CN104223964A - 自动式双烹制表面烤架及烹制方法 - Google Patents

Abstract

提供一种双面烹制装置，当处于烹制位置时该装置确定上烹制压板(22)和下烹制压板(14)是否大体上彼此平行。另外，根据本发明的方法和装置能够识别放置在双面烹制烤架的下烹制压板上的食物的类型。

Description

自动式双烹制表面烤架及烹制方法

本申请为于2007年4月16日提交的、申请号为200780021940.7(国际申请号：PCT/US2007/009192)的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于烹制食物的装置。更详细地讲，本发明涉及一种双烹制表面或蛤壳烤架装置，该烤架装置适合用于食物的两面烹制。

背景技术

在本领域中已知有各种类型的烹制装置。特别地，已知有各种类型的烤架。在一种类型的烤架中，食品放置在烤制表面上，对食物接触烤制表面的一面进行烤制。在食物的那一面烹制好以后，手动地翻转或翻动食物以便烹制另一面。在食物的第二面烹制好以后，从烤架中取出食物用于下一步的准备和/或食用。

在另外一种类型的烤架中，同时完成两面烹制。这样的烤架一般为公知的蛤壳烤架，这种烤架具有上烹制压板和下烹制压板，该上烹制压板和下烹制水平地相对以便同时接触食物的两面，因此同时烹制两面。

为了合适的烹制，两个烤制表面应该是彼此平行的，以便每个表面均匀地接触和烹制食物的相关面，该相关面接触各自的压板烹制表面。

需要一种装置和方法来判定：当在烹制位置时，压板是否处于平行或者基本平行的定位。另外，需要一种能够识别食物产品类型的自动蛤壳式烤架。

发明内容

根据本发明，提供一种用双面烤架来烹制食物的方法。烤架典型地是具有上烹制压板和下烹制压板的类型。方法包括在烹制过程开始之前处于烹制位置时自动地确定上烹制压板和下烹制压板是否大体上彼此平行。如果上压板和下压板大体上彼此平行，食物接触上压板和下压板来烹制食物。如果上压板和下压板不是大体上彼此平行，调节上压板和下压板中的至少一个，以便使上压板和下压板在处于烹制位置时至少大体上彼此平行。调整之后，如果必要的话，食物接触上压板和下压板从而烹制食物。

根据该方法的另一方面，自动地确定压板是否大体上彼此平行的步骤包括达到将压板朝对方推动到预定的压板间距离，该距离可以是零或压板之间相互接触，并且在多个位置上确定压板之间的距离。可以通过使用合适的传感器做到这一点。典型地，压板之间的距离在至少两个不同的位置上确定，例如可以在至少三个，或者四个或更多的不同的位置上确定。为了这个目的可以在每个位置上提供这种传感器。为了这个目的可以使用接触式、压力式、光学或其它类型的传感器。

当压板不平行或不足够平行时对压板的调节可以以任何合适的方式来实现。例如可以手动地或自动地进行这种调节。典型地，调节将包括调节压板，以便在检测距离的每个位置上，压板间的距离基本相同从而导致压板至少大体上彼此平行。该调节可以包括调节在每个位置上的压板，以便在每个位置上压板间的距离是基本相同的。在烹制过程开始之前处于烹制位置时自动地判断上烹制压板和下烹制压板是否大体上彼此平行，如果发现压板不是大体上彼此平行，可以自动地将压板调节到至少大体上平行。

根据本发明的另一方面，提供了一种识别食物类型的方法。该方法包括使用具有上烹制压板和下烹制压板的两面烤架。该方法包括在上下压板烤架中的下压板上放置至少一个具有高度特征的食物；移动上压板朝向下压板；当上压板接触食物时进行检测；并且确定当上压板接触食物时压板之间的距离。该距离是食物类型的高度特征的测量值，并且可以根据与至少一种食物的高度特征进行对比的距离来识别食物，该至少一种食物可能与位于下压板上的食物相同或者不同。

根据本方法的另一方面，食物的多个高度特征被存储在与双面烹制装置相连的计算机可存取存储器中，每个高度对应于不同的食物。

根据本发明的另一方面，本方法还可以包括将确定的距离与多个存储的高度特征进行比较，以便识别食物。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于确定所识别的类型的食物数量，该食物位于下烹制压板上。这种用于确定下压板上食物数量的方法可以包括当食物放置在下压板时对食物进行称重。根据本发明可以使用任何适当类型的称重装置，例如包括天平、压力传感器或者其它所希望的称重的装置。

确定位于下压板上的食物数量的方法还可以包括将下压板上的食物重量与多个特定食物重量的整数倍进行比较，从而确定与位于烹制压板上的食物数量相等的整数。

根据本发明的另一方面，确定位于下压板上的食物数量的方法包括使用机器视觉装置来识别食物的数量，该机器视觉装置可以包括照相机。

根据本发明的另一个方面，提供了一种双面烤架。该烤架包括支撑装置，上烹制压板和下烹制压板安装到该支撑装置上。安装上压板用于在烹制位置与非烹制位置之间运动，当适当调整后处于烹制位置时压板至少大体上彼此平行。

当压板定位在烹制位置时，设有装置用于检测压板之间的距离并且设有装置用于确定上压板与在下压板上放置的食物相接触的时间点。另外，提供装置用于自动地确定当上压板接触下压板上的食物时上下压板之间的距离。为微处理器或微控制器提供输入的合适传感器可以被用于这个目的。

根据本发明的另一方面，烤架还包括存储多个食物高度特征的计算机可存取存储器，每个高度对应于不同的食物，如1/10磅(10：1肉饼)汉堡和1/4磅汉堡(4：1肉饼)。

根据本发明的另一方面，计算机处理器是烤架的一部分，该计算机处理器用于将确定的高度与多个高度特征进行比较，从而确定容纳在下压板上的产品类型。这样的烤架也可以包括一种装置，该装置用于确定下压板上放置的食物的数量。该用于确定食物数量的装置可以包括与下压板相连的称重装置。可以使用任何适当类型的称重装置，包括压力传感器或者任何其它类型的天平或称重装置。

另外，用于确定放置在下压板上的食物数量的装置可以包括机器视觉装置。

烤架还可以包括存有烹制数据的计算机可存取存储器，该烹制数据对应于用于不同食物的烹制数据。烤架还可以包括用于根据所确定的位于下压板上的食物类型的烹制数据来操作烤架的微处理器控制器。

根据本发明的另一方面，烤架可以包括用于确定上压板与下压板上的食物相接触的时间点的装置。可以使用任何合适的装置来完成这个任务，包括压力传感装置。

根据本发明的另一方面，提供一种用于烹制食物的双面烤架。烤架包括一种装置，当压板处于烹制方位或位置时该装置用于自动地确定上压板和下压板是否彼此相对平行。烤架包括支撑装置，上烹制压板和下烹制压板安装到该支撑装置，该支撑装置安装有用于在烹制方位或位置与非烹制方位或位置之间进行运动的上烹制压板。当处于合适的烹制方位时，压板至少大体上彼此平行。提供一种装置，当处于烹制方位时该装置用于检测压板之间的距离；提供一种装置，当压板处于烹制方位时，该装置用于自动地确定上压板和下压板是否相对大体上彼此平行。这样的装置可以包括为微处理器或微控制器提供输入的合适传感器。

根据本发明这一方面的装置还可以包括一种装置，该装置用于相对于其它压板调整至少一个压板，以便当处于烹制方位时可以使压板成相对平行的关系。用于调整压板的相对位置的装置可以包括多个手动可调装置，该手动可调装置用于相对于其它压板改变压板部分的相对位置。

根据烤架装置的这个实施例的另一方面，提供一种装置，该装置用于确定上压板与放置在下压板上的食物相接触的时间点；提供一种装置，该装置用于确定当上压板接触下压板上的食物时上压板与下压板之间的距离。另外，烤架还可以包括储存多个高度特征的计算机可存取存储器，每个高度对应于不同的食物。还可以包括计算机处理器用来将不同的高度与多个高度特征进行对比，以便确定容纳在下烹制压板上的产品的类型。

根据本发明的这个烤架的实施例的另一方面，提供了一种装置，该装置用于确定放置在下压板上的食物的数量。用于确定下压板上食物的数量的装置可以是如前所描述的，可以是与下压板相连的称重装置、机器视觉装置或其它合适的装置。

根据本发明的这个实施例的另一方面，烤架装置还包括对应于不同食物的烹制数据和微处理器控制器，该微处理器控制器用于根据所确定的位于下压板上的食物类型的烹制数据来操作烤架。

根据本发明的另一方面，用于确定上压板与位于下压板上的食物相接触的时间点的装置包括压力检测装置或多个这样的装置。

附图说明

图1是根据本发明的蛤壳烤架的侧视图；

图2是图1中烤架的后视图；

图3是图1中烤架的侧视图，说明上压板在完全打开位置和烹制位置之间的运动；

图4是图1中烤架的部分透视图；

图5是根据本发明的蛤壳烤架的正视图。

图6是图5中的蛤壳烤架的示意性俯视图；

图7是根据本发明的另外一种蛤壳烤架的示意性正视图；

图8是根据本发明的蛤壳烤架的示意性框图；

图9是烤架的视觉系统的示意图。

具体实施方式

全面地参考附图，特别地参考图1，说明了根据本发明的蛤壳烤架10。一般地，在本领域中已知基本的蛤壳烤架，因此本文不提供对每个部件的具体解释。例如，由Jones等人申请的美国专利申请公开号2005/0000957、由Harter等人申请的美国专利第6,079,321号和由Reay申请的美国专利第6,614,007号所公开的蛤壳烤架，其公开的全部内容在此通过引用明确地并入本文。

参考图1－4，说明了采用本发明的蛤壳烤架10的典型结构。蛤壳烤架10包括支撑装置12，下烹制压板14水平地安装到该支撑装置12。下压板14在其上侧面上具有基本光滑、平的烹制表面18。由一个或者多个的加热元件20将下压板14加热到烹制温度，该加热元件20可以是燃气的或者电气的。作为示例，示出了三个加热元件20。在这个实施例中，下压板14有相当大的尺寸以便一次容纳大量的食物，例如，2英尺×3英尺或根据需要定。

通过上压板定位机构24将上压板组件22可动地安装到支撑装置12的后部。上压板组件22包含上烹制压板28，通过安装在外壳里的加热元件20a将该上烹制压板28加热到烹制温度。上烹制压板28可以与下烹制压板14大小相等。在图示的实施例中，有三个上烹制压板22a、22a′和22a″，这三个上烹制压板22a、22a′和22a″加起来的大小近似于下烹制压板14的大小。每个上压板28具有平的烹制表面26且可以独立地加热。通过在单个下压板14上安装三个上压板组件22，在上压板烹制表面26与下压板烹制表面18之间可以产生三个独立的烹制区域，从而为厨师/操作者提供了灵活性。例如，上压板组件22a可以用来烹制一种食物产品，此时能够用邻近的上压板组件22a′和22a″来同时烹制其它食物产品。在其它实例中，一批食物产品例如汉堡肉饼在邻近的上压板组件22a中处于烹制的过程中。如果接到另外的顾客的订单，可以在上压板组件22a′或者22a″处开始烹制另外的肉饼，同时在上压板组件22a处继续烹制肉饼。

如本领域中所已知的，可以使用定位机构24来推动上压板组件22从它的最上位置到烹制位置实现两种不同的运动。一个运动是旋转运动，该旋转运动使上压板组件22从上方打开位置(例如与水平线成54度角)向平行于下压板14的下方水平烹制位置旋转。另一个运动是线性垂直运动，该垂直运动使处于水平位置的上压板组件22相对于下压板14间隔开。为了提供垂直运动用来改变上压板组件相对于烹制表面18的高度，线性致动器32通过致动器横杆连接装置38连接到两个垂直的往复轴34。致动器横杆连接装置38夹住垂直往复轴34，该往复轴34在线性运动轴承40中移动。通过手柄42，可以手动地实现上压板组件22的旋转运动。可选择地，烤架10可以包括本领域中已知的装置，以使上压板组件22在打开上方位置与水平位置之间自动地旋转。

线性致动器组件包含驱动马达44，线性致动器32，两个基本垂直的往复轴34和位置传感器开关48。线性致动器32启动时使上压板组件22和上压板28垂直地运动。如在本领域中所已知的，烤架10也可以包括旋转提供机构，用来将线性致动器32的垂直运动转化为上压板组件22的旋转运动。旋转提供机构使上压板组件22从水平位置向上旋转到打开位置(如图3所示)，此时线性致动器32完成它的向上行程。同样地，当线性致动器32开始它的向下行程时，旋转提供装置使上压板组件22旋转回到水平位置或者闭合位置。

烤架10包括用户界面52，最佳可见于图8。界面52包括启动或开始烹制过程的按钮50，按下该按钮即开始烹制过程。在那时用户界面52发送信息到微处理器62，该微处理器62与马达位置控制器54数据通信。马达位置控制器54使用该信息来启动线性驱动马达44。在一个实施例中，线性驱动马达44的旋转运动导致了定位脉冲编码器58产生电脉冲。由定位脉冲编码器58产生的脉冲被马达位置控制器54接收。该信息以及下方的位置传感器开关48的接通使马达控制器54将整个驱动系统精确地定位到预定的上压板组件22的位置上，以便于烹制。

在这个实施例中，计算机控制器如微处理器62安装在盖板之后，该盖板包含在简单的用户友好界面25中，该界面52位于烤架10的前端显示装置60上。界面52包含控制面板56，该控制面板56包括字母-数字显示板57、操作开关与按钮59和LED指示灯(未示出)。如图8所示，微处理器62连接到用户界面52、计算机存储器81和烤架10，并连接到它自己的操作装置。

操作者按下启动按钮61以开始上压板组件22向烹制位置的运动。典型地，第二启动按钮(未示出)与启动按钮61间隔开，且必须和启动按钮61同时被按下以便使上压板组件22开始运动。这样，当启动烤架10时操作者的双手处于安全的位置上。其它按钮通常包括“抬起压板”按钮63、“取消”按钮65、“现在校正”按钮67、“放下压板”按钮69、“闭合盖子”按钮71、各种食物产品烹制过程选择按钮和类似按钮。控制面板56密封在聚酯封盖后面以便保护。计算装置接受来自控制面板56、温度传感器、位置传感器开关48和计时器电路(未示出)等的数据，该计算装置典型地是微处理器62，在这个实施例中该计算装置还包括合适的计算机存储器81，该计算机存储器81可以是用相关的操作参数或者烹制参数进行预先编程的可擦写可编程只读存储器(EPROM)(未示出)。EPROM能够存储多种程序，包括菜单项、是否激活各种食物的菜单项、烹制功能、温度设置、间隙设置、烹制时间和烹制过程结束的协议。EPROM在控制板上的它的面板之后易于接近。这在程序中有缺陷或者希望改变程序时允许方便的替换。

为了说明起见，将概述典型的烹制过程。烤架装置开始于非运行状态，它的上压板组件22处于完全打开和抬起位置。上压板组件22与水平线形成一个角度，如54度。操作者将从控制面板56上的菜单中选择相关的产品设置，例如四分之一磅的汉堡，然后将一层厚的冷冻的汉堡肉饼装载在下压板14的表面上，当放下上压板时汉堡肉饼将被一个或多个上压板22a、22a′或22a″盖住。为简单明了起见，可在下压板14上将这些区域标记出来。当完成装载后，操作者将同时按下“启动”按钮61和“待机”按钮(没有显示)以便开始烹制过程，该“启动”按钮61和“待机”按钮彼此保持间距。

此时出现这几件事情。位于下压板和上压板(14，28)的温度传感热电偶探头(未示出)将发送数据到微处理器62并检测压板的温度。在合适的时候微处理器62将启动在下压板14中的加热元件20与在上压板22中的类似加热元件20a。与此同时，上压板组件22将开始它的两个向下阶段到达烹制位置，即旋转运动接着是线性运动。当然如前所述的那样，可选择地，通过手动装置可以提供旋转运动。微处理器62将接收来自定位脉冲编码器58与下部的传感器开关48的数据，该数据表示垂直往复轴34的相对高度。定位脉冲编码器58还将提供两个定位开关48的位置的偏移距离的连续数据。由定位脉冲编码器58接收的脉冲被监控且必须保持不变，以便使上压板组件22保持在合适的水平线上。微处理器62将启动致动器驱动马达44，该致动器驱动马达44驱动线性致动器32以便开始放下压板组件22。

当上压板组件22旋转到平行位置且悬停在下压板14与汉堡肉饼的上方时，通过线性致动器32，上压板组件22能够朝下压板14向下运动。由线性驱动马达44驱动而且由马达位置控制器54控制的线性致动器32继续将上压板组件22放下到在下压板14上方的预定位置。该预定位置被编入到用户界面52与微处理器62中用于烹制特定的产品。定位脉冲编码器58将发送经校正的高度数据到微处理器62。任何不一致的数据将在界面52上引发错误信息或者维护信息，并引发听得见的警报。高度数据将对上压板组件22的高度进行精确定位，该上压板组件22位于下压板14的上方，并且位于烹制的特殊食物的上方。产品的辨认特征或者识别特征可以用来自动地辨认烤架上的产品，并自动地执行对其上面的食物的烹制，例如，根据用于那种类型的食物而预先编程的一组烹制参数。

微处理器62将使线性驱动马达44停在它的程序已经设置的精确的点上，以便开始烹制过程。这个高度测量来源于在标准化菜单上的先前测试数据，用来提供最佳的烹制接触和压力。微处理器62能够控制间隙设定到非常精确的度量，如小到(+/－)0.0015英寸的量级上。通过“取消”按钮65能够取消烹制过程。这允许操作者改变菜单选项或者其它执行参数。

在烹制计时程序结束前五秒，微处理器62将发出听得见的声音信号用来警告操作者烹制过程已经完成，并且准备开始移出制作好的食物产品的过程。当微处理器62确定预设的烹制过程结束时，它将自动地重新启动驱动马达44向相反方向，致使线性致动器32对上压板组件22施加向上的力。一旦上压板组件22在下压板14上方抬起足够的距离，能够手动地或者自动地将上压板组件22旋转到打开位置。通过到下烹制压板14的打开通道，能够将烹制过的食物产品移出。

为了最佳的烹制效果，可以遵循以下步骤对微处理器62进行编程：精确地给食物施加压力用来烤制食物的下面；抬起上压板28以便释放任何来自食物的聚集蒸汽；再次精确地放下上压板28以便给食物施加压力并烤制食物的上表面。然后精确地控制这种压力贯穿剩余的烹制过程。这种程序能够制出具有极好的外观与味道的制好的食物产品。

从前面所述的内容中能够理解：在重复地打开和闭合上压板组件22之后，上压板组件22可能会偏移，因此在烹制过程中不再平行于下压板烹制表面18。一段时间过后，上压板28也可能在上压板组件22中变得偏移，也导致上压板28相对于下压板14不平行定位上。在烹制过程中，压板14，28在加热时膨胀、在冷却时收缩，经过多次的烹制过程之后，压板14，28中的一个变得弯曲，这时出现了导致不平行情况的另一个原因。另外，偏移可能由装置的物理损伤产生，例如，当不小心地将坚硬的物体如刮铲留在下压板14时闭合上压板组件22可能发生物理损伤。

还能理解到，即使在上压板28与下压板14之间的平行关系中的小偏移可以对烤架10烹制的食物产品质量造成有害的结果。例如，在倾斜的上压板一侧上的汉堡肉饼可能与上压板28脱开，并在其之间形成隔离的空气间隙。在倾斜的上压板28的另一侧上的肉饼将没有形成这种空气间隙，因而能更快地烹制。此外，精心设计的给肉饼施加压力用于烤制肉饼的烹制过程也将被不平行的对正所打乱。这可能导致烹制的食物产品质量出现不可接受的或者不希望的变化。

在本发明的一个方面中，烤架10包括一种装置，当处于烹制位置的压板14，28之间出现不平行关系时该装置进行检测，例如上压板28朝向下压板14放下，直到压板14和28相距预定的距离的时候。参考图5和图6，烤架10包括多个间隙或高度检测装置70，该装置70与微处理器62进行数据通信。间隙检测装置70测量下压板14与上压板28之间的间隙，以便判定间隙是否不均匀并超出预定的容许水平。间隙检测装置70可以是任何适合用于测量或者确定压板14，28之间间隙的装置，包括光学装置、红外线传感器、接近开关、接触式传感器和声纳传感器等。如果检测到压板14，28的定位超出容许量，即不平行情况，这种情况的存在给操作者表示出来，例如通过在用户界面52上显示出错信息或者通过发出声音警告来表示。当这发生时，微处理器62可选地是可编程地来禁止食物烹制过程的开始，或如果已经开始就中断烹制过程。这样，和在其它时间点一样，在烹制过程开始之前高度检测装置70可以检测压板14，28之间的间隙的大小。如下面详细解释的那样，一旦探测到出现偏移，将采取措施用来调节上压板28和下压板14，使其恢复到想要的平行关系。如果不平行情况是压板弯曲造成的，就替换弯曲的压板。

为了调节压板14，28中的一个或两个而形成平行关系，烤架10具有间隙调节装置或高度调节装置80，以便使压板14，28运动以合适地对正。在典型的实施例中，高度调节装置80位于上压板28的四个角82附近。也可以在下压板14的四个角84上提供高度调节装置80。高度调节装置80可以是任何合适的类型，例如，步进马达、蜗轮减速马达，或者液压缸或气压缸、机械装置、机电装置和其它装置。

高度调节装置80的底面88位于上压板28的上表面90附近。高度调节装置80的顶面92位于上压板组件22的安装面94附近。通过高度调节装置80的操作，安装面94与上压板28的顶面90之间的距离能够变大或变小。这样通过高度调节装置80，上压板28可以在各个方向上倾斜，直到上压板28与下压板14成平行关系。换言之，高度调节装置80将上压板烹制表面26与下压板烹制表面18保持平行关系。在基本平行的关系中，在由传感器70检测的位置上和由高度调节装置80调节的位置上，压板14，28之间的间隙基本相同。

同样，可选择地可以提供带有高度调节装置80的下压板14，该装置80用于调节下压板14与上压板28之间的间隙。例如，高度调节装置80的底面88可以位于烤架支撑装置12的下压板安装表面100附近。高度调节装置80的顶面92位于下压板14的底面104上的下压板支撑表面102附近。高度调节装置80位于下压板14附近的多个位置上，例如，在下压板14的每个角上。这样，也可以通过高度调节装置80的操作使下压板向各个方向倾斜，用来使下压板14与上压板28保持平行。

进行由高度调节装置80引起的上压板28的运动可以独立于由高度调节装置80引起的下压板14的运动。也可以同时地进行上压板28与下压板14的运动。有时，首先操作高度调节装置80用来放平下压板14可能是有利的。之后，可以操作上压板28邻近的高度调节装置80，用来使下压板14与上压板28保持平行。在其它例子中，以下步骤可能是有利的：放下上压板28使其搁置在下压板14上，之后调节压板14，28中的一个或者两个到零间隙，邻近所有的高度调节装置80。当然，实际上，当压板14，28相隔所需的间隙(通常用作特定食品的烹制过程的起点)时，可能最经常地进行使压板14，28保持水平的操作。

在一个实施例中，高度调节装置80所提供的调节可以由维修技师手动进行。在本发明的另外一个实施例中，当传感器70检测到压板14，28出现偏移并传输给微处理器62时，使上压板28与下压板14恢复平行关系的调整是自动地完成的。在这个实施例中，关于上压板28的偏移的位置与程度的数据由传感器70检测并发送到微处理器62。基于接收到的信息，然后微处理器62给一个或多个高度调整装置80发送信号，以便自动地操作选定的高度调节装置80用来使压板14，28中的一个或两个进行运动，从而调节压板14，28之间的间隙。调节继续进行，直到压板14和压板28之间的间隔在预定的容许范围内，即可接受的压板14与压板28的平行度。如果微处理器62不能将压板校准到容许范围内，例如一个或多个压板弯曲了，错误信息和/或警告就提醒操作者需要进一步的维修。需要注意的是，可以这样对微处理器62进行编程，以便在自动间隙调节开始之前不启动食物烹制过程，如果已经启动就中止食物烹制过程。也可以对微处理器62这样进行编程，以便在预设的时间对压板14，28之间的间隙进行校正。这些时间包括每天第一次开启烤架10时。它可以包括每天第一次选择特定的烹制过程时。可以对校正这样进行编程，从而无论何时开始烹制过程，在每次烹制过程开始时进行校正。通过按下“现在校正”按钮67，使用者也可以选择在任何时间启动校正。

上压板28和下压板14的平行关系的自动调节也包括位于下压板14邻近的高度调节装置80的使用。微处理器62与高度调节装置80相互通信以便移动下压板14，直到下压板平行校准。如同高度调节装置80的手动调节一样，下压板14的自动调节可以与上压板28的调节独立地进行，或者两者同时进行。

在本发明的另一个实施例中，间隙传感器70检测在烹制过程期间压板14和28之间间隙的高度，该烹制过程包括烹制过程的开始。例如，操作者可以通过界面52选择用烤架10来烹制四分之一磅汉堡肉饼。烤架10包括至少一个检测装置110，用于检测上压板28与食物发生的第一次接触的时间。当定位机构24将上压板28放下到烹制位置时，传感器110检测28上压板与食物第一次接触的时间。与此同时传感器70检测当上压板28第一次接触食物上表面时压板14，28之间间隙的大小。间隙的高度被传输给微处理器62。如果初次接触时的间隙大小不同于预先编入微处理器62的用于烹制那种食物产品的间隙大小，那么错误信息和/或听得见的警告提醒操作者这个差异。然后操作者检查以确定是否已经选择错误的烹制过程，或者是否在烤架10上放置了错误大小的肉饼或错误的食物类型，例如鸡胸。如果出现这样的错误，在错误烹制与食物产品损害出现之前可以采取适当的动作。可以对微处理器62这样进行编程，如果出现这样的错误，关闭加热元件20，20a并抬起上压板组件22以中断烹制过程。

在本发明的另一个实施例中，根据由高度检测装置70传输到微处理器62的信息，装置自动地选择预定的烹制过程。当上压板28与食物接触时，传感器110检测到已经发生初次接触，并将这个情况传输给微处理器62。因而，微处理器62能够确定出在与食物产品初次接触时上压板28的高度，也是食物产品的高度。然后微处理器62能够识别出烤架上产品的类型，因为各种食物产品，例如四分之一磅的汉堡肉饼、标准大小的汉堡肉饼(10:1，十个肉饼是一磅)等高度是标准化的，并编入微处理器62的数据库中。根据辨认的食物产品类型，于是可以用微处理器62自动地选择合适的预先编好的烹制过程。

因此，在这种操作模式中操作顺序如下：(1)操作者在下压板14上放置多个相同类型的汉堡肉饼，放置肉饼时确保没有肉饼在其它肉饼之上，也就是肉饼没有重叠且没有相互堆叠肉饼；(2)操作者或者手动地或者通过自动方法使上压板组件22从打开位置旋转到水平位置；(3)操作者按下用户界面52上的“烹制”按钮；(4)微处理器62给上压板定位机构24发送信号以便使上压板组件22朝压板14向下放下；(5)上压板28接触汉堡肉饼的上表面；(6)传感器110检测到上压板28已经初次接触到肉饼并将次信息传输给微处理器62。与此同时，高度检测装置70将由传感器70检测到的信息传输给微处理器62，以便确定在传感器110显示出上压板28接触汉堡肉饼的瞬间压板14，28之间的距离或间隙；(7)微处理器确定在初次接触肉饼的上表面时压板14，28之间的距离或者间隙；(8)微处理器62与计算机存储器81进行通信，包括所存储的与不同食物产品类型的高度相关的信息，并识别下压板14上的食物产品的类型；(9)微处理器62与计算机存储器81进行通信以便选择食物烹制过程，该烹制过程对应于识别出的下压板14上的食物产品类型，并根据所选择的食物烹制过程来烹制食物产品。

可选择地，在烹制过程期间，预先编入的上压板28的高度定位可以基于从传感器70和110接收的读数进行监控。另外，在烹制过程期间，加热过程可以基于由传感器70和110接收的信息通过微处理器62进行更改或者控制。例如，可以根据由检测装置110得到的读数来改变上压板28相对于下压板14的高度，该读数包括关于上压板28施加到烹制中的食物产品上的压力大小的读数。对上压板28的高度的这种调整可以包括高度调节装置80的使用、线性致动器32的使用、或者两者都使用。

由于在这个操作模式中自动地进行产品识别，能够消除在选择食物过程上的人为错误。这是因为不需要人工输入来选择烹制过程。也可以通过其它方法自动地进行产品识别。例如，下压板14的重量由压力传感器112测量，并把这个由传感器112测得的重量发送到微处理器62。微处理器62比较下压板14的带负载的重量和无负载的重量，计算出食物产品的重量。根据食物产品重量的容许值和它的整数倍，微处理器62能够确定已经放置在下压板14上的食物产品的类型，例如四分之一磅肉饼或者常规尺寸的肉饼。一旦微处理器62识别出食物产品的类型，微处理器62启动适当的烹制过程。

需要注意的是压力传感器112不仅能够用来确定食物产品的类型，而且能够确定单块食物(例如肉饼)的数量。从而，这种信息能够进一步地由微处理器62利用，以便预测在具体的烹制过程中在特定载荷下所需要的加热条件。因此，如果微处理器62例如得知烤架将烹制三个四分之一磅的汉堡肉饼，而不是烹制六个四个之一磅的汉堡肉饼，微处理器62可以调节加到加热元件20和20a上的功率或者燃料，用来分别地调节压板14和20的温度。微处理器62也可以调节在压板14，28上烹制过程的时间长度。

图9说明了一种可选择的光学或者视觉系统120，该系统用来确定烤架10上食物产品的块数。在烤架10上提供视觉系统120。视觉系统120包括照相机124和照相机软件，如果需要的话还包括辅助的照明设备(未示出)。照相机124优选地安装在烤架上方的顶板上，使得照相机124不挡道但是仍然对整个烤架表面有清晰的视角。照相机124也可以安装在其它位置，例如通过支架122。照相机124也可以装入带有透明板的罩子126中，以便保护它免受烟、热和油。可以从明尼苏达州(Minnesota)的明尼阿波利斯市(Minneapolis)的邦纳工程公司(Banner Engineering Corp)处得到合适的视觉系统，该系统是独立的照相机系统，带有内置处理器、以太网连接和用于连接电视监控器的输出设备。该照相机由Banner’sPresencePLUS软件操作。这个照相机系统的检测时间约一秒钟。在基本的应用中可以使用标准的黑白照相机。然而在提供各种具有类似大小、形状和外观的食物的餐厅中，彩色照相机是优选的，因为色彩更容易区分不同类型的食物。

照相机124可以放置在稍微偏离烤架10的一侧的位置上以便避免烟和油。照相机124的视野范围优选地稍微大于烤架的大小。根据所使用的照相机的类型和在厨房区域的周围照明，可能需要辅助的照明用来确保视觉系统的稳定运转。例如，标准的荧光照明可能是足够的，但是在一些照相机中用来驱动荧光管的镇流器可能需要高频镇流器而不是标准的磁式镇流器。

视觉系统软件包括分析工具，该分析工具使用由照相机捕捉到的图像信息用来进行大小、形状和数量的测量。这些工具使用所谓的“斑点(blob)”处理以便识别各种不同大小的食物，然后将这些相同大小的食物进行分类。斑点分析包括一系列处理操作和分析功能，这些操作和功能产生关于任何由照相机捕捉到的图像的二维形状的信息。这可用来找到空间特征满足特定的标准的“斑点”进而发现它们的大小和数量。同样地，它非常适合识别和计算具有已知形状和大小的食物。软件里所定义的“斑点树”包括所有系统所用到的用于各种食物类型的斑点。“圆度”参数将方形肉饼和圆形肉饼分开。通过系统120与微处理器62进行信息通信，可以确定在烤架10上将要烹制的食物块的数量，并且微处理器62可以利用这些信息来调整施加到加热元件20上的烹制功率或燃料，如前所述。

现在参考图7并重新回到烤架10的间隙调整功能，显然高度调节装置80可以是多个不同装置中的任何一个。例如，如前所述，步进马达，蜗轮减速驱动马达、或者液压或气压缸、机械装置和机电装置以及其它可以用于调整压板14或28高度的装置。图7说明了用气缸200来调整上压板204与下压板208之间的间隙的实施例。显示了都具有上表面223的多个汉堡肉饼221放置在下压板208上。在这个实施例中，上压板组件210包括固定到烤架10的支撑装置12上的支架或安装表面212。气缸200在支架212处安装到上压板204上。可以提供气缸200用于在两个、三个或更多的位置上将上压板204可调整地安装到支架212上。气缸200具有基座端214，该基座端214固定到支架212的下表面218上，例如通过螺栓220。气缸200的活塞端222可以另外地固定到连接到上压板组件210的另一安装表面224上，并在那里通过螺栓220固定。安装表面224具有孔228，气缸的活塞230延伸到孔228中。活塞230的端部232具有固定到那里的安装凸缘234。通过螺栓240将凸缘固定到上压板204的上表面238上。

气体压缩机242放置在烤架10中，例如通过安装到支架212上放置在上压板组件210上。压缩气体供应管道244经由歧管227在一端连接到气体压缩机242的出口241，在另一端连接到气缸的气体入口248。以同样的方式，下压板208由两个、三个或更多的气缸200支撑。支架250和252固定到支撑装置12上。气缸基部214附接到支架250上，气缸200的活塞端222以前面所述的方式安装到支架252上。活塞230的端部232附接到下压板208的底部表面254上。

通过施加来自气体压缩机242的压缩空气，活塞230可以相对于气缸壳258往返地运动。因此，活塞230的运动导致的压板204或208在活塞230所附接到压板的位置附近运动。通过举例的方式，当气缸200a的活塞230向下延伸时，上压板204向下运动而远离支撑表面212。换一种方式陈述，随着气缸200a的活塞230延伸，上压板204的左侧260相对于上压板204的右侧262向下倾斜。相反地，当活塞230向上运动时，上压板204的左侧260向上运动，并使左侧260相对于右侧262向上倾斜。显然当上压板204运动时，间隙检测装置70持续地测量间隙202的高度，并将这些信息传输给微处理器62。因此，通过微处理器62用气缸200执行上压板204的控制的倾斜，同时持续地接收来自每个气缸200附近的间隙202高度的高度传感器70的读数，偏移的压板204可以恢复到与下压板208保持在可接受的容许极限之内的平行关系。优选地，上压板与下压板之间从各压板的一角到其对角的平行线的容许极限不超过约0.02英寸或更小，或者所希望的其它值。

微处理器62选择移动特定的活塞230的命令可以预先编入微处理器62中。许多不同的程序可以用来成功地使上压板204复位到水平或与下压板208保持平行关系。作为一个例子，微处理器62首先检测上压板的哪个位置最接近于已识别出的食物产品所希望的间隙。对微处理器62也可这样编程，可在此后移动那个位置附近的气缸200到烹制过程中该食物产品所要求的精确的间隙高度。下一步，微处理器62移动上压板204上被感应出距离所希望的间隙高度最远的位置附近的活塞230，移动那个气缸200将上压板204置于所希望的间隙大小的那个位置。一旦做完这个，微处理器62将移动任何此后离所希望的间隙高度最远的气缸，达到所希望的间隙高度。可以继续这个程序直到使得上压板204与下压板208成平行关系，并且也放置在所希望的预先编入程序的间隙高度上。如果经过一定的时段之后这还未完成，微处理器62可以中止上压板204的定位，并导出类似于上面讨论的关于下压板208的程序。如果表明需要进一步的调整，微处理器62可以再返回到移动上压板204的另一个程序中。如果微处理器62不能将间隙202带入到容许极限内，微处理器62也可编程为能响起警报并提供维修所需的错误信息。

虽然已经描述了本发明的某些优选的实施例，这些将被本领域技术人员理解，可以理解能够对本发明做出许多改变、更改和调整，打算通过下面的权利要求书来涵盖这样的改变、更改和调整。

Claims (34)

1.一种双面烤架，包括：

支撑装置；

安装到所述支撑装置的下烹制压板；

安装到所述支撑装置的上烹制压板，用于在烹制位置与非烹制位置之间进行运动，当处于烹制位置时压板至少大体上彼此平行；

当该上烹制压板初次接触放置在该下烹制压板上的食物时位于所述上烹制压板和下烹制压板之间的间隙附近的间隙传感装置，该间隙传感装置被配置成当所述上烹制压板和下烹制压板处于烹制位置时用于检测该上烹制压板和下烹制压板之间的实际距离；

用于确定上烹制压板与放置在下烹制压板上的食物初次接触的时间点的装置；

当上烹制压板接触下烹制压板上的食物时用于确定上烹制压板与下烹制压板之间距离的装置。

2.根据权利要求1所述的烤架，还包括存储多个高度特征的计算机可存取存储器，每个高度对应于不同的食物。

3.根据权利要求2所述的烤架，还包括计算机处理器，用于将所确定的距离与多个高度特征进行比较，以便确定放置在所述下烹制压板上的食品的类型。

4.根据权利要求1所述的烤架，还包括用于确定放置在所述下烹制压板上的食物的数量的装置。

5.根据权利要求4所述的烤架，其中用于确定食物数量的所述装置包括与所述下烹制压板相连的称重装置。

6.根据权利要求5所述的烤架，其中所述称重装置包括压力传感器。

7.根据权利要求4所述的烤架，其中用于确定食物数量的所述装置包括机器视觉装置。

8.根据权利要求3所述的烤架，还包括对应于不同食物的烹制数据。

9.根据权利要求8所述的烤架，还包括微处理器控制器，用于根据所确定的位于所述下烹制压板上的食物类型的所述烹制数据来操作烤架。

10.根据权利要求1所述的烤架，其中用于确定所述上烹制压板与所述下烹制压板上的食物初次接触的时间点的所述装置包括压力检测装置。

11.一种双面烤架装置，包括：

支撑装置；

安装到所述支撑装置的下烹制压板；

安装到所述支撑装置的上烹制压板，用于在烹制位置与非烹制位置之间进行运动，当处于烹制位置时所述上烹制压板和下烹制压板至少大体上彼此平行；

用于当所述上烹制压板和下烹制压板处于烹制位置时在多个不同位置上感测上烹制压板和下烹制压板的烹饪表面之间的距离的装置；

用于根据所述距离确定所述上烹制压板和下烹制压板是否大体上彼此平行的装置。

12.如权利要求11所述的装置，还包括：

用于当所述上烹制压板和下烹制压板处于烹制位置时调整该上烹制压板和该下烹制压板之间距离以便当处于烹制位置时将所述上烹制压板和下烹制压板放置成相对平行的关系的彼此独立的装置。

13.如权利要求11所述的装置，还包括用于确定上烹制压板与放置在下烹制压板上的食物相接触的时间点的装置；和

用于确定当上烹制压板接触下烹制压板上的食物时上烹制压板与下烹制压板之间距离的装置。

14.根据权利要求13所述的装置，还包括储存多个高度特征的计算机可存取存储器，每个高度对应于不同的食物。

15.根据权利要求14所述的装置，还包括计算机处理器，用于将所确定的距离与多个高度特征进行比较，以便确定容纳在下压板上的食品的类型。

16.根据权利要求12所述的装置，还包括用于确定放置在下压板上的食物的数量的装置。

17.根据权利要求16所述的装置，其中用于确定食物数量的所述装置包括与下烹制压板相连的称重装置。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述称重装置包括压力传感器。

19.根据权利要求16所述的装置，其中用于确定食物数量的所述装置包括机器视觉装置。

20.根据权利要求15所述的装置，还包括对应于不同食物类型的烹制数据。

21.根据权利要求20所述的装置，还包括微处理器控制器，用于根据所确定的位于下压板上食物类型的烹制数据来操作所述烤架装置。

22.一种使用具有上烹制压板和下烹制压板的双面烤架来识别食物类型的方法，包括：

在烤架的下烹制压板上放置至少一个具有一高度特征的食物；

移动上烹制压板朝向下烹制压板；

检测出上烹制压板初次接触食物的时间点；

通过使用至少一个间隙传感装置来测量当上烹制压板初次接触食物时上烹制压板和下烹制压板之间的距离，自动地确定当上烹制压板初次接触食物时所述压板之间的距离，该距离是食物类型的高度特征的测量值，所述间隙传感装置为光学装置、红外线传感器、接近开关、接触式传感器或声纳传感器并且位于所述上烹制压板和下烹制压板之间的间隙附近；和

根据与至少一种食物的高度特征进行比较的距离来识别食物。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括在计算机可存取存储器中存储多个高度特征，每个高度对应于不同的食物。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括将所确定的距离与多个所存储的高度特征进行比较以便识别食物。

25.根据权利要求22所述的方法，还包括确定在下烹制压板上被识别类型的食物的数量。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述确定食物数量包括：对下烹制压板上的食物进行称重。

27.根据权利要求26所述的方法，还包括将食物的重量与多个具有食物特征重量的整数倍进行比较。

28.根据权利要求26所述的方法，其中所述确定食物数量包括：使用机器视觉装置来识别食物数量。

29.根据权利要求7所述的装置，其中所述机器视觉装置包括布置并配置成能捕捉放在烹制压板上的任何食物的图像的照相机。

30.根据权利要求7所述的装置，其中所述机器视觉装置还包括分析工具，该分析工具配置成能进行斑点分析来对捕捉到的图像上的食物识别和计数。

31.根据权利要求19所述的装置，其中所述机器视觉装置包括布置并配置成能捕捉放在烹制压板上的任何食物的图像的照相机。

32.根据权利要求19所述的装置，其中所述机器视觉装置还包括分析工具，该分析工具配置成能进行斑点分析来对捕捉到的图像上的食物识别和计数。

33.根据权利要求28所述的方法，其中所述机器视觉装置包括照相机，并且所述识别步骤包括用照相机捕捉放置在下烹制压板上的任何食物的图像。

34.根据权利要求33所述的方法，其中所述机器视觉装置还包括分析工具，还包括操作该分析工具进行斑点分析对捕捉到的图像中的食物进行识别和计数。