CN104026964B - 一种自动烹饪设备翻炒控制方法及翻炒机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动烹饪设备领域，所要解决的技术问题是克服上述现有技术中的缺陷，提供一种便于清洗、且具有良好食材翻炒效果的自动烹饪设备翻炒控制方法及翻炒机构。包括通过锅体自转带动锅内食材转动的动作和沿锅体横向往复拨动食材进行食材分散的动作。采用的是在开放式的锅体内对食材进行翻动，有别于该现有技术的是所述的翻动的方式是采用往复拨动食材的方法。拨动搅拌食材相对于现有旋转搅拌食材的方式，不存在离心力的作用。可以实现大面积的食材的搅拌，即在工作的过程中，不断的拨动食材，使其平摊分散，而锅体的转动能够均匀的实现从不同方向拨动食材，从而使食材均匀受热，实现翻炒效果。

Description

一种自动烹饪设备翻炒控制方法及翻炒机构

技术领域

本发明涉及自动烹饪设备领域，更具体的说是一种能够自动翻动食材使其均匀受热或混合均匀的自动烹饪设备翻炒控制方法及翻炒机构。

背景技术

自动烹饪设备是通过机器的方式替代人工实现菜品的烹饪，在烹饪的过程中，最重要的一个步骤就是要翻动锅内的食材使其均匀加热，也就是现有厨师所采用的锅铲的动作。通过机器的方式无法像人工控制那么灵活，为了能够使机器达到翻动食材使其均匀加热或搅拌均匀的效果。现有技术中主要采用以下两种方式：

第一种是将食材装在一个封闭的容器内，转动容器使食材在容器内翻动，以达到翻动食材的效果，比如中国专利申请，申请号为200610029422.7的技术方案。这种方式简单，且易于控制，不用担心食材从容器内溢出。但是缺陷是清洗不方便，特别是采用机器进行自动清洗的时候，难度很大，效率低下，不利于设备的自动化设计。

第二种结构是采用旋转搅拌的方式，即在锅体内置入一旋转装置，使其在转动的过程中对锅内的食材进行搅拌，比如中国专利申请，申请号为201220334768.9和201310285252.9等技术方案。这种方式无需采用封闭式容器，对于大部分食材来说，该结构清洗方便，效率较高。但是这种结构中，搅拌机构的转动所产生的离心力可能会将食材拨出锅体外，导致食材的溢出。或者是在烹饪长条柔性食材的时候，比如通心菜等，食材有可能卷绕在搅拌机构上，这样又给清洗带来不便。最重要的缺陷是，搅拌机构能够搅拌的区域相对于锅体来说较小，只能对局部的食材进行搅拌，无法满足锅内大部分食材的翻动。解决这个问题现有技术采用的多数是移动搅拌机构或者是增加搅拌机构的尺寸，如201310285252.9的技术方案。而移动搅拌机构所直接带来的后果就是设备的复杂程度大大增加，稳定性下降。搅拌机构的尺寸增加以后，对于其他部件的避让就要合理设计，否则容易导致各个部件之间的相互干涉，反而削弱了其他部件的效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中的缺陷，提供一种便于清洗、且具有良好食材翻炒效果的自动烹饪设备翻炒控制方法及翻炒机构。

基于上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现。

本专利首先提供一种自动烹饪设备翻炒控制方法，包括通过锅体自转带动锅内食材转动的动作和沿锅体横向往复拨动食材进行食材分散的动作。本发明与现有技术的第二种方法一样，采用的是在开放式的锅体内对食材进行翻动，有别于该现有技术的是所述的翻动的方式是采用往复拨动食材的方法。拨动搅拌食材相对于现有旋转搅拌食材的方式，不存在离心力的作用，不用担心食材会洒落到锅体外侧，另外也不用担心特殊食材的缠绕问题。最主要的差别在于拨动的方式可以实现大面积的食材的搅拌，即在工作的过程中，不断的拨动食材，使其平摊分散，而锅体的转动能够均匀的实现从不同方向拨动食材，从而使食材均匀受热，实现翻炒效果。

在上述转动配合往复拨动的过程中，主要实现的是将食材铺开、分散，使其均匀受热，但是很多食材需要反复加热，对于颗粒较大的食材还需要翻动其多个面使其均能够被加热，防止局部受热过量。为此，本专利还包括沿锅体周向刮动食材使其汇集到锅体中部进行食材汇集的动作。通过在锅体边缘上沿锅体周向刮动食材，能够将分散的食材重新汇集到锅体的中部，这样与上述的拨动动作相配合，形成“分散-汇集”反复循环，对食材进行充分的翻动，使之能够进一步均匀受热，防止局部受热过度。

为了保证烹饪能够连续的作业且能够使锅内食材得以充分加热，所述食材转动、食材分散和食材汇集三个动作最好能够同时进行，且不相互干涉。所以在自动控制中，需要合理的分配各个动作设备的动作差，相互避让，防止设备与设备之间相互碰撞，从而保证作用的连续性。

上述食材汇集动作具体为通过一相对锅体静止并向锅内延伸的刮板周向刮动食材。由于锅体自身是转动的，所以在锅体外侧固定安装一从锅体边缘向内延伸的刮板，食材在锅体的带动下转动，而刮板相对锅体自转静止，这样刮板就能实现沿锅体周向刮动食材的动作，并且食材转动和汇集的动作就不会干涉且可以同步进行。一般来说所述刮板向锅内延伸的跨度不超过锅体半径的4/5，为了给食材分散的动作提供足够的避让空间，所述刮板向锅内延伸的跨度优选不超过锅体半径的1/2。

上述食材分散动作具体为通过一搅拌头沿锅体径向或平行于径向的方向往复摆动拨动食材，搅拌头往复摆动的摆动中心位于锅体的中部上方。通过往复摆动的方式来拨动食材，在机械结构上实现较为简单且控制灵活，工作稳定性也高。为了不与其他两个动作相互干涉，从锅体侧向看，本专利将摆动中心设置在锅体的中部正上方。为了实现食材均匀的分散，所述拨动食材动作不能随锅体的转动而一并转动，所以摆动中心不能够设置在锅体上随之转动，本专利这样设置的目的是为了让相对固定的摆动中心不会干涉锅体的转动。另外在实现该方法的结构设计上是通过搅拌臂连接和带动搅拌头进行摆动的，如果摆动中心设置在锅体内随锅体转动的话，在结构设计上搅拌臂就无法避让上述相对锅体自转固定的刮板，因此在结构设计上，将摆动中心设置在锅体中部的正上方有利于上述三个动作在同时作业时地相互避让。

烹饪的时候需要在锅体内倾倒食材，所述摆动臂最好能够避让食材的倾倒，所以能够与进料机构的进料位置有一定的错位是较佳的选择，另外为了使搅拌头的摆动能够覆盖锅内较大的区域，所述摆动中心不应过于偏向锅体的一侧，所以优选的方案是，所述摆动中心在锅体底部投影位置不超出以锅体中心左右18cm的区域。根据多次试验所获得的数据，具有最佳的普适性的范围在不超出以锅体中心左右6cm的区域。在该区域内，不但能够便于避让进料机构，也能够使搅拌头摆动覆盖的区域主要在锅体的中部，不会导致食材被摆动机构推出锅外，具有较好的烹饪效果。

为了避免搅拌头在摆动的过程中将锅内食材推出锅外，并有利于避让刮板的运动，所述搅拌头往复摆动的范围不超过锅体横向尺寸的2/3。普通多数锅体的底部形成一个弧面，所述搅拌头往复摆动也形成一弧形轨迹，从侧面上看，该弧形轨迹的长度不超出锅体底部弧线的2/3。一般来说控制所述搅拌头往复摆动的中心角不超过120°可以满足上述要求，根据多次试验所获得的数据，具有最佳的普适性的范围是100°。在该角度区间内，不仅能够满足翻炒食材时使食材尽量分散，以达到均匀受热的目的，而且不会导致食材溢出，摆动、转动和刮动的速度在不相互干涉的前提下可以设计较快，有利于提高烹饪效率，并且可以防止翻炒动作过慢而导致食材被烧焦。

为了防止搅拌头长期与高温的锅体内表面接触、摩擦而带来的对搅拌头的损害，所述搅拌头悬于锅体内表面上往复摆动。这样搅拌头不直接与高温的锅体相接触，对其制造材料的耐热性、耐磨性的要求均有所下降，使得材料选择方面具有广泛性，另外使用寿命也得以延长。为了保持摆动的稳定性，所述搅拌头也可以设计成至少部分悬于锅体内表面上往复摆动。

为了使食材烹饪过程中能够进一步均匀受热，并模仿人工操作过程中的翻锅动作，现有的自动烹饪设备多数具备一个翻锅过程，如本案申请人申请的201310321969.4 号发明专利。为了使翻锅过程中使锅内食材具有较高的速度，本专利方法还包括在翻锅过程中、朝锅体运动方向推动食材的食材助推动作，由于该助推动作与部分上述食材分散动作重合，该助推动作应至少不与食材分散动作同时进行。

所述食材助推动作具体为通过搅拌头沿锅体运动方向单向摆动推动食材。通过搅拌头来实现助推动作，不仅简化了系统结构设计、机构集成度高，而且便于控制。简单来说就是在一般烹饪过程中，控制搅拌头往复摆动，实现锅内食材的搅拌和翻动，在锅体向前移动进行翻锅动作的时候，控制搅拌头向前与锅体运动同向推动食材，给与食材一个翻锅的加速度，这样更加有利于食材在翻锅过程中的挑起，防止部分食材粘结在锅内而无法实现翻锅，使得食材的受热更加均匀。

根据所烹饪的菜品的属性，包括食材的多少、颗粒大小、形状和粘度等等，所述食材助推动作中搅拌头单向摆动的幅度选择可以有所不同，但为了给与食材足够的翻锅助推，该幅度应大于食材分散动作搅拌头往复摆动幅度的1/10。在翻锅动作较大的情况下，比如针对颗粒较大且需要高温快速翻炒的菜品，为了给与食材足够的翻锅助推，上述食材助推动作中搅拌头单向摆动的幅度优选超出食材分散动作搅拌头往复摆动的幅度边界。在该过程中由于锅体也同时快速前进，所以即使该助推动作大于分散动作的幅度，也不用担心食材会被抛到锅体外，反而有助于食材的抛起和翻动，能够真实模拟人工操作。搅拌头单向摆动的幅度从搅拌头往复摆动的一侧边界开始，加速摆动至超出其另一侧边界。这样搅拌头能够最大限度的推动尽可能多的食材，并且不会阻碍翻锅时食材的抛起。当然该食材助推动作也不是没有任何限制的扩大，搅拌头单向摆动的幅度不超出食材分散动作搅拌头往复摆动的幅度的1.6倍。根据多次试验所获得的数据，最佳的选择是搅拌头单向摆动的中心角不超过150°。在该区间内，即能够给与食材足够的翻锅助推力，同时也能够防止推力过大将食材抛出锅体之外。

如上所述，搅拌头既要实现往复摆动搅拌动作还要实现单向摆动助推动作，那么为了简化设计，提高机构运行的稳定性，本发明优选所述搅拌头的往复摆动和单向摆动具有同一摆动中心。两个动作采用同一摆动中心，在结构设计上的优点是能够采用同一驱动连接机构来实现传动，将两个运动的驱动连接机构合二为一，通过控制搅拌头的摆动幅度、角度和力度的不同，来实现不同的动作，使结构复杂性得以降低，控制方面也更加简化，提高了运行的稳定性。

为了进一步的简化控制，本发明还进一步使所述摆动中心的位置相对于锅体的位置固定。需进一步说明的是如上所述锅体本身是有自转动作的，所以所述固定并不是指摆动中心固定在锅体上，在此所述的固定是指两者相对位置的固定，即在翻锅的过程中，转动中心随锅体一起实现前进、下倾、上挑和回退等动作，从侧面上看，两者的位置是相对固定的。该设计的好处是，搅拌和翻炒实现无缝对接，无需像现有烹饪在翻锅前需要将搅拌机构与锅体分离，大大提高了工作效率。驱动搅拌头摆动的机构可以一并安装在锅体的侧面支架上，随锅体的移动而移动，但不随锅体的转动而转动，这样便可以实现食材转动、食材分散和食材汇集三个动作同时进行，且不相互干涉。因此，该驱动机构只需控制搅拌头的摆动即可，而无需考虑因锅体的翻锅移动而带来的位置差所产生的额外控制，这就简化了驱动机构的控制。

基于上述原理，本发明设计了一种自动烹饪设备的翻炒机构，包括锅体、带动锅体自转的自转总成、沿锅体横向往复拨动食材的搅拌总成以及驱动自转总成和搅拌总成的动力总成，锅体外围设有用于支撑锅体转动，安装所述自转总成、搅拌总成和动力总成的安装平台。该翻炒机构是针对单个锅体的，如果在自动烹饪设备中设有多个锅体，如本案申请人申请的201310321969.4 号发明专利，则每个锅体均具备一个独立的翻炒机构。如上原理所述，所述自转总成带动锅体自转实现锅内食材转动的动作，搅拌总成沿锅体横向往复拨动食材进行食材分散的动作，从而实现上述技术效果。

具体来说，所述搅拌总成包括搅拌头、搅拌臂，所述搅拌臂倾斜向下延伸至锅体内，前端连接搅拌头、后端连接动力总成，所述动力总成驱动搅拌臂以其后端为摆动中心往复摆动，带动搅拌头沿锅体径向或平行于径向的方向往复摆动拨动食材。所述动力总成可以通过搅拌臂将摆动动作传递至所述搅拌头，实现类似钟摆运动的往复摆动，对食材进行分散。由于搅拌臂为倾斜设置，所述摆动中心指的是所述搅拌臂后端所在的轴线在侧向上的投影，并不限制在所述搅拌臂具体的位置上。采用搅拌臂的结构可以减少对食材投料的干扰，并使搅拌头具有较大的摆动区间，并灵活控制该区间的大小，以实现不同菜品的差异化分散动作。如上所述为了避免搅拌头在摆动的过程中将锅内食材推出锅外，所述搅拌头往复摆动的范围不超过锅体横向尺寸的2/3，从侧面上看，搅拌头摆动的弧形轨迹的长度不超出锅体底部弧线的2/3。一般来说控制所述搅拌头往复摆动的中心角不超过120°可以满足上述要求，根据多次试验所获得的数据，具有最佳的普适性的范围是100°。

为了防止搅拌头长期与高温的锅体内表面接触、摩擦而带来的对搅拌头的损害，所述搅拌头悬于锅体内表面上往复摆动。这样搅拌头不直接与高温的锅体相接触，对其制造材料的耐热性、耐磨性的要求均有所下降，使得材料选择方面具有广泛性，另外使用寿命也得以延长。为了保持摆动的稳定性，所述搅拌头也可以设计成至少部分悬于锅体内表面上往复摆动。

为了在翻锅过程中使锅内食材具有较高的速度，上述翻炒机构均还包括驱动搅拌臂单向摆动、驱动搅拌头朝锅体一侧推动食材的助推总成。助推总成可以为一被动式机构，仅在翻锅的过程中触发，这样食材助推动作和食材分散动作就可以不相互干涉。具体来说，所述助推总成和动力总成通过一摆动传动机构独立驱动搅拌臂后端，所述摆动传动机构可以实现助推动作和分散动作的不同驱动连接，这样便可以在同一搅拌臂上实现两种不同的动作。

具体来说，所述摆动传动机构包括一侧连接搅拌臂后端的插接头，连接在插接头另一侧上的内轴，和套接在内轴上的轴套，所述轴套和插接头之间设有转动限位机构和联动扭簧。所述动力总成驱动所述轴套，所述助推总成驱动所述内轴。这样在一般烹饪过程中，动力总成驱动轴套，轴套通过转动限位机构带动插接头，插接头再带动搅拌臂和搅拌头进行往复摆动。在翻锅过程中，所述助推总成驱动内轴，内轴带动插接头，插接头带动搅拌臂和搅拌头朝锅体运动方向摆动。转动限位机构和联动扭簧的作用是使搅拌头的往复摆动和单向摆动具有一定幅度差，从而使助推总成能够实现幅度大于往复摆动的助推动作，并在助推后能够通过联动扭簧复位。在翻锅动作较大的情况下，比如针对颗粒较大且需要高温快速翻炒的菜品，为了给与食材足够的翻锅助推，上述食材助推动作中搅拌头单向摆动的幅度优选超出食材分散动作搅拌头往复摆动的幅度边界。助推总成带动搅拌头单向摆动的幅度从搅拌头往复摆动的一侧边界开始，加速摆动至超出其另一侧边界。这样搅拌头能够最大限度的推动尽可能多的食材，并且不会阻碍翻锅时食材的抛起。当然该食材助推动作也不是没有任何限制的扩大，搅拌头单向摆动的幅度不超出食材分散动作搅拌头往复摆动的幅度的1.6倍。根据多次试验所获得的数据，最佳的选择是搅拌头单向摆动的中心角不超过150°。在该区间内，即能够给予食材足够的翻锅助推力，同时也能够防止推力过大将食材抛出锅体之外。

为了能够实现搅拌头的往复摆动，所述动力总成通过依次连接的曲柄、连杆和摆杆驱动所述轴套，所述摆杆连接轴套。该结构简单，构件少，重量轻不会给翻锅动作带来过多的负担，而且工作稳定，控制简易。通过该机构，动力总成采用单向电机转动即可实现往复动作。

如上所述，所述助推总成采用被动式结构，包括分离设置的助推机构和挡块机构，所述助推机构安装在所述安装平台上，挡块机构安装在机架上，当助推机构运动至与挡块机构碰撞时，助推机构驱动搅拌臂。采用挡块机构碰撞触发助推机构动作的方式的优点就是无需控制机构介入，由于翻锅的过程中，锅体被带动前进加速，从而带动助推机构也跟着前进，将挡块机构设置在合适在位置上，助推机构运动至该位置的时候触发助推动作，整个过程是自动完成的，无需人为或控制机构的干预，减少了控制设计。

具体来说，所述助推机构包括与挡块机构碰撞的顶杆，与顶杆连接的齿条，与齿条配合的齿轮，和支撑齿条滑动及齿轮转动的壳体，所述齿轮带动搅拌臂，齿条与壳体之间还设有复位弹簧。挡块机构碰撞顶杆的时候，推动顶杆，顶杆带动齿条，齿条的移动使与其啮合的齿轮转动，从而带动搅拌臂和搅拌头的摆动。碰撞的时长，决定了顶杆和齿条的移动距离，该距离通过齿轮转变成搅拌头的摆动角度。碰撞完成后，复位弹簧推动顶杆复位，同时也带动搅拌头复位，完成一次助推动作。

另外通过合理设置挡块机构的位置，能够实现不同的助推角度，可以适用不同性质的菜品的烹饪，提高了自动烹饪机构的灵活性和适应性。为此，所述挡块机构包括挡块和调节挡块位置的挡块调节机构，具体来说所述调节机构包括电动丝杆调节装置和电子尺。

上述助推总成的具体结构提供了一个灵活设置助推动作的选择，根据所烹饪的菜品的属性，包括食材的颗粒大小、形状和粘度等等，所述食材助推动作中搅拌头单向摆动的幅度选择可以有所不同，但为了给与食材足够的翻锅助推，该幅度应大于食材分散动作搅拌头往复摆动幅度的1/10，幅度大小可以通过顶杆移动的距离的大小设定。在翻锅动作较大的情况下，比如针对量少或粘稠的菜品，需快速翻锅防止烧糊，为了给与食材足够的翻锅助推，上述食材助推动作中搅拌头单向摆动的幅度优选超出食材分散动作搅拌头往复摆动的幅度边界，转动限位机构和联动扭簧在该动作中起到了作用。在该过程中由于锅体也同时快速前进，所以即使该助推动作大于分散动作的幅度，也不用担心食材会被抛到锅体外，反而有助于食材的抛起和翻动，能够真实模拟人工操作。当然该食材助推动作也不是没有任何限制的扩大，根据多次试验所获得的数据，最佳的选择是搅拌头单向摆动的中心角不超过150°。在该区间内，即能够给与食材足够的翻锅助推力，同时也能够防止推力过大将食材抛出锅体之外。

在上述转动配合刮动的过程中，主要实现的是将食材铺开、分散，使其均匀受热，但是很多食材需要反复加热，对于颗粒较大的食材还需要翻动其多个面使其均能够被加热，防止局部受热过量。为此，所述翻炒机构还包括沿锅体周向刮动食材使其汇集到锅体中部的刮板。通过在锅体边缘上沿锅体周向刮动食材，能够将分散的食材重新汇集到锅体的中部，这样与上述的拨动动作相配合，形成“分散-汇集”反复循环，对食材进行充分的翻动，使之能够进一步均匀受热，防止局部受热过度。

为了保证烹饪能够连续的作业且能够使锅内食材得以充分加热，所述食材转动、食材分散和食材汇集三个动作最好能够同时进行，且不相互干涉。所以在自动控制中，需要合理的分配各个动作设备的动作差，相互避让，防止设备与设备之间相互碰撞，从而保证作用的连续性。

具体来说，所述刮板固定安装在安装平台上，从锅体的边缘向锅内延伸。由于锅体自身是转动的，所以在锅体外侧固定安装一从锅体边缘向内延伸的刮板，食材在锅体的带动下转动，而刮板相对锅体自转静止，这样刮板就能实现沿锅体周向刮动食材的动作，并且食材转动和汇集的动作就不会干涉且可以同步进行。一般来说所述刮板向锅内延伸的跨度不超过锅体半径的4/5，为了给食材分散的动作提供足够的避让空间，所述刮板向锅内延伸的跨度优选不超过锅体半径的1/2。

优选的方案是，所述刮板与锅体轴向成一定角度，该角度可以选择在40°~80°之间。即刮板不与锅体底面垂直设置，呈一定倾斜角度，且倾斜方向最好是朝锅体进行食材汇集时自转方向倾斜，这样能够较好的刮动锅内食材。

另一优选的方案是，所述刮板从锅体边缘开始逐步偏离锅体中心。即刮板不指向锅体的中心，刮板的末端逐渐偏离刮板的安装端与锅体中心的连接线，且偏离方向为与自转方向相同，同样能够较好的刮动锅内食材。

更优选的方案是刮板同时具备上述两个结构特征。

具体来说，所述自转总成包括用于支撑锅体转动的支撑圈和带动锅体自转的自转传动机构，支撑圈安装在所述安装平台上，自转传动机构包括连接在锅体外侧的齿圈和与齿圈配合的主动齿轮，所述动力总成驱动所述主动齿轮。

优选的，为了防止锅内汤水等进入上述机构，所述锅体上沿与支撑圈之间设有密封圈。

为使使所述摆动中心的位置相对于锅体的位置固定，锅体侧面设有用于安装助推总成与动力总成的安装平台。具体的所述动力总成包括驱动自转总成的自转电机和驱动搅拌总成的搅拌电机，所述安装平台具有一用于安装助推总成、自转电机、搅拌电机和搅拌总成安装支架。

本发明能够实现自动烹饪过程中食材的搅拌、聚拢和翻锅助推等动作，真实模拟人工的烹饪动作。通过锅体的自转配合拨动能够使食材分散，周向刮动能够使分散后的食材聚拢，从而实现食材不断的分散-聚拢，使食材得到均匀受热，不会粘结在锅底上。另外该动作还能够辅助出菜，使得锅内菜品能够被尽量全部倒出，而且在清洗时能够起到辅助清洗的作用。翻锅助推动作进一步提高翻锅的效率，使得锅内食材在翻锅过程中能够被尽量的抛起，进一步使其受热均匀。在动作和结构设计上，搅拌和翻炒可以实现无缝对接，无需像现有烹饪在翻锅前需要将搅拌机构与锅体分离，大大提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明方法实施例1原理示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本发明方法实施例2原理示意图。

图4为图3的侧视图。

图5为本发明机构实施例的结构示意图。

图6为图5的内部结构示意图。

图7为图5的侧视图。

图8为刮板在锅内位置结构示意图。

图9为图8的俯视图。

图10为刮板的结构示意图。

图11为图5另一角度示意图。

图12为机构实施例局部内部结构放大图。

图13为助推机构310内部结构示意图。

图14为省略了联动扭簧的摆动传动机构的立体图。

图15为摆动传动机构的结构示意图。

图16为图15的中心剖面图。

图17为自转总成结构分解图。

图18为挡块机构的结构示意图。

图19为自动烹饪机构的结构示意图。

图20为图19的侧视图。

具体实施方式

以下结合上述附图举例对本专利做进一步的说明。实施例用于示例说明所采用的上述附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

方法实施例1：结合图1和图2所示的一种自动烹饪设备翻炒控制方法，包括三个动作：通过锅体900自转带动锅内食材转动的动作，如图中单线箭头所示；沿锅体900横向往复拨动食材进行食材分散的动作，如图中斜阴影箭头所示；以及沿锅体周向刮动食材使其汇集到锅体中部进行食材汇集的动作，如图中实心箭头所示。

所述食材转动、食材分散和食材汇集三个动作同时进行，且不相互干涉。为实现该目的，在结构设计上可以通过一相对锅体静止并向锅内延伸的刮板周向刮动食材，以及通过一搅拌头沿锅体径向或平行于径向的方向往复摆动拨动食材，搅拌头往复摆动的摆动中心o位于锅体的中部上方，摆动角度为α。这样的结构设计，搅拌头的摆动中心设置在锅体上方，不会干涉锅体的转动，所以只需将搅拌头的摆动避让刮板即可，刮板相对锅体的自转固定，锅体在转动的过程中自然形成刮动食材的动作。该结构设计为基于本实施例方法的最优设计，即能满足不相互干涉的要求，结构上又十分简洁，控制方便、灵活，且运行稳定。

上述方法可以模拟人工烹饪过程中的多种操作，如通过锅体900的自转配合搅拌头对食材的往复拨动，能够将食材在锅内铺开，使其分散；该分散的食材在刮板的刮动下，又能重新向锅体中部汇集，这就够使食材在锅内重复的进行“分散-汇集-再分散”。这与人工翻动食材的动作无异，能够使食材在锅内搅拌均匀或受热均匀。

在该实施例中，所述刮板向锅内延伸的跨度为锅体半径的4/5，即能够刮动食材使其汇集到锅体中部1/5半径的区域内，在其他实施例中可选择的跨度为2/3半径、1/2半径或1/4半径等等。优选1/3半径±20%的区间，根据大量的试验所获得的数据比较，该刮动的延伸跨度不仅能够满足普通菜品的食材量的汇集，而且刮动的速度、摩擦力和刮动的效果等均具有最佳的效率。

为了避让进料时食材的倒入，本实施例上述摆动中心o在锅体底部投影位置与锅体中心o’距离5cm的距离，在其他实施例中可选择的距离为0cm、3cm、8cm或10cm等等，根据进料时食材具体倒入位置的不同而设计。为了保证在倒入食材时不会将食材洒落到锅体外，一般进料机构倒入位置设置在锅体的中部。另外为简化控制，所述的搅拌头的往复摆动最佳采用对称的钟摆结构，为了使搅拌头的往复摆动能够尽量将食材分散，所述摆动中心o在锅体底部投影位置以不超出以锅体中心o’左右18cm的区域为佳，如图中d所示的区域，只要在该区域内能够避让食材倒入即可。

为了防止搅拌头摆动幅度过大，将食材推出锅体外，本实施例所述搅拌头往复摆动的范围为锅体横向尺寸的2/3，在其他实施例中可选择的范围还可以为锅体横向尺寸的1/4、1/3或3/5等等。所述锅体的横向尺寸是指锅体内表面侧面弧线的弧长，所述搅拌头往复摆动的范围是指行进轨迹所扫过的弧线的弧长。另外为兼顾对食材的分散，使在搅拌头的摆动下，食材能够尽可能的分散开来，又不会将食材推到锅体外，优选搅拌头往复摆动的范围为锅体横向尺寸的1/2。

为了防止搅拌头长期接触锅体受热和摩擦导致搅拌头损坏，本实施例中所述搅拌头悬于锅体内表面上往复摆动。另外为兼顾对食材的分散效果，本实施例所述搅拌头与锅底保持1~3mm的距离。在另外的实施中，所述搅拌头可以是至少部分悬于锅体内表面上往复摆动。这种部分接触的结构设计可以保证搅拌头往复摆动的稳定性，接触部分可以采用耐高温材料，如金属等，以提高其耐用性。

方法实施例2：本实施例是基于实施例1的基础上进一步改进，结合图3和图4所示，处上述实施例1的基本动作外，本实施例还包括在翻锅过程中、朝锅体900运动方向推动食材的食材助推动作，如图中方格箭头所示。结合到上述结构上，该食材助推动作具体为通过搅拌头沿锅体900运动方向单向摆动推动食材。在具有翻锅功能的自动烹饪设备中，可以通过锅体900的加速前行、下倾、上翘等动作，将锅内的食材抛起，如图中虚线箭头所示，并接住落下的食材，具体过程可见本案申请人申请的201310321969.4 号发明专利，在此不再赘述。在该过程中通过控制搅拌头给予锅内食材一个同向的助推力，更有利于将锅内的食材抛起，该过程真实的模拟了人工翻锅操作时锅铲的动作，不仅方便翻锅的实现，而且能防止部分食材粘结在锅内不会被抛起。

由于该食材助推动作同样是利用搅拌头的单向摆动进行的，所以该动作至少不与食材分散动作同时进行。根据人工翻锅的原理分析，助推力最好是在锅体下倾与上翘转变的瞬间进行，所以该助推动作选择触发的时机也最好是在该时间点之前，因此所述搅拌头的单向摆动可以是在搅拌头进行往复摆动的进行过程中的直接转变实现。所述单向摆动同样是绕摆动中心进行的，所以锅体的自转动作不会与该搅拌头的单向摆动相冲突，所以在翻锅的过程中可以选择保留自转动作，如图3和图4中的箭头所示。在其他实施例中也可以选择在翻锅的过程中不进行自转。

为了保证翻锅的效果，食材助推动作中搅拌头单向摆动的幅度大于食材分散动作搅拌头往复摆动幅度的1/10。单向摆动的幅度太小的话（小于往复摆动幅度的1/10），则助推力量太小，无法提高翻锅的效果。根据所烹饪菜品的性质，如食材的多少、颗粒大小、形状和粘度等等，可以控制助推动作的摆动幅度的大小，该幅度在不同的实施例中，可以选择是可控变化或者是固定的，比如可以是往复摆动幅度的1/5、1/4、1/2、3/4或4/5等等。甚至对于粘度大的菜品来说，食材助推动作中搅拌头单向摆动的幅度应超出食材分散动作搅拌头往复摆动的幅度边界，如图中所示，单向摆动的角度β的边界超出了往复摆动的角度α的右侧边界。为了防止食材助推动作中搅拌头用力太大将食材推出锅外，搅拌头单向摆动的幅度从搅拌头往复摆动的一侧边界开始，加速摆动至超出其另一侧边界。这样搅拌头能够最大限度的推动尽可能多的食材，并且不会阻碍翻锅时食材的抛起。当然该食材助推动作也不是没有任何限制的扩大，搅拌头单向摆动的幅度不超出食材分散动作搅拌头往复摆动的幅度的1.6倍。在其他实施例中该也可以为1.2倍、1倍、0.9倍或0.8倍等等。

由于搅拌头同时承担食材分散和食材搅拌两项功能，且均通过搅拌头的摆动实现，往复摆动为食材分散，加速单向摆动为食材助推，因此为了简化控制，便于结构设计上的实现。本实施例中所述搅拌头的往复摆动和单向摆动优选具有同一摆动中心o，并且该摆动中心o的位置相对于锅体的位置固定。所述的固定如图2和图4所示，即在翻锅的过程中，摆动中心o随锅体900的加速前行、下倾、上翘等，与锅体900在侧面上的相对位置不变，在此并不考虑在俯视角度上摆动中心o相对于锅体900自转的位置固定。该设计的优点是所述摆动中心o的机械结构只需考虑控制搅拌头的往复摆动及单向摆动的触发时机和各自的幅度即可，无需考虑因翻锅动作所带来的相对位置的变化。

机构实施例：基于上述方法的原理分析，以下结合附图对实现上述方法的翻炒机构做进一步的说明。

如图5所示的一种自动烹饪设备的翻炒机构，包括锅体900、带动锅体900自转的自转总成100、沿锅体900横向往复拨动食材的搅拌总成200以及驱动自转总成100和搅拌总成200的动力总成500，所述搅拌总成200包括搅拌头201和搅拌臂202，该机构还包括驱动搅拌臂202单向摆动、驱动搅拌头201朝锅体900一侧推动食材的助推总成300，以及沿锅体900周向刮动食材使其汇集到锅体中部的刮板400。锅体900外围设有用于支撑锅体900转动，安装所述自转总成100、搅拌总成200、助推总成300和动力总成500的安装平台600。安装平台600包括支撑锅体900转动的支撑圈601和安装其他总成机构的平台602，所述刮板400固定在支撑圈601上，可相对锅体900的转动固定。所述支撑圈601和平台602固定在一起，使在翻锅或锅体轮换的过程中，整个安装平台600的移动能够带动锅体900及其他总成一并移动。

结合附图6可以看出，所述搅拌臂202倾斜向下延伸至锅体900内，向下倾斜角度γ。其前端221连接搅拌头201、后端222连接动力总成500，所述动力总成500驱动搅拌臂202以其后端222为摆动中心o往复摆动，带动搅拌头201沿锅体900平行于径向的方向往复摆动拨动食材。所述搅拌臂202中间设有一弹性段203，使搅拌头201在摆动的过程中不会与锅体900产生弹性碰撞。所述摆动中心o为所述搅拌臂202后端222所在的轴线在侧向上的投影，并不限制在所述搅拌臂202具体的位置上。由于搅拌臂202是倾斜设置的，所以搅拌头201的摆动中心要中锅体的侧面角度观察才为一个定点，如图7所示，实质上为一沿搅拌臂202后端222中轴延伸的轴线，如图5和图6中的中心线所示。

从侧面上看，如图7所示，所述搅拌头201的摆动中心o设置在锅体900中心o’的正上方，搅拌头201在搅拌臂202的带动下进行钟摆式的对称往复摆动，往复摆动的范围不超过锅体900横向尺寸的2/3，即以锅体900中心o’为对称中心左右各1/3锅体900底部弧长的区域内，如图中虚线所示d区域。在所述往复摆动的过程中，所述搅拌头201悬于锅体900内表面上往复摆动，保持1~3mm的距离，不予锅体900内表面直接接触。在另外的实施例中，可以在在搅拌臂202的延伸线上设置一耐高温件与锅体900内表面接触，使所述搅拌头201部分悬于锅体900内表面上往复摆动。

上述刮板400固定安装在安装平台600上，从锅体900的边缘向锅内延伸。在该实施例中，所述刮板400向锅内延伸的跨度为锅体900的1/3半径r，如图8所示。当锅体900在自转总成100带动下转动的时候，能够刮动锅内被搅拌头201分散的食材，将其汇集到锅体900中部的2/3r区域内。根据大量的试验所获得的数据比较，该刮动的延伸跨度不仅能够满足普通菜品的食材量的汇集，而且刮动的速度、摩擦力和刮动的效果等均具有最佳的效率。在其他实施例中可选择的跨度为2/3半径、1/2半径或1/4半径等等，为了不干涉搅拌头201的往复摆动，所述刮板400向锅内延伸的跨度不超过锅体900半径的4/5。

所述刮板400与锅体900轴向成一定角度δ，如图9所示。刮板400不与锅体900底面垂直设置，呈一定倾斜角度，且倾斜方向最好是朝锅体900进行食材汇集时自转方向倾斜，这样能够较好的刮动锅内食材。结合图10所示，所述刮板400包括安装端401和末端402以及固定扣403，主体横截面呈T形，所述固定扣403卡合在支撑圈601上，所述倾斜角度δ从刮板400的安装端401向末端402逐步增大，至末端402的最大角度δ为50°。在安装方向上，所述刮板400从锅体900边缘开始逐步偏离锅体中心o’，如图8所示。刮板400不指向锅体900的中心o’，刮板400的末端402逐渐偏离刮板的安装端401与锅体900中心o’的连接线，成30°角θ，且偏离方向为与自转方向相同，同样能够较好的刮动锅内食材。

结合图5、图11和图12所示，所述动力总成500包括驱动自转总成100的自转电机510和驱动搅拌总成200的搅拌电机520，所述安装平台600的平台602形成一用于安装助推总成300、自转电机510、搅拌电机520和搅拌总成200安装支架。所述助推总成300和搅拌电机520通过一摆动传动机构700独立驱动搅拌臂202的后端。如图12所示，所述摆动传动机构700包括一侧连接搅拌臂202后端222的插接头710，连接在插接头710另一侧上的内轴720，和套接在内轴上的轴套730，所述轴套730和插接头710之间设有转动限位机构750和联动扭簧740。所述动力总成500驱动所述轴套730，所述助推总成300驱动所述内轴720。进一步结合图14、图15和图16可以进一步了解摆动传动机构700的详细结构，轴套730与插接头710之间通过联动扭簧740连接，当轴套730转动的时候，能够通过联动扭簧740带动插接头710同步转动。内轴720的转动也能够带动插接头710的转动，如上所述，插接头710与轴套730是联动的，所以内轴720的转动也能够带动轴套730的转动。当轴套730转动至其极限角度的时候，无法继续转动，此时内轴720如果继续转动的话，则将转动联动扭簧740使内轴720带动插接头710相对轴套730转动。当内轴720失去转动驱动力之后，联动扭簧740将恢复其初始状态，拉动插接头710和内轴720相对轴套730逆向转动。插接头710相对轴套730的逆向转动至两者间的转动限位机构750为止，通过转动限位机构750限制两者的初始位置，在本实施例中，转动限位机构750采用滑块配合滑槽的结构。

所述搅拌电机520通过依次连接的曲柄810、连杆820和摆杆830驱动所述轴套730，所述摆杆830通过螺钉831连接轴套730。结合图19和图20所示，所述助推总成300包括分离设置的助推机构310和挡块机构320，所述助推机构310安装在所述安装平台600上，挡块机构320安装在机架上，当助推机构310运动至与挡块机构320碰撞时，助推机构310驱动搅拌臂202。如图13所示，所述助推机构310包括与挡块机构320碰撞的顶杆311，与顶杆311连接的齿条312，与齿条312配合的齿轮313，和支撑齿条312滑动及齿轮313转动的壳体314，所述齿轮313带动搅拌臂202，齿条312与壳体314之间还设有复位弹簧315。复位弹簧315始终推动齿条312，齿轮313带动搅拌臂202转动至左侧极限位置（图7中左侧虚线位置），助推时，从该位置开始加速前进。如图18所示，所述挡块机构320包括挡块321和调节挡块321位置的挡块调节机构322，具体来说所述调节机构322包括电动丝杆调节装置323和电子尺324。

所述自转总成100包括用于支撑锅体900转动的支撑圈601和带动锅体900自转的自转传动机构，自转传动机构包括连接在锅体900外侧的齿圈110和与齿圈110配合的主动齿轮120，所述动力总成500的自转电机510驱动所述主动齿轮120。如图17所示，在锅体900与支撑圈601之间设置一个垫圈130，锅体900上沿与支撑圈601之间设有密封圈140。

结合上述方法原理，以下对上述结构做工作过程的说明。

结合图19和图20，在自动烹饪设备中，包括用于四个烹饪菜品的锅体900（为便于说明，图中仅示出两个锅体），锅体900安装在锅体轮换机构910的旋转臂上在不同工位间轮换，锅体900的轮换过程可以结合本案申请人申请的201310721163.4号发明专利。如图19所示，锅体轮换机构910顺时针转动，使锅体900在加热工位、出料工位、清洗工位和进料或预热工位之间进行轮换。从图中可以看出，所述锅体轮换机构910驱动锅体900绕一旋转中心转动，即所述锅体900沿一弧形轮换轨迹在加热工位、出料工位、清洗工位和进料或预热工位之间移动。为了便于说明，本实施例仅画出在加热工位和出料工位上的两个锅体900。

上述方法和机构主要针对锅体900处于加热工位时设计的，在该工位上，自转电机510带动主动齿轮120，主动齿轮120的转动带动与之啮合的齿圈110，齿圈110与锅体900固定连接，这样齿圈110的转动就能够带动锅体900的转动。锅体900通过垫圈130支撑在支撑圈601上，锅体900相对支撑圈601的自转，自转带动锅内食材转动，密封圈140能够防止锅内的汤汁流入锅体900和支撑圈601之间腐蚀内部机构。

搅拌电机520通过一锥形齿轮组530的配合，依次带动曲柄810、连杆820和摆杆830，该三者的配合能够带动所述轴套730在一定角度α内周期性来回转动。轴套730的周期性来回转动传递至联动扭簧740传递至插接头710，插接头710能够带动搅拌臂202绕摆动中心o在角度α内往复摆动，从而实现搅拌头201贴着锅体900内表面往复摆动，对食材进行分散的动作。所述刮板400是固定安装在支撑圈601上，其末端402延伸至锅体900内部，当锅体900相对于支撑圈601转动的时候。刮板400能够刮动锅内分散的食材，使其汇集到锅体900的中部。

当自转电机510和搅拌电机520同时工作的时候，能够将锅内的食材反复的分散-汇集，从而实现食材在锅内的搅拌。对于加热的菜品来说，该过程能够反复翻动食材，使其在锅内得以均匀受热，防止食材因局部长时间高温而烧焦或粘结在锅底上。对于无需加热的菜品来说，如沙拉或冷盘，可以使食材与酱汁充分搅拌均匀，使多种食材可以混合均匀。另外，在出料工位上，锅体900转动至倾斜或竖直状态，安装刮板400的一侧为锅体的出菜侧，如图20所示。刮板400起到出菜导向的作用，锅体900的转动结合搅拌头201的往复摆动有利于使锅内食材尽可能的被倒出。在清洗工位上，所述锅体900转动至倒扣状态，通过自下向上的喷射水流可以对锅体900进行清洗，所述搅拌头201的摆动和刮板400沿锅体900内表面的刮动，有利于进一步清理锅内残留的少量食材，并且有利于清理锅内油污。

当搅拌电机520不工作，自转电机510进行正反转时，能够带动锅体900交替进行顺时针和逆时针转动，模拟人工晃锅的动作，防止食材因高温而粘结在锅底上。该动作主要是针对烹饪时不能搅拌的菜品，如豆腐等，容易被搅碎的食材。

对于部分菜品，在烹饪的过程中，仅仅是搅拌分散还不足以达到均匀加热的目的，或者说不足以达到预期的口味。为此，在烹饪该类菜品的时候，厨师一般会采用翻锅的动作，该动作有利于食材能够被快速的加热，以使其口味能够达到所需要求。本案申请人所申请的201310321969.4发明专利就是通过机械的方式来模拟该动作，简单来说就是带动锅体900实现：下倾-前行-上翘-回退等步骤。为了能够在上翘的过程中，更有利于将锅内的食材抛起，并避免部分食材粘结在锅底上，达不到翻锅的目的的情形。本发明增加了上述助推总成300，其工作原理如下：

要进行翻锅的时候，搅拌电机520停止工作，复位弹簧315推动齿条312带动齿轮313，使搅拌臂202摆动至往复摆动左侧的极限位置，如图7中左侧虚线所示。翻锅机构带动安装平台600和锅体900前行的时候，所述安装在安装平台600上的机构均随之滑行。助推机构310和挡块机构320分离设置，助推机构310安装在平台602上随之运动，挡块机构320固定安装在机架上，并调整所述挡块321的位置，使顶杆311运动至与之碰撞的时机正好在锅体900上翘动作前瞬间。挡块321的位置是固定的，当翻锅机构继续带动锅体900向前移动的时候，挡块321会推动顶杆311挤压复位弹簧315相对壳体314滑动。在该滑动过程中，齿条312的滑动带动与之啮合的齿轮313的转动，从而实现带动内轴720和与内轴720连接的插接头710的单向转动。插接头710的转动带动搅拌臂202绕所述摆动中心o朝锅体900前进的方向加速摆动。这就带动搅拌头201贴着锅体900内表面向前快速推动食材，使锅内食材在锅体900上翘的前后瞬间具有一沿锅体900弧度向上的速度。当搅拌臂202摆动幅度达到其往复摆动时的最大幅度时，顶杆311继续被挡块321推动，则搅拌臂202单向摆动的幅度超过其往复摆动的最大幅度，如图4所示。

在该助推的过程中，所述插接头710的转动，会通过联动扭簧740传递至所述轴套730。如上所述，轴套730是与摆杆830固定连接的，其具有一定的转动极限，即在上述角度α内来回转动。当插接头710的转动幅度超过该区域的时候，如图4中所示角度β，插接头710与轴套730的相对转动将转动所述联动扭簧740，插接头710能够超过角度α的局限继续转动。这样助推总成300便能够带动搅拌头201单向摆动的幅度超出动力总成500带动搅拌头201往复摆动的幅度边界。挡块321的位置不同，顶杆311与之碰撞后被挤压运动的距离不同，这样带动搅拌头201助推的幅度就不同。

翻锅机构带动安装平台600和锅体900回退的时候，顶杆311与挡块321的距离逐渐增加，复位弹簧315推动顶杆311复位，齿条312带动齿轮313逆向转动，搅拌头201助推后进行复位。插接头710与轴套730的相对逆向转动，在联动扭簧740的拉力下，直至转动限位机构750所限定的相对位置，插接头710与轴套730的相对位置恢复到初始状态。此时，搅拌头201重新回到动力总成500的控制下。

上述附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动烹饪设备翻炒控制方法，其特征在于包括通过锅体自转带动锅内食材转动的动作和沿锅体横向往复拨动食材进行食材分散的动作，包括沿锅体周向刮动食材使其汇集到锅体中部进行食材汇集的动作，所述食材转动、食材分散和食材汇集三个动作同时进行，且不相互干涉，还包括在翻锅过程中、朝锅体运动方向推动食材的食材助推动作，该动作至少不与食材分散动作同时进行。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述食材汇集动作具体为通过一相对锅体静止并向锅内延伸的刮板周向刮动食材。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述刮板向锅内延伸的跨度不超过锅体半径的4/5。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述食材分散动作具体为通过一搅拌头沿锅体径向或平行于径向的方向往复摆动拨动食材，搅拌头往复摆动的摆动中心位于锅体的中部上方。

5.一种自动烹饪设备的翻炒机构，其特征在于包括锅体、带动锅体自转的自转总成、沿锅体横向往复拨动食材的搅拌总成以及驱动自转总成和搅拌总成的动力总成，锅体外围设有用于支撑锅体转动，安装所述自转总成、搅拌总成和动力总成的安装平台；还包括驱动搅拌臂单向摆动、驱动搅拌头朝锅体一侧推动食材的助推总成。

6.根据权利要求5所述的翻炒机构，其特征在于所述搅拌总成包括搅拌头、搅拌臂，所述搅拌臂倾斜向下延伸至锅体内，前端连接搅拌头、后端连接动力总成，所述动力总成驱动搅拌臂以其后端为摆动中心往复摆动，带动搅拌头沿锅体径向或平行于径向的方向往复摆动拨动食材。

7.根据权利要求5~6任一项所述的翻炒机构，其特征在于还包括沿锅体周向刮动食材使其汇集到锅体中部的刮板。