一种自平衡装置及其应用的制作方法

本发明属于送餐装置技术领域，尤其涉及一种自平衡装置及其应用。

背景技术：

随着社会的发展和经济水平的提高，目前国内外已经出现了比较实用且较为灵活的机器人送餐装置或智能送餐装置，目前关于送餐装置的研究也主要关注在应用于高端餐饮场所的智能送餐装置或机器人送餐装置上。

然而，在国内外的一般餐厅现在还主要依靠餐饮业服务员通过送餐托盘给顾客送餐。但是，顾客在餐厅吃饭时容易发现，餐饮业服务员在给顾客上菜时经常会因为手的抖动造成饭菜汤汁外溢，极大地影响了食物的整洁性和上菜效率，同时服务员也很容易被烫伤。目前市场上并没有能够有效避免服务员上菜时因手抖动造成食物汤汁外溢的送餐托盘。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种自平衡装置及其应用。本发明中的自平衡装置结构设置合理、成本低、平衡性好；本发明中的自平衡装置作为送餐装置使用时，可以有效避免服务员上菜时因手抖动造成食物汤汁外溢的问题。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种自平衡装置，所述自平衡装置包括用于放置托盘的托盘框、设置在所述托盘框的上方的外环框、设置在所述外环框的内侧的内环框、相对地设置在所述外环框的两侧外壁上的一对把手、相对地设置在所述托盘框的两侧外壁上的一对第一转轴和相对地设置在所述内环框的两侧外壁上的一对第二转轴；所述内环框与所述托盘框之间通过所述第一转轴连接，所述外环框与所述内环框之间通过所述第二转轴连接，所述第一转轴与所述内环框之间以及所述第二转轴与所述外环框之间均转动连接；所述第一转轴与所述内环框的连接处以及所述第二转轴与所述外环框的连接处均设置有阻尼弹簧。

优选地，所述自平衡装置还包括托盘，所述托盘的形状与所述托盘框的形状相匹配。

优选地，所述第一转轴的一端与所述托盘框固定连接，所述第一转轴的另一端与所述内环框转动连接以使得所述内环框可围绕所述第一转轴转动；所述第二转轴的两端分别与所述内环框、所述外环框转动连接以使得所述内环框、所述外环框均可围绕所述第二转轴转动。

优选地，所述第一转轴设置在所述托盘框的长度方向的两侧。

优选地，所述第二转轴设置在所述内环框的宽度方向的两侧。

优选地，所述第一转轴为l型转轴，所述托盘框的截面面积大于所述内环框的截面面积。

优选地，所述内环框的内侧壁上设置有第一凸块，所述第一凸块内设置有所述阻尼弹簧，所述第一转轴伸入所述第一凸块内与所述阻尼弹簧连接；和/或所述外环框的内侧壁上设置有第二凸块，所述第二凸块内设置有所述阻尼弹簧，所述第二转轴伸入所述第二凸块内与所述阻尼弹簧连接。

优选地，所述第一转轴与所述托盘框连接的一端设置有延伸部，所述第一转轴通过所述延伸部固定在所述托盘框的外侧壁上。

优选地，所述第二转轴与所述内环框连接的一端设置有挡块，所述挡块用于限制所述第二转轴沿轴向方向的移动。

本发明在第二方面提供了本发明在第一方面所述的自平衡装置作为送餐装置的应用。

本发明与现有技术相比至少具有如下的有益效果：

(1)本发明中的自平衡装置结构简单、结构设置合理、成本低、平衡性好，本发明中的自平衡装置作为送餐装置使用时，可以有效避免服务员上菜时因手抖动造成食物汤汁外溢的问题，保证了上餐时食物的整体美观性，有效防止了服务员被烫伤，提高了送餐效率以及服务质量。

(2)本发明中的自平衡装置在使用时，当人体的双手高低不平时，所述把手带动所述外环框发生转动，此时所述内环框、托盘框以及托盘仍能保持水平稳定；当人体发生倾斜时，把手带动外环框、外环框通过第二转轴带动内环框发生转动，此时托盘框和托盘仍能保持水平稳定；当摆放物(例如食物)在托盘上摆放不均匀时，托盘有转动倾向，此时所述第一转轴与其固定连接的托盘框及托盘框上的托盘、摆放物形成“单摆”效应，在重力作用下，力得到平衡，托盘仍保持水平稳定；当人体急走急停，横向发生碰撞时，阻尼弹簧能够有效减弱加速度给所述自平衡装置带来的冲击影响。

附图说明

本发明附图仅仅为说明目的提供，图中的尺寸不一定与实际产品一致。

图1是本发明一个具体实施方式中的自平衡装置的立体结构示意图。

图2是图1的渲染图。

图3是图2中的自平衡装置在使用过程中的示意图。

图4是图1中的第二凸块的内部结构示意图。

图中：1：托盘框；2：外环框；21：第二凸块；3：内环框；31：第一凸块；4：把手；5：第一转轴；51：延伸部；6：第二转轴；61：挡块；7：托盘；8：阻尼弹簧；9：自平衡装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的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。

本发明在第一方面提供了一种自平衡装置，图1是本发明一个具体实施方式中的自平衡装置的立体结构示意图；图2是图1的渲染图；图3是图2中的自平衡装置在使用过程中的示意图；图4是图1中的第二凸块的内部结构示意图。

在本发明中，例如，如图1和图2所示，所述自平衡装置包括用于放置托盘7的托盘框1、设置在所述托盘框1的上方的外环框2、设置在所述外环框2的内侧的内环框3、相对地设置在所述外环框2的两侧外壁上的一对把手4、相对地设置在所述托盘框1的两侧外壁上的一对第一转轴5和相对地设置在所述内环框3的两侧外壁上的一对第二转轴6；所述内环框3与所述托盘框1之间通过所述第一转轴5连接，所述外环框2与所述内环框3之间通过所述第二转轴6连接，所述第一转轴5与所述内环框3之间以及所述第二转轴6与所述外环框2之间均转动连接(周向转动连接)；所述第一转轴5与所述内环框3的连接处以及所述第二转轴6与所述外环框2的连接处均设置有阻尼弹簧8。在本发明中，在所述自平衡装置未使用时的初始状态时，所述托盘框1、所述外环框2、所述内环框3平行，所述外环框和所述内环框位于所述托盘框的正上方；使用所述自平衡装置时，所述把手4用于供人体把持，当双手发生倾斜时，托盘7仍能保持水平稳定，阻尼弹簧可以有效减低双手给托盘7带来的冲击；本发明对所述阻尼弹簧8没有特别的限制，为现有技术中的阻尼弹簧即可。

在本发明中，所述第二转轴与所述内环框之间例如可以固定连接或者转动连接，在本发明中，优选为所述第一转轴与所述内环框之间以及所述第二转轴与所述内环框、外环框之间均转动连接；在本发明中，所述第一转轴与所述内环框之间以及所述第二转轴与所述内环框、外环框之间均转动连接指的是，所述第一转轴的一端连接在所述内环框内并能够在所述内环框内周向转动，所述第二转轴的一端连接在所述外环框内并能够在所述外环框内周向转动，所述第二转轴的另一端连接在所述内环框内并能够在所述内环框内周向转动。

根据一些优选的实施方式，所述自平衡装置还包括托盘7，所述托盘7的形状与所述托盘框1的形状相匹配；例如，在本发明中，所述托盘7的四周具有向外的翻边，例如，如图1和图2所示，从而可以使得所述托盘7相匹配地卡合在所述托盘框1上，便于安放所述托盘7。

根据一些优选的实施方式，所述第一转轴5的一端与所述托盘框1固定连接，所述第一转轴5的另一端与所述内环框3转动连接以使得所述内环框3可围绕所述第一转轴5转动；所述第二转轴6的两端分别与所述内环框3、所述外环框2转动连接，使得所述内环框3、所述外环框2均可围绕所述第二转轴6转动。

本发明中所述的自平衡装置，在使用过程中，当人体的双手高低不平时，所述把手带动所述外环框发生转动，由于外环框与第二转轴为转动连接，此时所述内环框、托盘框以及托盘仍能保持水平稳定；当人体发生倾斜(如人体发生前后倾斜)时，把手带动外环框、外环框通过第二转轴带动内环框发生转动，由于所述内环框与第一转轴之间为转动连接，此时托盘框和托盘仍能保持水平稳定；当摆放物(例如食物)在托盘上摆放不均匀时，托盘有转动倾向，此时所述第一转轴与其固定连接的托盘框及托盘框上的托盘、摆放物(例如食物)形成“单摆”效应，在重力作用下，力得到平衡，托盘仍能保持水平稳定；当人体急走急停，横向发生碰撞时，阻尼弹簧能够有效减弱加速度给所述自平衡装置带来的冲击影响；本发明中的自平衡装置结构简单、结构设置合理、成本低、平衡性好。

根据一些优选的实施方式，所述第一转轴5设置在所述托盘框1的长度方向(如图1和图2中箭头所示的方向)的两侧；在本发明中，优选为所述第一转轴5沿所述自平衡装置的高度方向垂直设置在所述托盘框1的长度方向的两侧。

根据一些优选的实施方式，所述第二转轴6设置在所述内环框3的宽度方向的两侧；在本发明中，例如所述第二转轴6沿所述内环框的宽度方向设置并平行于所述托盘框1，所述第二转轴6例如可以为圆柱型转轴，例如，如图1和图2所示；在本发明中，所述托盘框1、内环框3、外环框2的长度方向相同，所述托盘框1、内环框3、外环框2的宽度方向相同，所述内环框3的宽度方向与所述托盘框1的长度方向垂直，指的是图1和图2中所示的所述内环框从左前至右后的方向。

根据一些优选的实施方式，所述第一转轴5为l型转轴，所述托盘框1的截面面积大于所述内环框3的截面面积；例如，如图1和图2所示，所述第一转轴5远离所述托盘框的一端向所述内环框3弯折，呈l型。

根据一些优选的实施方式，所述内环框3的内侧壁上设置有第一凸块31，所述第一凸块31内设置有所述阻尼弹簧8，所述第一转轴5伸入所述第一凸块31内与所述阻尼弹簧8连接。在本发明中，所述阻尼弹簧8例如可以包括外壳和设置在所述外壳内的弹簧，所述第一转轴伸入所述第一凸块31内并伸入所述阻尼弹簧8包括的外壳内与所述弹簧连接。

根据一些优选的实施方式，所述外环框2的内侧壁上设置有第二凸块21，所述第二凸块21内设置有所述阻尼弹簧8，所述第二转轴6伸入所述第二凸块21内与所述阻尼弹簧8连接。在本发明中，例如，如图4所示，所述阻尼弹簧8包括外壳和设置在所述外壳内的弹簧，所述第二转轴6伸入所述第二凸块21内并伸入所述阻尼弹簧8包括的外壳内与所述弹簧连接。

在本发明中，所述第一凸块31和所述第二凸块21可以是分别连接在所述内环框3和所述外环框2上的独立结构，也可以是分别与所述内环框3和所述外环框2一体的凸起结构，在本发明中，优选为所述第一凸块31和所述第二凸块21是分别与所述内环框3和所述外环框2一体的凸起结构，方便加工成型。

根据一些优选的实施方式，所述第一转轴5与所述托盘框1连接的一端设置有延伸部51，所述第一转轴5通过所述延伸部51固定(例如通过焊接或螺纹连接的方式)在所述托盘框1的外侧壁上。在本发明中，所述延伸部51例如可以一体成型于所述第一转轴5的一端，所述延伸部51与所述第一转轴5为一体结构。

根据一些优选的实施方式，所述第二转轴6与所述内环框3连接的一端设置有挡块61，所述挡块61用于限制所述第二转轴6沿轴向方向的移动。在本发明中，当所述第二转轴6与所述内环框3之间固定连接时，所述挡块61例如可以一体成型于所述第二转轴6的一端，所述第二转轴6通过所述挡块61固定(例如通过焊接或螺纹连接的方式)在所述内环框3上；在本发明中，当所述第二转轴6与所述内环框3之间转动连接时，所述挡块61例如可以一体成型于所述第二转轴6的一端，但所述挡块61不与所述内环框3固定，或者，所述挡块61不与所述第二转轴6连接，所述挡块61为独立的结构固定在所述内环框上，用于挡住所述第二转轴6的一端；在本发明中，所述挡块61用于限制所述第二转轴6在所述第二转轴的轴向方向上的移动。

本发明在第二方面提供了本发明在第一方面所述的自平衡装置作为送餐装置的应用。本发明中的自平衡装置作为送餐装置使用时，可以有效避免服务员上菜时因手抖动造成食物汤汁外溢的问题，保证了上餐时食物的整体美观性，有效防止了服务员被烫伤，提高了送餐效率以及服务质量。

特别说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改(例如对托盘框、内环框、外环框、转轴的大小和形状进行修改)，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。