CN215305073U - 一种进菜投料机械臂及烹饪机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种进菜投料机械臂及烹饪机器人，所述进菜投料机械臂包括升降驱动部、舵机座、第一减速舵机、第二减速舵机、支臂、至少一个电磁铁和电控主板，所述第一减速舵机和所述第二减速舵机均设置在所述舵机座内，所述第一减速舵机的输出轴与所述升降驱动部的上端固定连接，并且所述第一减速舵机相对所述升降驱动部水平转动，所述第二减速舵机的输出轴转动面垂直于水平面，所述支臂的一端与所述第二减速舵机的输出轴连接，所述电磁铁设置在所述支臂上，所述升降驱动部、所述第一减速舵机、所述第二减速舵机和所述电磁铁均与所述电控主板连接。本实用新型的进菜投料机械臂，其优点是占用空间小，造价成本低和精确控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及烹饪设备技术领域，特别是涉及一种进菜投料机械臂。
本实用新型还涉及一种包含上述进菜投料机械臂的烹饪机器人。
背景技术
现有的一些炒菜机械臂多使用工业机械臂相关方案，通过六自由度机械臂加上多种可替换式的末端执行器组合的方式进行操作,工业机械臂使用的是伺服电机加上谐波减速机的方式，其特点是自由度丰富，控制的精度高，但存在体型大，存在占用空间大，无法设置在家庭的厨房内的问题；由于工业机械臂使用伺服电机加上谐波减速机的方案，成本在几万甚至几十万,存在价格昂贵的问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种进菜投料机械臂，其优点是占用空间小，造价成本低和精确控制。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，包括升降驱动部、舵机座、第一减速舵机、第二减速舵机、支臂、至少一个电磁铁和电控主板，所述第一减速舵机和所述第二减速舵机均设置在所述舵机座内，所述第一减速舵机的输出轴与所述升降驱动部的上端固定连接，并且所述第一减速舵机相对所述升降驱动部水平转动，所述第二减速舵机的输出轴转动面垂直于水平面，所述支臂的一端与所述第二减速舵机的输出轴连接，所述电磁铁设置在所述支臂上，所述升降驱动部、所述第一减速舵机、所述第二减速舵机和所述电磁铁均与所述电控主板连接。
本实用新型的一种进菜投料机械臂还可以是：
所述支臂为矩形杆，所述矩形杆的至少一侧面上设有安装孔，所述电磁铁设置在所述安装孔内。
所述电磁铁的吸附面与所述矩形杆的表面位于同一平面上。
所述升降驱动部为滚珠丝杆伸缩机构。
所述滚珠丝杆伸缩机构包括筒状壳体、步进电机、丝杆、螺母座、两个限位开关、位置编码器、和抱紧件，所述筒状壳体的内壁上设有用于防止所述螺母座转动的条形限位凸起部，所述步进电机设置在所述筒状壳体内，所述步进电机与所述位置编码器连接，所述丝杆与所述步进电机的转轴连接，所述螺母座通过内螺纹与所述丝杆的外螺纹连接，所述螺母座上设有筒状安装座，所述筒状安装座的下部至上端设有条形通槽，所述条形通槽与所述条形限位凸起部插接，两个所述限位开关均设置在所述筒状壳体的上端，其中一个所述限位开关与所述条形通槽的下端壁可解除式相抵，另一个所述限位开关与所述抱紧件可解除式相抵，所述位置编码器设置在所述筒状壳体的底部，两个所述限位开关和所述位置编码器均与所述电控主板连接，所述抱紧件的下端与所述螺母座的上端连接，所述抱紧件的上端与所述第一减速舵机的输出轴连接。
所述舵机座包括第一壳体，所述第一壳体包括第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽的朝向与所述第二安装槽的朝向垂直，所述第一减速舵机设置在所述第一安装槽内，所述第二减速舵机设置在所述第二安装槽内。
所述舵机座还包括用于支撑所述支臂的第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体可拆卸式连接，所述第二壳体与所述第二安装槽连通，所述第二壳体内设有轴承，所述轴承的外环与所述第二壳体的内壁过盈连接，所述轴承的内环套设在所述支臂外。
所述支臂的靠近所述第二减速舵机的一端设有用于定位的环形凸起，所述环形凸起的内侧与所述轴承相抵。
所述第二壳体的外端设有可拆卸的环形法兰，所述环形凸起位于所述轴承与所述环形法兰之间。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，相对于现有技术而言具有的优点是：
本实用新型的一种进菜投料机械臂通过操作面板设定添加食料的相关数据，食料的容器为不锈钢或铁质材质。在需要向烹饪设备添加食料时，升降驱动部、第一减速舵机、第二减速舵机中的至少一个启动，例如，升降驱动部升降动作以调节支臂上的电磁铁的高度，第一减速舵机转动以调节支臂上的电磁铁的位置，第二减速舵机转动以调节支臂上的电磁铁的角度；在电磁铁到达食料容器位置处时，电磁铁吸附住食材容器，当然，也可以将食材容器预放置在电磁铁上，可根据实际使用需要，选择合适的添加食料的方式；然后升降驱动部、第一减速舵机、第二减速舵机中的至少一个启动将食料容器位移至烹饪设备处，调整食料容器的角度使食料倒入烹饪设备内。本实用新型的一种进菜投料机械臂，实现了占用空间小，造价成本低和精确控制的效果。
本实用新型还公开了一种烹饪机器人，包括机器人本体和上述所述的进菜投料机械臂，所述升降驱动部的下端与所述机器人本体连接。
本实用新型的一种烹饪机器人，相对于现有技术而言具有的优点是：
本实用新型的烹饪机器人由于包括上述所述的进菜投料机械臂，从而实现了烹饪和加料过程自动化的效果。
附图说明
图1为本实用新型的一种进菜投料机械臂的剖视结构示意图。
图2为本实用新型的一种进菜投料机械臂的升降驱动部的爆炸结构示意图。
图3为本实用新型的一种进菜投料机械臂的舵机座的爆炸结构示意图。
图4为本实用新型的一种进菜投料机械臂的侧视结构示意图。
图5为本实用新型的一种进菜投料机械臂的立体结构示意图。
图号说明
1、升降驱动部；11、筒状壳体；111、条形限位凸起部；12、步进电机；13、丝杆；14、螺母座；141、筒状安装座；1411、条形通槽；15、限位开关；16、位置编码器；17、抱紧件；
2、舵机座；21、第一壳体；211、第一安装槽；212、第二安装槽；22、第二壳体；221、环形法兰；23、轴承；
3、第一减速舵机；31、输出齿轮轴；4、第二减速舵机；5、支臂；51、环形凸起；6、电磁铁。
具体实施方式
下面结合附图的图1至图5对本实用新型的一种进菜投料机械臂作进一步详细说明。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，包括升降驱动部1、舵机座2、第一减速舵机3、第二减速舵机4、支臂5、电磁铁6和电控主板。降驱动部1、第一减速舵机3和第二减速舵机4的动力均使用可精确控制的步进电机。升降驱动部1为立柱状，第一减速舵机3和第二减速舵机4均设置在舵机座2内，第一减速舵机3的输出齿轮轴31与升降驱动部1的上端固定连接，第一减速舵机3内的齿轮与输出齿轮轴31上的齿轮啮合，以使第一减速舵机3以输出齿轮轴31为圆心相对升降驱动部1水平转动。第二减速舵机4的输出轴转动面垂直于水平面，支臂5的一端与第二减速舵机4的输出轴连接，支臂5与升降驱动部1垂直。电磁铁6设置在支臂5上，电磁铁6的数量可根据实际需要设置相适应的数量，本实施例设置了三个电磁铁6，三个电磁铁6横向均匀间隔设置。电磁铁6的排列方式不限于横向排列，也可以环形阵列或矩形阵列式排列。升降驱动部1、第一减速舵机3、第二减速舵机4和电磁铁6均与电控主板连接，电控主板外接操作面板。
工作原理：通过操作面板设定添加食料的相关数据，食料的容器为不锈钢或铁质材质。在需要向烹饪设备添加食料时，升降驱动部1、第一减速舵机3、第二减速舵机4中的至少一个启动，例如，升降驱动部1升降动作以调节支臂5上的电磁铁6的高度，第一减速舵机3转动以调节支臂5上的电磁铁6的位置，第二减速舵机4转动以调节支臂5上的电磁铁6的角度；在电磁铁6到达食料容器位置处时，电磁铁6吸附住食材容器，当然，也可以将食材容器预放置在电磁铁6上，可根据实际使用需要，选择合适的添加食料的方式；然后升降驱动部1、第一减速舵机3、第二减速舵机4中的至少一个启动将食料容器位移至烹饪设备处，调整食料容器的角度使食料倒入烹饪设备内。本实用新型的一种进菜投料机械臂，实现了占用空间小，造价成本低和精确控制的效果。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：支臂5为矩形杆，矩形杆的一侧面上设有安装孔，电磁铁6设置在安装孔内。电磁铁6不限于仅设置在支臂5的一个侧面上，也可以在支臂5的每个侧面上均设置电磁铁6，本领域技术人员可根据实际需要设置电磁铁6的位置。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：电磁铁6的吸附面与矩形杆的表面位于同一平面上，从而使食料容器在支臂5上平稳放置。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：
滚珠丝杆伸缩机构包括筒状壳体11、步进电机12、丝杆13、螺母座14、两个限位开关15、位置编码器16、和抱紧件17，筒状壳体11的内壁上设有用于防止螺母座14转动的条形限位凸起部111，步进电机12设置在筒状壳体11内，步进电机12与位置编码器16连接，丝杆13与步进电机12的转轴连接，螺母座14通过内螺纹与丝杆13的外螺纹连接，螺母座14上设有筒状安装座141，筒状安装座141的下部至上端设有条形通槽1411，条形通槽1411与条形限位凸起部111插接，两个限位开关15均设置在筒状壳体11的上端，其中一个限位开关15与条形通槽1411的下端壁可解除式相抵，另一个限位开关15与抱紧件17可解除式相抵，位置编码器16设置在筒状壳体11的底部，两个限位开关15和位置编码器16均与电控主板连接，抱紧件17的下端与螺母座14的上端连接，所述抱紧件17的上端与所述第一减速舵机3的输出轴连接。两个限位开关15防止螺母座14的位移超出上下两端的极限位置，螺母座14到达极限位置时，限位开关15与条形通槽1411的下端壁或抱紧件17相抵产生电信号，电控主板切断对步进电机12供电。根据设置，位置编码器16能够精确计算螺母座14的上下运动位置。抱紧件17的下端与螺母座14的上端连接，抱紧件17的上端与第一减速舵机3的输出轴连接。步进电机12驱动丝杆13转动，丝杆13的外螺纹驱动螺母座14和筒状安装座141升降运动，从而带动舵机座2和支臂5升降运动。本实施例提供的滚珠丝杆伸缩机构具有造价成本低和精确升降位移控制的效果。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述舵机座2包括第一壳体21，所述第一壳体21包括第一安装槽211和第二安装槽212，所述第一安装槽211的朝向与所述第二安装槽212的朝向垂直，所述第一减速舵机3设置在所述第一安装槽211内，所述第二减速舵机4设置在所述第二安装槽212内。本实施例提供的进菜投料机械臂的舵机座2具有结构紧凑，占用空较小和结构强度高的效果。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述舵机座2还包括用于支撑所述支臂5的第二壳体22，所述第二壳体22与所述第一壳体21可拆卸式连接，所述第二壳体22与所述第二安装槽212连通，所述第二壳体22内设有轴承23，所述轴承23的外环与所述第二壳体22的内壁过盈连接，所述轴承23的内环套设在所述支臂5外。本实施例提供的进菜投料机械臂的支臂5由于设有支撑结构，从而实现进一步增强了支臂5结构强度的效果。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述支臂5的靠近所述第二减速舵机4的一端设有用于定位的环形凸起51，所述环形凸起51的内侧与所述轴承23相抵。本实施例提供的进菜投料机械臂的支臂5由于设有用于定位的环形凸起51，从而实现支臂5安装快捷的效果。
本实用新型的一种进菜投料机械臂，请参考图1至图5相关各图，在前面技术方案的基础上还可以是：所述第二壳体22的外端设有可拆卸的环形法兰221，所述环形凸起51位于所述轴承23与所述环形法兰221之间，环形法兰221阻挡环形凸起51脱出，从而防止支臂5与第二减速舵机4脱离。本实施例提供的进菜投料机械臂，由于第二壳体22设有可阻挡环形凸起51脱出的环形法兰221，从而实现了进一步增强了支臂5的结构强度的效果。
本实用新型还提供一种烹饪机器人，包括机器人本体和上述所述的进菜投料机械臂，所述升降驱动部1的下端与所述机器人本体连接。本实用新型的烹饪机器人由于包括上述所述的进菜投料机械臂，从而实现了烹饪和加料过程自动化的效果。
上述仅对本实用新型中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种进菜投料机械臂，其特征在于，包括升降驱动部(1)、舵机座(2)、第一减速舵机(3)、第二减速舵机(4)、支臂(5)、至少一个电磁铁(6)和电控主板，所述第一减速舵机(3)和所述第二减速舵机(4)均设置在所述舵机座(2)内，所述第一减速舵机(3)的输出轴与所述升降驱动部(1)的上端固定连接，并且所述第一减速舵机(3)相对所述升降驱动部(1)水平转动，所述第二减速舵机(4)的输出轴转动面垂直于水平面，所述支臂(5)的一端与所述第二减速舵机(4)的输出轴连接，所述电磁铁(6)设置在所述支臂(5)上，所述升降驱动部(1)、所述第一减速舵机(3)、所述第二减速舵机(4)和所述电磁铁(6)均与所述电控主板连接。
2.根据权利要求1所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述支臂(5)为矩形杆，所述矩形杆的至少一侧面上设有安装孔，所述电磁铁(6)设置在所述安装孔内。
3.根据权利要求2所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述电磁铁(6)的吸附面与所述矩形杆的表面位于同一平面上。
4.根据权利要求1所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述升降驱动部(1)为滚珠丝杆伸缩机构。
5.根据权利要求4所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述滚珠丝杆伸缩机构包括筒状壳体(11)、步进电机(12)、丝杆(13)、螺母座(14)、两个限位开关(15)、位置编码器(16)、和抱紧件(17)，所述筒状壳体(11)的内壁上设有用于防止所述螺母座(14)转动的条形限位凸起部(111)，所述步进电机(12)设置在所述筒状壳体(11)内，所述步进电机(12)与所述位置编码器(16)连接，所述丝杆(13)与所述步进电机(12)的转轴连接，所述螺母座(14)通过内螺纹与所述丝杆(13)的外螺纹连接，所述螺母座(14)上设有筒状安装座(141)，所述筒状安装座(141)的下部至上端设有条形通槽(1411)，所述条形通槽(1411)与所述条形限位凸起部(111)插接，两个所述限位开关(15)均设置在所述筒状壳体(11)的上端，其中一个所述限位开关(15)与所述条形通槽(1411)的下端壁可解除式相抵，另一个所述限位开关(15)与所述抱紧件(17)可解除式相抵，所述位置编码器(16)设置在所述筒状壳体(11)的底部，两个所述限位开关(15)和所述位置编码器(16)均与所述电控主板连接，所述抱紧件(17)的下端与所述螺母座(14)的上端连接，所述抱紧件(17)的上端与所述第一减速舵机(3)的输出轴连接。
6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述舵机座(2)包括第一壳体(21)，所述第一壳体(21)包括第一安装槽(211)和第二安装槽(212)，所述第一安装槽(211)的朝向与所述第二安装槽(212)的朝向垂直，所述第一减速舵机(3)设置在所述第一安装槽(211)内，所述第二减速舵机(4)设置在所述第二安装槽(212)内。
7.根据权利要求6所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述舵机座(2)还包括用于支撑所述支臂(5)的第二壳体(22)，所述第二壳体(22)与所述第一壳体(21)可拆卸式连接，所述第二壳体(22)与所述第二安装槽(212)连通，所述第二壳体(22)内设有轴承(23)，所述轴承(23)的外环与所述第二壳体(22)的内壁过盈连接，所述轴承(23)的内环套设在所述支臂(5)外。
8.根据权利要求7所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述支臂(5)的靠近所述第二减速舵机(4)的一端设有用于定位的环形凸起(51)，所述环形凸起(51)的内侧与所述轴承(23)相抵。
9.根据权利要求8所述的一种进菜投料机械臂，其特征在于，所述第二壳体(22)的外端设有可拆卸的环形法兰(221)，所述环形凸起(51)位于所述轴承(23)与所述环形法兰(221)之间。
10.一种烹饪机器人，其特征在于，包括机器人本体和权利要求1-5任意一项权利要求所述的进菜投料机械臂，所述升降驱动部(1)的下端与所述机器人本体连接。
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