CN111924246A - 一种掀膜开盒装置、智能烹饪设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掀膜开盒装置、智能烹饪设备和存储介质，该掀膜开盒装置用于对盒口被封膜的盒子进行掀膜开盒操作，包括传送机构以及夹膜机构，在膜片前端被夹膜机构夹住后，传送机构传送盒子继续前行使得膜片被往后掀开从而实现开盒，设有用于检测盒子位置的检测开关，检测开关检测到盒子到达了膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子的位置则令夹膜机构松开。在膜片前端被夹膜机构夹住后，盒子继续前行使得膜片被往后掀开从而实现开盒，盒子到达某个位置，膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子，检测开关感应到盒子到达此位置则令夹膜机构松开，从而使得膜片可以跟随盒子继续前行直至移出本装置。

Description

一种掀膜开盒装置、智能烹饪设备和存储介质

技术领域

本发明涉及包装盒开盒设备技术领域，尤其涉及一种掀膜开盒装置、智能烹饪设备和存储介质。

背景技术

为了保证食品调料达到防潮、防腐、防氧化、保鲜等目的，往往采用塑封膜将食品包装盒或料盒的顶部封住。当需要打开食品包装盒、保鲜盒或料盒时，通常采用手动撕膜的方式。为了减少人工成本，市面上出现了很多自动撕膜装置。如专利文献CN209009057U-塑封膜撕开装置，公开了一种塑封膜撕开装置包括包装盒输送装置、塑封膜识别部件以及塑封膜拉拽部件，塑封膜识别部件包括直线电机、拉环以及位置传感器，塑封膜拉拽部件包括电磁铁、滚轴以及固定块，电磁铁与滚轴相连以使滚轴与固定块相接触，拉环将塑封膜输送至滚轴与固定块之间并被滚轴与固定块夹持，滚轴驱动器与滚轴相连并驱动滚轴绕滚轴的轴向转动，从而将塑封膜撕开。在该方案中，塑封膜会完全从包装盒上脱落，然后掉落到滚轴下方的收集盒中，而包装盒则从包装盒输送装置的出口处移出。这使得废弃的塑封膜和包装盒需要分开收集，较为麻烦。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种掀膜开盒装置，其使膜片可以与下料后的盒子一同收集。

为了解决上述技术问题，本发明的一种掀膜开盒装置，用于对盒口被封膜的盒子进行掀膜开盒操作，包括用于传送盒子前行的传送机构以及用于把膜片前端夹住的夹膜机构，在膜片前端被夹膜机构夹住后，传送机构传送盒子继续前行使得膜片被往后掀开从而实现开盒，设有用于检测盒子位置的检测开关，检测开关检测到盒子到达了膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子的位置则令夹膜机构松开。

进一步地，检测开关设在盒子前行路径上且位于夹膜机构前方，其感应盒子到达的方式是被盒子挤开从而令夹膜机构松开。

进一步地，检测开关在被盒子前行越过后自动复位从而令夹膜机构恢复初始状态。

进一步地，设有对检测开关施加复位力的弹性件。

进一步地，盒子倒置前行，检测开关和夹膜机构位于盒子下方。

进一步地，还包括位于夹膜机构前方的下料口，盒子在途经夹膜机构被掀膜开盒之后，继续前行至下料口处下料。

进一步地，包括连接在夹膜机构与检测开关之间的拉拽机构，夹膜机构包括两个夹持件，拉拽机构具体连接其中一个夹持件，检测开关被盒子挤开则拉拽机构拉拽该夹持件从而使其远离另一个夹持件，夹膜机构实现松开。

进一步地，拉拽机构包括连杆，其一端铰接检测开关，另一端铰接夹持件。

进一步地，包括控制夹膜机构和传送机构的控制器，检测开关是连接控制器的位置传感器。

进一步地，包括连接控制器的膜片夹持检测机构，所述位置传感器设在与夹膜机构对应处，当该位置传感器检测到盒子前端到达了夹膜机构时，控制器则利用膜片夹持检测机构检测膜片是否已被夹膜机构夹住。

进一步地，控制器若检测出膜片未被夹住，则控制传送机构传送盒子倒退至夹膜机构后方再重新前行，重新进行掀膜开盒操作。

进一步地，膜片夹持检测机构是连接控制器的夹膜检测电路，夹膜机构包括两块夹持件，膜检测电路的两个检测端子分别设在两块夹持件处，两块夹持件在未夹住膜片的状态下相互接触则两个检测端子随之相互接触从而接通电回路，两块夹持件夹住膜片则两个检测端子被膜片隔开从而断开电回路。

一种智能烹饪设备，包括自动烹饪机和掀膜开盒装置，该掀膜开盒装置为如上所述的掀膜开盒装置，自动烹饪机位于掀膜开盒装置的所述下料口下方以承接食物并在接到食物之后进行烹饪。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被控制器执行时实现以下步骤：接收检测开关的检测信号，根据检测信号确定盒子到达了膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子的位置则令夹膜机构松开。

在膜片前端被夹膜机构夹住后，盒子继续前行使得膜片被往后掀开从而实现开盒，盒子到达某个位置，膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子，检测开关感应到盒子到达此位置则令夹膜机构松开，从而使得膜片可以跟随盒子继续前行直至移出本装置。

附图说明

图1是本发明的一种掀膜开盒装置(开盒下料装置)的立体结构第一示意图，图中盒子即将从装置中移出；

图2是图1的掀膜开盒装置的立体结构第二示意图，图中隐去了盒子；

图3是图1的掀膜开盒装置的仰视图，图中隐去了底座；

图4是图1的掀膜开盒装置的右侧上方视角下的结构示意图，图中隐去了底座和限位块；

图5是图1的掀膜开盒装置在隐去了底座和限位块的外侧壁之后的左视图，盒子未移动至联动轮处，联动轮处于上扬状态；

图6是图1的掀膜开盒装置在隐去了底座和限位块的外侧壁之后的左视图，盒子已移动至联动轮处，联动轮被盒子压住而下移；

图7是图1的掀膜开盒装置在隐去了限位块之后的右侧上方视角下的结构示意图，图中盒子前端刚前行至下料口处。

附图说明：10、底座；11、下料口；12、通道入口；13、通道出口；14、承托部；20、限位块；21、长条形缺口；30、盒子导向通道；31、校准段；32、输送段；40、盒子；401、右侧缘；402、左侧缘；40-1/40-2/40-3、输送轮组；41-1、输送轮；42-1/42-2/42-3、传动轴；50、掀膜齿轮组；51、主动掀膜齿轮；52、被动掀膜齿轮；53、传动轴；60、电机；61/62/63/64、传动带；70、压紧轮；71、扭簧；80、下压轮；81、扭簧；90、联动轮；91、扭簧安装件；92、扭簧；93、支撑杆；94、连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，其中，本发明请求保护的技术内容主要涉及图1、图2、图5和图6。

一种智能烹饪设备的掀膜开盒装置(开盒下料装置)如图1所示，该智能烹饪设备包括未图示出的机械手和自动烹饪机。机械手把盒口被封膜的盒子40倒置放入掀膜开盒装置中后，掀膜开盒装置对盒子40进行掀膜开盒操作。如图2所示，掀膜开盒装置底部设有下料口11，自动烹饪机位于下料口11下方。掀膜开盒装置对盒子40进行掀膜开盒之后，使盒子40中的食物从下料口11处掉落，自动烹饪机则承接所掉落的食物并在接到食物之后进行烹饪。

如图1所示，掀膜开盒装置包括底座10以及设置在底座10上表面左、右两侧的限位块20。限位块20沿着底座10的长度方向设置。两个限位块20之间的空隙构成盒子导向通道30以导引盒子40沿着固定的前行路径移动。盒子导向通道30包括位于起始端的校准段31，以及随后的输送段32。校准段31从通道入口12处开始逐渐缩窄，直至与输送段32宽度一致为止。两个限位块20靠内的一侧的底部都开有沿着限位块20长度方向的长条形缺口21以供盒子40左、右两侧缘401、402伸入。长条形缺口21的与校准段31对应的一截，其高度从通道入口12处开始逐渐降低。机械手把倒置的盒子40从通道入口12处推入盒子导向通道30中，则盒子40左、右两侧缘401、402伸入到长条形缺口21中。由于校准段31是由宽逐渐缩窄的，通道入口12处的宽度大于盒子40宽度，盒子40被从通道入口12处推入时，盒子40可以往左或者往右偏移些许，并且由于长条形缺口21起始端的高度由高逐渐降低，长条形缺口21在通道入口12处的高度较高，盒子40可以在垂直高度方向上偏移些许，如此设计，使得盒子的进入位置的容差性较好，便于盒子40推入。当盒子40被从通道入口12处逐渐推入盒子导向通道30内时，盒子40顺着校准段31和长条形缺口21移动，从而准确地进入到输送段32中，这样就可以按照固定的前行路径移动了。以盒子40前行方向为前，即通道入口12处为后，通道出口处为前。读者面向通道入口12，其右手边为该掀膜开盒装置的右侧，左手边为该掀膜开盒装置的左侧。

如图3所示，底座10顶部设有三组输送轮组40-1、40-2、40-3，沿着输送段32(即盒子40前行路径)依次排列。以输送轮组40-1为例详细说明输送轮组的具体结构：输送轮组40-1包括两个输送轮41-1，两个输送轮41-1分别固定在传动轴42-1的两端。两个输送轮41-1分别位于输送段32左、右两侧，且位于对应的长条形缺口21下方。底座10顶部在输送段32左、右两侧设有作为夹膜机构/开盒机构的掀膜齿轮组50。掀膜齿轮组50位于长条形缺口21下方。掀膜齿轮组50位于第一输送轮组40-1、40-2前方，而位于第二输送轮组40-3后方。相互啮合的主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52作为掀膜齿轮组50的两个夹持件，待膜片被送入两者之间夹住所述膜片。左、右两侧相对的两个主动掀膜齿轮51通过传动轴53连接。底座10中设有控制器(图中未示出)以及与控制器电连接的电机60。在本实施例中，以输送轮组40-1、40-2、40-3和电机60作为传送机构。电机60通过传动带61连接至传动轴42-1右端，传动轴42-1左端通过传动带62连接传动轴42-2左端，传动轴42-2右端再通过传动带63连接传动轴53右端，传动轴53左端再通过传动带64连接传动轴42-3左端。电机60驱动传动带61转动，传动带61再带动传动轴42-1转动，从而使：位于传动轴42-1两端的输送轮41-2向前转动，传动轴42-1再通过传动带62来带动传动轴42-2转动，以此类推，如此则可利用电机60驱动各个输送轮组40-1、40-2、40-3和主动掀膜齿轮51均向前转动。各个输送轮组40-1、40-2、40-3向前转动传送盒子40前行，主动掀膜齿轮51随着各个输送轮组40-1、40-2、40-3的转动而转动，从而进行夹膜。各个输送轮组40-1、40-2、40-3不向前转动，也就是不传送盒子40前行，则主动掀膜齿轮51不向前转动，从而不进行夹膜。如图4或图5所示，限位块20在各个输送轮组40-1、40-2、40-3上方设有压紧轮70。在盒子40未被推入时，压紧轮70抵在对应的输送轮上，而在盒子40被推入后，盒子40的两侧缘401、402就会挤进压紧轮70和对应的输送轮之间，从而把压紧轮70抬起，压紧轮70就受到作为弹性复位件的扭簧71因压紧轮70被抬起而产生的复位力，从而把盒子40压紧在输送轮组40-1、40-2、40-3上。

盒子40的长度长于校准段31的长度，机械手把盒子40从通道入口12处推入时，盒子40前端会进入到输送段32中，其两侧缘401、402就被挤压在压紧轮70和输送轮41-1之间。电机60驱动输送轮组40-1、40-2、40-3向前转动，从而带动盒子40前行。由于扭簧71对压紧轮70产生向下的压力，使盒子40能够对输送轮形成下压力，从而不会打滑空转。限位块20在掀膜齿轮组50上方设有作为送膜件的下压轮80，下压轮80上方设有作为弹性复位件的扭簧81。主动掀膜齿轮51和全部输送轮顶部位于同一水平高度，而被动掀膜齿轮52顶部则略低于主动掀膜齿轮51顶部。下压轮80位于主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52之间，且其底部低于主动掀膜齿轮51顶部。盒子40前行至掀膜齿轮组50处时，由于盒子40的膜片超出盒体外沿且材质较为柔软，所以盒子40的膜片前端会先接触到下压轮80，从而受下压轮80的导引向下拐入主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52之间。在各个输送轮组传送盒子前行的过程中，主动掀膜齿轮51会随着输送轮组的转动而转动，从而能够把拐入的膜片前端带入到主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52之间，使其被夹住。而盒子40继续前行会把下压轮80向上顶起，扭簧81被压缩，各个输送轮组传送盒子40及膜片继续前行，而膜片前端被夹在主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52之间，从而使膜片被往后掀开进而实现开盒。在盒子40继续前行越过下压轮80后，下压轮80在扭簧81的作用下复位。

在盒子40经过掀膜齿轮组50时，膜片可能会未伸入主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52之间，即没有被夹住。在这种情况下，盒子40的膜片不会被掀开。为避免发生此情况，本实施例还设有夹膜检测电路以检测膜片是否被夹住，具体地：采用导电金属制成主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52，以主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52作为检测端子从而组成夹膜检测电路，使主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52分别电连接至控制器。主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52在未夹住膜片的状态下相互接触从而接通电回路。在盒子40的膜片伸入主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52之间被夹住之后，主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52被膜片间隔开从而断开电回路。由于膜片超出盒体外沿，膜片前端会先移动到掀膜齿轮组50位置处并受下压轮80的导引拐向掀膜齿轮组50，在盒子继续前行至掀膜齿轮组50处时，若夹膜成功，膜片前端已经被掀膜齿轮组50夹住了，因此，可以在盒子前行至掀膜齿轮组50处时检测电回路是否已断开，从而检测出是否夹膜成功。为此，本实施例在掀膜齿轮组50上方设置一个电连接控制器的位置传感器(图中未示出)，以位置传感器作为检测开关来检测盒子40前端是否到达掀膜齿轮组50所在位置。该位置传感器位于限位块20的内侧。若位置传感器检测到盒子40前端到达了掀膜齿轮组50处，控制器就检测夹膜检测电路是否已断开：若电回路已断开，则意味着膜片被夹住，可以成功掀开膜片；若电回路未被断开，则意味着膜片没有被夹住，无法掀开膜片。若电回路未被断开，控制器就控制电机60反转，驱动盒子40退回至掀膜齿轮组50之后，然后再控制电机60正转，驱动盒子40前端重新前行至掀膜齿轮组50处以进行掀膜开盒操作。

在本实施例中，以夹膜检测电路作为膜片夹持检测机构，非优先地，膜片夹持检测机构可以改为光电传感器。该光电传感器位于掀膜齿轮组50朝内的旁侧，且与主动掀膜齿轮51和被动掀膜齿轮52之间的夹持点处于同一水平高度。膜片受下压轮80的导引拐向掀膜齿轮组50，从而在主动掀膜齿轮的转动下卷入到主动掀膜齿轮和被动掀膜齿轮之间被夹住，从而触发光电传感器发出信号。控制器根据光电传感器的信号即可确定膜片是否被夹住。

如图2所示，下料口11位于掀膜齿轮组50前方，盒子40在经过掀膜齿轮组50被掀开膜片实现开盒之后，继续前行至下料口11处，盒子40中的食物从下料口11处下料到下方的自动烹饪机(图中未示出)中。如图7所示，底座10在下料口11左、右两旁侧留有承托部14，盒子40在移动下料的过程中，因盒口左、右两侧缘401、402始终被承托部14承托住而保持稳定。输送轮组40-3设置在下料口11前方，为盒子40提供继续前行的动力，避免盒子40在前端传送时动力不足。

如图5所示，底座10顶部左、右两侧分别在与通道出口13对应的位置处设有联动轮90。联动轮90位于输送轮组40-3前方，且联动轮90与掀膜齿轮组50的距离小于盒子40的长度。联动轮90固定在扭簧安装件91上，扭簧安装件91底部装有扭簧92，扭簧92抵在底座10底部上从而使联动轮90在未受到盒子下压时保持上扬状态。支撑杆93始端铰接在底座10底部，被动掀膜齿轮52固定在支撑杆93末端。扭簧安装件91中部通过连杆94连接支撑杆93。如图5所示，联动轮90处于上扬状态，其顶部高于各个输送轮的顶部，被动掀膜齿轮52紧靠在主动掀膜齿轮51上。如图6所示，盒子40移动至联动轮90处，向下挤压联动轮90，使其下移挤压扭簧92，使得扭簧安装件91在扭簧92的形变下向前转动，从而拉动连杆94向前移动，进而拉动支撑杆93向前转动，使得固定在支撑杆93上的被动掀膜齿轮52向前移动，与主动掀膜齿轮51脱离，松开被夹住的膜片。此时，由于联动轮90与掀膜齿轮组50的距离小于盒子40长度，盒子40的末端仍粘着膜片，膜片未完全从盒子40上脱落，盒子40连同膜片一起前行，越过联动轮90，从作为收集口的通道出口13处移出本掀膜开盒装置，掉落至通道出口13下方的垃圾收集箱中。联动轮90在被盒子40越过后不再受到盒子40的下压力，在扭簧92的作用下自动复位。

在本实施例中，以联动轮90作为检测开关来检测盒子是否到达了膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子的位置，其通过扭簧安装件91来铰接作为拉拽机构的连杆94前端，连杆94后端铰接支撑杆93，被动掀膜齿轮52固定在支撑杆93，实现自动松膜。盒子40刚越过掀膜齿轮组50时，膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子。上述的位置传感器位于掀膜齿轮组50上方，则可以利用该位置传感器检测盒子40是否越过了掀膜齿轮组50，因此，作为一种替换的实施方式，改为采用上述的位置传感器来检测盒子是否到达了膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子的位置，且拉拽机构改为直线电机，直线电机与支撑杆93传动连接。当位置传感器检测到盒子40前端到达掀膜齿轮组50处时，控制器则检测是否夹膜成功，而当位置传感器检测到盒子40越过了掀膜齿轮组50后，控制器则启动直线电机推动支撑杆93向前转动，使被动掀膜齿轮52向前移动，从而使其与主动掀膜齿轮51脱离，松开被夹住的膜片。

Claims (14)

1.一种掀膜开盒装置，用于对盒口被封膜的盒子进行掀膜开盒操作，包括用于传送盒子前行的传送机构以及用于把膜片前端夹住的夹膜机构，在膜片前端被夹膜机构夹住后，传送机构传送盒子继续前行使得膜片被往后掀开从而实现开盒，其特征是：设有用于检测盒子位置的检测开关，检测开关检测到盒子到达了膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子的位置则令夹膜机构松开。

2.如权利要求1所述的掀膜开盒装置，其特征是：检测开关设在盒子前行路径上且位于夹膜机构前方，其感应盒子到达的方式是被盒子挤开从而令夹膜机构松开。

3.如权利要求2所述的掀膜开盒装置，其特征是：检测开关在被盒子前行越过后自动复位从而令夹膜机构恢复初始状态。

4.如权利要求3所述的掀膜开盒装置，其特征是：设有对检测开关施加复位力的弹性件。

5.如权利要求2所述的掀膜开盒装置，其特征是：盒子倒置前行，检测开关和夹膜机构位于盒子下方。

6.如权利要求5所述的掀膜开盒装置，其特征是：还包括位于夹膜机构前方的下料口，盒子在途经夹膜机构被掀膜开盒之后，继续前行至下料口处下料。

7.如权利要求1或2所述的掀膜开盒装置，其特征是：包括连接在夹膜机构与检测开关之间的拉拽机构，夹膜机构包括两个夹持件，拉拽机构具体连接其中一个夹持件，检测开关被盒子挤开则拉拽机构拉拽该夹持件从而使其远离另一个夹持件，夹膜机构实现松开。

8.如权利要求7所述的掀膜开盒装置，其特征是：拉拽机构包括连杆，其一端铰接检测开关，另一端铰接夹持件。

9.如权利要求1所述的掀膜开盒装置，其特征是：包括控制夹膜机构和传送机构的控制器，检测开关是连接控制器的位置传感器。

10.如权利要求9所述的掀膜开盒装置，其特征是：包括连接控制器的膜片夹持检测机构，所述位置传感器设在与夹膜机构对应处，当该位置传感器检测到盒子前端到达了夹膜机构时，控制器则利用膜片夹持检测机构检测膜片是否已被夹膜机构夹住。

11.如权利要求10所述的掀膜开盒装置，其特征是：控制器若检测出膜片未被夹住，则控制传送机构传送盒子倒退至夹膜机构后方再重新前行，重新进行掀膜开盒操作。

12.如权利要求10或11所述的掀膜开盒装置，其特征是：膜片夹持检测机构是连接控制器的夹膜检测电路，夹膜机构包括两块夹持件，膜检测电路的两个检测端子分别设在两块夹持件处，两块夹持件在未夹住膜片的状态下相互接触则两个检测端子随之相互接触从而接通电回路，两块夹持件夹住膜片则两个检测端子被膜片隔开从而断开电回路。

13.一种智能烹饪设备，包括自动烹饪机和掀膜开盒装置，其特征是：该掀膜开盒装置为权利要求6所述的掀膜开盒装置，自动烹饪机位于掀膜开盒装置的所述下料口下方以承接食物并在接到食物之后进行烹饪。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是该程序被控制器执行时实现以下步骤：接收检测开关的检测信号，根据检测信号确定盒子到达了膜片已被往后掀开实现开盒但膜片后端尚未掀离盒子的位置则令夹膜机构松开。

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