一种食材自动上料设备的制作方法

本发明涉及食品加工设备技术领域，特别涉及一种食材自动上料设备。

背景技术：

在食品加工过程，需要将食材从储料设备上料至下一个加工工序设备中，目前在食材的上料操作，大多由人工手动操作，自动化程度较低；工作环境常年高温且高湿，对操作人员的人身健康产生不良影响，不利于操作人员的长期工作；同时在需上料食材的种类较多时，受操作人员的能力及注意力的影响，上料的准确性及效率受到较大影响。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种食材自动上料设备，采用本发明提供的技术方案解决了现有食材采用人工上料存在自动化程度低，上料效率低；上料准确性受工作人员影响大；以及高温、高湿的工作环境不利于工作人员身心健康的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种食材自动上料设备，包括储料机构、开锁机构和取料机构；

所述储料机构包括叠置、且用于盛放食材的料框，以及将底层料框悬空锁定的锁紧结构；

所述开锁机构，包括对所述锁紧机构完成开锁动作的开锁结构，以及用于承接解锁后的料框的接料平台；

所述取料机构，用于将所述接料平台上的料框移至下步工序设备中。

优选的，所述储料机构的锁紧结构包括固定底层料框的铰座，以及铰接于所述铰座上的卡块；所述卡块可翻转夹持于所述料框。

优选的，在所述料框朝向所述卡块的一面形成有凸棱；所述锁紧结构的卡块在展开状态承载于所述凸棱下方，在翻转状态位于所述凸棱外。

优选的，所述开锁结构包括可顶升作用于所述卡块上的开锁杆，所述卡块翻转完成开锁动作。

优选的，多个所述储料机构呈环形阵列；还包括驱动所述储料机构沿所述环形阵列旋转的驱动组件。

优选的，所述取料机构包括用于夹持所述料框的机械夹具、装设所述机械夹具的支架、以及驱动所述支架回转的回转组件。

优选的，还包括分别位于所述接料平台两侧的推杆和中转平台；所述推杆朝向所述中转平台推动所述接料平台上的料框至所述中转平台。

优选的，所述取料机构包括传送机械手以及用于驱动所述开锁机构平移的移动组件；所述移动组件将所述开锁机构平移至所述传送机械手抓取位置，所述传送机械手完成所述接料平台上的料框的抓取和传送。

优选的，所述开锁机构的开锁杆与接料平台均设置于顶升气缸上；还包括自上而下同轴设置的转盘和固定盘；所述开锁机构位于所述固定盘下方；在所述固定盘上沿所述环形阵列开设有供所述开锁杆和接料平台穿过的出料口；所述储料机构固定于所述转盘上，与所述转盘同步旋转。

优选的，还包括在固定盘上设置的用于检测所述储料机构的检测组件；所述检测组件对所述转盘上的储料机构完成定位控制，实现料框的分选功能。

由上可知，应用本发明提供的食材自动上料设备可以得到以下有益效果：通过锁紧结构实现料框的锁定，通过开锁结构与锁紧结构之间的配合，实现料框的解锁，同时通过取料机构完成食材的上料动作，食材的上料过程全程自动化控制，实现食材的自动连续上料，提高上料效率，减少操作工人的工作强度，及改善工作环境；通过转盘以及检测组件实现不同储料机构的下料控制，满足人们对不同口味的食物的需求；需对不同种类的大量物料上料时，准确性整体高于人工操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述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部分实施例，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为本发明实施例1食材自动上料设备结构示意图；

图2为本发明实施例1料框与锁紧结构示意图；

图3为本发明实施例2和3食材自动上料设备整体结构示意图；

图4为本发明实施例3中食材自动上料设备部分结构示意图；

图5为本发明实施例3中取料机构结构示意图；

图6为本发明实施例4中食材自动上料设备部分结构示意图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

目前在食材的上料操作，大多由人工手动操作，自动化程度较低；工作环境常年高温且高湿，对操作人员的人身健康产生不良影响，不利于操作人员的长期工作；同时在需上料食材的种类较多时，受操作人员的能力及注意力的影响，上料的准确性及效率受到较大影响。

请参见图1-3，为了解决上述技术问题，本实施例提出一种食材自动上料设备，能够对食材实现自动上料。该食材自动上料设备包括储料机构100、开锁机构200和取料机构300。

其中，请参见图1，储料机构100，包括叠置、且用于盛放食材的料框110，以及将最下方的料框110悬空锁定的锁紧结构120。料框110在重力作用沿其叠置方向移动。

开锁机构200，包括对锁紧机构完成开锁动作的开锁结构210，以及用于承接解锁后的料框110的接料平台220。

取料机构300，用于将接料平台220上的料框110移至下步工序设备中。

具体的，请参见图2，储料机构100的锁紧结构120包括铰座121和卡块122。上述铰座121固定于最下方的料框110所处的位置的侧面；卡块122铰接于铰座121上，且其翻转方向背向料框110的移动方向。

与之配合的，在料框110朝向锁紧结构120的侧面形成有凸棱111。卡块122在展开状态承载于凸棱111下方，在翻转状态位于凸棱111外。即当卡块122在展开状态，能够承载最下方的料框110，将料框110锁紧；当卡块122在翻转状态，最下方的料框110的凸棱111无承载物，料框110则处于开锁状态，在本实施例中接料平台220与最下方的料框110实现同步抬升，料框110解锁后，在竖直方向未发生位移，恰好置于接料平台220上。

为了实现上述开锁过程，本实施例提供的开锁结构210包括可上下顶升的开锁杆211。该开锁杆211位于凸棱111外，且顶升后抵靠于卡块122上令其呈翻转状态，完成开锁动作。为了提高开锁的顺畅性，还可以在开锁杆211的顶端设置有可自由转动的滚珠或球轴承。

在食材上料过程如下所述：

先将盛放有食材的料框110叠置，其叠置结构可以有多种，如上下开口的容置框，料框110叠置于容置框130内；或采用立杆，料框110叠置串于立杆上。并且料框110的叠置方向可以选择竖直方向以外的方向，例如倾斜叠置，料框110能够在重力作用沿其叠置方向移动即可。叠置后的料框110，最下方的料框110的凸棱111承载在锁紧结构120的卡块122上方，使得料框110保持在悬空状态。

上料即可启动开锁结构210的开锁杆211向上顶升，其驱动部件可以为顶升气缸212，开锁机构200的开锁杆211与接料平台220均设置于顶升气缸212的活塞杆处，通过顶升气缸212联动。开锁杆211将卡块122顶起后，卡块122翻转并脱离料框110的凸棱111，在开锁杆211顶起的同时，接料平台220随着顶起，最下方的料框110解锁后，开锁机构200的接料平台220恰好与料框110接触，完成料框110的平稳下料；再通过取料机构300移至下步工序设备中，完成食材的自动上料。

综上，本实施例通过锁紧结构120实现料框110的锁定，通过开锁结构210与锁紧结构120之间的配合，实现料框110的下料，同时通过取料机构300完成食材的上料动作，食材的上料过程全程自动化控制，实现食材的自动连续上料，提高上料效率，减少操作工人的工作强度，及改善工作环境。

实施例2

请参见图1-3，本实施例提出一种食材自动上料设备，能够对食材实现自动上料。该食材自动上料设备包括储料机构100、开锁机构200和取料机构300。

其中，请参见图1，储料机构100，包括叠置、且用于盛放食材的料框110，以及将最下方的料框110悬空锁定的锁紧结构120。料框110在重力作用沿其叠置方向移动。开锁机构200，包括对锁紧机构完成开锁动作的开锁结构210，以及用于承接解锁后的料框110的接料平台220。取料机构300，用于将接料平台220上的料框110移至下步工序设备中。

为了实现多份食材的连续自动上料，本实施例提供的储料机构100的数量有多个，且呈环形阵列；还包括驱动储料机构100沿环形阵列旋转的驱动组件。

具体的，请参见图3-4，还包括自上而下同轴设置的转盘410和固定盘420。其中转盘410可通过电机驱动，其传动组件包括通过齿轮与转盘410的转轴传动的减速器。开锁机构200位于固定盘420下方，在固定盘420上沿环形阵列开设有供开锁杆211和接料平台220穿过的出料口。储料机构100固定于转盘410上，与转盘410同步旋转。

转盘410带动储料机构100旋转，当储料机构100转动到开锁机构200的正上方时，顶升气缸212驱动开锁杆211和接料平台220上升，开锁杆211完成锁紧结构120的卡块122的开锁后，料框110掉在接料平台220上，完成食材的上料。

环形阵列的储料机构100能够放置多列料框110，每列料框110又包括多个料框110，使得整体储料机构100能够根据上料需要放置多个相同或不同的食材，对多种食材完成连续上料。

为了实现食材的自动上料，在转盘410上于储料机构100的位置设置有定位柱，在环形阵列的定位柱下方，都设有定位块，在固定盘420的出料口处固定安装有对定位块完成检测定位的光电传感器。开启电机，驱动转盘410，当光电传感器检测到定位柱，进而实现对取料口的定位，判定储料机构100转动至开锁机构200正上方，停止转动。

为了实现分选功能，本实施例在驱动转盘410的从动齿轮上安装用于检测储料机构的检测组件，还包括分别与转盘的驱动部件和检测组件信号连接的处理单元，检测组件通过程序设定，将检测到储料机构的检测信号传输至处理单元，处理单元发出控制信号至驱动部件，驱动部件将转盘旋转至开锁机构与储料机构相对应，实现物料的选定。

本实施例提供的食材自动上料设备，能够自动连续上料，减少操作工人的劳动强度，改善整体的工作环境；通过转盘410实现不同储料机构100的下料控制，满足人们对不同口味的食物的需求；需对不同种类的大量物料上料时，可以在固定盘上加装用于检测储料机构的检测组件，实现转盘的控制，准确性整体高于人工操作。

本实施例1和实施例2提供的食材自动上料设备，在对食材完成自动上料后，需要对上料的食材传送至下步工序设备中。

由于根据烹饪菜品的不同，上料的食材也不同，不同的食材需采用不同的料框110，同样，取料机构300也需针对不同的料框110作出调整。在实施例3和实施例4中列举两种取料机构300对本发明食材自动上料设备做详细说明：

实施例3

请参见图1-3，本实施例提供一种食材自动上料设备，同样包括储料机构100、开锁机构200和取料机构300。

其中，请参见图1，储料机构100，包括叠置、且用于盛放食材的料框110，以及将最下方的料框110悬空锁定的锁紧结构120。料框110在重力作用沿其叠置方向移动。开锁机构200，包括对锁紧机构完成开锁动作的开锁结构210，以及用于承接解锁后的料框110的接料平台220。取料机构300，用于将接料平台220上的料框110移至下步工序设备中。

请参见图5，与上述实施例不同的是，本实施例提供的取料机构300包括回转气缸310、由双向气缸320驱动的机械夹具330、以及两端承接回转气缸310和机械夹具330的弯曲的支架340。机械夹具330在双向气缸320的驱动下完成夹持动作，在回转气缸310的驱动下，并且在弯曲支架340的作用下，机械夹具330完成位置的变换。

请参见图4，另外还包括分别位于接料平台220两侧的推杆230和中转平台240。其中推杆230位于储料机构100形成的环形阵列内，可通过气缸驱动，中转平台240位于环形阵列外，并且推杆230朝向中转平台240推动接料平台220上的料框110至中转平台240。

取料机构300的机械夹具330的初始位置位于中转平台240处，翻转后位于下步工序设备处。在中转平台240四周设有位置传感器。

本实施例提供的食材自动上料设备，其上料过程与上述实施例不同的是，料框110置于接料平台220后，接料平台220上的料框110在环形阵列内的推杆230推动下，置于环形阵列外的中转平台240。中转平台240四周的位置传感器检测到料框110，触发取料机构300，机械夹具330对料框110完成夹持后，在回转气缸310的作用下翻转移送至下步工序设备处。

本实施例提供的食材自动上料设备通过上述取料机构300对食材完成移送，同时配合多处设置的传感器完成料框110感应，进一步提高了食材上料的自动化控制。

实施例4

请参见图1-3，本实施例提供一种食材自动上料设备，同样包括储料机构100、开锁机构200和取料机构300。

其中，请参见图1，储料机构100，包括叠置、且用于盛放食材的料框110，以及将最下方的料框110悬空锁定的锁紧结构120。料框110在重力作用沿其叠置方向移动。开锁机构200，包括对锁紧机构完成开锁动作的开锁结构210，以及用于承接解锁后的料框110的接料平台220。取料机构300，用于将接料平台220上的料框110移至下步工序设备中。

请参见图6，与上述实施例不同的是，本实施例提供的取料机构300包括驱动开锁机构200平移的移动组件340和传送机械手。

其中移动组件340安装于固定盘420的下方，由直线导轨341和滑动设置于直线导轨341上的支架342组成，其中开锁机构200固定于支架342上。并且在开锁机构200的接料平台220上形成容置料框110的托盘。

本实施例提供的食材自动上料设备，其上料过程与实施例3不同的是，启动食材自动上料设备后，支架342先在驱动部件的驱动下沿直线导轨341移动至右侧极限位处，且开锁机构200正对于固定盘420的出料口，再依次完成转盘410旋转，顶升气缸212上升完成开锁动作，当接料平台220承接解锁后的料框110后，接料平台220顶端的托盘与料框110底部相契合，避免了料框110在移动过程中掉落，顶升气缸212向下动作，锁紧结构120的卡块122在自重情况下，回到初始位置，并对上层料框110进行锁紧，顶升气缸212下到极限位置后，支架342先在驱动部件的驱动下沿直线导轨341移动至右侧极限位，传送机械手再对料框110进行夹持上料。

本实施例提供的食材自动上料设备通过与实施例3不同的取料机构300对食材完成移送，同时配合多处设置的传感器完成料框110感应，进一步提高了食材上料的自动化控制。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。