水饺自动加工设备以及包含该设备的自动售货机的制作方法

本发明涉及食品商业设备领域，特别涉及一种水饺自动加工设备以及包含该设备的自动售货机。

背景技术：

随着生活和工作节奏的日益加快，人们投入烹饪或日常饮食的时间和精力越来越少，尤其是生活在大城市的上班族，更是没有时间关注自己的一日三餐，快餐、外卖已成为主流。传统饮食的制作工艺已被人们逐渐淡忘，例如水饺，现在很少有个人或家庭自己动手制作，一方面是不会做，另一方面是因为制作工艺太繁琐，需要和面、调馅、赶皮、包馅、蒸煮等工序，太过浪费时间。

但水饺作为中国的传统饮食，并没有因为其制作工艺繁琐，人们就降低对其的热情，大街小巷到处可见以水饺为主打的饭馆。

另一方面，互联网化已涉及人们衣食住行的各个领域，基本实现“无现金化”，现在在城市生活的人们出行基本不用带现金，只要一部手机足以。购物场所、餐饮娱乐场所、公共交通系统等基本都可以实现扫码支付，就连传统的投币式售票机、自动售货机都加入了扫码支付功能。

而目前的食品类自动售货机一般只是售卖成品，例如现成的饮料、零食、方便面等，鲜有售卖主食的，例如前面所提到的水饺。因此，现有自动售货机并没有完全实现传统饮食与互联网的深度融合，没有紧跟人们快节奏的生活步伐。

技术实现要素：

申请人试从便捷、省时的角度出发，设计一种能够售卖水饺的自动售货机，一方面为了使人们可随时吃到热气腾腾的水饺，另一方面也为了提高传统水饺的制作效率，节省人们的时间。

为此，本发明公开了一种水饺自动加工设备，其主体结构包括：机架，设置在所述机架内部的水饺制作装置、水饺加热装置、盒体分配装置、传送装置以及PLC控制器，所述水饺加热装置设置在水饺制作装置的出料端，所述传送装置设置在水饺加热装置的出料端，所述盒体分配装置设置在水饺加热装置与传送装置的衔接部，所述水饺制作装置、水饺加热装置、盒体分配装置以及传送装置分别通过电信号与PLC控制器连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水饺制作装置包括进馅机构、进面机构、成型机构、送料机构以及驱动机构，所述进馅机构、进面机构以及成型机构通过送料机构依次连接，所述驱动机构分别与进馅机构、成型机构以及送料机构传动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进馅机构包括进馅料斗以及进馅螺杆，所述进馅螺杆设置在进馅料斗内并与驱动机构传动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进面机构包括进面托盘以及进面通道，所述进面托盘设置在进面通道上方，所述进面通道与送料机构连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述成型机构包括成型模具、干粉料斗以及水饺出口，所述成型模具设置在送料机构末端，所述干粉料斗设置在成型模具上方，所述水饺出口设置在成型模具的下料端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述送料机构包括送料管道以及送料螺杆，所述送料管道穿过进面机构并且两端分别连接进馅料斗和成型模具，所述送料螺杆套设在送料管道外部并且两端分别连接进面通道和成型模具。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括驱动电机、驱动轴以及设置在所述驱动轴上的多个齿轮，所述驱动电机与驱动轴、驱动轴与进馅机构、进面机构以及成型机构，均通过齿轮传动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水饺加热装置包括加热锅体、锅盖、过滤罩体、翻转电机以及锅盖驱动机构，所述加热锅体设置在水饺制作装置的出料端，所述过滤罩体通过翻转电机与加热锅体活动连接，所述锅盖通过锅盖驱动机构可活动地设置在加热锅体上方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水饺加热装置还包括清水桶以及汤桶，所述清水桶通过进水管与加热锅体连通，所述汤桶通过出水管与加热锅体连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述锅盖驱动机构包括锅盖连杆、丝杠传动组件以及带轮传动组件，所述锅盖连杆一端与锅盖连接，另一端与丝杠传动组件连接，所述丝杠传动组件与带轮传动组件传动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述丝杠传动组件包括支撑杆、丝杠以及滑块，所述丝杠通过支撑杆设置在机架上，所述滑块活动设置在丝杠上，所述锅盖连杆与滑块连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述带轮传动组件包括带轮、转轴、蜗轮传动箱、传动带以及带轮驱动电机，所述带轮设置在转轴上，所述转轴通过蜗轮传动箱与丝杠传动连接，所述带轮通过传动带与带轮驱动电机连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述盒体分配装置包括取盒杆、接近开关、吸盘、气泵、纵向传动机构、横向传动机构以及盒体升降机构，所述取盒杆与横向传动机构连接，所述吸盘设置在取盒杆端部，并通过输气管与气泵连接，所述接近开关设置在取盒杆上，所述横向传动机构两端与纵向传动机构连接，所述盒体升降机构设置在纵向传动机构下方。

作为上述技术方案的进一步改进，所述纵向传动机构包括纵向滑杆、纵向滑块、纵向传动轮、纵向传动带以及纵向传动电机，所述纵向滑杆垂直设置在机架上，所述纵向滑块活动设置在纵向滑杆上，所述纵向滑杆两端各设有一纵向传动轮，所述纵向传动电机与其中一纵向传动轮传动连接，所述纵向传动带与两纵向传动轮传动连接，所述纵向滑块与纵向传动带通过第一连接件连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述横向传动机构包括横向滑杆、横向滑块、横向传动轮、横向传动带以及横向传动电机，所述横向滑杆沿水平方向设置在传送装置上方，所述横向滑块活动设置在横向滑杆上，所述横向滑杆两端分别连接一纵向滑块，所述横向传动轮设置在纵向滑杆上，所述横向传动带与横向传动轮传动连接，所述横向滑块与横向传动带通过第二连接件连接，所述横向传动电机与纵向滑杆传动连接，所述取盒杆设置在横向滑块上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述盒体升降机构包括升降滑杆、升降滑块、升降传动轮、升降传动带以及升降传动电机，所述升降滑杆垂直设置在机架上，所述升降滑块活动设置在升降滑杆上，所述升降滑杆两端各设有一升降传动轮，所述升降传动带两端分别与升降传动轮传动连接，所述升降传动电机与其中一升降传动轮传动连接，所述升降滑块与升降传动带通过第三连接件连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述盒体分配装置还包括设置在传送装置上料端两侧的夹盒机构，所述夹盒机构包括夹盒气缸、夹盒滑块以及夹盒滑杆，所述夹盒气缸固定设置在机架上，所述夹盒滑块与夹盒滑杆活动连接，并且夹盒滑块与夹盒气缸的活塞杆连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述传送装置包括传送带以及传送电机，所述传送带与传送电机传动连接。

作为上述技术方案的进一步改进，本发明的水饺自动加工设备还包括和面装置，所述和面装置设置在水饺制作机构上方并与PLC控制器通过电信号连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述和面装置包括搅拌腔、搅拌杆、出料螺杆、出料端头以及搅拌电机，所述面筒与搅拌腔连通，所述搅拌杆设置在搅拌腔内，所述出料螺杆一端与搅拌杆传动连接，另一端连接出料端头，所述搅拌电机与搅拌杆传动连接。

本发明还公开了一种包含所述水饺自动加工设备的自动售货机，在所述机架的前端设有人机界面和取货口，所述人机界面通过电信号与PLC控制器连接，所述取货口与传送装置连接。

作为上述技术方案的进一步改进，本发明的自动售货机还包括与PLC控制器通过电信号连接的餐具分配装置，所述餐具分配装置设置在传送装置一侧并与设置在机架前端的餐具口连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述餐具分配装置包括餐具盒、餐具输送槽以及输送气缸，所述餐具盒内设有下料斜面，所述餐具输送槽设置在下料斜面的出料口处，所述输送气缸设置在餐具输送槽一端。

本发明的有益效果是：

本发明集水饺的自动制作、售卖于一体，消费者通过人机界面操作，PLC控制器收到指令后控制水饺制作装置、水饺加热装置、盒体分配装置、餐具分配装置以及传送装置进行一系列动作，完成水饺的制作与售卖，即买即食、方便快捷，满足了人们快节奏的消费需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的水饺自动加工设备的结构示意图；

图2为本发明水饺制作装置的局部结构示意图；

图3、图4为本发明水饺加热装置的局部结构示意图；

图5、图6为本发明盒体分配装置的局部结构示意图；

图7为本发明盒体升降机构的局部结构示意图；

图8为本发明和面装置的局部结构示意图；

图9为本发明的自动售货机的结构示意图；

图10为本发明餐具分配装置的局部结构示意图。

附图标记：

10-机架；

20-人机界面；

30-取货口；

40-水饺制作装置；41-进馅机构；411-进馅料斗；412-进馅螺杆；42-进面机构；421-进面托盘；422-进面通道；43-成型机构；431-成型模具；432-干粉料斗；433-水饺出口；44-送料机构；441-送料管道；442-送料螺杆；45-驱动机构；451-驱动电机；452-驱动轴；453-第一直齿轮；454-第二直齿轮；455-第一锥齿轮；456-第二锥齿轮；457-第三直齿轮；458-第四直齿轮；459-第三锥齿轮；460-第四锥齿轮；

50-水饺加热装置；51-加热锅体；52-锅盖；53-过滤罩体；54-翻转电机；55-锅盖驱动机构；551-锅盖连杆；552-支撑杆；553-丝杠；554-滑块；555-带轮；556-转轴；557-蜗轮传动箱；558-传动带；559-带轮驱动电机；56-清水桶；57-汤桶；58-进水管；59-出水管；

60-盒体分配装置；61-取盒杆；62-接近开关；63-吸盘；64-气泵；65-纵向传动机构；651-纵向滑杆；652-纵向滑块；653-纵向传动轮；654-纵向传动带；655-纵向传动电机；656-第一连接件；657-传动杆；66-横向传动机构；661-横向滑杆；662-横向滑块；663-横向传动轮；664-横向传动带；665-横向传动电机；666-第二连接件；67-盒体升降机构；671-升降滑杆；672-升降滑块；673-升降传动轮；674-升降传动带；675-升降传动电机；676-第三连接件；68-夹盒机构；681-夹盒气缸；682-夹盒滑块；683-夹盒滑杆；

70-传送装置；71传送带；72-传送电机；

80-PLC控制器；

90-和面装置：91-面筒；92-搅拌腔；93-搅拌杆；94-出料螺杆；95-出料端头；96-搅拌电机；97-传动齿轮箱；

100-餐具分配装置；101-餐具盒；102-餐具输送槽；103-输送气缸；104-下料斜面；

110-餐具口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

如图1所示，本实施例的水饺自动加工设备，其主体结构包括：机架10，设置在机架10内部的水饺制作装置40、水饺加热装置50、盒体分配装置60、传送装置70以及PLC控制器80。

水饺加热装置50设置在水饺制作装置40的出料端，传送装置70设置在水饺加热装置50的出料端，盒体分配装置60设置在水饺加热装置50与传送装置70的衔接部；水饺制作装置40、水饺加热装置50、盒体分配装置60以及传送装置70分别通过电信号与PLC控制器80连接，通过PLC控制器80控制上述装置的各种动作，其具体控制方法可通过编程实现。

如图2所示，水饺制作装置40包括进馅机构41、进面机构42、成型机构43、送料机构44以及驱动机构45。进馅机构41、进面机构42以及成型机构43通过送料机构44依次连接，驱动机构45分别与进馅机构41、成型机构43以及送料机构44传动连接。

进馅机构41包括进馅料斗411以及进馅螺杆412，进馅螺杆412垂直设置在进馅料斗411内并与驱动机构45传动连接。

进面机构42包括进面托盘421以及进面通道422，进面托盘421设置在进面通道422上方，进面通道422与送料机构44连通。

成型机构43包括成型模具431、干粉料斗432以及水饺出口433，成型模具431设置在送料机构44末端，干粉料斗432设置在成型模具431上方，水饺出口433设置在成型模具431的下料端。

送料机构44包括送料管道441以及送料螺杆442，送料管道411穿过进面机构42并且两端分别连接进馅料斗411和成型模具431，送料螺杆442套设在送料管道441外部并且两端分别连接进面通道422和成型模具431。

水饺馅料从进馅料斗411进入，在进馅螺杆412的挤压下进入送料管道441，并从另一端进入成型模具431内；同时，和好的面从进面通道422进入送料螺杆442，也从另一端进入成型模具431内。由于送料螺杆442套设在送料管道441外部，因此送料机构44出来的馅料也被面皮包裹住，随后经过成型模具431加工成型，并从水饺出口433进入后续水饺加热装置50。

干粉料斗432内盛有干面粉，用于防止水饺在成型过程中相互粘接；成型模具431可采用现有技术，例如发明专利CN101856100A中所公开的饺子成型装置。

驱动机构45包括驱动电机451、驱动轴452以及设置在驱动轴452上的多个齿轮，其中包括第一直齿轮453、第二直齿轮454、第一锥齿轮455以及第二锥齿轮456。

驱动电机451通过第三直齿轮457与第一直齿轮453传动连接，第二直齿轮454通过第四直齿轮458与送料螺杆442传动连接，第一锥齿轮455通过第三锥齿轮459与进馅螺杆412传动连接，第二锥齿轮455通过第四锥齿轮460与成型模具431传动连接。

如图3-4所示，水饺加热装置50包括加热锅体51、锅盖52、过滤罩体53、翻转电机54以及锅盖驱动机构55。

加热锅体51设置在水饺出口433下方，过滤罩体53通过翻转电机54与加热锅体51活动连接，锅盖52通过锅盖驱动机构55可活动地设置在加热锅体51上方。

水饺加热装置50还包括清水桶56以及汤桶57，清水桶56通过进水管58与加热锅体51连通，汤桶57通过出水管59与加热锅体51连通。清水桶56用于盛放煮水饺用的新鲜水，汤桶57用于盛放煮过水饺后的汤水，清水桶56和汤桶57内的水定期更换。

煮水饺时，过滤罩体53位于加热锅体51内部，制作好的水饺进入加热锅体51后，锅盖驱动机构55将锅盖52盖在加热锅体51上方，然后加热锅体51开始加热；水饺煮熟后，锅盖驱动机构55将锅盖52打开，翻转电机54带动过滤罩体53向外翻转，将煮好的水饺倒入已经准备好的包装盒内。

如图4所示，锅盖驱动机构55包括锅盖连杆551、丝杠传动组件以及带轮传动组件。锅盖连杆551一端与锅盖52连接，另一端与丝杠传动组件连接，丝杠传动组件与带轮传动组件传动连接。

丝杠传动组件包括支撑杆552、丝杠553以及滑块554。丝杠553通过支撑杆552设置在机架10上，滑块554活动设置在丝杠553上，锅盖连杆551与滑块554连接。

带轮传动组件包括带轮555、转轴556、蜗轮传动箱557、传动带558以及带轮驱动电机559，带轮555设置在转轴556上，转轴556通过蜗轮传动箱557与丝杠553传动连接，带轮555通过传动带558与带轮驱动电机559连接。

带轮驱动电机559通过带轮555和传动带558带动转轴556旋转，进一步通过蜗轮传动箱557带动丝杠553旋转，从而使滑块554沿丝杠553运动；通过控制带轮驱动电机559的正反转，可以使滑块554沿丝杠553往复运动，从而实现锅盖52的打开与关闭。

如图5-6所示，盒体分配装置60包括取盒杆61、接近开关62、吸盘63、气泵64、纵向传动机构65、横向传动机构66以及盒体升降机构67。

取盒杆61与横向传动机构66连接，吸盘63设置在取盒杆61端部，并通过输气管68与气泵64连接，接近开关62设置在取盒杆61上，横向传动机构66两端与纵向传动机构65连接，盒体升降机构67设置在纵向传动机构65下方。

气泵64通过真空发生器与吸盘63连接(图中未示出)，真空发生器将气泵64的正压转换为负压，使吸盘63产生吸力，从而吸住盒体与盒盖，并将其放置在传送装置70上；接近开关62用于检测盒体与盒盖的位置信息，从而使取盒杆61准确地将盒体与盒盖吸起并放置在正确的位置上。

纵向传动机构65包括纵向滑杆651、纵向滑块652、纵向传动轮653、纵向传动带654以及纵向传动电机655。

机架10两侧各垂直设有一纵向滑杆651，每一纵向滑杆651上各设有一纵向滑块652，每一纵向滑杆651两端各设有一纵向传动轮653，纵向传动电机655与其中一纵向传动轮653传动连接。每一纵向滑杆651上的两纵向传动轮653均通过纵向传动带654连接，纵向滑块652与纵向传动带654通过第一连接件656连接。

机架10两侧位于纵向滑杆651顶部的纵向传动轮653还通过传动杆657传动连接。

横向传动机构66包括横向滑杆661、横向滑块662、横向传动轮663、横向传动带664以及横向传动电机665。

横向滑杆661沿水平方向设置在传送装置70上方，并且两端分别与机架10两侧的纵向滑杆651上的纵向滑块652连接，横向滑块662活动设置在横向滑杆661上。机架10两侧的纵向滑杆651上各设有一横向传动轮663，并且横向传动轮663能够与纵向滑块652一起沿纵向滑杆651上下往复运动。

横向传动带664与两侧的横向传动轮663传动连接，横向滑块662与横向传动带664通过第二连接件666连接，横向传动电机665与其中一纵向滑杆651传动连接，取盒杆61设置在横向滑块662上。

纵向传动电机655带动纵向传动轮653以及纵向传动带654运转，使纵向滑块652能够跟随纵向传动带654上下运动，从而实现了横向滑杆661在竖直方向上的往复运动。同时，横向传动电机665带动横向传动轮663以及横向传动带664运动，使横向滑块662沿横向滑杆661在水平方向上往复运动。

通过纵向传动机构65和横向传动机构66的运动配合，实现了取盒杆61在竖直和水平方向两个维度的运动。

如图7所示，盒体升降机构67包括升降滑杆671、升降滑块672、升降传动轮673、升降传动带674以及升降传动电机675。

机架10两侧各垂直设有一升降滑杆671，每一升降滑杆671上各设有一升降滑块672，每一升降滑杆671两端各设有一升降传动轮673，升降传动带674与两升降传动轮673传动连接。升降传动电机675与其中一升降传动轮673传动连接，升降滑块672与升降传动带674通过第三连接件676连接，升降滑块672上还设有用于盛放盒体或盒盖的托盘677。

升降传动电机675带动升降传动轮673以及升降传动带674运动，使升降滑块672沿升降滑杆671往复运动，进而带动托盘677沿竖直方向往复运动。随着托盘677上盒体或盒盖数量的减少，托盘677逐渐向上运动，便于取盒杆61取用盒体或盒盖。

如图5所示，盒体分配装置60还包括设置在传送装置70上料端两侧的夹盒机构68，夹盒机构68位于取盒杆61下方。

夹盒机构68包括夹盒气缸681、夹盒滑块682以及夹盒滑杆683，夹盒气缸681固定设置在机架10上，夹盒滑块682与夹盒滑杆683活动连接，并且夹盒滑块682与夹盒气缸681的活塞杆连接。

传送装置70包括传送带71以及传送电机72，传送带71与传送电机72传动连接。

传送装置70两侧各设有一组夹盒机构68，夹盒气缸681带动夹盒滑块682向传送带71内侧运动，从而将放置在传送带71上的盒体夹住，固定盒体的位置以便于将盒盖盖在盒体上。

实施例二：

为了满足进一步提升设备的自动化，本实施例在实施例一的基础上增加了和面装置90，如图1所示，和面装置90设置在水饺制作装置40上方并通过电信号与PLC控制器80连接。

如图8所示，和面装置90包括面筒91、搅拌腔92、搅拌杆93、出料螺杆94、出料端头95以及搅拌电机96。

面筒91与搅拌腔92连通，搅拌杆93设置在搅拌腔92内，出料螺杆94一端与搅拌杆93传动连接，另一端连接出料端头95，搅拌电机96通过传动齿轮箱97与搅拌杆93传动连接。

面筒91用于容纳制作水饺用的面粉，面粉从面筒91进入搅拌腔92，同时搅拌电机96带动搅拌杆93和出料螺杆94正转，此时面粉不会从出料端头95输出；当面和好后，搅拌电机96反转，出料螺杆94旋转方向改变，和好的面就会从出料端头95输出，并落入下方的水饺加热装置50的加热锅体51内。

此外，和面装置90还可采用其他能够实现相同功能的现有技术，例如九阳公司生产的JYS-N6型和面机。

实施例三：

如图9所示，本实施例公开了一种包含上述实施例的水饺自动加工设备的自动售货机，该自动售货机包括：设置在机架10前端的人机界面20和取货口30。

人机界面20集成点餐以及扫码支付程序(可通过编程实现)，并与PLC控制器80联动。消费者可通过人机界面20完成点餐及支付动作，然后人机界面20将指令传递给PLC控制器80，PLC控制器80控制水饺制作装置40、水饺加热装置50、盒体分配装置60以及传送装置70进行一系列动作，完成水饺的制作、蒸煮、装盒以及出货，从而使消费者方便快捷的食用水饺，实现了即买即食。

实施例四：

为了方便水饺的食用，本实施例在上述实施例的基础上增加餐具分配装置100，如图1所示，餐具分配装置100设置在传送装置70一侧并与设置在机架10前端的餐具口110连接，餐具分配装置100与PLC控制器80通过电信号连接。

如图10所示，餐具分配装置100包括餐具盒101、餐具输送槽102以及输送气缸103。餐具盒101内设有下料斜面104，餐具输送槽102设置在下料斜面104的出料口处，输送气缸103设置在餐具输送槽102一端。

餐具(如筷子或勺子)堆放在下料斜面104上，餐具输送槽102与机架10前端的餐具口110对应，输送气缸103将滑入餐具输送槽102内的餐具从餐具口110推出，餐具输送槽102每次只能容纳一副餐具。

当然，餐具分配装置100也可采用市面上现有的产品，例如深圳科林实业有限公司生产的自动杀菌出筷机，或者上海飞龙电子设备有限公司生产的全自动取勺器。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。