临界防水平偏移机构，以在食品托盘I位于底座上3时并且在磁悬浮机构4上升过程中食品托盘I处于悬浮临界点时防止食品托盘I产生过度水平偏移而导致食品托盘I无法正常悬浮在底座3上方。在图3示出的实施例中，临界防水平偏移机构包括设置在底座3上表面的接合凸起6和设置在食品托盘I下表面的接合凹槽7。在图3示出的临界防水平偏移机构中，接合凸起6优选具有圆锥形的外形，圆锥的直径可以为3-10mm，高度为3_5mm ;与其配合的接合凹槽7具有相应尺寸的圆锥形配合面。接合凸起6与接合凹槽7之间光滑接触。
[0041]在图1所示优选实施例中，上述临界防水平偏移机构采用了下述结构:底座3的台面或顶面上形成防偏定位凹槽(接合凹陷)39，其对应于食品托盘I自身所具有的外轮廓，从而食品托盘I能够以水平移动受限的方式接收在接合凹陷或防偏定位凹槽39中。
[0042]图4为食品托盘I自动悬浮过程示意图，图4 (a)为初始状态，磁悬浮机构4处于低位，食品托盘I通过上述临界防水平偏移机构的配合而处于底座3上的初始位置。此时，磁悬浮机构4与食品托盘I之间的磁斥力小于食品托盘I的重力，设置在磁悬浮机构4内的水平电磁控制系统不工作。开启电机16，升降管11向上运动使得磁悬浮机构4向上运动，磁悬浮机构4与食品托盘I之间的磁斥力逐渐增加。图4(b)为临界状态，也即磁斥力开始等于食品托盘I的重力时，食品托盘I与底座3的摩擦力为零。此时，虽然水平电磁控制系统可以启动工作，但由于悬浮系统自身的不对称性误差所造成的水平分力的影响，仍然会使食品托盘I迅速偏离中心点而难以控制。本发明的临界防水平偏移机构的主要作用就是辅助平衡食品托盘I的自动悬浮，防止其自动悬浮过程中在临界状态时发生过度水平偏移。随着食品托盘I的向上浮起，临界防水平偏移机构彼此脱离接合，水平电磁控制系统开始正常工作。图4(c)为悬浮状态，此时，磁悬浮机构4处于高位，食品托盘I处于磁悬浮机构4上方预定距离处的悬浮位置，电机16停止工作。此时，磁斥力等于食品托盘I的重力，水平电磁控制系统正常工作，相对于磁悬浮机构4，食品托盘I不会发生水平方向上的过度偏移，食品托盘I处于稳定悬浮状态。
[0043]通过上述升降管11的上升运动，从而实现了食品托盘I从初始位置自动悬浮到悬浮位置。并且在临界防水平偏移机构的过渡作用下，能够有效克服悬浮临界状态时食品托盘I在水平方向上的振荡偏移。与上述过程相反，当升降管11向下运动时，磁悬浮机构4从高位往低位运动，直至食品托盘I接触底座3的台面而从悬浮位置自动返回到初始位置。
[0044]在本发明的某些实施例中，磁悬浮回转式食品进给装置还可以包括控制器，与各个电机连接，用来控制电机的运转。控制器还可以集成有磁悬浮控制电路或控制开关，用来控制磁悬浮机构4内的水平电磁控制系统工作。
[0045]在本发明的某些实施例中，还可以包括限位机构，用来对竖直移位机构的运动进行限位。限位机构可以是设置在底座3上的限位挡块(未具体示出)，限位挡块可以设置有触点开关，触点开关与控制器连接，当移位机构与限位挡块抵接时，触点开关能够发送电信号给控制器，控制器自动停止对电机16的驱动。
[0046]图5-6示出了本发明的食品托盘和相应的磁悬浮机构的一个具体实施例。食品托盘中的磁铁2由两块圆柱形永磁体叠加而成，上方的永磁体201直径大于下方的永磁体202，这种布置方式非常适合于设置在球形食品托盘中。磁悬浮机构包括中心永磁体401、环形永磁铁402以及水平电磁控制系统。其中，中心永磁铁401为实心均匀圆柱形。当食品托盘正常悬浮在磁悬浮机构上方时，永磁体201和202的下表面磁性与中心永磁体401的上表面磁性相同并且与环形永磁体402的上表面磁性相反。中心永磁体401与永磁铁201和202的中心轴为同轴布置，从而中心永磁体401在Z轴方向上对食品托盘能够产生较大的磁斥力，从而能够将食品托盘悬浮在理想的预定高度。但是，由于两个同极磁体之间会发生彼此滑斥或翻转现象，仅依靠中心永磁体401的磁斥力根本无法将食品托盘保持悬浮平衡。在本发明中，发明人在中心永磁铁401的外周另外设置环形永磁体402，环形永磁体402的上表面磁性与永磁体201和202的下表面磁性相反，在环形永磁体402的作用下，食品托盘就不会在垂直平面内翻转。在优选情况下，在永磁体201的上表面可以设置有导磁片203，在中心永磁体401和环形永磁体402的下表面设置有导磁片403。通过导磁片203和403的导向作用，能够使食品托盘和磁悬浮机构之间的磁场作用更加集中，从而提高了效率。
[0047]在上述实施例中，水平电磁控制系统优选包括四个电磁铁411-414以及相对应的四个霍尔传感器(磁性传感器)422-424，四个电磁铁411-414在水平面内以环形永磁铁的轴线(X和Y轴)为中心而分布，再按中心对称地两两串联或并联成一组并使同一组电磁铁的同向端在通电后磁性相反，当其作用与电磁铁组上方的食品托盘的永磁铁2时，会在永磁铁2上合成一个水平力。合成的水平力可以控制食品托盘的一个水平自由度，这样两组相互垂直的电磁铁就可以控制水平面内的二个自由度，从而使食品托盘平衡于底座上方。具体的控制电路和控制原理已为人所知，例如可以参见中国专利申请CN1819436A，在此以参见方式引入其全部内容。
[0048]图7-8示出了本发明的食品托盘和相应的磁悬浮机构的另一个具体实施例。与图5-6所示出的实施例不同之处在于，中心永磁体401为空心圆柱形，并且霍尔传感器仅设置两个(422和423)，分别用来检测X轴和Y轴方向上的励磁电流。其中霍尔传感器422和423设置在中心永磁体401的中心孔中，从而减少元件数目并节省空间。
【主权项】
1.一种磁悬浮回转式食品进给装置，包括: 多个食品托盘，每个食品托盘设有永磁铁；以及 具有环形台面的底座，沿环形台面的周向在底座中均匀间隔布置有多个磁悬浮机构，磁悬浮机构用于将食品托盘悬浮于其上方预定距离处， 其中底座中布置的所述多个磁悬浮机构能够沿环形台面的周向回转运动。2.根据权利要求1所述的磁悬浮回转式食品进给装置，其中所述多个磁悬浮机构由同一电机带动做回转运动，而底座保持静止不动。3.根据权利要求1所述的磁悬浮回转式食品进给装置，还包括竖直移位机构，用于使磁悬浮机构沿竖直方向产生位移。4.根据权利要求3所述的磁悬浮回转式食品进给装置，其中底座的环形台面上设置有多个分别与相应磁悬浮机构对应的第一临界防水平偏移机构，而每个食品托盘则具有第二临界防水平偏移机构，第一临界防水平偏移机构与第二临界防水平偏移机构被构造成相互配合以在食品托盘位于底座的环形台面上相应位置时并且在磁悬浮机构上升过程中食品托盘处于悬浮临界点时防止食品托盘产生过度水平偏移而导致食品托盘无法正常自动上升悬浮。5.根据权利要求4所述的磁悬浮回转式食品进给装置，其中第一临界防水平偏移机构为底座的台面上设置的接合凸起，第二临界防水平偏移机构为食品托盘的悬浮底面上设置的接合凹槽，接合凹槽用于接收接合凸起。6.根据权利要求5所述的磁悬浮回转式食品进给装置，其中接合凸起为圆锥状或截头圆锥状，接合凹槽具有相应的圆锥状或截头圆锥状。7.根据权利要求4所述的磁悬浮回转式食品进给装置，其中第一临界防水平偏移机构为底座的环形台面上所形成的接合凹陷，第二临界防水平偏移机构则由食品托盘自身所具有的外轮廓构成，从而食品托盘能够以水平移动受限的方式接收在接合凹陷中。8.根据权利要求3所述的磁悬浮回转式食品进给装置，还包括控制器，用于控制竖直移位机构。
【专利摘要】磁悬浮回转式食品进给装置，包括：多个食品托盘，每个食品托盘设有永磁铁；以及具有环形台面的底座，沿环形台面的周向在底座中均匀间隔布置有多个磁悬浮机构，磁悬浮机构用于将食品托盘悬浮于其上方预定距离处，其中底座中布置的所述多个磁悬浮机构能够沿环形台面的周向回转运动。根据本发明的磁悬浮回转式食品进给装置，在传送食品的过程中，食品托盘可以实现自动悬浮并在空中移动至顾客面前，从而产生强烈的视觉冲击效果。
【IPC分类】A47G23/08, H02N15/00
【公开号】CN104935212
【申请号】CN201510334246
【发明人】李才力, 王云川, 江珑婧
【申请人】江珑婧
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月16日