CN210971618U - 一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动分餐设备的技术领域，特别指一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机。自动分餐机的机架上方安装多个定容分配装置，设置在定容分配装置下方的餐盘输送装置安装在机架上；定容分配装置的不锈钢容器安装在机架上，不锈钢容器下方设有振动机构，不锈钢容器下方的出餐口与定容分装机构连通，不锈钢容器安装有螺旋输送机构。现有技术中无法定容分餐、分餐效率低，本实用新型提供了一种分餐质量高、占地面积小、均匀分配的摆动气缸驱动的定容自动分餐机。

Description

一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机

技术领域

本实用新型属于自动分餐设备的技术领域，特别指一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机。

背景技术

目前，绝大部分机关、学校的食堂等大规模的餐饮服务部门，在提供餐饮服务时，都采用自助用餐模式或食堂工作人员人工分配的方式。采用自助用餐模式的情况下，一般食堂工作人员预先把主食和菜品盛放到集中布放的容器中，就餐人员排队按次序依次经过这些容器，自行选择菜品，自助盛放到携带的餐盘中，然后用餐；采用工作人员人工分配的情况下，就餐人员还是按次序经过集中布放的盛装菜品的容器，不同之处是由工作人员为就餐人员分配菜品，而不是由就餐人员自行取用。

以上两种餐饮服务方式，都有其缺陷。一方面，大规模餐饮服务部门就餐时间集中，以上两种餐食的分配方式，都在一定程度上降低了分配的效率，造成食堂的拥堵，降低用餐体验的舒适感；另一方面，自助取餐或工作人员人工分配，都难以保证分配的质量，很可能会造成先用餐的人员取用到上乘的菜品，后用餐的人员享用的菜品质量下降，同样降低用餐体验的舒适感。

公告号CN 110033563专利名称为自动分餐设备及自动分餐系统中虽然也公开了一种自动分餐装备，但是其占地面积大，分配的菜品单一，无法做到对菜品进行定容定量的分配，其仅仅是通过餐食分配器进行多份分配，无法做到定容分配。

实用新型内容

实用新型目的：

本实用新型旨在提出一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，以解决现有技术中无法定容分餐、分餐效率低，而现有的自动分餐装置结构复杂，占地面的大，成本高的技术问题。

技术方案：

一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，机架上方安装多个定容分配装置，设置在定容分配装置下方的餐盘输送装置安装在机架上；定容分配装置的不锈钢容器安装在机架上，不锈钢容器下方设有振动机构，不锈钢容器下方的出餐口与定容分装机构连通，不锈钢容器安装有螺旋输送机构。

进一步的，定容分装机构的摆动气缸与定容分配容器连接；定容分配容器的定容分配容器外壳内安装有可旋转的定容分配容器旋转容腔。

进一步的，定容分配容器外壳的筒壁上方设置有定容分配容器法兰口，定容分配容器外壳的筒壁下方设置有定容分配容器出料口。

进一步的，摆动气缸通过联轴器与定容分配容器旋转容腔连接，定容分配容器旋转容腔在筒形侧壁上设有一个开口，其开口大小与定容分配容器法兰口和定容分配容器出料口的大小相匹配。

进一步的，不锈钢容器下端一侧设有与定容分配容器法兰口相通的容器出料口，另一侧设有用于连接振动机构的连接架。

进一步的，振动机构的轨道板上方与不锈钢容器的下端的连接架连接，轨道板下方通过滑块与导轨滑动连接，轨道板侧面的支撑板与涡轮振动器连接。

进一步的，机架的型材焊接框架一侧设有集水箱，型材焊接框架的另一侧设有壳体，壳体内设有若干个保温水箱。

进一步的，壳体内部通过设置的上窄下宽的保温水箱将不锈钢容器固定在壳体内部；不锈钢容器上方设有容器密封盖。

进一步的，型材焊接框架下方固定有电控柜，空气压缩机放置在型材焊接框架中，型材焊接框架的四个支柱底端设有四个脚轮。

进一步的，螺旋输送机构包括螺带和螺带驱动电机，安装在不锈钢容器侧壁下方的带驱动电机与设置在不锈钢容器内部的螺旋状的螺带转动连接。

优点及效果：

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、分餐质量高：由于没有人工干预，可以在极大程度上提高分餐质量，保证每份餐食都能均匀等量分配。分餐机构中包含螺旋输送机构、动容分配装置和振动机构，这些机构和装置在自动程序的控制下，协同配合工作，共同保证了分餐质量。

二、占地面积小；本实用新型设有多个定容分配装置，既可以实现多个菜品和米饭的定容分配，又可以节省占地面积，将菜品的分配和运输集成化。

三、均匀分配：本实用新型采用定容分配装置通过摆动气缸的驱动进行旋转，将菜品通过旋转180°进行出料，保证了菜品定量均匀分配。

附图说明：

图1为摆动气缸驱动的定容自动分餐机的正等轴侧视图；

图2为摆动气缸驱动的定容自动分餐机的后等轴侧视图；

图3为机架结构立体示意图；

图4为菜品定容分配装置的结构示意图；

图5为不锈钢容器的机构示意图；

图6为定容分装机构的整体示意图；

图7为定容分装机构剖视图；

图8为定容分装机构的剖视图；

图9为定容分配容器旋转容腔的转动状态的剖视图；

图10为定容分配容器旋转容腔的转动后向下的剖视图；

图11为振动机构的机构示意图；

图12为螺旋输送机构的机构示意图；

图13为餐盘输送机构的机构示意图。

附图标号：

1机架、101型材焊接框架、102保温水箱、103集水箱、104壳体、105脚轮；2定容分配装置、203螺旋输送机构、204定容分装机构、205振动机构、206容器密封盖、207不锈钢容器、208定容分配容器、209摆动气缸、210涡轮振动器、211导轨；212螺带、213螺带驱动电机、214定容分配容器法兰口、215定容分配容器旋转容腔、216定容分配容器外壳、217联轴器、218定容分配容器出料口、219.滑块 ；3餐盘输送装置、301托辊、302皮带、303皮带驱动电机、304皮带张紧机构；4、辅助装置、402电控柜、403空气压缩机、404触摸屏。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

实施例1

如图1、图2所示，一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，机架1上方安装多个定容分配装置2，设置在定容分配装置2下方的餐盘输送装置3安装在机架1上；定容分配装置2的不锈钢容器207安装在机架1上，不锈钢容器207下方设有振动机构205，不锈钢容器207下方的出餐口与定容分装机构204连通，不锈钢容器207安装有螺旋输送机构203。

为了保证分后菜品或者分前菜品的温度，保证食用口感，在机架1上、下分别设置了保温水箱102和集水箱103；固定在壳体104内部的保温水箱102用于使不锈钢容器207保持温度，设置在机架1前端的集水箱103用于保证餐盘输送装置3上的餐盘的温度不至于过低，保证菜品的口感。

如图6、图7所示，定容分装机构204的摆动气缸209与定容分配容器208连接；定容分配容器208的定容分配容器外壳216内安装有可旋转的定容分配容器旋转容腔215。

摆动气缸为现有的气缸。例如可以采用SMC气动有限公司的MSQB-10A气缸。

如图8、图9、图10所示，定容分配容器外壳216的筒壁上方设置有定容分配容器法兰口214，定容分配容器外壳216的筒壁下方设置有定容分配容器出料口218，

从图8~图10可以看出，设置在定容分配容器外壳216内部的定容分配容器旋转容腔通过摆动气缸209带动联轴器217实现转动，其从最开始的与定容分配容器法兰口214位置，在接到菜品后向下转动180°，到达定容分配容器出料口218，菜品随着重力向下，从定容分配容器出料口218出料，到下方防止的从餐盘中。

定容分配容器旋转容腔215在定容分配容器外壳216内部旋转，定容分配容器旋转容腔215的筒壁上仅有一个开口，在需要加料时将开口朝上，进料，然后在摆动气缸209的旋转驱动下，旋转180°。在这个过程中，由于定容分配容器旋转容腔215是在定容分配容器外壳216内紧密旋转的，定容分配容器外壳216保证定容分配容器旋转容腔215中所盛放的菜品不会溢出。当定容分配容器旋转容腔215的进料口旋转180°，完全朝下时。菜品会从定容分配容器外壳216的出料口自行落下。将定容的菜品或米饭通过定容分配容器出料口，菜品或米饭在重力作用下自行落入皮带输送到位的餐盘中。定容分装机构的驱动装置采用摆动气缸，保证清洁卫生。

为保证菜品能够在重力的作用下充分下落到定容分装机构中，还辅助有振动机构，振动机构通过对盛装菜品的容器进行振动，保证菜品充分下落。设备工作时，将菜品容器放置在振动托盘上，托盘的实际振动位置可以进行微调，保证容器下料口能和餐盘正对。

如图7、图8、图9所示，摆动气缸209通过联轴器217与定容分配容器旋转容腔215连接，定容分配容器旋转容腔215在筒形侧壁上设有一个开口，其开口大小与定容分配容器法兰口214和定容分配容器出料口218的大小相匹配。

如图4所示，锈钢容器207下端一侧设有与定容分配容器法兰口214相通的容器出料口，另一侧设有用于连接振动机构205的连接架。不锈钢容器205前后两端的非倾斜的侧面设有用于安装螺带输送机构的安装孔。

如图11所示，振动机构205的轨道板上方与不锈钢容器207的下端的连接架连接，轨道板下方通过滑块219与导轨211滑动连接，轨道板侧面的支撑板与涡轮振动器210连接。

导轨211固定在机架101上的壳体104上，不锈钢容器207通过振动机构205上的滑块219与导轨211连接，形成滑动连接，滑块219在导轨211上滑动，不锈钢容器通过振动机构205的轨道板与滑块刚性连接，同时不锈钢容器207与涡轮振动器210也是刚性连接，当涡轮振动器210振动是，带动不锈钢容器207振动，带动滑块219在导轨211上来回滑动，实现振动落料。

如图4所示，涡轮振动器210为现有技术，例如可以采用阿普顿气动公司的UGT-08涡轮振动器。

涡轮振动器210为涡轮振动器，通入气源后，涡轮振动器210会反复振动。导轨211固定，滑块219通过轨道板与不锈钢容器207刚性连接。当涡轮振动器210振动时，会带动不锈钢容器207和轨道板及滑块219同步振动，即滑块219提供了振动的自由度，保证不锈钢容器207中食品可以在振动的作用下下落。

如图5所示，不锈钢容器207呈漏斗状，上方宽便于加料，下方窄便于从送料口出料，不锈钢容器207下方一端设置有容器出料口，另一端设置了两个连接架与轨道板连接，用于安装振动机构205。不锈钢容器207上方还设有容器密封盖206，起到防止灰尘和保持温度的作用。

不锈钢容器207制作成侧壁向下倾斜的漏斗状，保证菜品能够在重力的作用下下落；同时也辅助有振动装置，充分保证下落。不锈钢容器207还为定容分配装置2提供安装空间。

如图3所示，机架1的型材焊接框架101一侧设有集水箱103，型材焊接框架101的另一侧设有壳体104，壳体104内设有若干个保温水箱102。

如图3所示，机架1的前端低于后端，机架1的前端设有集水箱103，集水箱103上安装餐盘输送装置3，集水箱103内部用于放水进行加热，在一定程度上保证餐盘中的菜品温度。壳体104上端设有多个支撑架，支撑架之间下端固定有保温水箱102，设置在中间的保温水箱102呈梯形，左右最外侧为中间的一半，保温水箱102设置的目的是为了能够直接将不锈钢容器207卡在两个保温水箱102之间，这么设置就不需要另外设置固定不锈钢容器207的结构，同时也方便对不锈钢容器207进行清洗和更换，在不需要多个菜品时，可以减少壳体104上的不锈钢容器207，安装简单、方便。保温水箱102和集水箱103内设置有简单的加热管和温度传感器。

如图3和图4所示，壳体104内部通过设置的上窄下宽的保温水箱102将不锈钢容器207固定在壳体104内部；不锈钢容器207上方设有容器密封盖206。

如图1、图2所示，空气压缩机403放置在型材焊接框架101中，型材焊接框架101的四个支柱底端设有四个脚轮105。

同时将空气压缩机403放置在型材焊接框架101中，进一步节省空间。空气压缩机403的主要作用是为设备提供气源，为定容分配装置的运转提供动力。脚轮105还设有现有的脚杯，机架1添加脚轮105和脚杯，方便移动和固定。

如图12所示，螺旋输送机构203包括螺带212和螺带驱动电机213，安装在不锈钢容器207侧壁下方的带驱动电机213与设置在不锈钢容器207内部的螺旋状的螺带212转动连接。

如图1和图2所示，在放置米饭的不锈钢容器207中设置三个螺带212，三个螺带呈倒三角形方式布置，每个螺带212都对应一个螺带驱动电机213。。即下面一条螺带，在其上方再布置两条螺带，其基本原理，是通过增加螺带数目，充分搅动米饭这样的粘稠食品，使自动分餐能够更均匀。

螺带驱动电机213采用的广东东怡机电有限公司的08SP-5GN驱动电机。

螺旋输送机构203的主体包括螺带驱动电机213和螺带212。螺带驱动电机213作为动力装置，为螺旋输送机构提供动力。螺带212是一种螺旋机构，螺带212的旋转，将菜品向指定的方向推送，为定容分装做准备。

螺带驱动电机213带动螺带212进行旋转，为了送料方便，将螺带212设置成双螺旋结构，通过转动将菜品输送至前端的容器出料口。保证在不锈钢容器207中菜品最后能通过容器出料口出去，尽量减少人工进行清除的麻烦。

如图13所示，餐盘输送装置3的皮带302内设有若干个托辊301，餐盘输送装置3的两端设有皮带张紧机构304，餐盘输送装置3的下方设有带动皮带302转动的皮带驱动电机303。

餐盘输送装置3为现有的输送结构，其中，皮带驱动电机303采用上海旭楷电气设备有限公司的51K90GN驱动电机，皮带张紧机构304也为现有技术。

餐盘输送装置3的目的是为了提高菜品分装的效率。餐盘输送装置3包括托辊301、皮带302、皮带驱动电机304和皮带驱动电机303。托辊301采用304不锈钢管材等焊接而成，在托辊301的外部包围皮带，保证餐盘平稳传送、增加摩擦力、减少振动噪声。采用变频器、皮带驱动电机303组合的方式，为托辊301的运转提供动力和对托辊301的运转速度进行控制，皮带驱动电机303的动力通过带轮来传送，皮带302布置行程开关，检测餐盘位置，并启动或停止餐盘的传送运动。

自动分餐机的操作方法：

如图1所示，左侧设置较大体积的不锈钢容器207，用于盛装米饭，其后的不锈钢容器207分别用来盛装不同的菜品。开启整个设备，自动分餐机自动运行，定容分配装置2依次运行，放置在皮带302上的餐盘依次通过各个定容分配装置2的下方，进行分餐，在结束后关闭整个自动分餐机。对自动分餐机进行冲洗，将各个定容分配装置2拿出，进行水洗。检查各个结构是否有问题。

食堂工作人员只需将菜品主食等事先盛放到不锈钢容器207中，启动按钮后，就餐人员只需按次序把餐盘放置到分餐机的皮带上，设备将自动完成餐盘中多种菜品和主食的分装和分盛。

实施例2

结构与实施例1相同，如图2所示，在壳体104上增置触摸屏404，触摸屏404与下方的电控柜402中的PLC连接，在自动控制中使用触摸屏404控制整个装置。

设备的触摸屏操作界面设置在机架1的侧面，这样可以同时满足档口外食堂就餐人员和档口内食堂管理人员的需要。档口外的食堂就餐人员可以从触摸屏观察到设备的工作状态，食堂的工作人员可以在档口内操作触摸屏，对设备进行设置和控制。

型材焊接框架101下方固定有电控柜402，为了进行自动控制，在型材焊接框架101上固定有电控柜402，电控柜402内安装有现有的PLC控制系统，PLC为现有技术，PLC内预先便携的程序为现有技术，例如可以采用西门子的S7-200型PLC。电控柜为标准电控柜，可以采用GGD-8622型。

电控柜402内部盛装有PLC和继电器接触器控制系统。触摸屏404与电控柜402中的PLC通过导线及RS232串口线相连接。当用户操作触摸屏时，触摸屏通过RS232串口线命令PLC，PLC通过内部的逻辑控制程序，按照触摸屏发出的命令，输出逻辑控制指令。这些逻辑控制指令，通过信号线，控制空气压缩机403、皮带驱动电机304、螺带驱动电机213和电磁阀等电气设备动作。电气设备的动作，又引发了涡轮振动器210，摆动气缸209的控制阀的切换，这些控制阀的切换，最终导致空气压缩机403中的气体驱动涡轮振动器210和摆动气缸209运动，实现振动和旋转运动。同时PLC还与保温水箱102和集水箱103上增设的温度传感器连接，可以通过触摸屏启动进行加热。

液晶触摸屏与电控柜中的PLC通过RS232串口线相连接，在触摸屏中预先编写有操作界面程序。操作人员触碰触摸屏上的操作界面按钮，可以发出自动控制指令，这些指令通过RS232串口线，最终传递给PLC，由PLC进行逻辑控制运算，完成控制功能。

触摸屏上的界面设计为多种操作控制方式，具体的控制方式有：手动模式、自动模式、清洗模式。操作方式可通过触碰触摸屏上的图形界面按钮来实现。其中手动模式、自动模式和清洗模式的操作方法基本类似，都是触碰特定的按钮来实现的。

实施例2工作模式自由灵活：设备的主体功能划分为手动模式、自动模式和清洗模式。自动模式提高了分餐效率；手动模式兼顾了用餐顾客的个性化需求，提高了设备的适应能力；清洗模式解决了自动化设备的后期清洗工作，节省了人工和维护成本，提高了设备的性价比。

具体操作方式如下。

1.手动模式。当用户触碰触摸屏上的“手动模式”按钮后，触摸屏404通过RS232串口线向PLC发出“手动模式指令”，PLC接收到该指令后，通过PLC将各个摆动气缸的旋转控制、涡轮振动器的振动控制等功能，交给用户来进行手动控制。在此状态下，当用户操作触摸屏界面的按钮后，可以单独驱动某个摆动气缸或涡轮振动器，此为手动模式；

2.自动模式。当用户触碰触摸屏上的“自动模式”按钮后，触摸屏404通过RS232串口线向PLC发出“自动模式指令”，PLC接收到该指令后，通过PLC控制将各个摆动气缸的旋转控制、涡轮振动器的振动控制等功能，交给PLC中的自动控制程序来实现诸如定时动作、定位动作等，无需人工干预，此为自动模式。

3.清洗模式。当用户触碰触摸屏上的“清洗模式”按钮后，触摸屏404通过RS232串口线向PLC发出“清洗模式指令”，PLC接收到该指令后，通过预先编写的PLC程序，做出逻辑判断，利用PLC中的定时器驱动各个摆动气缸的旋转运动和涡轮振动器的振动。此时工人手持高压喷头，对准要清洗的部位，进行清洗作业。摆动气缸的周期摆动和涡轮振动器的周期振动，是为了清洗更加彻底。

实施例2的自动分餐机采用全自动化工作方式，食堂工作人员只需将菜品主食等事先盛放到设备的容器中，启动自动模式按钮后，就餐人员只需按次序把餐盘放置到分餐机的皮带上，设备将自动完成餐盘中多种菜品和主食的分装和分盛。

由于设备采用全自动化工作模式，无需人工干预，必然提高了分装菜品的效率，同时也避免了人为干预菜品的分盛方式，保证菜品的分装等量均匀。

Claims (10)

1.一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：机架（1）上方安装多个定容分配装置（2），设置在定容分配装置（2）下方的餐盘输送装置（3）安装在机架（1）上；定容分配装置（2）的不锈钢容器（207）安装在机架（1）上，不锈钢容器（207）下方设有振动机构（205），不锈钢容器（207）下方的出餐口与定容分装机构（204）连通，不锈钢容器（207）安装有螺旋输送机构（203）。

2.根据权利要求1所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：定容分装机构（204）的摆动气缸（209）与定容分配容器（208）连接；定容分配容器（208）的定容分配容器外壳（216）内安装有可旋转的定容分配容器旋转容腔（215）。

3.根据权利要求1或2所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：定容分配容器外壳（216）的筒壁上方设置有定容分配容器法兰口（214），定容分配容器外壳（216）的筒壁下方设置有定容分配容器出料口（218）。

4.根据权利要求3所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：摆动气缸（209）通过联轴器（217）与定容分配容器旋转容腔（215）连接，定容分配容器旋转容腔（215）在筒形侧壁上设有一个开口，其开口大小与定容分配容器法兰口（214）和定容分配容器出料口（218）的大小相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：不锈钢容器（207）下端一侧设有与定容分配容器法兰口（214）相通的容器出料口，另一侧设有用于连接振动机构（205）的连接架。

6.根据权利要求1或5所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：振动机构（205）的轨道板上方与不锈钢容器（207）的下端的连接架连接，轨道板下方通过滑块（219）与导轨（211）滑动连接，轨道板侧面的支撑板与涡轮振动器（210）连接。

7.根据权利要求1所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：机架（1）的型材焊接框架（101）一侧设有集水箱（103），型材焊接框架（101）的另一侧设有壳体（104），壳体（104）内设有若干个保温水箱（102）。

8.根据权利要求7所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：壳体（104）内部通过设置的上窄下宽的保温水箱（102）将不锈钢容器（207）固定在壳体（104）内部；不锈钢容器（207）上方设有容器密封盖（206）。

9.根据权利要求7所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：型材焊接框架（101）下方固定有电控柜（402），空气压缩机（403）放置在型材焊接框架（101）中，型材焊接框架（101）的四个支柱底端设有四个脚轮（105）。

10.根据权利要求1所述的一种摆动气缸驱动的定容自动分餐机，其特征在于：螺旋输送机构（203）包括螺带（212）和螺带驱动电机（213），安装在不锈钢容器（207）侧壁下方的带驱动电机（213）与设置在不锈钢容器（207）内部的螺旋状的螺带（212）转动连接。

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