CN102973159A - 一种回转加热装置及其自动烹饪方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种回转加热装置以及利用该回转加热装置进行自动烹饪的烹饪方法，该回转加热装置包括：容器，具有至少一个开口；加热器，用于对所述容器进行加热；支持机构，用于限制所述容器相对于所述支持机构本身绕第一回转轴进行回转；机架，用于限制所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按预定轨迹运动。该回转加热装置可应用于固体物料、液体物料、粘性物料以及它们的混合物，在保证充分、均匀加热的同时还能够完成刮铲、碾压、打散、切割、翻料、流体输送和自动清洗等多种功能，丰富了自动烹饪的烹饪功能，也提高了烹饪效率，同时具有较大的技术可扩展性。

Description

一种回转加热装置及其自动烹饪方法

技术领域

本发明涉及物料加热技术领域和机器人领域，尤其涉及用于包含固体的物料加热的回转加热装置以及使用该回转加热装置进行自动烹饪的烹饪方法。

背景技术

烹饪是中国传统食品技术的核心内容之一，对中国的国民生活方式、食品工业以及国民经济有重要影响。烹饪自动化是中国社会经济发展到目前阶段的必然需求，是我国食品工业发展的主要方向之一。尽管许多科技工作者在这一领域做了大量的工作，目前还没有自动烹饪设备投入商业应用，不能够满足工业、餐饮业、家庭对自动烹饪的需求。

要实现手工烹饪工艺的自动化，首先必须掌握手工烹饪的科学原理和技术规律。根据传热学、食品品质变化动力学、传质学、流体力学、颗粒技术、运动学知识，详细考察烹饪过程，可以将中式烹饪过程定义为开放容器中被加热流体-颗粒食品的热质传递和品质变化过程。食品颗粒可以是片、丝、条、丁、末、块；流体可以是食用油、水、汤汁、糖液、蒸汽、空气等；食品的品质包括风味、色泽、毒理、质构(口感)、微生物、营养等食用品质。中式烹饪中的火候，实际上就是烹饪过程中温度时间的积累导致的品质变化的积累。理论分析证明，可以将大多数手工烹饪工艺转变为一定烹饪设备的自动烹饪程序。该程序包含了投料、搅拌、火候等控制内容，保证最终菜品具有相同的品质。

通过对手工烹饪的详细考察和分析，可以将手工烹饪操作分解为以下不同操作，加热操作和搅拌操作是自动烹饪的最核心和最关键的操作，可以称之为核心技术，其余操作可称为外围操作，具体如下：

1)加热操作，即热源向锅具的传热及其控制，手工烹饪中通过调节火力大小和锅体与热源的距离来实现对传热热量的控制，在自动烹饪中，通过电气和机械控制手段，比较容易实现这一操作；

2)搅拌操作，在手工烹饪中通过两种完全不同的操作来实现对所烹饪食品物料的搅拌。一种方法是通过对锅的操作，即手工烹饪中的抖锅、晃锅来完成的，对食品物料进行不同程度的搅拌，即烹饪术语中的“大翻”、“小翻”。抖锅、晃锅对烹饪物料的流体力学性质有一定要求，很多状态下是无法实现抖锅操作的，如糊状物料；另一种方法是用炒勺，也称为锅铲来搅拌食品物料，该法在绝大多数情况下都能够使用，但效率较前者低。在一般的抖锅、晃锅过程中，炒勺通常要作配合性的动作，以保证搅拌的均匀和效率，提高传热效率，并防止锅底结焦。当原料中有粘性物料时，抖锅、晃锅难以完成搅拌动作，这时炒勺刮铲翻动即成为主要的搅拌手段，可见在手工烹饪中的晃锅、抖锅和采用炒勺翻铲是相辅相成的不可缺少的手段。实现食品物料的搅拌操作，是自动烹饪设计的核心技术内容。

3)外围操作：包括投料、出锅、打散、碾压、切割等操作。在手工烹饪中的投料、出锅是非常容易实现的操作，在自动烹饪中却较为困难，同时还要考虑到手工烹饪中的分次加热操作带来的投料、出料的复杂性。在手工烹饪中通过炒勺手工操作可以完成很多菜品烹饪中必不可少的打散、碾压、切割等动作，而这些动作通常是与加热和搅拌过程同时完成的，通过机电设备实现以上动作组合是对自动烹饪设备设计的一个挑战。其他一些操作，如出锅、加盖(焖煮)、漂烫(汆、焯水)、滑油牵涉到物料周转、加盖去盖等动作，也不容易实现自动操作；

4)辅助操作：洗锅、清洁等辅助操作虽然简单，但却是必不可少的，而且也是菜品品质和食品安全的必然要求。在手工烹饪中极易完成，而在自动烹饪设备中实现却有一定难度。如果自动烹饪设备不能够自动清洗，手工清洗复杂费时，会严重影响设备的商业价值。

此外，将上述加热操作、搅拌操作、外围操作和辅助操作在同一自动烹饪设备中实现，在完成各操作之间的全面协调的同时，兼顾设备控制的复杂性、体积重量、运行成本、稳定性(如运动稳定性、操作可靠性、使用寿命)，也将是设计和制造自动烹饪设备时的一项艰巨挑战。

当前已有数以百计的自动烹饪领域的专利文献，但均存在各种不足，主要体现在：1.部分技术方案过于简单，实现的功能有限；2.一些专利虽然能够让较多的烹饪操作自动化，但机构复杂，存在运动机构振动大、实现外围功能有限等缺点；3.没有系统地考虑自动烹饪设备的自动清洗问题，使其自动化程度和卫生保证受到限制。

而在工业烹饪方面，由于食品工业的快速发展，烹饪加工规模日益机械化大型化。例如风味调料的烹饪，如各种辣椒酱的烹饪，即需要在加热中刮铲，保持物料加热均匀。现有的工业设备多数是在锅状容器中以行星齿轮机构中的行星齿轮带动桨状刮铲在锅内做自转加公转的行星运动，从而刮铲物料。出料时，需要将刮铲机构与烹饪容器脱离。该设备机构复杂，动力消耗大，存在桨叶在离开锅中物料时带走物料问题。在中药炮制等领域也存在同样问题。总之，加热需刮铲的易结垢物料时需要一种稳定可靠，自动化程度高的炒制设备。

自动烹饪系统要深入模拟手工烹饪的内在过程，实现与手工烹饪相同或类似的操作效果，完成加热、搅拌和绝大多数的外围烹饪操作，与此同时，自动烹饪系统还要满足作为一种食品加工设备所需的清洗要求。然而，现有的自动烹饪设备均无法较好地完成物料的加热和搅拌，有鉴于此，相关领域的技术人员亟待解决上述自动烹饪领域凸显的多个缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种回转加热装置以及利用该回转加热装置进行自动烹饪的烹饪方法。

根据本发明的一个方面，提供一种回转加热装置，其中，该回转加热装置包括：

容器，具有至少一个开口；

加热器，与所述容器相配合，用于对所述容器进行加热；

支持机构，用于限制所述容器相对于所述支持机构本身绕第一回转轴进行回转；

机架，用于限制所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按预定轨迹运动。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种利用上述回转加热装置进行自动烹饪的烹饪方法，该方法包括：

a使容器和支持机构形成的组合相对于所述机架以预定轨迹运动到与所述容器的开口相对应的进料位置，以实现进料操作；

b使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架以预定轨迹运动，使所述容器的开口运动到相应位置，以便进入的物料积存于所述容器中；

c停止该组合的运动，并将所述容器围绕所述第一回转轴回转，同时对所述容器加热；以及

d使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架以预定轨迹运动到与所述容器的开口对应的出料位置，以实现出料操作。

在一优选实施例中，该回转加热装置还包括执行装置。该执行装置的一端连接于支持机构，另一端在容器内，包括能够对所述容器及容器中物料实施相应处理操作的执行器。更优选地，该回转加热装置还包括第三驱动装置，当所述执行装置与所述支持机构为可移动连接时，所述第三驱动装置驱动所述执行装置进入或退出所述容器。

与现有技术相比，本发明的回转加热装置包括支持机构和机架，通过支持机构来限制容器相对于该支持机构本身绕第一回转轴进行回转，且通过机架来限制容器和支持机构形成的组合相对于机架本身按预定轨迹运动，因而在充分加热容器中的物料的同时，还可全面可靠地实现手工操作中的绝大部分功能，例如，该回转加热装置可应用于固体物料、液体物料、粘性物料以及它们的混合物，在保证充分、均匀加热的同时还能够完成刮铲、碾压、打散、切割、翻料、流体输送和自动清洗等多种功能，丰富了自动烹饪的烹饪功能，提升了自动烹饪的烹饪效率，也改善了烹饪菜品的品质，此外，该回转加热装置中的机构采用可拆卸连接方式，从而具有较大的技术可扩展性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出依据本发明一个方面的回转加热装置的一优选实施例的机械连接示意图。

图2示出依据本发明一个方面的回转加热装置的另一优选实施例的机械连接示意图。

图3示出如图1或图2所示的回转加热装置中的开口容器的多个结构示意图。

图4示出图1所示的回转加热装置中可侧翻支持机构的机械连接示意图。

图5示出图1中的回转加热装置与辅助操作机构相配合的示意图。

图6示出图2中的回转加热装置与辅助操作机构相配合的示意图。

图7示出一种使执行装置顺利进入回转釜并可调节执行装置对回转釜内壁弹性的弹性部件以及回转釜往复盖示意图。

图8A和图8B示出本发明的回转加热装置、辅助操作机构与物料进口相配合的状态示意图。

图9示出图1的回转加热装置与多个辅助操作机构配合的示意图。

图10示出一种用于协同回转釜翻动物料的翻料器的示意图。

图11示出如图10所示的翻料器的锁止装置的示意图。

图12示出一种在烹饪过程中碾压物料的碾压器的示意图。

图13示出一种在烹饪过程中打散物料的打散器的示意图。

图14示出一种在烹饪过程中打散物料的打散器的传动系统示意图。

图15示出一种由回转釜驱动的在烹饪过程中打散物料的打散器的示意图。

图16示出一种具有清洗功能的流体输送器的示意图。

图17示出同一辅助操作机构中组合使用多个不同功能的执行装置的示意图。

图18为回转釜与辅助操作机构的执行装置相配合来进行烹饪操作的状态示意图。

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1示出依据本发明一个方面的回转加热装置的一优选实施例的机械连接示意图。参照图1，该回转加热装置包括容器1、加热器2、支持机构3和机架8。其中，容器1具有至少一个开口9，加热器2与容器1相配合，用于对所述容器1进行加热，支持机构3用于限制所述容器1相对于所述支持机构3本身绕第一回转轴进行回转，以及机架8用于限制所述容器1和所述支持机构3形成的组合相对于所述机架本身按预定轨迹运动。

容器1具有至少一个容器开口9，用于装盛或倒出物料。优选地，所述容器1包括但不限于回转釜。例如，该回转釜1的回转釜开口9可允许辅助操作机构的执行装置进入或退出该回转釜1的内部，以便完成相应的辅助操作。在此，所述辅助操作包括但不只局限于，刮铲、碾压、打散、切割、翻料、流体输送和自动清洗回转釜内部的任何位置。本领域技术人员应能理解上述利用容器开口进行辅助操作的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的利用容器开口进行辅助操作的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

加热器2与容器1相配合，用于对容器1进行加热。具体地，加热器2可设置于容器1外的任意位置，与容器1相配合，从而利用容器1的回转来翻动物料从而均匀加热容器1内部的物料。例如，加热器2包括固定于容器1下方的燃气加热装置(或电阻加热装置)；或者在容器1外的电感加热器，利用其中的电感线圈来对容器1进行感应加热；或者红外加热器，利用红外线对容器1进行加热。本领域技术人员应能理解上述利用加热器对容器进行加热的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的利用加热器对容器进行加热的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

支持机构3用于限制容器1相对于该支持机构3本身绕第一回转轴进行回转。参照图1，该支持机构3包括导轮-导轨机构，该导轨10与容器1刚性连接或成为一体，并且导轮11约束导轨10，以使得导轨10和容器1仅围绕第一回转轴6进行回转。优选地，支持机构3为中空的圆柱结构，由于导轮11被固定在容器1和支持机构3上，导轨10固定在容器1上，因而导轮11和导轨10的配合可以使容器1不发生与第一回转轴6相对应的轴向位移，即，支持机构3将容器1限制为相对于该支持机构3本身绕第一回转轴6进行回转。

机架8用于限制容器1和所述支持机构3形成的组合相对于机架8本身按加热工艺所需要的预定轨迹运动。在此，预定轨迹的运动路径包括但不限于，容器1和支持机构3的组合绕第二回转轴7进行回转；或者，容器1和支持机构3的组合绕机架8本身进行摆动或平移等加热工艺所需要的运动，例如，通过四连杆机构让容器1和支持机构3的组合绕机架进行类似的回转运动。以所述预定轨迹的运动路径包括容器1和支持机构3的组合绕第二回转轴7进行回转为例，当支持机构3限制容器1相对于该支持机构3本身绕第一回转轴6进行回转的同时，机架8限制容器1和支持机构3形成的组合相对于机架8绕第二回转轴7进行回转，此时的回转加热装置也可称为双向回转加热装置，其中，第一回转轴6与第二回转轴7不共线。优选地，第一回转轴6与第二回转轴7设置为彼此正交。本领域技术人员应能理解上述容器和支持机构形成的组合相对于机架本身按预定轨迹运动的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的上述容器和支持机构形成的组合相对于机架本身按预定轨迹运动的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

优选地，该回转加热装置还包括第一驱动装置4。该第一驱动装置4与支持机构3固定连接，用来驱动容器1围绕第一回转轴6作回转运动。例如，第一驱动装置4运动时，由于所述支持机构3和所述容器1通过导轮11和导轨10进行配合，因而第一驱动装置4使得所述容器1仅能够绕所述第一回转轴6进行回转，而不会使容器1发生与第一回转轴6相对应的轴向位移。

优选地，该回转加热装置还包括第二驱动装置5。所述第二驱动装置5与所述机架8固定连接，用来驱动容器1和支持机构3形成的组合相对于所述机架8本身按预定轨迹运动。更优选地，所述机架8还包括转轴-轴承机构，所述转轴-轴承机构的转轴与支持机构3形成刚性连接，并且以第二回转轴7为轴，第一回转轴6与第二回转轴7不共线。通过所述第二驱动装置5的运动来带动所述转轴-轴承机构的转轴一起运动，从而驱动容器1和支持机构3形成的组合相对于所述机架8本身绕第二回转轴7进行回转。

优选地，该回转加热装置还包括执行装置，所述执行装置的一端连接于支持机构，以及所述执行装置的另一端在容器内，包括能够对所述容器及容器中物料实施相应处理操作的执行器。例如，所述执行装置的一端与所述支持机构采用固定连接；或者所述执行装置的一端与所述支持机构采用可移动连接，以便根据具体的操作需要进出所述容器内部。更优选地，该回转加热装置还包括第三驱动装置，当所述执行装置与所述支持机构为可移动连接时，所述第三驱动装置驱动所述执行装置进入或退出所述容器。

优选地，该回转加热装置还包括第一控制装置(未示出)，所述第一控制装置执行以下至少任一项的控制操作：

1)控制所述第三驱动装置，使所述执行装置按加热工艺所需要的第三预定方式进入或退出所述容器；

2)控制所述执行装置，以便进入所述容器后按加热工艺所需要的第四预定方式执行相应的处理操作。

1)以所述第一控制装置控制所述第三驱动装置，使所述执行装置按第三预定方式进入或退出所述容器为例，第一控制装置根据加热需要，例如预置的烹饪菜谱，来设定所述第三驱动装置中的所述执行装置自动进入或退出所述容器的时机、操作方式等，其间，所述执行装置进出所述容器均使用计算机指令来实现自动控制。又如，第一控制装置根据加热需要，例如预置的烹饪菜谱，采用人工方式设置所述第三驱动装置中的所述执行装置进入或退出所述容器的时机、操作方式等，其间，所述执行装置进出所述容器采用半自动半人工方式。比如，所述执行装置进入所述容器对应于一控制按钮，以及所述执行装置退出所述容器对应于另一控制按钮，在加热过程，例如烹饪过程中，如果需要所述执行装置进入容器，则人工按压该控制按钮；如果需要所述执行装置退出所述容器，则人工再按压该另一控制按钮。

2)以所述第一控制装置控制所述执行装置，以便进入所述容器后按第四预定方式执行相应的处理操作为例，第一控制装置根据特定加热需要，例如烹饪物料的烹饪操作需要，来设定所述执行装置在所述容器内的操作方式、操作路径等，其间，所述执行装置进入所述容器后通过一系列的计算机指令来执行相应的处理操作。又如，第一控制装置根据加热需要，例如特定烹饪物料的烹饪操作需要，采用人工方式设置所述执行装置在所述容器内的操作方式、操作路径等，其间，所述执行装置执行相应的处理操作采用半自动半人工方式。比如，所述执行装置在所述容器内的操作时间由人工来控制，当操作时间超过预置的操作时间阈值时，通过人工方式来停止所述执行装置的当前操作。

优选地，该回转加热装置还包括第二控制装置(未示出)，所述第二控制装置执行以下至少任一项的控制操作：

1)控制所述第一驱动装置，使所述容器按第一预定方式围绕所述第一回转轴作回转运动或在所需的转角静止；

2)控制所述第二驱动装置，使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按第二预定方式以预定轨迹运动。

1)以所述第二控制装置控制所述第一驱动装置，使所述容器按第一预定方式围绕所述第一回转轴作回转运动或在所需的转角静止为例，第二控制装置根据加热工艺需要，例如预置的烹饪菜谱，来设定所述容器按第一预定方式围绕所述第一回转轴作回转运动或在所需的转角静止，其间，所述容器绕所述第一回转轴作回转运动的回转速度、回转角度、回转时机以及静止时的转角角度，均由所述第二控制装置通过一系列的计算机指令集来实现。又如，第二控制装置根据加热工艺需要，例如预置的烹饪菜谱，采用人工方式设置所述容器按第一预定方式围绕所述第一回转轴作回转运动或在所需的转角静止，其间，所述容器绕所述第一回转轴作回转运动的回转速度、回转角度、回转时机以及静止时的转角角度采用半自动半人工方式。比如，通过人工来增大或降低所述容器绕所述第一回转轴作回转运动时的回转速度。

2)以所述第二控制装置控制所述第二驱动装置，使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按第二预定方式以预定轨迹运动为例，第二控制装置根据加热工艺需要，例如预置的烹饪菜谱，来设定所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按第二预定方式绕第二回转轴作回转运动，第二回转轴与第一回转轴不共线，其间，该组合绕第二回转轴作回转运动均由所述第二控制装置通过一系列的计算机指令集来实现。又如，第二控制装置根据加热工艺需要，例如预置的烹饪菜谱，采用人工方式设置所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按第二预定方式绕第二回转轴作回转运动，其间，所述容器和所述支持机构的组合绕所述第二回转轴作回转运动的回转速度、回转角度和回转时机采用半自动半人工方式。比如，通过人工来增大或降低所述容器和所述支持机构的组合绕所述第二回转轴作回转运动时的回转速度。

图2示出依据本发明一个方面的回转加热装置的另一优选实施例的机械连接示意图。参照图2，该回转加热装置也包括容器1、加热器2、支持机构3’和机架8。在图2所示的回转加热装置中，容器1、加热器2和机架8分别与图1所示的容器1、加热器2、机架8相同或相似，为描述简便起见，故此处不再赘述，并通过引用的方式包含于此。

支持机构3’用于限制容器1相对于该支持机构3’本身绕第一回转轴进行回转。参照图2，该支持机构3包括转轴机构，该转轴机构的转轴与容器1刚性连接，并且转轴机构的轴承约束所述转轴，以使得所述转轴和所述容器仅能够绕所述第一回转轴进行回转。例如，容器1包括两端，其两端之间的连线平行于所述第一回转轴的轴向，并且容器1的一端具有一开口，而另一非开口端连接至所述转轴机构的转轴，所述转轴与容器1刚性连接，并且转轴机构的轴承约束所述转轴，从而使所述转轴和所述容器1仅能够绕所述第一回转轴6进行回转。本领域技术人员应能理解上述转轴机构的轴承约束所述转轴以使得所述转轴和所述容器仅绕第一回转轴进行回转的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的使所述转轴和所述容器仅绕第一回转轴进行回转的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

优选地，该回转加热装置还包括第一驱动装置4。该第一驱动装置4与支持机构3’固定连接，用来驱动容器1围绕第一回转轴6作回转运动。例如，第一驱动装置4运动时，带动所述支持机构3’一起运动，由于所述支持机构3’的转轴与容器1刚性连接，并且所述支持机构3’的轴承约束所述转轴，因而第一驱动装置4使得所述容器1仅能够绕所述第一回转轴6进行回转。

优选地，该回转加热装置还包括第二驱动装置5。所述第二驱动装置5与所述机架8固定连接，用来驱动容器1和支持机构3’形成的组合相对于所述机架8本身按预定轨迹运动。更优选地，所述机架8还包括转轴-轴承机构，所述转轴-轴承机构的转轴与支持机构3’形成刚性连接，并且以第二回转轴7为轴，第一回转轴6与第二回转轴7不共线。通过所述第二驱动装置5的运动来带动所述转轴-轴承机构的转轴一起运动，从而驱动容器1和支持机构3’形成的组合相对于所述机架8本身绕第二回转轴7进行回转。

优选地，该回转加热装置还包括振荡器(未示出)，与所述容器刚性连接，以使得所述容器产生振动。其中，所述振荡器包括电动振荡器和气动振荡器。例如，将所述振荡器设置为平行于第一回转轴6的轴向方向，通过使容器进行偏心回转来产生与第一回转轴6相垂直的方向上的振动。

图3示出如图1或图2所示的回转加热装置中的开口容器的多个结构示意图。优选地，该容器1包括回转釜。参照图3，型式A的回转釜包括由圆弧绕轴回转构成其形状的鼓状容器，外部有两条与导轮11配合的导轨10。型式B为腰部平直的鼓状容器，便于均匀获得来自加热器2的热量，尤其是在使用电感加热时，鼓状容器的平直部分能够均匀获取能量，并且型式B的回转釜也包括两条导轨10。型式C与型式A相类似，但在型式A的基础上，于其腰部增加了吸热翅片15，以便从热源获取热量，并且型式C的回转釜也包括两条导轨10。型式D与型式C相类似，但型式D并没有增加吸热翅片，而是增加的蓄热体或辐射吸热材料44，在加热操作中，通过预热蓄热体44，从而在加料后由蓄热体释放能量，以便快速加热容器1中的物料。本领域技术人员应当理解，图3所示的型式A D的回转釜既可适用于图1所示的回转加热装置，也可适用于图2所示的回转加热装置。此外，为便于在型式A-D中进行互换，回转釜的导轨可设为相同规格。

为便于搅拌翻转物料，在不采用所述执行装置时，优选地，如图1或图2所示的回转加热装置中的开口容器具有翻转结构，具体通过在回转釜内壁增加凸起以及固定可以翻动物料的装置，例如与内壁保持一定角度的可以带动物料运动的翻动片(未图示)。

图4示出图1所示的回转加热装置中可侧翻支持机构的机械连接示意图。参照图4，导轮支持机构12与导轮支持机构转轴14固定连接，从而与导轮支持机构支座15构成转动连接。导轮支持机构转轴14的末端有一个直径增加部分，并通过导轮支持机构销13与导轮支持机构支座15进行紧固。导轮支持机构12支持导轮11与导轨10配合，当提起导轮支持机构销13时，导轮支持机构12可侧翻，从而使得与支持机构3连接的回转釜1能够被取出。优选地，对于支持机构采用导轮-导轨机构的回转加热装置，只需单侧的导轮支持机构为可侧翻机构即可。在一实施例中，为防止导轮支持机构销13脱落，可加设弹性固定机构，使导轮支持机构销13既能够提起，又不会脱落，以便导轮支持机构12可侧翻，但并不会与回转加热装置的其他机械机构脱离。

图5示出图1中的回转加热装置与辅助操作机构相配合的示意图，以及图6示出图2中的回转加热装置与辅助操作机构相配合的示意图。如前所述，图1的回转加热装置与图2的回转加热装置区别仅在于支持机构的构成形式分别为导轮-导轨机构和转轴机构，二者与辅助操作机构进行配合时，其配合过程基本相同，为描述简便起见，此处仅以图5的回转加热装置为例进行示意性地描述。

参照图5，标记18为流体进口，辅助操作机构包括执行装置17，所述执行装置17的一端连接于支持机构，另一端在容器1内部，具有能够对所述容器1及容器1中的物料实施相应处理操作的执行器。例如，执行装置17可固定连接至支持机构；或者执行装置17可移动连接至支持机构，以根据具体的操作需要，通过回转轴的回转来进入或退出容器。优选地，所述执行装置17还包括弹性部件，用于使所述执行器产生对所述容器的接触压力。其中，所述弹性部件包括具有弹性的连接杆或弹簧，以便在翻料、刮铲、碾压、打散、切割等操作中形成对所述容器的接触压力。更优选地，所述回转加热装置还包括第三驱动装置16，当所述执行装置17与所述支持机构3为可移动连接时，所述第三驱动装置16驱动所述执行装置17进入或退出所述容器1。下文将详细说明第三驱动装置16与回转釜的回转操作相配合，以使得执行装置17进入或退出所述容器1，此处不再赘述。在此，所述执行器包括刮铲器、碾压器、打散器、切割器、翻料器、流体输送器以及它们的任意组合。以所述执行器包括切割器为例，所述切割器包括滚刀，所述滚刀与所述容器的内壁保持接触，并沿着所述容器的内壁进行滚动，当滚刀沿内壁面滚动时，滚刀与内壁间的接触压力用于切割所述物料。为了拓展回转加热装置的其他操作，可将执行器设置为可拆卸/可更换形式，例如，原来执行器为刮铲器，当具体需要改变时，可将该执行器更换为翻料器或切割器。以所述执行器包括刮铲器19为例，第三驱动装置16驱动执行装置17做回转运动，位于执行装置17末端的刮铲器19在回转釜1内往复运动，其运动方向与回转釜1的釜壁的运动方向垂直，从而对物料起到刮铲作用。

图7示出一种使执行装置顺利进入回转釜并可调节执行装置对回转釜内壁弹性的弹性部件以及回转釜往复盖示意图。参照图7，标记25为电感加热器线圈，第三驱动装置16的转轴部设有凸轮24，因辅助操作机构的运动会受到导杆23和导杆套筒22的限制，所以凸轮24的推程会使所述辅助操作机构上下运动。第三驱动装置16顶部的弹簧20使所述辅助操作机构受到向下的作用力。优选地，凸轮24的形状被设计为，当辅助操作机构回转，执行装置17向回转釜1运动，到达执行装置17可能和回转釜开口9冲突时，凸轮24的推程变大，使辅助操作机构向上运动，以便使执行装置17能够顺利进入回转釜1内，然后凸轮24推程变小，辅助操作机构向下位移，使执行装置17产生对回转釜1内壁面的接触压力。

由上述可知，凸轮24的推程与所述辅助操作机构的位移量密切相关，而辅助操作机构的位移大小会导致执行装置17产生对回转釜1内壁面不同的接触压力，因而通过设计合适的凸轮形状，可以调整执行装置17在回转釜1内壁不同位置处的接触压力。例如，在受热较强的回转釜腰部增加接触压力。又如，回转釜往复盖21与执行装置17为一体或固定连接，能够盖住回转釜1的开口9，当所述执行装置17与所述支持机构为可移动连接时，所述执行装置17运行到某一位置时，以便所述回转釜往复盖21封盖住回转釜1的开口9。

图8A和图8B示出本发明的回转加热装置、辅助操作机构与物料进口相配合的状态示意图。参照图8A，回转釜运动到开口与之配合时加料。为避免回转釜和支持机构的组合绕第二回转轴7作回转运动时，辅助操作机构与加料器进口26发生冲突，两者应该错开布置。例如，加料器布置在回转釜1的斜上方，让物料进入回转釜1时有适当缓冲，减少物料损伤及飞溅。从A图的右图可见，当第一回转轴6水平时，执行装置17避开了加料器进口9的位置，回转釜和支持机构的组合绕第二回转轴7作回转运动不会与进料口发生冲突。参照图8B，回转釜水平时与之配合时加料。为不影响回转釜运动，可采用两种方式，其一是进料口与回转釜开口之间留有一定缝隙，另一方式是进料管可以运动，从而回避该回转运动，此时进料口与回转釜开口之间不需要留有缝隙。

图9示出图1的回转加热装置与多个辅助操作机构配合的示意图。类似于图5和图6，在图9中，回转釜1两端开口，两个独立的辅助操作机构的执行装置17分别从回转釜的两端开口进入回转釜，相应的两个执行装置17可同时在回转釜1内运动，两者并不会产生冲突。在一具体实施例中，还可根据具体需要，在回转釜1的一侧布设多个具有相同功能或不同功能的辅助操作机构，其中一个辅助操作机构的执行装置17在回转釜内部工作，而其余辅助操作机构在回转釜外部，以便轮换进入釜内来处理物料。本领域技术人员应能理解上述回转加热装置与多个辅助操作机构相配合的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的回转加热装置与多个辅助操作机构相配合的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

图10示出一种用于协同回转釜翻动物料的翻料器的示意图。图11示出如图10所示的翻料器的锁止装置的示意图。参照图10，所述翻料器27包括板式翻料器，并且所述板式翻料器具有可带动所述物料运动的至少一个翻料板，所述板式翻料器通过翻料器转轴-轴承28连接于所述支持机构，并且所述翻料器转轴-轴承28与所述第一回转轴6共轴，所述翻料板能够随所述回转釜一起运动而翻转所述物料。此外，翻料器27上具有一个弹性部位29，从而使翻料器27产生对回转釜1内壁面的接触压力，当回转釜1运动时，翻料器27随回转釜1一起运动从而带动物料运动。优选地，翻料器27回转到距离第三驱动装置16最远端时，最适合由第三驱动装置16驱动所述翻料器27进入或退出回转釜1，在其它回转位置，翻料器27的出入运动可能会导致翻料器27与回转釜开口9冲突。为避免翻料器27与回转釜开口9相冲突，设置了与翻料器27相对应的翻料器止转器30，使得翻料器27在需要的位置止转。例如，翻料器止转位置对应于翻料器27回转到距离第三驱动装置16最远端时。当翻料器止转器30止转功能启动时，回转釜1与翻料器27产生相对运动，此时翻料器27还具有类似于刮铲的操作功能。优选地。合理设计翻料器27，使其形状与回转釜1内壁的夹角既便于翻动物料，又能够刮铲物料。

参照图11，翻料器径向止杆31固定在翻料器回转轴套外缘。翻料器轴向止杆32由电磁止杆驱动器33驱动，可以前后运动。当翻料器轴向止杆32向后运动时，其不与翻料器径向止杆31接触，翻料器27可以自由运动；以及当翻料器轴向止杆32向前运动时，其与翻料器径向止杆31接触，翻料器27的运动被阻挡，亦即，翻料器27运动到该位置后停止。在此，电磁止杆驱动器33类似电磁阀驱动器，由线圈和磁芯组成，线圈通电可以推动磁芯运动。

图12示出一种在烹饪过程中碾压物料的碾压器的示意图。参照图12，所述碾压器包括滚筒34，与所述回转釜1的内壁相接触，用于碾压所述回转釜1内的物料。具体地，滚筒34具有对回转釜1内壁面的接触压力，并且滚筒34包括一转轴，当回转釜1回转运动时，滚筒34可以相对于回转釜1的内壁面进行相对滚动，从而对回转釜1内的物料进行碾压。在一实施例中，滚筒34还可由第三驱动装置16进行驱动，以在回转釜1内往复运动，从而对回转釜1的所有内壁面完成物料碾压。

图13示出一种在烹饪过程中打散物料的打散器的示意图。参照图13，所述打散器包括传动系统38、两个打散轮35和36以及固定于打散轮35和36的打散杆37，其中，所述传动系统38驱动所述两个打散轮35和36以相反的旋转方向进行旋转，并且所述打散轮的打散杆37相互接近，以打散物料。优选地，传动系统38由打散轮驱动器39进行驱动。

图14示出一种在烹饪过程中打散物料的打散器的传动系统示意图。图15示出一种由回转釜驱动的在烹饪过程中打散物料的打散器的示意图。参照图14，打散轮驱动轴40驱动与该轴固定的齿轮Z1和打散轮35运动，与此同时，通过齿轮Z1的运动来带动齿轮Z2、Z3，以使得与Z3固定的打散轮36以相反的旋转方向进行反向旋转。参照图15，标记41为打散轮驱动转轮。不同于图14，打散杆转轮35、36和传动系统38是由受到回转釜接触压力的打散轮驱动转轮41驱动，而打散轮驱动转轮41由回转釜的回转而驱动。

图16示出一种具有清洗功能的流体输送器的示意图。参照图16，所述流体输送器包括至少一根管道，所述管道可进行移动，当该管道移动至工作状态时，该管道的一端开口位于所述回转釜的外部，另一端开口位于所述回转釜的内部，以便利用压差来完成流体在回转釜内外的双向输送。优选地，当所述流体输送器的管道移动至工作状态时，其位于所述回转釜内部的开口连接一个清洗头42，所述清洗头42具有至少一个朝向所述回转釜内部需要清洗部分的喷口。

在一实施例中，第三驱动装置16通过空心杆43与执行装置中的刮铲器13连接，在末端带有清洗头42。清洗液通过空心杆43进入清洗头42。清洗头42可以自转，带有朝向回转釜内各方向的喷口。例如，喷口朝向设计为，能够使清洗液喷射以驱动清洗头42进行自转，与此同时，可配合第三驱动装置16来驱动所述清洗头42在回转釜1内作往复运动，以使得清洗液能够喷射清洗釜内壁的任意位置。更优选地，当回转釜1绕第一回转轴6进行回转运动时，使刮铲器13对内壁进行刮铲，其清洗效果更好。此外，喷口还可对刮铲器13喷射洗液，从而直接清洗刮铲。

图17示出在同一辅助操作机构中组合使用多个不同功能的执行装置的示意图。参照图17，该辅助操作机构包括碾压器34和两个刮铲器19，其中，碾压器34的碾压滚筒与刮铲器19串联使用，并且两个刮铲器19分别位于碾压滚筒的两侧，以便所述刮铲器19能够刮铲回转釜内壁的任意位置。本领域技术人员应能理解上述在同一辅助操作机构中设置多个相同功能或不同功能的执行装置的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的在同一辅助操作机构中设置多个相同功能或不同功能的执行装置的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

图18为回转釜与辅助操作机构的执行装置相配合来进行烹饪操作的状态示意图。在步骤S18-1中，回转釜和执行装置处于初始状态，该执行装置位于回转釜的外部。进入步骤S18-2，执行装置进入回转釜的内部，例如，该执行装置为刮铲器、打散器等。之后，在步骤S18-3中，执行装置达到回转釜内部的最远端，从而使回转釜往复盖封盖回转釜的开口。在步骤S18-4中，第二驱动装置驱动回转釜和执行装置的组合顺时针回转，然后进入步骤S18-5，回转釜和执行装置的回转到达预定位置，使回转釜开口与加料器进行配合，以实施进料操作。步骤S18-6，在通过所述步骤S18-5将物料加入回转釜后，第二驱动装置驱动回转釜和执行装置的组合逆时针回转；在步骤S18-7中，第二驱动装置驱动回转釜和执行装置的组合逆时针回转到与第一回转轴平行后停止回转，加热器开始工作，第三驱动装置驱动执行装置在回转釜内往复运动，完成物料烹饪所需的各种烹饪操作，例如，翻转操作、刮铲操作、碾压操作、打散操作、切割操作和加液操作。在步骤S18-8中，第二驱动装置驱动回转釜和执行装置的组合逆时针回转，并在步骤S18-9中将该组合逆时针回转至回转釜的开口向下，以实施出料操作。优选地，在出料操作时，第三驱动装置还可驱动执行装置在回转釜内往复运动，以协助将物料从回转釜内转出。例如，该物料可以是烹饪好的成品菜品，也可以是烹饪过程中的半成品菜品或需周转的物料。需要指出的是，通过上述图18的操作步骤S18-1至S18-9，回转釜与辅助操作机构的执行装置相配合不仅可以实现自动烹饪操作，还可用于粘性物料及含颗粒物料加热处理、粘性食品及含颗粒食品加热处理、茶叶加工、调味品熬制、炒货炒制和中药炮制。

优选地，在执行步骤S18-9以完成出料操作后，还可包括清洗步骤，对回转釜的内壁进行清洗。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (31)

1.一种回转加热装置，其中，所述回转加热装置包括：

容器，具有至少一个开口；

加热器，与所述容器相配合，用于对所述容器进行加热；

支持机构，用于限制所述容器相对于所述支持机构本身绕第一回转轴进行回转；

机架，用于限制所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按预定轨迹运动。

2.根据权利要求1所述的回转加热装置，其中，还包括：

第一驱动装置，与所述支持机构固定连接，用于驱动所述容器围绕所述第一回转轴作回转运动。

3.根据权利要求1或2所述的回转加热装置，其中，还包括：

第二驱动装置，与所述机架固定连接，用于驱动所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按预定轨迹运动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的回转加热装置，其中，所述支持机构包括导轮-导轨机构，所述导轨与所述容器刚性连接或成为一体，并且所述导轮约束所述导轨，以使得所述导轨和所述容器仅围绕所述第一回转轴进行回转。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的回转加热装置，其中，所述支持机构包括转轴机构，所述转轴与所述容器刚性连接，并且所述转轴机构的轴承约束所述转轴，以使得所述转轴和所述容器仅能够绕所述第一回转轴进行回转。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的回转加热装置，其中，所述机架包括第一转轴-轴承机构，所述第一转轴-轴承机构的转轴与所述支持机构形成刚性连接，并且以第二回转轴为轴，所述第一回转轴和所述第二回转轴不共线。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的回转加热装置，其中，还包括振荡器，与所述容器刚性连接，以使得所述容器产生振动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的回转加热装置，其中，还包括执行装置，所述执行装置的一端连接于支持机构，另一端在容器内，包括能够对所述容器及容器中物料实施相应处理操作的执行器。

9.根据权利要求8所述的回转加热装置，其中，还包括第三驱动装置，当所述执行装置与所述支持机构为可移动连接时，所述第三驱动装置驱动所述执行装置进入或退出所述容器。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的回转加热装置，其中，所述执行器包括刮铲器、碾压器、打散器、切割器、翻料器、流体输送器以及它们的任意组合。

11.根据权利要求10所述的回转加热装置，其中，所述刮铲器包括片状铲，与所述容器的内壁相接触，用于刮铲所述容器内的物料。

12.根据权利要求10或11所述的回转加热装置，其中，所述碾压器包括滚筒，与所述容器的内壁相接触，用于碾压所述容器内的物料。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的回转加热装置，其中，所述打散器包括传动系统、两个打散轮以及固定于每个打散轮的打散杆，

其中，所述传动系统驱动所述两个打散轮以相反的旋转方向进行旋转，并且所述打散轮的打散杆相互接近。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的回转加热装置，其中，所述切割器包括滚刀，与所述容器的内壁保持接触，并沿着所述容器的内壁进行滚动，以切割所述物料。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的回转加热装置，其中，所述翻料器中包括板式翻料器，并且所述板式翻料器具有可带动所述物料运动的至少一个翻料板，所述板式翻料器通过第二转轴-轴承机构连接于所述支持机构，并且所述第二转轴-轴承机构与所述第一回转轴共轴，所述翻料板能够随所述容器一起运动而翻转所述物料。

16.根据权利要求8至15中任一项所述的回转加热装置，其中，所述执行装置还包括弹性部件，用于使所述执行器产生对所述容器的接触压力。

17.根据权利要求10至15中任一项所述的回转加热装置，其中，所述流体输送器包括至少一根管道，其可进行移动，当移动至工作状态时，该管道的一端开口位于所述容器的外部，另一端开口位于所述容器的内部，以便利用压差来完成流体在容器内外双向输送。

18.根据权利要求17所述的回转加热装置，其中，当所述流体输送器的管道移动至工作状态时，其位于所述容器内部的开口连接一个清洗头，所述清洗头具有至少一个朝向所述容器内部需要清洗部分的喷口。

19.根据权利要求9至18中任一项所述的回转加热装置，其中，还包括第一控制装置，用于执行以下至少任一项的控制操作：

-控制所述第三驱动装置，使所述执行装置按第三预定方式进入或退出所述容器；

-控制所述执行装置，以便进入所述容器后按第四预定方式执行相应处理操作。

20.根据权利要求8至19中任一项所述的回转加热装置，其中，还包括容器盖，与所述执行装置固定连接，能够盖住容器开口，当所述执行装置与所述支持机构为可移动连接时，所述执行装置运动到某一位置，以便所述容器盖封盖所述容器的开口。

21.根据权利要求8至20中任一项所述的回转加热装置，其中，所述执行装置可拆卸地连接于所述支持机构，其可拆卸连接方式通用于多个及多种执行装置。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的回转加热装置，其中，所述容器的外表面还包括吸热翅片、蓄热体和辐射吸热材料中的至少一种。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的回转加热装置，其中，所述容器可拆卸地连接于所述支持机构。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的回转加热装置，其中，所述加热器包括电感加热器、电阻加热器、燃气加热器、红外加热器中的至少一种。

25.根据权利要求2至24中任一项所述的回转加热装置，其中，还包括第二控制装置，用于执行以下至少任一项的控制操作：

-控制所述第一驱动装置，使所述容器按第一预定方式围绕所述第一回转轴作回转运动或在所需的转角静止；

-控制所述第二驱动装置，使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架本身按第二预定方式以预定轨迹运动。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的回转加热装置，其中，所述回转加热装置适用于自动烹饪、粘性物料及含颗粒物料加热处理、粘性食品及含颗粒食品加热处理、茶叶加工、调味品熬制、炒货炒制和中药炮制。

27.一种利用如权利要求1所述的回转加热装置进行自动烹饪的烹饪方法，其中，该烹饪方法包括以下步骤：

a.使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架以预定轨迹运动到与所述容器的开口相对应的进料位置，以实现进料操作；

b.使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架以预定轨迹运动，使所述容器的开口运动到相应位置，以便进入的物料积存于所述容器中；

c.停止该组合的运动，并将所述容器围绕所述第一回转轴回转，同时对所述容器加热；以及

d.使所述容器和所述支持机构形成的组合相对于所述机架以预定轨迹运动到与所述容器的开口对应的出料位置，以实现出料操作。

28.根据权利要求27所述的烹饪方法，其中，在步骤a之前，所述烹饪方法还包括：

-封盖所述容器的开口。

29.根据权利要求27或28所述的烹饪方法，其中，在步骤c和d之间，所述烹饪方法还包括：

-对所述容器中的物料执行预定的烹饪操作。

30.根据权利要求29所述的烹饪方法，其中，所述烹饪操作包括以下至少任一项：

-翻转操作；

-刮铲操作；

-碾压操作；

-打散操作；

-切割操作；

-加液操作。

31.根据权利要求24至27中任一项所述的烹饪方法，其中，在所述步骤d之后，该烹饪方法还包括：

-清洗所述容器。

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