一种自动化自制冰淇淋机的制作方法

本发明涉及冰淇淋自动加工售卖技术领域，特别涉及一种自动化自制冰淇淋机。

背景技术：

冰淇淋是人们喜爱的消暑解渴食物，但由于传统的人工售卖方式地点固定的缺点造成了购买困难的问题，因此，冰淇淋自动售卖机器的出现很好的解决了这一问题，使喜爱冰淇淋的人们可以随时随地可以购买。

目前市面上的冰淇淋自动售卖机存在许多不足，限制了其推广和冰淇淋的销量。目前除了在商店卖现成的冰淇淋外，还缺乏能自动制作及售卖甜筒冰淇淋的设备，大部分冰淇淋自动售卖机仍然是以售卖已制作好的现成冰淇淋，冰淇淋经过长时间储存会影响其口味，这就需要人工频繁的更换新鲜的冰淇淋，大大提高了经济成本和人力成本；

虽然目前有能全自动制作和销售冰淇淋的设备，但是只能用一次性纸杯制作冰淇淋，口味单一，而且无法稳定的用甜筒制作和销售冰淇淋，速度很慢，效率较低。其次是支付方式，目前许多冰淇淋自动售卖机任然只能使用真实货币进行购买，而且对货币的面额或是形式都有要求，这也很大程度上限制了人们的购买，随着移动支付的普及，一些冰淇淋自动收售卖机可以采用支付宝、微信等许多支付方式，但是其购买模式仍然机械化，人们需要就地扫描二维码支付，人们在扫描二维码码付款之后就要马上取走自己的冰淇淋，无法做到付款后随时随地领取商品，无法更加便捷人们的生活。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案实现：

一种自动化自制冰淇淋机，包括外壳、甜筒容纳及挤压单元、原料箱，所述外壳上设有取货口、显示屏，所述取货口上开设有取货门，取货口的内侧底部固定设置有垫板；

所述甜筒容纳及挤压单元包括支撑立柱、挤压直线模组、甜筒容纳架、甜筒机械手；

所述外壳内部底板上固定设置有支撑立柱、甜筒机械手、甜筒输送单元、冰淇淋抓取单元，支撑立柱顶部一侧固定设置有挤压直线模组，挤压直线模组的运动部固定设置有挤压头；

所述支撑立柱顶部的另一侧还固定设置有所述甜筒容纳架，甜筒容纳架上固定设置有用于放置甜筒的底部开口的容纳筒；

容纳筒上固定设置有转筒固定架，转筒固定架一端可转动固定有转筒；所述转筒的外周固定设置有多个活塞筒；活塞筒能够与所述挤压头正对；

所述活塞筒内可活动设置有活塞片，活塞筒的侧面开设有活塞进料口，活塞筒的底部开设有活塞出料口；

所述甜筒机械手位于支撑立柱的一侧，甜筒机械手包括甜筒机械手立柱、甜筒机械手直线模组以及甜筒机械手机械爪；所述甜筒机械手直线模组固定设置在所述甜筒机械手立柱一侧，其与所述甜筒容纳架同向；甜筒机械手直线模组活动部上固定设置有所述甜筒机械手机械爪，该甜筒机械手机械爪位于所述容纳筒底部；

所述甜筒输送单元位于所述容纳筒、甜筒机械手机械爪的下方；

所述外壳的顶板上固定设置有原料箱，原料箱的底部开设有出料口，出料口通过软管与所述活塞进料口固定连接；

所述冰淇淋抓取单元位于甜筒输送单元的一端，该冰淇淋抓取单元包括抓取机械手，能够将做好后的冰淇淋转送到所述垫板上。

优选地，所述外壳上还设有按钮；所述取货口、显示屏、按钮位于外壳的同一侧；外壳采用铁板制成，其侧面还开设有侧门；外壳的顶部开设有用于支撑、固定原料箱的孔；

所述容纳筒的顶端露出外壳的顶部。

优选地，所述挤压直线模组以及甜筒机械手直线模组均为丝杆传动的直线运动机构。

优选地，所述转筒呈筒状结构，其内固定设置有电动机，电动机的轴与所述转筒固定架固定连接。

优选地，所述原料箱内设置有隔板，隔板将原料箱分割成多个独立的格子，每一个格子底部都对应开设有出料孔，出料孔通过对应的软管分别与所述活塞筒连接；

所述原料箱顶部设置有包括箱盖。

优选地，所述原料箱顶部密封设置有包括箱盖，原料箱的侧面开设有进气孔，进气孔与气泵连通。

优选地，所述甜筒输送单元包括输送电机、链条、输送机支架以及输送带；

所述输送机支架包括侧挡和多根辊子，侧挡设有两块，分别位于辊子的两侧，辊子外绕设有所述输送带；

其中一根辊子的外侧固定设置有链轮，链轮通过链条与输送电机的输出轴连接。

优选地，所述输送带上均匀镂空开设有甜筒孔，甜筒孔的直径大于所述甜筒底部的直径但小于甜筒顶部的直径。

优选地，所述输送机支架内还设置有升降平台。

优选地，所述冰淇淋抓取单元包括抓取立柱、直线升级模组、转向电机以及抓取机械手；

所述抓取立柱固定设置在外壳内的底板上，直线升级模组固定设置在抓取立柱的一侧，直线升级模组的运动部固定设置有转向电机，转向电机的转轴上固定设置有抓取机械手。

本发明设计合理，结构巧妙，效率高，稳定性好，操作方便，体积小，重量轻，便于携带，整个操作过程全封闭，不会受到外部污染，而且不需要等待很久，无人值守，大大降低了运营成本，方便了用户。

附图说明

图1是本发明提供的实施例总体结构示意图；

图2是去除外壳后的内部结构图；

图3是另一个视角的内部结构图；

图4是甜筒容纳及挤压单元与甜筒输送单元的位置结构图；

图5是甜筒机械手的位置结构图；

图6是甜筒容纳及挤压单元与原料箱的位置结构图；

图7是原料箱的内部结构图；

图8是甜筒输送单元与冰淇淋抓取单元的位置结构图；

图9是甜筒输送单元的内部结构图。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的图1~9，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。

如图1~9所示，一种自动化自制冰淇淋机，包括外壳1、甜筒容纳及挤压单元2、原料箱3。

如图1所示，外壳1采用铁板制成，其上设有取货口、显示屏12、按钮13，三者位于外壳1的同一侧，以便于客户操作及取货。外壳1其侧面还开设有侧门10，以便于检修。外壳1的顶部开设有用于支撑、固定原料箱3的孔。以及一个能够让容纳筒220的顶端露出外壳1顶部的孔。取货口上开设有取货门11，取货口的内侧底部固定设置有垫板14。垫板14可以是焊接在外壳1的内侧或者采用螺丝钉固定。

如图2~5所示，甜筒容纳及挤压单元2包括支撑立柱20、挤压直线模组21、甜筒容纳架22、甜筒机械手23。外壳1内部底板上分别固定有支撑立柱20、甜筒机械手23、甜筒输送单元4、冰淇淋抓取单元5。其中，支撑立柱20顶部一侧固定设置有挤压直线模组21，挤压直线模组21的运动部固定设置有挤压头210。

支撑立柱20顶部的另一侧还固定设置有甜筒容纳架22，甜筒容纳架22呈l结构，甜筒容纳架22上固定设置有用于放置甜筒的底部开口的容纳筒220。容纳筒220与挤压头210位于支撑立柱20的同一侧。

容纳筒220上固定设置有转筒固定架221，转筒固定架221一端可转动固定有转筒222。转筒222呈筒状结构，其内固定设置有电动机，电动机的轴与转筒固定架221固定连接。转筒222的外周固定设置有多个活塞筒223，在转筒222的旋转下，多个活塞筒223能够与挤压头210正对。

活塞筒223内可活动设置有活塞片2232，活塞筒223的侧面开设有活塞进料口2230，活塞筒223的底部开设有活塞出料口2231。

甜筒机械手23位于支撑立柱20的一侧，甜筒机械手23包括甜筒机械手立柱230、甜筒机械手直线模组231以及甜筒机械手机械爪232。甜筒机械手直线模组231固定设置在甜筒机械手立柱230一侧，其与甜筒容纳架22同向。甜筒机械手直线模组231活动部上固定设置有甜筒机械手机械爪232，该甜筒机械手机械爪232位于容纳筒220底部。为了降低设计成本，挤压直线模组21以及甜筒机械手直线模组231均为丝杆传动的直线运动机构。

如图4、8和图9所示，甜筒输送单元4位于容纳筒220、甜筒机械手机械爪232的下方。甜筒输送单元4包括输送电机40、链条41、输送机支架42以及输送带43。输送机支架42包括侧挡420和多根辊子421，侧挡420设有两块，分别位于辊子421的两侧，辊子421外绕设有输送带43。其中一根辊子421的外侧固定设置有链轮，链轮通过链条41与输送电机40的输出轴连接。为了便于定位，输送带43上均匀镂空开设有甜筒孔，甜筒孔的直径大于甜筒底部的直径但小于甜筒顶部的直径。当甜筒放入甜筒孔内时，有一大部分的甜筒裸露在皮带外部，这样方便抓取。此外，辊子上还设置有旋转编码器，用于对整条传送带进行精确定位。

在一实施例中，为了在制作冰淇淋时比较稳定，减小皮带的受力，输送机支架42内还设置有升降平台422。该升降平台422位于侧挡420之间，与辊子421平行设置，可以采用气缸结构的升降方式，也可以采用x形剪刀架的结构，总之只要能够将甜筒托起即可。

此外，如图3、6、7所示，外壳1的顶板上固定设置有原料箱3，原料箱3的底部开设有出料口，出料口通过软管32与活塞进料口2230固定连接。更具体地，原料箱3内设置有隔板31，隔板31将原料箱3分割成多个独立的格子33，每一个格子33底部都对应开设有出料孔，出料孔通过对应的软管32分别与活塞筒223连接。原料箱3顶部设置有包括箱盖30。

在一实施例中，为了方便将原料箱3内的原材料挤压出去，原料箱3顶部密封设置有包括箱盖30，原料箱3的侧面开设有进气孔，进气孔与气泵连通。利用气泵的气压可以将原料箱3内的液态或者半流体原料压出原料箱3。

如图8所示，冰淇淋抓取单元5位于甜筒输送单元4的一端，该冰淇淋抓取单元5包括抓取机械手53，能够将做好后的冰淇淋6转送到垫板14上。冰淇淋抓取单元5包括抓取立柱50、直线升级模组51、转向电机52以及抓取机械手53；

抓取立柱50固定设置在外壳1内的底板上，直线升级模组51固定设置在抓取立柱50的一侧，直线升级模组51的运动部固定设置有转向电机52，转向电机52的转轴上固定设置有抓取机械手53。

冰淇淋机还应当包括控制系统，控制系统可以用微控制器构成，其分别与上述的显示屏12、按钮13、旋转编码器、气泵、电机等连接，还通过无线通讯模块与网络连接。

其工作原理如下：在工作状态，原料箱3内装满了不同的原料。当有客户需要购买冰淇淋时，从显示屏12上获取所需冰淇淋的款式，确认款式后弹出付款二维码等待客户付款。客户付款后，微控制器从网络获取已经付款信号后，开始按照客户选择的款式进行加工。首先，微控制器控制甜筒机械手23从容纳筒220的底部抓取一个甜筒放置到输送带43上，如果输送带43上有甜筒孔，通过旋转编码器进行准确定位即可。当甜筒机械手23完成放置后，控制其复位，然后启动甜筒输送单元4将甜筒移动到活塞筒223下方。这里需要注意的是，活塞筒223有多个，应当移动到其中一个活塞筒223与挤压头210正对的那一个下。甜筒到位后，控制升降平台422将甜筒托起靠近活塞筒223。接着，控制转筒222带动活塞筒223转动，将装有对应匹配的原料的活塞筒223转到甜筒的上方，然后控制挤压头210向下挤压。挤压头210挤压相应的活塞片2232，使得活塞筒223内的原材料如奶油等挤入甜筒中。需要不同颜色的奶油时，控制转筒222进行选择即可。当注满一个甜筒后，控制升降平台422复位，再通过甜筒输送单元4向冰淇淋抓取单元5移动。当到达冰淇淋抓取单元5位置后，停止输送，控制冰淇淋抓取单元5上的转向电机52将抓取机械手53转到冰淇淋上方，并打开手爪，接着控制直线升级模组51将抓取机械手53下行并抓住冰淇淋，再提升、旋转最后放置到垫板14上供客户取走。

整个操作过程全封闭，不会受到外部污染，而且不需要等待很久，无人值守，大大降低了运营成本，方便了用户。