发明内容
为了弥补上述现有技术的不足,本发明提出一种筷勺自动分拣装置。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决:
一种筷勺自动分拣装置,用于将筷子和勺子分离,包括进料口、位姿矫正单元、分拣单元、筷子收集单元和勺子收集单元,所述分拣单元包括第一转动轮、第二转动轮和驱动部,所述第二转动轮的直径小于所述第一转动轮的直径,所述第一转动轮至少有两个,每两个相邻的第一转动轮之间设置一个第二转动轮,且所述第一转动轮的转轴和所述第二转动轮的转轴平行并在同一个水平面内,所述第一转动轮和所述第二转动轮之间的间隙足以使筷子通过而勺子通不过;所述位姿矫正单元用于接收所述进料口传送的筷子和勺子并对所述筷子的方向进行调整以使所述筷子的长度方向与所述第一转动轮的轴向相同;所述分拣单元用于接收所述位姿矫正单元传送的筷子和勺子,所述驱动部驱动所述第一转动轮和所述第二转动轮同步旋转以使勺子和筷子在所述第一转动轮和所述第二转动轮上运动;所述筷子收集单元设置在所述分拣单元的所述第一转动轮和所述第二转动轮下方,用于收集从所述第一转动轮和所述第二转动轮之间的间隙掉落的筷子;所述勺子收集单元设置在所述分拣单元的末端,用于收集从所述分拣单元的末端的第一转动轮上掉落的勺子。
优选地,所述位姿矫正单元包括第一斜板,其位于所述第一转动轮上方,所述第一斜板的长度方向与所述第一转动轮的径向呈30-60°,所述第一斜板的宽度方向与所述第一转动轮的轴向平行,所述第一斜板的长度为筷子长度的1~1.8倍。
优选地,所述位姿矫正单元还包括第二斜板,所述第二斜板位于所述第一斜板的下方用于接收从所述第一斜板的长度方向上滑下的筷子和勺子,所述第二斜板的长度方向从上往下向所述第一转动轮倾斜,所述第二斜板的长度方向与所述第一转动轮的径向呈30-60°,所述第二斜板的宽度方向与所述第一转动轮的轴向平行,所述第二斜板的长度为筷子长度的1~1.8倍。
优选地,所述第一斜板的长度方向的延长线与所述第二斜板的长度方向相交呈V型。
优选地,所述进料口的长边的长度为筷子长度的1.3~1.5倍,所述进料口的短边的长度为筷子长度的0.5~0.9倍,所述进料口的长边平行于所述第一转动轮的轴向。
优选地,所述第一转动轮的直径为27mm~33mm,所述第二转动轮的直径为12mm~18mm,所述第一转动轮和所述第二转动轮的长度各自独立的为筷子长度的1.3~1.5倍;所述第一转动轮和所述第二转动轮的转速相同且为1~3圈/秒。
优选地,还包括壳体,所述进料口、所述位姿矫正单元和所述分拣单元均设置在所述壳体上,且所述进料口位于所述位姿矫正单元上方,所述分拣单元位于所述位姿矫正单元下方;所述驱动部包括电机、同步带以及至少一个同步带齿轮,所述电机和所述至少一个同步带齿轮均固定在所述壳体上,所述电机的输出轴的齿轮、所述至少一个同步带齿轮、所述第一转动轮的转轴以及所述第二转动轮的转轴通过所述同步带传动连接。
优选地,所述第一转动轮有三个,所述第二转动轮有两个。
优选地,还包括传送带、餐盘和触发单元,所述餐盘包括餐盘本体和承接板,所述承接板与所述餐盘本体的一边活动连接,所述承接板用于承载筷子和勺子,所述传送带位于所述进料口上方用于传送所述餐盘,所述传送带的一外侧边还设有限位板,所述触发单元位于所述传送带上方,用于将所述承接板向下翻转使其承载的筷子和勺子落入所述进料口。
优选地,所述触发单元包括至少一个推拉式电磁铁和与所述推拉式电磁铁电连接的开关,所述推拉式电磁铁位于所述承接板的上方,所述开关位于所述传送带的末端靠所述餐盘本体接触后开启以触发所述推拉式电磁铁向下运动将所述承接板向下翻转。
本发明与现有技术对比的有益效果包括:本发明的筷勺自动分拣装置在进行分拣之前先通过位姿矫正单元对筷子的方向进行调整以确保分拣时筷子的长度方向与分拣单元中的转动轮的轴向相同,使得筷子能容易地通过转动轮之间的间隙而勺子继续运动到分拣单元的末端,同时,分拣单元采用大小不同直径的转动轮间隔排布,可以防止筷子运动过快而越过轮子也运动到分拣单元的末端。本发明可以更为准确地将筷子和勺子进行分类,提高了筷子和勺子回收的效率。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语,仅是互为相对概念,或是以产品的正常使用状态为参考的,而不应该认为是具有限制性的。
本发明提供一种筷勺自动分拣装置,用于将筷子和勺子分离,包括进料口、位姿矫正单元、分拣单元、筷子收集单元和勺子收集单元,所述分拣单元包括第一转动轮、第二转动轮和驱动部,所述第二转动轮的直径小于所述第一转动轮的直径,所述第一转动轮至少有两个,每两个相邻的第一转动轮之间设置一个第二转动轮,且所述第一转动轮的转轴和所述第二转动轮的转轴平行并在同一个水平面内,所述第一转动轮和所述第二转动轮之间的间隙足以使筷子通过而勺子通不过;所述位姿矫正单元用于接收所述进料口传送的筷子和勺子并对所述筷子的方向进行调整以使所述筷子的长度方向与所述第一转动轮的轴向相同;所述分拣单元用于接收所述位姿矫正单元传送的筷子和勺子,所述驱动部驱动所述第一转动轮和所述第二转动轮同步旋转以使勺子和筷子在所述第一转动轮和所述第二转动轮上运动;所述筷子收集单元设置在所述分拣单元的所述第一转动轮和所述第二转动轮下方,用于收集从所述第一转动轮和所述第二转动轮之间的间隙掉落的筷子;所述勺子收集单元设置在所述分拣单元的末端,用于收集从所述分拣单元的末端的第一转动轮上掉落的勺子。
其中,进料口配置为用于使筷子在进料口中有一个初步的方向限制,使筷子的长度方向不与第一转动轮的轴向垂直,筷子和勺子从进料口进入位姿矫正单元后,通过位姿矫正单元对筷子的方向进行调整以确保进入分拣单元时,筷子的长度方向与分拣单元中的转动轮的轴向相同,使得筷子能容易地通过转动轮之间的间隙而勺子继续运动到分拣单元的末端,同时,分拣单元采用大小不同直径的转动轮间隔排布,可以防止筷子运动过快而越过轮子也运动到分拣单元的末端,通过这样的技术方案,可以使得勺子和筷子的分类更准确,不会错分混淆,提高了筷子和勺子回收的效率。
在一些优选的实施方式中,所述位姿矫正单元包括第一斜板,所述第一斜板位于所述第一转动轮上方,所述第一斜板的长度方向与所述第一转动轮的径向呈30-60°,所述第一斜板的宽度方向与所述第一转动轮的轴向平行,所述第一斜板的长度为筷子长度的1~1.8倍。
在一些优选的实施方式中,所述位姿矫正单元还包括第二斜板,所述第二斜板位于所述第一斜板的下方用于接收从所述第一斜板的长度方向上滑下的筷子和勺子,所述第二斜板的长度方向从上往下向所述第一转动轮倾斜,所述第二斜板的长度方向与所述第一转动轮的径向呈30-60°,所述第二斜板的宽度方向与所述第一转动轮的轴向平行,所述第二斜板的长度为筷子长度的1~1.8倍。
在一些优选的实施方式中,所述第一斜板的长度方向的延长线与所述第二斜板的长度方向相交呈V型。
在一些优选的实施方式中,所述进料口的长边的长度为筷子长度的1.3~1.5倍,所述进料口的短边的长度为筷子长度的0.5~0.9倍,所述进料口的长边平行于所述第一转动轮的轴向。
在一些优选的实施方式中,所述第一转动轮的直径为27mm~33mm,所述第二转动轮的直径为12mm~18mm,所述第一转动轮和所述第二转动轮的长度各自独立的为筷子长度的1.3~1.5倍;所述第一转动轮和所述第二转动轮的转速相同且为1~3圈/秒。
在一些优选的实施方式中,还包括壳体,所述进料口、所述位姿矫正单元和所述分拣单元均设置在所述壳体上,且所述进料口位于所述位姿矫正单元上方,所述分拣单元位于所述位姿矫正单元下方;所述驱动部包括电机、同步带以及至少一个同步带齿轮,所述电机和所述至少一个同步带齿轮均固定在所述壳体上,所述电机的输出轴的齿轮、所述至少一个同步带齿轮、所述第一转动轮的转轴以及所述第二转动轮的转轴通过所述同步带传动连接。
在一些优选的实施方式中,所述第一转动轮有三个,所述第二转动轮有两个。
在一些优选的实施方式中,还包括传送带、餐盘和触发单元,所述餐盘包括餐盘本体和承接板,所述承接板与所述餐盘本体的一边活动连接,所述承接板用于承载筷子和勺子,所述传送带位于所述进料口上方用于传送所述餐盘,所述传送带的一外侧边还设有限位板,所述触发单元位于所述传送带上方,用于将所述承接板向下翻转使其承载的筷子和勺子落入所述进料口。
在一些优选的实施方式中,所述触发单元包括至少一个推拉式电磁铁和与所述推拉式电磁铁电连接的开关,所述推拉式电磁铁位于所述承接板的上方,所述开关位于所述传送带的末端靠所述餐盘本体接触后开启以触发所述推拉式电磁铁向下运动将所述承接板向下翻转。
以下通过更具体的实施方式对本发明做更详细的阐述。
如图1-8所示,筷勺自动分拣装置包括进料口1、位姿矫正单元2、分拣单元3、筷子收集单元4和勺子收集单元5。
分拣单元3包括第一转动轮31、第二转动轮32和驱动部33,第二转动轮32的直径小于第一转动轮31的直径,第一转动轮31至少有两个(本例中为3个),每两个相邻的第一转动轮31之间设置一个第二转动轮32(本例中,第二转动轮为2个),且第一转动轮31的转轴311和第二转动轮的转轴321平行并在同一个水平面内,第一转动轮31和第二转动轮32之间的间隙足以使筷子通过而勺子通不过,驱动部33驱动第一转动轮31和第二转动轮32同步旋转以使勺子和筷子在第一转动轮31和第二转动轮32上运动。其中,较佳的是,第一转动轮31的直径为27mm~33mm(本例中为30mm),第二转动轮32的直径为12mm~18mm(本例中为15mm),第一转动轮31和第二转动轮32的长度各自独立的为筷子长度的1.3~1.5倍(本例中第一转动轮31和第二转动轮32的长度均为300mm),第一转动轮31和第二转动轮32的转速相同且为1~3圈/秒。
进料口1配置为用于使筷子在进料口中有一个初步的方向限制,使筷子的长度方向不与第一转动轮的轴向垂直,具体来说,在本例中,进料口1呈矩形,其长边的长度m为筷子长度的1.3~1.5倍,短边的长度n为筷子长度的0.5~0.9倍,进料口的长边平行于第一转动轮的轴向。
位姿矫正单元2用于接收进料口传送的筷子和勺子并对筷子的方向进行调整,调整后筷子的长度方向与第一转动轮31的轴向相同。具体来说,在本例中,位姿矫正单元2包括第一斜板21,其位于第一转动轮31上方,第一斜板21的长度方向(即筷子和勺子下滑的方向)与第一转动轮31的径向呈30-60°(本例中设置为45°),第一斜板21的宽度方向与第一转动轮31的轴向平行,第一斜板21的长度为筷子长度的1~1.8倍,可达到较好的筷子位姿矫正效果。进一步优选地,位姿矫正单元2还包括第二斜板22,第二斜板22位于第一斜板21的下方用于接收从第一斜板21的长度方向上滑下的筷子和勺子,第二斜板22在长度方向上从上往下地向第一转动轮31倾斜,第二斜板22的长度方向与第一转动轮的径向呈30-60°(本例中设置为45°),第二斜板22的宽度方向与第一转动轮31的轴向平行,第二斜板的长度为筷子长度的1~1.8倍,通过设置第二斜板,可以进一步调整筷子的方向,并可以对筷子和勺子进行一个缓冲避免在分拣单元中堵塞。更为优选的是,第一斜板21的长度方向的延长线与第二斜板22的长度方向相交呈V型,以保证从第一斜板21下滑的筷子和勺子全部落入第二斜板22中。
筷子收集单元4设置在分拣单元的第一转动轮31和第二转动轮32下方,用于收集从第一转动轮31和第二转动轮32之间的间隙掉落的筷子,筷子收集单元4例如可以是篮子、盘子等,勺子收集单元5设置在分拣单元的末端,用于收集从分拣单元的末端的第一转动轮上掉落的勺子,勺子收集单元5例如可以是篮子、盘子等。
在本例中,筷勺自动分拣装置还包括壳体6,进料口1、位姿矫正单元2和分拣单元3均设置在壳体6内,例如,进料口1可以是壳体的一个开口,位姿矫正单元2中的第一斜板21和第二斜板22均可拆卸地连接在壳体上,第一转动轮31和第二转动轮32可拆卸地连接在壳体的两相对的板之间。进料口1位于位姿矫正单元2的第一斜板21上方,分拣单元3位于位姿矫正单元2的第二斜板22下方;驱动部33具体地包括电机331、同步带332以及至少一个同步带齿轮333(本例中为一个),电机331和同步带齿轮333均固定在壳体6上,电机331的输出轴的齿轮(图中未示意)、同步带齿轮333、第一转动轮31的转轴311以及第二转动轮32的转轴321通过同步带332传动连接。在本例中,筷勺自动分拣装置还包括传送带7、餐盘8和触发单元9,餐盘8包括餐盘本体81和承接板82,承接板82与餐盘本体8的一边活动且可拆卸连接,承接板82用于承载筷子和勺子,传送带7位于进料口1上方用于传送餐盘8,触发单元9位于传送带7上方,用于将经由传送带7传送到触发单元下方的餐盘上的承接板向下翻转使其承载的筷子和勺子落入进料口,其中,如图4-6所示,触发单元9安装在壳体6内的上部,包括至少一个推拉式电磁铁91(本例中为两个)和与推拉式电磁铁91电连接的开关92,推拉式电磁铁91在承接板的上方,开关92位于传送带的末端靠餐盘本体接触后开启以触发推拉式电磁铁向下运动将承接板向下翻转,从而使筷子和勺子掉落到进料口1。传送带7一外侧边还设有限位板71,通过该限位块的限位,使得餐盘位于该限位板和触发单元之间且承接板82刚好位于电磁铁91的下方。承接板82与餐盘本体81的一边活动连接的方式,可以是如图7-8所示:承接板82与餐盘本体81通过一固定架83和轴84连接,固定架83固定在餐盘本体81上,承接板82通过轴84连接在固定架83上,在餐盘本体81的边缘设有至少一个第一凹槽811(本例中为2个),在承接板82的一侧相应位置设有与第一凹槽811配合的第一凸起821(本例中为2个),在餐盘本体的底部设有至少一个第二凹槽812(本例中为2个),在承接板82的底面相应位置设有与第二凹槽812配合的第二凸起822(本例中为2个),当承接板82用于承载筷子和勺子时,第一凹槽811和第一凸起821配合使得承接板82的顶面与餐盘本体81的顶面基本齐平,当推拉式电磁铁91向下推承接板时,第一凹槽811和第一凸起821分离,承接板82向下翻转180°折叠并通过第二凹槽812与第二凸起822的配合使得承接板82的底面与餐盘本体81的底面固定。在另一例中,承接板82与餐盘本体81的一边活动连接的方式还可以是:承接板82与餐盘本体81通过带自锁功能的合页进行活动连接,当推拉式电磁铁91向下推承接板时,承接板向下翻转90°或180°(优选是翻转180°使承接板折叠到餐盘的底部,以便餐盘的叠放回收)。
在本例中,餐盘可以采用食品级塑料或不锈钢等作为主要材料,壳体可以由金属板件(如304不锈钢)通过焊接进行连接形成整体形状,并在壳体上预先形成与第一斜板和第二斜板尺寸匹配的沟槽,使得第一斜板和第二斜板可拆卸地连接在壳体上,第一斜板和第二斜板可使用不锈钢或食品级塑料作为主要材料,可拆卸定期清理,电机可以通过焊接或螺钉连接等方式连接在壳体的一侧外部。在壳体的下半部分,转轴穿过转动轮和壳体上预留好的孔位将转动轮固定好,转轴、同步带齿轮可以使用不锈钢作为主要材料,以便定期拆洗维护,转动轮4可以使用食品级橡胶作为主要材料,其形状尺寸可根据选用餐具尺寸进行调整,同步带齿轮采用型号HTPT19S5M100-A-P6.35,齿数:19,材质:[钢]S45C相当,同步带7的型号为120XL037的梯形齿橡胶同步带;电机8可以采用东方力TL型号:3TNIK15A-A,功率15W。在壳体的上半部分,推拉式电磁铁和开关可以通过螺钉固定在壳体上,推拉式电磁铁采用ELECALL品牌EML-1564B,行程开关10采用德力西LX19-111。
本例中筷勺自动分拣装置的工作过程如下:
承载着筷子和勺子的餐盘在传送带上运行,当餐盘运行到传送带的末端时,餐盘本体81与开关92接触,开启开关92触发推拉式电磁铁91向下运动将承接板82向下翻转,使筷子和勺子掉落到进料口1中,进料口对筷子有一个初步的方向限制。从进料口出来后的筷子和勺子掉落到位姿矫正单元2中的第一斜板21上,从第一斜板21的长度方向上滑下,在下滑的过程中,筷子的方向被进一步矫正,然后掉落到位姿矫正单元2中的第二斜板22上,通过第二斜板22的长度方向滑落到分拣单元的前端的第一转动轮31上。第一转动轮31和第二转动轮32在驱动部的驱动下同步向一个方向转动,在第一转动轮31和第二转动轮32的带动下,勺子和筷子都会向前运动,在运动过程中,筷子从第一转动轮31和第二转动轮32之间的间隙掉落到筷子收集单元中,而勺子则会运动到分拣单元的末端,从末端的第一转动轮31上掉落到勺子收集单元中,从而实现筷子和勺子的准确且高效的分拣。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应当视为属于本发明的保护范围。