CN212763472U - 夹爪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种夹爪装置，包括：夹持机构本体，具有能够夹取或松开食材容器的夹具；添料机构，用于对食材容器内的食材添料；升降机构，与所述夹持机构本体连接，能够带动所述夹持机构本体沿第一方向升降；横移机构，与所述夹持机构本体连接，用于驱动所述夹持机构本体沿第二方向横移；其中，所述第一方向和所述第二方向呈预设夹角设置。本实用新型的夹爪装置在食物制作过程中集成对食材容器的抓取、搬运及中途进行加料等作业于一体，结构紧凑，利于集成于自动化烹饪系统中。不仅操作效率提高，节约人工成本且功能较多，适应快餐行业的快节奏且通过自动化加料保证烹饪质量，让食物口感更加纯正。

Description

夹爪装置

技术领域

本实用新型涉及自动化领域，特别是涉及一种夹爪装置。

背景技术

传统的餐饮业中，都是人工进行烹饪，即将配好的材料手动放置到烹饪容器中进行补料添料。但是这种食材的烹饪方式主要依靠人工操作，不仅操作效率低，不能适应快餐行业的快节奏，且人工加料导致烹饪质量参差不齐，造成食物口感存在差异。目前虽然已有部分餐饮设备替代人工操作，然而大多只能实现较为简单的抓取和释放操作，功能有限，无法满足较高的自动化发展要求。

实用新型内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的餐饮业主要依靠人工操作，不仅操作效率低，不能适应快餐行业的快节奏，且人工加料导致烹饪质量参差不齐，造成食物口感存在差异，或者现存的餐饮设备功能有限，自动化程度不高的不足，提供一种夹爪装置。

其技术方案如下：

一种夹爪装置，用于与食材容器配合，包括：

夹持机构本体，具有能够夹取或松开食材容器的夹具；

添料机构，用于对所述食材容器内的食材添料；

升降机构，与所述夹持机构本体连接，能够带动所述夹持机构本体沿第一方向升降；

横移机构，与所述夹持机构本体连接，用于驱动所述夹持机构本体沿第二方向横移；

其中，所述第一方向和所述第二方向呈预设夹角设置。

本技术方案的夹爪装置能够对食物进行自动烹饪的抓取、搬运或添料作业，即在食物制作过程中，该装置可集成对食材容器的抓取、搬运及中途进行加料等作业于一体，结构紧凑且利于设置于自动化烹饪系统中。不仅操作效率提高，节约人工成本且功能较多，可适应快餐行业的快节奏且通过自动化加料保证烹饪质量，让食物口感更加纯正。

具体地，本技术方案的夹爪装置通过夹持机构本体中的夹具对食材容器进行抓取或释放，并且当夹具夹紧食材容器后，可通过升降机构和横移机构配合，实现食材容器在水平方向和竖直方向上的灵活搬运，使食材容器位于不同工位上进行相应的工序，同时还可通过添料机构对食材容器内的食材进行佐料或者饮用水的自动添加，实现烹饪过程的全自动。

在其中一个实施例中，所述第一方向和所述第二方向互相垂直。

在其中一个实施例中，所述夹具包括夹持组件以及驱动所述夹持组件开合的第一驱动件。

在其中一个实施例中，所述夹持组件包括第一夹持架，设于所述第一夹持架上的第一夹爪和第二夹爪，第二夹持架，设于所述第二夹持架上的第三夹爪和第四夹爪；所述第一夹爪和所述第三夹爪形用于形成第一夹持部；所述第二夹爪和所述第四夹爪用于形成第二夹持部。

当第一状态时，所述第一驱动件驱动所述第一夹爪和所述第三夹爪形成第一夹持部，此时所述第二夹爪和所述第四夹爪松开；

当第二状态时，所述第一驱动件驱动所述第二夹爪和所述第四夹爪形成第二夹持部，此时所述第一夹爪和所述第三夹爪松开。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件包括第一电机，与所述第一电机连接的传动齿轮，以及分别设于所述传动齿轮两相对侧且均与所述传动齿轮啮合的第一齿条和第二齿条；所述第一齿条与所述第一夹持架连接，所述第二齿条与所述第二夹持架连接。

在其中一个实施例中，所述第一夹爪和所述第二夹爪间隔设置在所述第一夹持架上，所述第一夹爪和所述第二夹爪的连线方向与所述第一齿条的啮合齿的排列方向一致；所述第三夹爪与所述第四夹爪间隔设置在所述第二夹持架上，所述第三夹爪和所述第四夹爪的连线方向与所述第二齿条的啮合齿的排列方向一致；所述第一夹爪的夹口侧和所述第二夹爪的夹口侧相对设置；所述第三夹爪的夹口侧与所述第四夹爪的夹口侧相对设置。

在其中一个实施例中，所述夹持机构本体还包括安装架，所述夹具、升降机构以及横移机构均与所述安装架连接；所述安装架上设有分别与所述第一齿条和所述第二齿条滑动配合的第一滑轨和第二滑轨。

在其中一个实施例中，所述添料机构包括第二驱动件，与所述第二驱动件连接的加料管以及用于给所述加料管供料的供料件；所述第二驱动件驱动所述加料管转动，所述加料管为曲线型管且所述加料管位于所述夹具一侧。

在其中一个实施例中，所述升降机构与所夹持机构本体直接连接，所述横移机构通过所述升降机构与所述夹持机构本体间接连接。

在其中一个实施例中，所述升降机构包括与所述横移机构连接的升降架，设于所述升降架上的第一滚珠丝杠螺母副，驱动所述第一滚珠丝杠螺母副的第三驱动件以及为所述夹持机构本体的升降进行导向的导向柱；所述第一滚珠丝杠螺母副的螺母座与所述夹持机构本体连接；或者，所述升降机构包括与所述横移机构连接的升降架、设于所述升降架上的第一伸缩缸以及能够对所述夹持机构本体的升降进行导向的导向柱，所述夹持机构本体与所述第一伸缩缸的伸缩杆连接。

在其中一个实施例中，所述横移机构包括横移架，设于所述横移架上的第二滚珠丝杠螺母副以及驱动所述第二滚珠丝杠螺母副的第四驱动件，所述第二滚珠丝杠螺母副的螺母座与所述升降架连接；或者，所述横移机构包括横移架以及设于所述横移架上的第二伸缩缸，所述升降架与所述第二伸缩缸的伸缩杆连接。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述的夹爪装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例所述的夹爪装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例所述的夹爪装置的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例所述的夹爪装置的结构示意图四；

图5为本实用新型实施例所述的夹具的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

如图1-图4所示的一种夹爪装置，用于与食材容器10配合，包括：

夹持机构本体30，具有能过夹取或松开食材容器10的夹具；

添料机构40，用于对食材容器10内的食材添料；

升降机构50，与所述夹持机构本体30连接，能够带动所述夹持机构本体30沿第一方向升降；

横移机构60，与所述夹持机构本体30连接，用于驱动所述夹持机构本体30沿第二方向横移；

其中，所述第一方向和所述第二方向呈预设夹角设置。优选地，所述预设夹角为90度，即所述第一方向和第二方向相互垂直。

本实施方式的夹爪装置能够对食物进行自动烹饪的抓取、搬运或添料作业，即在食物制作过程中，该装置可集成对食材容器10的抓取、搬运及中途进行加料等作业于一体，结构紧凑且利于设置于自动化烹饪系统中。不仅操作效率提高，节约人工成本且功能较多，可适应快餐行业的快节奏且通过自动化加料保证烹饪质量，让食物口感更加纯正。

具体地，本实施方式以煲仔饭的制作为例，即所述食材容器10为瓦煲。本实施方式的夹爪装置通过夹持机构本体30中的夹具对食材容器10进行抓取或释放，并且当夹具夹紧食材容器10后，可通过升降机构50和横移机构60配合，实现食材容器10在水平方向和竖直方向上的灵活搬运，使食材容器10位于不同工位上进行相应的工序，同时还可通过添料机构40对食材容器10内的食材进行佐料或者饮用水的自动添加，实现烹饪过程的全自动。

本实施方式的夹具包括夹持组件31以及驱动夹持组件31开合的第一驱动件32。通过第一驱动件32驱动夹持组件31的开合，可实现对瓦煲的夹紧和松开，从而实现瓦煲搬运，使瓦煲依靠升降机构50、横移机构60转移至其他工位进行食物加工。

考虑到瓦煲包括煲身和煲盖，从而当需要对瓦煲内的食材进行添料时，也需要将煲盖打开并提升，因此本实施方式既包括用于抓取和释放煲身的夹爪，也包括用于抓取和释放煲盖的夹爪。具体地，本实施方式所述夹持组件31包括第一夹持架311，设于第一夹持架311上的第一夹爪312和第二夹爪313，第二夹持架314，设于第二夹持架314上的第三夹爪315和第四夹爪316。所述第一夹爪312和所述第三夹爪形315用于形成第一夹持部；所述第二夹爪313和所述第四夹爪316用于形成第二夹持部。

具体地，当第一状态时，第一驱动件32驱动所述第一夹爪312和所述第三夹爪315形成第一夹持部，第一夹持部则用于夹紧煲身，此时第二夹爪313和第四夹爪316松开。

当第二状态时，第一驱动件32驱动第二夹爪313和所述第四夹爪316形成第二夹持部，第二夹持部则用于夹紧煲盖，此时所述第一夹爪312和所述第三夹爪315松开。

以煲仔饭的制作为例，通过升降机构50和横移机构60将夹持机构本体30移动至瓦煲所在位置，然后通过第一驱动件32驱动夹具呈第一状态以夹紧煲身，由于煲盖位于煲身上，故夹紧煲身也可实现对整个瓦煲的搬运工作，随后再通过升降机构50、横移机构60将瓦煲运送并置于添料工位上，此时通过第一驱动件32驱动夹持组件31呈第二状态以松开煲身并夹紧煲盖，并通过升降机构50将煲盖提升，从而煲盖打开，再启动添料机构40对瓦煲内部的食材进行佐料或饮用水的添加，添加完毕后，升降机构50将煲盖下降至盖住煲身，随后通过第一驱动件32驱动夹持组件31回到第一状态夹紧煲身，并配合升降机构50和横移机构60继续运送至下一工位上。

结合图5所示，为了节约能源并节省空间，本实施方式通过一个第一驱动件32完成第一夹持部、第二夹持部二者之间的联动关系，并可实现第一夹爪312、第三夹爪315之间的同步相向或者相背运动，以及第二夹爪313、第四夹爪316之间的同步相向或者相背运动。具体地，本实施方式所述第一驱动件32包括第一电机321，与所述第一电机321连接的传动齿轮322，以及分别设于传动齿轮322两相对侧且均与传动齿轮322啮合的第一齿条323和第二齿条324；所述第一齿条323与第一夹持架311连接，所述第二齿条324与所述第二夹持架314连接。当第一驱动件32驱动传动齿轮322转动时，第一齿条323和第二齿条324的运动方向相反，使第一夹持架311与第二夹持架314的运动方向相反，从而实现第一夹爪312、第三夹爪315的开合，以及第二夹爪313、第四夹爪316的开合。

具体地，本实施方式第一夹爪312和第二夹爪313间隔设置在第一夹持架311上，第一夹爪312和第二夹爪313的连线方向与所述第一齿条323的啮合齿的排列方向一致；第三夹爪315与第四夹爪316间隔设置在第二夹持架314上，第三夹爪315和第四夹爪316的连线方向与所述第二齿条324的啮合齿的排列方向一致。

且考虑到本实施方式的第一状态和第二状态时，第一夹持部和第二夹持部的形成是互斥的，即第一夹持部形成时，第二夹爪313与第四夹爪316松开，而第二夹持部形成时，第一夹爪312与第三夹爪315松开。从而本实用新型所述第一夹爪312的夹口侧和所述第二夹爪313的夹口侧相对设置；所述第三夹爪315的夹口侧与所述第四夹爪316的夹口侧相对设置。即在同一夹持架上的两个夹爪的夹口相对设置，从而当第一夹爪312的夹口和第三夹爪315的夹口闭合时，则第二夹爪313的夹口与第四夹爪316的夹口松开。

并且，由于本实施方式的第一夹持部和第二夹持部分别用于夹紧煲身和煲盖，从而第一夹爪312与第二夹爪313之间存在高度差，即第二夹爪313位于第一夹爪312的侧上方。同理，第三夹爪315与第四夹爪316存在高度差且与第一夹爪312与第二夹爪313之间的高度差相同，即第四夹爪316位于第二夹爪313的侧上方。

另外，所述夹持机构本体30还包括安装架20，所述夹具、升降机构50以及横移机构60均与所述安装架20连接；为了对第一齿条323和第二齿条324的滑动进行导向，同时为第一齿条323和第二齿条324提供支撑力，所述安装架20上设有分别与第一齿条323和第二齿条324滑动配合的第一滑轨和第二滑轨。第一滑轨和第二滑轨的设置方向分别与第一齿条323和第二齿条324的移动方向一致。

本实施方式的添料机构40设置为与安装架20连接，所述添料机构40包括与安装架20连接的第二驱动件41，与第二驱动件41连接的加料管42以及用于给加料管42供料的供料件43；第二驱动件41驱动加料管42转动，加料管42为曲线型管且加料管42位于夹具一侧。由于加料管42为曲线型管，从而通过加料管42的转动实现加料管42的出料口与食材容器10的开口对准，以及实现加料管42的出料口偏离食材容器10的开口。具体地，本实施方式所述第二驱动件41为第二电机，所述加料管42为S型加料管，且出料口朝下。初始位置时，加料管42的出料口与食材容器10的开口偏离，当需要对食材容器10加料时，第二驱动件41驱动加料管42转动，使得出料口对准食材容器10的开口，供料件43对加料管42供料，加料管42进行添料，添料完成后，第二驱动件41驱动加料管42转动至出料口与食材容器10的开口偏离。

在其他实施方式中，所述添料机构40可不与夹持机构本体30连接，而是独立设置于夹持机构本体30外部，并通过外部驱动力驱动添料机构40伸缩或旋转至对准食材容器10，达到为食材容器10添料的效果。

本实施方式的供料件43为蠕动泵，蠕动泵内装有液态佐料，且加料管42添加的量可通过控制蠕动泵的流量进行调节。

本实施方式的升降机构50与安装架20直接连接，横移机构60通过升降机构50与安装架20间接连接。在其他实施方式中，也可为横移机构60与安装架20直接连接，升降机构50通过横移机构60与安装架20间接连接，或者，可以为升降机构50和横移机构60分别与安装架20直接连接。

具体地，升降机构50包括与横移机构60连接的升降架51，设于升降架51上的第一滚珠丝杠螺母副52，驱动所述第一滚珠丝杠螺母副52的第三驱动件53以及为所述安装架20的升降进行导向的导向柱54；所述第一滚珠丝杠螺母副52的螺母座与所述安装架20连接。第三驱动件53为第三电机，通过第三电机驱动第一滚珠丝杠螺母副52运动，从而带动安装架20升降，并且导向柱54的设置方向与安装架20的升降方向一致，为安装架20的升降导向，保证升降的可靠性。

在其他实施方式中，升降机构50可设置为包括与所述横移机构60连接的升降架、设于升降架上的第一伸缩缸以及能够对所述安装架20的升降进行导向的导向柱，安装架20与第一伸缩缸的伸缩杆连接。其中，第一伸缩缸可为液压缸、电缸或气缸。

本实施方式的横移机构60包括横移架61，设于横移架61上的第二滚珠丝杠螺母副62以及驱动第二滚珠丝杠螺母副62的第四驱动件63，第二滚珠丝杠螺母副62的螺母座与升降架51连接，从而通过第四驱动件63驱动第二滚珠丝杠螺母副62运动，带动升降架51在水平方向上移动，从而实现夹持机构本体30在水平方向的移动。

在其他实施方式中，横移机构60可以设置为包括横移架以及设于横移架上的第二伸缩缸，升降架与第二伸缩缸的伸缩杆连接。其中，第二伸缩缸可为液压缸、电缸或气缸。

本实施方式的横移机构60与升降机构50配合实现了夹持机构本体30在X轴(或Y轴)以及Z轴的灵活移动，其中Z轴有助于简化放煲和夹煲的动作。以本实施方式为例，X方向即为第二方向，由横移机构60驱动沿X方向移动，Z方向即为第一方向，由升降机构50驱动沿Z轴方向升降。在其他实施方式中，还可额外设置一个运动方向与本实施方式的横移机构60的运动方向以及与升降机构50运动的方向均垂直的位移机构作为Y方向位移机构，即与X方向和Z方向均垂直的方向即为Y方向，从而实现夹持机构本体30在X轴、Y轴以及Z轴的三个方向的移动，额外的位移机构与横移机构60的结构和原理类似，不再赘述。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种夹爪装置，用于与食材容器配合，其特征在于，包括：

夹持机构本体，具有能够夹取或松开所述食材容器的夹具；

添料机构，用于对所述食材容器内的食材添料；

升降机构，与所述夹持机构本体连接，能够带动所述夹持机构本体沿第一方向升降；

横移机构，与所述夹持机构本体连接，用于驱动所述夹持机构本体沿第二方向横移；

其中，所述第一方向和所述第二方向呈预设夹角设置。

2.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向互相垂直；和/或，所述夹具包括夹持组件以及驱动所述夹持组件开合的第一驱动件。

3.根据权利要求2所述的夹爪装置，其特征在于，所述夹持组件包括第一夹持架，设于所述第一夹持架上的第一夹爪和第二夹爪，第二夹持架，设于所述第二夹持架上的第三夹爪和第四夹爪；所述第一夹爪和所述第三夹爪形用于形成第一夹持部；所述第二夹爪和所述第四夹爪用于形成第二夹持部。

4.根据权利要求3所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一驱动件包括第一电机，与所述第一电机连接的传动齿轮，以及分别设于所述传动齿轮两相对侧且均与所述传动齿轮啮合的第一齿条和第二齿条；所述第一齿条与所述第一夹持架连接，所述第二齿条与所述第二夹持架连接。

5.根据权利要求4所述的夹爪装置，其特征在于，所述第一夹爪和所述第二夹爪间隔设置在所述第一夹持架上，所述第一夹爪和所述第二夹爪的连线方向与所述第一齿条的啮合齿的排列方向一致；所述第三夹爪与所述第四夹爪间隔设置在所述第二夹持架上，所述第三夹爪和所述第四夹爪的连线方向与所述第二齿条的啮合齿的排列方向一致；所述第一夹爪的夹口侧和所述第二夹爪的夹口侧相对设置；所述第三夹爪的夹口侧与所述第四夹爪的夹口侧相对设置。

6.根据权利要求4所述的夹爪装置，其特征在于，所述夹持机构本体还包括安装架所述夹具、升降机构以及横移机构均与所述安装架连接；所述安装架上设有分别与所述第一齿条和所述第二齿条滑动配合的第一滑轨和第二滑轨。

7.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述添料机构包括第二驱动件，与所述第二驱动件连接的加料管以及用于给所述加料管供料的供料件；所述第二驱动件驱动所述加料管转动，所述加料管为曲线型管且所述加料管位于所述夹具一侧。

8.根据权利要求1所述的夹爪装置，其特征在于，所述升降机构与所述夹持机构本体直接连接，所述横移机构通过所述升降机构与所述夹持机构本体间接连接。

9.根据权利要求8所述的夹爪装置，其特征在于，所述升降机构包括与所述横移机构连接的升降架，设于所述升降架上的第一滚珠丝杠螺母副，驱动所述第一滚珠丝杠螺母副的第三驱动件以及为所述夹持机构本体的升降进行导向的导向柱；所述第一滚珠丝杠螺母副的螺母座与所述夹持机构本体连接；或者，所述升降机构包括与所述横移机构连接的升降架、设于所述升降架上的第一伸缩缸以及能够对所述夹持机构本体的升降进行导向的导向柱，所述夹持机构本体与所述第一伸缩缸的伸缩杆连接。

10.根据权利要求9所述的夹爪装置，其特征在于，所述横移机构包括横移架，设于所述横移架上的第二滚珠丝杠螺母副以及驱动所述第二滚珠丝杠螺母副的第四驱动件，所述第二滚珠丝杠螺母副的螺母座与所述升降架连接；或者，所述横移机构包括横移架以及设于所述横移架上的第二伸缩缸，所述升降架与所述第二伸缩缸的伸缩杆连接。

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