自动分杯分盖压盖一体装置及饮料自动售卖机的制作方法

本实用新型涉及自动饮料设备领域，更具体地说，涉及一种自动分杯分盖压盖一体装置及采用该自动分杯分盖压盖一体装置的饮料自动售卖机。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，饮料自动售卖机的发展越来越快。在现有技术中，已经存在带有自动分杯分盖压盖功能的饮料自动售卖机，该种饮料自动售卖机可以将杯子自动分离、在杯子内灌装液体，并在灌装完成后将盖子自动分离并盖合在杯子上。然而，现有的分杯、分盖、压盖机构分别各自由一个动力源(电机)来驱动，不仅浪费资源、增高运行周期而且增加成本。更重要的是，将分杯、分盖、压盖分开驱动，必然会使得整个装置的体积增大，结构变得复杂，占用饮料自动售卖机的较多储存空间。而且，由于分杯、分盖和压盖操作单独进行，在控制不精确时，容置产生误操作，稳定性较差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单紧凑、成本低、稳定性高的自动分杯分盖压盖一体装置及采用该自动分杯分盖压盖一体装置的饮料自动售卖机。

本实用新型为解决其技术问题在第一方面提出一种自动分杯分盖压盖一体装置，包括分杯机构、分盖机构、压盖机构和驱动机构，所述驱动机构沿第一方向转动时，带动所述分杯机构进行分杯动作，同时带动所述压盖机构进行压盖动作；所述驱动机构沿与所述第一方向相反的第二方向转动时，仅带动所述分盖机构进行分盖动作；

其中，所述压盖机构包括旋转压圈和多个压头，所述旋转压圈可在驱动机构的带动下转动，所述多个压头沿所述旋转压圈设置并以弹性加载的方式可上下转动地安装于旋转压圈的下方，所述旋转压圈的下端缘具有与所述多个压头对应设置的多组凹段、第一过渡段、凸段和第二过渡段，所述第一过渡段连接所述凹段和凸段，所述第二过渡段连接所述凸段和下一凹段；所述旋转压圈转动至凹段正对压头时，所述压头在复位弹力作用下向上抬起至与凹段相抵，所述旋转压圈转动至凸段正对压头时，所述凸段抵压于压头使压头下向转动压紧下方的盖子。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，所述分杯机构包括分杯大齿轮和多个分杯凸轮，所述分杯大齿轮具有分杯内齿圈和分杯外齿圈，所述多个分杯凸轮沿所述分杯内齿圈设置，且所述多个分杯凸轮均同轴固定有分杯小齿轮与分杯内齿圈啮合，所述分杯大齿轮转动进而带动所述分杯凸轮转动一周以分离出一个杯子。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，所述分盖机构包括分盖大齿轮和多个分盖凸轮，所述分盖大齿轮具有分盖内齿圈和分盖外齿圈，所述多个分盖凸轮沿所述分盖内齿圈设置，且所述多个分盖凸轮均同轴固定有分盖小齿轮与分盖内齿圈啮合，所述分盖大齿轮转动进而带动所述分盖凸轮转动一周以分离出一个盖子。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，所述驱动机构包括一电机和由所述电机带动的传动轴，所述传动轴上通过第一单向轴承安装一分杯传动齿轮，通过第二单向轴承安装一分盖传动齿轮，通过第三单向轴承安装一压盖传动齿轮，且所述第一单向轴承与第三单向轴承的转动方向相同，与所述第二单向轴承的转动方向相反；所述分杯传动齿轮与所述分杯外齿圈啮合，所述分盖传动齿轮与所述分盖外齿圈啮合，所述压盖机构还包括同轴固定于旋转压圈上端的压盖外齿圈，所述压盖外齿圈与所述压盖传动齿轮啮合。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，所述分杯传动齿轮、分盖传动齿轮和压盖传动齿轮自上至下依次安装于所述传动轴上，所述压盖外齿圈和旋转压圈同轴设置于所述分盖大齿圈的下方。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，所述驱动机构还包括对应一个分杯凸轮设置的第一微动开关和对应一个分盖凸轮设置的第二微动开关，所述第一微动开关在分杯凸轮转动一周时被触发以控制所述电机停止第一方向上的转动，所述第二微动开关在分盖凸轮转动一周时被触发以控制所述电机停止第二方向上的转动。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，还包括开设有落杯孔和落盖孔的基座，所述基座上部正对所述落杯孔设置有储杯桶，正对所述落盖孔设置有储盖桶，所述基座内围绕所述落杯孔设置所述分杯机构，围绕所述落盖孔设置所述分盖压盖和压盖机构。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，所述基座的底部围绕所述落盖孔形成向下延伸的环壁，所述环壁的底端对应于所述多个压头开设多个安装缺口，每个所述压头通过转轴和复位扭簧可转动地安装于对应安装缺口中，所述旋转压圈同轴设置于所述环壁内侧。

根据本实用新型第一方面的一个实施例中，每个所述压头具有安装转轴和复位扭簧的第一端和提供压盖面的第二端，且从所述第二端到所述第一端形成逐渐增高的弧面，并在所述弧面的最高处形成球头凸起。

本实用新型为解决其技术问题在第二方面提出一种饮料自动售卖机，包括上述的自动分杯分盖压盖一体装置。

实施本实用新型的自动分杯分盖压盖一体装置及饮料自动售卖机，具有以下有益效果：该自动分杯分盖压盖一体装置在驱动机构沿第一方向转动时带动分杯机构分杯并同时带动压盖机构压盖，在驱动机构沿与第一方向相反的第二方向转动时带动分盖机构分盖，从而可以通过一个动力源来实现分杯、分盖和压盖动作，大大节省资源和成本，并使得结构更加紧凑，减小整个装置的体积和占用空间；该自动分杯分盖压盖一体装置将分杯的动力源引到压盖机构上，使压盖与分杯同步动作，有效节约资源，缩短运行周期，并且通过旋转压圈和多个压头的配合进行压杯操作，保证了压杯的平稳性，提高整个装置的稳定性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一个实施例的自动分杯分盖压盖一体装置的外部结构示意图；

图2是图1所示的自动分杯分盖压盖一体装置内驱动机构与分杯机构、分盖机构、压盖机构配合的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的压盖机构的结构示意图；

图4是图3所示的压盖机构中的旋转压圈的结构示意图；

图5是图3所示的压盖机构中的压头的结构示意图；

图6是图3所示的压盖机构处于第一状态(即初始状态)的结构示意图；

图7是图3所示的压盖机构处于第二状态(即压盖状态)的结构示意图；

图8是本实用新型一个实施例中分盖分杯基座的结构示意图；

图9是本实用新型一个实施例中压盖基座的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的自动分杯分盖压盖一体装置的外部结构示意图，图2示出了该自动分杯分盖压盖一体装置的内部结构示意图。如图1和图2所示，该自动分杯分盖压盖一体装置主要由基座10、储杯桶21和储盖桶22、驱动机构40、分杯机构50、分盖机构60和压盖机构70构成。基座10主要由上盖11、分杯分盖基座12和压盖基座13构成，上盖11可扣合或螺丝锁固于分杯分盖基座12上部，压盖基座13可扣合或螺丝锁固于分杯分盖基座12下部，三者对应开设有落杯孔和落盖孔。上盖11上部正对落杯孔设置储杯桶21，储杯桶21内存放堆叠的杯子。上盖11上部正对落盖孔设置储盖桶22，储盖桶22内存放堆叠的盖子。分杯机构50围绕落杯孔设置于上盖11与分杯分盖基座12形成的容置空间内，用于将储杯桶21内的杯子逐个分离落到转盘32上对应的装杯桶内。分盖机构60围绕落盖孔设置于上盖11和分杯分盖基座12形成的容置空间内，用于将储盖桶22内的盖子逐个分离，落到随转盘32转至落盖孔下方的杯子上。压盖机构70围绕落盖孔设置于分杯分盖基座12和压盖基座13形成的容置空间内，用于将落到杯子上的盖子压紧。

具体如图2所示，分杯机构50包括分杯大齿轮51和多个分杯凸轮52。分杯大齿轮51围绕落杯孔支撑于分杯分盖基座12内，具有分杯外齿圈511和分杯内齿圈512。多个分杯凸轮52均通过其底部同轴固定的分杯小齿轮53与分杯大齿轮51的分杯内齿圈512啮合，并优选沿分杯内齿圈512均匀间隔设置。为此，分杯内齿圈512的齿数设计为多个分杯凸轮52的个数的倍数。具体实现时，参见图8所示，分杯大齿轮51围绕落杯孔121支撑于分杯分盖基座12内设置的分杯大齿轮支撑筋123上，分杯凸轮52以及分杯小齿轮53可转动地支撑于分杯分盖基座12内绕落杯孔121设置的对应安装柱124上。当分杯大齿轮51转动时，便可通过分杯内齿圈512与分杯小齿轮53的啮合，带动多个分杯凸轮52转动一周，从而将储杯桶21内最下面的一个杯子分离。具体如图2所示，分杯凸轮52呈螺旋状，且其螺旋形状根据杯沿的形状和尺寸进行设计，从而可在分杯凸轮52旋转时带着杯子沿其螺旋轨迹移动。有关分杯凸轮52分离杯子的具体结构实现，乃是现有技术，本实用新型不再赘述。

进一步如图2所示，分盖机构60包括分盖大齿轮61和多个分盖凸轮62。分盖大齿轮61围绕落盖孔支撑于分盖分盖基座12内，具有分盖外齿圈611和分盖内齿圈612。多个分盖凸轮62均通过其顶部同轴固定的分盖小齿轮63与分盖大齿轮61的分盖内齿圈612啮合，并优选沿分盖内齿圈612均匀间隔设置。为此，分盖内齿圈612的齿数设计为多个分盖凸轮62的个数的倍数。具体实现时，参见图8所示，分盖大齿轮61围绕落盖孔122支撑于分盖分盖基座12内绕落盖孔122设置的分盖大齿轮支撑筋125上，分盖凸轮62以及分盖小齿轮63可转动地支撑于分盖分盖基座12内绕落盖孔122设置的对应安装柱126上。当分盖大齿轮61转动时，便可通过分盖内齿圈612与分盖小齿轮63的啮合，带动多个分盖凸轮62转动一周，从而将储盖桶22内最下面的一个盖子分离。具体如图2所示，分盖凸轮62亦呈螺旋状，且其螺旋形状根据盖沿的形状和尺寸进行设计，从而可在分盖凸轮62旋转时带着盖子沿其螺旋轨迹移动。有关分盖凸轮62分离盖子的具体结构实现，与分杯凸轮61相同，乃是现有技术，本实用新型不再赘述。

再如图2和图3所示，压盖机构70围绕落盖孔设置于分盖机构60的下方，包括压盖外齿圈71、旋转压圈73和多个压头72。压盖外齿圈71和旋转压圈73均绕落盖孔同轴设置，且压盖外齿圈71固定于旋转压圈73的上端，驱动机构40带动压盖外齿圈71转动进而带动旋转压圈73转动。多个压头72沿旋转压圈73设置，并优选沿旋转压圈均匀分布。具体实现时，参见图9所示，压盖基座13内对应开设有落杯孔131和落盖孔132，并围绕落盖孔132形成向下延伸的环壁133。压盖外齿圈71同轴支撑于压盖基座13的落盖孔132外周的底板上，旋转压圈73同轴置于环壁133内侧围成的空腔中。环壁133的底端对应于多个压头72开设多个安装缺口134，每个安装缺口134的底部两侧延伸出安装座135，安装座135上对应开设同轴的轴孔136，每个压头72通过转轴723和复位扭簧724可转动地安装于对应安装缺口134两侧的轴孔136中。进一步参见图5所示，每个压头72具有用于安装转轴723和复位扭簧724的第一端721和提供压盖面7221的第二端722，并且压头72的上表面从第二端722到第一端721形成逐渐增高的弧面725，并在弧面725的最高处形成球形凸起726。进一步参见图4所示，旋转压圈73的下端缘对应于多个压头72形成多组起伏，其中每组起伏包括凹段731、第一过渡段732、凸段733和第二过渡段734，第一过渡段732连接凹段731和凸段733，第二过渡段734连接凸段733和下一组起伏里的凹段。并且，旋转压圈73的凹段731的深度设计成当旋转压圈73转动至凹段731正对压头72时，压头72在复位弹簧724的复位弹力作用下向上抬起至第二端722正好与凹段731相抵(参见图6所示)；旋转压圈73的凸段733的高度设计成当旋转压圈73转动至凸段733正对压头72时，凸段733抵压于压头72的球形凸起726，使压头72下向转动通过压盖面7221压紧下方的盖子(参见图7所示)。

进一步如图2所示，驱动机构40包括电机41、主动齿轮42、从动齿轮43、传动轴44、压盖传动齿轮45、分盖传动齿轮46和分杯传动齿轮47。主动齿轮42固定安装于电机41的输出轴上，由电机41带动转动，进而带动与主动齿轮42啮合的从动齿轮43转动，从而带动固定安装从动齿轮43的传动轴44转动。传动轴44上自上至下依次通过第一单向轴承安装分杯传动齿轮47、通过第二单独轴承安装分盖传动齿轮46，通过第三单向轴承安装压盖传动齿轮45，并且，分杯传动齿轮47和分盖传动齿轮46位于从动齿轮43的上方，压盖传动齿轮45位于从动齿轮43的下方。分杯传动齿轮47与分杯机构50的分杯外齿圈511啮合，分盖传动齿轮46与分盖机构60的分盖外齿圈611啮合，压盖传动齿轮45与压盖机构70的压盖外齿圈71啮合。上述第一单向轴承与第三单向轴承的转动方向相同，与第二单向轴承的转动方向相反。具体实施例中，可设置第一单向轴承和第三单向轴承只能传递逆时针方向的转动，第二单向轴承只能传递顺时针方向的转动。由此，电机41带动传动轴44逆时针转动时，只能带动分杯机构50进行分杯动作，同时带动压盖机构70进行压盖动作，分盖机构60保持静止；电机41带动传动轴44顺时针转动时，只能带动分盖机构60进行分盖动作，分杯机构50和压盖机构70保持静止。

本实用新型上述的自动分杯分盖压盖一体装置可应用于各种饮料自动售卖机中，例如各种自动榨汁售卖机中，配合电机31和转盘32构成的转盘机构(参见图1所示)实现自动分杯分盖压盖动作，不仅节省驱动成本，而且结构更加紧凑，整个机器的稳定性更高。采用本实用新型上述的自动分杯分盖压盖一体装置通过一个电机41的正反转实现分杯、分盖和压盖三个动作的具体过程如下：

初始状态时，转盘32上的两个装杯桶正对自动分杯分盖压盖一体装置的落杯孔和落盖孔。当控制系统发出落杯指令时，电机41顺时针转动，带动传动轴44逆时针转动，通过第一单向轴承带动分杯传动齿轮47逆时针转动，进而带动分杯大齿轮51顺时针转动，分杯大齿轮51进而带动多个分杯凸轮52也顺时针转动进行分杯动作。与此同时，传动轴44还通过第三单向轴承带动压盖传动齿轮45逆时针转动，进而带动压盖外齿圈71和旋转压圈73顺时针转动，相对应地，多个压头72从旋转压圈73的凹段731沿着第一过渡段732向凸段733滑动的过程中，旋转压圈73逐渐沿压头72的弧面向下抵压压头72，使得压头72绕转轴723向下转动。当旋转压圈73转动至凸段733正对压头72时，该凸段733正好抵压于压头72的球形凸起726，使压头72下向转动至最低点。该装置第一次运行时，由于分盖机构60尚未工作，因此压盖机构70此时只是进行空动作，没有实质地压盖。后续循环过程中，压头72下向转动至最低点便可通过压盖面7221压紧下方的盖子，参见图7所示。此时，分杯凸轮52正好转动一周，一个杯子被分离落到转盘32上对应的装杯桶中，对应一个分杯凸轮52设置的第一微动开关81(参见图2所示)被该分杯凸轮52的凸轮边撞到而被触发，控制电机41停止顺时针转动，至此分杯动作和压盖动作同步完成。然后，转盘32带动空的杯子转动90度进行接汁，接汁完成后，转盘32带动装满果汁的杯子转动90度，位于落盖孔下方。控制系统发出落盖指令，电机41逆时针转动，带动传动轴44顺时针转动，通过第二单向轴承带动分盖传动齿轮46顺时针转动，进而带动分盖大齿轮61逆时针转动，分盖大齿轮61进而带动多个分盖凸轮62也逆时针转动进行分盖动作。当分盖凸轮62转动一周后，一个盖子被分离落到转盘32上装满果汁的杯子上。此时，对应其中一个分盖凸轮62设置的第二微动开关82(参见图2所示)被分盖凸轮62的凸轮边撞到而被触发，控制电机41停止逆时针转动，至此分杯动作完成。分杯结束后，转盘32保持不动，控制系统控制电机41再次顺时针转动，进行前述的压盖动作，同时进行前述的分杯动作。除了装置第一次运行，后续的每个循环都在完成压盖的同时完成分杯。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。