一种以旋转力矩驱动的颠锅机构的制作方法

本实用新型涉及烹饪器具领域，尤其是一种以旋转力矩驱动的颠锅机构。

背景技术：

近年来，随着烹饪自动化商业需求日益增长，人们投入了大量人力、财力资源开展智能中式炒菜机器人的研究与开发。

智能炒菜机器人在炒菜过程中，必须对锅内食材进行搅拌、颠翻等动作，以达到均匀加热或均匀混合的目的，以模拟真人大厨的“颠锅”手法和锅体运动轨迹为基础，目前有多种仿真技术已应用于市场产品中，他们各有优缺点：

1、通过绕中心轴转动的搅拌叶片实现搅拌，该设计已广泛用于自动炒菜锅的产品中，但只能实现食材的搅拌而无法翻滚，且不适于鱼肉和豆腐等软食材的烹饪，同时会给锅底清洗带来不便。

2、采用特定尺寸比例的四连杆动作机构驱动炒菜锅体产生所需运动轨迹和运动加速度，从原理上看，该方案可以真实模拟真人大厨翻锅动作，但存在的缺点是：运动零部件多和整体结构复杂，整体机构体积大。

3、滚筒式炒菜锅，食材可以在旋转的酒杯形滚筒炒菜锅内搅拌与翻滚，该设计适合菜肴的批量烹饪作业。

设计开发一种动作有效、结构简单、使用方便的颠锅机构，尤其是应用于智能炒菜机器人的颠锅机构是必不可少的重要环节。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种以旋转力矩驱动的颠锅机构，通过在锅体上设置外接旋转驱动装置的颠锅驱动轴使锅体可被驱动旋转，从而实现锅体的颠锅，提高食材的烹饪品质；同时，在锅体上设置锅体支架，保证颠锅驱动轴能够平稳地驱动锅体转动。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种以旋转力矩驱动的颠锅机构，安装固定在锅体上，其特征在于：在所述锅体一侧固定设置有锅体支架，在所述锅体支架上设置有颠锅旋转轴，所述颠锅旋转轴的轴心线与所述锅体的底面最低点相切，所述颠锅旋转轴外接至旋转驱动装置，所述颠锅旋转轴的转动角度范围为±22-60°。

所述旋转驱动装置包括伺服电机及其伺服电机轴，所述伺服电机固定安装在一支架上，所述伺服电机轴与所述颠锅旋转轴连接固定，实现所述伺服电机通过所述伺服电机轴与所述颠锅旋转轴的连接固定驱动所述锅体转动。

所述锅体支架的两侧分别固定设置有左、右挡块，在所述左、右挡块外侧分别设置有左、右限位顶杆，通过所述左挡块和所述左限位顶杆之间的配合限制所述锅体的逆时针旋转范围，通过所述右挡块和所述右限位顶杆之间的配合限制所述锅体的顺时针范围。

所述锅体支架的一侧表面为与所述锅体外表面形状相吻合适配的弧形面，与所述弧形面相对的另一侧表面为平面，所述锅体支架的弧形面与所述锅体的外表面相贴合且构成固定连接，所述颠锅旋转轴设置在所述锅体支架中，所述颠锅旋转轴的一侧端部穿出所述平面并外接所述旋转驱动装置。

本实用新型的优点是：锅体内的食材能够随着颠锅动作在锅内翻滚，实现食材的均匀加热和均匀混合，提高烹饪品质；机构简单合理，所占空间小，便于智能炒菜机器人的整体布局；颠锅动作平稳，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型的第一种结构示意图；

图2为本实用新型的第二种结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，图中标记1-14分别表示为：锅体1、锅体底面2、锅体支架3、左挡块4、左限位顶杆5、支架6、伺服电机7、颠锅旋转轴心线8、伺服电机轴9、颠锅旋转轴10、右限位顶杆11、右挡块12、锅体上平面等分线13、锅体上平面14。

实施例一：如图1所示，本实施例中以旋转力矩驱动的颠锅机构设置在锅体1上，锅体底面2用于盛放食材，食材在锅体1中完成烹饪。

在锅体1的一侧固定设置有锅体支架3，锅体支架3与锅体1之间可以采用连接结构来使两者相连接固定或者将锅体1和锅体支架3直接成型为一体结构。锅体支架3的一侧表面设置为与锅体1的外表面形状相吻合适配的弧形面，与该弧形面相对应的一侧表面设置为平面；锅体支架3的弧形面与锅体1的外表面相贴合且相连接固定，而平面上设置有颠锅旋转轴10。

颠锅旋转轴10的设置位置满足于，其颠锅旋转轴心线8与锅体1的底面最低点相切且处在锅体上平面14的锅体上平面等分线13的垂直方向上，这样一来，不但可以保证锅体1转动时的状态稳定，避免锅体在转动中失稳，还可以保证颠锅效果最好。如图1所示，图中标记L指的是锅体上平面等分线13与颠锅旋转轴心线8之间的距离，调节改变距离L，可以改变滞留在锅体底面2内的食材的运动方向和运动速度，在本实施例中，距离L等于锅体1的高度。

颠锅旋转轴10的轴端与伺服电机轴9的轴端相连接固定，而伺服电机轴9由伺服电机7驱动旋转；当伺服电机7可通过伺服电机轴8转动时，伺服电机轴8连同颠锅旋转轴10旋转，而颠锅旋转轴10则带动固定设置在锅体1上的锅体支架3转动，从而实现锅体1的转动。伺服电机7通过支架6安装固定。

如图1所示，在锅体支架3的两侧表面分别固定设置有左挡块4和右挡块12，而在左挡块4和右挡块12的两侧对应位置上分别固定设置有左限位顶杆5以及右限位顶杆11，此处的对应位置指的是，左挡块4和右挡块12随着锅体支架3转动时的旋转范围内可以触碰到的位置。左挡块4和左限位顶杆5相配合实现锅体1逆时针转动时的限位，即左挡块4在锅体1逆时针转动时与左限位顶杆5相触碰，触碰时的位置为锅体1转动的极限位置；同理，右挡块12和右限位顶杆11相配合实现锅体1顺时针转动时的限位。

本实施例中，颠锅旋转轴10的转动角度范围为±22-60°从而带动锅体可以进行转动角度范围为±22-60°的转动，该角度范围是基于多因素的选择，其宗旨是在保证食材在锅体1转动过程中不会从锅内跌落的前提下，尽可能使锅体1转动角度增大，从而增大食材翻滚的程度。

实施例二：本实施例相较于实施例一的不同之处在于：如图2所示，颠锅旋转轴10的颠锅旋转轴心线8与锅体上平面等分线13在水平方向上具有距离H，而实施例一中的H等于零，即本实施例中的颠锅旋转轴10设置在偏离锅体上平面等分线13的旁侧位置上，这样一来，可以取得不同的颠锅效果，满足各种食材的颠锅需要。

上述实施例在具体实施时：伺服电机7所驱动的伺服电机轴9可以实现正向和反向的旋转（分别对应锅体1的顺时针和逆时针），以实现正向和反向的颠锅。伺服电机7也可被替换为步进电机、外转子电机、气动马达、摆动电机等。

对于锅体1转动角度范围的控制，除了可以通过对伺服电机7进行控制以使伺服电机轴9的转动角度满足锅体1的颠锅动作之外，还可以通过左、右挡块4、12与左、右限位顶杆5、11之间的配合实现对锅体1的转动角度范围进行控制。具体而言，若认为伺服电机轴9正转时，锅体1产生顺指针转动，此时右挡块5随着锅体1顺时针转动并与右限位顶杆11发生触碰时，右限位顶杆11可触发信号并通过控制器控制伺服电机7停止驱动伺服电机轴9继续正转，此时锅体1处于顺时针转动的转动角度极限；之后，控制器驱动伺服电机轴9反转，锅体1产生逆时针转动直至左挡块4与左限位顶杆5发生触碰，即锅体1处于逆时针转动的转动角度极限，这样一来，便可通过左、右挡块4、12和左、右限位顶杆5、11之间的配合实现对锅体转动的控制。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如：锅体1的形状、大小；旋转驱动装置的型号、工作方式、输出大小等，故在此不一一赘述。