蛋筒吸出，关闭光圈叶片；

S3：伸缩管上升，转动横臂，将当前蛋筒送至旁边的支架，启动电磁开关阀，吸嘴释放蛋筒；

S4：启动软轴驱动电机正转，软轴的锥形顶角顶住托架上行，当第二传感器检测到在后蛋筒到达出料口时，软轴驱动电机停止；

S5：当第四传感器检测到当前料仓中的蛋筒全部被提取后，启动软轴驱动电机倒转，软轴的锥形顶角退出当前料仓后，软轴驱动电机停止；

S6：启动料仓传送系统的驱动电机，使当前料仓转出工作位置，在后料仓转入工作位置后，驱动电机停止；

S7：启动软轴驱动电机正转，软轴的锥形顶角进入在后料仓，顶住托架上行，当第二传感器检测到在后蛋筒到达出料口时，软轴驱动电机停止。

实施例3

与实施例1所不同的是，在本实施例中，料仓4中蛋筒12开口朝下竖向叠放；提取系统包括三轴机械抓手，机械抓手下降抓取一个蛋筒(抓取一个蛋筒的尾部)，上升将蛋筒从出料口取出。

三轴机械抓手需要配置X轴、Y轴、Z轴驱动装置和移动轨道，驱动机械抓手可以沿X轴、Y轴、Z轴移动，方便抓取料仓4中蛋筒12。驱动装置可以为气动驱动或电动驱动。

机壳上在出料口一侧设置有支架(图中未示出)，支架能够承托开口朝下的蛋筒12，三轴机械抓手平移将抓取的蛋筒12转移至支架上，等待其他自动夹爪取走。

本实施例中全自动蛋筒输出设备的其他结构设置与实施例1中相同，此处不再重复描述。

实施例4

如图26所示，本实施例提供一种食品输出设备，包括两台实施例1或2或3中所述的全自动蛋筒输出设备，两台全自动蛋筒输出设备相邻并且镜像设置在一起，安装固定在同一个转盘15上。

两台全自动蛋筒输出设备相邻并且镜像，可以采用吸嘴5-4彼此靠近的方式布置(吸气管彼此远离)。

转盘15旋转，可以灵活调整蛋筒输出方向。

本实施例中的食品输出设备，能够提高蛋筒输出速度，灵活调整蛋筒输出方向，适用于全自动的无人冰激凌站。

本实施例中全自动蛋筒输出设备的结构设置与实施例1或2或3中相同，此处不再重复描述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

1.一种全自动蛋筒输出设备，包括机壳，所述机壳上设置有出料口，其特征在于，还包括料仓传送系统、顶升系统和提取系统，所述料仓传送系统上安装若干组盛放蛋筒的料仓，所述蛋筒在所述料仓中竖直叠放，所述料仓在所述料仓传送系统的驱动下沿着循环输送路径移动；所述顶升系统设置在所述循环输送路径下方，任意一个料仓移动至所述出料口下方时，所述顶升系统将所述料仓中的蛋筒向上顶起；所述提取系统从所述料仓中逐个取出所述蛋筒。

2.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述料仓传送系统包括同步循环旋转的两条同步带，所述同步带的外侧设置有若干夹爪，两条所述同步带上下布置，所述料仓可拆卸地安装在两条所述同步带上下对应的夹爪上。

3.根据权利要求2所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述料仓传送系统还包括驱动电机、主动轴和两根竖向设置的从动轴，所述从动轴的上下两端均设置有同步轮，所述同步带安装在所述同步轮上；所述驱动电机驱动所述主动轴旋转，所述主动轴通过传动装置驱动任意一根从动轴旋转，从而驱动所述料仓沿着循环输送路径移动。

4.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述顶升系统包括驱动电机、软轴和导向机构，所述驱动电机牵引所述软轴的第一端，所述软轴的第二端穿过所述导向机构朝向出料口位置，在所述驱动电机牵引下，所述软轴的第二端可伸入或退出所述料仓，伸入所述料仓时将所述料仓中的蛋筒向上顶起。

5.根据权利要求4所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述导向机构包括导向槽和导向轮，所述导向槽带有90度折弯，所述导向轮设置在所述折弯处，所述软轴进入所述导向槽中，被所述导向轮限位。

6.根据权利要求4所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述软轴采用拉簧；所述软轴的第二端设置有向上的锥角，或者设置为球面状。

7.根据权利要求4所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述顶升系统还包括同步带，所述同步带与所述软轴的水平部分平行，所述软轴的第一端与所述同步带连接，所述驱动电机驱动所述同步带移动，所述同步带牵引所述软轴移动，在移动行程的两端设置有行程传感器。

8.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述料仓中所述蛋筒开口朝上竖向叠放；

所述提取系统包括吸嘴、吸气管和负压系统，所述吸嘴通过所述吸气管连接所述负压系统，所述吸气管向上伸出所述机壳，所述吸气管上端设置一段横臂，所述吸嘴设置在所述横臂端部并且位于所述出料口上方，所述吸嘴可升降，下降吸取一个所述蛋筒，上升将所述蛋筒从所述出料口取出。

9.根据权利要求8所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述吸气管包括套筒和伸缩管，所述伸缩管在所述套筒中可上下活动，并且可围绕轴线旋转，所述伸缩管与所述套筒之间密封，所述套筒下端连接所述负压系统，所述伸缩管上端连接所述吸嘴。

10.根据权利要求9所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述提取系统还包括升降驱动装置，所述升降驱动装置包括气缸或电缸，所述气缸或电缸的活塞杆通过紧固件与所述伸缩管连接，驱动所述伸缩管升降，从而驱动所述吸嘴升降。

11.根据权利要求9所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述机壳上对应所述吸气管设置有透孔，所述透孔中设置有直线轴承，所述伸缩管从所述直线轴承中穿过。

12.根据权利要求9所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述提取系统还包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括转角气缸，所述转角气缸的活塞杆通过拨杆与所述横臂接触，驱动所述伸缩管旋转，从而驱动所述吸嘴旋转。

13.根据权利要求12所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述机壳上在所述出料口一侧设置有支架，所述旋转驱动装置驱动所述吸嘴旋转将吸取的蛋筒转移至所述支架上。

14.根据权利要求8所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述负压系统包括三通接头、抽气泵和电磁开关阀，所述抽气泵、所述电磁开关阀通过三通接头连接所述吸气管，抽气时所述电磁开关阀关闭，所述抽气泵从所述吸气管中抽气，抽气结束之后，所述电磁开关阀打开释放所述吸气管中的负压。

15.根据权利要求14所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述三通接头与所述吸气管之间设置有过滤阀，所述过滤阀过滤气流中的蛋筒碎屑；

所述过滤阀下部安装有可拆卸的收集槽，蛋筒碎屑被过滤后落在所述收集槽内，打开所述收集槽清理其中的蛋筒碎屑。

16.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述出料口处设置有出料口开关装置，出料时所述出料口开关装置打开，出料结束时所述出料口开关装置关闭；

所述出料口开关装置为光圈式，包括若干叶片；

或者所述出料口开关装置为门式，包括一块或两块可平移的门板。

17.根据权利要求16所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述出料口的下方对应所述料仓设置有第一传感器，检测所述料仓是否到达所述出料口下方并且生成检测信号，通过该检测信号控制所述出料口开关装置。

18.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述出料口处设置有第二传感器，检测所述料仓内最上方的蛋筒高度并且生成检测信号，通过该检测信号控制所述提取系统。

19.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述机壳内在所述料仓传送系统一侧对应所述料仓设置有第三传感器和第四传感器，所述第三传感器检测所述料仓是否到达所述出料口下方并且生成检测信号，所述第四传感器检测到达所述出料口下方的料仓内的蛋筒数量并且生成检测信号，通过这两个检测信号控制所述料仓传送系统。

20.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述料仓传送系统的下方对应所述出料口设置有第五传感器，检测所述料仓的下端高度，通过该检测信号控制所述料仓传送系统。

21.根据权利要求4所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述料仓中的底部设置有托架，所述托架在所述料仓中可自由滑动，所述蛋筒叠放在所述托架上，所述软轴的第二端顶推所述托架，将所述料仓中的蛋筒向上顶起；

所述托架中设置有容纳腔，所述料仓中所述蛋筒开口朝上竖向叠放，位于最底层的所述蛋筒插入所述容纳腔中。

22.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述料仓中所述蛋筒开口朝下竖向叠放；

所述提取系统包括三轴机械抓手，所述机械抓手下降抓取一个所述蛋筒，上升将所述蛋筒从所述出料口取出。

23.根据权利要求22所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述机壳上在所述出料口一侧设置有支架，所述三轴机械抓手平移将抓取的蛋筒转移至所述支架上。

24.根据权利要求1所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述机壳包括顶板、侧壁、底板；所述出料口设置在所述顶板上，所述侧壁上设置有门，所述底板的侧边设置有固定耳。

25.根据权利要求24所述的全自动蛋筒输出设备，其特征在于，所述机壳内设置有若干根立柱，所述立柱上端与所述顶板连接，下端与所述底板连接；

每根所述立柱上设置若干阶梯，相邻的两根立柱上通过所述阶梯设置有安装座板，所述安装座板上设置传感器或电源组件。

26.一种食品输出设备，其特征在于，包括两台权利要求1-25任一项所述的全自动蛋筒输出设备，两台所述全自动蛋筒输出设备相邻并且镜像设置在一起，安装固定在同一个转盘上。