CN107920540B - 用于绞碎肉饼的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于形成肉饼的系统的一种变型，包括：缸体，其可在直立位置与翻倒位置操作；活塞，其在缸体内移动并且限定一组气口；绞碎机，其被配置为在绞碎循环期间绞碎肉并且将一定量的肉馅分配到处于直立位置的缸体中；致动系统，其被配置为在分配循环期间将缸体从直立位置转变到翻倒位置，以从缸体分配一定量的肉馅；以及气体供应器，其被配置为在绞碎循环期间以第一压力将气体供应至活塞后方的缸体，以限制肉馅进入气口，并且在分配循环期间以比第一压力更大的第二压力将气体供应至活塞后方的缸体，以从活塞中移出一定量的肉馅。

Description

用于绞碎肉饼的系统和方法

本申请要求2015年5月17日提交的美国临时申请第62/162,796号的优先权，该申请整体通过引用并入本文中。

本申请与2014年3月13日提交的美国专利申请第14/208,149号、2014年11月5日提交的美国专利申请第14/534,038号以及2013年6月6日提交的美国专利申请第13/911,637号相关，所述申请全部整体通过引用并入本文中。

技术领域

本发明主要涉及食品制备领域，并且更具体地涉及在食品制备领域中用于绞碎肉饼的一种新的且有益的系统和方法。

背景技术

数以百万计的汉堡包和三明治在美国各地成千上万的餐厅和快餐店中组装并交付给顾客。顾客期望习惯的调味品和配料，这通常需要人工投入来制作定制的汉堡包或三明治。因此，汉堡包和三明治的组装通常是劳动密集型的，并且可能为弄错食品以及不正确或不完整的食物订单留出空间。

发明内容

本发明提出了一种用于形成食物饼的系统，其包括：缸体，其能够在直立位置与翻倒位置之间操作；活塞，其设置在缸体内，并且能够相对于缸体移动，所述活塞限定一组气口；绞碎机，其被配置为绞碎食物并且在绞碎循环期间将一定量的绞碎的食物分配到缸体中的活塞上，其中，缸体被定向为在绞碎循环期间处于直立位置；致动系统，其包括臂、主致动器和次致动器，其中，所述缸体被设置在臂的端部，所述次致动器连接至臂，所述次致动器被被构造为相对于绞碎机在绞碎位置和分配位置之间移动臂，在所述绞碎位置，所述缸体被设置在绞碎机的下方，在分配位置，所述缸体被设置在食物被从缸体分配到其上的表面上方，并且所述主致动器被配置为相对于绞碎机在直立位置和翻倒位置之间旋转缸体，在所述直立位置，所述缸体从绞碎机接受绞碎的食物，在分配循环期间，在所述翻倒位置，食物饼形式的绞碎的食物被从缸体分配；以及气体供应器，其被配置为：在绞碎循环期间，以第一压力将气体供应至活塞后方的缸体，以限制绞碎的食物进入所述一组气口，并且在分配循环期间，以第二压力将气体供应至活塞后方的缸体，以从活塞中移出绞碎的食物，其中，所述第二压力比第一压力大。

本发明提出了一种形成食物饼的方法，其使用了包括绞碎机、臂、主致动器、次致动器、缸体以及活塞的系统，所述方法包括：接收指定了食物饼的食品订单；在缸体内驱动活塞使其到达装载位置，其中装载位置在下方偏离缸体顶部与食物饼的指定尺寸相对应的距离，其中缸体设置在臂的端部，并且其中活塞能够在缸体内移动；操作次致动器，以相对于缸体将臂移动到绞碎位置，在绞碎位置，缸体被设置在绞碎机下方；操作主致动器，以相对于绞碎机将缸体旋转至直立位置，在直立位置，缸体被定位为从绞碎机接受绞碎的食物到活塞上，在绞碎循环期间将一定量的绞碎的食物从绞碎机分配到缸体中，同时臂在绞碎位置且缸体在直立位置；以第一压力将气体从气体供应器供应至活塞后方的缸体的腔中，以限制绞碎的食物进入由活塞限定的一组气口；操作次致动器，以相对于绞碎机将臂移动到分配位置，在分配位置，缸体设置在食物饼被从缸体分配到其上的表面的上方；操作主致动器，以相对于臂和表面将缸体移动至翻倒位置，在分配循环期间，在翻倒位置，食物饼被从缸体分配；以及在分配循环期间，以第二压力将气体从气体供应器供应至活塞后方的缸体的腔中，以从活塞中移出绞碎的食物，其中，所述第二压力比第一压力大。

附图说明

图1A和图1B是系统的示意图；

图2是系统的一种变型的示意图；

图3是系统的一种变型的示意图；

图4是系统的一种变型的示意图；

图5是系统的一种变型的示意图；

图6是系统的一种变型的示意图；

图7是系统的一种变型的示意图；

图8是系统的一种变型的示意图；

图9是系统的一种变型的示意图；

图10是方法的流程图；并且

图11是方法的一种变型的流程图。

具体实施方式

本发明的实施方式的下列描述并非旨在将本发明限制于这些的实施方式，而是使本领域技术人员能够制造和使用本发明。

1.系统

如图1A和1B所示，用于绞碎肉饼的系统100包括：缸体110，其限定柱状内壁；活塞120，其在缸体110内滑动并且包括与缸体110的柱状内壁接合的刮板；致动系统140，其选择性地翻倒缸体110并且在缸体110内将活塞120驱动至初始位置；储料器，其被配置为接收肉的完整部分；绞碎机130，其从储料器接收肉的完整部分、绞碎肉的完整部分并且将肉馅分配到处于绞碎位置(在图1A中示出)的缸体110中，以从初始位置朝向目标位置(在图4中示出)驱动活塞120；臂，其在绞碎位置与邻近烹饪表面131的分配位置(在图1B中示出)之间选择性地放置缸体110；以及控制器160。控制器160：停止绞碎机130并且启动臂，以响应于活塞120从初始位置到目标位置的位移而将缸体110从绞碎位置移动至分配位置；启动致动系统140来在分配位置翻倒缸体110；以及启动致动系统140来朝向初始位置(缸体的顶部处)驱动活塞120，以将一定量的肉馅从缸体110丢到烹饪表面上。

系统100的一种变型包括：缸体110，其可在直立位置与翻倒位置之间操作；活塞120，其在缸体110内移动并且限定一组气口122；绞碎机130，其被配置为在绞碎循环期间绞碎肉并且将一定量的肉馅分配到缸体110中的活塞120上，缸体110在绞碎循环期间处于直立位置；致动系统140，其被配置为在分配循环期间将缸体110从直立位置转变到翻倒位置，以从缸体110分配一定量的肉饼形式的肉馅；以及气体供应器150，其被配置为在绞碎循环期间以第一压力将气体供应至活塞120后方的缸体110，以限制肉馅进入气口122，并且被配置为在分配循环期间以比第一压力更大的第二压力将气体供应至活塞120后方的缸体110，以从活塞120中移出一定量的肉馅。

2.方法

如图10所示，用于绞碎肉饼的方法S100包括：在组块S120中将缸体内的活塞驱动至初始位置；在组块S124中使缸体缩回至绞碎位置；在组块S126中致动绞碎机来将一定量的肉馅分配到缸体中；在组块S130中响应于通过从绞碎机分配的肉馅使活塞从初始位置被位移到目标位置而停止绞碎机；在组块S140中使缸体前进至邻近烹饪表面的分配位置；在组块S140中在分配位置翻倒缸体；以及在组块S142中将活塞驱动至初始位置(缸体的顶部处)，以将一定量的肉馅从缸体丢到烹饪表面上。

方法S100的一种变型包括：在组块S110中接收指定了肉饼的食品订单；在组块S120中将活塞驱动至缸体内的装载位置，装载位置在缸体顶部下方偏离与肉饼的指定尺寸相对应的距离；在组块S122中以第一压力在将气体移动到活塞后方的缸体中的腔室中，活塞是被穿孔，以从腔室中释放气体；在组块S124中将缸体定位在绞碎机底部的绞碎位置；在组块S126中在绞碎循环期间将一定量的肉馅从绞碎机分配到缸体中；在组块S130中响应于处于绞碎位置的缸体上的第一载荷超过第一阈值载荷而将缸体移动至偏离绞碎机的称重位置。在分配循环期间，响应于处于称重位置的缸体上的第二载荷超过与肉饼目标尺寸相对应的第二阈值载荷，方法S100的这种变型还包括：在组块S140中翻倒缸体；在组块S142中朝向缸体顶部驱动活塞；以及在组块S144中在大于第一压力的第二压力下将气体移动到腔室中，以从缸体分配一定量的肉饼形式的肉馅。

3.应用

用于绞碎肉饼的系统100(或“系统”)用于绞碎生肉的完整部分，从而至少将最少量(例如，质量、重量或体积)的肉馅分配到缸体中，并且随后在与其他原料组合装入汉堡包之前将缸体的内容物释放到邻近的用于烹饪的烹饪表面上。系统100可以是自动食品组装系统200内的子系统，该自动食品组装系统200包括用于自动地为客户和/或向客户制备、组装和输送食品的一个多个其他子系统。例如，自动食品组装系统200可包括由生肉绞碎和压制而定制的汉堡肉饼(例如，基于定制肉饼订单)的肉饼绞碎子系统、烧烤肉饼(例如，基于定制肉饼订单的一分熟肉饼、五分熟肉饼或全熟肉饼)的烧烤子系统、圆面包分配器以及为圆面包切片的切片子系统、在烤制半片圆面包之前为切片的圆面包每一面涂抹黄油的圆面包涂黄油子系统、烤制圆面包每一面的圆面包烤制子系统、将配菜加在圆面包底部上(例如，基于定制配菜订单)的配菜模块、将配料加在圆面包顶部上的配料子系统以及将完成的汉堡包封装在用于递送给顾客的纸盒中的包装子系统。根据顾客发给具有自动食品组装系统200的餐厅的定制食品订单，系统100可以同样地绞碎和压制用于装入其他类型的组合食品中的肉饼或素食饼(例如，来自生的或煮熟的蔬菜)，该其他类型的组合食品例如为三明治、热狗、面卷饼(burritos)、玉米卷饼(tacos)或卷饼(wraps)。系统100因此可以被并入自动食品组装系统200中，从而在顾客发出了汉堡包(或其他食品)的订单后从生的配料绞碎和压制肉(或素食)饼并且实时完成顾客订单。

总体上，系统100实施方法S100的组块，从而补偿肉的密度和成分的自然变化(例如，脂肪与蛋白质的比值)，以产出至少为最小重量或质量的现绞的汉堡肉饼。特别地，在绞碎循环结束时，系统100可以给分配到缸体中的一定量的肉馅称重，并且在没有达到最小重量或质量的情况下使缸体回到绞碎位置来从绞碎机接收额外的肉馅，并且将一定量的肉馅的重量和绞碎参数向前输送至下一个绞碎循环，从而补偿绞碎时肉密度和成分的变化并且形成接下来的汉堡肉饼。例如，通过在每张汉堡肉饼完成之后针对由系统100形成的最新一组(例如，十张)汉堡肉饼计算单位绞碎时间(或如下所述的缸体的单位偏转量、活塞的单位位移量等等)内被分配到缸体中的肉馅重量的运行平均值或加权平均值，系统100可计算绞碎持续时间(或缸体的目标偏转量、活塞的目标位移量等等)，从而不考虑系统100中承载的一定量的肉的完整部分的密度和成分的整体变化而在后续绞碎循环中、在不少于和最少量地超过目标重量的情况下实现肉馅的目标重量。

系统100还可实施方法S100的组块来绞碎和压制特定密度的汉堡肉饼。特别地，系统100可将特定量的肉绞入缸体中，并且系统100可将一定量的肉压制成提供与特定的目标压实度对应的密度的特定体积的汉堡肉饼。例如，为了产出适于全熟熟度的生汉堡肉饼，系统100可将一定量的肉绞碎和压制成与较高压实度对应的相对较矮的汉堡肉饼，由此减小汉堡肉饼的中心与其顶部和底部表面之间的导热距离，并且针对给定的烹饪时间和热流在被烹饪的汉堡肉饼中提供较高的中心温度。在这个例子中，为了产出适于一分熟熟度的相同鲜重的生汉堡肉饼，系统100可将一定量的肉绞碎和压制成与较低压实度对应的相对较高的汉堡肉饼，由此增大汉堡肉饼的中心与其顶部和底部表面之间的导热距离，并且针对相同的烹饪时间和热流在被烹饪的汉堡肉饼中提供较低的中心温度。系统100可因此基于相应的食品订单中汉堡肉饼指定的熟度来控制分配到缸体中的一定量的肉馅的密度(或压实度)。

此外，系统100可包括气体供应器150，其在分配循环期间在活塞与一定量的肉馅之间供应一阵空气，从而将一定量的汉堡肉饼形式的肉馅从缸体中移出。然而，由于绞碎机可能在相对较高的压力下将肉分配到缸体中，因此气体供应器150还可在绞碎循环期间保持活塞后方的气压(或保持正气体流速越过活塞)，从而防止或限制食材(例如，肉馅、液体)越过活塞，否则可能会变质、干扰活塞的运动，和/或需要在系统100的操作周期之间更频繁或更深入地清洁。

系统100在本文中被描述为用于将生肉的完整部分绞成绞碎的汉堡肉饼。然而，系统100可替代地或额外地将蔬菜、鱼、煮熟的或未煮熟的香肠和/或其他任何生的、半煮熟的或煮熟的配料绞成圆形饼、矩形饼或其他任何几何形状的饼，并且可将饼分配到其他任何烹饪表面、加热表面、圆面包、色拉或其他容器或表面上。

4.自动食品组装装置

系统100可以作为自动食品组装装置内的子系统，该自动食品组装装置包括根据本地和/或远程顾客的定制食品订单来自动地准备、组装和递送食品的一个或多个其他子系统。例如，自动食品组装装置可包括：圆面包分配和切片子系统，其切开和分配来自圆面包储料器的圆面包；圆面包涂黄油子系统，其在烤制半片圆面包之前为切片的圆面包每一面涂抹黄油；圆面包烤制子系统，其烤制圆面包每一面；配菜模块，其根据从顾客处收到的定制食品订单中的配菜规格将定制数量的一套定制的配菜加在圆面包底部上；配料子系统，其根据定制食品订单中的配料规格将配料加在圆面包顶部上；系统100，其是绞碎一定量的生肉(例如，基于定制食品订单中指定的定制肉饼尺寸和定制的肉混合物)并且将一定量的肉压制成定制汉堡肉饼(例如，压制成与定制食品订单中指定的定制熟度对应的压实度)的肉饼绞碎系统；肉饼烹饪子系统，其根据定制食品订单中指定的定制熟度烹制从肉饼绞碎系统接收的汉堡肉饼，并且将烹饪好的汉堡肉饼分配到圆面包底部上；以及包装子系统，其将完成的汉堡包封装在用于后续递送给相应的顾客的纸盒中。

系统100可通过生肉的完整部分(或通过生的或煮熟的蔬菜)绞碎和压制汉堡肉饼(或素食饼)，并且将这些汉堡肉饼分配到烹饪表面上或烹饪系统中。一旦被煮熟，被系统100绞碎和压制的汉堡肉饼就可根据顾客发给具有这种自动食品组装装置的餐厅、餐车、便利店、杂货店或食品亭等等的定制食品订单而与其他配料结合来组装汉堡包、三明治、热狗、面卷饼、色拉或卷饼等等。系统100可因此被并入自动食品组装装置中，从而在顾客发出定制的食品订单之后自动地绞碎和压制用于立即烹饪的生汉堡肉饼、将其组装为汉堡包(或其他食品)并且将其递送给顾客。

5.食品订单

如图10和11所示，方法S100的组块S110描述了接收指定了肉饼的食品订单。总体上，系统100用于在组块S110中接收生汉堡肉饼的订单，并且随后执行方法S100的后续组块，以根据食品订单产出生汉堡肉饼。

在一种实施方式中，在收到汉堡包订单时，自动食品组装装置将预设尺寸(例如，100克+10克/-0克)、预设熟度(例如，七分熟)和/或预设密度或压实度(例如，每立方英尺30磅)的一般汉堡肉饼的需求发送至系统100；系统100因此在组块S110中接收一般汉堡肉饼的所述需求并且如下所述那样执行方法S100的后续组块从而满足该需求。

在另一种实施方式中，顾客可在移动计算设备(例如，智能电话)上或连接至自动食品组装装置的本地售货亭处执行的订单界面内生成汉堡包订单。在订单界面内，顾客可选择与汉堡肉饼尺寸(例如，小(3盎司)、中(5盎司)或大(8盎司))相对应的单选按钮，并且在顾客的汉堡包订单中沿着滑动条操作滑块来选择汉堡肉饼的熟度，例如沿着100增量的滑条在1与100之间的定量熟度。在收到所述汉堡包订单时，自动食品组装装置可在组块S110中将具有食品订单中指定的尺寸和被烹饪到指定的熟度的新汉堡肉饼的需求分配给系统100(例如，分配给控制器160)，并且系统100可如下所述那样针对绞碎循环计算活塞的装载位置、绞碎机的绞碎持续时间和/或缸体的偏移距离等等，以根据新食品订单中限定的规格来形成生汉堡肉饼。然而，系统100可在组块S110中通过任何方式来接收新汉堡肉饼的订单、命令或需求，并且包括任何规格。

6.壳体

如图1A和1B所示，肉饼绞碎系统的一种变型包括壳体190，其限定了被配置为容纳储料器和绞碎机的封闭容积。壳体190可包括两个门，其包括第一门，该第一门被布置在储料器上方并且可通过操作者手动操作，以将生肉的完整部分分配到下方的储料器中，并且包括第二门192，该第二门192邻近臂，并且可通过门致动器自动地操作或随着臂将缸体(具有刚绞碎的肉饼)从壳体190内的绞碎位置移动至壳体190外的邻近烹饪表面的分配位置而通过臂直接地操作。壳体190还可包括邻近储料器或从上部的门朝向储料器延伸的漏斗，以引导装载的肉的完整部分穿过上部的门进入下方的储料器中。

在一种实施方式中，系统100包括被布置在壳体190内的制冷单元194。例如，自动食品组装装置(包括系统100)可包括远程压缩机，并且系统100可包括单个蒸发器，该蒸发器被布置在壳体190内并且通过制冷剂供应和回流管线被连接至远程压缩机，如图1A所示。在这个例子中，蒸发器可限定较大表面积的矩形结构，并且可被布置在壳体190中、邻近并且面对储料器。可替代地，系统100可包括蒸发器，该蒸发器被整合到储料器中或被整合到绞碎机中，以直接地冷却这些部件。在这种变型中，壳体190还可包括靠近其门(如上所述)的内隔板，以在新的肉的完整部分通过上部的门被装入储料器中时并且在臂驱动缸体从绞碎位置穿过侧门192到达分配位置时减少来自壳体190的冷却空气的混合释放。

7.储料器

如图1A和1B所示，系统100的一种变型包括被配置为存储肉的完整部分的储料器181。总体上，储料器181限定了容器，该容器被配置为存储肉的完整部分并且将肉的完整部分分配到绞碎机的入口中。如上所述，储料器可被布置在壳体内同时其开放端被支撑在壳体的上部的门的下方，以收集被分配穿过上部的门的肉的整体部分，如图1B所示。

储料器181还可包括一个或多个螺旋推送器，该螺旋推送器被配置为在储料器181内掺和(或“混合”)肉的整体部分(例如，采取大约1立方英寸的立方体形式的牛肉、野牛肉、鸡肉或火鸡肉)并且从储料器181朝向绞碎机130的入口驱动肉的整体部分。在一个例子中，储料器181包括上部螺旋推送器182和下部螺旋推送器183，其中上部螺旋推送器182限定了在储料器181中混合肉的整体部分的双螺旋搅拌器，并且其中下部螺旋推送器183(被布置在上部螺旋推送器的下方)限定了朝向绞碎机130横向地驱动肉的整体部分的螺杆，如图2所示。上部螺旋推送器182和下部螺旋推送器183可通过齿轮箱被啮合在一起并且被单个马达驱动，并且该齿轮箱和马达可在壳体内与食品接触区域隔离开，如图3所示。

在一种实施方式中，齿轮箱包括终止于快速释放的耦合器处的两个输出轴，该快速释放的耦合器与上部和下部螺旋推送器的对应的输入轴暂时性地接合。在这种实施方式中，齿轮箱和马达可被实质上非暂时性地安装在壳体内，并且储料器和上部、下部螺旋推送器可在操作周期之间从壳体被整体移除、拆卸和清洁，例如手动清洁或在洗碗机中清洁。例如，储料器可通过快速释放锁被限制在壳体内(如图3所示)，并且马达和齿轮箱可被支撑在与螺旋推送器输入轴的轴线对准的线性轨道上，使得操作者可沿着该线性轨道滑动马达和齿轮箱，以使齿轮箱的柔性的、快速释放的耦合器与螺旋推送器的输入轴分离、释放储料器上的快速释放锁、使储料器在壳体内从支架上枢转并且整体地移除储料器和上部、下部螺旋推送器。

储料器可通过(人类)操作者间断地装载预调味的肉的完整部分。可替代地，系统100可包括被布置在壳体内部或外部的调味模块，并且该调味模块可在肉被绞入缸体中后，例如在邻近绞碎机的绞碎位置与邻近外部烹饪表面的分配位置之间的中间调味位置处将调味料(例如，盐、胡椒、辣椒粉)分配到肉饼露出的表面上。调味模块还可在分配循环之后且在下一个绞碎循环之前(即，当缸体实质上空载时)将调味料分配到缸体中，使得由此形成的下一个汉堡肉饼的底表面上也覆盖有调味料，并且，例如在确定一定量的肉馅处于后续的称重循环后并且在汉堡肉饼在分配循环中被分配之前，调味模块可将额外的调味料分配到汉堡肉饼的顶部。可替代地，绞碎机可将肉馅的子层分配到缸体中，致动系统可使缸体移动到中间调味位置，调味模块可将调味料分配到肉馅的所述子层上，致动系统可使缸体回到绞碎位置，绞碎机可将肉馅的另外的子层分配到缸体中并且覆盖所述调味料层，并且系统100可重复上述步骤，以在给缸体中的一定量的肉馅称重并且将肉饼分配到邻近的烹饪表面上之前形成具有多层肉馅和调味料的单个肉饼。还可替代地，调味模块可将受控量(例如，质量、重量、体积)的调味料直接分配到储料器中、储料器与绞碎机之间的供给管道中，或随着绞碎机将肉的完整部分绞入缸体而直接分配到绞碎机中。

在一种实施方式中，储料器包括上部和下部，该下部与上部电隔离并且被配置为朝向下部螺旋推送器向下输送肉的完整部分，如图3所示。在这种实施方式中，系统100(例如，下述控制器160)可监控储料器的上部与储料器的下部之间的电导率。因为肉的生的部分会导电，所以系统100可在跨过储料器的上部和下部没有检测到电导率或较小电导率的情况下确定储料器的上部是空的，并且系统100可随后发出用于重新装载储料器的上部的警报或其他提示。例如，当装满肉的部分时，储料器的上部可存储足够形成100个汉堡肉饼的一定量的肉，并且储料器的下部可存储足够形成50个汉堡肉饼的一定量的肉。在这个例子中，当储料器的上部与下部之间的电接触消失时，系统100可确定储料器容纳有足够用于50个汉堡包的一定量的肉。系统100可随后保持后续形成的汉堡肉饼的计数，并且在储料器中剩余的肉的预测的质量仅够用于20个以下的汉堡肉饼后向操作者的移动计算设备发送用于重新装载储料器的通知。系统100可额外地或替代地在自动食品组装装置上发出用于重新装载储料器的听觉或视觉警报。可替代地，系统100可基于储料器的重量、壳体的重量、被布置在储料器上方的距离传感器的输出信号或通过其他任何方式或基于其他任何的传感器输出信号来跟踪储料器中的肉量，并且系统100可通过其他任何方式或在操作期间的其他任何合适的时间提示操作者重新加载储料器。

8.绞碎机

如图2和3所示，绞碎机130被配置为在绞碎循环期间绞碎肉并且将一定量的肉馅分配到缸体中的活塞上。总体上，绞碎机130用于从储料器接收肉的完整部分，以绞碎这些肉的完整部分，并且将肉馅分配到通过致动系统被支撑在绞碎位置的缸体中。

在一种实施方式中，绞碎机130包括(垂直的)绞碎螺杆，该绞碎螺杆被配置为驱使通过下部螺旋推送器从储料器中接收的肉的完整部分穿过模具并且进入下方的缸体(处于绞碎位置)中，如图4所示。在这种实施方式中，绞碎螺杆可通过马达经由齿轮箱和快速释放耦合器被驱动，并且绞碎机130的马达和齿轮箱可被实质上非暂时性地安装在壳体内或壳体上，并且与壳体内的食品接触区域隔离开。像储料器一样，绞碎机130也可通过一个或多个快速释放锁被限制在壳体内(如图3和4所示)，该快速释放锁可被操作者释放，以从壳体中移除绞碎机130(例如，绞碎头、模具以及绞碎螺杆)。绞碎机130可随后在操作周期之间被拆卸和清洁，例如手动清洁或在洗碗机中清洁。

然而，绞碎机130可以是其他任何类型并且可通过其他任何方式操作，以绞碎或“剁碎”从储料器输送的肉并且将绞碎的或“剁碎的”肉放入绞碎机130出口下方(或侧面)的缸体中。

9.缸体、活塞以及致动系统

如图4、5、6和7所示，系统还包括：缸体110，其可在直立位置与翻倒位置操作；活塞120，其在缸体110内移动并且限定一组气口122；以及致动系统140，其被配置为在分配循环期间将缸体110从直立位置转变到翻倒位置，以从缸体110分配肉饼形式的一定量的肉馅。总体上，缸体110可限定柱状内壁；活塞120可在缸体110内滑动并且可包括与缸体110的柱状内壁接合的刮板，以从该内壁上移除肉馅及其他碎屑；并且致动系统140可在直立位置与翻倒位置之间选择性地翻转缸体110，可在在下方偏离缸体110的顶部以从绞碎机接收肉馅的装载位置与邻近缸体110的顶部以将汉堡肉饼推出缸体110的卸载位置之间选择性地驱动活塞120，并且可在绞碎位置与分配位置之间选择性地定位缸体110。

如图5所示，缸体110可限定在两端均开口的柱状内体积(即，恒定圆形截面的内体积)。例如，缸体110可包括特氟龙涂覆的铝制缸体110，或超高分子量聚乙烯制缸体110。然而，缸体110可限定其他任何几何形状，并且可由其他任何合适的材料或材料的组合构成。致动系统可包括臂(或梁，或吊杆)；缸体110可如下所述那样被支撑在臂的远端上，并且可通过致动系统140在用于从绞碎机接收肉馅的直立位置与用于将肉饼分配到邻近的烹饪表面上的翻倒位置之间被驱动。例如，缸体110可被悬挂在第一轴上，该第一轴被可枢转地安装在臂的远端上、实质上垂直于缸体110的中心轴线，并且缸体110可因此围绕第一轴的轴线在直立位置与翻倒位置之间枢转，如图5所示。

如图7所示，活塞120沿着缸体110的内壁移动并且可包括刮板、O形环和/或被配置为随着活塞120从装载位置被驱动至卸载位置而从缸体110的内壁上移除脂肪及其他堆积物的其他密封件或刮板。活塞120还用于随着活塞120在缸体110内通过致动系统140被从装载位置驱动至卸载位置而驱使肉饼离开缸体110并且落到邻近的烹饪表面上。如图6所示，例如，活塞120可通过链接件(例如，曲柄和连杆)被连接至与邻近的第一轴平行的第二轴，其中致动系统140同样地通过该第二轴驱使活塞120线性地穿过缸体110。在一种实施方式中，活塞120限定了面向活塞110顶部的、平滑的、特氟龙涂覆的平坦表面。在另一种实施方式中，活塞120限定了面向缸体110的开放端的多孔表面，以跨过活塞120的面部形成与肉馅接触的相对较小的总表面积；气体供应器150的管线可在活塞120后方被流体连接至缸体110，并且系统100可启动阀来将压缩气体释放到活塞120后方的腔室中；所述气体可随后穿过活塞120中的孔，以如下所述那样在将肉饼分配到邻近的烹饪表面上时使肉馅与活塞120的面部分离。然而，活塞120可限定其他任何几何形状。

致动系统140用于在直立位置与翻倒位置之间翻转缸体110，并且在装载位置与卸载位置之间驱动活塞120。在一种实施方式中，致动系统140包括主致动器141(例如，旋转马达)和行星齿轮箱145，如图4和7所示。在这种实施方式中，主致动器141(例如，电动、气动或液压马达)的输出轴可被机械地连接至行星齿轮箱145的环形齿轮，第一轴(支撑缸体110)可通过行星臂被连接至行星齿轮箱145的太阳齿轮，并且第二轴(通过链接件被连接至活塞120)可被连接至行星齿轮箱145的行星齿轮。围绕活塞120的周边布置的密封件和/或刮板可对于活塞120在缸体110内的平移产生机械阻力(并因此对于第二轴的旋转产生阻力)，该机械阻力超过对于第一轴和缸体110的组件的旋转的总机械阻力。因此，随着缸体110处于直立位置并且活塞120处于装载位置，密封件可将活塞120限制在缸体110中，并且有效地锁定行星臂相对于第一轴的位置，使得在主致动器141开始向环形齿轮施加扭矩时，太阳齿轮、行星齿轮以及行星臂整体旋转，由此使第一轴旋转并且将缸体110从直立位置翻转到翻倒位置，同时活塞120在缸体110内保持在相同位置。然而，在缸体110到达翻倒位置并且接触翻倒止动件后，通过主致动器141连续施加到齿轮箱145中的扭矩可以克服活塞120与缸体110之间的机械阻力，并因此从装载位置朝向卸载位置驱动活塞120。特别地，随着缸体110因此被驱动为抵住翻倒止动件，行星齿轮箱145中的太阳齿轮可以随着环形齿轮在主致动器141所施加的扭矩作用下继续旋转而被锁定为不能进一步旋转，并且行星齿轮和行星臂可因此围绕太阳齿轮旋转(在同样的转速下)，由此使第二轴相对于第一轴旋转并且在缸体110内朝向卸载位置驱动活塞120。例如，随着臂将缸体110支撑在烹饪表面上方的直立位置，并且随着定量的肉馅装在缸体110中，主致动器141可在组块S140中驱使行星齿轮箱145首先翻转缸体110，并且随后在组块S142中将活塞120从缸体110内的装载位置驱动到缸体110内的卸载位置，由此驱使肉饼离开缸体110并且落到烹饪表面上。

在肉饼因此从缸体110中被释放并且活塞120到达卸载位置后，主致动器141可反转。然而，活塞120与缸体110内壁之间的阻力可继续存在，使得第一轴和第二轴被有效地锁定在一起，由此随着主致动器141在反转方向上旋转而使得第一轴旋转并且使得缸体110在活塞120保持在卸载位置的同时回到直立位置。当缸体110回到直立位置并且接触直立止动件时，主致动器141可停止旋转，并且臂可使缸体110回到邻近绞碎机的绞碎位置，在此处邻近绞碎机的输出部的接收器限制缸体110。当绞碎机随后将肉馅输出到缸体110中时，肉馅可从卸载位置朝向装载位置向下推动活塞120，由此像下述那样使得第二轴、行星齿轮、环形齿轮以及主致动器141的输出轴旋转。

可替代地，随着缸体110处于分配位置、回到直立位置以及在翻倒位置处通过直立止动件被限制为不能进一步旋转，行星齿轮箱145中的太阳齿轮可停止旋转，并且行星齿轮和行星臂可随着主致动器141继续反转方向而与环形齿轮一起旋转，由此像下述那样使第二轴旋转并且朝向装载位置缩回活塞120。

如下所述，系统100可包括控制器160(在图1A中示出)，其基于缸体110的位置和/或缸体110内活塞120的位置间断地设定主致动器141的正转和反转速度。在一个例子中，控制器160监控主致动器141的扭矩输出量，以确定缸体110和/或活塞120的位置。在这个例子中，针对分配循环开始时最初位于直立位置的缸体110和最初位于装载位置的活塞120，控制器160可在组块S140中使主致动器141的扭矩输出量的第一近梯级增长(near-stepincrease)与缸体110撞击翻倒止动件相关联，并且控制器160可随后在组块S142中使主致动器141的扭矩输出量的后续近梯级增长与活塞120到达卸载位置并且撞击行程限位件相关联。在这个例子中，控制器160还可使在扭矩输出量的第一梯级增长之后且在扭矩输出量的第二增长之前的、主致动器141的扭矩输出量的下降与肉饼从缸体110中的释放相关联。同样地，针对主致动器141在反转方向上旋转的同时最初位于翻倒位置的缸体110和最初位于卸载位置的活塞120，控制器160可使主致动器141的扭矩输出量的第一近梯级增长与缸体110撞击直立止动件相关联，并且控制器160可因此停止主致动器141的操作并且启动致动系统来将缸体110缩回绞碎位置。

可替代地，致动系统140可包括一个或多个双限位开关，例如在缸体110进入直立位置时改变输出状态的一个双限位开关、在缸体110进入翻倒位置时改变输出状态的一个双限位开关、在活塞120进入卸载位置时改变输出状态的一个双限位开关以及在活塞120进入装载位置时改变输出状态的一个双限位开关，并且控制器160可根据这些限位开关的输出信号来设定主致动器141的速度和旋转方向。可替代地，致动系统140可包括一个或多个编码器，该编码器连接至主致动器141、连接至环形齿轮、连接至太阳齿轮、连接至行星齿轮、连接至第一轴和/或连接至第二轴等等，并且控制器160可以为编码器取样来确定缸体110和活塞120的位置，并且可在组块S140和S142中在分配循环期间相应地调节被连接至缸体110和活塞120的主致动器141的速度和方向。

主致动器141可包括伺服马达、步进马达、旋转气动致动器、旋转液压致动器或适于在直立位置与翻倒位置之间驱动缸体110并且在装载位置与卸载位置之间驱动活塞120的其他任何类型的致动器。致动系统140还可包括多个致动器，例如独立于在装载位置与卸载位置之间转变活塞120的第二电动马达之外在直立位置与翻倒位置之间转变缸体110的一个电动马达。致动系统140的致动器可被支撑在臂上，例如邻近缸体110。可替代地，致动系统140的致动器可远离缸体110，例如被安装在壳体外部并且通过一根或多根柔性电缆连接至缸体110和活塞120。

然而，缸体110、活塞120以及致动系统140可以是其他任何形式，并且可通过其他任何方式起作用，从而在组块S126中在绞碎循环期间接收一定量的肉馅并且在组块S140和S142中在分配循环期间卸载汉堡肉饼。

10.臂

如上所述，系统100可进一步包括支撑缸体的臂144，并且致动系统可操纵臂144来选择性地在邻近绞碎机的绞碎位置与邻近烹饪表面的分配位置之间移动缸体。总体上，臂144用于在绞碎循环期间用于接收肉馅的绞碎位置处以及分配循环期间用于将汉堡肉饼形式的肉馅释放到壳体外的邻近的烹饪表面上的分配位置处将缸体支撑在其远端上。

致动系统可进一步包括次致动器142，例如旋转马达或线性马达，其被配置为使臂144从绞碎位置旋转、延伸或缩回到分配位置，并且反之亦然。例如，次致动器142可包括伺服马达，其包括绝对式编码器，并且与缸体相对的、臂144的近端可被安装至次致动器142的输出轴；当被致动时，第二马达可使臂144枢转，以使缸体在绞碎位置与分配位置之间移动。

在前述实施方式中，臂144使缸体沿着绞碎位置与分配位置之间的弧线扫动。在这种实施方式中，臂144可使与缸体相对的近端枢转，并且可通过连接于臂144的该近端的旋转致动器经由轴被驱动。(光学)编码器可通过离合式联轴器或弹簧联轴器被直接连接于轴或被驱动离开轴。在这种实施方式中，臂144还可包括相对于轴与缸体相对的配重，该配重补偿缸体和致动系统的重量。在这种实施方式中，侧门192可壳体被铰接，并且臂144可在缸体从绞碎位置转变到分配位置时使侧门192枢转打开。可替代地，侧门192可被连接至臂144并且在臂144处于绞碎位置时密封住壳体，并且门192可随着臂144枢转进入分配位置而与壳体分离。

在另一种实施方式中，臂144使缸体从装载位置线性地往复移动穿过壳体的侧门192并且进入邻近外部的烹饪表面的分配位置。在这种实施方式中，臂144可包括支撑缸体(以及主致动器)的线性滑块，并且次致动器142可包括使该线性滑块在绞碎位置与分配位置之间伸出和缩回的线性致动器。

11.载荷传感器

在一种变型中，系统100进一步包括载荷传感器162，其被配置为输出与缸体内容物的质量或重量相对应的信号。如下所述，系统100可在称重循环期间为载荷传感器162取样，以确定在分配循环之前已经至少在缸体中装载了阈值量的肉馅。系统100可额外地或替代地在绞碎循环期间为载荷传感器162取样，以跟踪缸体远离绞碎机出口的偏移量，如下所述，该偏移量可随后与缸体的完全装载和/或缸体中肉馅的压实度或密度相关联。

在一种实施方式中，缸体、活塞以及主致动器被构造在与臂的远端铰接的缸体组件中，并且系统100进一步包括测压仪，该测压仪被布置在臂的远端与缸体组件之间并且限定了用于缸体组件的枢转止动件。在这种实施方式中，缸体组件和缸体内容物的重量可压缩测压仪，并且测压仪可因此输出与缸体组件及其内容物的所述重量相对应的信号。在类似的实施方式中，臂可包括从其远端垂直伸出的柱，测压仪可被安装在臂的该远端上并且邻近柱，并且缸体组件可包括线性滑块，该线性滑块接收柱且沿着柱垂直滑动并且可静置在测压仪上，测压仪可因此输出与缸体组件及其内容物的重量相对应的信号。

在另一种实施方式中，臂限定了悬臂梁，缸体组件被安装于该悬臂梁的远端，并且载荷传感器162包括布置在所述梁上的应变仪，如图2和3所示。控制器可因此为载荷传感器162取样，以在绞碎循环之后确定容纳在缸体中的肉馅的量(例如，质量、重量)。

在系统100基于臂的偏移量而确定绞碎循环完成的下述变型中，载荷传感器162可呈现出相对较宽的动态范围。例如，载荷传感器162可在装入缸体中的质量为50克至250克的范围内呈现出约为十分之一克的解析度。在这个例子中，载荷传感器162还可在随着绞碎循环期间绞碎机将肉馅分配到缸体中而通过绞碎机施加于缸体的载荷为5000克至10000克的范围内呈现出约为5克的解析度。系统100(例如，控制器)可因此在绞碎循环以及后续的分配循环期间为单个测压仪取样，以分别确定完成了绞碎循环以及确定缸体装有足够的肉馅。可替代地，在这种变型中，系统100可包括多个载荷传感器162，例如包括：应变仪，其沿着臂布置并且呈现出足以跟踪臂在绞碎循环期间的偏移量的动态范围；以及测压仪，其被布置在臂的远端与缸体组件之间，并且在缸体在称重循环期间被布置在偏离绞碎机的称重位置时呈现出足以为缸体称重的动态范围。然而，系统100可包括通过任何方式布置的其他任何数量和类型的载荷传感器。

12.剪切组件

系统100的一种变型进一步包括剪切组件170，其介于绞碎机的出口与缸体(处于绞碎位置)的边缘顶端之间，其可在缩回位置与前进位置之间操作，并且被配置为在绞碎循环期间、在绞碎机的致动之后从缩回位置转变到前进位置，以跨过绞碎机的出口使被分配到缸体中的一定量的肉馅与剩余的肉馅分离。

在一种实施方式中，剪切组件170包括：剪切板；以及线性致动器，其被配置为跨过绞碎机的出口驱动剪切板的前边缘，以将缸体中的肉馅从绞碎机上切断，并且被配置为在下一个绞碎循环之前缩回剪切板，以使缸体能够再次装载有肉馅。在这种实施方式中，致动器缩回剪切板，以允许肉馅通过绞碎机进入下方的缸体中，并且剪切致动器可将剪切板推进到缸体与绞碎机之间的前进位置，以在使缸体从绞碎位置移动到称重位置的次致动器致动之前将缸体中的肉馅从绞碎机出口处的肉馅上切断。剪切组件170的前边缘可包括平直的、椭圆形的或半圆形的刀片，该刀片具有平直的或锯齿状的外形，并且剪切致动器可迅速地将剪切板推进到前进位置，以将缸体的内容物与绞碎机的内容物分离。在一个例子中，剪切组件包括刀片，该刀片限定了半径与缸体的内半径相等的、凹陷的半圆形前边缘。在这个例子中，这种刀片外形可使刀片能够干净地将肉馅从绞碎机出口切除，同时该刀片的前边缘将最少量的肉馅推出杯体。刀片的前边缘还可限定面向杯体的单个斜边，使得刀片的平坦表面与其面向绞碎机出口的前边缘在被致动时接触绞碎机，以产生剪切组件的相对平滑的操作并且更干净地将肉馅从绞碎机切除。此外，刀片可横向地延伸超出绞碎机出口的宽度并且超出杯体入口的宽度，使得刀片在被致动时在其整个运动范围内不会卡住绞碎机或杯体的边缘。

可替代地，剪切组件170可包括旋转切肉刀片以及致动器，其被配置为在旋转切肉刀片旋转时使旋转切肉刀片穿过绞碎机出口与缸体之间的间隙。可替代地，剪切组件170可包括热切割线以及致动器，其被配置为随着穿过热切割线的电流加热该热切割线而使热切割线穿过绞碎机出口与缸体之间的间隙。然而，剪切组件170可包括被配置为使分配到缸体中的肉馅与绞碎机中剩余的肉分离的其他任何结构和致动器。

13.绞碎循环和称重循环

方法S100的组块S124描述了将缸体定位在绞碎机下方的绞碎位置；方法S100的组块S126描述了在绞碎循环期间将一定量的肉馅从绞碎机分配到缸体中；并且方法S100的组块S130描述了响应于处于绞碎位置的缸体上的第一载荷超过第一阈值载荷而使缸体移动至偏离绞碎机的称重位置。通常，系统100：在组块S124中在准备从绞碎机接收肉馅时将缸体定位在绞碎机的出口下方(或附近)；在绞碎循环期间致动绞碎机将从储料器接收的生肉的完整部分绞碎并且将这些绞碎(或“剁碎”)的生肉分配到缸体中；在组块S130中执行称重循环，以确定足量的肉馅已被装入缸体中。

13.1活塞位移作为控制

在一种变型中，系统100进一步包括位置传感器164，其被配置为输出与缸体内活塞的位置相对应的信号。在这种变型中，致动系统可在准备下一次绞碎循环时使活塞回到卸载位置，并且绞碎机可响应于位置传感器164的、表示活塞通过经由绞碎机被分配到缸体中的肉馅而向下位移至装载位置(或“目标位置”)的输出值而停止将肉馅分配到缸体中。总体上，在这种变型中，系统100跟踪缸体内的活塞由于肉馅通过绞碎机被注入缸体中而进行的位移，并且在活塞到达与汉堡肉饼的目标尺寸(例如，重量、质量、体积)相对应的装载位置时结束绞碎循环。

在这种变型中，系统100还可包括控制器，该控制器在组块S110中接收新汉堡肉饼的需求(例如，食品订单的形式)并且随后在组块S124和S126中选择性地致动系统100内的不同致动器从而相应地执行绞碎循环。在一种实施方式中，在前一个分配循环之后，控制器启动致动系统，以在组块S124中、在准备下一个绞碎循环时使缸体回到绞碎位置。随着缸体现在被清空并且被支撑在绞碎位置，控制器启动继电器，以响应于组块S110中新汉堡肉饼的需求而在组块S126中将电力供应至绞碎机。在操作的同时，绞碎机将肉馅分配到缸体中，这向下推动活塞并且使其远离绞碎机的出口，并且控制器重复地为位置传感器164(例如，被连接至主致动器或齿轮箱的编码器)取样，以跟踪缸体内活塞的位置。在活塞到达预设的或重新计算出的装载位置后(或接近或经过装载位置等等)，控制器停止绞碎机的操作，以停止将肉馅分配到缸体中并随后开始称重循环。

在这种实施方式中，控制器可将装载位置计算或设定为活塞从卸载位置的目标位移距离(缸体边缘下方的目标偏离距离)，以获得目标重量、质量或体积的汉堡肉饼。例如，控制器可基于缸体的已知横截面积和装在缸体中的肉馅的历史密度(或预设的静态肉馅密度预测值)来计算活塞通过被分配到缸体中的肉馅产生的目标位移量，并且随后在绞碎循环期间启动绞碎机来将肉馅分配到缸体中，直至活塞被向下驱动到所述目标位置。在这种实施方式中，控制器可将致动系统保持在停用(即，无动力)状态，并因此允许活塞、主致动器以及齿轮箱或它们之间的其他链接件被动地抵抗由被分配到缸体中的肉馅产生的偏移。在活塞被向下驱动到所述装载位置后并且在绞碎机停止操作后，控制器可驱动剪切组件来使剪切板前进，以将缸体中的肉馅与绞碎机出口处的肉馅分离。控制器可随后启动次致动器，以将缸体从绞碎位置移动到偏离(例如，横向地偏离)绞碎机出口的称重位置，并且可为控制器160取样，以在组块S130中确定至少最小重量的肉馅被分配到缸体中。在这种实施方式中，如果在缸体中检测到少于最小量(例如，重量)的肉馅，则控制器可启动次致动器使缸体回到绞碎位置，可基于用于绞碎循环的被分配的肉馅的实际量与目标量之间的差值来计算调整后的目标装载位置，并且可启动继电器来再次将电力供应至绞碎机直至足够的肉馅被分配到缸体中，以将活塞驱动至调整后的目标装载位置。

控制器可重复上述步骤，以为缸体及其内容物称重、计算调整后的装载位置并且将额外的肉馅添加到缸体中直至在缸体中达到肉馅的目标量。

在一个例子中，响应于在组块S110中接收到质量至少为100克(即，“目标质量”)的汉堡肉饼的需求，控制器可基于缸体的已知横截面积以及存储在储料器中的那类肉馅的预设近似密度而将目标装载位置设定为偏离卸载位置20毫米(例如，在此处活塞的面部在缸体边缘下方偏离20毫米)，以在活塞由分配到缸体中的肉馅而驱动到装载位置时获得质量在100克与110克之间的一定量的肉。控制器随后在组块S126中致动绞碎机，直至活塞在绞碎循环期间被分配到缸体中的肉馅从卸载位置到目标装载位置被偏移了20毫米。在完成绞碎循环后，控制器启动次致动器来将缸体移动到称重位置，并且为控制器160取样，以记录缸体中肉馅的质量(或重量)。在这个例子中，如果控制器160的输出值表示出在绞碎循环之后仅有96克的肉容纳在缸体中，则控制器：将目标装载位置调整到在卸载位置下方偏移21mm，这对应于实现调整后的装载位置时缸体中有100.8克肉馅的新预测；启动次控制器来使缸体回到绞碎位置；并且再次致动绞碎机直至活塞向下被驱动到调整后的装载位置。控制器随后执行另外的称重循环，以在组块S130中为缸体的内容物称重。如果控制器160表示出缸体中含有多于100克的肉馅，则控制器可在组块S140、S142以及S144中开始分配循环，以将汉堡肉饼形式的一定量的肉馅释放到用于后续烹饪的烹饪表面上。然而，如果控制器160表示出缸体中含有的肉馅少于100克，则控制器可重复前述步骤直至达到肉馅的目标量。

此外，在这种实施方式中，控制器可记录最后调整的装载位置从而实现目标肉馅量，并且可在下一个绞碎循环中将该最后调整的装载位置实施为第一装载位置，以用于相同重量(或质量)的汉堡肉饼的后续订单。类似地，如果前一个汉堡肉饼的实际重量(或质量)(明显地)大于该前一个汉堡肉饼的目标重量(或质量)，则控制器也可针对下一个汉堡肉饼计算调整后的装载位置，以补偿该前一个汉堡肉饼的这种超出量。控制器还可跨过一系列汉堡肉饼计算每单位活塞位移距离的肉馅的平均重量(或质量)，并且可相应地计算下一个汉堡肉饼的目标装载位置。例如，系统100可随着最新的汉堡肉饼称出的重量大于前一个汉堡肉饼的重量而针对由系统100形成的最后十个汉堡肉饼计算每单位活塞位移距离所分配的肉馅的平均重量。如下所述，控制器还可更新查找表或参数模型，以反映出最后的绞碎循环期间每单位活塞位移所分配的肉馅的实际重量。控制器可因此实施闭环反馈控制和/或前馈控制，以针对考虑到了肉的密度和成分的自然变化的下一个汉堡肉饼计算目标装载位置，以针对每个后续的汉堡肉饼保持被分配到缸体中的肉馅重量(或质量)的较高初始精度。

13.2通过密度控制进行的活塞位移作为控制

在另一种实施方式中，系统100主动地控制主致动器，以在绞碎循环期间阻止活塞的位移，从而在绞碎机将肉馅排放到缸体中时控制缸体内的压力。总体上，系统100可实施控制一定量的肉馅的密度的方法和技术，例如，从而实现预设的汉堡肉饼密度或实现对应于定制食品订单中指定的熟度的汉堡肉饼密度。特别地，通过在绞碎循环期间主动地控制活塞远离绞碎机出口的位移，系统100可迫使从绞碎机排出的肉馅在活塞与绞碎机出口之间压缩，由此减小分配的一定量肉馅内的空隙(例如，气穴)，并且对缸体中的该一定量的肉馅的密度进行控制。

在这种实施方式中，控制器可随着活塞处于缸体附近或顶部处的卸载位置而启动绞碎循环。在分配循环期间，控制器可以：监控连接至活塞的主致动器的牵引电流(currentdraw)；为连接至主致动器(或连接至活塞、连接至齿轮箱)的位置传感器164(例如，光学编码器)取样；并且将主致动器的牵引电流和缸体内活塞的位置转换为缸体中一定量的肉馅的预测密度。例如，控制器可将主致动器的牵引电流和活塞的位置发送到查找表中或发送到限定了所述牵引电流、活塞位置以及目前装入储料器的这类肉的肉馅密度之间的关系的参数模型中。

在类似的例子中，控制器可基于主致动器的牵引电流来计算主致动器的扭矩输出量，并且随后基于主致动器的该扭矩输出量、主致动器与活塞之间的齿轮减速、活塞的横截面积以及缸体内活塞的位置(例如，假设主致动器产生的扭矩输出量被转换为活塞处作为连接活塞的曲柄的位置的函数的线性力)来计算缸体内的压力。在这个例子中，控制器可基于汉堡肉饼所指定的熟度来选择汉堡肉饼的目标密度、可以使用或计算与该目标密度相关联的缸体内的目标压力并且可以随后调节供应至主致动器的电量，从而在缸体内得到所述目标压力。

系统100可设定汉堡肉饼的目标密度，例如与定制食品订单中指定的熟度相对应的总体目标密度或目标密度，并且控制器可采用闭环反馈技术，以在绞碎循环期间通过致动系统来控制缸体内活塞的位置，从而达到所述目标密度。控制器可因此：基于汉堡肉饼的目标密度来设定目标阻力值(例如，采取主致动器的扭矩输出量或供应至主致动器的电力的形式)，以在绞碎循环期间通过所分配的肉馅来使活塞位移。

在绞碎循环期间，如上所述，被分配到缸体中的肉馅可向下驱动活塞，并且，例如基于主致动器的位置，控制器可跟踪从缸体的边缘到活塞的面部的偏移距离。控制器可随后通过缸体的已知横截面积和缸体内目前压力下的肉馅的预测密度(例如，存储在查找表中)来增加所述偏移距离，以预测缸体中肉馅的总质量。控制器可随后结束绞碎循环，并且在缸体中肉馅的计算出的总质量等于、超出或小于汉堡肉饼目标尺寸(例如，目标质量)的阈值范围后启动称重循环。

在称重循环期间，控制器可以：基于缸体的已知横截面积以及结束绞碎循环时缸体中活塞的最终位置来计算活塞的工作容积；基于缸体中肉馅的实际质量(或重量)以及缸体的工作容积来计算一定量的肉馅的实际密度；基于肉馅的实际密度与目标密度之间的差值来计算调整后的目标马达牵引电流或调整后的目标马达输出扭矩，以在缸体中达到肉馅的目标密度；并且更新将马达牵引电流或马达输出扭矩与装入缸体中的肉馅的密度相关联的查找表或参数模型。如果一定量的肉馅的实际密度小于阈值密度但是缸体中肉馅的总质量(或重量)大于阈值量，则控制器可使缸体回到绞碎位置、使剪切组件前进并且启动主致动器来将活塞移动(rack)至调整后的目标马达牵引电流或调整后的目标马达输出扭矩，从而如下所述那样在活塞与剪切板之间压缩一定量的肉。如果一定量的肉的总质量(或重量)小于阈值量，则控制器可启动次致动器来使缸体回到绞碎位置，并且可致动绞碎机直至在调整后的目标马达牵引电流或马达输出扭矩下达到上述调整后的目标装载位置。控制器可重复所述步骤直至确定在执行分配循环之前、至少已经将在阈值密度范围内的目标量的肉馅分配到缸体中。反之，如果称重循环的结果表示在缸体中分配了多余目标量的、具有的密度大于阈值密度的肉馅，则控制器可启动分配循环。

13.3时间作为控制

在另一种实施方式中，当在组块S110中接收到汉堡肉饼的需求时，控制器基于缸体的已知横截面积、通过绞碎机输出的肉馅的最后测得的密度(或平均密度、预设的预测密度)以及需求中指定的汉堡肉饼尺寸来计算对于活塞的装载位置，如图11所示。控制器还可基于汉堡肉饼的尺寸(例如，目标质量)和来自绞碎机的肉馅的最后测得的质量流速(或平均质量流速、预设的预测质量流速)来预估绞碎持续时间。在这种实施方式中，致动系统使缸体回到绞碎位置并且在准备绞碎和压制下一个汉堡肉饼时将活塞缩回到目标装载位置，并且控制器随后针对上述绞碎持续时间致动绞碎机，以在缸体中装填一定量的肉馅。例如，控制器还可在绞碎机被致动后启动绞碎持续时间的计时器、在计时器到期时停止致动计时器、启动剪切组件来将缸体的内容物与绞碎机的输出物分离开(如下所述)、致动次致动器来将缸体移出绞碎位置并且移入称重位置、并且为控制器160取样来确定至少最小重量的肉馅已被分配到缸体中。

在这种实施方式中，如果在缸体中检测到少于最少重量的肉馅，则控制器可以：计算前一个绞碎循环期间肉馅的实际质量流速；基于来自绞碎机的肉馅的实际质量流速以及肉馅的实际量与阈值量之间的差值来计算次绞碎持续时间；启动次致动器来使缸体回到绞碎位置；以及针对次绞碎持续时间致动绞碎机。控制器可随后重复所述步骤直至在缸体中至少检测到阈值量的肉馅。

在前述实施方式的一个例子中，控制器收到质量至少为100克的肉饼的需求。然而，如果在5秒的初始绞碎持续时间之后缸体中内容物的实际质量仅在缸体中提供了95克的肉，则控制器可将绞碎100克肉馅的绞碎持续时间从5秒更新为5.3秒、使缸体回到绞碎位置并且针对0.3秒的次绞碎持续时间(即，原始绞碎持续时间与更新后的绞碎持续时间之间的差值)致动绞碎机。控制器可因此预测在次绞碎持续时间结束时缸体中肉馅的新质量为100.7克，并且可在随后的称重循环期间为控制器160取样，以确定所述预测。如果因此在缸体中检测到多于100克的肉馅，则控制器可启动分配循环，以释放一定量的肉馅来烹饪。反之，控制器可重复前述步骤直至最小质量(或重量)的肉馅被装入缸体中，如图11所示。

如上所述，控制器可向前反馈一个或多个绞碎循环期间采集的质量流速数据，以计算下一个汉堡肉饼的绞碎持续时间，从而在分配到缸体中的肉馅的初始质量(或重量)方面保持相对较高的精度，以随时间补偿装入储料器中的肉的完整部分的不同密度和成分。

此外，在所述和先前的实施方式中，如果控制器160的输出值表示已经在缸体中分配了明显大于目标质量的肉馅，则臂可使缸体回到绞碎位置，并且控制器可启动致动系统来朝向卸载位置往回驱动活塞(其中剪切板处于缩回位置)，由此使缸体内容物的一部分回到绞碎机中。控制器可随后启动剪切组件使其移动至前进位置，由此将缸体的内容物从绞碎机上切断，并且控制器可实施上述方法来再次测验缸体中肉馅的质量(或重量)。例如，控制器可以：基于控制器160在第一绞碎循环结束时的输出值来确定第一量的肉馅的重量；响应于第一量的肉馅的重量超过最小重量阈值而启动致动系统来执行第一分配循环；基于汉堡肉饼的目标重量与第一量的肉馅的重量之间的差值来计算第二绞碎持续时间，并且在第一量的肉馅的实际重量小于汉堡肉饼的最小重量阈值的情况下针对第二绞碎持续时间启动绞碎机从而将额外的肉馅分配到缸体中，如图11所示；并且基于第一绞碎持续时间和第二绞碎持续时间的总和来在后续的绞碎循环中预测第三绞碎持续时间，以形成第二汉堡肉饼。

13.4绞碎循环：缸体载荷作为控制

在另一种实施方式中，系统100基于缸体离开绞碎机的偏移量来确定绞碎循环期间被分配到缸体中的肉馅的量和密度，如图10所示。总体上，在这种实施方式中：控制器可基于汉堡肉饼的目标尺寸和/或密度来计算活塞的装载位置；臂包括梁，该梁在处于绞碎位置的绞碎机的正下方将缸体支撑在该梁的悬臂端上；控制器160可输出与梁和卸载位置之间的偏移量相对应的信号；主致动器在相应的绞碎循环期间将活塞限制在装载位置；绞碎机将肉绞入缸体中，其中缸体顶部与绞碎机出口的接近度限制肉馅越过缸体的边缘被排出，并且在绞碎循环期间能够升高缸体内的压力；并且绞碎机可响应于控制器160的输出值超过与缸体完全装载时梁针对缸体中肉馅的给定的量和/或密度的预测偏移量相关联的阈值而停止将肉馅分配到缸体中。

控制器可因此针对缸体计算臂上的目标载荷(或臂的偏移距离)，以达到汉堡肉饼的预设的或目标的密度。特别地，随着绞碎机在绞碎循环中将肉馅填入缸体，缸体中累积的肉馅推动缸体离开绞碎机的出口，并且控制器160输出与缸体上的相对于绞碎机出口的载荷(或其偏移量)相对应的信号。例如，控制器可将汉堡肉饼的目标密度和活塞在缸体边缘下方的偏移距离(即，“装载位置”)发送到指定了装入储料器中的一种类型的肉的参数模型中，从而计算缸体上的目标载荷(或目标偏移距离)，以使绞碎循环结束。

在绞碎循环期间，控制器可因此为控制器160取样，以跟踪缸体上的所述载荷(或其偏移量)(或缸体上的载荷等等)，并且可在检测到的缸体的偏移量(或缸体上的载荷)超过目标偏移距离后结束绞碎循环。在绞碎循环结束时，如上所述，控制器可执行称重循环。特别地，如果缸体中肉馅的重量小于相应的食品订单中指定的肉馅的目标重量，则控制器可计算活塞与缸体边缘之间的调整后的(即，更大的)偏移距离、将活塞移动到该调整后的偏移距离、使缸体回到绞碎位置并且致动绞碎机直至控制器160的输出值表示出已经在重复称重循环之前达到了缸体上的目标载荷(或其偏移量)。在称重循环期间，如上所述，控制器还可计算缸体中一定量的肉馅的实际密度，并且(例如，在查找表中或在参数模型中)更新缸体上的目标载荷(或其目标偏移量)，以实现与分配到缸体中的一定量的肉馅的预测密度与实际密度之间的差值相称的目标密度，并且系统100可在第二绞碎循环中、在向缸体中添加额外的肉馅时实施所述调整后的目标载荷(或目标偏移距离)。

然而，如果缸体中所测得的肉馅量达到或超过目标量，则系统100可在称重循环后进行分配循环。系统100还可实施上述方法和技术来(例如，在查找表中或在参数模型中)修改活塞与缸体边缘之间的偏移距离和/或修改缸体上的目标载荷(或其偏移量)，从而在下一个绞碎循环期间针对下一个汉堡肉饼在分配到缸体中的肉馅的量和密度方面实现更高的精度，如图10所示。

如上所述，控制器可在缸体处于绞碎位置时为控制器160取样，以确定绞碎循环期间缸体上的载荷(或其偏移量)，并且控制器可在缸体处于称重位置时为同一个控制器160(或第二控制器160)取样，以确定称重循环期间缸体中肉馅的重量或质量。例如，在这种实施方式中，方法S100可进一步包括组块S160，其描述了响应于与肉饼的目标尺寸相对应的第二阈值载荷超过处于称重位置的缸体上的第二载荷而：基于第二载荷与第二阈值载荷之间的差值来计算处于绞碎位置的缸体上的调整后的第一阈值载荷；使缸体回到绞碎位置；将额外的肉馅从绞碎机分配到缸体中；以及针对用于后续肉饼的后续绞碎循环的实施存储调整后的第一阈值载荷。在这个例子中，响应于处于绞碎位置的缸体上的第三载荷超过调整后的第一阈值载荷，系统100可在组块S130中使缸体移动至称重位置，并且随后响应于处于称重位置的缸体上的第四载荷超过第二阈值载荷而在组块S140、S142和S144中执行分配循环。

14.肉饼压缩

在一种变型中，当绞碎循环结束时并且在开始称重循环或分配循环之前，主致动器可朝向剪切板驱动活塞，以在活塞与剪切板之间压缩目前在缸体中的一定量的肉馅，从而形成汉堡肉饼。例如，当绞碎循环结束时，控制器可启动剪切组件来使剪切板前进，并且随后启动主致动器来将活塞向上驱动目标距离，从而达到与食品订单中汉堡肉饼所指定的熟度相对应的肉饼压实度。

系统100可实施类似的方法和技术来在组块S130中、在确定至少目标量的肉馅已被装入缸体中之后压缩一定量的肉馅。特别地，在前述实施方式中，在缸体中确定了目标质量(或重量)的肉馅后，控制器可启动致动系统，从而通过用剪切板(或系统100内的其他特征或元件)闭合缸体的开放端并且随后朝向缸体顶部往回驱动活塞来将肉馅压制成更紧实的肉饼。在一个例子中，在最小量的肉馅被分配到缸体中后：次致动器可使缸体回到绞碎位置；控制器可将剪切板设定在绞碎机输出部与缸体开放端之间的前进位置；并且主致动器可将扭矩供应至第二轴，以向上驱动活塞，由此在活塞与剪切板之间压缩肉馅。在这个例子中，控制器可监控主致动器的牵引电力和/或主致动器的扭矩输出量，并且可启动主致动器来向上驱动活塞直至检测到与目标肉饼压实度相对应的、主致动器的目标扭矩输出量。类似地，控制器可为致动系统内的位置传感器164取样，并且可致动主致动器来将活塞向上驱动目标距离(例如，2毫米)或以缸体顶部与处于最终装载位置的活塞的面部之间距离的目标百分比(例如，15％)向上驱动活塞，以实现成为汉堡肉饼的肉馅的目标压实度。系统100可因此在绞碎循环期间或在绞碎循环结束时控制缸体中一定量的肉馅的密度和/或压实度。

15.分配循环

在确定缸体中已装入足量的肉馅时，系统100可执行分配循环。总体上，在分配循环期间，系统100可以：在组块S140中翻转缸体；并且在组块S142中朝向缸体顶部驱动活塞。

在一种实施方式中，壳体190包括：开口，其位于邻近绞碎机的绞碎位置与烹饪表面(或被配置为从缸体接收生汉堡肉饼的其他表面)上方的分配位置之间；门192，其被配置为封闭所述开口；以及门致动器，其被配置为选择性地打开和关闭所述门。在这种实施方式中，控制器可以：启动门致动器来打开门；随后启动次致动器来旋转臂，由此将缸体定位在壳体外部并且定位到分配位置；并且最后在组块S140中启动主致动器来翻转缸体并且在组块S142中驱使活塞进入卸载位置，由此从缸体中排出一定量的肉馅。在这种实施方式中，门可以是分体的，如图10所示；在打开门的两个侧部并且使缸体前进从而离开壳体之后，门致动器可在分配循环期间使门的第一侧部回到闭合位置，从而保持壳体内的凉爽环境。为了在准备形成下一个汉堡肉饼时使缸体回到绞碎位置，系统100可打开门的第一侧部、将缸体缩回到壳体中并且随后使门的两个侧部都回到它们的闭合位置。此外，在这种实施方式中，门的侧部可沿着邻接的倾斜表面配合，并且门致动器可将门的上侧部向下驱动到门的下侧部上，以密封门的侧部的配合表面，并且将门的周边放置在壳体中开口周围的接受部中，从而在系统100的操作过程中限制壳体的内部与外部环境之间的空气交换。

然而，壳体可包括通过其他任何合适的方式铰接或弹簧连接闭合或主动或被动地开闭的门，并且系统100可在分配循环期间以其他任何次序开闭门，以限制壳体的内部与外部环境之间的空气交换。

在一种变型中，方法S100进一步包括组块S150，其描述了在分配循环之后记录处于称重位置的缸体上的第三载荷，并且基于第二载荷超过第三载荷而确定一定量的肉馅从缸体的分配。总体上，在这种变型中，系统100可执行与上述称重循环类似的分配后称重循环，以确定先前装入缸体中的一定量的肉馅在前一个分配循环期间全部(或至少大部分)都被分配。例如，控制器可存储与空的缸体相对应的、缸体或臂上的基准载荷(例如，采用控制器160的基准输出值的形式)，并且控制器可检查缸体或臂上的载荷在分配循环之后是否回到所述基准载荷(或处于该基准的阈值范围内)。在这个例子中，如果分配后称重循环的结果表明分配循环期间没有(或少于10％)从缸体释放一定量的肉馅，则系统100可重复分配循环来尝试另一次的释放。然而，如果分配后称重循环的结果表明在循环中剩余10％与90％之间的一定量的肉馅，则系统100可(例如，通过重复分配循环)丢弃缸体中剩余的肉馅，并且随后向自动食品组装装置发出由于初始分配循环期间可能的破碎而丢弃汉堡肉饼的警报。

然而，系统100可在组块S140、S140以及S150中通过其他任何方式处理一定量的肉馅从缸体中的分配。

16.气体供应器

系统100的一种变型进一步包括气体供应器150：其被配置为在绞碎循环期间以第一压力在将气体供应至活塞后方的缸体，以限制肉馅进入气口122，如图8所示；并且被配置为在分配循环期间以比第一压力更大的第二压力将气体供应至活塞后方的缸体，以从活塞中移出一定量的肉馅，如图10和11所示。总体上，气体供应器150用于在分配循环期间以相对较高的流速(或相对较高的压力)将气体(例如，空气、潮湿空气、氮气或其他惰性气体等)供应至活塞后方的缸体中的腔室中并且穿过活塞面部上的气口，从而将一定量的肉馅与活塞面部分离开，由此帮助在分配循环期间从缸体中释放一定量的肉馅。此外，为了防止肉或相关水分进入气口并且弄脏活塞后方的腔室，气体供应器150还可在操作的其他阶段(例如，绞碎循环、称重循环)期间以相对较低的流速(或相对较低的压力)将气体供应至活塞后方的腔室中。

气体供应器150可因此执行方法S100的组块S122和组块S124，组块S122描述了在绞碎循环期间以第一压力将气体供应到活塞后方的缸体中的腔室内，组块S124描述了在分配循环期间以比第一压力更大的第二压力将气体供应到腔室内，以从缸体中分配肉饼形式的一定量的肉馅。

在一种实施方式中，气体供应器150包括：贮存器，其容纳有加压气体；第一阀151，其被流体连接至贮存器和缸体；第一调压器，其被设定为第一压力并且介于贮存器与第一阀151之间；第二阀152，其被流体连接至贮存器和缸体；以及第二调压器，其被设定为比第一压力更大的第二压力并且介于贮存器与第二阀152之间，如图8和10所示。气体供应器150还可包括管道，其从所述阀延伸至在活塞后方接入缸体中的柔性管线，该柔性管线可在操作期间随着缸体翻倒和直立而变形，并且管道和柔性管线可相互配合，以将加压气体从所述阀连通到缸体。可替代地，穿入缸体中并且通过曲柄和连杆连接至活塞的第二轴可以是中空的，并且可以包括将气体从第二阀的中空的中部连通到活塞后方的腔室的孔口，管道可因此是实质上刚性的并且可通过可旋转的密封件被连接至第二轴，以将加压气体从所述阀连通到缸体中。然而，气体供应器150可通过其他任何方式被流体连接至缸体。

在前述实施方式中，控制器可选择性地将第一阀151在绞碎循环期间打开第一持续时间(例如，针对绞碎循环和后续的称重循环的整体)，从而限制肉和液体进入活塞；并且控制器可选择性地将第二阀152在分配循环期间打开比第一持续时间少的第二持续时间(例如，针对短促的一秒钟)，从而将一定量的肉移出缸体。

可替代地，气体供应器150可包括泵，并且控制器可基于系统100的当前状态(例如，系统100当前是处于绞碎循环还是分配循环)来选择性地致动泵以将不同压力或不同流速下的气体(例如，空气)泵送到缸体中。然而，气体供应器150可包括其他任何被配置为在系统100的操作期间将两种或多种流速或压力下的气体供应至缸体的一个或多个贮存器、阀和/或泵。

17.混合肉饼

在一种变型中，系统100被配置为通过多种类型的肉来形成汉堡肉饼。在这种变型中，系统100包括布置在壳体内的一组绞碎模块，其中每个绞碎模块都包括储料器和绞碎机，并且都被配置为绞碎和分配独特类型的肉(例如，牛肉、羊肉、鸡肉或火鸡肉等等)或独特的肉混合物(例如，80％牛肉和20％火鸡肉、50％羊肉和50％野牛肉)。

在一种实施方式中，系统100包括储料架186，其支撑每个绞碎模块并且被配置为基于组块S110中收到的食品订单中的特定肉类型或肉类型的组合的标注来选择性地将每个绞碎模块定位在缸体上方的绞碎位置。总体上，在这种实施方式中，控制器可启动储料架186来选择性地将特定的绞碎模块重新定位在绞碎位置，并且可选择性地致动其绞碎机来从特定的绞碎模块中将相应肉类型的一些肉馅分配到缸体中。例如，如图9所示，壳体可包括装有牛肉的完整部分的第一绞碎模块130a、装有羊肉的完整部分的第二绞碎模块130b以及装有火鸡肉的完整部分的第三绞碎模块130c。在这个例子中，当收到具有30％的牛肉和70％的火鸡肉的汉堡肉饼的汉堡包订单时，控制器可以：将第一绞碎模块130a指引到绞碎位置；在第一绞碎循环期间针对汉堡肉饼的目标尺寸使第一绞碎致动器启动足以实现汉堡肉饼的30％的重量为牛肉的第一计算绞碎持续时间(如上所述)或直至活塞朝向最终计算装载位置通过牛肉馅被移动30％的距离；如上所述那样执行第一称重循环，以确定装入缸体中的牛肉量；并且启动储料架186来将第三绞碎模块130c指引到绞碎位置。系统100可随后在第二绞碎循环期间针对汉堡肉饼的目标尺寸使第三绞碎机启动足以实现汉堡肉饼的70％的重量为火鸡肉的第二计算绞碎持续时间或直至活塞通过火鸡肉馅被移动至最终计算装载位置；执行第二称重循环，以确定装入缸体中的火鸡肉量；并且随后执行分配循环，以将混合肉的汉堡肉饼释放到邻近的烹饪表面上。因此，在这种实施方式中，系统100可产生具有多层不同类型的肉的单个汉堡肉饼。

在前述实施方式中，系统100可基于支撑在壳体中的不同类型的肉的优选烹饪温度来将肉饼中的不同类型的肉分层，并且可与外部的烹饪表面关联，以在对应的优选温度下在一个肉饼中烹饪不同类型的肉。针对系统100形成具有30％牛肉的下层和70％火鸡肉的上层的汉堡肉饼的上述例子，系统100可将汉堡肉饼的牛肉侧翻转到上面并且将其分配到双面煎锅中；自动食品组装装置可随后使双面煎锅的上部烹饪表面与肉饼的牛肉侧接触，并且将该上部烹饪表面加热到烹饪牛肉的优选温度(例如，450℉)。自动食品组装装置还可使双面煎锅的、与肉饼的火鸡肉侧相接触的下部烹饪表面到达烹饪火鸡肉的优选温度(例如，410℉)。

可替代地，在这种变型中，系统100可包括混合器，其被配置为在特定比例的不同类型的肉被分配到缸体中后混合缸体的内容物。例如，在特定量的、两种或多种不同类型的肉从两个或多个绞碎模块被分配到缸体中后，臂可使缸体前进至邻近混合器的混合位置(例如，在绞碎位置与分配位置之间)，并且混合器可混合缸体的内容物，例如，混合到预设的时间或直至达到阈值均匀度。致动系统可随后使缸体回到绞碎位置，剪切组件可使剪切板前进到缸体上方，并且在将混合的肉饼分配到烹饪表面上之前，致动系统可如上所述那样移动(即，向上驱动活塞)活塞从而压缩肉饼。

在这种变型中，每个绞碎模块都可包括离散的致动器，它们被配置为驱动上部和下部螺旋推送器并且致动绞碎机。可替代地，系统100可包括单一一组的螺旋推送器和绞碎机的致动器，它们被配置为在储料架186将特定的绞碎模块定位在绞碎位置时与该特定绞碎模块的储料器和绞碎机的相应输出轴接合。

在类似的实施方式中，系统100可包括一组静止绞碎模块，并且，例如，基于组块S110中从顾客处收到的定制食品订单中所包括的汉堡肉饼成分规格，臂可选择性地将缸体移动到每个绞碎模块处的分配位置，以从每个绞碎模块收集目标量的肉馅。控制器可因此基于装入每个绞碎模块中的肉类型且基于指定了特定量(例如，百分比、质量、体积)的这种肉类型的汉堡肉饼订单来启动次致动器，以按序地将缸体定位到邻近每个绞碎模块的选择分配位置。

18.多个储料器

在图8示出的一种变型中，系统100包括：一组储料器180，其中一组储料器180中的每个储料器都被配置为存储肉的完整部分、都限定了被配置为连接至绞碎机的入口的出口并且都包括与所述出口相对的储料器活塞；储料架186，其被配置为支承一组储料器180中的每个储料器并且选择性地将一组储料器180中的每个储料器定位在排放位置，以将肉的完整部分供应至绞碎机；以及储料器致动器，其被配置为朝向绞碎机驱动处于排放位置的储料器的储料器活塞，以将肉的完整部分输送到绞碎机中。

总体上，在这种变型中，系统100包括多个储料器，它们被配置为单独地将肉的完整部分输送到单个绞碎机中。特别地，每个储料器都可装有一定量的未绞碎的肉并且随后都被装入储料架186中。当一组中的第一储料器完全没有肉时，储料架186可向前指引储料架186，以按序将现在为空的第一储料器替换为满的第二储料器，如图8所示，从而使系统100能够没有停顿地继续形成汉堡肉饼(例如，根据方法S100)。

在一种实施方式中，每个储料器都包括：管，例如限定了出口的管或柱状截面；以及布置在管内、与出口相对的活塞。在这种实施方式中，储料器可在活塞与出口之间装有生肉的完整部分并且随后与其他类似储料器一起被安装在壳体内的储料架186中。在这种实施方式中，储料器致动器可包括线性致动器，因此，当储料架186将一组中的特定储料器定位在排放位置时，该特定储料器的出口可与绞碎机的入口对齐并且被绞碎机的入口密封，并且线性致动器可在生肉的完整部分的对面与活塞接合，并且可朝向所述特定储料器的出口驱动活塞，从而驱使生肉的完整部分进入绞碎机中，如图9所示。可替代地，储料器致动器可包括压力腔室，其被配置为密封处于排放位置的特定储料器的后部，并且被配置为给活塞后方的体积加压，从而朝向绞碎机的入口驱动活塞，如图8所示。在这种实施方式中，在处于排放位置的特定储料器中的活塞完全前进至该特定储料器的出口处从而使得很少或没有生肉的完整部分留在储料器中后，控制器可启动储料架186来将该特定储料器指引到丢弃位置并且(同时地)使当前装有生肉的完整部分的第二储料器前进到离散的位置。储料器致动器可随后如上所述那样类似地使第二储料器的活塞向前进。系统100可随着储料架186中的储料器排空而随时间重复所述步骤。

可替代地，在这种变型中，安装在储料架186中的储料器可装有不同类型的肉，并且储料架186可基于装入储料器中的肉的类型以及目前处理的汉堡肉饼所指定的肉的类型而选择性地将储料器定位在排放位置，如图9所示。在这种变型中，由于第一种肉的剩余物在处于排放位置的第一储料器被包含有第二种肉的第二储料器替换之后可能留在绞碎机中，因此系统100可进一步包括中间容器112，其被配置为在储料架186在替换循环期间将含有一种肉的一个储料器替换为含有另一种肉的另一个储料器的储料器替换循环之间从绞碎机收集肉馅的剩余物。例如，中间容器112可限定杯体，其具有大致等同于绞碎机的内部开放容积的足够的内容积，使得中间容器112可在替换循环期间将从绞碎机排出的大致所有肉馅保持住。中间容器112可被支撑在第二臂上，该第二臂被配置为选择性地将中间容器122定位在绞碎机出口下方，以在替换循环期间从绞碎机接收肉馅，并且被配置为使中间容器112从绞碎机缩回，以允许致动系统将缸体移动到绞碎位置。第二臂可通过第二致动系统致动，并且该第二致动系统还可被配置为将中间容器112提升到缸体上方并且翻转中间容器112，从而，例如，响应于接收到包含有之前的、在先前的替换循环期间被分配到中间容器112中的肉类型的汉堡肉饼的需求而将中间容器112的内容物分配到缸体中。中间容器112和第二致动系统可因此限定实质上与所述缸体和致动系统类似的结构，并且可与所述缸体和致动系统配合，以通过使第一种肉馅回到缸体中形成第一种肉的汉堡肉饼来重复利用之前在排放循环期间、在准备绞碎从另一个储料器分配的另一种肉时从绞碎机排放的该第一种肉馅。可替代地，如图9所示，系统100可包括限定了第二缸体和第二活塞的中间容器112，并且包括与上述缸体、活塞以及致动系统类似的第二致动系统，并且系统100可基于组块S110中收到的食品订单中指定的肉类型来在替换循环期间选择性地将缸体和第二缸体定位在绞碎位置，以形成汉堡肉饼并且存储从绞碎机中排出的肉馅。

在一个例子中：一组储料器180包括容纳有第一种肉的完整部分的第一储料器，以及包含有与第一种不同的第二种肉的完整部分的第二储料器；并且，响应于在第一储料器位于排放位置时接收到指定了第二种肉的食品订单，绞碎机将容纳在绞碎机中的第一种肉的剩余部分绞入中间容器中、储料架186将第一储料器换成第二储料器、储料器致动器朝向第二储料器的出口驱动第二储料器的储料器活塞并且绞碎机将第二种肉的完整部分绞入缸体中，并且系统100实施上述方法和技术来形成、称量和分配一定量的第二种肉。

系统100可因此包括容纳有不同类型的肉的多个储料器，并且系统100可启动储料架186来将这些储料器选择性地定位在排放位置，以基于指定了一种或多种肉类型的汉堡肉饼的食品订单来将肉馅的完整部分供应至绞碎机。然而，系统100可包括其他任何数量和/或形式的储料器、绞碎机、缸体、中间容器和/或致动系统，以使系统100能够形成包含有不同类型的肉的汉堡肉饼。

19.缸体的变型

在一种变型中，系统100取消了活塞，并且缸体限定了在直立位置处向下垂直地变细的截头圆锥形的内容积。在这种变型中，致动系统可进一步包括振动组件(例如，旋转马达和旋转偏心物)，其随着致动系统翻转缸体而被致动，以将其中容纳的肉饼分配到邻近的烹饪表面上，由此通过较高频率以及较低的振幅使肉饼振动，以从缸体中释放肉饼。在这种变型中，致动系统还可在缸体被翻倒后通过相对较低的频率和相对较高的振幅推挤缸体，以在分配循环期间进一步使肉饼离开缸体。

在类似的变型中，系统100取消了活塞和致动系统，并且缸体限定了截头圆锥形的内容积，其向上垂直地变细。在这种变形中，系统100包括连接至臂的振动组件，并且控制器在缸体处于分配位置时启动该振动组件，以在分配循环期间使其中容纳的肉饼离开缸体并且落到邻近的烹饪表面上。

在另一种变型中，缸体包括分开的两个半部，并且缸体致动系统选择性地打开缸体的半部，以将其中容纳的肉饼释放到邻近的烹饪表面上。

然而，缸体可限定其他任何适合的几何形状，并且肉饼绞碎系统可包括其他任何致动器或子系统来从缸体中移出肉饼并且将肉饼释放到邻近的烹饪表面上。

本领域技术人员将从前述详细说明和附图及权利要求书中了解的是，可在不脱离权利要求书所限定的本发明的范围的情况下对本发明的实施方式进行变型和修改。

Claims (21)

1.一种用于形成食物饼的系统，其包括：

缸体，其能够在直立位置与翻倒位置之间操作；

活塞，其设置在缸体内，并且能够相对于缸体移动，所述活塞限定一组气口；

绞碎机，其被配置为绞碎食物并且在绞碎循环期间将一定量的绞碎的食物分配到缸体中的活塞上，其中，缸体被定向为在绞碎循环期间处于直立位置；

致动系统，其包括臂、主致动器和次致动器，其中，

所述缸体被设置在臂的端部，

所述次致动器连接至臂，

所述次致动器被被构造为相对于绞碎机在(i)绞碎位置和(ii)分配位置之间移动臂，在所述绞碎位置，所述缸体被设置在绞碎机的下方，在分配位置，所述缸体被设置在食物被从缸体分配到其上的表面上方，并且

所述主致动器被配置为相对于绞碎机在(i)直立位置和(ii)翻倒位置之间旋转缸体，在所述直立位置，所述缸体从绞碎机接受绞碎的食物，在分配循环期间，在所述翻倒位置，食物饼形式的绞碎的食物被从缸体分配；以及

气体供应器，其被配置为：

在绞碎循环期间，以第一压力将气体供应至活塞后方的缸体，以限制绞碎的食物进入所述一组气口，并且

在分配循环期间，以第二压力将气体供应至活塞后方的缸体，以从活塞中移出绞碎的食物，

其中，所述第二压力比第一压力大。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，

活塞能够在(i)卸载位置与(ii)装载位置之间运动，在所述卸载位置，活塞被设置为接近缸体顶部，在所述装载位置，活塞在下方偏离缸体顶部，并且

致动系统被配置为在分配循环期间将活塞从装载位置移动到卸载位置。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，

主致动器被配置为相对于臂围绕第一旋转轴线从直立位置到翻倒位置旋转缸体，并且在缸体位于或靠近卸载位置后，将活塞从装载位置移动到卸载位置，

主致动器被配置为相对于臂围绕第一旋转轴线从翻倒位置到直立位置旋转缸体，并且在缸体位于或靠近直立位置后，将活塞从卸载位置移动到装载位置；以及

次致动器被配置为相对于绞碎机围绕第二旋转轴线旋转缸体和臂，所述第二旋转轴线垂直于第一旋转轴线。

4.根据权利要求2所述的系统，其进一步包括控制器，该控制器被配置为接收食物饼的食品订单，并且基于该食品订单中指定的食物饼的目标尺寸来计算卸载位置与装置位置之间的偏离距离。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，

所述系统进一步包括载荷传感器，

致动系统被配置为在绞碎循环期间将活塞保持在装载位置，并且

其中绞碎机被配置为响应于载荷传感器的输出值超过阈值而停止将绞碎的食物分配到缸体中。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，

载荷传感器被配置为输出与臂的偏移相对应的信号，并且

绞碎机被配置为响应于载荷传感器的输出值超过与缸体完全装载时臂的偏移相关联的阈值而停止将绞碎的食物分配到缸体中。

7.根据权利要求2所述的系统，其中，

所述系统进一步包括位置传感器，该位置传感器被配置为输出与活塞的位置相对应的信号，

致动系统被配置为在准备绞碎循环时将活塞保持在卸载位置，并且

绞碎机被配置为响应于位置传感器的输出值而停止将绞碎的食物分配到缸体中，所述位置传感器的输出值表示活塞相对于装载位置的、与经由绞碎机被分配到缸体中的一定量的绞碎的食物相对应的量的位移。

8.根据权利要求5所述的系统，其中，

所述系统进一步包括控制器，该控制器被配置为基于食物饼的目标重量来预测第一绞碎持续时间，

载荷传感器被配置为输出与缸体中的绞碎的食物重量相对应的信号，

绞碎机被配置为在第一绞碎循环期间绞碎食物碎片并且针对第一绞碎持续时间将第一量的绞碎的食物分配到缸体中，

控制器基于第一绞碎持续时间结束时载荷传感器的输出值来确定第一量的绞碎的食物的重量，

控制器响应于第一量的绞碎的食物的重量超过最小重量阈值而启动致动系统来执行第一分配循环，

控制器响应于最小重量阈值超过第一量的绞碎的食物的重量而：

基于食物饼的目标重量与第一量的绞碎的食物的重量之间的差值来计算第二绞碎持续时间；

启动绞碎机使其持续第二绞碎持续时间，将额外的绞碎的食物分配到缸体中；并且

基于第一绞碎持续时间和第二绞碎持续时间的总和来针对后续的绞碎循环预测第三绞碎持续时间。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，

所述系统进一步包括：剪切组件，该剪切组件介于绞碎机的出口与缸体的顶部之间，并且能够在缩回位置与前进位置之间操作，

剪切组件被配置为在绞碎循环期间、在致动绞碎机之后从缩回位置移动到前进位置，以在绞碎机的出口与缸体的顶部之间分离绞碎的食物。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，

活塞能够在(i)卸载位置与(ii)装载位置之间运动，在所述卸载位置，活塞被设置为接近缸体顶部，在所述装载位置，活塞在下方偏离缸体顶部，

致动系统被构造为在准备绞碎循环时将活塞移动到装载位置，并且

致动系统在结束绞碎循环时并且在开始分配循环之前朝向剪切组件驱动活塞，以在活塞与剪切组件之间压制绞碎的食物。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，

致动系统朝向剪切组件将活塞驱动目标距离，以压制绞碎的食物；并且

该目标距离基于对应于食品订单中食物饼指定的熟度的食物饼压实度而确定。

12.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：

储料器，其被配置为存储食物的完整部分；

下部螺旋推送器，其被配置为驱使食物的完整部分进入绞碎机；以及

上部螺旋推送器，其从下部螺旋推送器减速，并且被配置为混合存储在储料器中的食物的完整部分。

13.根据权利要求12所述的系统，其中

储料器(i)包括上部和下部，该下部与上部电隔离，并且(ii)被配置为朝向下部螺旋推送器向下输送食物的完整部分，并且

所述系统进一步包括控制器，该控制器被配置为：

检测储料器的上部与下部之间的电导率，并且

响应于在储料器的上部与下部之间检测出小的电导率，确定储料器的上部是空的并且发出重新装载储料器的上部的警报。

14.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：

一组储料器，其中该一组储料器中的每个储料器都(i)被配置为存储食物的完整部分，(ii)限定被配置为连接至绞碎机的入口的出口；并且(iii)包括与所述出口相对的储料器活塞；

储料架，其被配置为支撑一组储料器中的每个储料器并且选择性地将一组储料器中的每个储料器定位在排放位置，以将食物的完整部分供应至绞碎机；以及

储料器致动器，其被配置为朝向绞碎机驱动处于排放位置的一组储料器中的一个的储料器活塞，以将食物的完整部分输送到绞碎机中。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，

所述系统进一步包括中间容器，

一组储料器包括包含有第一种食物的完整部分的第一储料器以及包含有第二种食物的完整部分的第二储料器；

第二种食物与第一种食物不同，并且

响应于在第一储料器处于排放位置时接收到指定了第二种食物的食品订单：

绞碎机将绞碎机中容纳的第一种食物的剩余部分绞入中间容器中；

储料架将第一储料器换成第二储料器；

储料器致动器朝向第二储料器的出口驱动第二储料器的储料器活塞；并且

绞碎机将第二种食物的完整部分绞入缸体中。

16.根据权利要求1所述的系统，其中

气体供应器包括：

贮存器，其容纳有加压气体；

第一阀，其被流体地连接至贮存器和缸体；

第一调压器，其被设定为第一压力并且介于贮存器与第一阀之间；

第二阀，其被流体地连接至贮存器和缸体；以及

第二调压器，其被设定为第二压力并且介于贮存器与第二阀之间，

第一阀在绞碎循环期间打开第一持续时间；

第二阀在分配循环期间打开第二持续时间；并且

第二持续时间比第一持续时间少。

17.一种形成食物饼的方法，其使用了包括绞碎机、臂、主致动器、次致动器、缸体以及活塞的系统，所述方法包括：

接收指定了食物饼的食品订单；

在缸体内驱动活塞使其到达装载位置，其中装载位置在下方偏离缸体顶部与食物饼的指定尺寸相对应的距离，其中缸体设置在臂的端部，并且其中活塞能够在缸体内移动；

操作次致动器，以相对于缸体将臂移动到绞碎位置，在绞碎位置，缸体被设置在绞碎机下方；

操作主致动器，以相对于绞碎机将缸体旋转至直立位置，在直立位置，缸体被定位为从绞碎机接受绞碎的食物到活塞上，

在绞碎循环期间将一定量的绞碎的食物从绞碎机分配到缸体中，同时臂在绞碎位置且缸体在直立位置；

以第一压力将气体从气体供应器供应至活塞后方的缸体的腔中，以限制绞碎的食物进入由活塞限定的一组气口；

操作次致动器，以相对于绞碎机将臂移动到分配位置，在分配位置，缸体设置在食物饼被从缸体分配到其上的表面的上方；

操作主致动器，以相对于臂和表面将缸体移动至翻倒位置，在分配循环期间，在翻倒位置，食物饼被从缸体分配；以及

在分配循环期间，以第二压力将气体从气体供应器供应至活塞后方的缸体的腔中，以从活塞中移出绞碎的食物，

其中，所述第二压力比第一压力大。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括：

响应于在绞碎位置上的缸体上的第一载荷超过第一阈值载荷，将缸体移动到与绞碎机偏离的称重位置，

其中，响应于处于称重位置的缸体上的第二载荷超过第二阈值载荷：

主致动器将缸体移到翻倒位置，

活塞被朝向缸体的顶部驱动，并且

气体以第二压力供应到腔室，

其中第二阈值载荷对应于食物饼的目标尺寸。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括，在分配循环之后：

记录处于称重位置的缸体上的第三载荷；并且

响应于第二载荷超过第三载荷，确定一定量的绞碎的食物从缸体的分配。

20.根据权利要求18所述的方法，其中，

接收食品订单包括接收指定了食物饼熟度的定制食品订单，并且

第一阈值载荷与缸体中的绞碎的食物针对定制食品订单中指定的熟度的预设压实度相对应。

21.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括，响应于第二阈值载荷超过处于称重位置的缸体上的第二载荷而：

基于第二载荷与第二阈值载荷之间的差值来计算处于绞碎位置的缸体上调整后的第一阈值载荷；

使缸体回到绞碎位置；

将额外的绞碎的食物从绞碎机分配到缸体中；

响应于处于绞碎位置的缸体上的第三载荷超过调整后的第一阈值载荷而使缸体移动至称重位置；

响应于处于称重位置的缸体上的第四载荷超过第二阈值载荷而执行分配循环；以及

针对用于后续食物饼的后续绞碎循环的实施而存储调整后的第一阈值载荷。

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