CN104305858B - 一种可远程控制的全自动煮饭装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可远程控制的全自动煮饭装置，其包括自动量米单元、自动淘米单元、控制单元、电饭锅和用于实现自动打开和关闭电饭锅锅盖的垂直升降机构和用于实现电饭锅锅体移位的水平移动机构；所述的垂直升降机构包括升降驱动电机、绕线轮、牵引线、升降滑块和升降滑轨，所述的水平移动机构包括滚珠丝杠、光轴导轨和水平移动驱动电机。本发明通过增设用于实现自动打开和关闭电饭锅锅盖的垂直升降机构和用于实现电饭锅锅体移位的水平移动机构，可使现有的全自动煮饭装置真正实现自动量米、自动淘米、自动进米和自动煮饭的全程自动化，达到远程控制煮饭目的，具有推广应用价值。
Description
技术领域
本发明是涉及一种煮饭装置，具体说，是涉及一种可远程控制的全自动煮饭装置。
背景技术
随着物联网和计算机应用软件的快速发展，各种集合了物联网和计算机应用软件技术的家用电器越来越受到人们青睐，并正在深刻影响和改变着人们的日常生活，其中，轻松便捷的煮饭方式为人们所向往，可以预见，在不远的将来，智能、环保、节能型，尤其是可实现远程控制的全自动煮饭装置将会成为未来发展的方向。
电饭煲是一种常用的家庭厨房用具，使用电饭煲煮饭给人们带来了很大方便。但目前社会上普遍使用的电饭煲大多不具有自动量米、自动淘米和自动进米等功能，仅仅是在加热煲饭方面实现了自动化，煮饭时人们必须事先进行定量取米、淘米等琐碎准备工作，既浪费时间又不方便，故中国专利CN200420093883.7公开了一种全自动电饭煲，其包括储米箱、淘米槽和煮饭煲、CPU中央控制单元和网络通讯控制接口，所述储米箱、淘米槽和煮饭煲为相对独立的箱体式结构，箱体之间设有机械螺杆传送结构或真空抽取传动装置，该技术虽然可实现自动量米、淘米和进米功能，但由于没有解决自动打开和关闭锅盖问题，实质上还没有实现真正意义上的全自动，根本不可能实现远程控制煮饭的全程操作。虽然中国专利CN201120045240.5公开了一种远程控制全自动电饭煲，其包括电饭煲主体及容设在电饭煲主体内并用于盛装米和水的电饭煲容器，其实该专利技术仍然没有解决自动打开和关闭锅盖问题，也根本不可能实现远程控制煮饭的全程操作。总之，虽然现有技术中已有如何实现自动量米、自动淘米、自动进米、自动煮饭等功能的所谓全自动煮饭装置，但实质上均没有实现真正意义上的全自动，均没有解决自动打开和关闭锅盖的关键问题，因而至今仍不能实现远程控制煮饭的全程操作。
发明内容
针对现有技术所存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种全自动煮饭装置，解决自动打开和关闭锅盖的关键问题，实现可远程控制煮饭的全程操作。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可远程控制的全自动煮饭装置，包括自动量米单元、自动淘米单元、控制单元和电饭锅，其特征在于：还包括用于实现自动打开和关闭电饭锅锅盖的垂直升降机构和用于实现电饭锅锅体移位的水平移动机构；所述的垂直升降机构包括升降驱动电机、绕线轮、牵引线、升降滑块和升降滑轨，所述绕线轮安装在升降驱动电机的输出轴上，所述牵引线的一端固定在绕线轮上、另一端与升降滑块固定连接，所述升降滑块与升降滑轨滑动连接，且在升降滑块上固设有连接弯杆，在所述连接弯杆的另一端设有用于将电饭锅锅盖提起的吸取夹；所述的水平移动机构包括滚珠丝杠、光轴导轨和水平移动驱动电机，在滚珠丝杠的两端套设有滚动轴承，且滚珠丝杠的一端通过联轴器与水平移动驱动电机的输出轴相连接，在光轴导轨上设有滑动板，电饭锅锅体嵌设在滑动板上，所述滑动板与滚珠丝杠固定连接。
作为优选方案，在升降滑轨的两端及光轴导轨的两端均设有限位开关。
作为优选方案，所述吸取夹上设有电磁铁，在电饭锅锅盖的顶部设有永磁体。
作为优选方案，所述的自动量米单元，包括储米箱、储米箱支撑架、出米电磁阀和称重传感器，所述储米箱设置在储米箱支撑架上，所述出米电磁阀设置在所述储米箱的出米口处，所述储米箱支撑架设置在称重传感器上，所述出米电磁阀和称重传感器均与控制单元电连接；所述的自动淘米单元包括淘米箱、搅拌桨和搅拌驱动电机，所述淘米箱上设有进米口、进水口、上排水口和下排水口，且在进水口、上排水口和下排水口处均设有电磁阀，在淘米箱内设有流量传感器，所述的搅拌驱动电机、电磁阀和流量传感器均与控制单元电连接。
作为进一步优选方案，所述的称重传感器采用电阻应变式压力传感器。
作为进一步优选方案，在自动量米单元与自动淘米单元之间设有引流槽，所述引流槽的一端与储米箱的出米口连接，所述引流槽的另一端与淘米箱的进米口连接。
作为进一步优选方案，所述储米箱和淘米箱的底部均采用漏斗形状。
作为进一步优选方案，在淘米箱的底部出口处设有电动球阀，所述的电动球阀与控制单元电连接。
作为优选方案，所述的控制单元包括限位开关状态读取模块、GSM手机远程遥控模块、MAX232电平转换模块、时钟模块、电饭锅加热控制模块、驱动电机控制模块、温度传感器模块、电磁阀控制模块、矩阵按键输入模块、LCD液晶显示模块、称重传感器模块、流量检测模块、蜂鸣器报警模块、EEPROM存储模块和电源模块。
作为优选方案，所述的全自动煮饭装置采用柜式结构，所述的自动量米单元与自动淘米单元分别设置在柜体的左、右两侧，所述的垂直升降机构设置在自动量米单元的下方，所述的水平移动机构设置在柜体的底部。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过增设用于实现自动打开和关闭电饭锅锅盖的垂直升降机构和用于实现电饭锅锅体移位的水平移动机构，可使现有的全自动煮饭装置真正实现自动量米、自动淘米、自动进米和自动煮饭的全程自动化，达到远程控制煮饭目的，具有推广应用价值。
附图说明
图1是本发明提供的一种可远程控制的全自动煮饭装置的结构示意图；
图2是本发明提供的全自动煮饭装置的控制单元的工作流程图。
图中：1、柜体；11、上固定架；12、下固定架；2、自动量米单元；21、储米箱；22、储米箱支撑架；23、出米电磁阀；24、称重传感器；3、自动淘米单元；31、淘米箱；311、进米口；312、进水口；313、进水电磁阀；314、上排水口；315、上排水电磁阀；316、下排水口；317、下排水电磁阀；318、流量传感器；32、搅拌桨；33、搅拌驱动电机；34、电动球阀；4、控制单元；5、电饭锅锅体；51、壳体；52、内胆；53、加热盘；54、温度传感器；55、锅足；56、电源；6、电饭锅锅盖；61、排气孔；7、垂直升降机构；71、升降驱动电机；72、绕线轮；73、牵引线；74、升降滑块；75、升降滑轨；76、升降限位开关；77、连接弯杆；78、吸取夹；8、水平移动机构；81、滚珠丝杠；82、光轴导轨；83、水平移动驱动电机；84、滚动轴承；85、联轴器；86、水平限位开关；87、滑动板；88、丝杠螺母；9、引流槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步详细说明。
实施例
参见图1所示：本发明提供的一种可远程控制的全自动煮饭装置，采用柜式结构，包括柜体1，在柜体内设有上固定架11和下固定架12；在柜体1内的左、右两侧分别设置有自动量米单元2与自动淘米单元3，在自动量米单元2的下方设置有用于实现自动打开和关闭电饭锅锅盖6的垂直升降机构7，在柜体1内的底部设置有用于实现电饭锅锅体5移位的水平移动机构8。
所述的自动量米单元2，包括：储米箱21、储米箱支撑架22、出米电磁阀23和称重传感器24，所述储米箱21设置在储米箱支撑架22上，所述出米电磁阀23设置在所述储米箱21的出米口处，所述储米箱支撑架22设置在称重传感器24上，所述称重传感器24固定在下固定架12上，所述出米电磁阀23和称重传感器24均与控制单元4电连接；所述的称重传感器24采用电阻应变式压力传感器，以保证称重精度。
所述的自动淘米单元3，包括：淘米箱31、搅拌桨32和搅拌驱动电机33，所述淘米箱31上设有进米口311、进水口312、进水电磁阀313、上排水口314、上排水电磁阀315、下排水口316、下排水电磁阀317，在淘米箱31内设有流量传感器318，所述的搅拌驱动电机33固定在上固定架11上，所述的淘米箱31固定在下固定架12上，所述的搅拌桨32通过联轴器固定在搅拌驱动电机33的输出轴上，且所述的搅拌驱动电机33、进水电磁阀313、上排水电磁阀315、下排水电磁阀317和流量传感器318均与控制单元4电连接；
在自动量米单元2与自动淘米单元3之间设有引流槽9，所述引流槽9的一端与储米箱21的出米口连接，所述引流槽9的另一端与淘米箱31的进米口311连接，其作用是将大米在重力作用下引入淘米箱31。
所述储米箱21和淘米箱31的底部均采用漏斗形状，以利于大米的流出；由于经过淘洗后的大米具有一定粘性，故最好在淘米箱31的底部出口处设有电动球阀34，所述的电动球阀34与控制单元4电连接，以利于将洗净的大米顺利放入电饭锅锅体5内。
所述的电饭锅锅体5包括壳体51、内胆52、加热盘53、温度传感器54、锅足55和电源56，所述内胆52与壳体51为分体式结构，以利于拿出内胆，方便盛饭和清洗内胆。
所述的电饭锅锅盖6上最好设有排气孔61，以利于在锅体内蒸气压过大时进行泄压。
所述的垂直升降机构7，包括：升降驱动电机71、绕线轮72、牵引线73、升降滑块74和升降滑轨75，所述绕线轮72安装在升降驱动电机71的输出轴上，所述牵引线73的一端固定在绕线轮72上、另一端与升降滑块74固定连接，所述升降滑块74与升降滑轨75滑动连接，在升降滑轨75的两端设有升降限位开关76，且在升降滑块74上固设有连接弯杆77，在所述连接弯杆77的另一端设有用于将电饭锅锅盖6提起的吸取夹78；所述吸取夹78上设有电磁铁，在电饭锅锅盖6的顶部设有永磁体；通电后，吸取夹78上的电磁铁产生磁力，从而通过吸取设置在电饭锅锅盖6顶部的永磁体将电饭锅锅盖6吸住；当升降驱动电机71正转时，会带动绕线轮72将牵引线73收起，从而使升降滑块74向上运动，以致提起电饭锅锅盖6；当升降驱动电机71反转时，会使绕线轮72放下牵引线73，升降滑块74在重力作用下往下滑动，当电饭锅锅盖6接触电饭锅锅体5的口部时，吸取夹78上的电磁铁断电，失去磁力，从而使电饭锅锅盖6与吸取夹78分离盖在电饭锅锅体5上。
所述的水平移动机构8，包括：滚珠丝杠81、光轴导轨82和水平移动驱动电机83，在滚珠丝杠81的两端套设有滚动轴承84，且滚珠丝杠81的一端通过联轴器85与水平移动驱动电机83的输出轴相连接，在光轴导轨82的两端设有水平限位开关86，在光轴导轨82上设有滑动板87，电饭锅的锅足55嵌设在滑动板87上，所述滑动板87与滚珠丝杠81通过丝杠螺母88固定连接。水平移动驱动电机83的正转或者反转，会带动滚珠丝杠81的左右移动，从而带动滑动板87的水平运动，以致带动电饭锅锅体5由煮饭位置向进米位置的左右移动。
所述的控制单元4，最好包括：限位开关状态读取模块、GSM手机远程遥控模块、MAX232电平转换模块(用于GSM与主控制器通信)、时钟模块(作为定时功能的参照时间)、电饭锅加热控制模块、驱动电机控制模块、温度传感器模块、电磁阀控制模块、矩阵按键输入模块、LCD液晶显示模块、称重传感器模块、流量检测模块、蜂鸣器报警模块、EEPROM存储模块(存储用户自定义信息)和电源模块。
所述的电源模块含有降压整流稳压电路，以方便使用220V电源。
所述的时钟模块可选用DS1302时钟芯片，该芯片提供年月日周时分秒信息，以提供精确的定时时间，最好含有纽扣电池作为备用电源，家里短时停电时时钟芯片仍能正常工作，家里来电后仍能正常在定时时间煮饭。
所述的EEPROM存储模块用于存储用户自定义信息，如用户可根据自身情况设定一个人的饭量、煮饭的软硬程度、煮粥的稠度，还可保存当前的一下工作状态，如定时时间、煮饭米量的多少及煮饭还是煮粥，短时停电后再次来电煮饭工作不受影响。
通过称重传感器不断对米箱进行称重，并将剩余米量实时显示在液晶屏上，当米量不足时，会报警提醒用户往米箱加米。
在下米过程中先保存出米电磁阀开启之前米箱剩余米量，出米电磁阀开启后称重传感器不断对米箱进行称重，由出米控制磁阀开启前米箱剩余米量减去出米电磁阀开启后米箱剩余米量即为当前所下米量，当下米量与设置米量相等时，电磁阀关闭，下米过程结束。
煮饭所用米量与水量的比例根据经验设置默认值为1:1.2，煮粥所用米量与水量的比例根据经验设置默认值为1:4，默认一个人的米量为0.2kg。由于米量与水量的配比通常会受到米质、电饭锅容积、发热盘功率以及个人喜好等因素的影响，用户可根据实际情况通过输入键盘对这一配比进行修改，并将这一数据存到EEPROM存储器中。
如图2所示，本发明提供的全自动煮饭装置的控制单元的工作流程如下：假设需要在中午12点做好三个人的饭，可在键盘上按下设置键，看到光标闪烁后移动光标在煮饭/粥位置输入1，在定时时间位置输入11:30，在煮饭人数位置输入3，然后按下完成键。
当时间到达11:30时，称重传感器对储米箱进行一次称重，并将这一重量保存在堆栈里面。控制单元对储米箱的出米电磁阀发出打开信号，大米从储米箱经引流槽流入淘米箱，同时称重传感器不断对储米箱进行称重并将该次重量值减去堆栈重量值，判断是否到达3*0.2kg。当下米量到达3*0.2kg时，控制单元发出控制信号关闭储米箱的出米电磁阀，下米结束。
控制单元对进水电磁阀发出控制信号，进水电磁阀打开，向淘米箱中加注淘米水，流量传感器开始检测进水量，当水量到达3*3*0.2时，控制单元对进水电磁阀发出控制信号，进水电磁阀关闭，淘米水加注完毕。控制单元对搅拌驱动电机发出控制信号，搅拌电机开始正转30秒反转30秒，带动搅拌叶片转动淘米。然后控制单元对上排水口排水电磁阀发出控制信号，上排水电磁阀打开10秒后关闭，让米糠等漂浮物从上排水口流出。控制单元对下排水口排水电磁阀发出控制信号，下排水电磁阀打开10秒后关闭，让淘米水从下排水口流出，淘米结束。
控制单元对升降驱动电机发出控制信号，升降驱动电机转动带动绕线轮，将锅盖提起，当连接弯杆碰到升降限位开关后，升降驱动电机停止转动。然后控制单元对水平移动驱动电机发出控制信号，水平移动驱动电机转动，带动滚珠丝杠转动，从而带动滑动板右移，电饭锅锅体一起移动，当滑动板碰到右端水平限位开关时，水平移动驱动电机停止转动，此时电饭锅锅体位于淘米箱出米电动球阀的正下方。控制单元发出控制信号使电动球阀打开，洗净的大米流入电饭锅内胆内，延时10秒后，控制单元对进水电磁阀发出控制信号，进水电磁阀打开，向电饭锅内加水，同时流量传感器开始检测进水量，当加入水量达到1.2*3*0.2L时，进水电磁阀关闭，加水结束，电动球阀关闭。
控制单元对水平移动驱动电机发出控制信号，使水平移动驱动电机反转，带动电饭锅锅体向左移动，当嵌设有电饭锅锅体的滑动板碰到左端限位开关时，水平移动驱动电机停止转动，此时电饭锅锅体位于锅盖下方。控制单元对升降驱动电机发出控制信号，升降驱动电机反向转动，当滑块下移碰到下端升降限位开关时，升降驱动电机停止转动。此时锅盖刚好盖在电饭锅锅体上。
完成上述操作后，控制单元给发热盘发出控制信号，接通电源开始加热，饭煮熟后自动保温。
煮粥过程与煮饭过程类似，不同的是，在加注煮粥用水时，水量应为4*3*0.2L升。当发热盘开始加热后，电饭锅内胆外壁的温度传感器开始测量内胆温度，当温度到达95度时(接近沸腾温度)，控制单元对升降驱动电机发出控制信号，将锅盖再次提起，发热盘继续加热15分钟后停止加热，锅盖盖下。
如果用户早上设置了定时煮饭功能，中午临时有事不能回家吃饭，可通过向控制单元发送短信的形式取消本次煮饭操作，可编辑短息”0”发送到控制单元的GSM模块即可。如果需要通过临时开启定时煮饭/粥功能，可向GSM模块发送短消息“113031”，前四位“1130”表示中午11:30开始做饭，第五位“3”表示做三个人的饭，第六位“1”表示做饭，若该位为“0”则表示煮粥。
综上所述可见，本发明通过增设用于实现自动打开和关闭电饭锅锅盖的垂直升降机构和用于实现电饭锅锅体移位的水平移动机构，可使现有的全自动煮饭装置真正实现自动量米、自动淘米、自动进米和自动煮饭的全程自动化，达到远程控制煮饭目的，具有推广应用价值。
最后有必要在此说明的是：以上内容只用于对本发明技术方案做进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可远程控制的全自动煮饭装置，包括自动量米单元、自动淘米单元、控制单元、电饭锅及用于实现自动打开和关闭电饭锅锅盖的垂直升降机构，其特征在于：还包括用于实现电饭锅锅体移位的水平移动机构；所述的垂直升降机构包括升降驱动电机、绕线轮、牵引线、升降滑块和升降滑轨，所述绕线轮安装在升降驱动电机的输出轴上，所述牵引线的一端固定在绕线轮上、另一端与升降滑块固定连接，所述升降滑块与升降滑轨滑动连接，且在升降滑块上固设有连接弯杆，在所述连接弯杆的另一端设有用于将电饭锅锅盖提起的吸取夹；所述的水平移动机构包括滚珠丝杠、光轴导轨和水平移动驱动电机，在滚珠丝杠的两端套设有滚动轴承，且滚珠丝杠的一端通过联轴器与水平移动驱动电机的输出轴相连接，在光轴导轨上设有滑动板，电饭锅锅体嵌设在滑动板上，所述滑动板与滚珠丝杠固定连接。
2.如权利要求1所述的全自动煮饭装置，其特征在于：在升降滑轨的两端及光轴导轨的两端均设有限位开关。
3.如权利要求1所述的全自动煮饭装置，其特征在于：所述吸取夹上设有电磁铁，在电饭锅锅盖的顶部设有永磁体。
4.如权利要求1所述的全自动煮饭装置，其特征在于：所述的自动量米单元，包括储米箱、储米箱支撑架、出米电磁阀和称重传感器，所述储米箱设置在储米箱支撑架上，所述出米电磁阀设置在所述储米箱的出米口处，所述储米箱支撑架设置在称重传感器上，所述出米电磁阀和称重传感器均与控制单元电连接；所述的自动淘米单元包括淘米箱、搅拌桨和搅拌驱动电机，所述淘米箱上设有进米口、进水口、上排水口和下排水口，且在进水口、上排水口和下排水口处均设有电磁阀，在淘米箱内设有流量传感器，所述的搅拌驱动电机、电磁阀和流量传感器均与控制单元电连接。
5.如权利要求4所述的全自动煮饭装置，其特征在于：所述的称重传感器采用电阻应变式压力传感器。
6.如权利要求4所述的全自动煮饭装置，其特征在于：在自动量米单元与自动淘米单元之间设有引流槽，所述引流槽的一端与储米箱的出米口连接，所述引流槽的另一端与淘米箱的进米口连接。
7.如权利要求4所述的全自动煮饭装置，其特征在于：所述储米箱和淘米箱的底部均采用漏斗形状。
8.如权利要求4所述的全自动煮饭装置，其特征在于：在淘米箱的底部出口处设有电动球阀，所述的电动球阀与控制单元电连接。
9.如权利要求1所述的全自动煮饭装置，其特征在于：所述的控制单元包括限位开关状态读取模块、GSM手机远程遥控模块、MAX232电平转换模块、时钟模块、电饭锅加热控制模块、驱动电机控制模块、温度传感器模块、电磁阀控制模块、矩阵按键输入模块、LCD液晶显示模块、称重传感器模块、流量检测模块、蜂鸣器报警模块、EEPROM存储模块和电源模块。
10.如权利要求1所述的全自动煮饭装置，其特征在于：所述的全自动煮饭装置采用柜式结构，所述的自动量米单元与自动淘米单元分别设置在柜体的左、右两侧，所述的垂直升降机构设置在自动量米单元的下方，所述的水平移动机构设置在柜体的底部。
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