一種精確原料計(jì)量和定量投放供給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

甘東英　張鈺

摘 要：現(xiàn)在市場上銷售的自動(dòng)沖奶機(jī)中，投入的奶粉量或者其他飲品的量都是靠進(jìn)行投入的人來測量，并不能精確地確定投入量。文章設(shè)計(jì)了一種精確原料計(jì)量和定量投放供給，特別針對自動(dòng)沖奶機(jī)中，對來自沖奶機(jī)中的奶粉或其他粉狀物、液體進(jìn)行定量投放的機(jī)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：精確計(jì)量；定量投放；自動(dòng)沖奶機(jī)

1 背景

目前市場上銷售的沖奶機(jī)的奶粉供給機(jī)構(gòu)投放方式主要有兩種：第一種是采用螺旋桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)原理，通過螺旋桿的螺旋運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)奶粉運(yùn)動(dòng)至出料口投放；第二種是先將奶粉投放至投料口下方的一個(gè)容器內(nèi)，然后通過推動(dòng)此容器至奶瓶口上方再投放奶粉。這兩種方式都是通過粗略概念計(jì)量的方法來投放奶粉，無法達(dá)到精確計(jì)量的效果。所以，開發(fā)一種能精確計(jì)量原料并定量投放供給的機(jī)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員要解決的問題。文章設(shè)計(jì)了一種精確原料計(jì)量和定量投放供給，特別針對自動(dòng)沖奶機(jī)中，對來自沖奶機(jī)中的奶粉或其他粉狀物、液體進(jìn)行定量投放的機(jī)構(gòu)。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1和圖2所示，該機(jī)構(gòu)是由入料裝置、原料計(jì)量裝置、出料裝置構(gòu)成。入料裝置位于整個(gè)機(jī)構(gòu)的最上端，是由一個(gè)上端開口處蓋有蓋子且呈偏漏斗形狀的漏斗構(gòu)成，漏斗底部開有長方形出口，與下方的原料計(jì)量裝置相連；原料計(jì)量裝置的動(dòng)力由步進(jìn)電機(jī)提供，步進(jìn)電機(jī)通過鍵和其垂直上方的轉(zhuǎn)盤連接，轉(zhuǎn)盤通過外部的小凸槽與鏈條內(nèi)側(cè)的小凹槽嚙合連接，鏈條外側(cè)等距截取N個(gè)相同弧面空間為溶劑定量運(yùn)輸器，轉(zhuǎn)盤、鏈條在由上殼體和下殼體裝配形成的完全封閉軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)；出料裝置的動(dòng)力由伺服馬達(dá)提供，伺服馬達(dá)上固定連接一齒輪，齒輪與其斜上方的旋轉(zhuǎn)漏斗蓋外表面的一弧形齒條嚙合連接，旋轉(zhuǎn)漏斗蓋與旋轉(zhuǎn)漏斗通過連接器件固定為一體，裝配在上殼體與下殼體裝配后形成的封閉軌道的軸向定位槽處，軸向定位槽處的下殼體底部開有一出料口，右側(cè)的下殼體處裝有插銷盒，其內(nèi)有一插銷，和與此插銷相配合使用的彈簧，便于清潔機(jī)構(gòu)時(shí)鎖住旋轉(zhuǎn)漏斗。

2.2 工作原理

打開偏漏斗上的頂蓋，加入需要定量投放的粉狀物或液體（如奶粉，為便于下文敘述，后面統(tǒng)稱為奶粉），蓋好頂蓋，奶粉順著偏漏斗滑下，通過偏漏斗底部的長方形出口進(jìn)入其內(nèi)側(cè)的小凹槽與轉(zhuǎn)盤外部的小凸槽嚙合連接，轉(zhuǎn)盤通過鍵和其垂直下方的步進(jìn)電機(jī)連接，通過控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而控制鏈條的運(yùn)動(dòng)、奶粉的定量運(yùn)輸。當(dāng)鏈條沿著上殼體和下殼體裝配形成的封閉軌道運(yùn)動(dòng)至軸向定位槽下方的出料口時(shí)，若干個(gè)奶粉定量運(yùn)輸器中的奶粉通過出料口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)漏斗出料。旋轉(zhuǎn)漏斗與旋轉(zhuǎn)漏斗蓋由連接器件固定為一體，通過旋轉(zhuǎn)漏斗蓋外表面的一弧形齒條與伺服馬達(dá)固定安裝的齒輪嚙合傳動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到由伺服馬達(dá)控制旋轉(zhuǎn)漏斗轉(zhuǎn)動(dòng)的目的，且旋轉(zhuǎn)漏斗只能在垂直位置至水平位置這90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)漏斗剛好轉(zhuǎn)到垂直位置時(shí)，出料口露出，出料；當(dāng)旋轉(zhuǎn)漏斗旋轉(zhuǎn)到非垂直位置時(shí)，出料口被旋轉(zhuǎn)漏斗和漏斗蓋組成的裝配體遮擋住，不能出料；當(dāng)旋轉(zhuǎn)漏斗旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，位于軸向定位槽右側(cè)的下殼體處的插銷盒內(nèi)的插銷在彈簧的作用下彈出，卡在旋轉(zhuǎn)漏斗蓋上方的卡槽處，鎖住旋轉(zhuǎn)漏斗，便于整個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行清潔工作；清潔工作結(jié)束后，使旋轉(zhuǎn)漏斗倒轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)漏斗蓋上方的卡槽通過插銷卡入端斜面逐漸退出鎖死狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)漏斗蓋正常旋轉(zhuǎn)。

3 設(shè)計(jì)相關(guān)說明

該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要有以下幾個(gè)有益效果：該機(jī)構(gòu)的全封閉設(shè)計(jì)，避免原料的手工投放帶來的污染，同時(shí)利用N個(gè)相同的弧面空間作為溶劑定量運(yùn)輸器來實(shí)現(xiàn)定量投放，定量精確度較高；此機(jī)構(gòu)不但可用于奶粉定量投放，還可用于其他粉狀物及液體的定量投放，適用范圍廣，并且機(jī)械自動(dòng)化程度高，操作簡單，勞動(dòng)效率高。

參考文獻(xiàn)

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