新型智能冰激凌机的结构设计

廖定钧 卢荣伟 陆庆恩

摘要：本文设计一款新型智能冰激凌机，可以实现冰激凌从生产制作到销售全过程的自动化，摆脱人工操作，做到更加智能自动化。智能冰激凌机采用了孔传输带和活塞挤压的方式进行生产和制作，在制作完成之后由机械臂抓取送至消费者手中。并能为消费者提供八种口味的个性化选择。本设计以机电结合和互联网为基本结合点给消费者提供更加智能、快捷的产品体验。

关键词：冰激凌机;智能化;自动化

1.引言

新零售新机遇地摊经济新创业方向冰激凌自动售货机，新零售已经成为了未来不可逆转的发展趋势，自动售货机模式已是必然，更是未来的趋势[1]。本文介绍一款冰激凌机，主要由原料箱、输送管、微型电动阀、挤压辅助推柱、液位传感器及出料筒构成。

2.整体结构

新型智能冰激凌机（如图1所示）主要由以下几个结构组成：出料装置（出料筒）、传输装置、冷藏装置、抓取装置。

2.1出料制作装置

此款冰激凌出料装置主要由原料箱、输送管、微型电动阀、挤压辅助推柱、液位传感器及出料筒构成。当出料筒内冰激凌液位不足且到达指定设置量，液位传感器检测并将感知到的数据转化为电信号传至电动执行器，通过执行器控制微型电动阀开关，结合输送管从原料箱输送原料至出料筒，实现对冰激凌原料进行设定原料补给。出料筒上挤压驱动部通过设置旋转电机和驱动推柱，并通过设置出料筒内弹性件对活塞进行反推，当需要出料时旋转电机带动推柱而对活塞渐渐推压，活塞在弹性件的驱使下于出料口运动，当消费者于选择面板上选择某一口味时，通过无线接收器及操作系统对指定出料筒选择旋转驱动实现口味选择[2]。

2.2传输装置

传输装置（如图2所示）主要采用带式输送结构，其中对牵引件运输带进行特殊设计，利用牵引件的连续运动输送成品，带中设计多个孔位用于放置并稳固冰激凌蛋筒。为保证出料成品美观，运输装置内部设有适型升降承载平台，其作用是当冰激凌蛋筒运输至出料筒下方时，升降台驱动顶升冰激淋蛋筒底部使其脱离运输带的承载面，其作用是辅助冰激淋成品带离承载台后使抓取装置上的抓取爪接取冰激凌成品转至领取台上[3]。

2.3抓取装置

抓取装置用于抓取冰激凌蛋筒皮及制作完成的冰激凌的过程，其结构设计如图3所示。

抓取装置（如图3所示）用于抓取冰激凌蛋筒皮及制作完成的冰激凌，其主要由3个电机进行控制，电机1利用螺杆控制机械爪的升降，电机2控制机械爪转向，电机3控制机械爪开合。本产品共有两个上图所示的抓取装置，一个用于从冰激凌蛋筒皮架上抓取冰激凌蛋筒皮放置在传送带上，一个用于将制作好的冰激凌从传送带上取出并放置在售卖窗口[4]。

2.4自动售卖模块

通过本产品，用户可以方便快捷的获得冰激凌。用户可以直接使用线下的新型冰激凌机，除了可挑选我们所推荐的冰激凌，还可以根据自己的个人喜好自主搭配冰激凌口味，还可以实时的观察到冰激凌原料的存储量，以便搭配合适的冰激凌口味。除此之外还可以使用线上APP进行预约，只需在线上完成选择并下单，机器就会根据订单进行预设，届时无需另外操作，线下扫码即可获取冰激凌[5]。

3.结束语

新型智能冰激凌机，可以实现冰激凌从生产制作到销售全过程的自动化，脱离人工操作，降低劳动力，做到更加智能自动化。这款智能冰激凌机采用了孔传输带和活塞挤压的方式来进行生产和制作，并且等制作完成之后由机械臂抓取送至消费者手中。为了可以给消费者提供更多的个性化选择，我们有八种口味可供选择，消费者只需扫其相对应的二维码即可。适应当代的发展需求，我们的产品以机电结合与互联网为基本结合点给消费者提供更加智能、快捷的产品体验。

参考文献：

[1]王慧慧.桌上型立式冰激凌机展示柜的开放研究[D].中国石油大学（华东），2015.10：35-36.

[2]王德胜.冰激凌机功能分析[J].大科技，2019， （44）：208.

[3]邓承武 张振华. 王向杰. 基于“互联网+”的新型智能冰激凌机系统设计[J]. 湖北理工学院学报， 2017， 第33卷（5）：5-7，11.

[4]吕淑平 于岩.基于单片机的电容式液位传感器参数测量[J].实验技术与管理，2019， 第36卷（10）：46-48，53.

[5]劉帅领 马国远.张海云等.空气制冷技术原理及发展现状[J].制冷与空调，2021， 第35卷（3）：444-450.

本文系2021广西大学生创业训练项目“新型智能冰激凌机”（S202110595330X）的阶段性研究成果。

作者简介：廖定钧（2001.01-），男，汉族，江西瑞金人，本科，学生。研究方向：机械电子方向

通讯作者：卢荣伟（1989.11-），男，汉族，广西桂林人，硕士，讲师。研究方向：数理统计