一种直线运动执行器和饮品供应装置的制作方法

1.本实用新型属于执行器件技术领域，具体涉及一种直线运动执行器和饮品供应装置。


背景技术：

2.直线运动执行器是一类动力装置，可驱动活动部件作直线运动。近年来随着智能家电家居产品的快速发展，直线运动执行器的市场需求也日益增长。然而，家电家居产品直接面向普通用户大众，对安全性便捷性的要求尤其严格。常规的直线运动执行器虽然具备基本的直线驱动功能，但当受到外力阻碍时无法做出及时、准确、有效的反应，容易引起用户夹伤，同时也容易造成自身结构损坏。
3.饮品供应装置是一类常用的家电产品，例如饮水机、咖啡机、果汁机、奶茶机等。在饮品出口的下方通常设置有托盘，可以防止饮品滴落污染地面或桌面。尤其是在供应高温饮品时，设置托盘可以避免用户在盛接饮品时长时间手持盛接容器而引起烫伤。但是，托盘长期暴露在外，很容易积累灰尘，十分不卫生，而且过往人员如果不加注意很容易剐蹭到托盘。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供一种直线运动执行器和饮品供应装置。
5.本实用新型第一方面是提供一种直线运动执行器，包括固定支架和与固定支架可滑动连接的直线运动件，固定支架上设有可旋转的驱动杆，直线运动件上具有套接配合在驱动杆上的套接部；驱动杆表面具有螺旋形的驱动纹路与套接部的内壁动力耦合；有电机与驱动杆动力连接，在电机至驱动杆的动力传递路径上设有磁力传动装置；磁力传动装置包括与电机动力连接的第一传动件和与驱动杆动力连接的第二传动件，第一传动件和第二传动件相互磁吸，从而传递旋转驱动力。
6.进一步地，驱动杆与套接部非自锁配合。
7.进一步地，第一传动件具有圆形的第一摩擦盘，第二传动件具有与第一摩擦盘耦合的第二摩擦盘；第一摩擦盘与第二摩擦盘相互挤压，通过摩擦力传递旋转驱动力。
8.进一步地，第二摩擦盘上设有多个容置孔，容置孔内选择性嵌有磁块；第一摩擦盘由铁磁性材料制成，从而与磁块相互吸引；或者，第一传动件与第二传动件的结构互换。
9.进一步地，容置孔按照距离旋转中心的远近形成若干同心分布的容置孔环，每一容置孔环内具有若干旋转对称分布的容置孔。
10.进一步地，直线运动件上设有至少一个触发部，在触发部的运动轨迹上设有至少一个触发件，当触发部运动至触发件处，触发件受到触发产生电信号。
11.进一步地，直线运动件呈长条状，并且延伸方向与运动方向一致；在直线运动件的两侧各设有一处凹陷部，分别记为第一凹陷部和第二凹陷部；在第一凹陷部的运动轨迹上
设有第一微动开关，在第二凹陷部的运动轨迹上设有第二微动开关。
12.本实用新型第二方面是提供一种饮品供应装置，包括外壳和设于外壳一侧的饮品出口，还包括上述直线运动执行器；固定支架安装在外壳内，直线运动件上安装有托盘；从而直线运动执行器可带动托盘从外壳内向外伸出或从外壳外向内收回。
13.进一步地，在外壳上设有距离传感器，用于检测用户与饮品供应装置的距离；当检测到用户与饮品供应装置的距离小于预设距离时，启动直线运动执行器，带动托盘伸出；当在预设时间内，在预设距离内始终未检测到用户时，启动直线运动执行器，带动托盘收回。
14.进一步地，托盘与直线运动件之间安装有压力传感器；当压力传感器检测到的压力大于预设压力时，不执行托盘收回操作。
15.有益效果
16.本实用新型提供的直线运动执行器，在动力传递路径上设有可限制扭矩的磁力传动装置，遇阻时仅输出有限的动力，避免电机损毁，也不会伤害用户。
17.进一步地，本实用新型提供的直线运动执行器，驱动杆和套接部采用非自锁配合方式，在满足自动执行的前提下还能兼顾手动操作。
18.进一步地，本实用新型提供的直线运动执行器，通过触发部与触发件的合理配合，可以准确判断直线运动件所处的位置，便于自动控制。
19.本实用新型提供的饮品供应装置，使用时可智能地伸出/收回托盘，满足承托盛接容器的，既美观又卫生。在需要清理托盘时或在断电等意外情况时，仍然可以手动推/拉托盘使托盘收回/伸出。
附图说明
20.图1和2为直线运动执行器的结构示意图。
21.图3为驱动杆与直线运动件的配合示意图。
22.图4为第一传动件与第二传动件的配合示意图。
23.图5为容置孔的分布示意图。
24.图6为直线运动执行器内部结构的爆炸示意图。
25.图7和8为饮品供应装置的结构示意图。
26.图9为饮品供应装置的内部结构示意图。
27.图10为托盘的结构示意图。
具体实施方式
28.下面通过实施例进一步阐明本实用新型，旨在更清楚地说明本实用新型的技术方案，而不应理解为是一种限制。
29.除非另有定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应理解为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的
“ꢀ
第一”、
“ꢀ
第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。
“ꢀ
包括”或者
“ꢀ
包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
“ꢀ
连接”或者
“ꢀ
相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
30.实施例1
31.一种直线运动执行器，如图1、2所示，具有可上下盖合的壳体，
32.在壳体内设有固定支架1，并在固定支架1上设有可滑动的直线运动件2。具体地，固定支架1包括一对固定板和架设在固定板之间的一对相互平行的滑轨，直线运动件2中具有一对贯穿孔，从而套设在滑轨上滑动。在固定板之间还架设有可旋转的驱动杆3，直线运动件2上具有套接配合在驱动杆3上的套接部21，如图3所示；驱动杆3表面具有螺旋形的驱动纹路（图未示），驱动纹路与套接部21形成螺纹配合，从而驱动杆3旋转时可带动直线运动件2沿着滑轨滑动。有一电机4通过磁力传动装置5与驱动杆3动力连接，该磁力传动装置5包括固定在电机4输出轴上的第一传动件51和连接在驱动杆3一端的第二传动件52，第一传动件51和第二传动件52相互磁吸，从而传递旋转驱动力。
33.上述直线运动执行器，通过给电机供电，直线运动件2即可进行直线运动，从而可以对外做功，带动需要移动的零部件进行运动。由于在电机4至驱动杆3的动力传递路径上设有磁力传动装置5，当直线运动件2负载过大时，第一传动件51和第二传动件52之间的磁吸作用无法承受相应的扭矩，从而第一传动件51与第二传动件52发生打滑，避免对自身结构造成破坏（例如电机4过载损毁），也避免对动力输出的对象造成破坏和伤害。
34.本实施例中，驱动杆3与套接部21非自锁配合，例如驱动杆3为丝杠，套接部为滚珠套筒，从而使驱动杆3与套接部21形成滚珠丝杠的非自锁配合形式。也就是说，当驱动杆3旋转时，可以带动直线运动件2移动，相反地，当外力迫使直线运动件2移动时，也可以带动驱动杆3旋转。通过非自锁配合的配合形式，可以兼顾对直线运动件2的手动操作。例如在断电等情况下，电机1无法主动旋转，此时直线运动件2并不会锁死，仍然可以通过手动的方式迫使直线运动件2移动。
35.本实施例中，如图4所示，第一传动件51具有圆形的第一摩擦盘511，第二传动件52具有与第一摩擦盘511正对的圆形的第二摩擦盘521；由于第一传动件51和第二传动件52之间存在磁力相互吸引，因此第一摩擦盘511与第二摩擦盘521相互挤压，从而可以通过摩擦力传递旋转驱动力。通过摩擦力传递旋转驱动力是一种比较柔性的传动方式，当负载过大时，第一摩擦盘511与第二摩擦盘521发生打滑，既不会将过大的扭矩传递给下游，同时还能继续传递其所能承载的最大扭矩，既起到了保护作用，又不会因此而完全失去动力。此外，通过更换不同粗糙度的第一摩擦盘511和/或第二摩擦盘521，可以比较方便地对可传递的最大扭矩进行调整，从而在不需要改变其他结构的前提下适应更多的应用场景。
36.本实施例中，第二摩擦盘521上设有多个容置孔，容置孔内选择性地嵌有磁块522；第一摩擦盘511为均匀的圆盘，由铁磁性材料制成，从而能够被磁块522吸引，使第一摩擦盘511与第二摩擦盘521相互挤压。上述结构由于仅在一侧设置磁块522，另一侧为均匀的铁磁性圆盘，当第一摩擦盘511与第二摩擦盘521打滑时，两者所传递的扭矩始终是稳定不变的，而不会随着夹角的变化而波动，从而避免引起直线运动件2抖动或整个执行器抖动。
37.本实施例中，容置孔按照距离旋转中心的远近形成若干同心分布的容置孔环，其位置如图5的环形虚线所示，每一容置孔环内具有若干旋转对称分布的容置孔。容置孔呈同心环状分布，以便于根据需要将磁块522设置在不同的位置，由于远离旋转中心的磁块522
所贡献的扭矩更大，因此除了可以改变磁块522的个数，还可以改变磁块522离旋转中心的远近调节最大扭矩，在面对不同扭矩需求的应用场景时，仅需适应性地调整磁块522的位置和/或个数即可满足使用要求。容置孔旋转对称分布，便于磁块522的布置满足旋转对称分布，使不同角度方向上承受的摩擦力趋于一致，从而使第一摩擦盘511与第二摩擦盘521的磨损更加均匀，可以提高运行的稳定性，也可以延长使用寿命。
38.本实施例中，为了便于判断和操控直线运动件2的位置，在直线运动件2上设有触发部，并且在触发部的运动轨迹上设有触发件。具体如图1所示，直线运动件2呈长条状，并且延伸方向与运动方向一致；在直线运动件2的两侧各设有一处凹陷部，分别记为第一凹陷部22和第二凹陷部23；在第一凹陷部22的运动轨迹上设有第一微动开关61，在第二凹陷部23的运动轨迹上设有第二微动开关62。当第一凹陷部22与第一微动开关61位置对应时，第一微动开关61被触发，产生触发信号，由此可以知道直线运动件2处在伸出状态；同理，当第二凹陷部23与第二微动开关62位置对应时，第二微动开关62被触发，产生触发信号，由此可以知道直线运动件2处在收回状态。
39.优选地，直线运动件2并非一体成型，而是分为可拆分的两个部分，具体如图6所示，第一部分2a套在滑轨上滑动，并且表面开设安装槽口，第二部分2b呈长条状，一端具有可嵌入安装槽口的安装部，并且通过螺栓进行连接（图中示意了螺栓孔的位置，未示出螺栓）。在第二部分2b靠近前端处设置第二凹陷部23，靠近另一端处设置第一凹陷部22。直线运动件2采用上述可拆分设计的优点在于便于装配和便于调整。具体来讲，在不同的应用场景中，直线运动件2需要移动的距离往往是不同的，此时仅需根据运动的距离更换具有适合凹陷部的第二部分2b，这样可以将原本不同型号的执行器统一成相同的型号，便于规模化生产，在生产上可以大幅节约成本，大幅减少库存。
40.实施例2
41.一种饮品供应装置，如图7、8所示，包括外壳91和设于外壳91一侧的饮品出口92。如图9所示，在外壳91内安装有实施例1所述的直线运动执行器。将固定支架1安装在外壳91底部，直线运动件2上安装有托盘93；并在外壳91上开设供托盘93伸出和收回的通孔，从而直线运动执行器可带动托盘93从外壳91内向外伸出或从外壳91外向内收回。通过将直线运动执行器安装在合适的位置，使伸出后的托盘处于饮品出口92的正下方。
42.本实施例中，在外壳91上设有距离传感器94，用于检测用户与饮品供应装置的距离。距离传感器94优选设置在饮品出口92的正上方，当检测到用户与饮品供应装置的距离小于预设距离（例如80cm）时，启动直线运动执行器，带动托盘93伸出；当在预设时间（例如1min）内，在预设距离内始终未检测到用户时，启动直线运动执行器，带动托盘93收回。
43.本实施例中，为了防止错误执行托盘93收回动作，将托盘93制成可拆分的上盘体和下盘体，并在下盘体上安装有压力传感器931，如图10所示。在执行收回动作之前，先判断压力传感器931检测到的压力是否大于预设压力（例如0.5n），如果大于预设压力，不执行托盘93收回操作。引入上述判断方式，可以避免执行器错误执行托盘93收回动作，例如用户离开后但盛接容器仍放置在托盘93时，不应执行托盘93收回动作。
44.实施例3
45.一种饮品供应装置，其与实施例2的区别仅在于控制托盘93伸出和收回的触发方式。具体地，将距离传感器94更换为语音识别模块，当语音识别模块识别到用户发出需要托
盘93伸出/收回的语音时，执行器执行托盘93伸出/收回的动作。同样地，在执行收回动作前，需要判断压力传感器931的压力值，防止错误执行托盘93收回动作。
46.以上实施方式是示例性的，其目的是说明本实用新型的技术构思及特点，以便熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。