CN107692802B - 一种智能烹饪机 - Google Patents

Abstract

一种智能烹饪机，包括机架和位于机架上的锅体总成、锅盖总成、主料给料总成和PLC控制装置，该锅盖总成与PLC控制装置相连，所述主料给料总成包括若干主料盒、抬料结构、称重结构和载物台；该载物台位于锅体总成一侧；该称重结构安装于该载物台与机架之间；该抬料结构与PLC控制装置相连；该锅盖总成设有出料口和调料给料组件，该调料给料组件与出料口连通；该PLC控制装置与锅体总成和称重结构相连以控制锅体总成进行烹饪操作，及控制调料输入量。本发明通过PLC控制装置控制各个总成协调工作完成烹饪操作，这种智能化控制方式，能减少占用空间、提高操作安全性、准确性、还具有记忆功能。

Description

一种智能烹饪机

技术领域

本发明涉及烹饪设备领域，特别是一种智能烹饪机。

背景技术

如今在各行各业智能化趋势高涨，中餐业界对中餐菜品标准化的呼声也越来越高，一来为菜品品质和出菜效率，二来顺应大环境智能化趋势。但当前市面上的“智能”炒菜机设备，虽说是叫“智能”，但都在炒制菜品时，对人工的依赖还是很大：要预先计量主料和辅料的份量、要预先掌握菜品炒制过程的步骤、火候(温度)及炒制时间。而且，即便预先掌握了这些参数，也还需技术人员将这些参数转换成具体的机器识别代码进行设置，让炒菜机能够识别并加以执行。人工智能还是大大的被打折扣。这样就导致了如下尴尬局面：1、人工未能得到充分的解放；2、菜品标准化步履艰难；3、炒菜机智能化成为空谈。

另外，市面上的炒菜机设备，使用的主料盒结构方式大概有两种：

1.用电机驱动力臂进行抬取主料盒再将主料倒入预定锅体位置的方式；

2.用滑台推动主料盒移动到适当位置，再打开底部仓门进行落料的方式。以上两种方式分别有以下各自的功能缺陷：

1.力臂抬取方式，抬得过高，会将主料盒内的主料撒出外面，抬得不够高，力臂带着料盒在移动时，又会干涉到临近的料盒；

2.滑台推动主料盒再打开底部仓门的给料方式，因为主料往往不止一种，甚至有多种，这样的滑台推动主料盒再打开底部仓门的给料方式，因为需要为每一种主料配备一个独立的滑台推动主料盒的结构，这样，势必会增大料盒总成的占用空间，从而加大了设备的空间尺寸。

以上两种方式同时还有以下功能缺陷：在每次炒制菜品时，都需事先对主料称好重，再放入至主料盒内，这样，就加大了人工的投入；如果只是大概估计主料，则无法实现中餐菜品的口味一致，及炒菜作业的标准化，也无法使炒菜机进行自主精准的给对应的调料。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种可根据主料重量信息计算辅料所需量、将锅盖与调料功能相结合，使机器的空间得到有效利用，体积小，功能紧凑、提高操作安全性的智能烹饪机。

本发明采用如下技术方案：

一种智能烹饪机，包括机架和位于机架上的锅体总成、锅盖总成、主料给料总成和PLC控制装置，该锅盖总成与PLC控制装置相连以开启或封闭锅体总成，其特征在于：所述主料给料总成包括若干主料盒、抬料结构、称重结构和载物台；该载物台位于锅体总成一侧以放置该若干主料盒；该称重结构安装于该载物台与机架之间以检测主料重量信息；该抬料结构与PLC控制装置相连以对准并吸附某一主料盒并将其抬起向锅体总成倾倒；该锅盖总成设有出料口和调料给料组件，该调料给料组件与出料口连通以输送调料；该PLC控制装置与锅体总成和称重结构相连以控制锅体总成进行烹饪操作，及控制调料输入量。

优选的，所述抬料结构设有滑动机构、抬料杆和抬料驱动组；该滑动机构包括滑座和滑动驱动组，该滑座位于所述载物台与所述锅体总成之间且与所述机架滑动配合，抬料杆和抬料驱动组安装于该滑座上，该滑动驱动组连接驱动滑座滑动以使抬料杆对准某一主料盒；该抬料杆一端设有吸附件以吸附或松开所述主料盒，该抬料驱动组设有连接抬料杆另一端的转轴以驱动抬料杆抬起或放下所述主料盒。

优选的，所述抬料杆设有弯曲部，该弯曲部为沿垂直于所述转轴方向弯曲构成让位槽。

优选的，所述载物台设有载物面，该载物面与水平面呈一定角度倾斜。

优选的，所述机架还设有两托架和横梁，所述称重结构固定于横梁上，该横梁两端与两托架固定连接。

优选的，所述主料盒设有连接件，该连接件包括固定板、金属片和支轴；该固定板固定于所述主料盒上；该支轴一端与固定板固定连接，另一端与金属片可转动连接，所述吸附件为电磁铁。

优选的，所述连接件还包括若干弹性件，该弹性件一端固定于所述金属片上，另一端与所述固定板相对。

优选的，所述调料给料组件包括储料盒、动力机构和给料杆；该储料盒连接有出料管，该出料管与出料口连通；该给料杆穿设于储料盒上并设有螺旋叶片；该动力机构连接驱动给料杆转动以将调料推送至所述出料口。

优选的，所述给料杆设有螺旋叶片，且该给料杆还设有变径段。

优选的，所述调料给料组件为调料管。

优选的，所述PLC控制装置包括人机交互模块、闭环控制模块、多轴伺服驱动模块、主控模块和记忆模块；该人机交互模块与主控模块相连以供选择不同烹饪模式及设置烹饪参数；所述多轴伺服驱动模块与所述锅体总成、所述锅盖总成、所述主料给料总成和主控模块相连以根据主控模块的命令控制各个总成协调工作实现烹饪操作；该闭环控制模块与锅体总成和主控模块相连以控制各个环节的加热温度；该记忆模块和主控模块相连用于记录烹饪操作的各项烹饪参数。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明设有称重结构以检测主料盒的重量信息，作为计算调料重量的依据，并设置有抬料结构来对准某一主料盒并将其抬起或放下，通过PLC控制装置控制各个总成协调工作完成烹饪操作，这种智能化控制方式，能减少占用空间、提高操作安全性、准确性。

2、本发明的烹饪机可提供至少三种烹饪模式，包括手动模式、自动模式和学习模式等，在学习模式下，通过记忆模块将烹饪过程中的各项烹饪参数进行记录，以作为自动模式选择的依据，从而能重现妈妈味道、外婆味道等。

3、本发明的载物台设有倾斜的载物面和凹槽，使得主料盒能被顺利抬起，避免与相邻主料盒的干涉。

4、本发明在抬料杆上设置弯曲部，该弯曲部构成让位槽，使得抬料杆在作回转半径作业将主料盒的主料完全倒入锅体时，能有效避免与锅体边沿发生干涉碰撞现象。

5、本发明在主料盒上的连接件设有若干弹性件和支轴，使得主料盒抬起时保持水平状态，不与其它主料盒干涉，避免主料外撒。

6、本发明的滑动机构，采用丝杆传动，配合导轨导向，确保抬料机构滑动稳定，可靠、定位准确。

7、本发明在盖体内设置自动给料组件，将自动给料组件的出料管与出料口连通实现自动给料，使得盖体功能更强大、结构更紧凑、节省整机的结构布局空间，尺寸变小。

8、本发明的将给料杆穿设于储料盒上并设有螺旋叶片，通过动力机构连接驱动给料杆转动以将调料推送至出料管，能实现连续性给料、结构简单、给料精准；

9、本发明中，给料杆设有变径段，通过该变径段能很好地打散结块的调料，避免因结块、空洞造成不出料的问题，且在锅罩上设有补料窗和封盖，通过补料窗，可往储料盒补料。

10、本发明的动力机构和泵等，均可通过PLC控制装置控制，确保精准给料，控制方式简单、易实现。

11、本发明可作为家用烹饪设备，也可应用于连锁餐饮业、大型食堂等。

附图说明

图1为本发明的整机结构图；

图2为本发明的整机立体图；

图3为本发明主料给料总成结构图；

图4为图3侧视图；

图5为抬料结构立体图；

图6为图5的底部结构图；

图7为图5的仰视图；

图8为锅盖总成结构图；

图9为图8的分解图；

图10为锅盖总成立体图；

图11为调料给料组件分解图；

图12为储料盒结构图；

图13为主料给料状态图(抬起)；

图14为主料给料状态图(翻转)；

图15为主料给料整体图(倾倒)；

图16为实施例二的主料给料结构图；

图17为图16中的局部放大图；

图18为主料给料状态图(抬起)；

图19为主料给料状态图(翻转)；

图20为PLC控制装置的组成模块图；

图21为本发明烹饪参数示意图；

图22为本发明主料分量和调料分量、加热温度等说明图；

10、主料盒，11、金属片，12、固定板，13、支轴，14、弹性件，20、抬料杆，21、吸附件，22、弯曲部，23、让位槽，24、第一动力机构，25、第一传动件，30、滑动机构，31、滑座，32、第二动力机构，33、丝杆，34、同步轮，35、传动带，40、载物台，41、载物面，42、凹槽，43、称重结构，50、机架，51、托架，52、横梁，53、导轨，54、调料仓，60、盖体，61、锅罩，62、底盖，62a、密封连接圈，63、支撑板，64、连接柄，65、转动座，66、出料口，67、补料窗，68、封盖，69、连接轴，70、调料给料组件，71、储料盒，72、第三动力机构，73、给料杆，74、出料管，75、螺旋叶片，76、法兰片，77、调料管，80、翻盖电机，90、锅体总成，91、锅体,92、倾倒主轴，100、PLC控制装置，101、人机交互模块，102、闭环控制模块，103、多轴伺服驱动模块，104、主控模块,105、记忆模块。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

实施例一

参照图1至图15，一种智能烹饪机，包括机架和位于机架上的锅体总成90、锅盖总成、主料给料总成和PLC控制装置100等。主料给料总成包括若干主料盒10、抬料结构、称重结构43和载物台40等。该载物台40位于机架50一侧并设有载物面41和凹槽42，该载物面41位于凹槽42底部且与水平面呈一定角度倾斜，该角度为锐角。该凹槽42截面为三角形或其它多边形。该若干主料盒10放置于载物面41上，其局部限位于凹槽42内且依次排列。由于载物面41为倾斜，则主料盒10也为倾斜状态。

该称重结构43为称重传感器，用于检测主料重量信息，本发明采用两个称重传感器，其感应端与载物台40底面固定连接。机架50设有两托架51和横梁52，该两称重传感器的固定端与横梁52顶端固定连接，该横梁52两端与两托架51一一固定连接，该托架51固定于机架50上。

抬料结构包括抬料杆20、抬料驱动组和滑动机构30。抬料杆20设有弯曲部22，该弯曲部22为沿垂直于转轴方向弯曲构成让位槽23，另外该抬料杆20一端设有吸附件21以吸附或松开主料盒10，该吸附件21采用电磁铁，主料盒10对应设有金属片11，例如铁片。

该抬料驱动组设有第一动力机构24和第一传动件25，该第一动力机构24包括抬料电机和减速电机，该抬料电机与减速电机相连。减速电机输出轴与该第一传动件25的输入端相连，该第一传动件25的输出端设有转轴，该转轴与抬料杆20固定相连，抬料杆20的弯曲部22为沿垂直于转轴的长度方向弯曲。该第一传动件25可采用齿轮传动结构或其它常见的传动结构。

该滑动机构30包括滑座31和滑动驱动组，该滑座31位于机架50另一侧，其上设有螺纹孔和两滑块。该两滑块上下设置，机架50上对应侧设有两导轨53，该导轨53与对应的滑块滑动配合。该螺纹孔位于两滑块之间。抬料机构的第一传动件25和第一动力机构24均安装于该滑座31顶部。

该滑动驱动组连接驱动滑座31相对机架50滑动以使抬料杆20对准某一主料盒10。滑动驱动组包括第二动力机构32和第二传动件，该第二动力机构32采用电机。该第二传动件包括丝杆33和同步轮组，该丝杆33可转动地安装于机架50上，并穿过滑座31的螺纹孔以与之螺纹配合。该同步轮组包括两同步轮34和传动带35，一同步轮34安装于第二动力机构32的电机输出轴上，另一同步轮34安装于丝杆33一端，传动带35套设于两同步轮34之间以同步传动。

锅盖总成包括盖体60、调料给料组件20等。该盖体60包括锅罩61、底盖62、支撑板63、连接柄64和转动座65，该锅罩61和底盖62上下设置且固定连接，锅罩61和底盖62之间形成空腔，该底盖62中部设有出料口66，该出料口66与空腔连通，底盖62边缘设有密封连接圈62。该锅罩61还开设有补料窗67和封盖68，该封盖68与补料窗67之间可采用卡扣连接或转动连接，通过操纵封盖68开启补料窗67或封闭补料窗67。

该支撑板63底部设有连接轴69以与底盖62固定连接，支撑板63中部和连接轴69均开设有与出料口66连通的通孔。该转动座65设有转轴和传动组件，该连接柄64一端插入空腔固定于支撑板63上，另一端与该转轴为垂直固定连接。该连接柄64为空心连接柄64，其内可穿设管道、电气线路等。

调料给料组件70包括储料盒71、第三动力机构72、给料杆73，该储料盒71顶端开口，底端连接有出料管74，该出料管74与出料口66连通。该储料盒71通过螺丝固定于支撑板63上，其开口端朝上。该给料杆73穿设于该储料盒71内且位于底部，给料杆73外周设有螺旋叶片75。该给料杆73还设有变径段，其半径为沿轴向逐渐变大。该第三动力机构72为电机，其通过法兰片76固定于储料盒21一侧上，该电机的输出轴与给料杆73固定连接，能驱动给料杆73转动，使得螺旋叶片75将调料推送至出料管74。

调料给料组件70还包括调料管77，该调料管77穿过连接柄64进入空腔内且与出料口66连通，其连接有泵，通过控制泵工作实现给料。该调料管77数量不唯一，可是一根或两根，甚至更多，分别用于输送油、醋、水等液体调味料。该调料管77和泵也可直接设于空腔内，空腔内设置与之相连的另一储料盒71来盛放液状调料。机架50上也可设置调料仓54用于放置调料。

本发明在锅罩61上开设补料窗67，该补料窗67与储料盒71的开口端相对，该封盖68与该补料窗67侧壁为卡扣连接或可转动连接，通过封盖68封闭补料窗67和储料盒71。

锅盖总成的转动座65固定于机架上，盖体60位于锅体总成90上方，翻盖电机80连接驱动转动座65内的传动组件动作，带动转轴转动，使得盖体60封闭或打开锅体总成90，封闭锅体总成90时，通过密封连接圈62a确保二者之间的密封配合。

锅盖总成内的调料给料组件70的数量可以是多个，用于供给盐、味精、糖等采用的粉末或颗粒状调料。翻盖电机80、泵及每个调料给料组件70的电机均通过PLC控制装置100进行控制，协调配合。

锅体总成90设有锅体91、锅铲、旋转驱动组件和加热装置等，该旋转驱动组件连接驱动锅体91、锅铲旋转等，机架上还设有倾倒主轴92、倾倒电机等，该倾倒主轴92位于锅体91下方，烹饪结束后，锅体91绕倾倒主轴92转动以将烹饪好的食物倒入接菜盘内。该加热装置可与锅体91为一体式或分体式，其包括电磁线盘、线盘散热结构、电磁机芯、温控装置等，用于对锅体进行加热。

参照图20，PLC控制装置100包括人机交互模块101、闭环控制模块102、多轴伺服驱动模块103、主控模块104和记忆模块105等。该人机交互模块101与主控模块104相连，其设有触摸显示屏，能提供操作界面以供选择不同烹饪模式、设置烹饪参数、烹饪步骤，该烹饪模式可包括自动模式、学习模式和手动模式等，该烹饪参数包括有主料分量、调料分量、烹饪步骤、烹饪温度、烹饪时间等；该烹饪步骤包括热锅、热油、入料翻炒、加调料翻炒、收汁、出锅、洗锅、锅烘干等，参照图22所示。

该多轴伺服驱动模块103与锅体总成90、锅盖总成、主料给料总成和主控模块104相连。具体的，是与锅体总成90中的旋转驱动组件，锅盖总成中的第三动力机构73、泵和翻盖电机80，主料给料总成中的第一动力机构、第二动力机构等相连，其根据主控模块104的命令，驱动各个电机执行相应的动作，协调工作实现烹饪操作。

该闭环控制模块102与锅体总成90的加热装置和主控模块104相连，以根据主控模块104的命令，结合温度传感器和时间传感器，采用开/闭环控制方式控制各个烹饪步骤、环节的加热温度。该记忆模块105和主控模块104相连，用于记录烹饪操作的各项烹饪参数，作为自动模式的烹饪依据。

主控模块104还与主料给料总成中的电磁铁、称重传感器相连，以控制电磁铁工作状态及接收称重传感器发送来的重量信息并计算调料分量。在主控模块104中还可预先设定主料盒位置及第二动力机构的电机转速关系，及主料重量与配料的比例关系等。

本发明具体工作原理如下(以炒菜为例)：

预先备好各种主料，分别放置于主料盒内。在触摸显示屏上选择烹饪模式，假设选择手动模式，则包括如下步骤：

预热阶段：选择热锅、则PLC控制装置100控制锅体91旋转、加热进行预热，选择热油，PLC控制装置100控制锅盖总成内的调料管往锅体91内输送油。

主料给料阶段：选择加入主料，则PLC控制装置翻盖电机80动作，在转动座65内的传动组件作用下，带动转轴转动，使得盖体60打开锅体91。在触摸显示屏上选定要加入的主料，而后，PLC控制装置100控制第二动力机构32的输出轴转动，在同步轮组带动下，丝杆33转动，使得滑座31沿丝杆33移动，并在到达对应的主料盒10位置时，关闭第二动力机构32；控制电磁铁通电吸附该主料盒10，而后，控制第一动力机构24的电机转动，减速电机减速且其转轴带动抬料杆20转动，将吸附的主料盒10抬起，并倒入锅体91内，由于让位槽的作用，锅体91边沿与抬料杆20不会发生干涉；之后控制第一动力的电机反向转动，则抬料杆20反向转动，将吸附的主料盒10放回原位；最后，控制电磁铁断电，即可松开该主料盒10。

炒菜阶段：选择开始翻炒，设定翻炒的时间，则PLC控制装置100控制翻盖电机40工作，驱动盖体10动作封闭锅体91，再控制锅体91和锅铲持续旋转以翻炒主料，在翻炒过程中，选择加入的调味料及调料分量，则PLC控制装置100根据预设的调料分量，控制加入调料。翻炒一段时间后，还可选择加入其它主料，其它主料加入的顺序和时间，均通过在触摸显示屏上直接操作进行。

出锅阶段：炒菜完毕后，选择出锅，则PLC控制装置100控制翻盖电机40工作，驱动盖体10上翻即开启锅体91；而后控制锅体91绕倾倒主轴92转动以将烹饪好的食物倒入接菜盘内，触摸显示屏提示，是否需要保存菜谱，若选择是，则整个烹饪过程的各个烹饪参数将被保存，若否，则不保存。

清洗阶段：选择洗锅，PLC控制装置100控制盖体封闭锅体91，再控制锅盖总成内的调料管往锅体91内输送高压水以清洗锅体91，清洗完毕后，控制锅体91倾倒以倒出洗锅水，之后控制锅体91旋转、烘干即可。

在选择学习模式时，烹饪步骤与上述的手动模式相同，但烹饪整个过程将被记忆模块105直接记录，下次选择自动模式时，即可再次调用以还原该菜品。

在选择自动模式时，选择已储存的某个烹饪菜单，即可自动执行上述的烹饪操作，其中，烹饪过程中，PLC控制装置会根据主料盒内主料的重量按比例自动换算调料的分量，确保烹饪出的菜品口味一致。

实施例二

一种智能烹饪机，其主要技术特征与实施例一相同，区别在：参照图16-图19，该载物台40位于机架50一侧并设有载物面41，该载物面41为水平设置。

主料盒10设有连接件，该连接件包括固定板12、金属片11、支轴13和若干弹性件14，该固定板12固定于主料盒10侧壁上；该支轴13一端与固定板12固定连接，另一端与金属片11为可转动连接；该弹性件14一端固定于金属片11上，另一端与固定板12相对或相连。该金属片11可为铁片或其它可被电磁铁吸附的金属片，该弹性件14采用弹簧，其数量可以是两个、三个甚至更多，固定板上对应设有若干限位凹槽。参照图18，当主料盒10被抬起时，在支轴13作用下，主料盒10保持水平状态，其固定板12的下部压缩弹性件14起缓冲作用，以防主料外撒；参照图17，当主料盒10倾倒时，其固定板12的上部压缩弹性件14其缓冲作用，以防主料外撒。

该实施例的其余结构及烹饪原理同实施例一相同。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种智能烹饪机，包括机架和位于机架上的锅体总成、锅盖总成、主料给料总成和PLC控制装置，该锅盖总成与PLC控制装置相连以开启或封闭锅体总成，其特征在于：所述主料给料总成包括若干主料盒、抬料结构、称重结构和载物台；该载物台位于锅体总成一侧以放置该若干主料盒；该称重结构安装于该载物台与机架之间以检测主料重量信息；该抬料结构与PLC控制装置相连以对准并吸附某一主料盒并将其抬起向锅体总成倾倒，具体的，所述抬料结构设有滑动机构、抬料杆和抬料驱动组，该滑动机构包括滑座和滑动驱动组，该滑座位于所述载物台与所述锅体总成之间且与所述机架滑动配合，抬料杆和抬料驱动组安装于该滑座上，该滑动驱动组连接驱动滑座滑动以使抬料杆对准某一主料盒，该抬料杆一端设有吸附件以吸附或松开所述主料盒，该抬料驱动组设有连接抬料杆另一端的转轴以驱动抬料杆抬起或放下所述主料盒；该锅盖总成设有出料口和调料给料组件，该调料给料组件与出料口连通以输送调料；该PLC控制装置与锅体总成和称重结构相连以控制锅体总成进行烹饪操作，及控制调料输入量；

所述载物台设有载物面和凹槽，该载物面位于凹槽底部且与水平面呈一定角度倾斜，若干主料盒放置于载物面上，其局部限位于凹槽内且依次排列，载物面和主料盒为倾斜；

或者，所述主料盒设有连接件，该连接件包括固定板、金属片和支轴；该固定板固定于所述主料盒上；该支轴一端与固定板固定连接，另一端与金属片可转动连接，所述吸附件为电磁铁；所述连接件还包括若干弹性件，该弹性件一端固定于所述金属片上，另一端与所述固定板相对。

2.如权利要求1所述的一种智能烹饪机，其特征在于：所述抬料杆设有弯曲部，该弯曲部为沿垂直于所述转轴方向弯曲构成让位槽。

3.如权利要求1所述的一种智能烹饪机，其特征在于：所述机架还设有两托架和横梁，所述称重结构固定于横梁上，该横梁两端与两托架固定连接。

4.如权利要求1所述的一种智能烹饪机，其特征在于：所述调料给料组件包括储料盒、动力机构和给料杆；该储料盒连接有出料管，该出料管与出料口连通；该给料杆穿设于储料盒上并设有螺旋叶片；该动力机构连接驱动给料杆转动以将调料推送至所述出料口。

5.如权利要求4所述的一种智能烹饪机，其特征在于：所述给料杆设有螺旋叶片，且该给料杆还设有变径段。

6.如权利要求1所述的一种智能烹饪机，其特征在于：所述调料给料组件为调料管。

7.如权利要求1所述的一种智能烹饪机，其特征在于：所述PLC控制装置包括人机交互模块、闭环控制模块、多轴伺服驱动模块、主控模块和记忆模块；该人机交互模块与主控模块相连以供选择不同烹饪模式及设置烹饪参数；所述多轴伺服驱动模块与所述锅体总成、所述锅盖总成、所述主料给料总成和主控模块相连以根据主控模块的命令控制各个总成协调工作实现烹饪操作；该闭环控制模块与锅体总成和主控模块相连以控制各个环节的加热温度；该记忆模块和主控模块相连用于记录烹饪操作的各项烹饪参数。

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