阅读说明：本技术 一种蔬果多功能一体自动售卖机 (Multi-functional integrative vending machine of vegetables and fruits ) 是由 尹世和 于 2019-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种蔬果多功能一体自动售卖机,包括蔬果处理工作台、机械手、机械手运动机构、活动组件架、扫描识别功能传感器、清洗喷管、削皮切削功能的活动组件、蔬果固定座、竖向刀、横向刀、去核刀、送碗装置、进出模块、清洗装置、送碗盖装置。对蔬果进行削皮切削时,蔬果相对于所述蔬果处理工作台静止,避免蔬果汁飞溅；所述削皮切削功能的活动组件根据扫描识别功能的活动组件的扫描识别结果可以适应不同形状的蔬果；机械手带动清洗喷管可清洗蔬果、竖向刀、横向刀、去核刀和蔬果固定座,机械手和机械手所夹持的削皮切削功能的活动组件可以移动到清洗装置内进行清洗,保持机器清洁卫生,避免滋生细菌。(The invention relates to a multifunctional integrated automatic vegetable and fruit vending machine which comprises a vegetable and fruit processing workbench, a mechanical arm movement mechanism, a movable assembly frame, a scanning recognition function sensor, a cleaning spray pipe, a movable assembly with peeling and cutting functions, a vegetable and fruit fixing seat, a vertical knife, a transverse knife, a kernel removing knife, a bowl feeding device, an inlet and outlet module, a cleaning device and a bowl feeding cover device. When peeling and cutting are carried out on the vegetables and the fruits, the vegetables and the fruits are static relative to the vegetable and fruit processing workbench, so that the vegetables and the fruits are prevented from splashing; the movable assembly with the peeling and cutting functions can adapt to the vegetables and fruits with different shapes according to the scanning and identifying result of the movable assembly with the scanning and identifying functions; the manipulator drives and washs spray tube and can wash vegetables and fruits, vertical sword, horizontal sword, the sword of denucleating and vegetables and fruits fixing base, and the movable assembly of the cutting function of peeling that manipulator and manipulator centre gripping can remove and wash in the belt cleaning device, keeps machine sanitation and hygiene, avoids breeding the bacterium.)

一种蔬果多功能一体自动售卖机

技术领域

本发明涉及食品加工机械领域，尤其是一种蔬果多功能一体自动售卖机。

背景技术

目前，蔬果自动售卖机是商业自动化的常用设备，它不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，是一种全新的商业零售形式，又被称为24小时营业的微型超市；

在蔬果加工领域，市场上缺乏自动扫描识别、清洗、削皮、切块、去核、售卖等多功能一体化设备，大部分机器只涉及其中的部分工序，存在如下缺点1.缺乏对机器进行定时清洁工序；2.缺乏应对形状差异较大的水果的削皮工序不能很好适应不同种类的蔬果的加工；3.机器在进行削皮工序过程中，蔬果旋转运动，成蔬果汁容易飞溅，给用户带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种蔬果多功能一体自动售卖机，包括自动扫描识别、清洗、削皮、切块、去核及售卖功能以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种蔬果多功能一体自动售卖机， 包括蔬果处理工作台和机械手，所述蔬果处理工作台上方设有机械手运动机构及活动组件架，所述蔬果处理工作台上设有蔬果固定座、去核刀和进出模块；所述蔬果处理工作台旁边设有送碗装置；所述活动组件架用于存放活动组件，所述活动组件包括削皮切削功能的活动组件；所述机械手上固定有清洗喷管；

所述机械手可以夹持所述削皮切削功能的活动组件、蔬果、碗具、所述进出模块；

所述机械手运动机构与所述机械手连接，用于带动所述机械手在所述蔬果处理工作台上方运动；

所述扫描识别功能传感器用于对蔬果进行扫描、识别；

所述削皮切削功能的活动组件用于对蔬果进行削皮，并对蔬果进行切削、切片和/或切块，由所述机械手夹持后随着所述机械手在蔬果处理工作台上方运动；

所述蔬果固定座用于固定蔬果；

所述去核刀用于为有核蔬果在机械手夹持下去核；

所述送碗装置用于存放碗具，所述机械手将处理好蔬果放进碗具后，再将碗具从所述送碗装置中拿走，放到所述进出模块上；

所述进出模块用于将盛放处理好蔬果的碗具送出所述蔬果处理工作台，并可作为客户自带的未处理的蔬果的入口；

所述清洗喷管用于清洗蔬果、所述蔬果固定座、所述去核刀，并可向所述送碗装置中的碗具添加清水、盐水、糖水等液体，在所述机械手的带动下随着所述机械手在所述蔬果处理工作台上方运动。

进一步的，所述蔬果处理工作台上还设有竖向刀、横向刀，分别用于为无核蔬果在机械手夹持下切块、切片。

进一步的，所述活动组件架根据使用要求还可增加不同功能的活动组件，其包括活动组件架定位机构，所述活动组件架定位机构前端设有活动组件架定位磁铁用于与所述活动组件连接；

所述削皮切削功能的活动组件包括削皮切削功能的活动组件杆，所述削皮切削功能的活动组件杆上设有水平横向刀、垂直横向刀、侧面削皮刀及顶面底面削皮刀；

所述削皮切削功能的活动组件杆上设有活动组件定位磁铁与活动组件架定位磁铁活动连接。

进一步的，所述机械手包括机械手夹持座机构、夹持测力机构、铰接机构、机械手旋转电机、机械手夹持电机、机械手框架机构，所述机械手夹持座机构上设有夹持爪，所述夹持爪上设有夹持弹片，所述机械手框架机构上设有导管接头，所述机械手旋转电机驱动所述机械手夹持座机构作旋转运动，所述机械手夹持电机通过所述夹持测力机构和所述铰接机构驱动所述夹持爪运动，所述夹持测力机构测量夹持力度。

进一步的，所述机械手运动机构的实现方式为三个相互垂直的移动副组成的直角坐标型机械臂、三个并联臂和三个移动副组成的并联臂结构、一个转动副和两个移动副组成的圆柱坐标型机械臂、动力型旋转关节和前、下两臂组成的关节型机械臂或两个转动副和一个移动副组成的极坐标型机械臂中的一种。

进一步的，所述进出模块包括称重模块，所述称重模块用于获取盛放处理好蔬果的碗具、未处理的蔬果的重量信息。

进一步的，还包括清洗装置，所述清洗装置设置于所述蔬果处理工作台旁边，所述清洗装置包括喷管、水槽，所述机械手和所述机械手夹持的所述削皮切削功能的活动组件移动进所述清洗装置内进行清洗，清洗完成后所述机械手以旋转所述机械手夹持座机构的方式对所述夹持爪、所述夹持弹片、所述削皮切削功能的活动组件进行甩干。

进一步的，还包括蔬果存放回转库、蔬果存放回转库动力柄，所述蔬果存放回转库设置于所述蔬果处理工作台旁边，所述蔬果存放回转库包括回转库主体、蔬果固定板，所述蔬果固定板用于存放蔬果，所述机械手将所述蔬果固定板抽出至所述蔬果处理工作台上方，然后夹走其中存放的蔬果，再将所述蔬果固定板推回所述回转库主体；所述蔬果存放回转库动力柄设置在所述蔬果处理工作台上，所述蔬果存放回转库动力柄与所述蔬果存放回转库连接，所述机械手通过转动所述蔬果存放回转库动力柄为蔬果存放回转库提供动力。

进一步的，还包括送碗盖装置，所述送碗盖装置设置于所述蔬果处理工作台旁边，所述送碗盖装置用于存放碗盖，所述机械手将碗盖从所述送碗盖装置中拿走，盖到所述送碗装置中的碗具上；

进一步的，还包括气体喷管，所述气体喷管设置于所述送碗装置上，用于向所述送碗装置中的碗具添加保护性气体，以延长已处理蔬果的保质期。

进一步的，还包括送牙签装置，所述送牙签装置设置于蔬果处理工作台上方，送牙签装置用于在机械手和进出模块的作用下向盛放处理好蔬果的碗具送出牙签。

本发明的有益效果在于：本发明能实现自动扫描识别、清洗、削皮、切块、去核及售卖等多功能一体，在对蔬果进行削皮切削时，蔬果固定于蔬果固定坐上，机械手夹持削皮切削功能的活动组件用于对蔬果进行削皮，并对有核蔬果进行切削、切片和/或切块后利用去核刀进行去核，利用竖向刀、横向刀对无核蔬果进行切片和/切块，蔬果相对于所述蔬果处理工作台静止，避免蔬果汁飞溅；削皮切削功能的活动组件根据扫描识别功能传感器对蔬果扫描、识别的结果围绕蔬果运动，适应不同形状的蔬果；清洗喷管可由所述机械手带动清洗蔬果、竖向刀、横向刀去核刀、和蔬果固定座，机械手和机械手所夹持的削皮切削功能的活动组件可以移动到清洗装置内进行清洗，更好保持机器清洁卫生，避免滋生细菌。

附图说明

图1为本发明一种蔬果多功能一体自动售卖机立体结构示意图。

图2为本发明机械手将蔬果固定板抽出至蔬果处理工作台上方时的状态示意图。

图3为本发明清洗喷管对蔬果进行清洗时的状态示意图。

图4为本发明机械手夹持削皮切削功能的活动组件对蔬果顶面进行削皮时的状态示意图。

图5为本发明机械手夹持削皮切削功能的活动组件对蔬果侧面进行削皮时的状态示意图。

图6为本发明机械手夹持削皮切削功能的活动组件对蔬果进行横向切削时的状态示意图。

图7为本发明机械手夹持削皮切削功能的活动组件对蔬果进行竖向切削时的状态示意图。

图8为本发明机械手和机械手夹持的削皮切削功能的活动组件移动进清洗装置内进行清洗时的状态示意图。

图9为本发明机械手夹挂有核蔬果到去核刀上去核时的状态示意图。

图10为本发明机械手将盛放处理好蔬果的碗具从送碗装置中拿走时的状态示意图。

图11为本发明机械手夹持进出模块将盛放处理好蔬果的碗具送出时的状态示意图。

图12为本发明机械手将碗盖从所述送碗盖装置中拿走后盖到送碗装置中的碗具上的状态示意图。

图13为本发明机械手夹持进出模块将盖上碗盖的盛放处理好蔬果的碗具送出时的状态示意图。

图14为本发明送牙签装置在机械手和进出模块的作用下向盛放处理好蔬果的碗具送出牙签时的状态示意图。

图15为本发明机械手转动所述蔬果存放回转库动力柄为蔬果存放回转库提供动力时内部结构示意图。

图16为本发明机械手闭合状态时的结构示意图。

图17为本发明机械手在清洗喷管对准导管接头后张开状态时的结构示意图。

图18为本发明活动组件存放于活动组件架时的部分剖面示意图。

图19为本发明削皮切削功能的活动组件的部分剖面结构示意图。

图20为本发明机械手夹持削皮切削功能的活动组件时的部分剖面示意图。

图中符号说明：

1-蔬果处理工作台；2-机械手；3-机械手运动机构；4-活动组件架；5-扫描识别功能传感器；6-清洗喷管；7-削皮切削功能的活动组件；8-蔬果固定座；9-竖向刀；10-横向刀；11-去核刀；12-送碗装置；13-进出模块；14-送牙签装置；15-清洗装置；16-蔬果存放回转库；17-蔬果存放回转库动力柄；18-送碗盖装置；20-导管接头；21-气体喷管；30-蔬果；31-碗具；32-牙签；33-碗盖；201-机械手夹持座机构；202-夹持爪；203-夹持弹片；204-夹持测力机构；205-铰接机构；206-机械手旋转电机；207-机械手夹持电机；208-机械手框架机构；301-移动副；401-活动组件架定位机构；402-活动组件架定位磁铁；410-活动组件定位磁铁；701-削皮切削功能的活动组件杆；702-水平横向刀；703-垂直横向刀；704-侧面削皮刀；705-顶面底面削皮刀；1301-称重模块；1302-进出主体；1303-进出导轨滑台组；1304-进出门机构；1501-喷管；1502-水槽；1601-回转库主体；1602-蔬果固定板。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1-图20所示，本发明提出的一种蔬果多功能一体自动售卖机，主要包括蔬果处理工作台1、机械手2、机械手运动机构3、活动组件架4、扫描识别功能传感器5、清洗喷管6、削皮切削功能的活动组件7、蔬果固定座8、去核刀11、送碗装置12、进出模块13；优选的，还包括竖向刀9、横向刀10、送牙签装置14、清洗装置15、蔬果存放回转库16、蔬果存放回转库动力柄17、送碗盖装置18、气体喷管21，蔬果可以为有核蔬果，如苹果、梨子、桃子、冬瓜、南瓜等，无核蔬果如火龙果、番石榴、西红柿等；

机械手运动机构3设置于蔬果处理工作台1上方，优选的，机械手运动机构3的实现方式为直角坐标型机械臂，包括三个相互垂直的移动副301，移动副为在平面内作一种相对移动的一种低副。其中，机械手运动机构的实现方式可替换为三个并联臂和三个移动副组成的并联臂结构、一个转动副和两个移动副组成的圆柱坐标型机械臂、动力型旋转关节和前、下两臂组成的关节型机械臂、两个转动副和一个移动副组成的极坐标型机械臂中的一种。

如图2、图9、图10、图11、图16、图17、图20所示，机械手2与机械手运动机构3连接，机械手2在机械手运动机构3的作用下可在蔬果处理工作台1上方运动，机械手2包括机械手夹持座机构201、夹持爪202、夹持弹片203、夹持测力机构204、铰接机构205、机械手旋转电机206、机械手夹持电机207、机械手框架机构208，机械手旋转电机206可以驱动机械手夹持座机构201作旋转运动，机械手夹持电机207可通过夹持测力机构204和铰接机构205驱动夹持爪202运动，夹持测力机构204可以测量夹持力度，机械手2可以夹持削皮切削功能的活动组件7、进出模块13、蔬果30、碗具31。

如图1及图18所示，活动组件架4设置于蔬果处理工作台1上方，活动组件架4包括活动组件架定位机构401、活动组件架定位磁铁402，用于存放削皮切削功能的活动组件7。

如图1、图8所示，扫描识别功能传感器5固定于蔬果处理工作台1上，用于对蔬果30进行扫描、识别。

如图3、图16及图17所示，清洗喷管6安装于机械手2上，可随着机械手2在蔬果处理工作台1上方运动，用于清洗蔬果30、竖向刀9、横向刀10、去核刀11、蔬果固定座8，并可向送碗装置12中的碗具31添加清水、盐水、糖水等液体；机械手2上还设有导管接头20，机械手2闭合状态时，清洗喷管6和导管接头20分离开；机械手2通过旋转使清洗喷管6对正导管接头20后，机械手2张开状态时，清洗喷管6和导管接头20接合并导通。

如图1、图4、图5、图6、图7、图18、图19、图20所示，削皮切削功能的活动组件7存放于活动组件架4，可由机械手2夹持后随着机械手2在蔬果处理工作台1上方运动，用于对蔬果30进行削皮、切削，进行削皮、切削工序时蔬果30相对与蔬果处理工作台1静止，削皮切削功能的活动组件根据蔬果30形状围绕蔬果30运动，削皮切削功能的活动组件7包括削皮切削功能的活动组件杆701、水平横向刀702、垂直横向刀703、侧面削皮刀704、顶面底面削皮刀705、活动组件定位磁铁410。

如图1、图3及图9所示，蔬果固定座8设置于所述蔬果处理工作台1，蔬果固定座8用于固定蔬果30；竖向刀9设置于蔬果处理工作台1，竖向刀9用于在机械手2的作用下切削蔬果30；横向刀10设置于蔬果处理工作台1，横向刀10用于在机械手2的作用下切削蔬果30；去核刀11设置于蔬果处理工作台1，去核刀11用于在机械手2的作用下为蔬果30去核。

如图10及图11所示，送碗装置12设置于蔬果处理工作台1旁边，送碗装置12用于存放碗具31，机械手2将处理好蔬果30放进碗具31后，机械手2将盛放处理好蔬果30的碗具31从送碗装置12中夹持走，放到进出模块13上。

如图13及图14所示，进出模块13设置于蔬果处理工作台1，进出模块13包括称重模块1301、进出主体1302、进出导轨滑台组1303、进出门机构1304，用于在机械手2的作用下将盛放处理好蔬果30的碗具31送出蔬果处理工作台1，并可作为客户自带的未处理的蔬果30的入口。

如图9、图10、图12、图13所示，送碗盖装置18设置于蔬果处理工作台1旁边，送碗盖装置18用于存放碗具33，根据客户要求若需要盖上碗盖33时，机械手2将碗盖33从送碗盖装置18中拿走后，盖到送碗装置12中的碗具31上，在机械手2将处理好好的蔬果30放进碗具31到机械手2将碗盖33盖到上的过程中，气体喷管21向碗具31中添加保护性气体，以延长已处理好的蔬果30的保质期。

如图1、图11、图13、图14所示，送牙签装置14设置于蔬果处理工作台1上方，送牙签装置14用于在机械手2和进出模块13的作用下向盛放处理好蔬果30的碗具31送出牙签32。

如图2及图10所示，清洗装置15设置于蔬果处理工作台1旁边，清洗装置15包括喷管1501、水槽1502，用于清洗机械手2和机械手2所夹持的削皮切削功能的活动组件7，机械手2和机械手2夹持的所述削皮切削功能的活动组件7可以移动进清洗装置15内进行清洗，清洗完成后所述机械手2以旋转所述机械手夹持座机构201的方式对夹持爪202、夹持弹片203、削皮切削功能的活动组件7进行甩干。

如图1、图2、图13及图14所示，蔬果存放回转库16设置于蔬果处理工作台1旁边，蔬果存放回转库16包括回转库主体1601、蔬果固定板1602，蔬果固定板1602用于存放蔬果30，机械手2可将蔬果固定板1602抽出至蔬果处理工作台1上方，然后夹走其中存放的蔬果30，再将蔬果固定板1602推回回转库主体1601；蔬果存放回转库动力柄17设置于蔬果处理工作台1，蔬果存放回转库动力柄17与蔬果存放回转库16连接，机械手2通过转动蔬果存放回转库动力柄17为所述蔬果存放回转库16提供动力。

本发明的工作原理如下：

机械手2夹持蔬果存放回转库动力柄17，并通过旋转蔬果存放回转库动力柄17为蔬果存放回转库16提供动力，以控制蔬果存放回转库16，蔬果30存放在蔬果存放回转库16中，并安放在蔬果固定板1602上；

蔬果处理工作时，机械手2将蔬果固定板1602抽出至蔬果处理工作台1上方，然后夹持走其中安放的蔬果30，再将蔬果固定板1602推回回转库主体1601，随后机械手2将所夹持的蔬果30移动到扫描识别功能传感器5的感应区域后，机械手2旋转蔬果30，使扫描识别功能传感器5获得蔬果30的外形信息，通过扫描识别功能传感器5进行扫描识别后，机械手2将蔬果30按插在蔬果固定座8上以固定蔬果30；

随后机械手2使清洗喷管6对正导管接头20后张开，清洗喷管6和导管接头20接合导通，清洗喷管6在机械手2的带动下对蔬果30进行清洗，清洗完成后机械手2闭合， 清洗喷管6和导管接头20分离；

随后机械手2夹持削皮切削功能的活动组件7，夹持后，在机械手2的带动下削皮切削功能的活动组件7根据蔬果30形状使用侧面削皮刀704和顶面底面削皮刀705对蔬果30进行削皮，也可根据客户要求使用水平横向刀702和垂直横向刀703对蔬果30进行切削，削皮、切削过程中蔬果30固定蔬果固定座上，相对于蔬果处理工作台静止，削皮、切削过程中可以通过扫描识别功能传感器5获得蔬果30的状态和形状信息；

削皮、切削完成后机械手2带动削皮切削功能的活动组件7移动进清洗装置15内，清洗装置15通过喷管1501对机械手中的夹持爪202、夹持弹片203和削皮切削功能的活动组件7进行清洗，清洗完成后机械手2带动削皮切削功能的活动组件7旋转以进行甩干，接着机械手2将削皮切削功能的活动组件7放回活动组件架4；

随后机械手2夹持削皮、切削后的蔬果30，将蔬果30带离蔬果固定座8，如蔬果30为有核蔬果，机械手2则夹持蔬果30移动到去核刀11上方，并在蔬果30轴心对准去核刀11后向下运动，对蔬果30进行去核；若蔬果30为不用去核的种类，则机械手2夹持蔬果30后相对于竖向刀9或横向刀10运动，使竖向刀9或横向刀10切削蔬果30；通过水平横向刀702、垂直横向刀703、去核刀11、竖向刀9、横向刀10的其中一个或多个刀具处理后蔬果30即可根据客户要求切成片状、块状、半球状或整体球状；

处理后的蔬果30在机械手2夹持的作用下保持不散开的状态送到送碗装置12存放的碗具31上方，机械手2松开，处理好的蔬果30掉进碗具31；

根据客户要求可以通过清洗喷管6向盛放处理好的蔬果30的碗具31中添加添加清水、盐水、糖水等液体；

根据客户要求可以为盛放处理好的蔬果30的碗具31盖上碗盖33，机械手2将碗盖33从送碗盖装置18中拿走后，盖到送碗装置12中的盛放处理好的蔬果30的碗具31上；在机械手2将处理好蔬果30放进碗具31到机械手2将碗盖33盖到上的过程中，气体喷管21向碗具31中添加保护性气体，以延长已处理好的蔬果30的保质期；

接着机械手2将盛放处理好的蔬果30的碗具31从送碗装置12中夹持走，放到进出模块13中的称重模块上1301；

随后机械手2夹持进出模块13中的进出主体1302，带动进出主体1302将盛放处理好的蔬果30的碗具31送出蔬果处理工作台1，过程中送牙签装置14在机械手2和进出模块13的作用下向盛放处理好的蔬果30的碗具31送出牙签32；

在客户拿走盛放处理好的蔬果30的碗具31后机械手2带动进出主体1302退回蔬果处理工作台1；

随后在机械手2的带动下清洗喷管6对竖向刀9、横向刀10、去核刀11、蔬果固定座8进行清洗；

随后机械手2移动进清洗装置15内，清洗装置15通过喷管1501对机械手2中的夹持爪202、夹持弹片203进行清洗，清洗完成后机械手2以旋转的方式进行甩干。

综上所述，本发明提供的一种蔬果多功能处理设备，能实现自动扫描识别、清洗、削皮、切块及去核等多功能一体，在对蔬果30进行削皮切削时，蔬果30固定于蔬果固定坐8上，机械手2夹持削皮切削功能的活动组件7用于对蔬果30进行削皮，并对有核蔬果30进行切削、切片和/或切块后利用去核刀11进行去核，利用竖向刀9、横向刀10对无核蔬果30进行切片和/切块，蔬果30相对于所述蔬果处理工作台1静止，避免蔬果汁飞溅；削皮切削功能的活动组件7根据扫描识别功能传感器5对蔬果30扫描、识别的结果围绕蔬果30运动，适应不同形状的蔬果30；清洗喷管6可由所述机械手2带动清洗蔬果30、竖向刀9、横向刀10、去核刀11、蔬果固定座8，机械手2和机械手2所夹持的削皮切削功能的活动组件7可以移动到清洗装置15内进行清洗，更好保持机器清洁卫生，避免滋生细菌；气体喷管21可在机械手2将处理好蔬果30放进碗具31到机械手2将碗盖33盖到上的过程中向碗具31中添加保护性气体，延长已处理好的蔬果30的保质期；另外设有送牙签装置14，用于在机械手2和进出模块13的作用下向盛放处理好蔬果30的碗具31内送出牙签32，更加方便。

本实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）中各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。