本發(fā)明是一種應(yīng)用于家庭或餐廳的自動餐具清理餐桌的桌面回轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，屬于機械工程機構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，餐后餐具的收集、分揀及餐桌的清理工作大部分由人完成。而現(xiàn)有的餐具收集、分揀及餐桌清理機器人大都是一獨立部件，占用大量空間，且效率較低。目前，餐桌內(nèi)的空間多被閑置，產(chǎn)生了空間浪費。若能將餐后的收集、分揀與餐桌清理機構(gòu)緊湊的放入餐桌內(nèi)部，就能節(jié)省大量外部空間，而且能大大減少下桌食客等待服務(wù)員收集餐具、清理桌面的時間，提高食客的用餐體驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

桌面回轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)是一種自動餐具清理餐桌的最上部機構(gòu)。它由桌面(分為中圈、外圈，每圈分為6塊，每塊60°)、桌面支承架、桌面內(nèi)部的桿組與中心處的內(nèi)圈桌面與其中的驅(qū)動機構(gòu)(內(nèi)含2個驅(qū)動電機)組成。

桌面回轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，其特征在于：包括內(nèi)圈桌面(1)、中圈桌面(2)、外圈桌面(3)、桌體(4)、桌面支承架(5)、內(nèi)圈桌面下的驅(qū)動機構(gòu)與中圈、外圈桌面內(nèi)的桿組；

驅(qū)動機構(gòu)底座焊接在桌面支承架(5)的中央，在它的上方是圓形內(nèi)圈桌面(1)，外側(cè)由內(nèi)到外依次是分塊成扇形的中圈桌面(2)，分塊成扇形的外圈桌面(3)與桌體(4)；中圈桌面(2)與外圈桌面(3)置于桌面支承架(5)上方，桌面支承架(5)由螺栓固定在桌體(4)上；在外圈桌面(3)內(nèi)側(cè)與桌體(4)內(nèi)側(cè)有環(huán)形槽；在中圈桌面(2)外側(cè)裝有軸承一(6)、軸承二(7)，此二軸承置于外圈桌面(3)內(nèi)側(cè)環(huán)形槽內(nèi)；在外圈桌面(3)外側(cè)裝有軸承三(8)、軸承四(9)，此二軸承置于桌體(4)內(nèi)側(cè)環(huán)形槽內(nèi)；

驅(qū)動機構(gòu)由高速錐齒輪(18)、支架(19)、差速齒輪支架(20)、正齒輪(21)、電機二(22)、電機一(23)、蝸桿(24)、蝸輪(25)、低速錐齒輪軸(26)、螺套(27)、凸輪軸(28)、凸輪(29)、回轉(zhuǎn)裝置推力軸承上安裝環(huán)(30)、推力球軸承(31)、回轉(zhuǎn)裝置推力軸承下安裝環(huán)(32)、低速錐齒輪(33)和差速齒輪(34)組成；

回轉(zhuǎn)裝置推力軸承下安裝環(huán)(32)焊接在桌面支承架(5)中央的上方，電機一(23)通過卡扣安裝在回轉(zhuǎn)裝置推力軸承下安裝環(huán)(32)的下方；推力球軸承(31)安裝在回轉(zhuǎn)裝置推力軸承下安裝環(huán)(32)與回轉(zhuǎn)裝置推力軸承上安裝環(huán)(30)之間，內(nèi)圈桌面(1)通過螺栓與回轉(zhuǎn)裝置推力軸承上安裝環(huán)(30)固連；螺套(27)通過軸承安裝在內(nèi)圈桌面(1)側(cè)面的孔內(nèi)；螺套(27)與中圈桌面(2)、高速錐齒輪(18)之間是剛性連接；蝸桿(24)安裝在低速錐齒輪軸(26)上，與渦輪(25)嚙合；低速錐齒輪(33)也安裝在低速錐齒輪軸(26)上，與高速錐齒輪(18)嚙合；在低速錐齒輪軸(26)外側(cè)套有空心的凸輪軸(28)，其上裝有凸輪(29)和差速齒輪支架(20)；支架(19)通過螺栓固定在內(nèi)圈桌面內(nèi)側(cè)，正齒輪(21)通過螺絲固定在支架(19)內(nèi)側(cè)；正齒輪(21)、差速齒輪(34)和差速齒輪支架(20)構(gòu)成一行星輪系；電機二(22)驅(qū)動差速齒輪(34)；

桌面內(nèi)部桿組由桿一(10)、中圈彈簧(11)、桿二(12)、桿三(13)、桿四(14)、桿五(15)、外圈彈簧(16)和桿六(17)組成；

桿一(10)安裝在中圈桌面(2)內(nèi)部，內(nèi)側(cè)與凸輪(29)高副接觸，中部有中圈彈簧(11)對桿一(10)施加向心彈力，確保其與凸輪(29)的接觸；軸承一(6)套在桿一(10)的另一端外圓面上；桿二(12)、桿三(13)、桿四(14)、桿五(15)、外圈彈簧(16)和桿六(17)安裝在外圈桌面(3)內(nèi)部；桿之間按順序鉸鏈連接；桿三(13)、桿四(14)、桿五(15)呈“之”字形，將桿二(12)和桿六(17)的運動反向；桿六(17)末端外圓面上套有軸承三(8)，正常工作時，桿六(17)的末端卡在桌體(4)內(nèi)側(cè)環(huán)形槽內(nèi)側(cè)的孔內(nèi)。

進一步，內(nèi)到外依次是60°扇形組成的中圈桌面(2)，60°扇形組成的外圈桌面(3)。

在食客用餐時，中圈桌面(上擺放盛放菜品的大盤)在驅(qū)動機構(gòu)中電機一的驅(qū)動下隨內(nèi)圈桌面(上擺放花卉、餐巾紙、牙簽盒等)進行360°回轉(zhuǎn)，方便食客取用菜品。

在食客用餐完畢后，驅(qū)動機構(gòu)中的電機二驅(qū)動凸輪，進而推動桿組，改變中圈與外圈桌面(上擺放餐盤、碗、勺、筷等餐具)的連接方式，將中、外圈桌面連接成為一個整體。驅(qū)動機構(gòu)中的電機一驅(qū)動錐齒輪，使桌面沿一桿進行180°翻轉(zhuǎn)，將餐具中圈與外圈上的餐具傾倒入下方機構(gòu)中，并將已使用桌面翻轉(zhuǎn)至下方。

之后驅(qū)動機構(gòu)中的電機二驅(qū)動凸輪，推動桿組，改變外圈桌面與桌體的連接方式，解鎖外圈桌面與桌體見的鎖定。驅(qū)動機構(gòu)中的電機一驅(qū)動錐齒輪，使翻轉(zhuǎn)后的桌面整體進行360°回轉(zhuǎn)。利用桌面支承架上的毛刷清潔桌面，以備下桌食客使用。

桌面回轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計有如下幾個特點：

1.該機構(gòu)設(shè)計緊湊，驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計在內(nèi)圈桌面的殼體內(nèi)，桿組設(shè)計在桌面內(nèi)部。占用空間小，外形美觀。

2.通過電機二驅(qū)動凸輪，改變中圈與外圈內(nèi)部桿組的結(jié)構(gòu)，從而改變電機1輸出力矩的流向，使桌面在三種模式之間切換。這種機構(gòu)設(shè)計新穎、動作快。

3.電機一通過蝸輪蝸桿驅(qū)動低速錐齒輪，進而驅(qū)動桌面翻轉(zhuǎn)，具有自鎖特性，不會在桌面翻轉(zhuǎn)時產(chǎn)生危險。

4.機構(gòu)的一種模式保留了傳統(tǒng)餐桌的轉(zhuǎn)盤功能，方便食客取餐。

附圖說明

圖1為桌面回轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的整體外形示意圖

圖2為內(nèi)圈桌面外側(cè)軸承示意圖

圖3為外圈桌面外側(cè)軸承示意圖

圖4為桌面回轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

圖5為驅(qū)動機構(gòu)整體示意圖

圖6為行星輪系示意圖(隱去低速錐齒輪與凸輪)

圖7為電機二示意圖(隱去低速錐齒輪、凸輪、高速錐齒輪支架與正齒輪)

圖8為電機一示意圖

圖9為驅(qū)動機構(gòu)剖視圖

圖10為凸輪位于角度1時的桿系狀態(tài)示意圖

圖11為凸輪位于角度2時的桿系狀態(tài)示意圖

圖12為凸輪位于角度3時的桿系狀態(tài)示意圖

具體實施方式

桌面回轉(zhuǎn)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)整體外形如圖1所示。其主要由內(nèi)圈桌面(1)、中圈桌面(2)、外圈桌面(3)、桌體(4)、桌面支承架(5)、內(nèi)圈桌面下的驅(qū)動機構(gòu)與中圈、外圈桌面內(nèi)的桿組構(gòu)成(如圖4)。在外圈桌面(3)內(nèi)側(cè)與桌體(4)內(nèi)側(cè)有環(huán)形槽。在中圈桌面(2)外側(cè)裝有軸承一(6)、軸承二(7)，此二軸承置于外圈桌面(3)內(nèi)側(cè)環(huán)形槽內(nèi)。在外圈桌面(3)外側(cè)裝有軸承三(8)、軸承四(9)，此二軸承置于桌體(4)內(nèi)側(cè)環(huán)形槽內(nèi)。軸承與桌面支承架(5)一起維持桌面的穩(wěn)定，減小桌面回轉(zhuǎn)時的摩擦。軸承二(7)在桌面翻轉(zhuǎn)時起到傳遞扭矩的作用。

驅(qū)動機構(gòu)底部為焊接在桌面支承架(5)上的回轉(zhuǎn)裝置推力軸承下安裝環(huán)(32)，該零件是絕對靜止的。上部外殼(1)、回轉(zhuǎn)裝置推力軸承上安裝環(huán)(30)、支架(19)以及正齒輪(21)之間是剛性連接的，它們可隨中外圈桌面(2、3)共同回轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)裝置推力軸承上安裝環(huán)(30)與回轉(zhuǎn)裝置推力軸承下安裝環(huán)(32)之間安裝有推力球軸承(31)，提供低速錐齒輪軸系軸承所需預(yù)緊力。中圈桌面(2)、螺套(27)以及高速錐齒輪(18)之間是剛性連接的，他們可以共同翻轉(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)裝置推力軸承下安裝環(huán)(32)上安裝有電機一(23)，該電機通過下方蝸輪(25)蝸桿(24)機構(gòu)及低速錐齒輪軸(26)將扭矩傳遞到上方低速錐齒輪(33)處。凸輪(29)與差速齒輪支架(20)均安裝在一空心凸輪軸(28)上，桿一(10)由中圈彈簧(11)保持和凸輪(29)表面的接觸。差速齒輪支架(20)上安裝有電機二(22)，該電機驅(qū)動差速齒輪(34)，帶動差速齒輪支架(20)及凸輪(29)相對支架(19)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，從而使凸輪(29)推動桿一(10)產(chǎn)生軸向運動，該運動可改變中圈(2)與外圈(3)內(nèi)部桿系的結(jié)構(gòu)，從而改變電機一(23)輸出力矩的流向。

如圖10所示，當凸輪(29)處于角度1時，桿一(10)完全位于中圈桌面(2)內(nèi)，桿六(17)受外圈彈簧(16)彈力作用卡在桌體(4)內(nèi)側(cè)的槽中。此時系統(tǒng)自由度為2，但在桌面自身重力作用下，桌面的回轉(zhuǎn)傾向大于翻轉(zhuǎn)傾向。此時外圈桌面(3)靜止，中圈桌面(2)在低速錐齒輪(33)的帶動下進行回轉(zhuǎn)。該功能在食客用餐時使放有盛放菜品的大盤的中圈桌面(2)自動回轉(zhuǎn)，方便食客取用菜品。

如圖11所示，當凸輪(29)處于角度2時，桿一(10)被頂入外圈桌面上的槽中，但未觸及桿二(12)，桿六(17)依然卡在桌體(4)內(nèi)側(cè)的槽中。此時，中圈桌面(2)與外圈桌面(3)的回轉(zhuǎn)自由度被約束。中圈桌面(2)與外圈桌面(3)一起在低速錐齒輪(33)的帶動下沿a-f軸進行180°翻轉(zhuǎn)。該功能在食客用餐完畢后將桌面上的餐具傾倒入下方機構(gòu)中。

如圖12所示，當凸輪(29)處于角度3時，桿一(10)被進一步頂入外圈桌面(3)，推動桿二(12)向外側(cè)運動，進而通過桿三(13)、桿四(14)、桿五(15)驅(qū)動桿六(17)向內(nèi)側(cè)運動，使桿六(17)從桌體(4)上的槽中退出。此時，中圈桌面(2)與外圈桌面(3)一起在低速錐齒輪(33)帶動下進行回轉(zhuǎn)。該功能在上一步桌面翻面后利用桌面支承架(5)上的毛刷清潔已使用桌面，以備下桌食客使用。