CN115316845A - 一种仿生章鱼式奶茶加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种仿生章鱼式奶茶加工装置,属于奶茶机技术领域。本装置包括仿生章鱼式机器人和控制模块,仿生章鱼式机器人四周依次设有杯架机构、奶茶桶机构、上料机构和封口机构,控制模块分别与杯架机构、奶茶桶机构、上料机构、封口机构和仿生章鱼式机器人连接以控制杯架机构、奶茶桶机构、上料机构、封口机构和仿生章鱼式机器人运行,仿生章鱼式机器人包括机器人本体和若干个仿生章鱼触手,仿生章鱼触手能在控制模块的控制下分别依次移动至杯架机构、奶茶桶机构、上料机构和封口机构处完成相应操作。本发明制作奶茶时加料精准统一,产品的品质一致性好,且大幅缩短了批量制作时长,效率高,节约人工成本,便于改装移动,适于推广。
Description
技术领域
本发明属于奶茶机技术领域,特别涉及一种仿生章鱼式奶茶 加工装置。
背景技术
随着生活水平的不断提高,对饮食有更高的要求,当今奶茶 已经成为大众非常喜爱的饮料,同时门店购买和线上购买带来巨 大的订单,而制作奶茶速度的快慢则会影响客户的等待时间、客 户的购买体验、店铺利润的多少。
目前传统的人工制作奶茶一般需要3到5个人,而实际上操 作员只有总员工人数的60%以上。当遇到高峰期,还需要增添操 作员,但是,还是经常看到许多人花费时间在排队等待奶茶的制 作。不仅影响店铺的销售,而且也影响顾客的购买体验。近年来 发明的单臂机械人制作奶茶,如中国国家知识产权局公开的一种 机器人奶茶机【申请号201911361739.4;申请公布号 CN110974006A】,该专利方案如下:一种机器人奶茶机,其特征在 于,包括:机架、机械臂机构、落杯机构、奶茶桶机构、加珍珠 机构、制冰机构、搅拌机构、封口机构、空气压缩机及控制箱; 所述落杯机构安装于所述机架的面板,用于提供奶茶杯;所述奶 茶桶机构于所述落杯机构一侧安装于所述面板,用于提供奶茶; 所述加珍珠机构于所述奶茶桶机构一侧安装于所述面板,用于提 供珍珠;所述制冰机构于所述加珍珠机构一侧安装于所述面板, 用于提供冰块;所述搅拌机构于所述制冰机构一侧安装于面板,用于搅拌奶茶;所述封口机构于所述搅拌机构一侧安装于所述面 板,用于将所述奶茶杯封口;所述机械臂机构于所述封口机构一 侧安装于面板,用于转运所述奶茶杯;所述控制箱于所述机械臂 机构下方安装于所述机架的底板,用于控制设备运行;所述空气 压缩机于所述控制箱一侧安装于所述底板,且所述空气压缩机分 别与所述机械臂机构和落杯机构相连接,用于提供气源。上述方 案虽然实现了利用机器人代替人工,降低人工成本,但是其只能 单杯制作,通常情况下做一杯奶茶的时间大概在2~3分钟,和人 工制作奶茶一样速度慢,效率不高。基于这些情况,如何提升制 作奶茶的速度是我们准备解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种仿生章鱼式奶茶加工 装置,以提高奶茶制作效率,减少生产成本。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种仿生章鱼式 奶茶加工装置,其特征在于,包括仿生章鱼式机器人和控制模块, 所述仿生章鱼式机器人四周依次设有杯架机构、奶茶桶机构、上 料机构和封口机构,所述控制模块分别与杯架机构、奶茶桶机构、 上料机构、封口机构和仿生章鱼式机器人连接以控制杯架机构、 奶茶桶机构、上料机构、封口机构和仿生章鱼式机器人运行,所 述仿生章鱼式机器人包括机器人本体和若干个能够绕所述机器人 本体间歇式转动的仿生章鱼触手,所述仿生章鱼触手能够在控制 模块的控制下分别依次运行至杯架机构、奶茶桶机构、上料机构 和封口机构处完成相应的操作。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述机器人本体包括 支架、固定座、旋转机构、转动台组件和仿生章鱼外壳,所述固 定座设置在支架上,所述旋转机构固连在所述固定座上,所述转 动台组件罩设在固定座外周且与所述旋转机构的转动部分固连, 所述仿生章鱼外壳设置在所述转动台组件上方。利用旋转机构使 转盘间歇性转动,这样设置在转盘上的多个仿生章鱼触手能够同 时工作,大大提高奶茶的批量化制作。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述固定座呈圆盘状 或圆环状,所述转动台组件包括旋盖和环形筒壁,所述环形筒壁 的上端与旋盖底面的外缘固连,所述环形筒壁的下端通过轴承组 件与固定座的外周面转动连接。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述旋转机构包括底 座、转盘、棘轮棘爪机构、安装架和第一气缸,所述第一气缸通 过安装架固定在固定座上,所述棘轮棘爪机构安装在所述底座上, 所述第一气缸通过摇杆与所述棘轮棘爪机构的棘爪传动连接;所 述棘轮棘爪机构的棘轮与所述转盘通过螺栓固连,所述底座上围 绕所述棘轮棘爪机构设有若干个支撑座,所述支撑座的上部设有 滚轮,所述滚轮与所述转盘的底面滚动连接,所述转盘的上端面 与旋盖的底面固连。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,还包括止回机构,所 述止回机构包括止回架、第二气缸、止回勾、勾座,所述止回架 和勾座均固连在底座上,所述第二气缸连接在所述止回架上部, 所述第二气缸与所述止回勾的尾端传动连接,所述止回勾的中部 转动连接在勾座上,所述棘轮上还固连有止回盘,所述止回盘的 外周开设有若干止回凹槽,所述止回勾的首端能够在所述第二气 缸的驱动下勾进止回凹槽或者从止回凹槽内脱出。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述旋转机构包括底 座、步进电机、转动轴和转盘,所述步进电机安装在底座上,所 述转动轴与所述步进电机的输出轴传动连接,所述转盘安装在转 动轴的上端。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述仿生章鱼触手包 括机械臂和设置在机械臂前端的夹爪,所述机械臂和所述夹爪分 别与所述控制模块连接。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述机械臂为三轴机 械臂、四轴机械臂、五轴机械臂或六轴机械臂。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述夹爪为电机驱动 式夹爪或气动式夹爪。
在上述的仿生章鱼式奶茶加工装置中,所述支架包括四个支 脚,每个支脚底部安装有万向轮。通过设置万向轮,可以使本装 自由移动,在不需要工作时可以移开,从而使使用更加灵活。
与现有技术相比,本仿生章鱼式奶茶加工装置具有以下优点: 1、能够实现批量化连续化的自动制作,大幅提高奶茶制作效率; 2、可以利用控制模块实现精准控制,从而保证奶茶制作的统一性, 使奶茶口感一致性得到保证;3、实现了奶茶自动化制作的要求, 节省了大量的人工成本和时间成本,具有现实意义和良好的应用 前景。
附图说明
图1是实施例的仿生章鱼式奶茶加工装置的结构示意图。
图2是实施例的机器人本体去掉仿生章鱼外壳后的结构示意 图。
图3是实施例的机器人本体的局部结构剖面图。
图4是实施例的旋转机构的结构示意图。
图5是实施例的机械臂的结构示意图。
图6是实施例的夹爪的结构示意图。
图中,1、仿生章鱼式机器人;2、杯架机构;3、奶茶桶机构; 4、上料机构;5、封口机构;6、机器人本体;7、仿生章鱼触手; 8、奶茶杯;9、机械臂;10、夹爪;11、支架;12、固定座;13、 旋转机构;14、转动台组件;15、仿生章鱼外壳;16、万向轮; 17、滚珠槽;18、滚珠;19、轴承;20、底座;21、转盘;22、 棘轮棘爪机构;23、安装架;24、第一气缸;25、摇杆;26、支 撑座;27、滚轮;28、止回机构;29、止回架;30、第二气缸;31、止回勾;32、勾座;33、止回凹槽;34、旋盖;35、环形筒 壁;36、第一臂;37、第二臂;38、第三臂;39、第一电机;40、 第二电机;41、铰接架;42、紧固螺钉;43、夹爪座;44、第一 齿轮;45、第二齿轮;46、第一爪;47、第二爪;48、第三电机; 49、防滑条。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中 示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或 具有相同或类似功能的元件。下面通过各参考附图描述的实施例 是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限 制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、 “顶”、“底”“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。
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 包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义 是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,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。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 发明中的具体含义。
实施例一:
如图1-6所示,本发明提供了一种仿生章鱼式奶茶加工装置,该装置包括仿生章鱼式机器人1和控制模块,仿生章鱼式机器人1四周依次设有杯架机构2、奶茶桶机构3、上料机构4和封口机构5,控制模块分别与杯架机构2、奶茶桶机构3、上料机构4、封口机构5和仿生章鱼式机器人1连接以控制杯架机构2、奶茶 桶机构3、上料机构4、封口机构5和仿生章鱼式机器人1运行,仿生章鱼式机器人1包括机器人本体6和若干个能够绕机器人本体6间歇式转动的仿生章鱼触手7,仿生章鱼触手7能够在控制模块的控制下分别依次将奶茶杯8运送至杯架机构2、奶茶桶机构3、上料机构4和封口机构5处完成相应的操作。仿生章鱼触手7包括机械臂9和设置在机械臂9前端的夹爪10,机械臂9和夹爪10分别与控制模块连接。
具体的说,机器人本体6包括支架11、固定座12、旋转机构 13、转动台组件14和仿生章鱼外壳15,仿生章鱼外壳15设置在 转动台组件14上方。支架11采用四根支脚构成,每个支脚底部 安装有万向轮16。固定座12呈圆环状,设置在支架11的上端, 其外周面开设有滚珠槽17,滚珠槽17内滚动有若干滚珠18,固 定座12外周套设有轴承19。
旋转机构13包括底座20、转盘21、棘轮棘爪机构22、安装 架23和第一气缸24。底座20通过螺栓固定在固定座12上,第 一气缸24通过安装架23固定在固定座12上,棘轮棘爪机构22 安装在底座20的中部,第一气缸24通过摇杆25与棘轮棘爪机构 22的棘爪传动连接;棘轮棘爪机构22的棘轮与转盘21通过螺栓 固连,底座20上围绕棘轮棘爪机构22设有若干个支撑座26,每 个支撑座26的上部都设有滚轮27,滚轮27与转盘21的底面滚 动连接,转盘21的上端面与旋盖34的底面固连。底座20上还设 置有止回机构28,止回机构28包括止回架29、第二气缸30、止 回勾31、勾座32。止回架29和勾座32均固连在底座20上,第 二气缸30连接在止回架29上部,第二气缸30与止回勾31的尾 端传动连接,止回勾31的中部转动连接在勾座32上,棘轮上还 固连有止回盘,止回盘的外周开设有若干止回凹槽33,止回勾31 的首端能够在第二气缸30的驱动下勾进止回凹槽33或者从止回 凹槽33内脱出。
转动台组件14包括旋盖34和环形筒壁35,环形筒壁35的 上端与旋盖34底面的外缘固连,环形筒壁35罩设在固定座12 外周,旋盖34与旋转机构13的转盘21上端面固连,环形筒壁 35的下端与轴承19通过螺栓固连,因此环形筒壁35能够相对于 固定座12转动。
机械臂9为三轴机械臂9、四轴机械臂9、五轴机械臂9或六 轴机械臂9均可,可以根据实际需求选择设置。本实施例中采用 三轴机械臂9,其包括第一臂36、第二臂37、第三臂38、第一电 机39和第二电机40。第一臂36的第一端铰接在环形筒壁35外 侧的铰接架41上,且通过第一电机39控制转动;第二臂37的第 一端和第一臂36的第二端铰接,并通过第二电机40控制第二臂 37相对第一臂36转动,第三臂38的第一端通过紧固螺钉42铰 接在第二臂37的第二端,通过控制紧固螺钉42实现第三臂38 与第二臂37的转动角度,第三臂38的第二端与夹爪10固连。
具体的,本实施例中的夹爪10为电机驱动式夹爪10,其包 括夹爪座43、第一齿轮44、第二齿轮45、第一爪46、第二爪47 和第三电机48。第三电机48安装在夹爪座43外侧且其输出轴穿 过夹爪座43伸入到夹爪座43内。第一齿轮44、第二齿轮45上 下相叠的设置在夹爪座43内且套设在电三电机的输出轴上。第一 爪46的中部铰接在夹爪座43上且其后端与第一齿轮44啮合,第 二爪47的中部铰接在夹爪座43上且其后端与第二齿轮45啮合, 第一爪46的前端和第二爪47的前端相对设置构成夹口,第一爪 46的前端内侧和第二爪47的前端内侧均设置防滑条49,以提高 其夹持奶茶杯8的效果,防止奶茶杯8滑脱。在本发明的其他实 施例中,夹爪10还可以采用气动式夹爪10来实现对奶茶杯8的 夹持。
实施例二:
本实施例与实施例一的整体结构相近,实现的功能相同,两 者的不同之处在于:在本实施例中,旋转机构13采用电机驱动的 方式实现。具体的,该旋转机构13包括底座20、步进电机、转 动轴和转盘21,步进电机安装在底座20上,转动轴与步进电机 的输出轴传动连接,转盘21安装在转动轴的上端。这里的传动连 接可以为同轴连接,也可以采用斜齿轮组啮合连接传动,或者采 用同步带等传动结构实现。采用步进电机带动旋转轴转动,从而取消了止回机构28,机构更简单,传动效率更好。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说 明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例 做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离 本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,包括仿生章鱼式机器人(1)和控制模块,所述仿生章鱼式机器人(1)四周依次设有杯架机构(2)、奶茶桶机构(3)、上料机构(4)和封口机构(5),所述控制模块分别与杯架机构(2)、奶茶桶机构(3)、上料机构(4)、封口机构(5)和仿生章鱼式机器人(1)连接以控制杯架机构(2)、奶茶桶机构(3)、上料机构(4)、封口机构(5)和仿生章鱼式机器人(1)运行,所述仿生章鱼式机器人(1)包括机器人本体(6)和若干个能够绕所述机器人本体(6)间歇式转动的仿生章鱼触手(7),所述仿生章鱼触手(7)能够在控制模块的控制下分别依次运行至杯架机构(2)、奶茶桶机构(3)、上料机构(4)和封口机构(5)处完成相应的操作。
2.根据权利要求1所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述机器人本体(6)包括支架(11)、固定座(12)、旋转机构(13)、转动台组件(14)和仿生章鱼外壳(15),所述固定座(12)设置在支架(11)上,所述旋转机构(13)固连在所述固定座(12)上,所述转动台组件(14)罩设在固定座(12)外周且与所述旋转机构(13)的转动部分固连,所述仿生章鱼外壳(15)设置在所述转动台组件(14)上方,若干个仿生章鱼触手(7)安装在所述转动台组件(14)的外周且能随所述转动台组件(14)转动。
3.根据权利要求2所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述固定座(12)呈圆盘状或圆环状,所述转动台组件(14)包括旋盖(34)和环形筒壁(35),所述环形筒壁(35)的上端与旋盖(34)底面的外缘固连,所述环形筒壁(35)的下端通过轴承(19)组件与固定座(12)的外周面转动连接。
4.根据权利要求3所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述旋转机构(13)包括底座(20)、转盘(21)、棘轮棘爪机构(22)、安装架(23)和第一气缸(24),所述第一气缸(24)通过安装架(23)固定在固定座(12)上,所述棘轮棘爪机构(22)安装在所述底座(20)上,所述第一气缸(24)通过摇杆(25)与所述棘轮棘爪机构(22)的棘爪传动连接;所述棘轮棘爪机构(22)的棘轮与所述转盘(21)通过螺栓固连,所述底座(20)上围绕所述棘轮棘爪机构(22)设有若干个支撑座(26),所述支撑座(26)的上部设有滚轮(27),所述滚轮(27)与所述转盘(21)的底面滚动连接,所述转盘(21)的上端面与旋盖(34)的底面固连。
5.根据权利要求4所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述旋转机构(13)还包括止回机构(28),所述止回机构(28)包括止回架(29)、第二气缸(30)、止回勾(31)、勾座(32),所述止回架(29)和勾座(32)均固连在底座(20)上,所述第二气缸(30)连接在所述止回架(29)上部,所述第二气缸(30)与所述止回勾(31)的尾端传动连接,所述止回勾(31)的中部转动连接在勾座(32)上,所述棘轮上还固连有止回盘,所述止回盘的外周开设有若干止回凹槽(33),所述止回勾(31)的首端能够在所述第二气缸(30)的驱动下勾进止回凹槽(33)或者从止回凹槽(33)内脱出。
6.根据权利要求3所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述旋转机构(13)包括底座(20)、步进电机、转动轴和转盘(21),所述步进电机安装在底座(20)上,所述转动轴与所述步进电机的输出轴传动连接,所述转盘(21)安装在转动轴的上端。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述仿生章鱼触手(7)包括机械臂(9)和设置在机械臂(9)前端的夹爪(10),所述机械臂(9)和所述夹爪(10)分别与所述控制模块连接。
8.根据权利要求7所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述机械臂(9)为三轴机械臂(9)、四轴机械臂(9)、五轴机械臂(9)或六轴机械臂(9)。
9.根据权利要求7所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述夹爪(10)为电机驱动式夹爪(10)或气动式夹爪(10)。
10.根据权利要求1-6任意一项所述的仿生章鱼式奶茶加工装置,其特征在于,所述支架(11)包括四个支脚,每个支脚底部安装有万向轮(16)。
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