CN113305916B - 一种全自动切菜机及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种全自动切菜机及其控制方法，包括入料口、中控组件、切片组件、切丝组件、传送组件和储料盒，所述中控组件分别控制所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件，所述切片组件和所述切丝组件能够沿相互垂直的方向分别对所述传送组件上的食材进行切片处理和切丝处理，所述食材通过所述入料口进入所述全自动切菜机内并置于所述传送组件上，所述食材在所述传送组件上被所述切片组件和/或所述切丝组件处理后进入所述储料盒内。

Description

一种全自动切菜机及其控制方法
技术领域
本发明涉及智能切菜机领域，尤其涉及一种全自动切菜机。
背景技术
随着生活品质的不断提高，节省厨房做饭占用的时间成为人们迫切追求的目标。在下厨做饭时，切菜环节对刀工要求比较高，一般家庭主妇切出的菜厚度大小不一，形状不规则，可能影响炒菜口感，特别是质地比较硬的菜，切起来费时费力，也容易切伤手指。切菜机是一种应运而生的可用于自动切菜的装置，目前常见的切菜机均使用挤压切削进行切片和切丝，因此长期使用则需要经常换刀，而且切丝和切片的厚度宽度等参数不易调节，通常也是通过换刀来进行参数的调整，而换刀这一操作对消费者来说难度较高，过程麻烦且同样容易割伤手指。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无需换刀且智能化程度高的全自动切菜机。
本发明的全自动切菜机包括入料口、中控组件、切片组件、切丝组件、传送组件和储料盒，所述中控组件分别控制所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件，所述切片组件和所述切丝组件能够沿相互垂直的方向分别对所述传送组件上的食材进行切片处理和切丝处理，所述食材通过所述入料口进入所述全自动切菜机内并置于所述传送组件上，所述食材在所述传送组件上被所述切片组件和/或所述切丝组件处理后进入所述储料盒内，所述传送组件包括传送推杆、传送电机和砧板平台，所述砧板平台设于所述入料口的正下方，所述传送电机控制所述传送推杆，所述传送推杆能够在所述传送电机的带动下伸出并推动所述砧板平台上的食材行进，所述切片组件的切片方向与所述砧板平台平行，所述切丝组件的切丝方向与所述砧板平台垂直，所述切片组件和所述切丝组件前后分设于所述传送推杆伸出时的行进方向上，所述中控组件包括控制主板、传感总成和控制显示屏，所述控制主板分别与所述传感总成和所述控制显示屏电连接，所述传感总成能够感测所述传送组件上的食材，所述控制主板能够根据所述传送总成感测到的食材参数计算并保存食材特征信息，所述控制主板能够将所述食材特征信息与已储存的食材特征信息或云端的食材特征信息对比，判断食材和云端的食材的相似度，从而判断出食材品类并传输至所述控制显示屏，所述控制显示屏能够向用户展示食材品类并接收用户的操作指示，所述切片组件包括切片推杆、切片刀片、第一切片电机、升降台和第二切片电机，所述切片推杆水平设置于所述传送组件的一侧，所述升降台设于所述传送组件的下方并与所述传送组件相抵，所述砧板平台固定于所述升降台的顶部，所述切片刀片固定于所述切片推杆朝向所述砧板平台的一端，所述切片刀片能够在所述切片推杆的带动下对所述传送组件上的所述食材进行切片处理，所述切片推杆与所述砧板平台平行设置，所述第一切片电机控制所述切片推杆水平滑动从而带动所述切片刀片水平往复进行切片处理，所述第二切片电机控制所述升降台上下滑动从而调整所述砧板平台相对所述切片刀片的高度差，所述切丝组件包括切丝刀片和切丝电机，所述切丝电机控制所述切丝刀片上下移动，所述切丝刀片能够在所述切丝电机的带动下对所述砧板平台上的所述食材进行切丝处理。
进一步地，所述传感总成设于所述全自动切菜机的壳体内，所述控制显示屏设于所述全自动切菜机的壳体外。
进一步地，所述控制主板分别与所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件电连接并控制所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件，所述控制主板能够接收用户对所述控制显示屏所作的操作指示，并指示所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件进行切片处理和/或切丝处理。
进一步地，本发明还包括一种全自动切菜机控制方法，其控制前述的全自动切菜机，其包括以下步骤：
步骤S1：用户将食材放入所述入料口，所述食材经过所述入料口落入所述砧板平台上；
步骤S2：所述传感总成感测所述食材的食材参数并将所述食材参数传输至所述控制主板；
步骤S3：所述控制主板通过神经网络算法计算所述食材参数，得到并保存包括表面纹理、颜色、三维体积、形状和气味在内的食材特征信息；
步骤S4：所述控制主板将所述食材特征信息与已储存的食材特征信息或云端的食材特征信息对比以判断食材品类，若判断出食材品类，则传输食材品类信息至所述控制显示屏；若未判断出食材品类，则通过所述控制显示屏告知用户，根据用户的指示确定食材品类；
步骤S5：所述控制主板根据食材品类判断刀具切削力是否大于所述食材的硬度，若刀具切削力大于所述食材的硬度，则根据食材的硬度设置所述切片组件和所述切丝组件的运转模式；若刀具切削力小于所述食材的硬度，则根据食材的硬度设置所述切片组件和所述切丝组件的运转模式，并通过所述控制显示屏告知用户切菜机可能损坏；
步骤S6：用户通过所述控制显示屏向所述控制主板发送包括切片厚度和/或切丝厚度在内的操作指令；
步骤S7：所述传送组件先后将所述食材输送至所述切片组件和所述切丝组件，所述切片组件和所述切丝组件根据步骤S5中的运转模式以及步骤S6中的操作指令分别对食材进行切片处理和/或切丝处理；
步骤S8：所述传送组件将处理完毕的所述食材输送至所述储料盒，所述传送组件、所述切片组件和所述切丝组件复位，用户从所述储料盒将其取走，切菜结束。
本发明的全自动切菜机及其控制方法通过中控组件先判断食材品类再判断刀具切削情况，在利用神经网络算法计算食材参数的同时还留给用户发送操作指令的操作空间，解决了无法判断食材质地从而导致损坏机器的问题，操作简便且智能化程度高；本发明中的切片组件和切丝组件由中控组件分别控制，在传送组件上根据计算分析过的食材参数先后对食材进行处理，实现了智能化调整切丝切片厚度，成品品相好，不再需要换刀，大大提升了消费者的使用体验。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明提供的全自动切菜机的示意图。
图2为本发明提供的全自动切菜机的另一视角的示意图。
图3为本发明提供的全自动切菜机组装完毕后的示意图。
图4为本发明提供的全自动切菜机控制方法的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
请参阅图1至图3，本发明的全自动切菜机包括电源组件7、入料口1、中控组件、切片组件、切丝组件、传送组件和储料盒6，其中电源组件7、入料口1、中控组件、切片组件、切丝组件、传送组件和储料盒6均集成于全自动切菜机壳体内，中控组件与切片组件、切丝组件和传送组件电连接，入料口1设于全自动切菜机壳体的上端、传送组件的正上方，储料盒6则侧设于全自动切菜机壳体的一侧，用户可以用手直接从储料盒6中取出处理完毕的食材。
进一步地，中控组件包括控制主板21、传感总成22和控制显示屏23，控制主板21分别与传感总成22和控制显示屏23电连接，控制主板21内设有用于计算食材参数的计算装置，传感总成22设于全自动切菜机的壳体内，控制显示屏23设于全自动切菜机的壳体外，与储料盒6同侧，方便用户操作。在本实施例中，传感总成22包括信息抓取设备和传感器，信息抓取设备感测食材的食材参数后，由传感器转化并发送至控制主板21，信息抓取设备可以为抓取视觉图像的拍照摄像头和抓取气味的传感器，也可以为具有接收和发送反射波功能的雷达；控制主板21的计算装置可以为具有算法计算能力的设备，包括不限于云端计算机、网络计算机、本地计算机、单片机、多功能中央处理器SOC、中央处理器CPU、数字信号处理DSP、嵌入式神经网络处理器NPU、图形计算卡GPU、卷积神经网络CNN、深度神经网络DNN、循环神经网络RNN、张量处理单元TPU、可编程逻辑器件FPGA和专用集成电路等；控制主板21可以为具有软件处理逻辑的CPU、单片机和具有WIFI、蓝牙BT、紫蜂ZigBee或者其他网络通信能力和协议互通能力的电路板等；控制显示屏23设于全自动切菜机壳体的一侧，用户能够通过操作控制显示屏23对控制主板21发出指令，控制主板21能够通过控制显示屏23将各类需要向用户反馈的信息可视化。在其他实施例中，计算装置也可设于传感总成内，传感总成也可与控制主板集成一体，只要能够实现食材参数的获取和计算即可。
具体地，传感总成22能够感测传送组件上的食材，获取食材参数，控制主板21能够根据传送总成感测到的食材参数计算并保存包括表面纹理、颜色、三维体积、形状和气味在内的食材特征信息，控制主板21能够将食材特征信息与已储存的食材特征信息或云端的食材特征信息对比，判断食材和云端的食材的相似度，从而判断出食材品类并传输至控制显示屏23，控制显示屏23能够向用户展示食材品类并接收用户的包括切片、切丝、切片厚度和切丝宽度在内的操作指示。
进一步地，所述传送组件包括传送推杆51、传送电机52和砧板平台53，砧板平台53设于入料口1的正下方，传送电机52控制传送推杆51，传送推杆51能够在传送电机52的带动下伸出并推动砧板平台53上的食材行进，切片组件的切片方向与砧板平台平行，切丝组件的切丝方向与砧板平台垂直，切片组件和切丝组件前后分设于传送推杆51伸出时的行进方向上。在本实施例中，传送电机52使用步进模式驱动传送推杆51，精确控制传送推杆51的推进距离，即食材在砧板平台53上的移动距离，确保与切片组件和切丝组件形成精密的配合，砧板平台53的表面与传送推杆51的表面形成螺纹配合或间隙配合，确保推送食材成功。在其他实施例中，传送组件也可以为由传送带和履带组成的输送结构，只要能够确保输送食材至精准的位置、能够为切片组件和切丝组件提供一个切削的实体平台即可；传送推杆51也可以为同步带滑车、同步传送带、直齿轮滑车、丝杆滑车和直线电机等结构，只要能够推送食材即可。
进一步地，切片组件包括切片推杆31、切片刀片32、第一切片电机33、升降台34和第二切片电机35，切片推杆31水平设置于传送组件的一侧，升降台34设于传送组件的下方并与传送组件相抵，砧板平台53固定于升降台34的顶部，切片刀片32固定于切片推杆31朝向传送组件的一端，切片刀片32能够在切片推杆31的带动下对传送组件上的食材进行切片处理，切片推杆31与砧板平台53平行设置，第一切片电机33控制切片推杆31水平滑动从而带动切片刀片32水平往复进行切片处理，第二切片电机35控制升降台34上下滑动从而调整砧板平台53相对切片刀片32的高度差。在本实施例中，调整砧板平台53相对切片刀片32的高度差实际上也就是调整切片的厚度，第二切片电机35在切片处理进行时不随第一切片电机33一同运动，经过第二切片电机35调整后的切片组件能够切出的食材厚度为2mm～10mm。在其他实施例中，切片推杆31也可以为同步带滑车、同步传送带、直齿轮滑车、丝杆滑车和直线电机等结构，只要能够推送切片刀片即可；升降台34可以为丝杆升降台、齿轮升降台、直齿升降台的其中任一，第二切片电机35可以替换为齿轮、丝杆、同步带、直齿或其他机械结构能实现平台移动的装置，只要能够通过控制升降台34升降从而控制切片厚度即可。
进一步地，切丝组件包括切丝刀片41和切丝电机42，切丝电机42控制切丝刀片41上下移动，切丝刀片41能够在切丝电机42的带动下对砧板平台53上的食材进行切丝处理。在本实施例中，切片组件和切丝组件能够沿相互垂直的方向分别对传送组件上的食材进行切片处理和切丝处理。
请一并参阅图4，本发明的全自动切菜机控制方法控制控制如权利要求1-8的全自动切菜机，其具体包括以下步骤：
步骤S1：用户将食材放入入料口1，食材经过入料口1落入砧板平台53上；
具体地，在本实施例中，入料口1位于砧板平台53的正上方，本发明的全自动切菜机有且仅有入料口1和储料盒6与外界连通，其余部件均封闭集成于壳体内，结构紧凑且占用空间少。
步骤S2：传感总成22感测食材的食材参数并将食材参数传输至控制主板21；
具体地，传感总成22包括信息抓取设备和传感器，信息抓取设备感测食材的食材参数后，由传感器转化并发送至控制主板21，信息抓取设备可以为拍照摄像头，也可以为具有接收和发送反射波功能的雷达。
步骤S3：控制主板21通过神经网络算法计算食材参数，得到并保存包括表面纹理、颜色、三维体积、形状和气味在内的食材特征信息；
步骤S4：控制主板21将食材特征信息与已储存的食材特征信息或云端的食材特征信息对比以判断食材品类，若判断出食材品类，则传输食材品类信息至控制显示屏23；若未判断出食材品类，则通过控制显示屏23告知用户，根据用户的指示确定食材品类；
具体地，在本实施例中，传感总成22能够感测传送组件上的食材，获取食材参数，控制主板21能够根据传送总成感测到的食材参数计算并保存包括表面纹理、颜色、三维体积、形状和气味在内的食材特征信息，控制主板21能够将食材特征信息与已储存的食材特征信息或云端的食材特征信息对比，判断食材和云端的食材的相似度，若相似度足够高，则判断出食材品类并传输至控制显示屏23，控制显示屏23能够向用户展示食材品类并接收用户的包括切片、切丝、切片厚度和切丝宽度在内的操作指示，若相似度不高，则通过控制显示屏23告知用户，根据用户的指示确定食材品类。
步骤S5：控制主板21根据食材品类判断刀具切削力是否大于食材的硬度，若刀具切削力大于食材的硬度，则根据食材的硬度设置切片组件和切丝组件的运转模式；若刀具切削力小于食材的硬度，则根据食材的硬度设置切片组件和切丝组件的运转模式，并通过控制显示屏23告知用户切菜机可能损坏；
具体地，在本实施例中，控制主板21可以根据食材的软硬程度制定不同的运转模式，较软的食材和较硬的食材分别对应快速低切削力模式和低速高切削力模式，若用户通过控制显示屏23作出运转模式指示，则根据用户的指示执行。
步骤S6：用户通过控制显示屏23向控制主板21发送包括切片厚度和/或切丝厚度在内的操作指令；
步骤S7：传送组件先后将食材输送至切片组件和切丝组件，切片组件和切丝组件根据步骤S5中的运转模式以及步骤S6中的操作指令分别对食材进行切片处理和/或切丝处理；
具体地，若食材需要切片处理，则第二切片电机35根据步骤S6中的操作指令控制升降台34，调整切片刀片32相对砧板平台53的高度差，第一切片电机33带动切片推杆31移动，将食材切片，随后传送电机52驱动传送推杆51，传送推杆51在砧板平台53上推动切片后的食材，将切片后的食材沿砧板平台53输送至切丝组件下的对应位置；若食材不需要切片处理，则传送电机52驱动传送推杆51，传送推杆51在砧板平台53上将食材推至切丝组件下的对应位置；若食材需要切丝处理，则传送电机52进一步驱动传送推杆51，将食材向前推送步骤S6中设定的操作指令中的一个宽度的距离，切丝电机42带动切丝刀片41下行对食材进行切丝，传送推杆51和切丝刀片41按相同的执行顺序如此往复，直至切丝处理完成。
步骤S8：传送组件将处理完毕的食材输送至储料盒6，传送组件、切片组件和切丝组件复位，用户从储料盒6将其取走，切菜结束。
综上，本发明的全自动切菜机及其控制方法通过中控组件先判断食材品类再判断刀具切削情况，在利用神经网络算法计算食材参数的同时还留给用户发送操作指令的操作空间，解决了无法判断食材质地从而导致损坏机器的问题，操作简便且智能化程度高；本发明中的切片组件和切丝组件由中控组件分别控制，在传送组件上根据计算分析过的食材参数先后对食材进行处理，实现了智能化调整切丝切片厚度，成品品相好，不再需要换刀，大大提升了消费者的使用体验。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种全自动切菜机，其特征在于：所述全自动切菜机包括入料口(1)、中控组件、切片组件、切丝组件、传送组件和储料盒(6)，所述中控组件分别控制所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件，所述切片组件和所述切丝组件能够沿相互垂直的方向分别对所述传送组件上的食材进行切片处理和切丝处理，所述食材通过所述入料口(1)进入所述全自动切菜机内并置于所述传送组件上，所述食材在所述传送组件上被所述切片组件和/或所述切丝组件处理后进入所述储料盒(6)内，所述传送组件包括传送推杆(51)、传送电机(52)和砧板平台(53)，所述砧板平台(53)设于所述入料口(1)的正下方，所述传送电机(52)控制所述传送推杆(51)，所述传送推杆(51)能够在所述传送电机(52)的带动下伸出并推动所述砧板平台(53)上的食材行进，所述切片组件的切片方向与所述砧板平台(53)平行，所述切丝组件的切丝方向与所述砧板平台(53)垂直，所述切片组件和所述切丝组件前后分设于所述传送推杆(51)伸出时的行进方向上，所述中控组件包括控制主板(21)、传感总成(22)和控制显示屏(23)，所述控制主板(21)分别与所述传感总成(22)和所述控制显示屏(23)电连接，所述传感总成(22)设于所述全自动切菜机的壳体内，所述控制显示屏(23)设于所述全自动切菜机的壳体外，所述传感总成(22)能够感测所述传送组件上的食材，所述控制主板(21)能够根据所述传送总成感测到的食材参数计算并保存食材特征信息，所述控制主板(21)能够将所述食材特征信息与已储存的食材特征信息或云端的食材特征信息对比，判断食材和云端的食材的相似度，从而判断出食材品类并传输至所述控制显示屏(23)，所述控制显示屏(23)能够向用户展示食材品类并接收用户的操作指示，所述切片组件包括切片推杆(31)、切片刀片(32)、第一切片电机(33)、升降台(34)和第二切片电机(35)，所述切片推杆(31)水平设置于所述传送组件的一侧，所述升降台(34)设于所述传送组件的下方并与所述传送组件相抵，所述砧板平台(53)固定于所述升降台(34)的顶部，所述切片刀片(32)固定于所述切片推杆(31)朝向所述砧板平台(53)的一端，所述切片刀片(32)能够在所述切片推杆(31)的带动下对所述传送组件上的所述食材进行切片处理，所述切片推杆(31)与所述砧板平台(53)平行设置，所述第一切片电机(33)控制所述切片推杆(31)水平滑动从而带动所述切片刀片(32)水平往复进行切片处理，所述第二切片电机(35)控制所述升降台(34)上下滑动从而调整所述砧板平台(53)相对所述切片刀片(32)的高度差，所述切丝组件包括切丝刀片(41)和切丝电机(42)，所述切丝电机(42)控制所述切丝刀片(41)上下移动，所述切丝刀片(41)能够在所述切丝电机(42)的带动下对所述砧板平台(53)上的所述食材进行切丝处理。
2.根据权利要求1所述的全自动切菜机，其特征在于：所述控制主板(21)分别与所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件电连接并控制所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件，所述控制主板(21)能够接收用户对所述控制显示屏(23)所作的操作指示，并指示所述切片组件、所述切丝组件和所述传送组件进行切片处理和/或切丝处理。
3.一种全自动切菜机控制方法，其特征在于：其控制如权利要求1-2所述的全自动切菜机。
4.根据权利要求3所述的全自动切菜机控制方法，其特征在于：其包括以下步骤：
步骤S1：用户将食材放入所述入料口(1)，所述食材经过所述入料口(1)落入所述砧板平台(53)上；
步骤S2：所述传感总成(22)感测所述食材的食材参数并将所述食材参数传输至所述控制主板(21)；
步骤S3：所述控制主板(21)通过神经网络算法计算所述食材参数，得到并保存包括表面纹理、颜色、三维体积、形状和气味在内的食材特征信息；
步骤S4：所述控制主板(21)将所述食材特征信息与已储存的食材特征信息或云端的食材特征信息对比以判断食材品类，若判断出食材品类，则传输食材品类信息至所述控制显示屏(23)；若未判断出食材品类，则通过所述控制显示屏(23)告知用户，根据用户的指示确定食材品类；
步骤S5：所述控制主板(21)根据食材品类判断刀具切削力是否大于所述食材的硬度，若刀具切削力大于所述食材的硬度，则根据食材的硬度设置所述切片组件和所述切丝组件的运转模式；若刀具切削力小于所述食材的硬度，则根据食材的硬度设置所述切片组件和所述切丝组件的运转模式，并通过所述控制显示屏(23)告知用户切菜机可能损坏；
步骤S6：用户通过所述控制显示屏(23)向所述控制主板(21)发送包括切片厚度和/或切丝厚度在内的操作指令；
步骤S7：所述传送组件先后将所述食材输送至所述切片组件和所述切丝组件，所述切片组件和所述切丝组件根据步骤S5中的运转模式以及步骤S6中的操作指令分别对食材进行切片处理和/或切丝处理；
步骤S8：所述传送组件将处理完毕的所述食材输送至所述储料盒(6)，所述传送组件、所述切片组件和所述切丝组件复位，用户从所述储料盒(6)将其取走，切菜结束。
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