一种智能盒饭机

技术领域

本发明涉及自动售货机领域，具体为一种智能盒饭机。

背景技术

盒饭机是自动售货机的一种类型，传统盒饭机的容量较小，如果设计的容量太大，取货又会是一个难题，如何设计出一款大容量、易取货的盒饭机是相关企业需要考虑的问题。公开号为CN108986311A的中国专利公开了一种盒饭机，包括柜体，所述柜体内设置存货装置、运货装置和加热装置，存货装置包括设置在柜体内的第一驱动机构、由第一驱动机构带动旋转的主轴以及沿主轴设置的多个存货层，每个存货层包括多个绕主轴均匀环设的存货托盘；运货装置包括升降组件和横移组件，升降组件包括设置在柜体内的第二驱动机构和由第二驱动机构带动升降的横移平台，横移组件包括设置在横移平台上的第三驱动机构和由第三驱动机构带动横移的推杆，横移平台上设置取货托盘。这种盒饭机具有以下优点：设置了旋转货柜组件，存货量大，设置了升降组件和横移组件，巧妙的实现了平稳、快速、高效的取货。但是这种盒饭机仅具备微波炉加热功能，而无法通过热水和蒸汽对面食这类盒饭进行加热，因此申请人想到通过注水棒往盒饭中注入热水和蒸汽，对食物进行加热， 但是又会遇到以下问题：

1）注水棒伸入盒饭有可能沾上食物，容易串味，而且会滋生细菌；

2）盒饭机需要配备热水加热系统和蒸汽加热系统，两套系统结构过于复杂，成本高；

3）此外，上述盒饭机的运货装置的升降组件通过皮带轮机构带动横移组件升降，皮带轮机构的步进电机一般不带自锁，一旦在运行过程中步进电机断电，横移组件就存在掉落的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能盒饭机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能盒饭机，包括柜体，所述柜体内设置存货模块、运货模块和加热区，所述存货模块用以存放盒饭，所述运货模块用以将存货模块的盒饭运往加热区，所述加热区对盒饭进行加热，所述加热区包括注水注汽模块，所述注水注汽模块用以往盒饭中注入热水和/或蒸汽，以对盒饭进行加热，所述注水注汽模块包括注水棒、清洁管以及用以驱动注水棒升降的注水升降机构，所述清洁管套设于注水棒外部，其具有进水口，清洁管通过进水口进水以对注水棒进行清洗。

进一步地，所述清洁管滑动挂接于注水棒上，当所述注水棒上升时，注水棒带动清洁管上升；当所述注水棒下降时，注水棒带动清洁管下降，当清洁管下降至与盒饭上表面相抵时，清洁管无法再下降，注水棒继续下降并伸入盒饭内进行注水。

进一步地，所述注水棒上设置主动提拉件，所述清洁管内设置用以与主动提拉件挡接的被动提拉件，当注水棒上升时其通过主动提拉件与被动提拉件的配合带动清洁管上升；

所述被动提拉件为套设于注水棒外的弹簧。

进一步地，所述清洁管上端密封设置上端盖，所述注水棒密封滑动插接于上端盖中；所述清洁管下端设置下端盖，所述注水棒滑动插接于下端盖中；所述清洁管上具有出汽口；

所述清洁管的底部朝外凸出设置注水支撑板，所述注水支撑板用以与盒饭上表面支撑相抵。

进一步地，所述柜体上设置加热介质供应模块，所述加热介质供应模块用以为注水注汽模块供应加热介质，其包括加热安装架，所述加热安装架上设置水箱、出水泵、加热单元、第二电磁阀、回流泵和温度传感器，所述水箱、出水泵、加热单元、第二电磁阀和回流泵依次通过管路连接，所述回流泵与水箱通过管路连接，所述第二电磁阀配合连接加热介质出口，所述加热介质出口通过管路与注水注汽模块连接，所述温度传感器用以检测加热介质出口的出水温度；

所述第二电磁阀具有出加热介质状态和回流状态，当第二电磁阀处于出加热介质状态时，经加热单元加热后的介质经第二电磁阀从加热介质出口排出，当第二电磁阀处于回流状态时，经加热单元加热后的介质经第二电磁阀和回流泵回流至水箱。

进一步地，所述加热安装架上还设置取水泵，所述柜体上设置水桶，所述取水泵与水箱通过管路连接，其将水桶中的纯水抽送至水箱中；

所述加热安装架上还设置取水流量计，所述取水流量计用以检测取水泵的取水流量。

进一步地，所述加热单元包括热水加热器和蒸汽加热器，所述加热安装架上还设置第一电磁阀，所述出水泵与第一电磁阀通过管路连接，所述第一电磁阀分别与热水加热器和蒸汽加热器通过管路连接，所述第二电磁阀分别与热水加热器和蒸汽加热器通过管路连接；

所述第一电磁阀具有第一导通状态和第二导通状态，当第一电磁阀处于第一导通状态时，其仅为热水加热器供水，当第一电磁阀处于第二导通状态时，其仅为蒸汽加热器供水。

进一步地，所述热水安装架上还设置汽液分离器，所述汽液分离器分别与第二电磁阀、回流泵和加热介质出口通过管路连接，其用以分离汽液，水汽流入加热介质出口，液体由回流泵送回水箱；

所述加热安装架上设置出水流量计，所述出水流量计用以检测出水泵的出水流量。

进一步地，所述运货模块包括运货支架，所述运货支架上设置运货升降模组，所述运货升降模组上设置运货横移模组，所述运货升降模组用以带动运货横移模组升降，所述运货横移模组用以承载和水平移送盒饭；所述运货升降模组包括运货升降皮带轮机构和配重件，所述运货升降皮带轮机构一侧与运货横移模组连接，另一侧与配重件连接，运货升降皮带轮机构带动运货横移模组和配重件相向或反向移动。

进一步地，所述加热区还包括微波炉模块，所述运货模块将存货模块的盒饭移送至加热区的注水注汽模块下方或微波炉模块内进行加热。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明的注水注汽模块在注水棒外部设置清洁管，通过往清洁管内接入清水以对注水棒进行清洗，避免串味以及细菌滋生问题；

2）本发明的加热介质供应模块将各部件集成于加热安装架上，形成模块化结构，便于整体拆装、更换和维护；

3）本发明通过温度传感器检测出口的介质温度，使不符合要求的介质通过第二电磁阀和回流泵回流水箱，实现资源回收，也可避免由于温度不达标造成的食物出现口感不佳的问题；

4）本发明集成有热水加热和蒸汽加热两种功能，结构简单，成本低；

5）本发明的运货模块配备了配重件，如果在运行过程突然运货升降电机断电，配重件能起到平衡作用，防止运货横移模组向下掉落，而且配重件还能有效分解运货模块整体受力平衡，规避电机单边受力的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图之一。

图2为本发明结构示意图之二。

图3为本发明中注水注汽模块结构示意图之一。

图4为本发明中注水注汽模块结构示意图之二。

图5为本发明中注水注汽模块结构示意图之三。

图6为本发明中注水注汽模块去除盒饭承托组件和注水支架时的结构示意图之一。

图7为本发明中注水注汽模块去除盒饭承托组件和注水支架时的结构示意图之二。

图8为本发明中盒饭承托组件结构示意图。

图9为本发明中加热介质供应模块结构示意图之一。

图10为本发明中加热介质供应模块结构示意图之二。

图11为本发明中加热介质供应模块结构示意图之三。

图12为本发明中运货模块结构示意图之一。

图13为本发明中运货模块结构示意图之二。

图中：

注水注汽模块1、注水棒101、清洁管102、进水口1021、出汽口1022、主动提拉件103、弹簧104、上端盖105、下端盖106、注水支撑板107、注水座108、注水安装架109、盒饭托盘110、注水升降驱动电机111、注水升降皮带轮机构112、托盘移动电机113、托盘移动皮带轮机构114、注水接头115、注水支架116；

加热介质供应模块2、加热安装架201、水箱202、出水泵203、第二电磁阀204、回流泵205、取水泵206、取水流量计207、热水加热器208、蒸汽加热器209、第一电磁阀210、汽液分离器211、加热介质出口212、出水流量计213、灭菌单元214、稳压阀215；

柜体3；

存货模块4；

运货模块5、运货支架501、运货升降皮带轮机构502、配重件503、运货升降导轨504、运货托架505、运货皮带输送机506、运货横移皮带轮机构507、传动轴508、运货升降电机509、运货升降座510；

微波炉模块6；

出货门模块7；

水桶8。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图13，一种智能盒饭机，包括柜体3，柜体3内设置冷藏存货区、加热区和水桶区，冷藏存货区、加热区左右设置，加热区和水桶区上下设置，水桶区内储放水桶8。冷藏存货区内设置存货模块4、运货模块5，冷藏存货区通过常规的制冷装置对内部的货物进行冷藏。加热区内上下设置第一加热区域和第二加热区域，第一加热区域内设置微波炉模块4，第二加热区域内前后设置注水注汽模块1和加热介质供应模块2，前后注水注汽模块1和加热介质供应模块2通过隔板隔开，第一加热区域和第二加热区域的前侧分别配备一个出货区域，出货区域配备出货门模块7，出货门模块7优选为电动门，可自动开关。存货模块4用以存放盒饭，其结构为公知技术，可采用中国专利CN108986311A中的旋转式货柜组件，也可以采用中国专利CN218676131U公开的货道组件。运货模块5用以将存货模块4的盒饭运往加热区，加热区对盒饭进行加热。注水注汽模块1用以往盒饭中注入热水和蒸汽，以对盒饭进行加热，其包括注水棒101、用以驱动注水棒101升降的注水升降机构以及清洁管102，注水棒101为本领域的常规结构，其下端两侧以及底部尖端均具有用于出水的开口1011，清洁管102套设于注水棒101外部，其具有上下设置的进水口1021和出汽口1022，进水口1021通过接头连接进水管，并配有相应电磁阀，以控制进水，清洁管102通过进水口1021进水以对注水棒101进行清洗，出汽口1022用于排出水汽。

可以理解，在上述技术方案中，本发明在注水棒101外部设置清洁管102，通过往清洁管102内接入清水以对注水棒101进行清洗，避免串味以及细菌滋生问题。

继续参阅图6和图7，在本发明的一个实施例中，清洁管102滑动挂接于注水棒101上，当注水棒101上升时，注水棒101带动清洁管102上升；当注水棒101下降时，注水棒101带动清洁管102下降，当清洁管102下降至与盒饭上表面相抵时，清洁管102无法再下降，注水棒101继续下降并伸入盒饭内进行注水。

进一步参阅图6和图7，在本发明的一个实施例中，注水棒101上设置主动提拉件103，主动提拉件103优选为套设于注水棒101上的卡环，此外也可以是凸条等其他结构，清洁管102内设置用以与主动提拉件103挡接的被动提拉件，被动提拉件优选为套设于注水棒101外的弹簧104，最好为上窄下宽的锥形弹簧，弹簧104上端作用于清洁管102，下端作用于主动提拉件103，当注水棒101上升时其通过主动提拉件103与被动提拉件的配合带动清洁管102上升。

在本发明的另一个实施例中，被动提拉件可以为非弹性结构，也就是说注水棒101在提升清洁管102时不存在弹性缓冲。

进一步参阅图6和图7，在本发明的一个实施例中，清洁管102上端密封内置上端盖105，注水棒101密封滑动插接于上端盖105中，密封通过设置密封圈实现。清洁管102下端设置下端盖106，注水棒101滑动插接于下端盖106中。弹簧104上下两端分别与上端盖105和下端盖106连接。

进一步参阅图6和图7，在本发明的一个实施例中，清洁管102的底部朝外凸出设置环形的注水支撑板107，用以与盒饭上表面支撑相抵。

进一步参阅图6和图7，在本发明的一个实施例中，注水注汽模块1还包括注水安装架109和注水座108，注水升降机构安装于注水安装架109上，并与注水座108连接，注水座108与注水棒101连接，清洁管102上下滑动插配于注水安装架109上。

进一步参阅图6和图7，在本发明的一个实施例中，注水升降机构包括注水升降驱动电机111、注水升降联轴器、注水升降转轴和两个注水升降皮带轮机构112，注水升降驱动电机111通过注水升降联轴器与注水升降转轴连接，注水升降转轴同时与两个注水升降皮带轮机构112的主动轮连接，两个注水升降皮带轮机构112的皮带与注水座108的左右两侧连接。

注水升降机构工作时，注水升降驱动电机111通过注水升降联轴器带动注水升降转轴转动，注水升降转轴带动两个注水升降皮带轮机构112工作，注水升降皮带轮机构112的皮带带动注水座108连同注水棒101升降。

需要说明的是，上述注水升降机构也可以采用螺母丝杠机构、电缸、气缸、油缸等结构实现。

继续参阅图3-图5，在本发明的一个实施例中，注水注汽模块1还包括注水支架116和盒饭承托组件，注水安装架109和盒饭承托组件上下安装于注水支架116上，盒饭承托组件包括位于注水棒101下端的盒饭托盘110和用以驱动盒饭托盘110水平移动的托盘移动机构。

继续参阅图8，在本发明的一个实施例中，托盘移动机构包括盒饭托盘110、托盘移动电机113、齿轮箱、托盘移动皮带轮机构114和托盘支架，托盘移动电机113与齿轮箱传动配合，齿轮箱的输出端与托盘移动皮带轮机构114的主动轮传动配合，托盘移动皮带轮机构114的皮带与托盘支架连接，盒饭托盘110安装于托盘支架上，齿轮箱为传动领域的公知技术，不做赘述。

托盘移动机构工作时，托盘移动电机113带动齿轮箱工作，齿轮箱带动托盘移动皮带轮机构114工作，托盘移动皮带轮机构114的皮带带动托盘支架连同盒饭托盘110平移。

注水注汽模块1工作过程：通过托盘移动机构将盒饭移动至注水棒101下方，然后注水升降机构带动注水棒101下降，由于清洁管102挂在注水棒101上，因此清洁管102会一同下降，当清洁管102底部的注水支撑板107与盒饭上表面相抵时，清洁管102停止下降，而注水棒101会继续下降并伸入盒饭中进行注水或注蒸汽，注水支撑板107起到稳定盒饭的作用。注水完成后，通过清洁管102的进水口1021进水，同时注水升降机构带动注水棒101上移，清洁管102与注水棒101之间的清水会对注水棒101进行清洗，这部分水会进入盒饭（这部分水虽然混合了食物，但依然是干净的），接着注水棒101通过卡环将弹簧104压缩到一定程度后带动清洁管102上升，最终托盘移动机构将盒饭移动至出货区域供人取货。

继续参阅图9-图11，加热介质供应模块2用以为注水注汽模块1供应加热介质，其包括加热安装架201，加热安装架201上设置水箱202、出水泵203、加热单元、第二电磁阀204、回流泵205和温度传感器，水箱202、出水泵203、加热单元、第二电磁阀204和回流泵205依次通过管路连接，回流泵205与水箱202通过管路连接，第二电磁阀204配合连接加热介质出口212，加热介质出口212通过管路与注水注汽模块1的注水接头115和进水口1021连接，通过相应的电磁阀控制分别为注水注汽模块1供热水和蒸汽，温度传感器安装于加热介质出口212上，用以检测加热介质出口212的出水温度。

第二电磁阀204为二位三通阀，其具有出加热介质状态和回流状态，当温度传感器检测到介质符合温度要求时，第二电磁阀204变为出加热介质状态，经加热单元加热后的介质经第二电磁阀204从加热介质出口212排出。当温度传感器检测到介质不符合温度要求时，第二电磁阀204变为回流状态，经加热单元加热后的介质经第二电磁阀204和回流泵205回流至水箱202。

可以理解，在上述技术方案中，加热介质供应模块2将各部件集成于加热安装架201上，形成模块化结构，便于整体拆装、更换和维护。而且加热介质供应模块2通过温度传感器检测出水温度，使不符合要求的介质通过第二电磁阀204、气液分离器和回流泵205回流水箱202，实现资源回收。

继续参阅图9和图10，在本发明的一个实施例中，加热安装架201上还设置取水泵206和取水流量计207，取水泵206分别与水箱202和取水流量计207通过管路连接，取水流量计207还通过管路外接水桶8，取水泵206将水桶8中的纯水抽送至水箱202中，取水流量计207用以检测取水泵206的取水流量，从而判断水桶8中是否还有水。

继续参阅图1和图2，在本发明的一个实施例中，加热单元包括热水加热器208和蒸汽加热器209，加热安装架201上还设置第一电磁阀210，出水泵203与第一电磁阀210通过管路连接，第一电磁阀210分别与热水加热器208和蒸汽加热器209通过管路连接，第二电磁阀204分别与热水加热器208和蒸汽加热器209通过管路连接，出水泵203上设置稳压阀215，稳压阀215用于稳定出水压力。

第一电磁阀210具有第一导通状态和第二导通状态，当第一电磁阀210处于第一导通状态时，其仅为热水加热器208供水，当第一电磁阀210处于第二导通状态时，其仅为蒸汽加热器209供水。

继续参阅图9和图10，在本发明的一个实施例中，热水安装架上还设置汽液分离器211，汽液分离器211分别与第二电磁阀204、回流泵205和加热介质出口212通过管路连接，其用以分离汽液，水汽流入加热介质出口212，液体由回流泵205送回水箱202。

继续参阅图9和图10，在本发明的一个实施例中，加热安装架201上设置出水流量计213，出水流量计213通过管路连接于水箱202与第一电磁阀210之间，用以检测出水泵203的出水流量。

进一步地，在本发明的一个实施例中，水箱202上内置预热加热器，对水箱202内的水进行预热。

继续参阅图9和图10，在本发明的一个实施例中，水箱202上端设置灭菌单元214。

具体地，本发明的加热安装架201包括底座和设置于底座上的竖板，回流泵205、出水泵203、取水泵206、取水流量计207、第一电磁阀210、出水流量计213安装于底座上，水箱202安装于竖板上，热水加热器208、第二电磁阀204、蒸汽加热器209、汽液分离器211安装于水箱202上。

本发明具有热水加热模式和蒸汽加热模式，采用热水加热模式的工作流程为：水桶8→取水流量计207→取水泵206→水箱202→出水流量计213→出水泵203→第一电磁阀210→热水加热器208→第二电磁阀204→加热介质出口212，温度传感器检测出水温度，当水温达标时，水经第二电磁阀204，从加热介质出口212排出，当水温不达标时，水路为：第二电磁阀204→汽液分离器211→回流泵205→水箱202。

蒸汽加热模式的工作流程为：水桶8→取水流量计207→取水泵206→水箱202→出水流量计213→出水泵203→第一电磁阀210→蒸汽加热器209→第二电磁阀204→加热介质出口212，温度传感器检测蒸汽温度，当蒸汽温度达标时，蒸汽经第二电磁阀204，从加热介质出口212排出，当水温不达标时，蒸汽经第二电磁阀204排入汽液分离器211，汽液分离器211分离出的水由回流泵205抽回水箱202，汽液分离器211分离出的蒸汽直接进入加热介质出口212，从加热介质出口212排出。

继续参阅图12和图13，在本发明的一个实施例中，运货模块5包括运货支架501，运货支架501上设置运货升降模组，运货升降模组上设置运货横移模组，运货升降模组用以带动运货横移模组升降，运货横移模组用以承载和水平移送盒饭；运货升降模组包括运货升降皮带轮机构502和配重件503，运货升降皮带轮机构502一侧与运货横移模组连接，另一侧与配重件503连接，运货升降皮带轮机构502带动运货横移模组和配重件503相向或反向移动。

具体地，运货升降模组还包括运货升降导轨504、传动轴508、运货升降电机509、运货升降座510，运货升降皮带轮机构502有两组，分设于运货支架501左右两侧，运货升降电机509为步进电机，其以公知的方式与横向设置的传动轴508传动配合，传动轴508的左右两端分别与两个运货升降皮带轮机构502的主动轮传动配合，运货升降导轨504有两组，分别竖直铺设于运货支架501左右两侧，运货升降座510和配重件503均与运货升降导轨504滑动配合，运货升降座510支撑连接运货横移模组。运货横移模组包括运货托架505、运货横移皮带轮机构507和运货皮带输送机506，运货托架505与运货升降座510连接，运货皮带输送机506横向滑动连接于运货托架505上，运货横移皮带轮机构507设置于运货托架505并位于运货皮带输送机506下端，运货皮带输送机506的长度大于等于存货模块4的宽度，运货皮带输送机506的长度能够保证任意一个从存货模块4掉落下来的盒饭都会落到运货皮带输送机506上，运货横移皮带轮机构507的皮带与运货皮带输送机506的机架连接，能够带动运货皮带输送机506横移。

可以理解，在上述技术方案中，本发明的运货模块配备了配重件503，如果在运行过程突然运货升降电机509断电，配重件503能起到平衡作用，防止运货横移模组向下掉落。而且横移模组和配重件503一前一后设置，还能有效分解运货模块整体受力平衡，规避步进电机单边受力的问题

本发明制作饭食过程：消费者选好盒饭后，运货升降模组带动运货皮带输送机506移动至该盒饭下端，盒饭掉落到运货皮带输送机506上，然后运货升降模组带动运货皮带输送机506移动至第一加热区域的高度，之后运货横移皮带轮机构507带动运货皮带输送机506往第一加热区域方向移动，使运货皮带输送机506部分伸入微波炉模块6内，接着运货皮带输送机506将其上的盒饭送到微波炉模块6内进行加热，微波炉模块6内配置常规的推送机构，在加热结束后将盒饭推送至对应的出货区域，出货门模块7打开后，消费者取走盒饭。

本发明制作面食过程：消费者选好盒饭后，运货升降模组带动运货皮带输送机506移动至该盒饭下端，盒饭掉落到运货皮带输送机506上，然后运货升降模组带动运货皮带输送机506移动至第二加热区域的高度，之后运货横移皮带轮机构507带动运货皮带输送机506往第二加热区域方向移动，使运货皮带输送机506部分伸入第二加热区域内，接着运货皮带输送机506将其上的盒饭送到盒饭托盘110上，然后注水注汽模块1对盒饭注水和注蒸汽，从而加热盒饭，加热结束后，盒饭托盘110带动盒饭进入对应的出货区域，出货门模块7打开后，消费者取走盒饭。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。