食物盛器和衬垫转运装置及转运方法与流程

1.本公开属于配餐设备领域，具体涉及一种食物盛器和衬垫转运装置，并且还涉及一种食物盛器和衬垫转运方法，所述食物盛器和衬垫可例如用于装载所配的餐食。


背景技术：

2.在快餐生产及销售领域中，在进行配餐时，出于食品卫生和安全的考虑，食物不可以直接接触用于盛装食物的食物盛器(例如餐篮、托盘、碗碟等)，必须要在食物盛器中放置衬垫(例如垫纸、垫布等)，然后将食物放在衬垫上。因此，需要完成食物盛器和衬垫到输送线或工作台的转运。目前通常通过人工来分别进行食物盛器和衬垫的转运，然而这样导致人工管理流程繁琐，人力成本高，设备部署难度和控制难度大，且可靠性不高；此外，人工转运食物盛器导致食物盛器放置位置不一致，不利于下一步流程。


技术实现要素：

3.本公开的一个目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
4.根据本公开的一个方面的实施例，提供了一种食物盛器和衬垫转运装置，所述食物盛器和衬垫转运装置包括执行机构、升降机构以及旋转机构，所述执行机构包括彼此连接的第一拾取臂和第二拾取臂；所述升降机构配置成如此驱动所述执行机构升降且所述旋转机构配置成如此驱动所述执行机构转动，使得所述执行机构在转动平面(转动维度)内包括第一、第二、第三和第四位置，并且所述执行机构在所述第一位置处能够通过所述第一拾取臂拾取食物盛器，在所述第二位置处能够将由所述第一拾取臂拾取的食物盛器释放到目标位置处，在所述第三位置处能够通过所述第二拾取臂拾取衬垫，以及在所述第四位置处能够将由所述第二拾取臂拾取的衬垫释放到由所述第一拾取臂释放的食物盛器中。
5.在上述装置的一些实施例中，所述第一拾取臂和所述第二拾取臂之间可呈60度-120度、特别是90度的夹角。
6.在上述装置的一些实施例中，所述执行机构在转动平面内还可包括初始位置，所述执行机构配置成能够从所述初始位置沿第一方向依次转动到所述第一和第二位置，并从所述第二位置沿与所述第一方向相反的第二方向依次转动到所述第三和第四位置。
7.在上述装置的一些实施例中，所述初始位置可与所述第四位置重合。
8.在上述装置的一些实施例中，所述第一拾取臂的自由端可设置有用于吸附食物盛器的第一吸盘，并且/或者，所述第二拾取臂的自由端可设置有用于吸附衬垫的第二吸盘。
9.在上述装置的一些实施例中，所述第一吸盘可包括第一吸盘本体和用于将所述第一吸盘本体连接至所述第一拾取臂的第一支架。
10.在上述装置的一些实施例中，所述第一吸盘上可设置有接近开关，所述接近开关包括设置在所述第一吸盘本体上的活动部和设置在所述第一支架上的固定部，并且被配置成当所述第一吸盘在所述升降机构的带动下向下运动至与食物盛器接触并下压而使得所述第一吸盘本体在食物盛器的弹力作用下上移时，所述活动部在所述第一吸盘本体的带动
下上移以靠近所述固定部，直至所述接近开关接通，进而控制所述升降机构停止向下运动。
11.在上述装置的一些实施例中，所述第二拾取臂还可包括设置在所述第二拾取臂的自由端处的连接板，所述第二吸盘的数量可为多个，每个所述第二吸盘均包括第二吸盘本体和用于将所述第二吸盘本体连接至所述连接板的第二支架。
12.根据本公开的另一方面的实施例，还提供了一种食物盛器和衬垫转运方法，所述食物盛器和衬垫转运方法包括如此驱动一执行机构进行升降和转动，以执行下列步骤：从初始位置沿第一方向转动至第一位置处，以通过所述执行机构的第一拾取臂拾取食物盛器；继续沿所述第一方向转动至第二位置处，以将由所述第一拾取臂拾取的食物盛器释放到目标位置处；沿与所述第一方向相反的第二方向转动至第三位置处，以通过所述执行机构的第二拾取臂拾取衬垫，所述第一和第二拾取臂彼此连接；继续沿所述第二方向转动至第四位置处，以将由所述第二拾取臂拾取的衬垫释放到由所述第一拾取臂释放的食物盛器中。
13.在上述方法的一些实施例中，所述初始位置可与所述第四位置重合。
14.根据本公开上述各种实施例所述的食物盛器和衬垫转运装置及转运方法，首先通过旋转机构驱动执行机构沿一方向转动到第一位置处，并通过升降机构驱动执行机构向下运动，以拾取食物盛器；然后通过旋转机构驱动执行机构继续沿该方向转动到第二位置处，以将所拾取的食物盛器释放到目标位置处；然后再通过旋转机构驱动执行机构反向转动到第三位置处，并通过升降机构驱动执行机构向下运动，以拾取衬垫，最后通过旋转机构驱动执行机构继续反向转动到第四位置处，以将所拾取的衬垫释放到先前已释放的食物盛器中。上述过程可往复进行，从而可实现多个食物盛器和对应的多个衬垫的自动转运，提高了转运效率，并且降低了成本。此外，该转运装置可以保证各食物盛器或各衬垫的放置位置一致，以利于下一步流程。
附图说明
15.参照附图描述本公开的示例性实施例，其中：
16.图1是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置的结构示意图。
17.图2是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置的俯视图，其中执行机构位于初始位置处。
18.图3是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置的俯视图，其中执行机构位于第一位置处。
19.图4是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置的俯视图，其中执行机构位于第二位置处。
20.图5是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置的俯视图，其中执行机构位于第三位置处。
21.图6是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置的俯视图，其中执行机构位于第四位置处。
22.图7是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置的第一拾取臂在拾取食物盛器时的局部示意图。
23.图8是根据本公开的一个实施例的食物盛器和衬垫转运方法的流程图。
24.附图仅是示意性的，且并不一定按比例绘制，此外它们仅示出为了阐明本公开所必需的那些部分，而其他部分可能被省略或仅仅简单提及。即，除附图中所示出的部件外，本公开还可以包括其他部件。
具体实施方式
25.虽然将参照含有本公开的较佳实施例的附图充分描述本公开，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的公开，同时获得本公开的技术效果。因此，须了解本文中的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本公开所描述的示例性实施例。
26.另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
27.图1至图7示出了根据本公开一个实施例的食物盛器和衬垫转运装置。在该实施例中，分别以餐篮和垫纸作为根据本公开的食物盛器和衬垫的示例进行说明。当然，本领域技术人员容易理解，根据本公开的食物盛器也可包括托盘、碗碟等各种能用于盛放或装载食物的容器或器具，而根据本公开的衬垫也可包括垫布、垫板等各种适当材质的底衬或垫状物。
28.上述转运装置包括升降机构1、旋转机构2以及执行机构3。升降机构1可以采用直线模组或者本领域已知的或任何可以适用的升降机构。该升降机构1可与旋转机构2连接，并用于驱动旋转机构2升降。旋转机构2可与执行机构3连接，并用于驱动执行机构3转动。该旋转机构2可以采用旋转电机或者本领域已知的或任何可以适用的旋转机构。因此，升降机构1通过旋转机构2间接地驱动执行机构3升降。当然，升降机构1也可与执行机构3连接并直接驱动其升降。执行机构3包括第一拾取臂31以及与第一拾取臂31连接的第二拾取臂32。具体地，在图示的实施例中，第一拾取臂31和第二拾取臂32呈90
°
夹角。
29.执行机构3可具有图2所示的初始位置，可作为其每次开始工作的基准位置。旋转机构2使得执行机构3从该初始位置沿一方向(例如为图中的逆时针方向)转动一角度α1(图3中α1为30
°
)至图3所示的第一位置处，此时第一拾取臂31位于待转运的餐篮4的上方，然后通过升降机构1带动旋转机构2以及与旋转机构2连接的执行机构3下降，以通过第一拾取臂31拾取一个餐篮4；然后执行机构3在旋转机构2的带动下继续沿该方向转动一角度α2(图4中α2为60
°
)至图4所示的第二位置处，此时第一拾取臂31位于输送线8的上方，然后通过升降机构1带动旋转机构2以及执行机构3下降，以将所拾取的餐篮4释放到输送线8上的目标位置处；然后执行机构3在旋转机构2的带动下反向(图中的顺时针方向)转动一角度β1(图5中β1为30
°
)至图5所示的第三位置处，此时第二拾取臂32位于待转运的垫纸5的上方，然后通过升降机构1带动旋转机构2以及执行机构3下降，以通过第二拾取臂32拾取一张垫纸5；然后旋转机构2在旋转机构2的带动下继续反向转动一角度β2(图6中β2为60
°
)至图6所示的第四位置处，此时第二拾取臂32位于输送线8上的餐篮4的上方，然后通过升降机构1带动旋转机构2以及执行机构3下降，以将所拾取的垫纸5释放到由第一拾取臂31释放到输送线8上的餐篮4中。上述过程可往复进行，从而实现了多个餐篮4和对应的多张垫纸5到输送线8的自动转运，提高了转运效率，并且降低了成本。此外，该转运装置可以保证各餐篮4或各垫纸
5在输送线8上的放置位置一致，以利于下一步流程。
30.在该实施例中，在拾取和释放餐篮4或垫纸5时，升降机构1可带动旋转机构2以及与旋转机构2连接的执行机构3从初始高度向下运动，并在拾取和释放餐篮4或垫纸5后，升降机构1带动旋转机构2以及执行机构3向上运动回至初始高度，也就是说，当执行机构3位于初始高度时，旋转机构2才进行转动。然而，在本公开的其它实施例中，旋转机构2也可以在执行机构3向上运动和/或向下运动期间进行转动，只要执行机构的转动不受到干涉即可。此外，例如在输送线5的高度足以保证可以将餐篮4安全、成功地释放到输送线8上并将垫纸5成功地释放到位于输送线8上的餐篮4中的情况下，也可以不使执行机构3下降而直接释放餐篮4或垫纸5。
31.从图2和6可以看到，在该实施例中，执行机构3的初始位置与第四位置重合，从而当执行机构3在第四位置处将垫纸释放到餐篮中而完成一个完整的转运过程时，执行机构3可直接从第四位置处进入下一个重复的转运过程。当然，本公开不限于此，执行机构3的初始位置也可以是不同于第四位置的其它位置。
32.需要说明的是，虽然在该实施例中，第一拾取臂31和第二拾取臂32之间呈90度的夹角。然而本领域的技术人员应当理解，在本公开的其它一些实施例中，第一拾取臂31和第二拾取臂32也可以呈0
°
至180
°
范围内的其它角度，例如60
°
至120
°
。此外，执行机构3在旋转机构2的带动下进行转动，并在第一位置、第二位置、第三位置和第四位置处停止并完成相应的动作，然而，上述四个位置相对于初始位置所在的角度可以不限于该实施例所给出的数值，实际应用时可根据餐篮4的大小、垫纸5的大小以及执行机构3的两个拾取臂的长度、夹角等具体设计，只要保证执行机构3在上述四个位置完成动作时相互不干涉即可。
33.如图7所示，在第一拾取臂31的自由端设置有用于吸附餐篮4的第一吸盘。该第一吸盘包括第一吸盘本体33和第一支架34。第一支架34用于将第一吸盘本体33连接至第一拾取臂31。第一吸盘本体33例如设置在第一拾取臂31的正下方，并与例如包括真空泵的气路系统连通，以在气路系统所提供的正负气压下吸附或释放餐篮4。更具体而言，在要吸取餐篮4时，可控制真空泵产生负压，使得第一吸盘本体33对餐篮4产生吸附力；而在要释放餐篮4时，可控制真空泵产生正压，由此第一吸盘本体33对所吸附的餐篮吹气，这有助于克服在餐篮转运过程中在餐篮上产生的静电吸附力，在利用餐篮自身重力的基础上可更顺利地使餐篮与第一吸盘本体分离并准确释放至预定位置。然而，在本公开的其它一些实施例中，第一拾取臂31也可以采用其它的方式拾取餐篮4，例如餐篮4上设置有可以由电磁体吸持的部件，在第一拾取臂31上设置有电磁体，以便在电磁铁通电的情况下吸持餐篮4，并在断电的情况下释放餐篮4。
34.由于餐篮4在堆栈的时候可能会发生变形，该变形通常会导致餐篮4堆栈后每2个相邻餐篮间的高度差不一致，从而导致无法通过固定算法完成依次向下的拾取。此外，餐篮4在堆栈后，餐篮4之间是弹性的，这也可能会增加拾取高度控制的难度，从而导致无法有效地吸附住餐篮4。因此，为了保证第一吸盘有效地吸附住餐篮4，根据本公开实施例的第一吸盘上设置有接近开关9(如图7所示)，该接近开关9包括活动部9a和固定部9b，活动部9a设置在第一吸盘本体33上，固定部9b设置在第一支架34上，接近开关9被配置成当第一吸盘在升降机构1的带动下向下运动至与餐篮4接触并下压而使得第一吸盘本体33在堆栈的餐篮4的弹力作用下上移时，活动部9a在第一吸盘本体33的带动下上移以靠近固定部9b，直至接近
开关9接通，进而控制升降机构1停止向下运动。该转运装置通过在第一吸盘上设置接近开关，可以有效地解决餐篮堆栈后高度差不同造成的拾取高度控制问题。在直线模组驱动升降机构1向下运动时，与第一吸盘相连的气路系统就开始吸气，直至第一吸盘将餐篮吸附住。接下来，在升降机构1停止下降并随后又上升时，第一吸盘也带着所吸附的餐篮上升。
35.在该实施例中，第一吸盘的数量为1个。然而，在本公开的其它一些实施例中，第一吸盘的数量可以根据餐篮4的大小和重量等具体设计，通常可以采用1个至3个。
36.如图1和图4所示，第二拾取臂32的自由端设置有用于吸附垫纸5的第二吸盘。在该实施例中，第二拾取臂32还包括大致呈矩形的连接板37，该连接板37用于将第二吸盘连接至第二拾取臂32。为了成功地吸附垫纸5并将所吸附的垫纸5顺利地转运到餐篮4中，在该实施例中，采用呈矩形分布的4个第二吸盘。每个第二吸盘均包括第二吸盘本体35和第二支架36。第二支架36用于将第二吸盘本体35连接至连接板37。第二吸盘本体35设置在连接板37的下方，并与例如包括真空泵的气路系统连通，以在气路系统所提供的正负气压下吸附或释放垫纸5。第二吸盘可例如与上文所述的第一吸盘共用同一气路系统。在要吸取垫纸5时，可控制真空泵产生负压，使得第二吸盘本体35对垫纸5产生吸附力。然而，与餐篮4相比，垫纸5要轻得多且堆叠的垫纸5之间更易于产生静电，这使得待吸附的垫纸5容易与其下方的其它垫纸附着在一起而不利地影响吸附操作。为此，与吸取餐篮4时不同的是，可在吸取垫纸5之前先控制真空泵产生一定的正压，由此从第二吸盘本体35向下方的垫纸堆吹送微风，以使得待吸取的垫纸5被稍稍吹起而与下方的其它垫纸分开；然后再控制真空泵产生负压，这样便能使第二吸盘本体35更容易地吸取被吹起的垫纸5。在要释放垫纸5时，可控制真空泵产生正压，由此第二吸盘本体35将所吸附的垫纸吹落到对应的餐篮中。在本公开的其它一些实施例中，第二吸盘的数量可以根据垫纸5的大小等具体设计，通常可以采用3个至6个。此外，连接板37的形状以及多个第二吸盘的分布可以根据垫纸5的形状具体设计。
37.在图1至图6所示的实施例中，转运装置还可包括设置在第二位置处的输送线8，该输送线8被配置成将释放到输送线8上的餐篮4以及餐篮4中的垫纸5输送到下一位置。需要说明的是，在本公开的其它一些实施例中，该输送线8也可以由工作台替代。
38.在图1至图6所示的实施例中，转运装置还可包括设置在第一位置处的餐篮缓存机构6，该餐篮缓存机构6用于缓存待转运的餐篮4。当餐篮缓存机构6中的餐篮4被全部转运完毕后，可以向餐篮缓存机构6补充餐篮4。在本公开的其它一些实施例中，当餐篮缓存机构6中的餐篮4被全部转运完毕后，也可以将餐篮缓存机构6更换为容纳有餐篮4的另一餐篮缓存机构6。类似地，转运装置还可包括设置在第三位置处的垫纸缓存机构7，该垫纸缓存机构7用于缓存待转运的垫纸5。当垫纸缓存机构7中的垫纸5被全部转运完毕后，可以向垫纸缓存机构7补充垫纸5。在本公开的其它一些实施例中，也可以将垫纸缓存机构7更换为容纳有垫纸5的另一垫纸缓存机构7。
39.根据本公开的另一方面，如图8所示，还提供了一种食物盛器和衬垫(下面仍以餐篮和垫纸为例)转运方法，该转运方法包括如此驱动执行机构3进行升降和转动，以执行下列步骤：
40.s1：通过旋转机构2带动执行机构3沿一方向转动至第一位置处，然后通过升降机构1降低执行机构3，以通过执行机构3的第一拾取臂31拾取位于第一位置处的餐篮4；
41.s2：通过旋转机构2带动执行机构3继续沿该方向转动至第二位置处，以将所拾取
的餐篮4释放到第二位置处；
42.s3：通过旋转机构2带动执行机构3反向转动至第三位置处，然后通过升降机构1降低执行机构3，以通过执行机构3的第二拾取臂32拾取位于第三位置处的垫纸5；
43.s4：通过旋转机构2带动执行机构3继续反向转动至第四位置处，以将所拾取的垫纸5释放到由第一拾取臂释放的餐篮4中。
44.在一些实施例中，为了有效地解决餐篮4堆栈后高度差不同造成的拾取高度控制问题，上面在步骤s1中提到的“通过升降机构1降低执行机构3，以通过执行机构3的第一拾取臂31拾取位于第一位置处的餐篮4”可以包括：
45.通过升降机构1降低第一拾取臂31，以使得第一吸盘与餐篮4接触；
46.继续降低第一拾取臂31而下压餐篮4，并使得第一吸盘的第一吸盘本体33在餐篮4的弹力作用下上移时，第一吸盘本体33带动接近开关9的活动部9a上移以靠近接近开关9的固定部9b，直至接近开关9接通，进而控制升降机构1停止向下运动。
47.本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行修改，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
48.在详细说明本公开的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚地了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本公开亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。