一种集成式筷子清洗机器人的制作方法

本发明涉及智能家居技术领域，特别涉及一种集成式筷子清洗机器人。

背景技术：

随着餐饮业的飞速发展，人们愈来俞能够接受到饭店用餐，餐饮业的服务压力增大，单纯的人工清洗碗筷不能够满足日益增长的就餐需求，因此亟需一种能够大量、快速清洗筷子的装置。常规的筷子清洗装置，如申请号为201620174006.5的一项实用新型专利公布了一种《自动清洗筷子机》，主要包括转盘和夹具，主轴位于转盘中心，主轴通过传动机构带动驱动杆，使内侧刷板上下运动；转盘内侧装有洗涤箱和冲洗箱，完成对筷子的清洗工序。该装置仅有清洗功能，不具有消毒和烘干功能，并不能很高效的进行清洗工作，存在卫生隐患。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种集成式筷子清洗机器人，通过集成整理、清洗、消毒三个功能模块，其中整理功能模块通过振动箱往复振动，使凌乱的筷子变得有序；清洗功能模块通过固定在往复运动的外壳上的高压水喷嘴对筷子进行全面的冲洗；消毒功能模块通过蒸汽对清洗好的筷子进行消毒和烘干。通过三道工序，本机器对筷子进行高效、便捷的清洗。

本发明所使用的技术方案是：一种集成式筷子清洗机器人，包括整理功能模块、球铰连杆、球铰摆杆、第一机架、短连杆、曲柄、隔板、五对支座、第一隔板带、第二机架、第二直流电机、小同步轮、第三机架、第一滑板、消毒功能模块、第二滑板、一对冲洗功能模块、V型斗、两对支撑弹簧、两个球铰电缸、第一凸轮、第一直流电机、两根光轴、两个滑块、第一辊轴、七个大同步轮、转轴、第二凸轮、第一同步带、复位弹簧、第二同步带、第二辊轴、两对升降电缸、第三辊轴、第三同步带、第四同步带、第四辊轴、滑轨，其特征在于：所述的第一机架为正方体框架结构，其由第一主框架、第一铰支座和固定座组成，第一铰支座水平放置，两对固定座分置左右、对称安装在第一主框架上面；所述的两根光轴水平放置，分别安装在前后侧的固定座上；所述的两个滑块分别滑动安装在两根光轴上；所述的两对支撑弹簧的靠下一端分别安装在两个滑块的左右两侧；所述的两个球铰电缸的外壳分别通过球铰安装在两个滑块的中间位置并位于两个支撑弹簧之间；

所述的整理功能模块下端面后对称安装有两个小球铰支座，其与两个球铰电缸伸缩杆上端圆球相配合形成球铰链，同时整理功能模块与两对支撑弹簧上端分别固定连接在一起；所述的隔板水平放置，固定安装在第一机架的中间位置；所述的第一直流电机的电机轴朝前放置，固定安装在隔板上；所述的曲柄一端固定安装在第一直流电机的电机轴上；所述的短连杆一端转动安装在曲柄的另一端；所述的球铰摆杆中间位置加工有两个圆柱短轴，其通过两个圆柱短轴转动安装在第一机架左侧的第一铰支座的通孔内，球铰摆杆下端部与短连杆外端部转动连接；所述的球铰连杆的球铰座与球铰摆杆上端部连接构成球铰链，其连杆球与整理功能模块的大球铰支座连接，构成球铰链；所述的V形斗敞口朝上固定安装在第一主框架的上侧；所述的五对轴承座两两一组、前后对称放置，其中一对固定安装在隔板中间部位、靠近V形斗出口左侧处，另外两对分别固定安装在第二机架的左右两侧，其余两对分别固定安装在第三机架上侧；所述的第一辊轴水平放置，转动安装在隔板的一对支座中间；所述的第二辊轴水平放置，转动安装在第三机架左侧一对支座之间；所述的第三辊轴水平放置，转动安装在第三机架右侧一对支座中间；所述的第四辊轴水平放置，转动安装在第二机架的右侧一对支座中间；所述的第二机架并排放置在第一机架右侧，第二机架上面对称加工有两个弹簧安置座，并在弹簧安置座内侧各安装一个滑轨；所述的第一隔板带安装在第一辊轴和第四辊轴之间，使其能够随着第四辊轴转动；所述的转轴平行于第一辊轴、穿过第一隔板带放置，并转动安装在第二机架左侧的一对支座之间；所述的第一凸轮和第二凸轮分别固定安装在转轴的前后两端，二者呈度角度安装；所述的一对冲洗功能模块通过导轨座滑动安装在第二机架的滑轨上，其左侧分别与第一凸轮和第二凸轮接触构成凸轮机构；所述的两个复位弹簧分别将其一端固定安装在第二机架的弹簧安置座上，另一端固定安装在冲洗功能模块的冲洗外壳外侧的小凸台上；所述的七个大同步轮中的一个大同步轮固定安装在转轴靠前一端，两个相邻固定安装在第四辊轴前端，一个固定安装在第四辊轴后端，两个相邻放置、固定安装在第二辊轴后端，其余一个固定安装在第三辊轴的后端；所述的第二直流电机电机轴朝前、平行于第四辊轴放置，固定安装在第二机架下面；所述的第二同步带安装在小同步轮和第四辊轴前端内侧的大同步轮之间，使第一辊轴和第四辊轴能够随着第二直流电机的转动而转动；所述的第一滑板安装在第二机架右侧处；所述的第三机架并列放置在第二机架右侧，在其顶面前后对称各开有四个通孔；所述的第二隔板带安装在第二辊轴和第三辊轴之间；所述的升降电缸的缸体分别安装在第三机架上的通孔的下侧，其伸缩杆通过通孔向上伸出；所述的消毒功能模块固定安装在升降电缸的伸缩杆上，使其能够跟随升降电缸的伸缩而上下移动；所述的第二滑板安装在第三机架右侧的缺口处；

所述的整理功能模块包括V形槽振动箱、大球铰支座、两对小球铰支座，V形槽振动箱内部设有两个V形槽，V形槽下部设有细缝出口，所述的大球铰支座固定安装在V形槽振动箱左侧下部；所述的两对小球铰支座分别固定安装在V形槽振动箱下面的前后两侧；

所述的球铰连杆包括连杆球、连杆弹簧、球铰座；

所述的连杆弹簧一端与连杆球连接，一端与球铰座；

所述的消毒功能模块包括蒸汽外壳、平衡阀、十六个喷气嘴，所述的蒸汽外壳为方形无底结构，其顶部加工有十六个通孔以及一个出气口，左右两侧开有方形缺口；所述的平衡阀套在出气口上方；所述的十六个喷气嘴小孔朝下，固定安装在对应的通孔处。

所述的喷水外壳为L形结构外壳，竖直一侧水平开有四个通孔，该侧中间靠下位置加工有一个小凸台；所述的水喷嘴喷口朝内放置，固定安装在对应的通孔内；所述的导轨座固定安装在喷水外壳竖直侧下端。

本发明工作原理：本发明在使用时使用者将待清洗的筷子放入整理功能模块中，打开电源后第一直流电机开始旋转，带动曲柄做圆周运动，从而带动短连杆、球铰摆杆和球铰连杆运动，同时使得整理功能模块进行多自由度的往复运动，令放在其中的筷子在V形槽振动箱中变得排列有序；有序的筷子从V形槽振动箱下端的两个细缝出口中落下到下方的V形斗中，进行第二次整理；从V形斗下方的细缝出口落下后，筷子落到第一隔板带上；第二直流电机开始转动后带动第四辊轴开始转动，从而带动第一隔板带向冲洗功能模块运动；第四辊轴上的大同步轮跟随一同转动，从而带动转轴和第二辊轴开始运动；随着转轴的运动，第一凸轮和第二凸轮开始转动，从而使冲洗功能模块进行往复运动；筷子由第一隔板带带动通过冲洗功能模块；冲洗功能模块的水喷嘴喷出清水对筷子进行冲洗；从冲洗功能模块中出来的筷子落在第一滑板上，筷子从第一滑板滑落至第二隔板带；第二隔板带由第二辊轴带动；筷子跟随第二隔板带向消毒功能模块运动，消毒功能模块由升降电缸带动调节到适当的高度，其中的喷气嘴喷出高温蒸汽，对第二隔板带上的筷子进行消毒；完成消毒工序的筷子跟随第二隔板带运动出消毒功能模块，落在第二滑板上，落入准备好的容器中，从而完成所有工序。

本发明有益效果：

1．本发明通过集成三个功能模块，从而能够完成从整理到清洗再到消毒的主要工序，极大的提高了工作效率。

2．本发明采用多自由度运动的整理功能模块，能够应付各种筷子姿态，从而不需要人为进行整理，节省了人工。

3．本发明采用冲洗功能模块分置的设计，对筷子进行往复的冲洗，减少清洁死角。

附图说明

图1为本发明的整体结构前视示意图。

图2为本发明的整体结构后视示意图。

图3为本发明的左侧等轴测结构示意图。

图4为本发明的右侧等轴测结构示意图。

图5为本发明滑轨处的局部放大示意图。

图6为本发明的球铰连杆结构示意图。

图7为本发明的第一机架结构示意图。

图8为本发明的第二机架结构示意图。

图9为本发明的消毒功能模块上侧示意图。

图10位本发明的消毒功能模块下侧示意图。

图11为本发明的冲洗功能模块结构示意图。

附图标号：1-整理功能模块；2-球铰连杆；3-球铰摆杆；4-第一机架；5-短连杆；6-曲柄；7-隔板；8-轴承座；9-第一隔板带；10-第二机架；11-第二直流电机；12-小同步轮；13-第三机架；14-第一滑板；15-消毒功能模块；16-第二滑板；17-冲洗功能模块；18-V形斗；19-支撑弹簧；20-球铰电缸；21-第一凸轮；22-第一直流电机； 23-光轴；24-滑块；25-第一辊轴；26-大同步轮；27-转轴；28-第二凸轮；29-第一同步带；30-复位弹簧；31-第二同步带；32-第二辊轴；33-升降电缸；34-第三辊轴；35-第三同步带；36-第四同步带；37-第四辊轴；38-滑轨；101-V形槽振动箱；102-大球铰支座；103-小球铰支座；201-连杆球；202-连杆弹簧；203-球铰座；401-第一主框架；402-第一铰支座；403-固定座；1001-第二主框架；1002-弹簧安置座；1501-蒸汽外壳；1502-平衡阀；1503-喷气嘴；1701-喷水外壳；1702-水喷嘴；1703-导轨座。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，一种集成式筷子清洗机器人，包括整理功能模块1、球铰连杆2、球铰摆杆3、第一机架4、短连杆5、曲柄6、隔板7、五对支座8、第一隔板带9、第二机架10、第二直流电机11、小同步轮12、第三机架13、第一滑板14、消毒功能模块15、第二滑板16、一对冲洗功能模块17、V型斗、两对支撑弹簧19、两个球铰电缸20、第一凸轮21、第一直流电机22、两根光轴23、两个滑块24、第一辊轴25、七个大同步轮26、转轴27、第二凸轮28、第一同步带29、复位弹簧30、第二同步带31、第二辊轴32、两对升降电缸33、第三辊轴34、第三同步带35、第四同步带36、第四辊轴37、滑轨38，其特征在于：所述的第一机架4为正方体框架结构，其由第一主框架401、第一铰支座402和固定座403组成，第一铰支座402水平放置，两对固定座403分置左右、对称安装在第一主框架401上面；所述的两根光轴23水平放置，分别安装在前后侧的固定座403上；所述的两个滑块24分别滑动安装在两根光轴23上；所述的两对支撑弹簧19的靠下一端分别安装在两个滑块24的左右两侧；所述的两个球铰电缸20的外壳分别通过球铰安装在两个滑块24的中间位置并位于两个支撑弹簧19之间；

所述的整理功能模块1下端面后对称安装有两个小球铰支座103，其与两个球铰电缸20伸缩杆上端圆球相配合形成球铰链，同时整理功能模块1与两对支撑弹簧19上端分别固定连接在一起；所述的隔板7水平放置，固定安装在第一机架4的中间位置；所述的第一直流电机22的电机轴朝前放置，固定安装在隔板7上；所述的曲柄6一端固定安装在第一直流电机22的电机轴上；所述的短连杆5一端转动安装在曲柄6的另一端；所述的球铰摆杆3中间位置加工有两个圆柱短轴，其通过两个圆柱短轴转动安装在第一机架4左侧的第一铰支座402的通孔内，球铰摆杆3下端部与短连杆5外端部转动连接；所述的球铰连杆2的球铰座203与球铰摆杆3上端部连接构成球铰链，其连杆球201与整理功能模块1的大球铰支座102连接，构成球铰链；所述的V形斗18敞口朝上固定安装在第一主框架401的上侧；所述的五对轴承座8两两一组、前后对称放置，其中一对固定安装在隔板7中间部位、靠近V形斗18出口左侧处，另外两对分别固定安装在第二机架10的左右两侧，其余两对分别固定安装在第三机架13上侧；所述的第一辊轴25水平放置，转动安装在隔板7的一对支座8中间；所述的第二辊轴32水平放置，转动安装在第三机架13左侧一对支座8之间；所述的第三辊轴34水平放置，转动安装在第三机架13右侧一对支座8中间；所述的第四辊轴37水平放置，转动安装在第二机架10的右侧一对支座8中间；所述的第二机架10并排放置在第一机架4右侧，第二机架10上面对称加工有两个弹簧安置座1002，并在弹簧安置座1002内侧各安装一个滑轨38；所述的第一隔板带9安装在第一辊轴25和第四辊轴37之间，使其能够随着第四辊轴37转动；所述的转轴27平行于第一辊轴25、穿过第一隔板带9放置，并转动安装在第二机架10左侧的一对支座8之间；所述的第一凸轮21和第二凸轮28分别固定安装在转轴27的前后两端，二者呈180度角度安装；所述的一对冲洗功能模块17通过导轨座1703滑动安装在第二机架10的滑轨上，其左侧分别与第一凸轮21和第二凸轮28接触构成凸轮机构；所述的两个复位弹簧30分别将其一端固定安装在第二机架10的弹簧安置座1002上，另一端固定安装在冲洗功能模块17的冲洗外壳外侧的小凸台上；所述的七个大同步轮26中的一个大同步轮26固定安装在转轴27靠前一端，两个相邻固定安装在第四辊轴37前端，一个固定安装在第四辊轴37后端，两个相邻放置、固定安装在第二辊轴32后端，其余一个固定安装在第三辊轴34的后端；所述的第二直流电机11电机轴朝前、平行于第四辊轴37放置，固定安装在第二机架10下面；所述的第二同步带31安装在小同步轮12和第四辊轴37前端内侧的大同步轮26之间，使第一辊轴25和第四辊轴37能够随着第二直流电机11的转动而转动；所述的第一滑板14安装在第二机架10右侧处；所述的第三机架13并列放置在第二机架10右侧，在其顶面前后对称各开有四个通孔；所述的第二隔板带安装在第二辊轴32和第三辊轴34之间；所述的升降电缸33的缸体分别安装在第三机架13上的通孔的下侧，其伸缩杆通过通孔向上伸出；所述的消毒功能模块15固定安装在升降电缸33的伸缩杆上，使其能够跟随升降电缸33的伸缩而上下移动；所述的第二滑板16安装在第三机架13右侧的缺口处；

所述的整理功能模块1包括V形槽振动箱101、大球铰支座102、两对小球铰支座103，V形槽振动箱101内部设有两个V形槽，V形槽下部设有细缝出口，所述的大球铰支座102固定安装在V形槽振动箱101左侧下部；所述的两对小球铰支座103分别固定安装在V形槽振动箱101下面的前后两侧；

所述的球铰连杆2包括连杆球201、连杆弹簧202、球铰座203，所述的连杆弹簧202一端与连杆球201连接，一端与球铰座203；

所述的消毒功能模块15包括蒸汽外壳1501、平衡阀1502、十六个喷气嘴1503，所述的蒸汽外壳1501为方形无底结构，其顶部加工有十六个通孔以及一个出气口，左右两侧开有方形缺口；所述的平衡阀1502套在出气口上方；所述的十六个喷气嘴1503小孔朝下，固定安装在对应的通孔处。

所述的喷水外壳1701为L形结构外壳，竖直一侧水平开有四个通孔，该侧中间靠下位置加工有一个小凸台；所述的水喷嘴1702喷口朝内放置，固定安装在对应的通孔内；所述的导轨座1703固定安装在喷水外壳1701竖直侧下端。

本发明工作原理：本发明在使用时使用者将待清洗的筷子放入整理功能模块1中，打开电源后第一直流电机22开始旋转，带动曲柄6做圆周运动，从而带动短连杆5、球铰摆杆3和球铰连杆2运动，同时使得整理功能模块1进行多自由度的往复运动，令放在其中的筷子在V形槽振动箱101中变得排列有序；有序的筷子从V形槽振动箱101下端的两个细缝出口中落下到下方的V形斗18中，进行第二次整理；从V形斗18下方的细缝出口落下后，筷子落到第一隔板带9上；第二直流电机11开始转动后带动第四辊轴37开始转动，从而带动第一隔板带9向冲洗功能模块17运动；第四辊轴37上的大同步轮26跟随一同转动，从而带动转轴27和第二辊轴32开始运动；随着转轴27的运动，第一凸轮21和第二凸轮28开始转动，从而使冲洗功能模块17进行往复运动；筷子由第一隔板带9带动通过冲洗功能模块17；冲洗功能模块17的水喷嘴1702喷出清水对筷子进行冲洗；从冲洗功能模块17中出来的筷子落在第一滑板14上，筷子从第一滑板14滑落至第二隔板带；第二隔板带由第二辊轴32带动；筷子跟随第二隔板带向消毒功能模块15运动，消毒功能模块15由升降电缸33带动调节到适当的高度，其中的喷气嘴1503喷出高温蒸汽，对第二隔板带上的筷子进行消毒；完成消毒工序的筷子跟随第二隔板带运动出消毒功能模块15，落在第二滑板16上，落入准备好的容器中，从而完成所有工序。