一种自动做咖啡的机械手臂的制作方法

1.本发明涉及机械手技术领域，具体为一种自动做咖啡的机械手臂。


背景技术：

2.咖啡研磨最理想的时间，是在要烹煮之前才研磨。因为磨成粉的咖啡容易氧化散失香味，尤其在没有妥善适当的贮存之下，咖啡粉还容易变味，自然无法烹煮出香醇的咖啡，在磨豆机发明之前，人类使用石制的杵和钵来研磨咖啡豆。
3.现有的机械臂在研磨咖啡豆时，无法根据咖啡豆的量进行自动适配研磨的模式，容易造成咖啡豆的浪费，而且在研磨过程中咖啡豆无法被快速充分研磨。因此，设计实用性强和具有研磨效果好的一种自动做咖啡的机械手臂是很有必要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种自动做咖啡的机械手臂，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自动做咖啡的机械手臂，包括咖啡机，其特征在于：所述咖啡机左侧固定安装有机械臂，所述机械臂与外部电源电连接，所述机械臂上端固定安装有曲柄连杆，所述曲柄连杆上端固定安装有转轴，所述转轴左端齿轮啮合有研磨组件，所述咖啡机上方固定安装有研磨腔，所述研磨腔后侧设置有投料组件。
6.根据上述技术方案，所述投料组件包括有投料腔，所述投料腔内部滑动连接有滑盘，所述投料腔前侧固定安装有投料盘，所述投料盘具有伸缩性，所述投料腔右侧固定安装有投料器，所述投料器与外部电源电连接。
7.根据上述技术方案，所述滑盘下表面固定连接有挤压板，所述挤压板外侧滑动连接有气压腔，所述气压腔上表面与下表面分别与投料腔底部和咖啡机上表面固定连接，所述研磨腔包括上腔和下腔，所述上腔和下腔左右两侧均固定安装有固定块，所述固定块中间固定连接有伸缩杆且伸缩杆内部设置有瓣膜，所述伸缩杆底部与气压腔下方管道连接，所述投料腔底部开设有若干小孔。
8.根据上述技术方案，所述研磨组件包括旋转柱，所述旋转柱与转轴齿轮啮合且齿轮为伞形齿轮，所述旋转柱上端外侧固定安装有伸缩腔，所述伸缩腔底部固定连接有滑块，所述滑块底部固定安装有弹力腔，所述弹力腔外侧固定安装有若干刀片，所述旋转柱下方固定连接有伸缩柱，所述伸缩柱中间外侧套接有开合器，所述开合器与外部电源电连接，所述研磨腔下方固定安装有排料管，所述排料管内壁与开合器外壁固定连接，所述伸缩柱与排料管内壁固定连接，所述研磨腔内壁为螺纹状。
9.根据上述技术方案，所述弹力腔底部固定安装有磁力块，所述磁力块与开合器上表面均具有磁性且磁极相反，所述磁力块下方固定连接有伸缩棒，所述伸缩棒底部与伸缩柱底部外壁固定连接，所述伸缩柱内壁底部固定安装有弹力膜，所述弹力膜中间上端与旋
转柱底部固定连接，所述伸缩棒与伸缩柱上端管道连接，所述伸缩柱底部与外界管道连接且管道内设置有单向阀一。
10.根据上述技术方案，所述伸缩棒外侧套接有卡块，所述旋转柱内部底面固定安装有卡合腔，所述卡合腔内部底面固定安装有密封柱，所述密封柱外侧与卡合腔内壁之间滑动连接有推块，所述卡合腔的壁上滑动连接有若干卡合柱，若干所述卡合柱与旋转柱的壁上滑动连接，所述卡合腔底部外围与伸缩柱内部上端之间开设有小孔且小孔内设置有单向阀三。
11.根据上述技术方案，所述卡合腔底部外围管道连接有气管，所述气管右端管道连接有抽气泵，所述抽气泵与外界管道连接，所述推块外侧与卡合柱内端均为光滑表面。
12.根据上述技术方案，所述伸缩柱底部固定安装有若干排气管，若干所述排气管内部均设置有单向阀二。
13.根据上述技术方案，所述弹力膜具有较强的延展性。
14.根据上述技术方案，所述卡合柱外端与卡块内侧均为弧形状且开设有凹槽。
15.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置机械臂，外部电源驱动机械臂上下往复运动，带动曲柄连杆运行，曲柄连杆下端受到机械臂的推动开始做往复运动，通过曲柄连杆不停弯曲，其上端带动转轴进行顺逆交替转动，转轴转动则通过齿轮传动电动研磨组件运行，对咖啡豆进行研磨。
附图说明
16.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
17.图1是本发明的整体结构示意图；
18.图2是本发明的投料组件结构示意图；
19.图3是本发明的投料时研磨腔内部结构示意图；
20.图4是本发明的弹力膜形变过程的示意图；
21.图5是本发明的卡块支撑结构示意图；
22.图6是本发明的卡合柱缩回工作示意图；
23.图7是本发明的对排料管内壁清理示意图；
24.图中：1、咖啡机；2、机械臂；3、曲柄连杆；4、转轴；51、旋转柱；52、刀片；53、伸缩柱；531、弹力膜；54、排料管；55、弹力腔；56、伸缩棒；57、卡块；58、卡合腔；581、密封柱；582、推块；583、卡合柱；584、抽气泵；59、排气管；6、研磨腔；61、固定块；62、伸缩杆；71、投料腔；72、滑盘；73、投料盘；74、挤压板；75、气压腔；76、投料器；8、伸缩腔；9、滑块；10、磁力块。
具体实施方式
25.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。
26.请参阅图1-7，本发明提供技术方案：一种自动做咖啡的机械手臂，包括咖啡机1左
侧固定安装有机械臂2，机械臂2与外部电源电连接，机械臂2上端固定安装有曲柄连杆3，曲柄连杆3上端固定安装有转轴4，转轴4左端齿轮啮合有研磨组件，咖啡机1上方固定安装有研磨腔6，研磨腔6后侧设置有投料组件，使用人员将需要研磨的咖啡豆放入投料组件中，投料组件将咖啡豆排入研磨腔6中，通过外部电源驱动机械臂2上下往复运动，带动曲柄连杆3运行，曲柄连杆3下端受到机械臂2的推动开始做往复运动，通过曲柄连杆3不停弯曲，其上端带动转轴4进行顺逆交替转动，转轴4转动则通过齿轮传动电动研磨组件运行，对咖啡豆进行研磨；
27.投料组件包括有投料腔71，投料腔71内部滑动连接有滑盘72，投料腔71前侧固定安装有投料盘73，投料盘73具有伸缩性，投料腔71右侧固定安装有投料器76，投料器76与外部电源电连接，通过上述步骤，操作人员将咖啡豆投入投料腔71中，咖啡豆全部落在滑盘72上表面，通过外部电源驱动投料器76运行，投料器76通过电驱动将投料腔71中的咖啡豆排进投料盘73上，再经过投料盘73落进研磨腔6中，投料盘73其伸缩性可以让操作人员通过拉扯投料盘73来改变其伸出长度，使投料盘73后期可以伸入研磨腔6中；
28.滑盘72下表面固定连接有挤压板74，挤压板74外侧滑动连接有气压腔75，气压腔75上表面与下表面分别与投料腔71底部和咖啡机1上表面固定连接，研磨腔6包括上腔和下腔，上腔和下腔左右两侧均固定安装有固定块61，固定块61中间固定连接有伸缩杆62且伸缩杆62内部设置有瓣膜，伸缩杆62底部与气压腔75下方管道连接，投料腔71底部开设有若干小孔，通过上述步骤，一次将需要研磨的咖啡豆倒入投料腔71，投料器76通过外部电源驱动运行，将倒入投料腔71内的咖啡豆吸入投料器76，再通过投料盘73排进研磨腔6内，当倒入投料腔71内的咖啡豆越多时，咖啡豆的重量越大，压动滑盘72向下移动距离越多，气压腔75内部的挤压板74向下移动距离越多，气压腔75内部的气体受到挤压后进入伸缩杆62，且进入的气体量越多，伸缩杆62内部填充气体后伸长，带动研磨腔6上腔向上移动，上腔和下腔之间的距离增大，开口增大，投料盘73可以有足够的空间伸入研磨腔6中，并且随着进入研磨腔6内的咖啡豆越多，投料腔71内的咖啡豆量越少，伸缩杆62慢慢缩短，直至上腔落在投料盘73上，伸缩杆62内部的瓣膜使气体进入时速度较快，回来时速度减弱，从而使上腔可以匀速缓慢的下降，待咖啡豆全部被投料器76排进研磨腔6中，操作人员拉动投料盘73缩回，上腔依靠自身重力落下，上腔和下腔重新闭合，当倒入投料腔71内的咖啡豆越少时，上腔和下腔之间的开合距离越小，根据研磨咖啡豆量的多少，自动控制研磨腔6上腔和下腔的开口大小，可以针对上述步骤中大量咖啡豆经过投料盘73进入研磨腔6时，使开口增大，防止大量咖啡豆投入时被研磨腔6的上腔挡住无法快速进入研磨腔6，避免影响加工效率，并针对少量咖啡豆，咖啡豆可以顺利进入研磨腔6的同时，减小上腔与下腔之间的距离，两者不会长时间处于开口较大的状态，有效挡住一部分外界的灰尘进入研磨腔6，避免影响研磨出的咖啡的口感；
29.研磨组件包括旋转柱51，旋转柱51与转轴4齿轮啮合且齿轮为伞形齿轮，旋转柱51上端外侧固定安装有伸缩腔8，伸缩腔8底部固定连接有滑块9，滑块9底部固定安装有弹力腔55，弹力腔55外侧固定安装有若干刀片52，旋转柱51下方固定连接有伸缩柱53，伸缩柱53中间外侧套接有开合器，开合器与外部电源电连接，研磨腔6下方固定安装有排料管54，排料管54内壁与开合器外壁固定连接，伸缩柱53与排料管54内壁固定连接，研磨腔6内壁为螺纹状，通过上述步骤，转轴4顺逆交替转动，通过齿轮传动带动旋转柱51转动，旋转柱51带动
伸缩腔8转动，伸缩腔带动滑块9转动，滑块9带动弹力腔55转动，弹力腔55带动刀片52转动，刀片52转动对咖啡豆进行研磨，咖啡豆研磨完成后，通过外部电源驱动卡合器打开，磨好的咖啡粉经过排料管54排出，通过上述步骤中研磨腔6的上腔向上移动，带动旋转柱51向上移动，拉动伸缩柱53伸长，从而带动弹力腔55和刀片52向上移动，在咖啡豆经过投料盘73排入研磨腔6时，当研磨的咖啡豆较多时，伸缩柱53伸出长度越长，刀片52向上移动距离越多，当研磨的咖啡豆较少时，刀片52向上移动的距离就越小，针对较多的咖啡豆，使刀片52向上移动，防止咖啡豆进入研磨腔6时被刀片52挡住，咖啡豆与刀片52之间相互碰撞，避免咖啡豆被碰撞出研磨腔6落在外面，减少咖啡豆的浪费，并针对较少的咖啡豆，减少刀片52向上移动的距离，此时上腔和下腔开口较小，不会使咖啡豆被碰撞出研磨腔6，并在研磨时，刀片52可以立即与咖啡豆接触对咖啡豆进行研磨，缩短研磨时间，螺纹状的研磨腔6内壁使研磨咖啡豆时，咖啡豆可以在研磨腔6内部范围，提高研磨效果；
30.弹力腔55底部固定安装有磁力块10，磁力块10与开合器上表面均具有磁性且磁极相反，磁力块10下方固定连接有伸缩棒56，伸缩棒56底部与伸缩柱53底部外壁固定连接，伸缩柱53内壁底部固定安装有弹力膜531，弹力膜531中间上端与旋转柱51底部固定连接，伸缩棒56与伸缩柱53上端管道连接，伸缩柱53底部与外界管道连接且管道内设置有单向阀一，通过上述步骤，伸缩柱53伸长，其上端拉动弹力膜531向上形变，弹力膜531向上形变后挤压上方的气体，气体受到挤压经过管道进入伸缩棒56中，伸缩棒56伸长顶住弹力腔55产生形变，弹力腔55向外侧形变带动刀片52向外侧移动，同时弹力腔55向外侧形变，研磨范围增大，弹力膜531向上形变的同时，其下方通过管道从外界抽取气体，单向阀一控制气体只能从外界进入伸缩柱53内部，当研磨的咖啡豆较多时，通过上述步骤伸缩柱53伸出长度越长，伸缩棒56内部填充的气体量越多，带动弹力腔55形变程度越大，刀片52向外侧移动距离越多，当研磨的咖啡较少时，刀片52向外侧移动距离越少，同时弹力腔55形变程度减小其底部的磁力块10与开合器上表面产生相互吸引的磁吸力，拉动弹力腔55向下沿旋转柱51滑动，从而带动刀片向下滑动，拉动上述步骤中的伸缩腔8伸长，带动滑块9向下移动，可以针对较多的咖啡豆，加大刀片52的覆盖范围，加快对咖啡豆的研磨速度，并针对较少的咖啡豆，同时使刀片52向下移动，可以针对较少的咖啡豆堆积在研磨腔6底部时，使刀片52充分研磨到咖啡豆，并且减少刀片52覆盖范围，防止刀片52向下移动时与研磨腔6下方内壁相互碰撞损坏刀片52和研磨腔6内壁；
31.伸缩棒56外侧套接有卡块57，旋转柱51内部底面固定安装有卡合腔58，卡合腔58内部底面固定安装有密封柱581，密封柱581外侧与卡合腔58内壁之间滑动连接有推块582，卡合腔58的壁上滑动连接有若干卡合柱583，若干卡合柱583与旋转柱51的壁上滑动连接，卡合腔58底部外围与伸缩柱53内部上端之间开设有小孔且小孔内设置有单向阀三，通过上述步骤，伸缩柱53伸长后，弹力膜531挤压上方的气体经过小孔进入卡合腔58内，单向阀三控制气体只能从下向上流动，气体进入卡合腔58后推动推块582向上移动，推块582挤压卡合柱583向外侧滑动，同时卡块57通过上述步骤中伸缩棒56伸长从而向上移动，卡块57与卡合柱583相互卡住，当研磨的咖啡豆较多时，卡块57向上移动距离越多，同时使卡合柱583伸出数量越多，反之研磨的咖啡豆越少，卡块57向上移动距离越小，同时使卡合柱583伸出数量越少，可以在研磨时卡合柱583卡住卡块57，对弹力腔55进行支撑作用，防止其形变复位，并且针对卡块57向上移动的程度，自动逐步增多伸出的卡合柱583，使卡块57可以在研磨时
时刻被卡住；
32.卡合腔58底部外围管道连接有气管，气管右端管道连接有抽气泵584，抽气泵584与外界管道连接，推块外侧582与卡合柱583内端均为光滑表面，当研磨完成后，通过外部电源驱动抽气泵584运行，抽气泵584瞬间将卡合腔58内部气体全部抽出，通过上述步骤，推块582瞬间下落，卡块57失去卡合柱583的卡合，弹力腔55产生反作用力，瞬间复位，可以使该装置内部复位，减少内部结构的损耗，同时研磨的咖啡豆越多，刀片52上粘附的咖啡粉越多，并且弹力腔55形变程度越大，其反作用力越强，可以将刀片52上的咖啡粉充分震落，减少咖啡粉的浪费；
33.伸缩柱53底部固定安装有若干排气管59，若干排气管59内部均设置有单向阀二，通过上述步骤，开始研磨时，投料腔71内部的咖啡豆全部进入研磨腔6后，研磨腔6的上腔失去支撑重新与下腔合并，同时伸缩柱53复位，弹力膜531复位挤压下方的气体，气体经过排气管59快速排出，单向阀二控制气体从上往下流动，可以在研磨时对排料管54内壁进行吹气，将上一批粘附在排料管54内壁上的咖啡粉吹落，防止咖啡粉混批影响后续的饮用口感；
34.弹力膜531具有较强的延展性，其较强的延展性可以使弹力膜531的形变程度较大，对气体的挤压效果更好；
35.卡合柱583外端与卡块57内侧均为弧形状且开设有凹槽，可以使卡块57和卡合柱583相互卡住紧密贴合。
36.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
37.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。