CN114587146A - 一种旋转执行器和具有可旋出托盘的饮品供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于执行器件技术领域，具体涉及一种旋转执行器和具有可旋出托盘的饮品供应装置。本发明提供的旋转执行器包括承载件、电机、执行轴、传动齿轮组、磁力传动装置；承载件可作为安装载体；电机安装在承载件上；执行轴可旋转安装在承载件上；传动齿轮组一端与电机动力连接，另一端与执行轴动力连接；磁力传动装置串接接入到传动齿轮组中。本发明提供的旋转执行器，可以对外自动输出旋转驱动力用于带动活动部件旋转，并且还不排斥手动操作，当执行轴受力超过一定限度，可以克服磁力传动装置的最大约束力而发生旋转。此外，当执行轴对外做功遇阻时，受限于磁力传动装置的最大约束力，电机不会过载损毁，同时也不会伤害用户。

Description

一种旋转执行器和具有可旋出托盘的饮品供应装置

技术领域

本发明属于自动执行器件技术领域，具体涉及一种旋转执行器和具有可旋出托盘的饮品供应装置。

背景技术

旋转执行器是自动控制系统中重要的组成部分，其主要作用是接受控制器送来的控制信号并根据控制信号的要求对外输出旋转驱动力，准确地驱动活动部件按照规划路径旋转。

近年来，旋转执行器在智能家电家居产品中的应用日益增长，然而，智能家电家居产品对人性化的需求显著高于常规机械领域的自动化产品，除了要求旋转执行器可以进行自动执行操作外，往往还要求旋转执行器不能排斥手动执行操作，以兼顾人们长期以来形成的手动操作习惯。

为了满足人性化操作的要求，我公司在业内较先地在旋转执行器的传动结构中引入电磁离合器，通过电控方式控制电磁离合器在动力连接状态和动力分离状态之间进行切换，以兼顾手动操作和自动操作的目的。上述方案能够实现在自动和手动操作之间进行切换，且切换过程十分平顺安静。但是，电磁离合器存在价格昂贵、结构比较脆弱、耐久性不佳的问题。此外，要控制电磁离合器的切换需要人为发出指令，例如通过触控操作面板、发出声音触动声控单元、按动操作按键等指令实现切换，给智能家电家居产品的操作引入了非人性化的因素，这对产品的市场接受程度具有十分重要的影响。此外，电磁离合器的最大传动扭矩难以调整，通用性不佳，往往需要根据不同的使用场景设计不同型号的电磁离合器，进一步增加了生产成本。

饮品供应装置是提供饮用水或其他饮料的一类家电产品，例如饮水机、咖啡机、果汁机、奶茶机等。为了便于盛接饮品也为了防止饮品洒落，通常会在饮品出口的下方设置托盘，方便放置盛接饮品的容器，同时也用于盛接滴落的饮品。然而，常规的托盘在使用过程中长期处于暴露状态，容易积灰，十分不卫生，而且过往人员如果不加注意很容易剐蹭到托盘，不仅污染用户的服饰，也容易造成托盘损坏。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种旋转执行器和具有可旋出托盘的饮品供应装置。

本发明提供的旋转执行器包括：

承载件，承载件可作为安装载体；

电机，电机安装在承载件上；

执行轴，执行轴可旋转安装在承载件上；

传动齿轮组，传动齿轮组一端与电机动力连接，另一端与执行轴动力连接；传动齿轮组将上游的电机的动力传递给下游的执行轴，从而带动执行轴旋转；

磁力传动装置，磁力传动装置串接接入到传动齿轮组中；磁力传动装置包括接受来自上游的旋转驱动力的第一传动件和向下游传递旋转驱动力的第二传动件；第一传动件和第二传动件布置在同一旋转轴线上并相互磁吸，从而传递旋转驱动力。

进一步地，第一传动件具有圆形的第一摩擦盘，第二传动件具有与第一摩擦盘耦合的第二摩擦盘；第一摩擦盘与第二摩擦盘正对设置，彼此相互磁吸相互挤压，从而可以形成摩擦力用以传递旋转驱动力。

进一步地，第二摩擦盘上设有多个容置孔，容置孔内选择性地嵌有磁块；第一摩擦盘由铁磁性材料制成，从而与磁块相互吸引；

或者，第一传动件与第二传动件的结构互换。

进一步地，传动齿轮组包括固定在执行轴上的第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮、固定在电机的旋转轴上的蜗杆、与蜗杆啮合的斜齿轮；第二齿轮与斜齿轮同轴布置；斜齿轮与第一传动件同轴连接，第二齿轮与第二传动件同轴连接。

进一步地，承载件上具有限位槽，电机的旋转轴的末端嵌入在限位槽中；承载件上还开设有与限位槽连通的润滑孔，润滑孔内填充有润滑脂。

进一步地，执行轴的侧壁上具有随执行轴旋转的定位部，在承载件件上还安装有与定位部配合的触发件；定位部旋转至特定角度引起触发件受到触发而产生触发信号。

进一步地，定位部为开设在执行轴侧壁上且周向延伸的凹槽，触发件为朝向凹槽的环绕路径设置的微动开关；当微动开关的触点陷入凹槽时，当微动开关的触点脱出凹槽时，均会引起微动开关触发状态的改变。

本发明进一步提供一种具有可旋出托盘的饮品供应装置，包括外壳、设于外壳一侧的饮品出口、可旋转地设于外壳底部的托盘，还包括上述的旋转执行器；承载件安装于外壳内，执行轴连接托盘并驱动托盘旋转。

进一步地，外壳底板上设有弧形的导向槽；托盘整体呈半圆形，周侧设有与导向槽配合的弧形导轨；弧形导轨滑动配合地嵌入导向槽。有益效果

本发明提供的旋转执行器，在动力传递路径上设有可限制扭矩的磁力传动装置，可以对外自动输出旋转驱动力用于带动活动部件旋转，并且还不排斥手动操作，当执行轴受力超过一定限度，可以克服磁力传动装置的最大约束力而发生旋转。此外，当执行轴对外做功遇阻时，受限于磁力传动装置的最大约束力，电机不会过载损毁，同时也不会伤害用户。

进一步地，本发明提供的旋转执行器，通过触发件与执行轴上的定位部的配合，可以准确的控制执行轴的旋转角度。

本发明提供的具有可旋出托盘的饮品供应装置，底部的托盘在使用时可智能地旋出和旋回，盛接饮品时可用于放置盛接容器，不盛接饮品时可以隐藏在外壳内，既美观又卫生。此外，该饮品供应装置的托盘可以通过手动操作的方式使其旋出和旋回。

附图说明

图1为旋转执行器的结构示意图。

图2为传动齿轮组的结构示意图。

图3为第一传动件与第二传动件的配合示意图。

图4为容置孔的分布示意图。

图5、6为定位部与触发件的配合示意图。

图7为限位槽的结构示意图。

图8、9、10为饮品供应装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例进一步阐明本发明，旨在更清楚地说明本发明的技术方案，而不应理解为是一种限制。

除非另有定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应理解为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“ 第一”、“ 第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“ 包括”或者“ 包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“ 连接”或者“ 相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“ 上”、“ 下”、“ 左”、“ 右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

【实施例1】

一种旋转执行器，如图1所示，包括：

承载件1，承载件1可作为安装载体，例如支架、壳体等，优选采用如图1所示的壳体，使内部形成相对封闭的空间，避免受到外部干扰；

电机2，电机2作为动力源，安装在承载件1内部；

执行轴3，执行轴3可旋转安装在承载件1上，用于对外提供旋转驱动力；

传动齿轮组4，传动齿轮组4一端与电机2动力连接，另一端与执行轴3动力连接；传动齿轮组4将上游的电机2的动力传递给下游的执行轴3，从而带动执行轴3旋转；

磁力传动装置5，磁力传动装置5串接接入到传动齿轮组4中；磁力传动装置5包括接受来自上游的旋转驱动力的第一传动件51和向下游传递旋转驱动力的第二传动件52；第一传动件51和第二传动件52布置在同一旋转轴线上并相互磁吸，从而传递旋转驱动力。

上述旋转执行器，给电机2供电驱动执行轴3旋转，从而对外做功，由于具有磁力传动装置5，当执行轴3的负载过大时，第一传动件51和第二传动件52之间的磁吸作用无法承受相应的扭矩，从而第一传动件51与第二传动件52发生打滑，避免对电机2、传动齿轮组4等结构造成破坏，也避免对动力输出的对象造成破坏和伤害。此外，当驱动的对象需要旋转时，可以手动向驱动的对象施加一定的力，克服第一传动件51与第二传动件52的磁吸作用，即可实现手动操作。

其中，传动齿轮组4如图2所述，包括固定在执行轴3上的第一齿轮41、与第一齿轮41啮合的第二齿轮42、固定在电机2的旋转轴上的蜗杆43、与蜗杆43啮合的斜齿轮44；第二齿轮42与斜齿轮44同轴布置；斜齿轮44与第一传动件51同轴连接，第二齿轮42与第二传动件52同轴连接。

第一传动件51具有圆形的第一摩擦盘511，第二传动件52具有与第一摩擦盘511耦合的第二摩擦盘521；第一摩擦盘511与第二摩擦盘521正对设置，彼此相互磁吸相互挤压，从而可以形成摩擦力用以传递旋转驱动力，如图3所示。第一摩擦盘511与第二摩擦盘521通过摩擦力传递旋转驱动力，该传动方式是一种既有扭矩保护作用又可以稳定输出的柔性该传动方式，此外，通过更换不同粗糙度的第一摩擦盘511和/或第二摩擦盘521，可以比较方便地对可传递的最大扭矩进行调整，从而在不需要改变其他结构的前提下适应更多的应用场景。

较优选地，在第二摩擦盘521上设有多个容置孔，容置孔内选择性地嵌有磁块522；第一摩擦盘511由铁磁性材料制成，从而与磁块522相互吸引。上述结构由于仅在一侧设置磁块522，另一侧为均匀的铁磁性圆盘，当第一摩擦盘511与第二摩擦盘521打滑时，两者所传递的扭矩始终是稳定不变的，而不会随着夹角的变化而波动，从而避免引起执行器抖动。

较优选地，容置孔按照距离旋转中心的远近形成若干同心分布的容置孔环，附图4中的同心环形虚线的显示了容置孔环的分布，图中，每一容置孔环内具有若干旋转对称分布的容置孔。磁块522可已选择性地置于不同的容置孔环的容置孔内由于远离旋转中心的磁块522所贡献的扭矩更大，因此除了可以改变磁块522的个数，还可以改变磁块522离旋转中心的远近调节最大扭矩，在面对不同扭矩需求的应用场景时，仅需适应性地调整磁块522的位置和/或个数即可满足使用要求，具有较好的通用性。容置孔旋转对称分布，便于磁块522的布置满足旋转对称分布，使不同角度方向上承受的摩擦力趋于一致，从而使第一摩擦盘511与第二摩擦盘521的磨损更加均匀，可以提高运行的稳定性，也可以延长使用寿命。

【实施例2】

本实施例是对实施例1的进一步改进，如图7所示，为了避免电机2的旋转轴在工作时向远离传动齿轮组4的一侧偏移，提高蜗杆43与斜齿轮44配合的可靠性和平顺性，在承载件1上还设置有限位槽11，电机2的旋转轴的末端嵌入在限位槽11中，避免电机2的旋转轴偏移；承载件1上还开设有与限位槽11连通的润滑孔12，润滑孔12内填充有润滑脂，从而可以减轻对限位槽11槽壁的磨损。

【实施例3】

本实施例是对实施例1的进一步改进，为了监测执行轴3所处的角度，为了便于自动控制，在执行轴3的侧壁上设有随执行轴3旋转的定位部31，在承载件1件上还安装有与定位部31配合的触发件6；定位部31旋转至特定角度引起触发件6受到触发而产生触发信号。具体地，定位部31为开设在执行轴3侧壁上且周向延伸的凹槽，触发件6为朝向凹槽的环绕路径设置的微动开关；当微动开关的触点陷入凹槽时，当微动开关的触点脱出凹槽时，均会引起微动开关触发状态的改变，从而准确判断执行轴3所处的角度。图5所示的状态为微动开关未被触发的状态，图6所示的状态为微动开关被触发的状态。此外，实际使用时，根据执行轴3所需要的旋转角度，可以在执行轴3上开设相应形状的凹槽，以满足不同的应用场景的需求。

【实施例4】

一种具有可旋出托盘的饮品供应装置，如图8、9、10所示，包括外壳8、设于外壳8一侧的饮品出口81、可旋转地设于外壳8底部的托盘82，还包括实施例3所提供的旋转执行器。承载件1安装于外壳8内，执行轴3连接托盘82并驱动托盘旋转。外壳8底板上设有弧形的导向槽83；托盘82整体呈半圆形，周侧设有与导向槽83配合的弧形导轨821；弧形导轨821滑动配合地嵌入导向槽83。使用时，执行器带动托盘82旋转，通过合理设置微动开关与凹槽的位置，使得当托盘82处于完全旋出状态时，凹槽的一侧边缘恰好与微动开关接触，当托盘82处于完全收回状态时，凹槽的另一侧边缘恰好与微动开关接触，这样，根据微动开关的信号即可判断托盘所处的角度，以便于自动控制。此外，当需要清理擦拭托盘82时，或在未通电的情况下，可以人为拨动托盘82使托盘82旋至指定角度，可以满足手动操作的需求，更加人性化。

以上实施方式是示例性的，其目的是说明本发明的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种旋转执行器，其特征在于，包括：

承载件（1），所述承载件（1）可作为安装载体；

电机（2），所述电机（2）安装在所述承载件（1）上；

执行轴（3），所述执行轴（3）可旋转安装在所述承载件（1）上；

传动齿轮组（4），所述传动齿轮组（4）一端与所述电机（2）动力连接，另一端与所述执行轴（3）动力连接；所述传动齿轮组（4）将上游的电机（2）的动力传递给下游的执行轴（3），从而带动执行轴（3）旋转；

磁力传动装置（5），所述磁力传动装置（5）串接接入到所述传动齿轮组（4）中；所述磁力传动装置（5）包括接受来自上游的旋转驱动力的第一传动件（51）和向下游传递旋转驱动力的第二传动件（52）；所述第一传动件（51）和所述第二传动件（52）布置在同一旋转轴线上并相互磁吸，从而传递旋转驱动力。

2.根据权利要求1所述的旋转执行器，其特征在于：所述第一传动件（51）具有圆形的第一摩擦盘（511），所述第二传动件（52）具有与所述第一摩擦盘（511）耦合的第二摩擦盘（521）；所述第一摩擦盘（511）与所述第二摩擦盘（521）正对设置，彼此相互磁吸相互挤压，从而可以形成摩擦力用以传递旋转驱动力。

3.根据权利要求2所述的旋转执行器，其特征在于：所述第二摩擦盘（521）上设有多个容置孔，容置孔内选择性地嵌有磁块（522）；所述第一摩擦盘（511）由铁磁性材料制成，从而与所述磁块（522）相互吸引；

或者，所述第一传动件（51）与所述第二传动件（52）的结构互换。

4.根据权利要求1所述的旋转执行器，其特征在于：所述传动齿轮组（4）包括固定在所述执行轴（3）上的第一齿轮（41）、与所述第一齿轮（41）啮合的第二齿轮（42）、固定在电机（2）的旋转轴上的蜗杆（43）、与所述蜗杆（43）啮合的斜齿轮（44）；所述第二齿轮（42）与所述斜齿轮（44）同轴布置；所述斜齿轮（44）与所述第一传动件（51）同轴连接，所述第二齿轮（42）与所述第二传动件（52）同轴连接。

5.根据权利要求4所述的旋转执行器，其特征在于：所述承载件（1）上具有限位槽（11），所述电机（2）的旋转轴的末端嵌入在所述限位槽（11）中；所述承载件（1）上还开设有与所述限位槽（11）连通的润滑孔（12），所述润滑孔（12）内填充有润滑脂。

6.根据权利要求1-5任一项所述的旋转执行器，其特征在于：所述执行轴（3）的侧壁上具有随执行轴（3）旋转的定位部（31），在所述承载件（1）件上还安装有与所述定位部（31）配合的触发件（6）；所述定位部（31）旋转至特定角度引起所述触发件（6）受到触发而产生触发信号。

7.根据权利要求6所述的旋转执行器，其特征在于：所述定位部（31）为开设在所述执行轴（3）侧壁上且周向延伸的凹槽，所述触发件（6）为朝向所述凹槽的环绕路径设置的微动开关；当所述微动开关的触点陷入所述凹槽时，当所述微动开关的触点脱出所述凹槽时，均会引起微动开关触发状态的改变。

8.一种具有可旋出托盘的饮品供应装置，其特征在于：包括外壳（8）、设于外壳（8）一侧的饮品出口（81）、可旋转地设于外壳（8）底部的托盘（82），还包括权利要求1-7任一项所述的旋转执行器；所述承载件（1）安装于所述外壳（8）内，所述执行轴（3）连接所述托盘（82）并驱动所述托盘旋转。

9.根据权利要求8所述的具有可旋出托盘的饮品供应装置，其特征在于：所述外壳（8）底板上设有弧形的导向槽（83）；所述托盘（82）整体呈半圆形，周侧设有与所述导向槽（83）配合的弧形导轨（821）；所述弧形导轨（821）滑动配合地嵌入所述导向槽（83）。

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