一种全自动榨汁机及其榨汁方法
技术领域
本发明属于自动化设备领域，具体是一种全自动榨汁机及其榨汁方法。
背景技术
无人售货榨汁机是商业自动化的常用设备，它因不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，而受广大用户的喜爱，现有无人售货榨汁机仅能对橘果类水果进行榨汁，品种过于单一，无法满足客户的需求，因此需要提供一种能够对多种类果汁的全自动榨汁机。
发明内容
发明目的：一种全自动榨汁机及其榨汁方法，以解决现有技术存在的上述问题。
技术方案：一种全自动榨汁机包括：支撑组件，固定安装在支撑组件内部的储货设备，固定安装在支撑组件内部的榨汁设备，以及固定安装在储货设备和榨汁设备之间的至少一个运输设备。
所述储货设备包括固定安装在支撑组件内部一侧的果实储货箱，以及固定安装在支撑组件内部另一侧的茎秆储货箱。
所述榨汁设备包括通过运输设备与果实储货箱连通的果实榨汁组件，以及通过运输设备与茎秆储货箱连通的茎秆榨汁组件。
所述运输设备将水果从储货设备中取出后运输至榨汁设备中。
所述果实储货箱存储橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果，所述茎秆储货箱存储甘蔗类食用茎秆。
所述果实榨汁组件对橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果进行榨汁，所述茎秆榨汁组件对甘蔗类食用茎秆进行榨汁。
在进一步的实施例中，所述果实榨汁组件包括与支撑组件固定连接的榨汁台，与榨汁台固定连接的第一切刀，以及固定安装在第一切刀两侧的压榨组件。
所述压榨组件包括固定安装在第一切刀两侧下方的直线运动机构，固定安装在直线运动机构末端的凸模，以及与第一切刀两侧的榨汁台固定连接的凹模。
所述第一切刀两侧的榨汁台还开有至少一个通孔。
所述第一切刀与运输设备相配合，所述运输设备将除皮储货箱内的水果运输至第一切刀的上方，所述第一切刀将水果切断，所述凸模与果肉抵接，所述凹模与果皮抵接，所述直线运动机构驱动凸模和水果向凹模方向做往复直线运动，所述凸模和凹模的表面是相配合的圆弧结构，通过凸模和凹模的配合将果肉中的果汁压榨出来，减少了果皮汁液与果汁的混合，极大的提高了果汁的口感，提高了果汁的销量，还能够简化榨汁机的内部结构，提高榨汁的存储容量。
在进一步的实施例中，全自动榨汁机还包括压力传感器，所述压力传感器固定安装在凸模和直线运动机构之间，所述压力传感器与直线运动机构电连接，所述直线运动机构做往复直线运动。
所述压力传感器检测凸模和直线运动机构之间的压力，所述凸模和直线运动机构之间的压力达到预定值时，所述压力传感器向直线运动机构发送电信号，使直线运动机构驱动凸模和水果复位，间隔预定的复位时间后直线运动机构再次驱动凸模和水果向凹模方向做直线运动。
在预定的连续工作时间内，所述压力传感器检测到凸模和直线运动机构之间的压力连续至少三次达到预定值时，所述压力传感器向直线运动机构发送电信号，所述直线运动机构复位后停止工作，通过压力传感器检测凸模和直线运动机构之间的压力，能够利用力的作用相互的原理，检测到凸模与凹模之间压力大小，因为果皮比果肉坚硬，所以通过压力传感器检测压力，将直线运动机构对水果的压力控制在预定范围内，能够使凸模只对果肉造成伤害，通过直线运动机构的往复直线运动能够使果汁及时排出，达到减少果皮汁液与果汁混合的效果。
在另一实施例中，所述直线运动机构是输出压力可调的液压缸或气缸，所述液压缸或气缸的缸体与换向阀的输出端连通，所述换向阀的输入端与压力控制阀的输出端连通，所述压力控制阀的输入端与压力源的输出端连通，所述直线运动机构通过换向阀做往复直线运动，通过压力控制阀将直线运动机构的压力控制在不对果皮造成伤害的范围内，能够在满足减少果皮汁液与果汁混合的效果的同时，简化结构，降低生产成本。
在进一步的实施例中，所述茎秆榨汁组件包括与支撑组件固定连接的第二切刀，以及与第二切刀两侧的支撑组件转动连接的至少两个滚轮组件，所述第二切刀与运输组件相配合。
所述运输组件驱动甘蔗类食用茎秆向第二切刀做直线运动，所述第二切刀将甘蔗类食用茎秆沿中心轴方向切断，所述滚轮组件沿甘蔗类食用茎秆的中心轴方向等分分布。
所述滚轮组件包括与靠近第二切刀的支撑组件转动连接的凸面轮，以及与远离第二切刀的支撑组件转动连接的凹面轮，所述凹面轮与茎秆皮抵接，所述凸面轮与茎秆肉抵接，靠近第二切刀的滚轮组件的凹面轮与凸面轮的间距大于远离第二切刀的滚轮组件的凹面轮与凸面轮的间距，通过第二切刀将甘蔗类食用茎秆沿甘蔗类食用茎秆的中心轴方向切断后再通过滚轮压榨的方式，能够不对甘蔗类食用茎秆去皮就能够取得汁液，既提高了无人售货榨汁机的内部利用率，又提高了甘蔗类食用茎秆的食用率。
全自动榨汁机还包括规定安装在第二切刀两侧的视觉传感器，所述视觉传感器检测甘蔗类食用茎秆的茎秆肉的颜色，通过视觉传感器检测茎秆肉的颜色能够判断出茎秆肉是否发生病变，提高了果汁的安全性，能够进一步的满足客户对多种类果汁的需求。
基于全自动榨汁机的榨汁方法运输设备包括对水果或甘蔗类食用茎秆进行抓取运输的机械手。
S1. 将表面清洗干净的橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果存储在果实储货箱内，将表面清洗干净具有果皮的甘蔗类食用茎秆存储在茎秆储货箱内。
S2. 客户操作全自动榨汁机进行购物后，运输设备根据客户购买产品从果实储货箱或茎秆储货箱内将橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果或甘蔗类食用茎秆取出，然后运输到果实榨汁组件或茎秆榨汁组件中。
S3. 果实榨汁组件对橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果通过压榨的方式进行榨汁，茎秆榨汁组件对甘蔗类食用茎秆通过压榨的方式进行榨汁。
S4. 当客户购买的是橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果与甘蔗类食用茎秆混合果汁时，则果实榨汁组件和茎秆榨汁组件同时工作进行榨汁。
有益效果：本发明公开了一种全自动榨汁机及其榨汁方法，该全自动榨汁机通过果实储货箱和果实榨汁组件对橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果进行存储和榨汁，通过茎秆储货箱和茎秆榨汁组件对甘蔗类食用茎秆进行榨汁，极大了扩大了无人售货榨汁机的销售品种，能够满足客户对多种类果汁的需求。
附图说明
图1是本发明的装配结构示意图。
图2是本发明的果实榨汁组件工作原理图。
图3是本发明的压力传感器实施例示意图。
图4是本发明的果实榨汁组件另一实施例工作原理图。
图5是本发明的茎秆榨汁组件工作原理图。
图1至图5所示附图标记为：支撑组件1、储货设备2、榨汁设备3、运输设备4、果实储货箱21、茎秆储货箱22、果实榨汁组件31、茎秆榨汁组件32、榨汁台311、第一切刀312、压榨组件313、第二切刀321、滚轮组件322、换向阀331、压力控制阀332、压力源333、直线运动机构3131、凸模3132、凹模3133、压力传感器3134、凸面轮3221、凹面轮3222、视觉传感器3223。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
申请人在研发无人售货榨汁机时，发现无人售货榨汁机是商业自动化的常用设备，它因不受时间、地点的限制，能节省人力、方便交易，而受广大用户的喜爱，但是现有无人售货榨汁机仅能对橘果类水果进行榨汁，品种过于单一，无法满足客户的需求，为了解决上述问题，申请人研发了一种能够对多种类果汁的全自动榨汁机。
该全自动榨汁机包括：支撑组件1、储货设备2、榨汁设备3、运输设备4、果实储货箱21、茎秆储货箱22、果实榨汁组件31、茎秆榨汁组件32、榨汁台311、第一切刀312、压榨组件313、第二切刀321、滚轮组件322、换向阀331、压力控制阀332、压力源333、直线运动机构3131、凸模3132、凹模3133、压力传感器3134、凸面轮3221、凹面轮3222、视觉传感器3223。
支撑组件1包括由方钢和型材组成的框架。
运输设备4包括对水果或甘蔗类食用茎秆进行抓取运输的机械手，以及将果皮取出的排渣装置，机械手将水果从储货设备2中取出后运输至榨汁设备3中，排渣装置将榨汁后的果皮排出。
储货设备2包括固定安装在支撑组件1内部一侧的果实储货箱21，以及固定安装在支撑组件1内部另一侧的茎秆储货箱22，其中，果实储货箱21存储橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果，茎秆储货箱22存储甘蔗类食用茎秆。
榨汁设备3包括通过运输设备4与果实储货箱21连通的果实榨汁组件31，以及通过运输设备4与茎秆储货箱22连通的茎秆榨汁组件32，其中，果实榨汁组件31对橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果进行榨汁，茎秆榨汁组件32对甘蔗类食用茎秆进行榨汁。
支撑组件1的内部固定安装有至少一个储货设备2、榨汁设备3和运输设备4，其中，运输设备4固定安装在储货设备2和榨汁设备3之间，在支撑组件1的外侧还固定安装有控制屏，客户根据需要通过控制屏下单后，运输组件的机械手根据客户购买物品从对应的储货设备2中取出水果，然后运输到相应的榨汁设备3中。
工作原理：工作人员将表面清洗干净的橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果存储在果实储货箱21内，将表面清洗干净具有果皮的甘蔗类食用茎秆存储在茎秆储货箱22内，然后客户操作全自动榨汁机进行购物后，运输设备4根据客户购买产品从果实储货箱21或茎秆储货箱22内将橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果或甘蔗类食用茎秆取出，然后运输到果实榨汁组件31或茎秆榨汁组件32中，果实榨汁组件31对橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果通过压榨的方式进行榨汁，茎秆榨汁组件32对甘蔗类食用茎秆通过压榨的方式进行榨汁。
当客户购买的是橘果类、核果类、仁果类或瓜果类水果与甘蔗类食用茎秆混合果汁时，则果实榨汁组件31和茎秆榨汁组件32同时工作进行榨汁。
在进一步的实施例中，在现有技术中的榨汁方法是使用旋转刀片将果核、果肉和果皮一起打碎后，将水果汁液过滤至容器中，橘果类和瓜果类水果的果皮，以及核果类和仁果类水果的果核的汁液苦涩，果皮的汁液与果肉的汁液混合在一起影响果汁口感，不利于果汁销售，现有技术是通过削皮组件或去核组件解决这一问题，但是该技术存在占有空间过多，导致榨汁机的内部存储空间过少的问题。
为了解决这一问题，果实榨汁组件31包括与支撑组件1固定连接的榨汁台311，与榨汁台311固定连接的第一切刀312，以及固定安装在第一切刀312两侧的压榨组件313。
压榨组件313包括固定安装在第一切刀312两侧下方的直线运动机构3131，固定安装在直线运动机构3131末端的凸模3132，以及与第一切刀312两侧的榨汁台311固定连接的凹模3133。
第一切刀312两侧的榨汁台311还开有至少一个通孔。
第一切刀312与运输设备4相配合，运输设备4将除皮储货箱内的水果运输至第一切刀312的上方，第一切刀312将水果切断，凸模3132与果肉抵接，凹模3133与果皮抵接，直线运动机构3131驱动凸模3132和水果向凹模3133方向做往复直线运动，凸模3132和凹模3133的表面是相配合的圆弧结构。
通过凸模3132和凹模3133的配合将果肉中的果汁压榨出来，减少了果皮汁液与果汁的混合，极大的提高了果汁的口感，提高了果汁的销量，还能够简化榨汁机的内部结构，提高榨汁的存储容量。
在进一步的实施例中，当凸模3132和凹模3133配合对水果进行压榨榨汁时，因为直线运动机构3131的行程固定，需要果皮或果核的厚度均匀才能保证不破坏果皮和果核，减少果皮和果核的汁液与果汁的混合，而现实工作中每颗果实的果皮或果核厚度不同，难以控制果皮和果核的汁液与果汁混合率。
为了解决这一问题，全自动榨汁机还包括压力传感器3134，压力传感器3134固定安装在凸模3132和直线运动机构3131之间，压力传感器3134与直线运动机构3131电连接，直线运动机构3131做往复直线运动，其中，直线运动机构3131是滚珠丝杠机构、气缸、液压缸或丝杆机构或凸轮连杆机构等，如图2和图3所示的实施例中直线运动机构3131是滚珠丝杠机构。
压力传感器3134检测凸模3132和直线运动机构3131之间的压力，凸模3132和直线运动机构3131之间的压力达到预定值时，压力传感器3134向直线运动机构3131发送电信号，使直线运动机构3131驱动凸模3132和水果复位，间隔预定的复位时间后直线运动机构3131再次驱动凸模3132和水果向凹模3133方向做直线运动，当直线运动机构3131驱动凸模3132对水果进行挤压时，水果的果肉破裂进而被压实使内部的果汁无法流出，当凸模3132和凹模3133间的压力上升至预定值时，使直线运动机构3131驱动凸模3132和水果复位，让水果果肉中的果汁流出。
在预定的连续工作时间内，压力传感器3134检测到凸模3132和直线运动机构3131之间的压力连续至少三次达到预定值时，压力传感器3134向直线运动机构3131发送电信号，直线运动机构3131复位后停止工作，当在预定的连续工作时间内连续至少三次达到预定值时，证明果汁已经完全榨出，此时压力传感器3134向直线运动机构3131发送电信号，直线运动机构3131复位后停止工作后通过运输设备4的排渣装置将榨汁后的果皮排出。
通过压力传感器3134检测凸模3132和直线运动机构3131之间的压力，能够利用力的作用相互的原理，检测到凸模3132与凹模3133之间压力大小，因为果皮比果肉坚硬，所以通过压力传感器3134检测压力，将直线运动机构3131对水果的压力控制在预定范围内，能够使凸模3132只对果肉造成伤害，通过直线运动机构3131的往复直线运动能够使果汁及时排出，达到减少果皮汁液与果汁混合的效果。
在另一实施例中，直线运动机构3131是输出压力可调的液压缸或气缸，液压缸或气缸的缸体与换向阀331的输出端连通，换向阀331的输入端与压力控制阀332的输出端连通，压力控制阀332的输入端与压力源333的输出端连通，直线运动机构3131通过换向阀331做往复直线运动。
通过溢流阀将直线运动机构3131的压力控制在不对果皮造成伤害的范围内，能够在满足减少果皮汁液与果汁混合的效果的同时极大的简化了榨汁机的内部结构，也降低了生产成本。
在进一步的实施例中，现有技术中对甘蔗类食用茎秆榨汁的方法是旋转刀片将甘蔗类食用茎秆打碎后过滤取汁，该方法在榨汁前需要对甘蔗类食用茎秆去皮，若将去皮机构应用在无人售货榨汁机中会降低无人售货榨汁机的容积，若将甘蔗类食用茎秆去皮切断后存储，则存在甘蔗类食用茎秆的汁液流失，导致食用率降低的问题。
为了解决上述问题，茎秆榨汁组件32包括与支撑组件1固定连接的第二切刀321，以及与第二切刀321两侧的支撑组件1转动连接的至少两个滚轮组件322，第二切刀321与运输组件相配合。
运输组件驱动甘蔗类食用茎秆向第二切刀321做直线运动，第二切刀321将甘蔗类食用茎秆沿中心轴方向切断，滚轮组件322沿甘蔗类食用茎秆的中心轴方向等分分布。
滚轮组件322包括与靠近第二切刀321的支撑组件1转动连接的凸面轮3221，以及与远离第二切刀321的支撑组件1转动连接的凹面轮3222，凹面轮3222与茎秆皮抵接，凸面轮3221与茎秆肉抵接，如图5所示靠近第二切刀321的滚轮组件322的凹面轮3222与凸面轮3221的间距大于远离第二切刀321的滚轮组件322的凹面轮3222与凸面轮3221的间距。
通过第二切刀321将甘蔗类食用茎秆沿甘蔗类食用茎秆的中心轴方向切断后再通过滚轮压榨的方式，能够不对甘蔗类食用茎秆去皮就能够取得汁液，既提高了无人售货榨汁机的内部利用率，又提高了甘蔗类食用茎秆的食用率。
在进一步的实施例中，甘蔗类食用茎秆在存储的过程中还存在病变的问题，现有技术的解决方案是加快甘蔗类食用茎秆的运输和加工效率，减少甘蔗类食用茎秆的存储时间，但是该技术方案不适用于需要长时间存储甘蔗类食用茎秆的自动售货机中。
为了解决上述问题，全自动榨汁机还包括规定安装在第二切刀321两侧的视觉传感器3223，视觉传感器3223检测甘蔗类食用茎秆的茎秆肉的颜色，在支撑组件1内部还固定安装有废料箱，废料箱盛放病变了甘蔗类食用茎秆的果汁。
工作原理，利用甘蔗类食用茎秆病变时茎秆肉内部颜色会发生改变的现象，使用视觉传感器3223检测茎秆肉的颜色判断茎秆肉是否发生病变，当茎秆肉发生病变时，则切换茎秆榨汁组件32的出口，使发生病变的茎秆肉排出至废料箱中，等到视觉传感器3223检测到茎秆肉正常后，再次切换茎秆榨汁组件32的出口，继续输出正常的果汁。
通过视觉传感器3223检测茎秆肉的颜色能够判断出茎秆肉是否发生病变，提高了果汁的安全性，能够进一步的满足客户对多种类果汁的需求。
