專利名稱：三維立體藝術(shù)干果糕點(diǎn)數(shù)控點(diǎn)粘機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)控食品機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將干果多角度粘附于各種形狀 的糕點(diǎn)表面上的三維立體藝術(shù)干果糕點(diǎn)數(shù)控點(diǎn)粘機(jī)。
背景技術(shù)：
中國(guó)是一個(gè)農(nóng)副產(chǎn)品大國(guó)，干果的種類繁多，三維立體藝術(shù)化干果的生產(chǎn)和工藝 設(shè)備的商業(yè)開發(fā)潛力巨大。目前，機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)已滲透到各種產(chǎn)品的加工生產(chǎn)中，機(jī)器人 及自動(dòng)控制技術(shù)自二十世紀(jì)60年代以來，經(jīng)過了 40多年的發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域， 成為制造業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化中主要的機(jī)電一體化設(shè)備。我國(guó)在機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)機(jī)器人的研制 和應(yīng)用研究已有很大的發(fā)展，并取得了很多成果，而且已有很多機(jī)器人在生產(chǎn)實(shí)踐中得到 應(yīng)用。同時(shí)機(jī)械手的研發(fā)技術(shù)也日漸成熟，其高自由度的結(jié)構(gòu)理念可以應(yīng)用到很多設(shè)備之 中，特別是各種自動(dòng)生產(chǎn)線上基本都配備有相應(yīng)生產(chǎn)用的工業(yè)機(jī)械手。如果利用工業(yè)機(jī)械 手的高自由度靈活性及數(shù)字控制技術(shù)，再配合以特定的能將各種干果按照一定三維藝術(shù)輪 廓進(jìn)行吸附和釋放于相應(yīng)位置并進(jìn)行粘結(jié)的數(shù)控干果鑲嵌機(jī)構(gòu)，便可實(shí)現(xiàn)用各種干果對(duì)三 維立體藝術(shù)糕點(diǎn)模型的表面進(jìn)行藝術(shù)造型及立體點(diǎn)粘的藝術(shù)干果糕點(diǎn)的工藝加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用數(shù)字控制能高自由度運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械手技術(shù)，并與經(jīng)專 門設(shè)計(jì)的矩陣吸附裝置相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)多自由度運(yùn)動(dòng)的三維立體藝術(shù)干果糕點(diǎn)數(shù)控點(diǎn)粘 機(jī)。本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的該三維立體藝術(shù)干果糕點(diǎn)數(shù) 控點(diǎn)粘機(jī)，用于將干果多角度粘附于各種形狀的糕點(diǎn)表面上；它包括一臺(tái)垂直于水平面安 裝的支撐液壓缸，支撐液壓缸的活塞桿伸出端的頂部與一臺(tái)單葉片擺動(dòng)液壓缸的機(jī)座底部 固連，單葉片擺動(dòng)液壓缸的在水平面內(nèi)擺動(dòng)的葉片與垂直于水平面的擺動(dòng)軸連接，擺動(dòng)軸 的伸出端頂部與一臺(tái)齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的支撐架底部固連，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的橫向 齒輪軸的伸出端與一導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌前端一側(cè)的孔鍵相連，導(dǎo)軌的后端安裝有一個(gè)推進(jìn)液壓 缸，推進(jìn)液壓缸的活塞桿通過一個(gè)連接體活動(dòng)套裝于導(dǎo)軌上，連接體的另一側(cè)則連接有一 個(gè)豎直的機(jī)械手臂桿，機(jī)械手臂桿的底部通過連接體固連一個(gè)矩陣吸盤；所述各液壓缸和 矩陣吸盤與自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。更具體地說，所述矩陣吸盤包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)置有若干根直角形吸管，直角形吸 管垂直于水平面的一端外套裝有一截伸縮管，伸縮管的底端固連有吸盤，伸縮管的上端設(shè) 有銜鐵，伸縮管的中端外部設(shè)有電磁鐵線圈，伸縮管的上端與銜鐵之間設(shè)有彈簧；各直角形 吸管的吸盤均勻排布于矩陣吸盤外殼底部外的同一水平面內(nèi)；直角形吸管平行于水平面的 一端內(nèi)套裝有一截伸縮桿，伸縮桿的外端固連有銜鐵，伸縮桿內(nèi)端固連一個(gè)橡皮塞，在伸縮 桿中端外的直角形吸管外設(shè)有電磁鐵線圈，電磁鐵線圈與銜鐵之間設(shè)有彈簧。本發(fā)明中的各種液壓缸可實(shí)現(xiàn)機(jī)械手在導(dǎo)軌上的水平移動(dòng)、在豎直面的轉(zhuǎn)動(dòng)、在 水平面的轉(zhuǎn)動(dòng)、在豎直方向的收放調(diào)整，或是以上各種運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的多自由度運(yùn)動(dòng)。所采用的液壓傳動(dòng)是在機(jī)械傳動(dòng)的基礎(chǔ)上誕生的一種新型的傳動(dòng)方 式，它是以液體為工作介質(zhì)，通過動(dòng)力元件(液壓泵)將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力 能，然后通過管道控制元件，借助執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達(dá))將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī) 械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)在于(1)體積小，傳動(dòng)平穩(wěn)，性能可靠，能輕 松實(shí)現(xiàn)很多機(jī)械傳動(dòng)不能完成的動(dòng)作。(2)液壓裝置容易做到對(duì)速度的無級(jí)調(diào)節(jié)，而且調(diào)速 范圍大，對(duì)速度的調(diào)節(jié)還可以在工作過程中進(jìn)行。(3)液壓裝置工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于 實(shí)現(xiàn)頻繁換向。(4)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，能實(shí)現(xiàn)自潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。(5)液壓裝 置易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可以很方便地對(duì)液體的流動(dòng)方向、壓力和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，并能很 容易地和電氣、電子控制或氣壓傳動(dòng)控制結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作。(6)液壓裝置 中的液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。
本發(fā)明中采用的矩陣吸盤的優(yōu)點(diǎn)是既可以實(shí)現(xiàn)大面積、曲度比較小的工作面的干 果鑲嵌，也可以對(duì)每一個(gè)吸盤進(jìn)行單獨(dú)控制，即通過電磁鐵線圈的通斷電來吸放銜鐵使伸 縮管帶動(dòng)吸盤伸縮，從而實(shí)現(xiàn)各種特殊部位的干果鑲嵌。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中支撐液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1中單葉片擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3的左視圖。
圖5是圖1中齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5的右視圖。
圖7是圖1中推進(jìn)液壓缸與導(dǎo)軌部分的俯視圖。
圖8是圖7的主視圖。
圖9是圖1中矩陣吸盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9的仰視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。參見圖1，是本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，支撐液壓缸1的活塞桿2的伸 出端頂部與單葉片擺動(dòng)液壓缸4的機(jī)座底部通過花鍵3連接，單葉片擺動(dòng)液壓缸4的葉片5 與擺動(dòng)軸6連接，擺動(dòng)軸6的伸出端頂部與齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸7的支撐架9底部通過花 鍵8連接，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸7的齒輪軸10的伸出端與一導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌前端一側(cè)的孔鍵 相連，導(dǎo)軌的后端安裝有一個(gè)推進(jìn)液壓缸11，推進(jìn)液壓缸11的活塞桿12通過一個(gè)連接體活 動(dòng)套裝于導(dǎo)軌上，連接體的另一側(cè)則連接有一個(gè)豎直的機(jī)械手臂桿13，機(jī)械手臂桿13的底 部通過連接體14固連一個(gè)矩陣吸盤15。參見圖2，是支撐液壓缸1的結(jié)構(gòu)示意圖。它包括缸體110，法蘭端蓋105，前端 蓋111，油口 101，彈簧卡圈102，半環(huán)103，軸套104，固定用六角螺釘106，Y型密封圈107， 0型密封圈108，氈圈油封112，活塞桿2和花鍵3。根據(jù)鑲嵌模型的大小，通過支撐液壓缸 1在豎直方向的收放調(diào)整，可調(diào)整工作高度，并且，該液壓缸在整個(gè)系統(tǒng)中起支撐作用。
4
參見圖3和圖4，單葉片擺動(dòng)液壓缸4包括機(jī)座401，缸桶403，端蓋407，固定用 六角螺釘402，橡膠圈406，0型密封圈409，葉片5，擺動(dòng)軸6，油塞411，油管414，花鍵3，T 型密封圈413。單葉片擺動(dòng)液壓缸4的葉片5和擺動(dòng)軸6連接在一起，當(dāng)油從左邊油口進(jìn)入 缸內(nèi)，葉片5被推動(dòng)帶動(dòng)擺動(dòng)軸6做逆時(shí)針回轉(zhuǎn)。通過單葉片擺動(dòng)液壓缸4在水平面內(nèi)的 120度回轉(zhuǎn)，使與單葉片擺動(dòng)液壓缸連接的推動(dòng)液壓缸11和齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸7來實(shí)現(xiàn) 總體的水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)120度。參見圖5和圖6，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸7包括箱體707，殼體702，活塞705，齒條 活塞桿706，齒輪軸10，調(diào)整螺釘701，六角螺母703，T型密封圈704，緊固螺釘709，與導(dǎo)軌 前端一側(cè)的孔鍵相連的鍵710。齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸7將活塞705的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪 齒條轉(zhuǎn)化為齒輪軸10的180度往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而通過與之相連的導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂桿13 在豎直面內(nèi)的180度回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。參見圖7和圖8，推進(jìn)液壓缸11固定安裝于導(dǎo)軌16的后端，推進(jìn)液壓缸11的活塞 桿12通過連接體17活動(dòng)套裝于導(dǎo)軌16上，連接體17的另一側(cè)連接機(jī)械手臂桿13，通過推 進(jìn)液壓缸11的活塞桿12在導(dǎo)軌16上的伸縮，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手臂桿13的水平方向的移動(dòng)。參見圖9和圖10，矩陣吸盤15包括外殼151，外殼151內(nèi)設(shè)置有十六根直角形吸 管152，直角形吸管152垂直于水平面的一端外套裝有一截伸縮管153，伸縮管153的底端 固連有吸盤154，伸縮管153的上端設(shè)有銜鐵155，伸縮管153的中端外部設(shè)有電磁鐵線圈 156，伸縮管153的上端與銜鐵155之間設(shè)有彈簧157，為了加強(qiáng)銜鐵155的運(yùn)動(dòng)，銜鐵155 的上部也設(shè)有彈簧；吸盤154采用橡膠材質(zhì)，盤徑可以是8mm、10mm和12mm，十六個(gè)吸盤154 呈4X4矩陣排布于外殼151底部外的同一水平面內(nèi)；直角形吸管152平行于水平面的一端 內(nèi)套裝有一截伸縮桿158，伸縮桿158的外端固連有銜鐵159，伸縮桿158內(nèi)端固連一個(gè)橡 皮塞1510，在伸縮桿158中端之外的直角形吸管外設(shè)有電磁鐵線圈1511，電磁鐵線圈1511 與銜鐵159之間設(shè)有彈簧1512。因此，矩陣吸盤15可以對(duì)十六個(gè)吸盤進(jìn)行單獨(dú)控制，當(dāng)電 磁鐵線圈156通電時(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)使銜鐵155向下運(yùn)動(dòng)致使彈簧157壓縮，帶動(dòng)伸縮管153 向下伸；當(dāng)電磁鐵線圈156斷電時(shí)，不產(chǎn)生電磁場(chǎng)同時(shí)彈簧157彈開，帶動(dòng)伸縮管153向上 縮回。同理，當(dāng)電磁鐵線圈1511通電時(shí)產(chǎn)生電磁場(chǎng)使銜鐵159向左運(yùn)動(dòng)把彈簧1512壓縮 起來帶動(dòng)橡皮塞1510通過直角形吸管152把空氣排出來使吸盤154不吸附實(shí)物；同理，當(dāng) 電磁鐵線圈1511斷電時(shí)不產(chǎn)生電磁場(chǎng)導(dǎo)致彈簧1512彈開使銜鐵159向右運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)橡皮塞 1510吸收空氣，使吸盤154吸附實(shí)物。
權(quán)利要求
一種三維立體藝術(shù)干果糕點(diǎn)數(shù)控點(diǎn)粘機(jī)，用于將干果多角度粘附于各種形狀的糕點(diǎn)表面上；其特征在于它包括一臺(tái)垂直于水平面安裝的支撐液壓缸，支撐液壓缸的活塞桿伸出端的頂部與一臺(tái)單葉片擺動(dòng)液壓缸的機(jī)座底部固連，單葉片擺動(dòng)液壓缸的在水平面內(nèi)擺動(dòng)的葉片與垂直于水平面的擺動(dòng)軸連接，擺動(dòng)軸的伸出端頂部與一臺(tái)齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的支撐架底部固連，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的橫向齒輪軸的伸出端與一導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌前端一側(cè)的孔鍵相連，導(dǎo)軌的后端安裝有一個(gè)推進(jìn)液壓缸，推進(jìn)液壓缸的活塞桿通過一個(gè)連接體活動(dòng)套裝于導(dǎo)軌上，連接體的另一側(cè)則連接有一個(gè)豎直的機(jī)械手臂桿，機(jī)械手臂桿的底部通過連接體固連一個(gè)矩陣吸盤；所述各液壓缸和矩陣吸盤與自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體藝術(shù)干果糕點(diǎn)數(shù)控點(diǎn)粘機(jī)，其特征在于所述矩陣 吸盤包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)置有若干根直角形吸管，直角形吸管垂直于水平面的一端外套裝 有一截伸縮管，伸縮管的底端固連有吸盤，伸縮管的上端設(shè)有銜鐵，伸縮管的中端外部設(shè)有 電磁鐵線圈，伸縮管的上端與銜鐵之間設(shè)有彈簧；各直角形吸管的吸盤均勻排布于矩陣吸 盤外殼底部外的同一水平面內(nèi)；直角形吸管平行于水平面的一端內(nèi)套裝有一截伸縮桿，伸 縮桿的外端固連有銜鐵，伸縮桿內(nèi)端固連一個(gè)橡皮塞，在伸縮桿中端外的直角形吸管外設(shè) 有電磁鐵線圈，電磁鐵線圈與銜鐵之間設(shè)有彈簧。b
全文摘要
本發(fā)明屬于數(shù)控食品機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種將干果多角度粘附于各種形狀的糕點(diǎn)表面上的三維立體藝術(shù)干果糕點(diǎn)數(shù)控點(diǎn)粘機(jī)。它包括一臺(tái)支撐液壓缸，支撐液壓缸的活塞桿伸出端與一臺(tái)單葉片擺動(dòng)液壓缸的機(jī)座底部固連，單葉片擺動(dòng)液壓缸的葉片與擺動(dòng)軸連接，擺動(dòng)軸的伸出端頂部與一臺(tái)齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的支撐架底部固連，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的橫向齒輪軸的伸出端與一導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌的后端安裝有一個(gè)推進(jìn)液壓缸，推進(jìn)液壓缸的活塞桿通過一個(gè)連接體活動(dòng)套裝于導(dǎo)軌上，連接體的另一側(cè)則連接有一個(gè)豎直的機(jī)械手臂桿，機(jī)械手臂桿的底部通過連接體固連一個(gè)矩陣吸盤；所述各液壓缸和矩陣吸盤與自動(dòng)控制系統(tǒng)連接。本發(fā)明體積小，傳動(dòng)平穩(wěn)，性能可靠。
文檔編號(hào)B25J19/00GK101913148SQ20101022420
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者劉軍安, 盧利亞, 胡科洪 申請(qǐng)人:盧利亞;劉軍安;胡科洪