CN113854863A - 基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机及其牛排煎制方法 - Google Patents

基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机及其牛排煎制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机及其牛排煎制方法。现有牛排煎制机的双面煎制模式导致牛排两面煎制不均匀。本发明的两个L形悬挂件由丝杆型线性模组同步驱动；两根连接轴与两个L形悬挂件分别构成转动副；两根连接轴的一端与加热筐两侧分别固定，另一端与两个正方形滑块分别固定；正方形滑块与滑轨的中间轨道段构成滑动副，滑轨的中间轨道段相对两个端部轨道段内凹设置；正方形滑块上固定扇形齿轮；齿条与滑轨固定，并位于滑轨的中间轨道段位置；正方形滑块位于滑轨的中间轨道段时，扇形齿轮与齿条啮合；齿条与前、后加热板的间距对齐。本发明采用一个动力便实现翻面过程，且可有效避免牛排两面煎制不均匀的问题。

Description

基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机及其牛排煎制方法
技术领域
本发明涉及牛排煎制机，具体涉及一种基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机及其牛排煎制方法。
背景技术
近年来，随着人们消费观念的变化，牛排已成为了人们日常生活中正餐的选择之一。相较于市面网购平台上价格二十元左右的速冻牛排，餐厅里一道成品牛排的价格至少是其三至四倍，而选择在家中煎制牛排的人群较少，其主要原因在于费时费力。
目前，市场主流的全自动牛排煎制机均采用双面加热煎制模式对牛排上下表面同时进行煎制，而由于食用油受到重力向下流动的特性，导致食用油在牛排下表面堆积，因此这种煎制方式会产生明显的上下表面煎制不均匀的问题，造成牛排上生下熟的情况，所煎制的牛排无法达到食用标准。
发明内容
本发明针对目前市场主流全自动牛排煎制机中双面加热煎制模式所导致的牛排上下表面煎制不均匀问题，提供一种基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机及其牛排煎制方法。
本发明基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，包括前加热板、后加热板、丝杆型线性模组、L形悬挂件、连接轴、加热筐和扇形齿轮翻面机构；外框架固定在底板上；加热板支架置于外框架内，并与底板固定；所述的加热板支架开设有矩形槽；所述的前加热板和后加热板均固定在加热板支架上，且分设在加热板支架的矩形槽两侧；丝杆型线性模组的底座固定在外框架顶部，丝杆型线性模组由伺服电机驱动；两个L形悬挂件与丝杆型线性模组的螺母块两侧分别固定；两根连接轴同轴设置，且与两个L形悬挂件分别构成转动副；两根连接轴的一端与加热筐两侧分别固定。
所述的扇形齿轮翻面机构包括扇形齿轮、齿条、正方形滑块和滑轨；所述的正方形滑块开设有封闭型滑槽，封闭型滑槽环绕正方形滑块的四个侧壁布置；所述的滑轨包括中间轨道段和连接在中间轨道段两端的两个端部轨道段，中间轨道段内凹设置；正方形滑块的封闭型滑槽与滑轨的端部轨道段构成滑动副；所述的扇形齿轮与正方形滑块的一端端面固定；所述的齿条与滑轨固定，并位于滑轨的中间轨道段位置处；正方形滑块位于滑轨的中间轨道段状态下，扇形齿轮与齿条啮合。所述的扇形齿轮翻面机构设有两个，分设在外框架两侧，两个扇形齿轮翻面机构的滑轨均固定在外框架上，两个扇形齿轮翻面机构的正方形滑块与两根连接轴的另一端分别固定，两个扇形齿轮翻面机构的齿条均与加热板支架的矩形槽对齐。
优选地，所述前加热板和后加热板的加热功率均为1500W。
优选地，所述加热筐的前部设有开口。
优选地，所述滑轨的中间轨道段与端部轨道段通过过渡弧形轨道段连接。
优选地，所述中间轨道段的轨道底面到正方形滑块中心的距离大于或等于正方形滑块外接圆柱面的半径，且中间轨道段的轨道顶面到正方形滑块中心的距离大于或等于正方形滑块的封闭型滑槽底面的外接圆柱面半径。
优选地，所述扇形齿轮和齿条的齿数均为8，模数均为3mm，压力角均为20°。
该基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机的牛排煎制方法，具体如下：
S1：将牛排放入加热筐中，开启前加热板和后加热板；前加热板对牛排一面进行加热煎制预设时间。
S2：伺服电机经丝杆型线性模组驱动L形悬挂件、连接轴、加热筐、正方形滑块以及扇形齿轮向后方平移；当正方形滑块全部进入滑轨的中间轨道段时，扇形齿轮与齿条开始啮合，啮合过程中扇形齿轮带动加热筐在加热板支架的矩形槽位置翻转，啮合结束后加热筐翻转180°，完成第一次翻面；然后扇形齿轮与齿条分离，正方形滑块继续进入滑轨后部的端部轨道段；当加热筐平移至后加热板正上方时，伺服电机停转，后加热板对牛排另一面进行加热煎制预设时间后，伺服电机经丝杆型线性模组驱动加热筐向前方平移，扇形齿轮与齿条再次啮合过程中带动加热筐在加热板支架的矩形槽位置再次翻转180°，完成第二次翻面；最后，扇形齿轮与齿条再次分离，正方形滑块继续进入滑轨前部的端部轨道段，当加热筐平移至前加热板正上方时，伺服电机停转。
S3：前加热板再次对牛排进行加热煎制预设时间，然后重复步骤S2，最后关闭前加热板和后加热板。
本发明具有的有益效果：
1、本发明采用一个动力便实现了翻面过程，控制过程简单，控制精度高，且扇形齿轮翻面机构和前、后加热板全部采用机械结构，进一步保证了加热筐运动的准确性，使牛排两面加热温度相同，加热时间相同，受热均匀，有效避免了双面加热煎制模式所导致的牛排上下表面煎制不均匀问题。
2、本发明设计的扇形齿轮翻面机构，利用扇形齿轮与齿条啮合过程中180°旋转运动，以及扇形齿轮、正方形滑块、连接轴和加热筐的固定关系，将扇形齿轮角位移传递给加热筐，实现了牛排翻面煎制的自动化过程，节省了操作时间与精力。
附图说明
图1为本发明的整体结构立体图。
图2为本发明中扇形齿轮翻面机构的结构立体图。
图3为本发明中扇形齿轮翻面机构的一个侧视图。
图4为本发明中扇形齿轮翻面机构的另一个侧视图。
图5为本发明中前、后加热板与加热板支架的装配结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图5所示，基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，包括前加热板11、后加热板12、丝杆型线性模组9、L形悬挂件8、连接轴6、加热筐7和扇形齿轮翻面机构；外框架13固定在底板14上；加热板支架10置于外框架13内，并与底板14固定；加热板支架10开设有矩形槽；前加热板11和后加热板12均固定在加热板支架10上，且分设在加热板支架10的矩形槽两侧；丝杆型线性模组9的底座固定在外框架顶部，丝杆型线性模组9由伺服电机驱动；其中，伺服电机、前加热板11和后加热板12均由控制器控制；两个L形悬挂件8与丝杆型线性模组9的螺母块两侧分别固定；两根连接轴6同轴设置，且与两个L形悬挂件8分别构成转动副；两根连接轴6的一端与加热筐7两侧分别通过法兰固定。
如图2、图3和图4所示，扇形齿轮翻面机构包括扇形齿轮1、齿条2、正方形滑块4和滑轨5；正方形滑块4开设有封闭型滑槽，封闭型滑槽环绕正方形滑块4的四个侧壁布置；滑轨5包括中间轨道段和连接在中间轨道段两端的两个端部轨道段，中间轨道段内凹设置；正方形滑块4的封闭型滑槽与滑轨5的端部轨道段构成滑动副(装配时正方形滑块4从滑轨5的中间轨道段嵌入滑轨5)；扇形齿轮1与正方形滑块4的一端端面固定；齿条支架3与滑轨5固定；齿条2固定在齿条支架3上，并位于滑轨5的中间轨道段位置处；正方形滑块4位于滑轨5的中间轨道段状态下，扇形齿轮1与齿条2啮合。扇形齿轮翻面机构设有两个，分设在外框架13两侧，两个扇形齿轮翻面机构的滑轨5均固定在外框架上，两个扇形齿轮翻面机构的正方形滑块4与两根连接轴6的另一端分别通过法兰固定，两个扇形齿轮翻面机构的齿条2均与加热板支架10的矩形槽对齐。
作为一个优选实施例，前加热板11和后加热板12的加热功率均为1500W。
作为一个优选实施例，如图1所示，加热筐7的前部设有开口，用于牛排的放入与取出。
作为一个优选实施例，如图3和图4所示，滑轨5的中间轨道段与端部轨道段通过过渡弧形轨道段连接。
作为一个优选实施例，如图2所示，中间轨道段的轨道底面到正方形滑块4中心的距离大于或等于正方形滑块4外接圆柱面的半径，且中间轨道段的轨道顶面到正方形滑块4中心的距离大于或等于正方形滑块4的封闭型滑槽底面的外接圆柱面半径。
该基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机的牛排煎制方法，具体如下：
S1：将牛排放入加热筐7中，开启前加热板11和后加热板12；前加热板11对牛排一面进行加热煎制预设时间(可以取60秒)。
S2：伺服电机经丝杆型线性模组9驱动L形悬挂件8、连接轴6、加热筐7、正方形滑块4以及扇形齿轮1向后方平移；当正方形滑块4全部进入滑轨5的中间轨道段时，扇形齿轮1与齿条2开始啮合，啮合过程中扇形齿轮1带动加热筐7在加热板支架10的矩形槽位置翻转，啮合结束后加热筐7翻转180°，完成第一次翻面；其中，加热板支架10开始矩形槽的目的是防止加热筐7翻面过程中加热筐7与加热板支架10产生干涉，滑轨5设置中间轨道段的目的是防止扇形齿轮1与齿条2啮合过程(即加热筐7翻面过程)中正方形滑块4与滑轨5产生干涉；然后扇形齿轮1与齿条2分离，正方形滑块4继续进入滑轨5后部的端部轨道段；当加热筐7平移至后加热板12正上方时，伺服电机停转，后加热板12对牛排另一面进行加热煎制预设时间(可以取60秒)后，伺服电机经丝杆型线性模组9驱动加热筐7向前方平移，扇形齿轮1与齿条2再次啮合过程中带动加热筐7在加热板支架10的矩形槽位置再次翻转180°，完成第二次翻面；最后，扇形齿轮1与齿条2再次分离，正方形滑块4继续进入滑轨5前部的端部轨道段，当加热筐7平移至前加热板11正上方时，伺服电机停转。
S3：前加热板11再次对牛排进行加热煎制预设时间(可以取60秒)，然后重复步骤S2，使得牛排两面均煎制同样的时间(120秒)，最后关闭前加热板11和后加热板12，牛排煎制完成，从加热筐7的开口取出牛排即可。

Claims (7)

1.基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，包括前加热板和加热筐；外框架固定在底板上；加热板支架置于外框架内，并与底板固定；其特征在于：还包括后加热板、丝杆型线性模组、L形悬挂件、连接轴和扇形齿轮翻面机构；所述的加热板支架开设有矩形槽；所述的前加热板和后加热板均固定在加热板支架上，且分设在加热板支架的矩形槽两侧；丝杆型线性模组的底座固定在外框架顶部，丝杆型线性模组由伺服电机驱动；两个L形悬挂件与丝杆型线性模组的螺母块两侧分别固定；两根连接轴同轴设置，且与两个L形悬挂件分别构成转动副；两根连接轴的一端与加热筐两侧分别固定；
所述的扇形齿轮翻面机构包括扇形齿轮、齿条、正方形滑块和滑轨；所述的正方形滑块开设有封闭型滑槽，封闭型滑槽环绕正方形滑块的四个侧壁布置；所述的滑轨包括中间轨道段和连接在中间轨道段两端的两个端部轨道段，中间轨道段内凹设置；正方形滑块的封闭型滑槽与滑轨的端部轨道段构成滑动副；所述的扇形齿轮与正方形滑块的一端端面固定；所述的齿条与滑轨固定，并位于滑轨的中间轨道段位置处；正方形滑块位于滑轨的中间轨道段状态下，扇形齿轮与齿条啮合；所述的扇形齿轮翻面机构设有两个，分设在外框架两侧，两个扇形齿轮翻面机构的滑轨均固定在外框架上，两个扇形齿轮翻面机构的正方形滑块与两根连接轴的另一端分别固定，两个扇形齿轮翻面机构的齿条均与加热板支架的矩形槽对齐。
2.根据权利要求1所述基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，其特征在于：所述前加热板和后加热板的加热功率均为1500W。
3.根据权利要求1所述基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，其特征在于：所述加热筐的前部设有开口。
4.根据权利要求1所述基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，其特征在于：所述滑轨的中间轨道段与端部轨道段通过过渡弧形轨道段连接。
5.根据权利要求1所述基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，其特征在于：所述中间轨道段的轨道底面到正方形滑块中心的距离大于或等于正方形滑块外接圆柱面的半径，且中间轨道段的轨道顶面到正方形滑块中心的距离大于或等于正方形滑块的封闭型滑槽底面的外接圆柱面半径。
6.根据权利要求1所述基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机，其特征在于：所述扇形齿轮和齿条的齿数均为8，模数均为3mm，压力角均为20°。
7.根据权利要求1至6中任一项所述基于扇形齿轮翻面机构的牛排煎制机的牛排煎制方法，其特征在于：该方法具体如下：
S1：将牛排放入加热筐中，开启前加热板和后加热板；前加热板对牛排一面进行加热煎制预设时间；
S2：伺服电机经丝杆型线性模组驱动L形悬挂件、连接轴、加热筐、正方形滑块以及扇形齿轮向后方平移；当正方形滑块全部进入滑轨的中间轨道段时，扇形齿轮与齿条开始啮合，啮合过程中扇形齿轮带动加热筐在加热板支架的矩形槽位置翻转，啮合结束后加热筐翻转180°，完成第一次翻面；然后扇形齿轮与齿条分离，正方形滑块继续进入滑轨后部的端部轨道段；当加热筐平移至后加热板正上方时，伺服电机停转，后加热板对牛排另一面进行加热煎制预设时间后，伺服电机经丝杆型线性模组驱动加热筐向前方平移，扇形齿轮与齿条再次啮合过程中带动加热筐在加热板支架的矩形槽位置再次翻转180°，完成第二次翻面；最后，扇形齿轮与齿条再次分离，正方形滑块继续进入滑轨前部的端部轨道段，当加热筐平移至前加热板正上方时，伺服电机停转；
S3：前加热板再次对牛排进行加热煎制预设时间，然后重复步骤S2，最后关闭前加热板和后加热板。
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