CN116352686B - 一种炒菜设备的投料机械手 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能厨电技术领域，尤其涉及一种炒菜设备的投料机械手。本发明提供一种能够自行抓取物料并投放的炒菜设备的投料机械手。一种炒菜设备的投料机械手，包括有基座和机械臂等，基座通过螺栓固定在厨房平台上，机械臂连接在基座上，还包括有转动机构和抓取机构。设置有转动机构和抓取机构，通过第一伺服电机带动转动座进行转动，以此带动开放夹爪和封闭夹爪至指定物料区，再由第二伺服电机带动蜗杆转动控制开放夹爪或封闭夹爪进行抓取动作，期间重量传感器能够对所抓取物料进行重量监测，最后通过机械臂带动开放夹爪和封闭夹爪进行物料投放。

Description

一种炒菜设备的投料机械手

技术领域

本发明涉及智能厨电技术领域，尤其涉及一种炒菜设备的投料机械手。

背景技术

炒菜设备是一种可以实现自动化烹饪过程的机械装置，随着人们生活水平的提高，自动化炒菜机得到广泛应用，特别是在集体食堂和大型酒店等一些需要烹调量较大的场所。炒菜设备具有自动加热、自动翻炒以及自动控制温度等功能，因此受到广大消费者的喜爱。

虽然在现有的炒菜设备提高了炒菜效率并降低厨房炒菜工作的人工成本，但依旧需要将准备好的主料、配料和佐料一次性全部投入锅体中，无法控制菜品的量，并且材料分阶段倒入的菜品依旧需要人工辅助先将菜品分装，然后由机械手依次倒入炒菜设备中，无法很好的改善厨房人员工作强度。

发明内容

为了克服现有厨房机械手仍需人工进行配料的缺点，本发明提供一种能够自行抓取物料并投放的炒菜设备的投料机械手。

一种炒菜设备的投料机械手，包括有基座和机械臂，基座通过螺栓固定在厨房平台上，机械臂连接在基座上，还包括有转动机构和抓取机构，转动机构包括有限位架、转动座、第一伺服电机、夹爪底座、重量传感器和第一复位弹簧，限位架通过联轴器连接在机械臂端部，限位架前端为半圆状中空支架，转动座转动连接在限位架前端，转动座为直角支架，转动座端部滑动连接有夹爪底座，夹爪底座靠近转动座侧面设置有重量传感器，重量传感器与转动座之间连接有第一复位弹簧，第一伺服电机设置在限位架内部，第一伺服电机输出轴和转动座转动处均键连接有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，所述抓取机构用以完成抓取动作，抓取机构设置在夹爪底座内。

进一步说明，抓取机构包括有第二伺服电机、蜗杆、开放夹爪、封闭夹爪和蜗轮，开放夹爪和封闭夹爪分别向心设置转动连接在两个夹爪底座上，第二伺服电机设置在夹爪底座内，第二伺服电机输出轴键连接有蜗杆，开放夹爪和封闭夹爪与夹爪底座连接处设置有蜗轮，蜗杆与蜗轮啮合。

进一步说明，还包括有隔离机构，隔离机构包括有T型推杆、第二复位弹簧、撬杆、限位滑轨和隔离框，T型推杆对称设置且限位滑动穿接于限位架左右两端，T型推杆与限位架之间连接有第二复位弹簧，撬杆通过支架转动连接在限位架左右两端且对称位于T型推杆上方和下方，限位滑轨对称固接在限位架上下端面，隔离框由两个对称封闭半球组成，隔离框限位滑动于限位滑轨内，撬杆一端限位滑动于T型推杆后端，另一端滑动套设于隔离框。

进一步说明，还包括有辅助机构，辅助机构包括有第三伺服电机、绕卷筒和辅助绑带，第三伺服电机设置在其一开放夹爪内，绕卷筒转动连接在该开放夹爪内，第三伺服电机输出轴和绕卷筒端部均键连接有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，辅助绑带一端固接在绕卷筒上，经绕卷后另一端固接在对向开放夹爪上。

进一步说明，还包括有限位块和第三复位弹簧，限位块滑动穿接于限位架前端且二者之间连接有第三复位弹簧。

进一步说明，还包括有清洗台、清洗池、清洗喷头和管阀，清洗台固接在基座侧面，清洗台设置有清洗池，清洗喷头设置在清洗池内壁，清洗池底部设置有管阀。

通过上述方案，本发明达到的有益效果为：

1、设置有转动机构和抓取机构，通过第一伺服电机带动转动座进行转动，以此带动开放夹爪和封闭夹爪至指定物料区，再由第二伺服电机带动蜗杆转动控制开放夹爪或封闭夹爪进行抓取动作，期间重量传感器能够对所抓取物料进行重量监测，最后通过机械臂带动开放夹爪和封闭夹爪进行物料投放，减少人工成本投入，提高了智能厨房自动化水平，提升工作效率。

2、设置有隔离机构，由第一伺服电机带动转动座进行转动，当转动座一端转动至限位架侧边时，隔离框能够对该端夹爪进行封闭处理，而处于外部的夹爪进行物料抓取或投放，实现交替使用的效果，以此减少开放夹爪和封闭夹爪的相互影响。

3、设置有辅助机构，当开放夹爪完成物料抓取后，通过第三伺服电机带动绕卷筒进行转动，继而将辅助绑带拉紧，以此能够对开放夹爪所抓取的物料进行辅助固定，防止物料掉落。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明基座和机械臂的立体结构示意图。

图3为本发明转动机构的立体结构示意图。

图4为本发明限位架和转动座的立体结构示意图。

图5为本发明夹爪底座和重量传感器的立体结构示意图。

图6为本发明抓取机构的立体结构示意图。

图7为本发明抓取机构的立体结构剖面图。

图8为本发明隔离机构的立体结构示意图。

图9为本发明隔离机构的立体结构剖面图。

图10为本发明辅助机构的立体结构示意图。

图11为本发明绕卷筒和辅助绑带的立体结构示意图。

图12为本发明限位架和限位块的立体结构示意图。

图13为本发明清洗台和清洗池的立体结构示意图。

以上附图中：1：基座，2：机械臂，3：转动机构，301：限位架，302：转动座，303：第一伺服电机，304：夹爪底座，305：重量传感器，306：第一复位弹簧，4：抓取机构，401：第二伺服电机，402：蜗杆，403：开放夹爪，404：封闭夹爪，405：蜗轮，5：隔离机构，501：T型推杆，502：第二复位弹簧，503：撬杆，504：限位滑轨，505：隔离框，6：辅助机构，601：第三伺服电机，602：绕卷筒，603：辅助绑带，701：限位块，702：第三复位弹簧，8：清洗台，801：清洗池，802：清洗喷头，803：管阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种炒菜设备的投料机械手，如图1-图5所示，包括有基座1、机械臂2，基座1通过螺栓固定在厨房平台上，机械臂2连接在基座1上，基座1用以连接电源并智控机械臂2，基座1控制机械臂2能够做出转动和伸缩动作，还包括有转动机构3和抓取机构4，转动机构3包括有限位架301、转动座302、第一伺服电机303、夹爪底座304、重量传感器305和第一复位弹簧306，限位架301通过联轴器连接在机械臂2端部，限位架301前端为半圆状中空支架，转动座302转动连接在限位架301前端，转动座302为直角支架，转动座302端部滑动连接有夹爪底座304，夹爪底座304靠近转动座302侧面设置有重量传感器305，重量传感器305与转动座302之间连接有第一复位弹簧306，第一伺服电机303设置在限位架301内部，第一伺服电机303输出轴和转动座302转动处均键连接有齿轮，两个所述齿轮相互啮合。

机械臂2能够通过转动和伸缩动作带动限位架301至指定位置，第一伺服电机303开启能够带动转动座302在限位架301内转动，当夹爪底座304上附加重量时，夹爪底座304将相对于转动座302向外滑动，此时重量传感器305能够对夹爪底座304上所附加的重量进行检测。

如图1、图6和图7所示，抓取机构4包括有第二伺服电机401、蜗杆402、开放夹爪403、封闭夹爪404和蜗轮405，开放夹爪403和封闭夹爪404分别向心设置且转动连接在两个夹爪底座304上，第二伺服电机401设置在夹爪底座304内，第二伺服电机401输出轴键连接有蜗杆402，开放夹爪403和封闭夹爪404与夹爪底座304连接处设置有蜗轮405，蜗杆402与蜗轮405啮合。

为抓取不同状态物料，分别设置有开放夹爪403和封闭夹爪404，开放夹爪403能够抓取厨房中的固态物料，如蔬菜肉类等，封闭夹爪404能够抓取厨房中液态或粉末状物料，如辣椒粉和食用油等，开启第二伺服电机401带动蜗杆402进行转动，因蜗杆402与蜗轮405相互啮合，蜗杆402的转动能够控制开放夹爪403或封闭夹爪404的转动，以此实现展开和抓取动作，结合重量传感器305将重量数据传送给基座1，再由基座1控制机械臂2和第二伺服电机401进行重复动作控制，即可进行预设重量物料的抓取和投放。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图1、图8和图9所示，还包括有隔离机构5，隔离机构5包括有T型推杆501、第二复位弹簧502、撬杆503、限位滑轨504和隔离框505，T型推杆501对称设置且限位滑动穿接于限位架301左右两端，T型推杆501与限位架301之间连接有第二复位弹簧502，撬杆503通过支架转动连接在限位架301左右两端且对称位于T型推杆501上方和下方，限位滑轨504对称固接在限位架301上下端面，隔离框505由两个对称封闭半球组成，隔离框505限位滑动于限位滑轨504内，撬杆503一端限位滑动于T型推杆501后端，另一端滑动套设于隔离框505。

当第一伺服电机303带动转动座302进行转动时，转动座302能够与T型推杆501接触并推动其向后滑动，通过杠杆原理，T型推杆501向后滑动时能够推动撬杆503转动，以上侧撬杆503为例，撬杆503进行逆时针转动，因隔离框505仅能限位滑动于限位滑轨504和撬杆503的重合处，撬杆503的逆时针转动将调整所述重合处向下平移，此时隔离框505将向下滑动，结合本机构的整体效果为，由第一伺服电机303带动转动座302进行转动，当转动座302一端转动至限位架301侧边时，隔离框505能够对该端夹爪进行封闭处理，而处于外部的夹爪进行物料抓取或投放，以此避免开放夹爪403和封闭夹爪404抓取不同物料时发生触碰，错误抓取。

如图10和图11所示，还包括有辅助机构6，辅助机构6包括有第三伺服电机601、绕卷筒602和辅助绑带603，第三伺服电机601设置在其一开放夹爪403内，绕卷筒602转动连接在该开放夹爪403内，第三伺服电机601输出轴和绕卷筒602端部均键连接有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，辅助绑带603一端固接在绕卷筒602上，辅助绑带603经绕卷后另一端固接在对向开放夹爪403上。

当四个开放夹爪403转动展开进行物料抓取时，辅助绑带603处于松弛状态，开放夹爪403完成物料抓取后，第三伺服电机601启动并通过齿轮带动绕卷筒602进行转动，绕卷筒602将辅助绑带603收紧，辅助绑带603以此能够对开放夹爪403内的物料进行辅助固定，防止物料掉落。

如图12所示，还包括有限位块701和第三复位弹簧702，限位块701滑动穿接于限位架301前端且二者之间连接有第三复位弹簧702。

限位块701中部设置有能够与转动座302嵌合的凹槽，因此当第一伺服电机303带动转动座302进行转动时，限位块701能够通过卡接于所述凹槽对转动座302进行限位固定，以此保证抓取位置的准确性。

如图1和图13所示，还包括有清洗台8、清洗池801、清洗喷头802和管阀803，清洗台8固接在基座1侧面，清洗台8设置有清洗池801，清洗喷头802设置在清洗池801内壁，清洗池801底部设置有管阀803。

清洗喷头802外接水管，机械臂2带动开放夹爪403或封闭夹爪404至清洗池801内，清洗喷头802能够对开放夹爪403或封闭夹爪404进行冲刷清洗。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (4)

1.一种炒菜设备的投料机械手，包括有基座（1）和机械臂（2），基座（1）固定在厨房平台上，机械臂（2）连接在基座（1）上，其特征是：还包括有转动机构（3）和抓取机构（4），转动机构（3）包括有限位架（301）、转动座（302）、第一伺服电机（303）、夹爪底座（304）、重量传感器（305）和第一复位弹簧（306），限位架（301）连接在机械臂（2）端部，转动座（302）转动连接在限位架（301）前端，转动座（302）端部滑动连接有夹爪底座（304），夹爪底座（304）设置有重量传感器（305），重量传感器（305）与转动座（302）之间连接有第一复位弹簧（306），第一伺服电机（303）设置在限位架（301）内部，第一伺服电机（303）输出轴和转动座（302）转动处均连接有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，所述抓取机构（4）用以完成抓取动作，抓取机构（4）设置在夹爪底座（304）内；

抓取机构（4）包括有第二伺服电机（401）、蜗杆（402）、开放夹爪（403）、封闭夹爪（404）和蜗轮（405），开放夹爪（403）和封闭夹爪（404）分别转动连接在两个夹爪底座（304）上，第二伺服电机（401）设置在夹爪底座（304）内，第二伺服电机（401）连接有蜗杆（402），开放夹爪（403）和封闭夹爪（404）与夹爪底座（304）连接处设置有蜗轮（405），蜗杆（402）与蜗轮（405）啮合；

还包括有隔离机构（5），隔离机构（5）包括有T型推杆（501）、第二复位弹簧（502）、撬杆（503）、限位滑轨（504）和隔离框（505），T型推杆（501）对称设置且限位滑动穿接于限位架（301）左右两端，T型推杆（501）与限位架（301）之间连接有第二复位弹簧（502），撬杆（503）通过支架转动连接在限位架（301）左右两端，限位滑轨（504）对称固接在限位架（301）上下端面，隔离框（505）限位滑动于限位滑轨（504）内，撬杆（503）一端限位滑动于T型推杆（501）后端，另一端滑动套设于隔离框（505）。

2.根据权利要求1所述的一种炒菜设备的投料机械手，其特征是：还包括有辅助机构（6），辅助机构（6）包括有第三伺服电机（601）、绕卷筒（602）和辅助绑带（603），第三伺服电机（601）设置在其一开放夹爪（403）内，绕卷筒（602）转动连接在该开放夹爪（403）内，第三伺服电机（601）输出轴和绕卷筒（602）端部均键连接有齿轮，两个所述齿轮相互啮合，辅助绑带（603）一端固接在绕卷筒（602）上，经绕卷后另一端固接在对向开放夹爪（403）上。

3.根据权利要求2所述的一种炒菜设备的投料机械手，其特征是：还包括有限位块（701）和第三复位弹簧（702），限位块（701）滑动穿接于限位架（301）前端且二者之间连接有第三复位弹簧（702）。

4.根据权利要求3所述的一种炒菜设备的投料机械手，其特征是：还包括有清洗台（8）、清洗池（801）、清洗喷头（802）和管阀（803），清洗台（8）固接在基座（1）侧面，清洗台（8）设置有清洗池（801），清洗喷头（802）设置在清洗池（801）内壁，清洗池（801）底部设置有管阀（803）。