一种四自由度多功能烹饪原料削皮理菜处理装置

技术领域

本发明属于厨房厨具技术领域，特别是涉及一种四自由度多功能烹饪原料削皮理菜处理装置。

背景技术

随着国民生活水平的不断提高，对烹饪原料的削皮理菜处理的自动化要求越来越高，但现实中烹饪原料的削皮理菜处理仍停留在初级阶段，目前市面上削皮理菜设备的功能和种类较为单一，烹饪原料削皮也只能实现大体上的清除，由于绝大多数的烹饪原料属于不规则形状，也就无法而无法对烹饪原料表面的凹坑或局部变质部位进行清除，而些凹坑或局部变质部位只能再由人工进行手动清除。此外，多数削皮理菜设备在对烹饪原料削皮后，普遍处于固定的直径状态，即这些削皮理菜设备能够调节削皮直径，也只是在削皮前进行调节，对于外形不规则的食材原料来说，削皮很难达到精准要求，最后都得需要人工进行二次处理，目前市面上还没有任何一款产品能够达到精准削皮和清除原料表面的凹坑或局部变质部位的要求。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种四自由度多功能烹饪原料削皮理菜处理装置，能够适应任何形状的烹饪原料，能够对不规则的烹饪原料进行精准削皮，可以自动完成烹饪原料表面的凹坑或局部变质部位的清除，完全省去了人工二次处理的过程。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种四自由度多功能烹饪原料削皮理菜处理装置，包括底座、立板、原料固定叉杆、原料升降调整台、原料回转调整电机、原料升降驱动组件、刀具、刀具支撑台及刀具水平位置调整组件；所述立板竖直固装在底座上，所述原料升降调整台通过原料升降驱动组件设置在立板上，原料升降调整台具有升降移动自由度；所述原料回转调整电机水平固装在原料升降调整台上，所述原料固定叉杆与原料回转调整电机的电机轴相固连，原料固定叉杆具有回转自由度；在所述立板中部竖直开设有条形让位孔，所述原料固定叉杆穿过条形让位孔；所述刀具水平位置调整组件设置在底座上表面，所述刀具支撑台通过刀具水平位置调整组件设置在底座上，刀具支撑台具有水平双向移动自由度；所述刀具安装在刀具支撑台顶部。

所述原料升降驱动组件包括第一调高电机、第一主动带轮、第一从动带轮及第一同步带；所述第一调高电机水平固装在立板底部，所述第一主动带轮固定套装在第一调高电机的电机轴上，所述第一从动带轮安装在立板顶部且位于第一主动带轮正上方，所述第一同步带连接在第一主动带轮与第一从动带轮之间，所述原料升降调整台与第一同步带相固连。

所述原料升降驱动组件还包括第二调高电机、第二主动带轮、第二从动带轮及第二同步带；所述第二调高电机均水平固装在立板底部，且第一调高电机和第二调高电机对称分布在条形让位孔左右两侧；所述第二主动带轮固定套装在第二调高电机的电机轴上，所述第二从动带轮安装在立板顶部且位于第二主动带轮正上方，所述第二同步带连接在第二主动带轮与第二从动带轮之间，所述原料升降调整台与第二同步带相固连。

在所述底座上表面均布有四处支撑凸台，依次为第一支撑凸台、第二支撑凸台、第三支撑凸台及第四支撑凸台；所述刀具水平位置调整组件包括X向电机、X向丝杆、X向导向杆、X向支撑杆、X向滑套及X向螺套；所述X向电机水平固装在第一支撑凸台顶部，所述X向丝杆水平设置，X向丝杆一端与X向电机的电机轴相固连，X向丝杆另一端通过轴承连接在第二支撑凸台顶部；所述X向导向杆水平设置，X向导向杆一端固连在第三支撑凸台顶部，X向导向杆另一端固连在第四支撑凸台顶部，X向导向杆与X向丝杆相平行且位于同一水平面内。

所述刀具水平位置调整组件还Y向电机、Y向丝杆、Y向导向杆、Y向支撑杆、Y向滑套及Y向螺套；所述Y向电机水平固装在第二支撑凸台底部，所述Y向丝杆水平设置，Y向丝杆一端与Y向电机的电机轴相固连，Y向丝杆另一端通过轴承连接在第三支撑凸台底部；所述Y向导向杆水平设置，Y向导向杆一端固连在第一支撑凸台底部，Y向导向杆另一端固连在第四支撑凸台底部，Y向导向杆与Y向丝杆相平行且位于同一水平面内。

所述X向滑套套装在X向导向杆上，所述X向螺套套装在X向丝杆上，X向滑套及X向螺套具有X向移动自由度；所述Y向支撑杆一端固连在X向滑套上，Y向支撑杆另一端固连在X向螺套上，Y向支撑杆与Y向丝杆及Y向导向杆相平行。

所述Y向滑套套装在Y向导向杆上，所述Y向螺套套装在Y向丝杆上，Y向滑套及Y向螺套具有Y向移动自由度；所述X向支撑杆一端固连在Y向滑套上，X向支撑杆另一端固连在Y向螺套上，X向支撑杆与X向丝杆及X向导向杆相平行。

在所述刀具支撑台的下部分别水平开设有X向支撑杆穿装孔及Y向支撑杆穿装孔；所述刀具支撑台通过X向支撑杆穿装孔套装在X向支撑杆上，刀具支撑台相对于X向支撑杆具有X向移动自由度；所述刀具支撑台通过Y向支撑杆穿装孔套装在Y向支撑杆上，刀具支撑台相对于Y向支撑杆具有Y向移动自由度。

在所述刀具支撑台的上部中心处竖直开设有刀具安装孔，在刀具安装孔底部竖直固装有刀具回转驱动电机，刀具回转驱动电机的电机轴朝上，在刀具回转驱动电机的电机轴上固定连接有第一换刀电磁铁，所述刀具与第一换刀电磁铁吸附卡装配合。

在所述刀具水平位置调整组件侧部设置有换刀组件，所述换刀组件包括换刀支撑柱、换刀电机及换刀盘；所述换刀电机水平固装在换刀支撑柱顶部，所述换刀盘的圆心处与换刀电机的电机轴相固连；在所述换刀盘上沿周向均布有若干刀具放置槽，每个刀具放置槽内均设置有一个第二换刀电磁铁，所述刀具与第二换刀电磁铁吸附卡装配合。

本发明的有益效果：

本发明的四自由度多功能烹饪原料削皮理菜处理装置，能够适应任何形状的烹饪原料，能够对不规则的烹饪原料进行精准削皮，可以自动完成烹饪原料表面的凹坑或局部变质部位的清除，完全省去了人工二次处理的过程。

附图说明

图1为本发明的四自由度多功能烹饪原料削皮理菜处理装置的结构示意图；

图2为图1中A向视图；

图3为图1中B向视图；

图4为本发明的刀具支撑台的剖视图；

图中，1—底座，2—立板，3—原料固定叉杆，4—原料升降调整台，5—原料回转调整电机，6—刀具，7—刀具支撑台，8—条形让位孔，9—第一调高电机，10—第一主动带轮，11—第一从动带轮，12—第一同步带，13—第二调高电机，14—第二主动带轮，15—第二从动带轮，16—第二同步带，17—X向电机，18—X向丝杆，19—X向导向杆，20—X向滑套，21—X向螺套，22—Y向电机，23—Y向丝杆，24—Y向导向杆，25—Y向支撑杆，26—Y向滑套，27—Y向螺套，28—第一支撑凸台，29—第二支撑凸台，30—第三支撑凸台，31—第四支撑凸台，32—X向支撑杆穿装孔，33—Y向支撑杆穿装孔，34—刀具回转驱动电机，35—第一换刀电磁铁，36—换刀支撑柱，37—换刀电机，38—换刀盘，39—刀具放置槽，40—第二换刀电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～4所示，一种四自由度多功能烹饪原料削皮理菜处理装置，包括底座1、立板2、原料固定叉杆3、原料升降调整台4、原料回转调整电机5、原料升降驱动组件、刀具6、刀具支撑台7及刀具水平位置调整组件；所述立板2竖直固装在底座1上，所述原料升降调整台4通过原料升降驱动组件设置在立板2上，原料升降调整台4具有升降移动自由度；所述原料回转调整电机5水平固装在原料升降调整台4上，所述原料固定叉杆3与原料回转调整电机5的电机轴相固连，原料固定叉杆3具有回转自由度；在所述立板2中部竖直开设有条形让位孔8，所述原料固定叉杆3穿过条形让位孔8；所述刀具水平位置调整组件设置在底座1上表面，所述刀具支撑台7通过刀具水平位置调整组件设置在底座1上，刀具支撑台7具有水平双向移动自由度；所述刀具6安装在刀具支撑台7顶部。

所述原料升降驱动组件包括第一调高电机9、第一主动带轮10、第一从动带轮11、第一同步带12、第二调高电机13、第二主动带轮14、第二从动带轮15及第二同步带16；所述第一调高电机9和第二调高电机13均水平固装在立板2底部，且第一调高电机9和第二调高电机13对称分布在条形让位孔8左右两侧；所述第一主动带轮10固定套装在第一调高电机9的电机轴上，所述第一从动带轮11安装在立板2顶部且位于第一主动带轮10正上方，所述第一同步带12连接在第一主动带轮10与第一从动带轮11之间，所述原料升降调整台4与第一同步带12相固连；所述第二主动带轮14固定套装在第二调高电机13的电机轴上，所述第二从动带轮15安装在立板2顶部且位于第二主动带轮14正上方，所述第二同步带16连接在第二主动带轮14与第二从动带轮15之间，所述原料升降调整台4与第二同步带16相固连。

所述刀具水平位置调整组件包括X向电机17、X向丝杆18、X向导向杆19、X向支撑杆、X向滑套20、X向螺套21、Y向电机22、Y向丝杆23、Y向导向杆24、Y向支撑杆25、Y向滑套26及Y向螺套27；在所述底座1上表面均布有四处支撑凸台，依次为第一支撑凸台28、第二支撑凸台29、第三支撑凸台30及第四支撑凸台31；所述X向电机17水平固装在第一支撑凸台28顶部，所述X向丝杆18水平设置，X向丝杆18一端与X向电机17的电机轴相固连，X向丝杆18另一端通过轴承连接在第二支撑凸台29顶部；所述X向导向杆19水平设置，X向导向杆19一端固连在第三支撑凸台30顶部，X向导向杆19另一端固连在第四支撑凸台31顶部，X向导向杆19与X向丝杆18相平行且位于同一水平面内；所述Y向电机22水平固装在第二支撑凸台29底部，所述Y向丝杆23水平设置，Y向丝杆23一端与Y向电机22的电机轴相固连，Y向丝杆23另一端通过轴承连接在第三支撑凸台30底部；所述Y向导向杆24水平设置，Y向导向杆24一端固连在第一支撑凸台28底部，Y向导向杆24另一端固连在第四支撑凸台31底部，Y向导向杆24与Y向丝杆23相平行且位于同一水平面内；所述X向滑套20套装在X向导向杆19上，所述X向螺套21套装在X向丝杆18上，X向滑套20及X向螺套21具有X向移动自由度；所述Y向支撑杆25一端固连在X向滑套20上，Y向支撑杆25另一端固连在X向螺套21上，Y向支撑杆25与Y向丝杆23及Y向导向杆24相平行；所述Y向滑套26套装在Y向导向杆24上，所述Y向螺套27套装在Y向丝杆23上，Y向滑套26及Y向螺套27具有Y向移动自由度；所述X向支撑杆一端固连在Y向滑套26上，X向支撑杆另一端固连在Y向螺套27上，X向支撑杆与X向丝杆18及X向导向杆19相平行。

在所述刀具支撑台7的下部分别水平开设有X向支撑杆穿装孔32及Y向支撑杆穿装孔33；所述刀具支撑台7通过X向支撑杆穿装孔32套装在X向支撑杆上，刀具支撑台7相对于X向支撑杆具有X向移动自由度；所述刀具支撑台7通过Y向支撑杆穿装孔33套装在Y向支撑杆25上，刀具支撑台7相对于Y向支撑杆25具有Y向移动自由度；在所述刀具支撑台7的上部中心处竖直开设有刀具安装孔，在刀具安装孔底部竖直固装有刀具回转驱动电机34，刀具回转驱动电机34的电机轴朝上，在刀具回转驱动电机34的电机轴上固定连接有第一换刀电磁铁35，所述刀具6与第一换刀电磁铁35吸附卡装配合。

在所述刀具水平位置调整组件侧部设置有换刀组件，所述换刀组件包括换刀支撑柱36、换刀电机37及换刀盘38；所述换刀电机37水平固装在换刀支撑柱36顶部，所述换刀盘38的圆心处与换刀电机37的电机轴相固连；在所述换刀盘38上沿周向均布有若干刀具放置槽39，每个刀具放置槽39内均设置有一个第二换刀电磁铁40，所述刀具6与第二换刀电磁铁40吸附卡装配合。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

以土豆削皮为例，首先将洗净的土豆固定插装到原料固定叉杆3上，由原料回转调整电机5可控制原料固定叉杆3上的土豆进行回转运动。由第一调高电机9和第二调高电机13配合，可控制原料升降调整台4进行升降运动，进而控制原料升降调整台4进行升降运动。由X向电机17可控制刀具支撑台7在水平面内进行X向移动，由Y向电机22可控制刀具支撑台7在水平面内进行Y向移动，当X向电机17和Y向电机22配合时，刀具支撑台7可在水平面内自由移动，进而使刀具支撑台7上部的刀具6在水平面内自由移动。

先在土豆上确定好削皮起始点，之后控制土豆下降，使土豆的削皮起始点与下方的刀具6接触，之后在设定转速下控制土豆旋转，同时由第一调高电机9、第二调高电机13、X向电机17及Y向电机22联动配合，即可实现土豆的削皮。

在土豆削皮完成后，如果土豆表面存在凹坑或局部变质部位，则先将削皮后的土豆抬升，然后由X向电机17和Y向电机22配合控制刀具支撑台7移向换刀盘38，直到刀具支撑台7上部用于削皮的刀具6移动到换刀盘38最下方的第二换刀电磁铁40，此时控制第二换刀电磁铁40得电，同时控制第一换刀电磁铁35失电，用于削皮的刀具6在第二换刀电磁铁40的吸附力作用下脱离第一换刀电磁铁35，并吸附固定在第二换刀电磁铁40上。之后启动换刀电机37，控制换刀盘38转动，直到用于挖孔的刀具6转动到最下方并位于刀具支撑台7正上方，然后控制用于固定该挖孔用刀具6的第二换刀电磁铁40失电，同时控制第一换刀电磁铁35得电，用于挖孔的刀具6脱离第二换刀电磁铁40，并落在第一换刀电磁铁35上完成吸附固定。

当更换完用于挖孔的刀具6后，重新控制削皮后的土豆下降，并使土豆表面存在凹坑或局部变质部位朝下与下方用于挖孔的刀具6接触，启动刀具回转驱动电机34，由刀具回转驱动电机34带动用于挖孔的刀具6转动，之后控制土豆继续下移，直到凹坑或局部变质部位被旋转的刀具6清除为止，之后抬升土豆使其与刀具6分离，最后就可以将处理好的土豆从原料固定叉杆3取下。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。