一种公筷公勺分餐装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种自动分餐装置，尤其是涉及一种公筷公勺分餐装置。


背景技术：

2.目前，公知学校、企业和公司的食堂中，打菜打饭的工作均由人力来完成，浪费人力且效率底下。很多企业为了解决上述问题分别研发了打饭机和打菜机器。市场上的打饭机、打菜机都只能单独完成一项功能，不能完成机器相互合理地配合，且效率低下，并不能真正地做到自动化取代人工劳动力。
3.cn206213696u公开了一种多功能自动出餐设备，包括自动分餐具装置、自动分餐装置、用于运输饭盒的自动送餐装置、和自动储餐装置；自动分餐具装置、自动分餐装置3和自动储餐装置依次设于所述自动送餐装置上，所述自动分餐具装置将空饭盒放落至自动送餐装置上并由自动送餐装置运输至自动分餐装置上，经自动分餐装置将米饭添加至饭盒后再由自动送餐装置将饭盒运输至自动储餐装置上供使用。该技术方案中的自动出餐设备仅是传送带式的餐品输送，无法实现精细的餐品分配以及餐具的清洗。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种公筷公勺分餐装置，提升了自动化程度、可适用范围，同时体积小巧、卫生便捷。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.本实用新型的目的是保护一种公筷公勺分餐装置，包括：
7.底盘；
8.托盘，设于所述底盘上，并能够与底盘之间进行同轴转动，所述托盘上环形分别有多个餐盘；
9.机械臂，设于所述底盘上；
10.公筷机构，设于所述机械臂上，包括公筷动作控制组件和设于公筷动作控制组件末端的爪齿，所述公筷动作控制组件的始端设于机械臂上；
11.公勺机构，设于所述机械臂上，包括公勺动作控制组件和公勺动作控制组件末端的公勺，所述公勺动作控制组件的始端设于机械臂上；
12.自清洁机构，设于所述底盘上，包括储水槽和冲洗设备，实现爪齿和公勺的冲洗。
13.进一步地，所述底盘上设有环型的导轨，所述托盘为环形板结构，所述托盘下方设有万向轮，所述万向轮与所述导轨相切，以此实现托盘与底盘之间的同轴转动。
14.进一步地，所述机械臂设于托盘对应环形板结构的内部。
15.进一步地，所述机械臂包括可旋转底座以及与可旋转底座依次连接的长u型板、短u型板、分叉支架，所述分叉支架的两个分叉末端分别与所述公筷机构与公勺机构连接。
16.进一步地，所述可旋转底座包括外圆环、铜柱和内圆板，所述铜柱支撑于外圆环下方，所内圆板水平设于外圆环内部，所述内圆板下方设有第六舵机，第六舵机与内圆板传动
连接，实现内圆板的周向转动。
17.进一步地，所述内圆板上设有第五舵机，所述第五舵机与所述长u型板的始端传动连接，所述短u型板的始端设有第四舵机，所述第四舵机与所述长u型板的末端传动连接，所述短u型板的末端与所述分叉支架的始端连接。
18.进一步地，所述分叉支架的一个分叉末端上设有第三舵机，所述第三舵机与所述公筷动作控制组件连接。
19.进一步地，所述公筷动作控制组件包括不完全齿轮、柔性爪支架、柔性爪
‑
舵盘连接件、舵盘、pwm舵机即第一舵机和多功能支架，所述多功能支架的始端与所述第三舵机传动连接，所述多功能支架的末端与所述柔性爪支架连接；
20.所述爪齿与不完全齿轮连接，爪齿与不完全齿轮成对设置且使得两个不完全齿轮相互配合，不完全齿轮轴接于所述柔性爪支架上，不完全齿轮与第一舵机设于所述柔性爪支架上，第一舵机与所述不完全齿轮传动连接，控制不完全齿轮的旋转，以此实现爪齿的夹持控制。
21.进一步地，所述公筷动作控制组件还包括设于所述多功能支架的末端上的第二舵机，所述第二舵机与所述柔性爪支架传动连接，以此实现柔性爪支架的转动控制。
22.进一步地，所述公勺动作控制组件包括依次连接的柔性爪
‑
舵盘连接件、舵盘、多功能支架，所述柔性爪
‑
舵盘连接件与所述公勺连接，所述多功能支架上设有第八舵机，所述第八舵机与所述舵盘传动连接；
23.所述分叉支架的一个分叉末端上设有第七舵机，所述第七舵机与所述舵盘传动连接。
24.进一步地，所述冲洗设备包括依次连接的喷嘴、离心泵、储水槽，自清洁机构还包括用于冲洗时放置爪齿和公勺的清洗器皿。
25.与现有技术相比，本实用新型具有以下技术优势：
26.1)自动化程度高：对菜品的识别、分配均由机器自动完成，避免了繁琐的人力劳动。
27.2)可适用范围广：tpu柔性爪可以根据所夹持物品的形状被动形变，因此可以夹持一定体积范围内各种形状的菜品。
28.3)体积小巧：机器底座形状为直径700mm的圆形，可以轻易摆放在家用餐桌、小型餐馆圆桌等餐桌上。
29.4)卫生便捷：公筷、公勺在完成一次工作之后可以借助高速水射流对表面进行清洁，避免了菜品之间汤汁的掺混，省去了人工对餐具清洗的工作，阻断了细菌与病毒的传播。
附图说明
30.图1为本技术方案中公筷公勺分餐装置的整体结构示意图；
31.图2为本技术方案中公筷机构及公勺机构的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
33.本实施例中的公筷公勺分餐装置包括公筷1
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7、公勺29、机械臂8
‑
14、自清洁机构15
‑
16、21
‑
22、26
‑
28与转盘机构17
‑
20、23
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25，参见图1和图2。
34.公筷机构包括：tpu柔性爪齿1、不完全齿轮2、柔性爪支架3、柔性爪
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舵盘连接件4、舵盘5、pwm舵机6和多功能支架7。tpu柔性所述爪齿1与不完全齿轮2连接，爪齿1与不完全齿轮2成对设置且使得两个不完全齿轮2相互配合，不完全齿轮2轴接于所述柔性爪支架3上，不完全齿轮2与第一舵机设于所述柔性爪支架3上，柔性爪支架3与柔性爪
‑
舵盘连接件4、舵盘5用m3螺栓联接，舵盘5与pwm舵机6用m3圆头螺栓联接，pwm舵机6与多功能支架7用m3螺栓联接，两个多功能支架7用m4螺栓呈90
°
联接。
35.公勺机构包括：公勺29、柔性爪支架3、柔性爪
‑
舵盘连接件4、舵盘5、pwm舵机6、多功能支架7。公勺29和柔性爪
‑
舵盘连接件4、舵盘5用m3螺栓联接，舵盘5与pwm舵机6用m3圆头螺栓联接，pwm舵机6与多功能支架7用m3螺栓联接，两个多功能支架7用m4螺栓呈90
°
联接。
36.机械臂包括：分叉支架8、短u型板9、长u型板10、总线舵机11、内圆板12、外圆环13与铜柱14。分叉支架8与公筷、公勺一侧用m4螺栓联接，一侧用外径为8mm，内径为4mm法兰轴承和m4螺栓联接，短u型板9与pwm舵机6用m2自攻螺钉联接，长u型板10与pwm舵机6用m2自攻螺钉联接，两个长u型板10用m2六角螺栓背对背安装，长u型板10和总线舵机11用m2自攻螺钉联接，总线舵机11与内圆板12用m2自攻螺钉联接，外圆环13和铜柱14相连。
37.机械臂与公筷机构、公勺机构三个部分共包含8个舵机，其中有6个pwm舵机和2个总线舵机。第一舵机是公筷端控制柔性爪开合的舵机；第二舵机是公筷端“手腕”处控制柔性爪旋转的舵机；第三舵机是与分叉支架8相连，控制公筷抬升角度的舵机；第四舵机是安装在短u型板9处，控制机械臂旋转角度的舵机；第五舵机是安装在机械臂内圆板12上方，控制机械臂大臂抬起角度的舵机；第六舵机即总线舵机是安装在机械臂的内圆板12下方，控制机械臂朝向的舵机；第七舵机是与另一个分叉支架8相连，控制公勺端抬升角度的舵机；第八舵机是控制公勺29抖动的舵机。
38.自清洁机构包括：喷嘴15、冲洗器皿16、离心泵21、离心泵支架22、储水槽下箱体26、储水槽上箱体27、储水槽28。喷嘴15和离心泵21过盈联接，离心泵21和离心泵支架22搭接，储水槽下箱体26和储水槽上箱体27用m4螺栓联接。
39.转盘机构包括：托盘17、餐盘18、导轨19、底盘20、57步进电机23、锂电池24、固定圆盘25、行星齿轮组、万向轮。托盘17与行星齿轮组外轮用m4平头螺栓联接，托盘17下方安装有牛眼万向轮，牛眼万向轮与导轨19相切，导轨19与底盘20用m4螺栓联接，固定圆盘25与托盘17相切，锂电池24与57步进电机23与固定圆盘25固连，57步进电机23与行星齿轮组内齿轮以d型槽过盈联接，固定圆盘25上方安装有机械臂与自清洁机构。
40.本实施例中公筷公勺分餐装置运行原理如下：
41.机器通电复位后，各舵机均处在90
°
位置，使机械臂呈“y”形。
42.用户通过人机交互界面向机构发出分餐指令，当用户食用的菜品为汤品时，57步进电机23转动，带动行星齿轮组转动，行星齿轮组带动托盘17与餐盘18转动，将用户所需的菜品送至机械臂正面。总线舵机12转动90
°
将机械臂公勺29一侧转向转盘外侧，使公勺29面对盛放汤品的餐盘18，第五舵机旋转一定角度，使机械臂向餐盘18倾斜，第四舵机旋转一定角度，使公勺29底面平行于桌子水平面，第七舵机缓慢旋转90
°
，使公勺29浸入汤品中，短暂
延迟后，第七舵机再反向缓慢旋转90
°
，使汤勺29再次回到水平位置，第六舵机旋转一定角度，使公勺29指向两个餐盘之间用户放置的饮食用碗，第八舵机旋转90
°
，使公勺29的尖嘴开口指向水平面，第六舵机再反向旋转一定角度，使机械臂做出“浇汤汁”的动作，第八舵机往复抖动3次，使汤汁倾倒完全，第五舵机、第四舵机、第六舵机按照顺序依次回到90
°
，完成汤品分配的动作。
43.当用户食用的菜品为固体时，57步进电机23转动，带动行星齿轮组转动，行星齿轮组带动托盘17与餐盘18转动，将用户所需的菜品送至机械臂正面。总线舵机12反向转动90
°
将机械臂公筷一侧转向转盘外侧，使公筷面对盛放菜品的餐盘18，第一舵机旋转至0
°
，使柔性爪张开，第五舵机旋转一定角度，使机械臂向餐盘18倾斜，第四舵机旋转一定角度，使柔性爪处于待夹持菜品的外侧，第一舵机旋转至90
°
，柔性爪将菜品夹持住，第四舵机反向旋转一定角度，使公筷抬起，第六舵机旋转一定角度，使公筷指向两个餐盘之间用户放置的饮食用碗，第四舵机旋转一定角度，使公筷在竖直方向上靠近用户的饮食用碗，第一舵机旋转至0
°
，柔性爪张开，菜品落入用户的饮食用碗，第五舵机、第四舵机、第六舵机与第一舵机按照顺序依次回到90
°
，完成菜品分配的动作。
44.每次分配菜品结束之后，第六舵机旋转一定角度，使公筷或公勺端面向清洗器皿16，当选择为公筷时，第四舵机与第三舵机旋转一定角度，使公筷伸入冲洗器皿16中，离心泵21开启，在喷嘴15中发出高速水射流，将公筷端冲洗干净；当选择为公勺时，第四舵机与第七舵机旋转一定角度，使公勺伸入冲洗器皿16中，离心泵21开启，在喷嘴15中发出高速水射流，将公勺端冲洗干净。
45.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。