全自动炒菜机的设计及构造

　　[摘 要]现如今，社会飞速发展，扫地机器人、自动洗碗机、平衡车等科技产品的陆续出现给我们的生活带来了很多便利。而所有的科技产品都围绕着一个社会核心：时间。我们都知道，时间就是生命，现代人整日穿梭于繁华的城市间，过着早九晚五的生活，看似美好，可回家的路上各种堵车和没完没了的加班，使你到家的时候是天色已晚，一天忙碌的工作加上拥挤的城市会使不少人几近崩溃。而人们对于时间的概念越来越重。若在外忙碌了一天，回到家不用费心去做饭或是点外卖，一口热腾腾的饭便可以消除一整天的疲劳，为了提升现代人的生活品质，减少时间的浪费，我们提出了一个概念：全自动炒菜机。有了这款产品，你只需在上班前将处理好的食材放到储料柜中，它便自动对食材进行保鲜。在回家之前运行本产品，它会按照菜谱对食材进行逐步加工，最后完成菜品并进行保温，以保证在回家的时候能吃上热腾腾的饭，节约时间，便利人们的生活。
　　中图分类号：S715 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0206-01
　　1、设计理念
　　现在市面上已经有全自动炒菜机的出现，可事实上只实现了半自动化状态，还是需要人类做很多的操作，只适用于不会做菜的人群。在未来社会节奏不断加快，北京、上海、深圳乃至全国各地的生活节奏也会相应加快。辛苦了一天的人们回到家里自然想立刻吃上一口热饭。我们的设计将最大可能实现自动化，并手机控制，只需在上班之前将食材准备好，在回家的路上可操作此设备工作，便会自动行使处理食材，按序将食材放入锅中，并按序加入调味料等直到完成菜品，也含有保温功能以保证回到家即可吃上热饭。
　　2、整体构造
　　商品整体为长方体形，由前后两个大箱体部分组成，我们再将前后箱體细分为：储料柜部分、调料槽部分、传送带部分、锅体部分、搅拌器部分、储水器部分、控制部分及重量控制系统、加热保温系统、注水系统等七部三系。下面将分部详细介绍各个部分的作用。
　　2.1 后机箱部分
　　2.1.1 储料柜部分
　　储料柜的整体为一个长方形槽，外部有把手，方便抽拉，下部为可控式开闭底座，使用者提前将食材放入储料柜中，机器不运行时，可以开启保鲜按钮，储存柜内部如冰箱的冷藏室，使易坏的食品可以储存一定时间。当设备开始工作时，储存柜下部打开，食材通过通道落至传送带上。需要注意的是，此设备设置4个储存柜，根据每个食材的加热时间不同，可以控制储存柜的先后开闭顺序，以保证菜品的口感。
　　2.1.2 调料槽部分
　　调料槽的整体为一长方形槽，内部有隔断，可独立为六个单独的小空间，第一部为油槽，后五部分别为生抽槽、老抽槽、盐槽、糖槽、醋槽。顺序不可打乱，电脑在收到指令运行后会按各槽调料分部去按序添加调料。工作时调料槽可通过导轨运行至工作中心（即锅体中心），不工作则收至后机箱内部，以免影响美观。调料槽下部为活动底座，并安装重量控制系统，若需要一定量的调料，则底座下移，打开缺口，使调料自然落入锅中，当重量达到要求时调料槽即闭合（例如：现盐槽中含有盐50g，此时需要10g的盐，则底座下移，盐会自然落下，当重量检测至40g时，底座再闭合）。
　　2.1.3 传送带部分
　　传送带的种类有很多：带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道等。我们在这里使用的是带式传送带，它是在一定的线路上连续输送物料的物料搬运机械，又称连续输送机。输送机可进行水平、倾斜和垂直输送，也可组成空间输送线路，输送线路一般是固定的。带式输送机（直线式）该输送机用于物料的输送。采用不锈钢网带作为载体，适用于各种食品行业的烘干、去湿、冷冻等、热处理等；不锈钢制成，耐高温、便于清洗，非常适合我们的需求，我们用到的传送带，会增加提升挡板和侧挡板，使之可以提升爬坡输送，也不会使食材从侧面遗漏。传送带有变频器，根据红外线感应和载重系数变化来确定是否启动。平时缓慢运行，当食材落到传送带上，则加快速度，将食材送至锅中。
　　2.1.4 控制部分
　　在整个设备中，最重要的莫过于整体的控制部分，我们将它藏于后机箱里，主要负责控制储料柜、调料槽、注水系统的运动，其工作原理类似于机械支架，所包含部件大致为：油缸、气缸、齿条、凸轮等作为驱动部件，以及导向装置：保证导轨的正确方面及承受由于工件的重量所产生的弯曲和扭转的力矩。运动原理：支架的伸缩和升降运动一般采用直线油（气）缸驱动，或由电机通过丝杆、螺母来实现。支架的回转运动在转角小于360°的情况下，通常采用摆动油（气）缸；转角大于360°的情况下，采用直线油缸通赤齿条、齿轮或链条、链轮来实现。
　　此外，我们还需要注意到一下几个方面，以保证之间能精准有效的进行工作：
　　1、支架应承载能力大、刚性好、自重轻。支架的刚性直接影响到支架抓取工件时动作的平稳性、运动的速度和定位精度。如刚性差则会引起支架在垂直平面内的弯曲变形和水平面内侧向扭转变形，支架就要产生振动，或动作时工件卡死无法工作。为此，支架一般都采用刚性较好的导向杆来加大支架的刚度，各支承、连接件的刚性也要有一定的要求，以保证能承受所需要的驱动力。
　　2、支架的运动速度要适当，惯性要小。支架由静止状态达到正常的运动速度为启动，由常速减到停止不动为制动，速度的变化过程为速度特性曲线。支架自重轻，其启动和停止的平稳性就好。
　　3、支架动作要灵活。支架的结构要紧凑小巧，才能做支架运动轻快、灵活。在运动臂上加装滚动轴承或采用滚珠导轨也能使支架运动轻快、平稳。
　　4、通用性强，要便于维修调整。以上这几项要求，有时往往相互矛盾，刚性好、载重大，结构往往粗大、导向杆也多，增加支架自重；转动惯量增加，冲击力就大，位置精度就低。因此，在设计支架时，须根据储料柜上物品重量、运动速度及设备的整体布局和工作条件等各种因素综合考虑，以达到动作准确、可靠、灵活、结构紧凑、刚度大、自重小，从而保证一定的位置精度和适应快速动作。

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