一种可自动换刀的切菜系统的制作方法

本发明属于机械装置设计领域，尤其涉及一种可自动换刀的切菜系统。

背景技术：

在科技不断发展的今天，人们变得越来越忙碌，但是饮食却是人们日常生活中必不可少的一个环节，于是对做饭时间的节省催生了厨房自动化的发展。如何能在更短的时间内，通过更少的人力来实现更高效的做饭过程就成了当今一个最为关注的问题。

通过对市场上现有切菜机的调研，我们发现，现有的切菜机需要手动按压蔬菜，同时其适应的蔬菜种类相当单一，当遇到不同的蔬菜需要改变切削方式时，需要通过手动拆卸的方式来进行切换，效率低下且浪费人力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种可自动换刀的切菜系统，可实现自动压菜，自动换刀，自动改变切削样式等多种功能。。

为了解决上述技术问题，本发明以下技术方案

一种可自动换刀的切菜系统，包括：压菜机构、刀具机构和模具机构；其中，压菜机构位于最上层，实现将洗好的蔬菜压向刀具机构的功能，刀具机构可以实现自动换刀以及选择切菜厚度的功能；模具机构位于最下方，将刀具切好的蔬菜进行进一步分割，根据其形状进一步实现切条或切块。

作为优选，述压菜机构包括：压块部分、动力部分和基座部分；动力部分位于基座部分内部，包括电机Ⅰ、推杆联轴器、丝杠、螺母，用以支撑压块部分及驱动其运动，通过电机控制压块部分运动来实现压菜功能，压块部分依靠螺母盖与动力部分相连，基座部分包括两个入菜口和一个挡板，用以控制压块部分的运动。

作为优选，所述刀具机构包括：刀具换刀动力装置部分、刀盘部分和刀具动力部分；刀具换刀动力装置部分位于压菜基座部分内部，根据蔬菜种类由刀具换刀动力装置来驱动刀盘部分上的限位器运动，改变刀具切削厚度，或切换刀盘上切片刀片和切丝刀片两种刀片；当调整好所需厚度时，刀具动力部分通过电机驱动刀盘旋转完成切菜。

作为优选，所述模具机构包括竖直模具、旋转模具、支撑盘和动力装置；支撑盘固定在基座上，用来支撑刀具机构、竖直模具和旋转模具；动力装置置于外侧，当动力装置只驱动切条模具工作的时候用来将刀具切好的片切成条，而当旋转模具同时工作的时候，就把蔬菜切成块状，都不工作的时候蔬菜呈片状。

与现有技术相比，此项发明的特点在于：

1.仅通过丝杠螺母机构实现旋转和直线两种运动方式，降低了整体机构的复杂性。

2.可实现多种蔬菜的切削，通过主从限位器可实现刀具切削厚度的改变，实现多种形态的切削要求，使机器可以在高强度工作环境下实现快速换刀。

3.通过不同形态的模具之间的相互组合即可实现切片、切条和切块之间的相互转换，能够高效地实现客户的需求。

4.机构模块化，便于拆卸和清洗，大大解脱了繁重的切菜人工，可同时面向家庭厨房和小型餐厅使用。

5.相比人工，该产品工作效率高，体积小，噪音低，成本低廉，且便于管理。

附图说明

图1是本发明的整体轴测图；

图2是本发明的整体主视图；

图3是压菜机构结构示意图；

图4是刀具机构结构示意图；

图5是刀具机构内部细节示意图，右图是限位器外壳细节结构；

图6是模具机构结构示意图；

图7a是模具的切块工作状态；

图7b是模具的切丝块工作状态；

图7c是模具的切片工作状态。

附图标记：

1压菜机构 2切菜机构 3模具机构 4压块部分

5块状蔬菜入料口 6机座挡板 7螺母盖 8螺母

9丝杠 10联轴器 11电机Ⅰ 12条状蔬菜入料口

13主动限位器 14刀具换刀动力装置 15从动限位器 16切片刀具

17刀盘 18刀具外壳 19皮带 20电机Ⅱ

21主动轮 22切丝刀具 23小丝杠 24从动齿轮

25顶盖 26弹簧 27中间柱 28驱动底盘

29丝杠上凸起 30电机Ⅲ 31主动齿轮 32齿轮底板

33丝杠底拨盘 34旋转模具 35皮带凸起 36支撑圆柱

37内传送带 38支撑盘 39模具基座 40电机Ⅳ

41竖直模具 42外传送带

具体实施方式

如图1、2所示，本发明实施例提供一种可自动换刀的切菜系统，包括：压菜机构(1)、刀具机构(2)和模具机构(3)。压菜机构(1)位于最上层，实现将洗好的蔬菜压向刀具机构(2)的功能，刀具机构(2)可以实现自动换刀以及选择切菜厚度的功能，模具机构(3)位于最下方，将刀具切好的蔬菜进行进一步分割，根据其形状进一步实现切条或切块。

开始工作之后，当蔬菜已经进入压菜机构(1)的入料口(5)(12)后，压块部分(4)处于如图3所示位置，进行压菜时，在电机Ⅰ(11)的作用下，丝杠(9)上的与螺母(8)连接的螺母盖(7)带动压块部分(4)进行旋转，当旋转到入料口(5)(12)上方的时候，如图1所示，在机座挡板(6)的作用下，停止旋转，螺母(8)带动压块部分(4)向下移动，进行压菜工作。在压菜机构(1)机座内部安装有切菜机构自动换刀动力装置(14)。

刀具机构(2)如图4所示，对称分布两种刀片，切丝刀具(22)和切片刀具(16)。每个刀具由其两端的限位器控制刀具刀片刃的高度，限位器分为主动限位器(13)和从动限位器(15)。当切丝刀具(22)工作时，刀片在限位器的作用下使刀刃低于刀具平面，从而使其不影响切丝过程；切片刀具(16)工作时切丝刀具亦然。

刀具换刀动力装置(14)如图5所示，由电机Ⅲ(30)、主动齿轮(31)、从动齿轮(24)和小丝杠(23)等组成，电机Ⅲ(30)带动主动齿轮(31)旋转，主动齿轮(31)带动从动齿轮(24)旋转，从动齿轮(24)带动小丝杠(23)上下移动，小丝杠(23)上端有凸起(29)，卡在压菜机构(1)机座上面，保证其不会跟随齿轮转动，只会上下移动。丝杠末端的拨盘(33)带动刀具盘上主动限位器(13)的运动，控制其底部上下移动，进而控制刀具(16)倾斜角度的改变，来实现切菜厚度的控制。

限位器(13)由弹簧(26)、中间柱(27)、驱动底盘(28)和外壳(17)组成。限位器外壳(17)内部结构如图5右所示，内部为对称的三段结构，段与段之间有凹槽，当机器不工作的时候，限位器中间柱(27)突出的部分卡在凹槽中。每一段由三段凸台组成，其中第一段对应刀具切丝、切片，第二段对应切条和切块，中间柱(27)凸起经第三段凸台后落入外壳(17)滑槽，从而使刀具(16)恢复到不工作状态。

主动限位器(13)和从动限位器(15)的区别为：主动限位器(13)驱动底盘(28)上有驱动杆，驱动部分施加力使其在外壳(17)中上下移动，从而实现换刀。从动限位器(15)驱动底盘与中间柱铰链在一起，主动限位器(13)带动刀具(16)(22)换刀时，从动驱动器底盘将跟随刀具(16)(22)一起移动，使得从动限位器(15)中间柱末端斜面滑入外壳(17)凸台中，保证刀具两端在切削过程中都有效被支撑。

换刀工作过程：电机Ⅲ(30)驱动小丝杠(23)向上运动，带动滚珠丝杠上面的拨盘(33)向上运动，驱动刀盘主动限位器(13)中的驱动底盘(28)向上运动，限位器的中间柱(27)沿轴线对称分布三段凸起，凸起末端为斜面，中间柱末端凸起卡在驱动底盘(28)的槽中，从而带动中间柱(27)向上运动，中间柱(27)的底部与刀具刀片(16)(22)相卡，带动刀片(16)(22)一边向上运动。当中间柱(27)斜面向上运动到高于限位器外壳(17)的三段凸台时，在上方弹簧(26)力的作用下，使中间柱(27)末端斜面滑入限位器外壳(17)的凸台，固定了刀片(16)的倾斜角度，完成切菜厚度的改变。工作过程中弹簧(26)受压，作用为：为中间柱(27)提供压力。

当切菜厚度确定之后，由外部电机Ⅱ(20)控制主动轮(21)转动，通过皮带(19)带动刀盘(17)旋转进行切菜。

如图6所示，模具机构(3)由切条模具(41)、旋转模具(34)、支撑盘(38)和内传送带(37)、外传送带(42)、凸起(35)及电机Ⅳ(40)等组成，基座(39)内部有部分支撑圆柱(36)，用来撑起传送带(37)(42)使传送带成弧状分布，工作时，电机Ⅳ(40)转动带动传送带(37)(42)运动，传送带上面的凸起(35)带动切条刀片(41)和旋转刀片(34)旋转，从而实现切条、切块。图7a、7b、7c为模具机构(3)的三种工作状态，从左往右依次为切块，切丝，切片。

综上所述，本发明的可自动换刀的切菜系统，可自动换刀不需要浪费精力，可迅速完成切削样式的选择不需要浪费时间。