食物盛器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转运装置，以及一种食物盛器转运方法，所述食物盛器可例如用于盛装所配的餐食。


背景技术：

2.在快餐生产及销售领域中，在进行配餐时，通常需要将用于盛装食物的食物盛器(例如餐篮、托盘、碗碟等)转运到输送线或工作台上。目前通常通过人工来进行食物盛器的转运，然而这样导致人工管理流程繁琐，人力成本高，且可靠性不高；而且，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转运装置，其包括：用于缓存待转运的食物盛器的缓存单元；和转运单元，所述转运单元包括升降机构、旋转机构以及拾取臂，所述升降机构配置成如此驱动所述拾取臂升降且所述旋转机构配置成如此驱动所述拾取臂转动，使得所述拾取臂转动至所述缓存单元的上方处以拾取由所述缓存单元缓存的食物盛器，然后转动至目标位置处以将所拾取的食物盛器释放到所述目标位置处。
5.在一些实施例中，所述缓存单元可包括能够在控制器的控制下转动的底盘以及设置在所述底盘上的m个食物盛器缓存部，其中m≥2，每个食物盛器缓存部都用于缓存待转运的食物盛器，其中m个所述食物盛器缓存部以所述底盘的转动轴线为中心呈环形阵列排布，以便通过所述底盘的转动将m个所述食物盛器缓存部之一移动到拾取位置处，以供所述拾取臂拾取位于所述拾取位置处的食物盛器缓存部中的食物盛器。
6.在一些实施例中，所述缓存单元还可包括用于支撑所述底盘的支撑架，所述支撑架上设置有用于在所述控制器的控制下驱动所述底盘转动的驱动器。
7.在一些实施例中，所述控制器可被配置成控制所述底盘每次转动360
°
/m。
8.在一些实施例中，所述支撑架可包括支撑板以及支撑所述支撑板的支撑腿，所述支撑板位于所述底盘的下方，所述支撑板上还设置有支撑套筒，所述驱动器设置在所述支撑套筒内。
9.在一些实施例中，所述食物盛器转运装置还可包括用于感测位于所述拾取位置处的食物盛器缓存部是否存在食物盛器的第一传感器，所述控制器被配置成当所述第一传感器感测到位于所述拾取位置处的食物盛器缓存部不存在食物盛器时，禁止所述转运单元工作，同时控制所述底盘转动，以使得下一个食物盛器缓存部移动到所述拾取位置；以及当所述第一传感器感测到位于所述拾取位置处的食物盛器缓存部存在食物盛器时，允许所述转运单元拾取位于所述拾取位置处的食物盛器。
10.在一些实施例中，所述缓存单元还可包括补充位置，当所述底盘上的食物盛器缓存部转动到所述补充位置时，允许将食物盛器补充到位于该补充位置处的食物盛器缓存部
中。
11.在一些实施例中，所述食物盛器转运装置还可包括用于感测位于所述补充位置处的食物盛器缓存部是否存在食物盛器的第二传感器，所述控制器被配置成当所述第二传感器感测到位于所述补充位置处的食物盛器缓存部不存在食物盛器时，禁止所述底盘转动；以及当所述第二传感器感测到位于所述补充位置处的食物盛器缓存部存在食物盛器时，允许所述底盘转动，以使得下一个食物盛器缓存部移动到所述补充位置。
12.在一些实施例中，所述缓存单元还可包括设置在所述底盘上并界定各个食物盛器缓存部的多个缓存架。
13.在一些实施例中，所述拾取臂的自由端可设置有用于吸附食物盛器的吸盘，所述吸盘包括吸盘本体和用于将所述吸盘本体连接至所述拾取臂的支架。
14.在一些实施例中，所述吸盘上可设置有接近开关，所述接近开关包括设置在所述吸盘本体上的活动部和设置在所述支架上的固定部，并且被配置成当所述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。
15.在一些实施例中，所述食物盛器转运装置还可包括底座，所述转运单元和所述缓存单元可拆卸地安装在所述底座上。
16.根据本公开的另一方面的实施例，提供了一种食物盛器转运方法，其包括如此驱动一拾取臂进行升降和转动，以执行下列步骤：使所述拾取臂沿第一方向转动至一缓存单元的上方处，以拾取由所述缓存单元缓存的食物盛器；使所述拾取臂沿与所述第一方向相反的第二方向转动至目标位置处，以将所拾取的食物盛器释放到所述目标位置。
17.在一些实施例中，所述使所述拾取臂沿第一方向转动至一缓存单元的上方处的步骤还可包括：在拾取由所述缓存单元缓存的食物盛器之前，使所述缓存单元转动以将所述缓存单元中的m个食物盛器缓存部之一移动到拾取位置处，以供所述拾取臂拾取位于所述拾取位置处的食物盛器缓存部中的食物盛器，其中m≥2。
18.根据本公开上述各种实施例的食物盛器转运装置及转运方法，通过旋转机构带动拾取臂转动到缓存单元的上方处，然后通过升降机构带动旋转机构以及与旋转机构连接的拾取臂向下运动，以拾取由缓存单元缓存的食物盛器，然后再通过旋转机构带动拾取臂反向转动到目标位置处，以将所拾取的食物盛器释放到目标位置，例如输送线或工作台等，从而实现了食物盛器的自动转运，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的放置位置一致，以利于下一步流程。
附图说明
19.参照附图描述本公开的示例性实施例，其中：
20.图1是根据本公开的一个实施例的食物盛器转运装置的示意图。
21.图2是图1所示的食物盛器转运装置的俯视图。
22.图3是图1所示的食物盛器转运装置的转运单元的示意图。
23.图4是图1所示的食物盛器转运装置的缓存单元的示意图。
24.图5是图4所示的缓存单元的侧视剖视图。
25.图6是图4所示的缓存单元的另一侧视示意图,其中食物盛器位于缓存单元中。
26.图7是根据本公开的一个实施例的食物盛器转运装置的另一示意图。
27.图8是根据本公开的一个实施例的食物盛器转运装置的拾取臂在拾取食物盛器时的局部示意图。
28.图9是根据本公开的一个实施例的食物盛器转运方法的流程图。
29.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
30.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。
31.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。
32.图1至图8示出了根据本公开一个实施例的食物盛器转运装置。在该实施例中，以餐篮作为根据本公开的食物盛器的示例进行说明。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。
33.上述食物盛器转运装置包括转运单元1和缓存单元2。缓存单元2用于缓存待转运的餐篮4。转运单元1用于拾取缓存单元2所缓存的餐篮4并将所拾取的餐篮4转运到目标位置。具体地，如图1至图3所示，转运单元1包括升降机构11、旋转机构12以及拾取臂13。升降机构11可以采用拖链滑块式直线模组或者本领域已知的或任何可以适用的升降机构。升降机构11与旋转机构12连接，并用于带动旋转机构12上下运动。旋转机构12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。拾取臂13与旋转机构12连接，并在旋转机构12的带动下转动，以使得当拾取臂13在旋转机构12的带动下转动至缓存单元2的上方时，拾取臂13在升降机构11的带动下下降，以拾取缓存单元2所缓存的餐篮4，然后拾取臂13在旋转机构12的带动下反向转动至输送线5所在的目标位置处，以将所拾取的餐篮4释放到输送线5上，从而实现餐篮4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在输送线5上的放置位置一致，以利于下一步流程。
34.在该实施例中，在拾取和释放餐篮4时，升降机构11带动旋转机构12以及与旋转机构12连接的拾取臂13从初始高度向下运动，并在拾取和释放餐篮4后，升降机构11带动旋转机构12以及拾取臂13向上运动回至初始高度，也就是说，当拾取臂13位于初始高度时，旋转机构12才进行转动。然而，在本公开的其它一些实施例中，旋转机构12也可以在拾取臂13向上运动和/或向下运动期间进行转动，只要拾取臂13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5上的情况下，也可以不使拾取臂13下降而直接释放餐篮4。
35.如图1和图2所示，缓存单元2包括例如为圆形的底盘21以及设置在底盘21上的4个
餐篮缓存部21a、21b、21c、21d，该底盘21是可转动的，每个餐篮缓存部21a、21b、21c、21d都可用于缓存待转运的餐篮4，其中4个餐篮缓存部21a、21b、21c、21d以底盘21的转动轴线为中心呈环形阵列排布，以便通过底盘21的转动将4个餐篮缓存部21a、21b、21c、21d依次移动到拾取位置p处，转运单元1被配置成拾取位于拾取位置p处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d中的餐篮4并将所拾取的餐篮4转运到输送线5上。该转运装置通过设置4个餐篮缓存部，可以大大增加缓存量。
36.在该实施例中，餐篮缓存部的数量为4个。在这种情况下，每相邻的两个餐篮缓存部之间呈90度角布置。由于餐篮一般构造成矩形，所以布置4个餐篮缓存部时它们各自的一个角部的顶点能够重合于底盘21的转动轴线处并且在周向上彼此紧密地邻接排布，从而实现最紧凑的布局。需要说明的是，根据本公开的餐篮转运装置的餐篮缓存部的数量并不限于4个，而是可以为m个，其中m≥2，在实际应用时，具体数量可根据餐篮和底盘的大小和形状等具体设计。
37.如图5所示，缓存单元2还包括用于支撑底盘21的支撑架，该支撑架包括圆形的支撑板23以及用于支承支撑板23的支撑腿22。支撑腿22可例如通过底座将整个缓存单元2支撑和固定在地面上。支撑腿22的高度是可调节的，或者也可以根据不同需要进行定制。支撑板23位于底盘21的下方，支撑板23上还设置有支撑套筒27，该支撑套筒27的轴线与底盘21的转动轴线共线。在支撑套筒27内设置有关节电机25。底盘21的底部设置有旋转套筒26，该旋转套筒26的轴线也与底盘21的转动轴线共线。该旋转套筒26的顶部可设置有径向向外突出的连接部，该连接部例如可通过螺栓与底盘21固定连接。关节电机25可经由减速器28与旋转套筒26连接，并用于驱动旋转套筒26以及与旋转套筒26连接的底盘21转动。然而，在本公开的其他一些实施例中，该关节电机25也可以采用本领域已知的或任何可以适用的驱动装置替代。
38.在该实施例中，所述食物盛器转运装置还包括控制器(未示出)，该控制器被配置成控制关节电机25的工作状态，以使得底盘21例如每次转动360/m度，从而将m个餐篮缓存部(在图示的实施例中为4个餐篮缓存部21a、21b、21c、21d)依次移动到拾取位置p处。
39.如图6所示，例如在支撑板23上可设置有第一传感器35，该第一传感器35经由第一安装架34安装到支撑板23上。第一传感器35可与拾取位置p相对应，并用于感测位于拾取位置p处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d是否存在餐篮4。具体地，当启动拾取指令后，如果第一传感器35感测到位于拾取位置p处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d不存在餐篮4，则可以通过控制器禁止转运单元11工作，同时控制底盘21转动，以使得下一个餐篮缓存部21a、21b、21c、21d到达拾取位置p；如果第一传感器35感测到位于拾取位置p处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d存在餐篮4，则可以通过控制器控制转运单元11工作，以拾取位于拾取位置p处的餐篮4并将所拾取的餐篮4转运到输送线5。
40.如图2所示，缓存单元2还可包括补充位置s，当底盘21的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d转动到补充位置s时，允许向位于该补充位置s的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d中补充餐篮4。在该实施例中，该补充位置s与拾取位置p以底盘21的转动轴线为中心呈中心对称，这样可以尽可能避免补充餐篮的操作与拾取餐篮的操作相互发生干涉。然而，在本公开的其它一些实施例中，补充位置s也可以位于其他位置，例如与拾取位置p相邻的位置处。
41.如图6所示，例如在支撑板23上还可设置有第二传感器33，该第二传感器33经由第
二安装架32安装到支撑板23上。该第二传感器33与补充位置s相对应，并用于感测位于补充位置s处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d是否存在餐篮4。例如，当工作人员将餐篮补充到位于补充位置s处的餐篮缓存部后可按下位于补充位置旁边的按键31，以表示补充餐篮完毕。如果工作人员按下按键31，但第二传感器33仍未感测到位于补充位置s处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d存在餐篮4，则发出“补篮”提醒(例如设置在补充位置s处的灯亮起)，以提示工作人员再次补充餐篮，直至该第二传感器33感测到位于补充位置s处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d存在餐篮4时，底盘21才可以在关节电机25的驱动下转动，以使得该底盘21上的另一餐篮缓存部到达补充位置s，然后重复上述操作。
42.在该实施例中，第一传感器35和第二传感器33均为光电传感器，在底盘21的每个餐篮缓存部21a、21b、21c、21d都形成有通孔21e，以使得第一传感器35和第二传感器33所发出的光信号可穿过对应的通孔21e，以感测相对应的位置(拾取位置p或补充位置s)处的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d是否存在餐篮4。第一传感器35可配置成仅在拾取餐篮过程中才起作用(例如，仅在启动拾取指令后才开始工作，拾取过程结束后即停止工作)，并且/或者第二传感器33可配置成仅在补篮过程中才起作用(例如，仅在工作人员补篮完毕并按下位于补充位置旁边的按键31时才开始工作，补篮过程结束后即停止工作)，以免第一传感器和/或第二传感器的光信号在系统正常运行过程中干扰其它库存位餐篮的使用。然而，在本公开的其它一些实施例中，第一传感器35和第二传感器33也可以采用本领域已知的或任何可以适用的传感器；这些传感器可仅在拾取餐篮或补篮的过程中起作用，在不会引起干扰的情况下也可始终起作用。在本公开的其它一些实施例中，也可在支撑板23上除拾取位置p和补充位置s以外的其它一个或多个位置设置传感器，从而能随时检测出每个餐篮缓存部中是否存在餐篮。
43.如图4所示，缓存单元2还可以包括设置在底盘21上并围绕各餐篮缓存部21a、21b、21c、21d设置的若干缓存架24，以便将待转运的餐篮4牢靠地保持在相对应的餐篮缓存部21a、21b、21c、21d内。
44.如图8所示，在拾取臂13的自由端设置有用于吸附餐篮4的吸盘。该吸盘包括支架14和吸盘本体15。支架14用于将吸盘本体15连接至拾取臂13。吸盘本体15例如设置在拾取臂13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。例如可以在升降机构11带动吸盘向下运动时，与吸盘相连的真空泵就开始吸气而产生负压，直至吸盘吸附住餐篮4。而在要释放餐篮4时，可控制真空泵产生正压，由此吸盘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吸盘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，拾取臂13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，在拾取臂13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。
45.如图7所示，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α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，为了保证吸盘成功地吸附住餐篮4，根据本公开一实施例的吸盘上设置有接近开关36，该接近开关36包括活动部36a和固定部36b，活动部36a设置
在吸盘本体15上，固定部36b设置在支架14上，接近开关36被配置成当吸盘在升降机构11的带动下向下运动至与餐篮4接触并下压而使得吸盘本体15在堆栈的餐篮4的弹力作用下上移时，活动部36a在吸盘本体15的带动下上移以靠近固定部36b，直至接近开关36接通，进而控制升降机构11停止向下运动。该转运装置通过在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。
46.在该实施例中，吸盘的数量为1个。然而，在本公开的其它一些实施例中，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。
47.如图1和图4所示，餐篮转运装置还包括底座6，该底座6用于支撑和固定转运单元11和缓存单元2。转运单元1和缓存单元2例如可拆卸地安装在该底座6上，这样在现场可以不用重新调整尺寸，只需将转运单元1和缓存单元2直接安装在底座上即可，因而有利于餐篮转运装置的模块化，并降低在现场的部署成本。此外，在底座6上还设置有把手61，以便于该餐篮转运装置的搬运。
48.在图2所示的实施例中，餐篮转运装置还可包括设置在目标位置处的输送线5，该输送线5被配置成将释放到输送线5上的餐篮4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5也可以由工作台替代。
49.根据本公开的另一方面，如图9所示，还提供了一种食物盛器(下面仍以餐篮为例)转运方法，该转运方法包括如此驱动拾取臂13进行升降和转动，以执行下列步骤：
50.s1：通过旋转机构12带动拾取臂13沿一方向转动至缓存单元2的上方处，然后通过升降机构11降低拾取臂13，以拾取由缓存单元2缓存的餐篮4；
51.s2：通过旋转机构12带动拾取臂13反向转动至目标位置处，以将所拾取的餐篮4释放到所述目标位置。
52.在一些实施例中，所述步骤s1还可以包括：在拾取由缓存单元2缓存的餐篮4之前，使缓存单元2的底盘21转动以将底盘21上的m个餐篮缓存部21a、21b、21c、21d之一移动到拾取位置p处，以供拾取臂13拾取位于拾取位置p处的餐篮缓存部中的餐篮4。
53.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，在步骤s1中，通过升降机构11降低拾取臂13，以拾取由缓存单元2缓存的餐篮4可以包括：
54.s11：通过升降机构11降低拾取臂13，以使得吸盘与餐篮4接触；
55.s12：继续降低拾取臂13而下压餐篮4，并使得吸盘的吸盘本体15在餐篮4的弹力作用下上移时，吸盘本体15带动接近开关36的活动部36a上移以靠近接近开关36的固定部36b，直至接近开关36接通，进而控制升降机构11停止向下运动。
56.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。
57.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。