1.本发明涉及煮豆设备技术领域，尤其是涉及一种全自动煮豆设备。
背景技术：
2.豆类是一种蛋白质含量非常高的作物，且豆类蛋白质的蛋氨酸组成与动物蛋白质相似，接近人体的需要，因此人们对豆类的饮食需求非常大。工业中对豆类食品进行加工时，大多会采用煮豆设备对豆类进行蒸煮，以使其熟化。
3.现有的煮豆设备主要存在以下问题：第一是煮豆设备在进行蒸煮工作的过程中，豆类堆积在煮豆设备内进行蒸煮，不仅容易出现豆类被挤压破皮的情况，而且位于内侧的豆类与位于外侧的豆类所受到的加热温度存在差异，因而会导致部分豆类在蒸煮完成后存在夹生的问题，严重影响了豆类的完整性以及豆类熟化的均匀性；第二是需要工人对豆类进行人工卸出，不仅卸料效率非常低，而且工人稍有不慎就会被烫伤，非常的危险。
4.因此，需要一种能够解决上述问题的全自动煮豆设备。
技术实现要素：
5.本发明提出一种全自动煮豆设备，实现了对豆类的自动翻搅和卸料，不仅解决了豆类完整性以及熟化均匀性差的问题，而且还提高了卸料效率以及卸料的安全性，避免了工人被高温蒸汽烫伤的情况发生。
6.本发明的技术方案是这样实现的：全自动煮豆设备，包括机架，所述机架上设置有一倾斜设置的煮豆罐，所述煮豆罐旋转安装于一安装架上，所述安装架铰接安装于所述机架上，所述安装架与所述机架之间共同设置有一倾斜角度调节机构，所述煮豆罐的开口端扣合安装有一罐盖，所述罐盖与所述煮豆罐之间共同设置有一锁紧机构，所述机架上设置有一用于对所述罐盖进行抓取和扣合的罐盖抓取机构；所述煮豆罐的内壁上固定有用于对豆类进行自动翻搅和卸料的螺旋叶片，所述螺旋叶片沿所述煮豆罐的轴向延伸设置，所述螺旋叶片的表面设有若干个用于向所述煮豆罐内通入高温蒸汽的通气微孔。
7.作为一种优选的技术方案，所述煮豆罐的罐壁内设有一加热腔，每一所述通气微孔均与所述加热腔相连通，所述加热腔的上端连通有一用于向所述加热腔内通入纯净水的加水管，所述加热腔的下端连通有一用于排水的出水管，所述加热腔内还设置有电加热管。
8.作为一种优选的技术方案，所述锁紧机构包括一对相对于所述罐盖对称设置的弧形夹座，每一所述弧形夹座的两端均固定连接有一螺母座，两所述弧形夹座之间设置有两根水平设置的旋转轴，每一所述旋转轴均转动安装于所述罐盖上，两所述旋转轴共同传动连接有第一伺服电机，每一所述旋转轴的两端均固定安装有一丝杠，每一所述丝杠的位置均与一所述螺母座的位置相对应，每一所述螺母座均以螺纹连接的方式安装于对应所述丝杠上；
所述煮豆罐的顶部固定有第一环形座，所述罐盖的底部固定有一压靠于所述第一环形座上的第二环形座，每一所述弧形夹座的内壁上均固定有一夹紧槽块，所述第一环形座和第二环形座均插入到所述夹紧槽块的插槽内，所述第一环形座和第二环形座均与所述夹紧槽块的内壁压靠在一起。
9.作为一种优选的技术方案，所述罐盖抓取机构包括一铰接安装于所述机架上的旋转臂，所述旋转臂的一端与所述机架之间共同铰接安装有一驱动气缸，所述旋转臂的另一端安装有一用于对所述罐盖进行抓取的电动夹爪，所述罐盖的顶部固定有一抓取座，所述抓取座与所述电动夹爪相适配。
10.作为一种优选的技术方案，所述倾斜角度调节机构包括一俯仰油缸，所述安装架靠近所述煮豆罐开口的一端铰接安装于所述机架上，所述安装架的另一端与所述俯仰油缸的伸缩杆铰接连接，所述俯仰油缸的缸体铰接安装于所述机架上。
11.作为一种优选的技术方案，所述煮豆罐绕轴线方向转动安装于所述安装架上，所述煮豆罐由一第二伺服电机驱动旋转。
12.作为一种优选的技术方案，所述煮豆罐的外壁上固定有一环形外齿圈，所述安装架上旋转安装有至少一对支撑齿轮，每一所述支撑齿轮均与所述环形外齿圈相啮合。
13.采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：由于全自动煮豆设备包括机架、安装架和煮豆罐，煮豆罐内壁上固定有螺旋叶片，在本发明中，螺旋叶片能够与煮豆罐的旋转进行协同配合，使螺旋叶片随煮豆罐的旋转进行螺旋运动，使豆类沿着螺旋叶片的螺旋方向进行运动，因此螺旋运动中的螺旋叶片会不断对豆类进行提升和翻动，实现了对豆类的自动翻搅，因此使豆类能够与煮豆罐的高温内壁进行充分且均匀的接触，从而解决了部分豆类因远离煮豆罐的高温内壁而出现夹生的问题，保证了豆类熟化的均匀性；同时在不断翻搅的过程中，减小了豆类之间的粘连与挤压力度，避免了大量豆类被挤压破皮的情况，进而提高了蒸煮后豆类的完整性。
14.当本设备中豆类的蒸煮工作完成后，煮豆罐进行反转，反转中的螺旋叶片带动豆类由煮豆罐的底部向开口端运动，使豆类随螺旋叶片的螺旋运动而不断卸出煮豆罐，从而实现了对豆类的自动卸料，相较于传统煮豆设备中人工卸料的方式，本发明不仅提高了豆类的卸料效率，还提高了卸料时的安全性，无需工人靠近煮豆罐，避免了工人被煮豆罐内的高温蒸汽烫伤的情况发生。
15.由于螺旋叶片的表面设有若干个通气微孔，在本发明中，利用煮豆罐的高温内壁和通入到煮豆罐内的豆类进行双重加热，蒸煮过程中，豆类与煮豆罐的高温内壁进行接触时，高温内壁的热量能够传递给豆类实现加热，同理高温蒸汽进入煮豆罐内后，会与远离煮豆罐高温内壁的豆类进行接触加热，使煮豆罐内部各处的温度保持一致，从而实现了豆类的完全熟化，避免了蒸煮后部分豆类存在夹生的情况，提高了豆类熟化的均匀性；而且高温蒸汽通过通气微孔进入煮豆罐内时，先会将附着在螺旋叶片表面的豆类吹散，避免了豆类粘连在螺旋叶片表面而被挤压破皮的情况发生，同时旋转中的煮豆罐和螺旋叶片会带动高温蒸汽形成螺旋气流，螺旋气流对翻动中的豆类进行冲散，避免了因豆类之间彼此粘连过紧而在翻搅过程中出现破皮的情况，进而降低了豆类破皮的几率，提高了蒸煮后豆类的完整性。
16.由于煮豆罐的开口端扣合有罐盖，罐盖与煮豆罐之间共同设置有锁紧机构，机架
上设置有罐盖抓取机构，在本发明中，当本设备处于工作状态时，罐盖通过锁紧机构密封扣合在煮豆罐的开口端，使煮豆罐内能够保持高压蒸煮状态，保证了本设备对豆类的蒸煮效率；反之，当本设备进行卸料工作时，罐盖抓取机构对罐盖进行抓取，锁紧机构对罐盖和煮豆罐进行解锁，之后罐盖抓取机构带动罐盖远离煮豆罐，实现了对罐盖的自动分离，从而避免罐盖妨碍豆类的卸料工作，同时也无需工人手动打开罐盖，避免了工人操作过程中被高温蒸汽误伤的情况发生。
17.由于安装架铰接安装于机架上，安装架与机架之间设置有倾斜角度调节机构，在本发明中，当本设备需要进行卸料工作时，利用倾斜角度调节机构带动安装架和煮豆罐进行转动，使煮豆罐的开口端朝下倾斜设置，更加便于煮豆罐内豆类的全部卸出。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明的结构示意图；图2为图1中a-a向的剖视示意图；图3为本发明中锁紧机构的结构示意图；图4为图3中b处的结构放大图；图5为图3的俯视示意图。
20.其中：1、机架；2、煮豆罐；3、安装架；4、罐盖；5、螺旋叶片；6、弧形夹座；7、螺母座；8、旋转轴；9、第一伺服电机；10、丝杠；11、第一环形座；12、第二环形座；13、夹紧槽块；14、插槽；15、旋转臂；16、驱动气缸；17、电动夹爪；18、抓取座；19、俯仰油缸；20、第二伺服电机；21、环形外齿圈；22、支撑齿轮；23、加热腔；24、电加热管；25、泄压管；26、泄压阀；27、通气微孔；28、加水管；29、出水管。
具体实施方式
21.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作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。
22.如图1-图5共同所示，全自动煮豆设备，包括机架1，机架1上设置有一倾斜设置的煮豆罐2，煮豆罐2旋转安装于一安装架3上，安装架3铰接安装于机架1上，安装架3与机架1之间共同设置有一倾斜角度调节机构，煮豆罐2的开口端扣合安装有一罐盖4，罐盖4与煮豆罐2之间共同设置有一锁紧机构，机架1上设置有一用于对罐盖4进行抓取和扣合的罐盖抓取机构，在本实施例中，罐盖4上还安装有一泄压管25，泄压管25上安装有泄压阀26，用于蒸煮完成后对煮豆罐2内部进行泄压。
23.如图1和图2共同所示，煮豆罐2的内壁上固定有用于对豆类进行自动翻搅和卸料的螺旋叶片5，在本实施例中，螺旋叶片5呈曲面状设置；螺旋叶片5沿煮豆罐2的轴向延伸设
置，螺旋叶片5的表面设有若干个用于向煮豆罐2内通入高温蒸汽的通气微孔27，在本实施例中，通气微孔27只能允许蒸汽通过，而加热腔23内的纯净水无法通过通气微孔27进入煮豆罐2内部。
24.在本发明中，利用螺旋叶片5与煮豆罐2的旋转进行协同配合，当煮豆罐2进行正转时，螺旋叶片5带动豆类由煮豆罐2开口端向煮豆罐2底部移动，反之当煮豆罐2进行反转时，螺旋叶片5带动豆类由煮豆罐2底部向煮豆罐2开口端移动，使豆类在煮豆罐2内不断进行翻搅，不仅使豆类与煮豆罐2的高温内壁进行充分且均匀的接触，同时通过通气微孔27使高温蒸汽与远离煮豆罐2内壁的豆类进行充分且均匀的接触，从而解决了部分豆类因远离高温内壁而出现夹生的问题，进而保证了豆类熟化的均匀性。
25.当本设备完成蒸煮工作后，煮豆罐2进行反转，利用螺旋叶片5来将豆类不断卸出煮豆罐2，从而实现了对豆类的自动卸料，使得本设备无需工人进行人工卸料工作，进而解决了工人卸料时可能被高温蒸汽烫伤的问题，提高了本设备卸料时的使用安全性。
26.其中，煮豆罐2的罐壁内设有一加热腔23，每一通气微孔27均与加热腔23相连通，加热腔23的上端连通有一用于向加热腔23内通入纯净水的加水管28，加热腔23的下端连通有一用于排水的出水管29，加热腔23内还设置有电加热管24，在本发明中，电加热管24用于对加热腔23内的纯净水进行加热，利用纯净水对煮豆罐2的内壁进行加热升温，从而利用高温内壁来对豆类进行加热蒸煮，同时纯净水加热过程中产生的高温蒸汽，通过通气微孔27进入到煮豆罐2内，对远离煮豆罐2内壁的豆类进行加热。
27.如图3-图5共同所示，锁紧机构包括一对相对于罐盖4对称设置的弧形夹座6，每一弧形夹座6的两端均固定连接有一螺母座7，两弧形夹座6之间设置有两根水平设置的旋转轴8，每一旋转轴8均转动安装于罐盖4上，两旋转轴8共同传动连接有第一伺服电机9，在本实施例中，第一伺服电机9通过齿轮传动的方式驱动两旋转轴8进行同步转动；每一旋转轴8的两端均固定安装有一丝杠10，每一丝杠10的位置均与一螺母座7的位置相对应，每一螺母座7均以螺纹连接的方式安装于对应丝杠10上，在本实施例中，位于同一旋转轴8的两丝杠10的螺纹旋向相反。
28.其中，煮豆罐2的顶部固定有第一环形座11，罐盖4的底部固定有一压靠于第一环形座11上的第二环形座12，每一弧形夹座6的内壁上均固定有一夹紧槽块13，第一环形座11和第二环形座12均插入到夹紧槽块13的插槽14内，第一环形座11和第二环形座12均与夹紧槽块13的内壁压靠在一起。
29.在本发明中，锁紧机构的设置起到了对罐盖4和煮豆罐2进行自动锁紧的作用，不仅避免了蒸煮过程中罐盖4脱离煮豆罐2的情况发生，实现了对煮豆罐2内部的密封，而且还避免了人工打开罐盖4而导致工人被烫伤的情况发生，提高了本设备的使用安全性；而且弧形夹座6内的夹紧槽块13可以采用橡胶材料制成，夹紧槽块13的插槽14呈梯形设置，第一环形座11和第二环形座12完全插入到夹紧槽块13内后，夹紧槽块13的内壁会压紧在第一环形座11和第二环形座12上，实现了对罐盖4和煮豆罐2的可靠固定。
30.如图1所示，罐盖抓取机构包括一铰接安装于机架1上的旋转臂15，旋转臂15的一端与机架1之间共同铰接安装有一驱动气缸16，旋转臂15的另一端安装有一用于对罐盖4进行抓取的电动夹爪17，罐盖4的顶部固定有一抓取座18，抓取座18与电动夹爪17相适配，在本实施例中，电动夹爪17可以采用法拉第公司的hhs3系列三指定心手爪，电动夹爪17的设
置实现了对罐盖4的自动抓取，无需对罐盖4进行人工开闭，不仅提高了罐盖4的闭合和打开效率，而且还避免了人工开启罐盖4过程中被溢出的高温蒸汽烫伤的情况发生。
31.其中，倾斜角度调节机构包括一俯仰油缸19，安装架3靠近煮豆罐2开口的一端铰接安装于机架1上，安装架3的另一端与俯仰油缸19的伸缩杆铰接连接，俯仰油缸19的缸体铰接安装于机架1上。
32.而且，煮豆罐2绕轴线方向转动安装于安装架3上，煮豆罐2由一第二伺服电机20驱动旋转。
33.煮豆罐2的外壁上固定有一环形外齿圈21，安装架3上旋转安装有至少一对支撑齿轮22，每一支撑齿轮22均与环形外齿圈21相啮合，在本实施例中，环形外齿圈21与支撑齿轮22的设置，起到了对煮豆罐2进行支撑的作用，提高了煮豆罐2旋转过程中的稳定性。
34.使用本发明的方法如下：第一步，完成豆类的装料工作以及纯净水的添加工作后，利用锁紧机构对罐盖4和煮豆罐2进行锁紧，之后控制本设备的蒸煮程序启动，电加热管24对加热腔23内的纯净水进行加热，第二伺服电机20带动煮豆罐2交替进行正转和反转，当煮豆罐2进行正转时，螺旋叶片5将豆类逐渐翻搅到煮豆罐2的底部，反之当煮豆罐2进行反转时，螺旋叶片5将豆类逐渐翻搅到煮豆罐2的开口处，使豆类与煮豆罐2的内壁进行充分且均匀的接触；第二步，电加热管24将纯净水加热到一定温度后，会在加热腔23内产生大量的高温蒸汽，高温蒸汽通过通气微孔27吹出螺旋叶片5，将粘连附着在螺旋叶片5上的豆类吹掉，同时螺旋叶片5带动高温蒸汽形成螺旋气流，使其与远离煮豆罐2内壁的豆类进行接触，对其进行加热；第三步，豆类完成蒸煮工作后，本设备启动卸料程序，泄压阀26开启来对煮豆罐2内部进行泄压，之后通过驱动气缸16、电动夹爪17与第一伺服电机9的协同配合工作，电动夹爪17抓取罐盖4移动到远离煮豆罐2的位置处，避免罐盖4妨碍煮豆罐2的倾斜动作；第四步，俯仰油缸19将煮豆罐2转动到开口端朝下的倾斜角度上，同时第二伺服电机20带动煮豆罐2进行反转，此时罐盖4不再对豆类的移动产生阻碍，因此豆类能够通过煮豆罐2的开口端卸出到位于下方的接料容器内，实现了豆类的自动卸料；第五步，豆类全部卸出后，煮豆罐2停止旋转并转动回到原来位置，以备下一次蒸煮工作的使用。
35.综上，本发明提出的全自动煮豆设备，实现了对豆类的自动翻搅和卸料，不仅解决了豆类完整性以及熟化均匀性差的问题，避免了工人被高温蒸汽烫伤的情况发生，而且还提高了豆类的卸料效率以及卸料的安全性。
36.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。