CN104792081B - 售冰机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种售冰机，售冰机的机体上方设有水箱，所述的水箱的进水管上设有球阀，所述机体内设有蒸发器，所述蒸发器竖直方向设有制冰间隙，所述蒸发器上方设有向制冰间隙内注水的分水盘，所述水箱通过水泵和注水管向分水盘内注水，所述蒸发器的制冰间隙下方设有托板，并在托板与蒸发器之间设有水平切割冰块的冰刀单元，所述的托板一侧设有侧推板，所述托板另一处的下方设有下封膜单元，并在下封膜单元的一侧上方设有上封膜单元；本发明的优点在于自动进水、自动制冰、自动脱冰，自动包装，自动定量售冰，使制售冰过程更直观、更可靠、更便捷。

Description

售冰机及其控制方法

技术领域

本发明涉及制冰装置，尤其涉及一种能够自动制作、售卖冰块的设备。

背景技术

售冰机为能够自动售卖冰块的设备，目前市面上常见的制冰设备为制冰机，但制冰机并不具备自动售卖功能，无法在公共场所为公众提供智能、无人的有偿的售冰服务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种将制冰、储冰、售冰集成为一体，能满足公共场所中的用冰需求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：售冰机的机体上方设有水箱，所述的水箱的进水管上设有球阀，所述机体内设有蒸发器，所述蒸发器竖直方向设有制冰间隙，所述蒸发器上方设有向制冰间隙内注水的分水盘，所述水箱通过水泵和注水管向分水盘内注水，所述蒸发器的制冰间隙下方设有托板，并在托板与蒸发器之间设有水平切割冰块的冰刀单元，所述的托板一侧设有侧推板，所述托板另一处的下方设有下封膜单元，并在下封膜单元的一侧上方设有上封膜单元；

所述上封膜单元和下封膜单元均由薄膜、主动滚筒和从动滚筒构成，所述的薄膜缠绕在由步进电机驱动的从动滚筒上，薄膜另一端固定在主动滚筒上，所述的下封膜单元固定在称售卖称重机构上；

所述的上封膜单元和下封膜单元交汇部分位于封压单元内，所述的封压单元下方设有旋转储冰盘，所述的旋转储冰盘中心固定在旋转轴上，所述旋转轴 由电机驱动，所述的旋转储冰盘上方开口且沿其一周设有多个储存冰块的储冰格，每个所述的储冰格下方设有活动板，所述活动板由驱动单元驱动闭合或打开储冰格底部，所述封压单元的物料出口位于旋转储冰盘其中一个储冰格的上方；

所述旋转储冰盘下方设有将冰块导向售卖出口的导板；

所述的机体上设有售卖单元。

所述的旋转储冰盘的壳体由保温材质制成，并在机体内、旋转储冰盘的上方固定制冷机构，所述制冷机构位于封压单元物料出口处设为开口结构。

所述的售卖单元设有按键、付费机构、显示器和控制器，所述的控制器设有存储器和通信单元，且控制器连接称售卖称重机构、侧推板的驱动机构、封压单元、上封膜单元、下封膜单元以及旋转储冰盘内的电机、活动板的驱动单元。

所述的活动板一端铰接在储冰格内侧，所述旋转储冰盘中心的底部设有多个分别对应每个储冰格的滑舌，所述滑舌由气缸驱动。

每个所述储冰格的外侧均设有红外发生器，所述的机体内靠近封压单元的物料出口一侧设有接收红外发生器信号的接收单元，所述的接收单元输出接收信号至控制器。

所述水箱的进水管连接水源，且进水管上设有净水过滤芯和电子流量计，所述的电子流量计输出控制信号至控制器。

所述的托板上设有滤水孔，且在托板的下方设有将由托板渗下的水引流至机体底部废水箱内的引流板，所述的废水箱设有排水管路；所述下封膜单元的主动滚筒和从动滚筒之间设有两个变形导辊，所述的变形导辊位于下封膜单元的薄膜上方呈向下凹陷的V形结构。

所述的旋转储冰盘和蒸发器上均设有温度传感器，所述的温度传感器输出温度信号至控制器。

售冰机控制方法，包括以下两个环节：

制冰环节：

(1)接收到制冰启动信号，蒸发器开始制冷；

(2)将水箱的水注入分水盘，计时额定时间后，利用蒸发器制作冰柱，之后蒸发器制热额定时间后关闭蒸发器；

(3)冰刀单元对冰柱进行一次或多次切割，并最终返回初始状态，利用冰刀封堵蒸发器制冰间隙下部出口；

(4)侧推板将被切割的冰块由托板推至下封膜单元的薄膜上，下封膜单元和上封膜单元同时前进额定路程，封压单元对冰块进行封装，则包装的冰块落入旋转储冰盘的储冰格内；

(5)控制器接收接收单元的信号，对当前封压单元物料出口下方的储冰格编号，并记录该编号储冰格“有冰”，并记录重量；

(6)旋转储冰盘，将一个空置的储冰格旋转至封压单元物料出口下方，并对包装次数增加一次，若增加后包装次数达预设包装次数，则执行(7)，若未到达预设包装次数，则返回(3)；

(7)关闭水泵、封压单元电源，发出售卖启动信号；

售卖环节：

(1)接收到售卖启动信号；

(2)售卖***的显示器显示当前每个储冰格内的冰块重量和单价；

(3)当满足按键正确和付款金额足够条件后，打开相应储冰格下方的活动板；

(4)当旋转储冰盘剩余“有冰”的储冰格数量少于预设阀值，则关闭售卖***，发出制冰启动信号。

当控制器接收到以下信息时，则通过通信单元发出信号至远端服务器，包括：控制器接收到电子流量计的计数信号超过预设阀值，售卖单元收取的现金金额超过预设阀值，温度传感器的温度超过预设安全阀值、售卖件数超过预设阀值；

当控制器接收到以下信息时，则通过关闭售冰机并发出报警信号至远端服务器，温度传感器的温度超过预设最高上限值，售冰机断电时间超过额度阀值，售卖件数超过预设最高上限值，水泵工作状态下水箱内水位低于阀值。

本发明的优点在于自动进水、自动制冰、自动脱冰，自动包装，自动定量售冰，使制售冰过程更直观、更可靠、更便捷。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为售冰机结构示意图；

上述图中的标记为：1、机体；2、水箱；3、球阀；4、注水管；5、水泵；6、分水盘；7、蒸发器；8、售卖单元；9、冰刀单元；10、侧推板；11、上封膜单元；12、下封膜单元；13、托板；14、封压单元；15、导板；16、旋转储冰盘；17、售卖出口。

具体实施方式

如图1所示，售冰机的机体1外设有售卖单元8，售卖单元8构造和原理如同常见的自动贩售机，售卖单元8设有按键、付费机构、显示器和控制器，按键可供消费者选择需要的商品(不同重量的冰包)，付费机构可以支持纸币、硬币、刷卡等支付手段，显示器可显示当前商品的信息(价格、冰块剩余量和冰 包重量)，控制器则作为整个售冰机的控制装置，协调整个售冰机的工作，该控制器设有存储器和通信单元，存储器可以存储售卖信息、货物信息、故障信息等，通信单元则可方便售冰机发出需要更换部件或故障报警信号至远端服务器，方便管理人员及时更换消耗部件以及维修设备。

售冰机的机体1上方设有水箱2，水箱2的进水管上设有球阀3，可以通过球阀3控制进水量，以控制水箱2内储水量，水箱2的进水管连接水源，通常是自来水管即可，为确实制冰的水源洁净，在进水管上设有净水过滤芯和电子流量计，净水过滤芯用于过滤自来水，电子流量计则计量过滤的水量，电子流量计输出控制信号至控制器，当过滤水量即将达到净水过滤芯产品过滤水量上限时，控制器可通过通信单元发出更换净水过滤芯信号至远端服务器。

机体1内设有蒸发器7，蒸发器7竖直方向设有制冰间隙，从而能够制成竖直冻结成冰的冰柱，制冰间隙下方的冰柱出口处设有水平切割冰块的冰刀单元9，冰刀单元9包括冰刀和驱动冰刀的气缸，冰刀初始状态为遮挡在制冰间隙下方出口处，能够辅助蒸发器7冻结冰柱，蒸发器7上方设有向制冰间隙内注水的分水盘6，水箱2通过水泵5和注水管4向分水盘6内注水，从而通过分水盘6和均匀的向每个制冰间隙内注水，蒸发器7的制冰间隙下方设有托板13，托板13上设有多个滤水孔，且在托板13的下方设有将由托板13渗下的水引流至机体1底部废水箱内的引流板，废水箱设有排水管路，这样能够帮助冰块脱水，也能避免设备内产生大量积水。

托板13一侧设有侧推板10，托板13由气缸驱动，被冰刀切断冰块落在托板13上，则由侧推板10推至托板13的另一侧，托板13另一处的下方设有下封膜单元12，下封膜单元12的一侧上方设有上封膜单元11，托板13由侧推板10推下的冰块落在下封膜单元12的薄膜上。

上封膜单元11和下封膜单元12均由薄膜、主动滚筒和从动滚筒构成，薄膜缠绕在由步进电机驱动的从动滚筒上，薄膜另一端固定在主动滚筒上，则主动滚筒旋转可带动薄膜向前运动，上封膜单元11和下封膜单元12十字交错布置，上封膜单元11的薄膜段位于托板13的下方，上封膜单元11的薄膜则由托板13外侧(接落下的冰块)延伸至托板13下方。上封膜单元11和下封膜单元12的薄膜交汇部分位于封压单元14内，封压单元14通过热压原理将两个薄膜的边缘压合构成包装袋，并且热压的区域小于薄膜的宽度，在压合上下薄膜后，薄膜不会断裂，从而确保薄膜运作的连续性。

为避免落在下封膜单元12薄膜上的冰块散落，导致包装失败，在下封膜单元12的主动滚筒和从动滚筒之间设有两个变形导辊，变形导辊位于下封膜单元12的薄膜上方呈向下凹陷的V形结构，两个变形导辊分别位于主动滚筒入口和从动滚筒出口处，通过变形导辊使得整个下封膜单元12薄膜呈向内凹陷的状态，从方便承装落下的冰块。此外，下封膜单元12固定在称售卖称重机构上，则能够计量每次包装的冰块重量(去皮称重即可)。

封压单元14具有物料出口，热压后薄膜自动断裂，包装好的冰块包通过物料出口自动滑落。封压单元14下方设有旋转储冰盘16，旋转储冰盘16中心固定在旋转轴上，旋转轴由电机驱动，旋转储冰盘16周边设有一圈大小相等的储冰格，每个储冰格上方为开口结构，封压单元14的物料出口位于其中一个储冰格的上方，由于旋转储冰盘16为旋转的机构，则可以在每个储冰格内存放冰块包。

由于需要存放冰块，旋转储冰盘16的壳体由保温材质制成，并且在机体1内、旋转储冰盘16的上方固定制冷机构，这样一次制冰后，不需要长期打开蒸发器7，仅需开启功率很小的制冷机构，则能保证冰块凝固状态，节约能耗。制 冷机构位于封压单元14物料出口处设为开口结构，方便冰块落入旋转储冰盘16，即仅封压单元14物料出口处的储冰格无法享受制冷效果，在工作时，通过软件控制确保封压单元14物料出口处下方的储冰格不放置待售冰包即可。

为方便取出已经售卖的冰块，在每个储冰格下方设有活动板，活动板由驱动单元驱动闭合或打开储冰格底部，旋转储冰盘16下方设有将冰块导向售卖出口17的导板15，这样购买相应储冰格内的冰块后，仅需打开活动板，即可让冰块包落入售卖出口17，方便消费者取出，之后再关闭活动板。活动板一端铰接在储冰格内侧，旋转储冰盘16中心的底部设有多个分别对应每个储冰格的滑舌，滑舌由气缸驱动，通过将滑舌推入到活动板下方，则可以关闭储冰格或保持储冰格的关闭状态，将滑舌推出活动板下方，则活动板会由于重力自动打开，放出冰包。

售卖单元8的控制器与称售卖称重机构、侧推板10的驱动机构、封压单元14、上封膜单元11、下封膜单元12以及旋转储冰盘16内的电机、活动板的驱动单元连接，从而控制整个售冰机工作，并且每个储冰格的外侧均设有红外发生器，并在机体1内靠近封压单元14的物料出口一侧设有接收红外发生器信号的接收单元，可以通过红外发生器和接收单元对旋转储冰盘16定位，让储冰格精确旋转，接收单元输出接收信号至控制器，这样控制器能够对每个储冰格编号记录，方便售冰机的***管理。此外还可以在旋转储冰盘16和蒸发器7上均设有温度传感器，温度传感器输出温度信号至控制器，能够及时检测出设备故障。

基于上述硬件***，售冰机控制方法包括以下两个环节，每次售冰机开机后会自检当前设备状态，并进行一次制冰；

制冰环节：

(1)接收到制冰启动信号，蒸发器7开始制冷；

(2)将水箱2的水注入分水盘6，计时额定时间后，利用蒸发器7制作冰柱，之后蒸发器7制热额定时间后关闭蒸发器7，这样冰柱与蒸发器7之间产生水，方便冰柱利用自重下落；

(3)冰刀单元9对冰柱进行一次或多次切割，并最终返回初始状态，利用冰刀封堵蒸发器7制冰间隙下部出口，切割次数可以设定，例如每次制冰切割1次X轮，切割2次Y轮，切割3次Z轮，则能够产生不同重量的冰块，便于分重销售。

(4)侧推板10将被切割的冰块由托板13推至下封膜单元12的薄膜上，下封膜单元12和上封膜单元11同时前进额定路程，封压单元14对冰块进行封装，则包装的冰块落入旋转储冰盘16的储冰格内；

(5)控制器接收接收单元的信号，对当前封压单元14物料出口下方的储冰格编号，并记录该编号储冰格“有冰”，并记录重量，此时控制器可以根据重量标记出商品价格；

(6)旋转储冰盘16，将一个空置的储冰格旋转至封压单元14物料出口下方，并对包装次数增加一次，若增加后包装次数达预设包装次数，则执行(7)，若未到达预设包装次数，则返回(3)；这里需要注意，每次制冰环节的包装次数应小于空余储冰格数量；

(7)关闭水泵5、封压单元14电源，发出售卖启动信号；

售卖环节：

(1)接收到售卖启动信号；

(2)售卖***的显示器显示当前每个储冰格内的冰块重量和单价；

(3)当满足按键正确和付款金额足够条件后，打开相应储冰格下方的活动 板；

(4)当旋转储冰盘16剩余“有冰”的储冰格数量少于预设阀值，则关闭售卖***，发出制冰启动信号。

为确保***工作安全稳定，以及方便工作人员及时检修维护：

当控制器接收到以下信息时，则通过通信单元发出信号至远端服务器，包括：控制器接收到电子流量计的计数信号超过预设阀值，售卖单元8收取的现金金额超过预设阀值，温度传感器的温度超过预设安全阀值、售卖件数超过预设阀值；

当控制器接收到以下信息时，则通过关闭售冰机并发出报警信号至远端服务器，温度传感器的温度超过预设最高上限值，售冰机断电时间超过额度阀值，售卖件数超过预设最高上限值，水泵5工作状态下水箱2内水位低于阀值。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.售冰机，其特征在于：售冰机的机体上方设有水箱，所述的水箱的进水管上设有球阀，所述机体内设有蒸发器，所述蒸发器竖直方向设有制冰间隙，所述蒸发器上方设有向制冰间隙内注水的分水盘，所述水箱通过水泵和注水管向分水盘内注水，所述蒸发器的制冰间隙下方设有托板，并在托板与蒸发器之间设有水平切割冰块的冰刀单元，所述的托板一侧设有侧推板，所述托板另一处的下方设有下封膜单元，并在下封膜单元的一侧上方设有上封膜单元；

所述上封膜单元和下封膜单元均由薄膜、主动滚筒和从动滚筒构成，所述的薄膜缠绕在由步进电机驱动的从动滚筒上，薄膜另一端固定在主动滚筒上，所述的下封膜单元固定在称售卖称重机构上；

所述的上封膜单元和下封膜单元交汇部分位于封压单元内，所述的封压单元下方设有旋转储冰盘，所述的旋转储冰盘中心固定在旋转轴上，所述旋转轴由电机驱动，所述的旋转储冰盘上方开口且沿其一周设有多个储存冰块的储冰格，每个所述的储冰格下方设有活动板，所述活动板由驱动单元驱动闭合或打开储冰格底部，所述封压单元的物料出口位于旋转储冰盘其中一个储冰格的上方；

所述旋转储冰盘下方设有将冰块导向售卖出口的导板；

所述的机体上设有售卖单元。

2.根据权利要求1所述的售冰机，其特征在于：所述的旋转储冰盘的壳体由保温材质制成，并在机体内、旋转储冰盘的上方固定制冷机构，所述制冷机构位于封压单元物料出口处设为开口结构。

3.根据权利要求1或2所述的售冰机，其特征在于：所述的售卖单元设有按键、付费机构、显示器和控制器，所述的控制器设有存储器和通信单元，且控制器连接称售卖称重机构、侧推板的驱动机构、封压单元、上封膜单元、下 封膜单元以及旋转储冰盘内的电机、活动板的驱动单元。

4.根据权利要求3所述的售冰机，其特征在于：所述的活动板一端铰接在储冰格内侧，所述旋转储冰盘中心的底部设有多个分别对应每个储冰格的滑舌，所述滑舌由气缸驱动。

5.根据权利要求4所述的售冰机，其特征在于：每个所述储冰格的外侧均设有红外发生器，所述的机体内靠近封压单元的物料出口一侧设有接收红外发生器信号的接收单元，所述的接收单元输出接收信号至控制器。

6.根据权利要求3或4所述的售冰机，其特征在于：所述水箱的进水管连接水源，且进水管上设有净水过滤芯和电子流量计，所述的电子流量计输出控制信号至控制器。

7.根据权利要求6所述的售冰机，其特征在于：所述的托板上设有滤水孔，且在托板的下方设有将由托板渗下的水引流至机体底部废水箱内的引流板，所述的废水箱设有排水管路；所述下封膜单元的主动滚筒和从动滚筒之间设有两个变形导辊，所述的变形导辊位于下封膜单元的薄膜上方呈向下凹陷的V形结构。

8.根据权利要求7所述的售冰机，其特征在于：所述的旋转储冰盘和蒸发器上均设有温度传感器，所述的温度传感器输出温度信号至控制器。

9.售冰机控制方法，其特征在于，包括以下两个环节：

制冰环节：

(1)接收到制冰启动信号，蒸发器开始制冷；

(2)将水箱的水注入分水盘，计时额定时间后，利用蒸发器制作冰柱，之后蒸发器制热额定时间后关闭蒸发器；

(3)冰刀单元对冰柱进行一次或多次切割，并最终返回初始状态，利用冰 刀封堵蒸发器制冰间隙下部出口；

(4)侧推板将被切割的冰块由托板推至下封膜单元的薄膜上，下封膜单元和上封膜单元同时前进额定路程，封压单元对冰块进行封装，则包装的冰块落入旋转储冰盘的储冰格内；

(5)控制器接收接收单元的信号，对当前封压单元物料出口下方的储冰格编号，并记录该编号储冰格“有冰”，并记录重量；

(6)旋转储冰盘，将一个空置的储冰格旋转至封压单元物料出口下方，并对包装次数增加一次，若增加后包装次数达预设包装次数，则执行(7)，若未到达预设包装次数，则返回(3)；

(7)关闭水泵、封压单元电源，发出售卖启动信号；

售卖环节：

(1)接收到售卖启动信号；

(2)售卖***的显示器显示当前每个储冰格内的冰块重量和单价；

(3)当满足按键正确和付款金额足够条件后，打开相应储冰格下方的活动板；

(4)当旋转储冰盘剩余“有冰”的储冰格数量少于预设阀值，则关闭售卖***，发出制冰启动信号。

10.根据权利要求9所述的售冰机控制方法，其特征在于：

当控制器接收到以下信息时，则通过通信单元发出信号至远端服务器，包括：控制器接收到电子流量计的计数信号超过预设阀值，售卖单元收取的现金金额超过预设阀值，温度传感器的温度超过预设安全阀值、售卖件数超过预设阀值；

当控制器接收到以下信息时，则通过关闭售冰机并发出报警信号至远端服 务器，温度传感器的温度超过预设最高上限值，售冰机断电时间超过额度阀值，售卖件数超过预设最高上限值，水泵工作状态下水箱内水位低于阀值。