阅读说明：本技术 一种人机互动的智能糖画机 (Man-machine interactive intelligent sugar painting machine ) 是由 刘晓雄 黄健 潘金 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种人机互动的智能糖画机,包括箱体,箱体安装有机械手、下糖装置、画板和控制装置,画板安装于下糖装置的下方,下糖装置包括糖盒、糖量控制机构、加热机构和旋转机构；机械手的输出端与糖盒连接,糖量控制机构安装于糖盒,旋转机构安装于糖盒的上端,糖盒的下端安装有喷头,喷头安装有所述加热机构,糖量控制机构的一端伸入糖盒与旋转机构的输出端连接,糖量控制机构的第二端伸入喷头与加热机构连接；机械手包括安装架、升降机构和移动机构,安装架安装于箱体,提高了下糖加热稳定性、降低了故障率和维修成本、操作简单、避免了糖浆堵塞、材料浪费的现象,还增加了互动性和趣味性、更好地满足了用户的需求。(The invention discloses a man-machine interactive intelligent sugar painting machine, which comprises a box body, wherein the box body is provided with a mechanical arm, a sugar feeding device, a drawing board and a control device, the drawing board is arranged below the sugar feeding device, and the sugar feeding device comprises a sugar box, a sugar quantity control mechanism, a heating mechanism and a rotating mechanism; the output end of the manipulator is connected with the sugar box, the sugar quantity control mechanism is arranged on the sugar box, the rotating mechanism is arranged at the upper end of the sugar box, the lower end of the sugar box is provided with the spray head, the heating mechanism is arranged on the spray head, one end of the sugar quantity control mechanism extends into the sugar box to be connected with the output end of the rotating mechanism, and the second end of the sugar quantity control mechanism extends into the spray head to be connected with the heating mechanism; the manipulator includes mounting bracket, elevating system and moving mechanism, and the mounting bracket is installed in the box, has improved down sugar heating stability, has reduced fault rate and cost of maintenance, easy operation, has avoided the phenomenon that syrup blockked up, the material is extravagant, has still increased interactive and interesting, has satisfied user's demand better.)

一种人机互动的智能糖画机

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其是涉及一种人机互动的智能糖画机。

背景技术

糖画是一种民间传统手艺，由于其制作难度，对于糖画的制做手艺流传具有局限性，由此出现了糖画机代替糖画手艺人。现有的糖画机不仅有采用糖作为原料进行糖画制作，也有采用巧克力作为原料进行糖画制作，虽然现有的糖画机制作速度快，结构简单，操作方便，但是仍然有以下缺陷：

1、现有糖画机的下糖机构主要是依靠糖浆的重力作为原动力下糖，所以糖丝的大小依靠机器的运行速度进行控制，该方式控制糖画绘制，导致绘制的糖画不精细，及绘制过程呆板，糖画线条单一，没有粗细之分，缺乏灵动和观赏性，容易造成糖浆的浪费。

2、糖画机在起始加热和结束加热时，无法控制糖浆的流出，没有相应的控制阀门结构，容易造成糖浆的浪费，也是原材料的浪费，成本增加。储糖筒没有密封结构，食品的卫生得不到保障。

3、现有的糖画机的下糖机构，对糖浆加热主要起到保温作用，预防糖浆凝固，温度过高，容易出现焦糖；温度过低，容易引起堵塞，且溶解不均匀，温度难以控制，导致出现故障的现象较多，维修成本高。除此，对于糖浆的熬制也有较高要求，反沙的糖熔点提高，导致严重堵料及极难清洗。

4、目前市面上的糖画机都是按预设的好图案进行糖画，可选糖画图案较少，并不能满足大众的喜好，消费者难以选到喜好的图案，其次糖画过程过于呆板，缺乏互动性。

因此有必要予以改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种人机互动的智能糖画机，提高了下糖加热稳定性、降低了故障率和维修成本、操作简单、避免了糖浆堵塞、材料浪费的现象，还增加了互动性和趣味性、更好地满足了用户的需求。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种人机互动的智能糖画机，包括箱体，箱体安装有机械手、下糖装置、画板和控制装置，下糖装置安装于机械手的输出端，画板安装于下糖装置的下方，下糖装置包括糖盒、糖量控制机构、加热机构和旋转机构；

机械手的输出端与糖盒连接，糖量控制机构安装于糖盒，旋转机构安装于糖盒的上端，糖盒的下端安装有喷头，喷头安装有所述加热机构，糖量控制机构的一端伸入糖盒与旋转机构的输出端连接，糖量控制机构的第二端伸入喷头与加热机构连接；

机械手包括安装架、升降机构和移动机构，安装架安装于箱体，升降机构与安装架连接，移动机构的第一端上下滑动安装于安装架，升降机构的输出端与移动机构的第一端连接，移动机构的第二端与糖盒连接。

进一步的技术方案中，所述旋转机构包括固定架和旋转电机，固定架安装于所述糖盒的顶部，旋转电机安装于固定架的顶部，旋转电机的输出端与所述糖量控制机构连接；

所述糖量控制机构包括螺旋杆，螺旋杆的上端部与所述旋转机构的输出端连接，螺旋杆的下端部抵顶于喷头的出口，螺旋杆设置有用于搅动糖浆的搅动组件。

进一步的技术方案中，所述旋转电机的转轴安装有联轴器，联轴器的第一端与旋转电机的转轴连接，联轴器的第二端连接有一连接杆，连接杆安装有一集电环，连接杆的上端部与联轴器连接，连接杆的下端部与所述螺旋杆的上端部连接。

进一步的技术方案中，所述螺旋杆的顶部开有一连接孔，螺旋杆的侧壁开有一倾斜的环形通槽，环形通槽与连接孔连通，环形通槽安装有定位销，所述连接杆***连接孔内与定位销连接，当旋转电机正转时，定位销位于环形通槽的底部，当旋转电机反转时，定位销位于环形通槽的顶部。

进一步的技术方案中，所述加热机构包括中空的加热圈，加热圈内设置有加热件和温度传感器，加热圈套于加热件，加热件的顶部与所述糖盒连接，所述喷头与加热件的底部螺接，螺旋杆内安装有加热棒，温度传感器安装于螺旋杆的下端部，喷头呈圆锥状。

进一步的技术方案中，所述搅动组件包括第一旋转叶片层和第二旋转叶片层，第二旋转叶片层设置于第一旋转叶片层的下方，第一旋转叶片层设置有至少三个第一旋转叶片，第二旋转叶片层设置有至少三个第二旋转叶片，每一第二旋转叶片分别设置于两第一旋转叶片中间的下方，第一旋转叶片和所述第二旋转叶片的倾斜角度和方向均为相等。

进一步的技术方案中，所述安装架设置有轨道，所述移动机构的第一端设置有滑块，滑块上下滑动安装于轨道，所述升降机构的输出端伸入安装架与滑块连接。

进一步的技术方案中，所述移动机构包括安装座、第一机械臂、第二机械臂、第一驱动电机和第二驱动电机，所述滑块安装于安装座的第一端，第一机械臂和第一驱动电机安装于安装座的第二端，第一驱动电机的输出端贯穿安装座与第一机械臂的第一端连接，第二驱动电机和第二机械臂安装于第一机械臂的第二端，第二驱动电机的输出端贯穿第一机械臂与第二机械臂的第一端连接，第二机械臂的第二端与所述糖盒连接，第二机械臂与糖盒之间设置有隔热片。

进一步的技术方案中，所述糖盒包括盒体、上盖和翻盖，上盖和翻盖分别盖合于盒体，翻盖枢接于上盖。

进一步的技术方案中，所述箱体设置有旋转玻璃门和旋转正门，旋转玻璃门设置于箱体左侧，旋转正门设置于箱体正前方，控制装置包括设置于画板下方的主机、视觉分析系统和触摸显示屏，触摸显示屏安装于旋转正门，视觉分析系统包括摄像头和纸托板，旋转正门开有进纸口和进画口，进画口与画板连接，纸托板和摄像头分别安装于主机内，进纸口与纸托板连接，摄像头朝向纸托板，摄像头与主机电连接。

采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明通过出糖量控制机构的螺旋杆控制糖量的大小和即停，能更好的控制糖画线条的粗细，利于糖画图形的造型和线条的连贯性，避免了因加热机构停止工作时流出过多糖浆造成的浪费和糖画上堆积的现象，同时其独特的加热方式，利于糖浆顺畅流出，不易焦糖。提高了下糖加热稳定性、降低了故障率和维修成本、操作简单、避免了糖浆堵塞、材料浪费的现象，还增加了互动性和趣味性、更好地满足了用户的需求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种人机互动的智能糖画机的结构示意图。

图2是本发明的机械手和下糖装置的结构示意图

图3是下糖装置的示意图。

图4是下糖装置的分解示意图。

图中：

1-箱体、11-画板、12-旋转玻璃门、13-旋转正门、131-进纸口、132-进画口；

2-机械手、21-安装架、211-轨道、22-升降机构、23-移动机构、231-滑块232-安装座、233-第一机械臂、234-第二机械臂、235-第一驱动电机、236-第二驱动电机；

3-下糖装置、31-糖盒、311-盒体、312-上盖、313-翻盖、32-糖量控制机构、321-螺旋杆、3211-环形通槽、3212-定位销、322-搅动组件、3221-第一旋转叶片层、3222-第二旋转叶片层、33-加热机构、331-加热圈、332-加热件、34-旋转机构、341-固定架、342-旋转电机、343-联轴器、344-连接杆、345-集电环、35-喷头；

4-控制装置、41-主机、411-纸托板、42-显示屏。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例，见图1～4所示，一种人机互动的智能糖画机，包括箱体1，箱体1安装有机械手2、下糖装置3、画板11和控制装置4，下糖装置3安装于机械手2的输出端，画板11安装于下糖装置3的下方，下糖装置3包括糖盒31、糖量控制机构32、加热机构33和旋转机构34；

机械手2的输出端与糖盒31连接，糖量控制机构32安装于糖盒31，旋转机构34安装于糖盒31的上端，糖盒31的下端安装有喷头35，喷头35安装有所述加热机构33，糖量控制机构32的一端伸入糖盒31与旋转机构34的输出端连接，糖量控制机构32的第二端伸入喷头35与加热机构33连接；

机械手2包括安装架21、升降机构22和移动机构23，安装架21安装于箱体1，升降机构22与安装架21连接，移动机构23的第一端上下滑动安装于安装架21，升降机构22的输出端与移动机构23的第一端连接，移动机构23的第二端与糖盒31连接。

通过加热机构33对糖进行加热，糖量控制机构32控制糖量大小，旋转机构34操作下糖装置3的移动。控制装置4控制整个电路的运转，结构简单，实用性强。

旋转机构34包括固定架341和旋转电机342，固定架341安装于所述糖盒31的顶部，旋转电机342安装于固定架341的顶部，旋转电机342的输出端与所述糖量控制机构32连接；所述糖量控制机构32包括螺旋杆321，螺旋杆321的上端部与所述旋转机构34的输出端连接，螺旋杆321的下端部抵顶于喷头35的出口，螺旋杆321设置有用于搅动糖浆的搅动组件322。通过旋转电机342旋转带动螺旋杆321进行旋转，从而通过搅动组件322对糖进行搅拌。

旋转电机342的转轴安装有联轴器343，联轴器343的第一端与旋转电机342的转轴连接，联轴器343的第二端连接有一连接杆344，连接杆344安装有一集电环345，连接杆344的上端部与联轴器343连接，连接杆344的下端部与所述螺旋杆321的上端部连接。通过集电环345的结构能够更好的解决整个下糖装置3内部线路缠线和断线的问题，在旋转电机342旋转时，集电环345也跟随螺旋杆321进行同向转动。

螺旋杆321的顶部开有一连接孔，螺旋杆321的侧壁开有一倾斜的环形通槽3211，环形通槽3211与连接孔连通，环形通槽3211安装有定位销3212，所述连接杆344***连接孔内与定位销3212连接，当旋转电机正转时，定位销3212位于环形通槽3211的底部，当旋转电机反转时，定位销3212位于环形通槽3211的顶部。通过环形通槽3211的设置使整个螺旋杆321能够随着电机的正反转分别做出上下移动的动作，当旋转电机正转时，螺旋杆321上升打开喷头35的出口，糖浆可以顺畅流出，当旋转电机反转时，螺旋杆321下降堵住喷头35的出口，防止糖浆流出。

加热机构33包括中空的加热圈331，加热圈331内设置有加热件332和温度传感器，加热圈331套于加热件332，加热件332的顶部与所述糖盒31连接，所述喷头与加热件332的底部螺接，螺旋杆321内安装有加热棒，温度传感器安装于螺旋杆321的下端部，喷头35呈圆锥状。

采用加热圈331环形加热的方式，使糖能够受热均匀，防止出现焦糖现象，且设置在加热圈331内的温度传感器对温度的控制起到至关重要的作用，使加热圈331和加热件332温度受控，更利于糖浆流出。且加热件332与喷头35采用螺纹配合，防止糖浆逸出。同时圆柱状的加热圈331和喷头35具有一定的厚度，利于喷头35与加热圈331内的热量储备，避免了糖浆带走喷头35内热量造成的出糖停顿和出糖受热不均的影响，且在外形上利于加热件332的配合，利于糖浆的导流。

搅动组件322包括第一旋转叶片层3221和第二旋转叶片层3222，第二旋转叶片层3222设置于第一旋转叶片层3221的下方，第一旋转叶片层3221设置有至少三个第一旋转叶片，第二旋转叶片层3222设置有至少三个第二旋转叶片，每一第二旋转叶片分别设置于两第一旋转叶片中间的下方，第一旋转叶片和所述第二旋转叶片的倾斜角度和方向均为相等。通过第一旋转叶片层3221和第二旋转叶片层3222使螺旋杆321在进行正反转时，对于糖浆分别有向下鼓动和向上反抽的作用，利于糖浆的顺畅流出，避免了多余的糖浆流出浪费的现象。同时螺旋杆321与喷头35的配合，能充分的体现糖浆即停。当旋转电机342正转时，螺旋杆321上升打开喷头35的出口，同时叶片向下鼓动，糖浆流出。旋转电机342反转时，螺旋杆321下降，闭合糖嘴的出口，同时叶片向上鼓动糖浆，实现糖浆的即停。

安装架21设置有轨道211，所述移动机构23的第一端设置有滑块231，滑块231上下滑动安装于轨道211，所述升降机构22的输出端伸入安装架21与滑块231连接。通过升降机构22推动滑块231进行上下移动，从而带动整个移动机构23进行上下移动，结构简单。

移动机构23包括安装座232、第一机械臂233、第二机械臂234、第一驱动电机235和第二驱动电机236，所述滑块231安装于安装座232的第一端，第一机械臂233和第一驱动电机235安装于安装座232的第二端，第一驱动电机235的输出端贯穿安装座232与第一机械臂233的第一端连接，第二驱动电机236和第二机械臂234安装于第一机械臂233的第二端，第二驱动电机236的输出端贯穿第一机械臂233与第二机械臂234的第一端连接，第二机械臂234的第二端与所述糖盒31连接，第二机械臂234与糖盒31之间设置有隔热片。通过第一驱动电机235旋转带动第一机械臂233进行移动，通过第二驱动电机236旋转带动第二机械臂234进行移动，从而完成整个下糖装置3的移动，通过隔热片进行隔热。

糖盒31包括盒体311、上盖312和翻盖313，上盖312和翻盖313分别盖合于盒体311，翻盖313枢接于上盖312。该设置便于对糖盒31进行加糖，结构简单。

箱体1设置有旋转玻璃门12和旋转正门13，旋转玻璃门12设置于箱体1左侧，旋转正门13设置于箱体1正前方，控制装置4包括设置于画板11下方的主机41、视觉分析系统和触摸显示屏42，触摸显示屏42安装于旋转正门13，视觉分析系统包括摄像头和纸托板411，旋转正门13开有进纸口131和进画口132，进画口132与画板11连接，纸托板411和摄像头分别安装于主机41内，进纸口131与纸托板411连接，摄像头朝向纸托板411，摄像头与主机41电连接。通过进画口132便于画板11的托出和推入，通过进纸口131便于纸张的进出。视觉分析系统是通过摄像头捕获和抓取图像信息，将输入的图像信息传输给电脑主机41，分析处理后的图像信息反馈主机41，通过编程算法将图像分成小块，变成抽象高级特征，给每一小块下一个决定，紧接着算法将决定集合起来，判断图中是什么，最终通过处理的数据汇集起来，传输到触摸显示屏42，呈现出处理后的图形，相应的通过程序代码写入，给予触摸显示屏42对应的控制逻辑，以及运动状态和温度等信息反馈，也能更方便的对制作糖画的控制及设备调试。

除此之外，对于机械手2的智能控制也是非常重要的，在糖画中图案的大小和摆放角度、分析出的线条数量和折弯角度及线条的断缺等都将影响糖画效果，对于糖画编程程序则需要写入相应的思维逻辑，识别折弯角度的大小来进行对应的程序命令决定机械手2停顿时间，糖画进行到线条缺断处时则自动给予线条的补偿，连贯糖画线条，相应的糖画图案每一笔迹的起落均有对应的机械手2升降的补偿来控制线条粗细等。

为了提高消费者的互动性，糖画的图形均可由消费者来选择，可手绘图形、也可以选定图形糖画。在A4纸上画好图形，放置在纸托板411上，从正面进纸口131处推进至主机41内，对应的摄像头识别图形，反馈图形信息到电脑主机41，由主机41处理转化信息，传递数据到触摸显示屏42，显示所画的图形，且消费者可及时的看到糖画的移动轨迹和相对应的图形显示。观看亲自绘画的图形糖画过程，拿到期待的糖画，达到消费者所满意的服务水平。

经过测试，巧克力可以完全替代糖，达到同样效果，再次强调本发明不仅仅局限于糖，也可以用巧克力。

本发明通过出糖量控制机构32的螺旋杆321控制糖量的大小和即停，能更好的控制糖画线条的粗细，利于糖画图形的造型和线条的连贯性，避免了因加热机构33停止工作时流出过多糖浆造成的浪费和糖画上堆积的现象，同时其独特的加热方式，利于糖浆顺畅流出，不易焦糖。提高了下糖加热稳定性、降低了故障率和维修成本、操作简单、避免了糖浆堵塞、材料浪费的现象，还增加了互动性和趣味性、更好地满足了用户的需求。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。