脉冲式出粉机构的制作方法

本发明涉及一种脉冲式出粉机构。

背景技术：

现有的出粉机构难以精确控制出粉量，对粉料分散性要求较高，当粉料出现结块时，容易导致出粉口堵塞的情况发生，这在对出粉量要求较高的领域，如咖啡铺粉机中，会对最终产品产生严重影响。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种有效避免出粉孔堵塞，精确控制出粉量的脉冲式出粉机构。

本发明的技术解决方案如下：一种脉冲式出粉机构，包括固定在背板上的出粉筒，所述出粉筒内设有滑轨，所述出粉筒内位于所述滑轨的下方设有储粉腔；所述滑轨内设有滑块；所述滑块的下端设有伸入所述储粉腔的顶针；所述滑轨的下端设有对所述顶针起导向作用的导向件；所述导向件与所述储粉腔之间设有被所述顶针贯穿的密封片；所述储粉腔的底部设有与所述顶针同轴的出粉孔；所述背板上设有用于驱动所述滑块的步进电机；所述步进电机的转轴上设有偏心轮；所述偏心轮通过一连杆与所述滑块连接；所述背板上设有停机时确保所述连杆为确定状态的准停传感器；所述背板通过若干个螺栓与所述安装板连接；所述螺栓的螺杆上位于所述背板与所述安装板之间套有弹簧。

所述出粉筒通过抱箍固定在所述背板上。

所述出粉筒与所述滑轨通过螺纹同轴连接。

所述顶针的长度为当所述滑块行至最靠近所述滑轨底部时所述滑块与所述出粉孔入孔端之间的距离。

所述连杆的一端与所述偏心轮上的铰接轴铰接，另一端与所述滑块上端铰接；所述偏心轮上的铰接轴与步进电机的转轴之间的距离小于所述滑轨内径且不为零。

所述步进电机的转轴轴线与所述顶针的轴线垂直。

所述准停传感器由固定在所述偏心轮上的磁块以及固定在所述背板上的与所述磁块对应的磁感应模块组成。

所述磁感应模块为霍尔传感器或干簧管。

所述顶针的顶尖为锥形，所述出粉筒为底部为锥形的柱状旋转体。

作为改进，所述滑块为呈圆柱状，所述滑轨具有与所述滑块相配的圆柱状滑道。

本发明的有益效果是：本发明通过顶针的上下直线运动，顶针运动到最低时，正好堵住出粉孔，当顶针向上运动时，粉末由于重力通过出粉孔自然掉落完成出粉，同时，偏心轮的震动可以传递给所述出粉筒，有利于粉末颗粒克服摩擦力的自由流动；再结合顶针对粉末的捣戳作用，可以很好的解决粉末结晶结团的问题，避免出粉孔堵住，由于顶针为简谐振动，可精确控制出粉量。

附图说明

图1为本发明脉冲式出粉机构的立体结构示意图。

图2为本发明脉冲式出粉机构的剖视结构示意图。

图3为本发明实施例中顶针运动示意图。

图4为本发明实施例中出粉量与时间关系图。

图5为本发明实施例导向件结构示意图。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

实施例

如图1-2所示，一种脉冲式出粉机构，包括固定在背板1上的出粉筒2，所述出粉筒2内设有滑轨3，所述出粉筒2内位于所述滑轨3的下方设有储粉腔4；所述滑轨3内设有滑块3.1；所述滑块3.1的下端设有伸入所述储粉腔4的顶针3.2；所述滑轨3的下端设有对所述顶针3.2起导向作用的导向件3.3；如图5所示，导向件3.3可以为带导向孔的星状结构。所述导向件3.3与所述储粉腔4之间设有被所述顶针3.2贯穿的密封片5；所述储粉腔4的底部设有与所述顶针3.2同轴的出粉孔4.1；所述背板1上设有用于驱动所述滑块3.1的步进电机6；所述步进电机6的转轴上设有偏心轮6.1；所述偏心轮6.1通过一连杆7与所述滑块3.1连接；所述背板1上设有停机时确保所述连杆7为确定状态的准停传感器；所述背板1通过若干个螺栓与所述安装板8连接；所述螺栓的螺杆上位于所述背板1与所述安装板8之间套有弹簧。

所述出粉筒2通过抱箍固定在所述背板1上。

所述出粉筒2与所述滑轨3通过螺纹同轴连接。

所述顶针3.2的长度为当所述滑块3.1行至最靠近所述滑轨3底部时所述滑块3.1与所述出粉孔4.1入孔端之间的距离。

所述连杆7的一端与所述偏心轮6.1上的铰接轴铰接，另一端与所述滑块3.1上端铰接；所述偏心轮6.1上的铰接轴与步进电机6的转轴之间的距离小于所述滑轨3内径且不为零。

所述步进电机6的转轴轴线与所述顶针3.2的轴线垂直。

所述准停传感器由固定在所述偏心轮6.1上的磁块以及固定在所述背板1上的与所述磁块对应的磁感应模块9组成。所述偏心轮6.1选择铜材质，以免影响磁块功能。

所述磁感应模块9为霍尔传感器。所述顶针3.2的顶尖为锥形，所述出粉筒2为底部为锥形的柱状旋转体。

所述滑块3.1为呈圆柱状，所述滑轨3具有与所述滑块3.1相配的圆柱状滑道。

本发明定量出粉原理

步进电机6输出的运动方式是转动，通过偏心轮6.1，连杆7以及滑块3.1，化转动为滑块3.1的上下直线运动，从而完成运动的转换。顶针3.2与柱状滑块3.1同轴相连，并通过滑轨3和导向件3.3确定方向，完成运动的传递。

首先，如图3所示，调好顶针3.2的初始位置，使其正好触碰出粉孔4.1，当顶针3.2向上运动时，粉末由于重力通过出粉孔4.1自然掉落完成出粉，同时，所述背板1通过若干个螺栓与所述安装板8连接；所述螺栓的螺杆上位于所述背板1与所述安装板8之间套有弹簧，偏心轮6.1的震动可以传递给所述出粉筒2，有利于粉末颗粒克服摩擦力的自由流动；此外这种方式可以很好的解决粉末结晶的问题，顶针3.2可以较为容易地击散小团块避免出粉孔4.1堵住。

本发明可以用于作为咖啡铺粉机的定量出粉，通过偏心轮6.1上与连杆7的铰接轴到步进电机6的转轴之间的距离r来控制顶针3.2的振幅；控制步进电机6的转速来控制顶针3.2的震动频率。通过调试来完成单位时间内的平均出粉量，结果会十分精确。

所述准停传感器由固定在所述偏心轮6.1上的磁块以及固定在所述背板1上的与所述磁块对应的磁感应模块9组成，控制器可以通过采集其数据并控制步进电机6的转停来确保偏心轮6.1的停止状态，本发明将所述准停传感器的准停位置设置在偏心轮6.1将顶针3.2驱动至完全顶住出粉孔4.1的位置，即将磁感应模块9安装在所述背板1上的一水平安装板上，当所述偏心轮6.1处于将顶针3.2驱动至完全顶住出粉孔4.1的状态时，将所述磁块固定在所述偏心轮6.1上并且保证此时磁块与磁感应模块9对应，这样在机器停止运转或者输出间隔时段，不再漏粉，保证密封性。

出粉筒2和所述滑轨3通过螺纹连接，出粉筒2可以解开抱箍随时取下，进行储粉腔4的补给。

计算出粉量：如图3所示，顶针3.2从全封闭的位置a开始运动，与此同时，连杆7顶部的运动副开始运动，图中画圆表示，我们把在“a～b”和“b’a’”之间的渐封闭状态一个周期占比控制在5％以内，并且此时的出份量我们将其忽略不计，偏心轮转过角度为γ，“b～c，c’～b’”阶段的出份量近似等于cc’阶段全开放。

另：“a～c”段偏心轮转角为α，设顶针3.2的针尖半角为β。

本发明的顶针3.2的运动在竖直方向上的位移z是简谐振动，图4中阴影部分面积即为实际出粉量v为单位时间出粉速度。

设一个周期t＝0.2s，偏心轮6.1与连杆7相连的运动副的回转半径为

r＝7.5mm，出粉孔4.1的直径d＝0.4mm；则它的实际出粉时间为t’＝0.19s；

出粉量为v＝0.19v。各参数关系如下：

以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。