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食堂用自动打汤机的方案设计1 吴文杰，陈赣 浙江大学机械工程及其自动化专业，浙江杭州（310058 ） E-mail: zjdxwwj_2005@ 摘 要：介绍一种食堂用自动打汤机的基本组成和工作原理，及其主要部件的结构设计。该 机器采用特殊形状的传送带首先将碗一堆堆的分离，再将碗一个个的分离，然后对分离的碗 的状态进行检测，若是反放，则自动剔除，若是正放，则输送到灌装区进行自动灌装，最后 输出供取用。 关键词：单堆碗分离；单个碗分离；翻碗检测；灌装；输出 中图分类号：TP 1. 引言 自动灌装技术发展到现在已经比较成熟，主要应用在酒类、果汁、牛奶、酱油等粘度小 [1] 于 100 厘泊的低粘度液体以及番茄酱、牙膏等粘度大于 100 厘泊的高粘度物质的工业生产 。 但由于自动灌装设备一般结构复杂、投资费用大，目前将其直接应用于民众日常生活比较少。 学校、医院、工厂、机关等单位的大型食堂一般都会为就餐者提供免费汤，汤水的装打都是 由人工进行、效率低、不安全、不卫生。为此，笔者开始这方面的研究，结合碗的结构特点， 借鉴现有灌装设备的设计并采用啮合原理设计特殊形状的传送带来实现碗的分离，最后进行 灌装，设计出了一简易的食堂用自动打汤机的方案。该机器主要应用于食堂汤水和豆浆等液 体食品的自动装打。这一理念是新兴的，目前市场上还没有同类产品出现。 2. 现有灌装设备 现有的灌装设备机构复杂，只具有自动灌装功能，其它过程还需要辅助设备协同，比如 不能存储灌装容器。同时，由于灌装阀的限制，灌装物质内部不能含有较大体积的内含物， 否则灌装阀将被堵塞。这种设备占地面积大，不能灌装象汤水等含有大体积内含物的物质。 3. 机器功能描述 本机器具有存储碗的功能，在工作时能按照设定的速度将所存储的碗一个一个的分离 出来，并能确保所分离的碗正放，然后进行汤水的自动灌装，灌装达到要求后输出到指定位 置供取用。 4. 基本组成及工作原理 4.1 基本组成 打汤机整机见图 1，由电机、转向筒、啮合板、挡板、、传送带、储汤箱、电磁开关、 分离器、导向板、带隔板传送带和机架等组成。带隔板传送带（20 ）、导向板（19）组成单 堆碗自动分离系统；分离器（23 ）和转向筒（22 ）组成单个碗分离系统；啮合板（5 ）、位 置传感器 II （17）、转板（6 ）、电机 II （7 ）组成翻碗检测和剔除系统；位置检测传感器 I 1本项目模型获2007年全国大学生机械创新设计竞赛慧鱼组竞赛全国二等奖。 - 1 - （13）、电磁开关（14）、储汤箱（15）、搅拌轮（16）组成灌装系统。 图 1 食堂用自动打汤机结构示意图 1—皮带 I 2— 电机I 3—机架 4—传送带 5— 啮合板 6—转板 7— 电机II 8—皮带 II 9—碗 10— 电机III 11— 限位板 12—挡板 13 传感器 I 14— 电磁开关 15—储汤箱 16—搅拌轮 17—传感器 II 18—碗 19—导向板 20—带隔板传送带 21— 电机IV 22—转向筒 23—分离器 4.2 工作原理 碗叠成堆，通过控制带隔版传送带作步进运动，将碗堆横放（垂直于纸面）在带隔板传 送带上直至装满整个箱体。工作中当转向筒中没有碗时，带隔板传送带作步进运动直至一堆 碗滑入碗堆转向筒，此时带隔板传送带停止转动，转向筒的旋转盖合上，然后转过 90 度与 传送带（4 ）垂直。转