CN117177693A - 用于食品的循环制备的机器人系统 - Google Patents

Abstract

一种用于制备分层食品的机器人系统包括：具有行进通过配备的加载和卸载区域的智能工作构件的运输器子系统，在该加载和卸载区域的操作区域内，是用于储存和供给基料的设备和与其相邻的食品初级处理子系统。储存和供给设备被配置为具有用于基料的旋转操纵器机构的自动制冷单元的形式，该旋转纵器机构与用于拾取和供给基料到工作构件的活动表面的集成设备组合，以供所述座的后续烹饪处理。不同系统的组合工作由连接到中央服务器的智能设备控制，从而提供高速、无故障和精确的配料施加。

Description

用于食品的循环制备的机器人系统

技术领域

本发明涉及具有由智能高级设备控制的烹饪用工业机器人的统一网络的高科技竞争设备的领域，这些智能高级设备被编程配置为控制从属系统，该高科技竞争设备的累积任务是获得主要为分层结构的即食食品，诸如三明治、汉堡包、黄油面包、馅饼、春卷、比萨饼、沙拉等。

背景技术

WO18165105(在2018年9月13日公开的IPC A23L 5/10；以下称为[1])公开了以操纵辅助机器人的形式实现的自动厨房系统。

从[1]已知的烹饪辅助机器人面向工业条件下的操作，并且能够作为执行各种烹饪任务的辅助单元，并且通常在专业厨师的直接监督下使用。

该烹饪机器人的主要任务是其对预制菜肴的部分或完全自动化的可能性的技术适应性。

在与本发明共同的技术方面，应当注意含有以下方面的目的：烹饪菜肴的制备过程的完全或部分自动化；以及存在适于执行由计算机处理器控制并且特别是与烹饪成分的移动、它们的处理以及成品向直接消费者的随后传送相关联的某些烹饪操作的自动操纵器机构。

从[1]已知的辅助机器人的自动操纵器机构包括：模仿人手并且能够执行由于传感器单元的存在而变得可能的抓握和其它触觉动作的操纵器；监测烹饪动作的多个视频监测照相机；和直接确保操纵器的移动的控制器。同时，用于控制辅助机器人的操作的处理器具有允许编程并且因此基于订单的特性、食谱本身的特性和关于可用厨房设备的信息以及从视频监测照相机传送的数据调整操作的智能特性。

应当考虑到，从[1]已知的系统具有辅助目的，并且实际上并非用于自主独立操作，原因是它需要服务员的持续监测，这些服务员有义务监测烹饪操作的进度，在需要时对操作进行手动调整和更改，并且及时补充可消耗食品材料。所有这些反过来不允许将该系统完全识别为可以在没有外界帮助的情况下长时间运行的一些类型的自动系统。

并且，从[1]已知的系统具有有效行作的狭窄操作范围，原因是现有设备被专门设计为根据统一特定算法进行操作，然而，该统一特定算法可能经受生产变化和调整，但仍然具有主要面向抓握物体、在可能翻倒的情况下保持它们以及将它们传送到邻近地点进行进一步处理的狭窄动作概况。

US2020268210(在2020年8月7日公开的IPC A47J 44/00；以下称为[2])公开了自动厨房系统。

从[2]已知的厨房系统暗示了对可用食品成分进行自动控制的可能性，包括为了获得各种内容物的高质量即食菜肴对其储存、传送和分配的能力。

应当注意，将食品成分从临时储存场所传送和分配到厨房用具进行进一步处理的过程也是自动化的，并且存在实现这一点的专门控制算法。另外，食品成分的内部移动由车辆完成，而组装和分发过程也完全自动化。

鉴于从[2]已知的系统具有这样一种设备的事实实施现有互连功能库的实现，即，该设备通过使用专用软件和硬件启动涉及与收集必要的烹饪坯料相关的数个自动化烹饪生产过程的互连生产循环，这些生成过程包括它们的后续处理及其用某些成分的补充、通过车辆进行部分成品的生产移动、以及将成品自动供给到最终用户。

从形成本发明概念的基础的[2]已知的烹饪系统的重要特征，应被视为用于移动食品的智能系统，该系统包括在结构上适于运输食品容器的车辆沿其移动的一组轨道、以及停靠点、充电元件和用于切换轨道的组件。

并且，从[2]已知的系统提供用于以用于存储多个容器的隔间临时存储食品成分的设备、用于激活容器的设备以及用于传送食品成分的设备。

从[2]已知的自动化厨房系统显著降低劳动力成本，并且同时生产持续高质量的食品。

应当注意，从[2]已知的系统是以单独房间的形式从外部制成的，该房间具有人员通道，该通道是允许放置和组合设备并且出于定期检查和维护的目的为人员提供自由访问的体积封闭型外壳块。因此，该对象可以被表征为某种类型的可以成功的自主生产系统。然而，它在服务市场上的应用范围似乎是有限的，原因是当不可供普通人观看的烹饪系统被安装在餐厅餐饮店时，由于它们不能激发消费者对产品质量的信心，因此它们是低效的。因此，有限访问的后台设施可能是其安排的合理选项，并且销售得到的产品的实际选项可以既包括当地食品店，也包括需要通过快递服务交付产品的外部食品店。

还应注意，从[2]已知的系统主要面向工业规模使用。就其结构而言，它是包括大量相互作用的独特机构的复杂的多级机器人结构，而它们中的许多具有实验性的未经验证的结构和连接，这将对系统的操作产生负面影响，并且为了对设备的操作进行调整或者改变单个单元的设计，需要技术干预。因此，这种技术干预与停止生产周期并因此与失去竞争优势直接相关。

CN 112273986(在2021年1月29日公开的IPC A47J 44/00；以下称为[3])公开了自动烹调系统。

从[3]已知的自动系统的制成类似于可以放置在室外和室内并且适用于销售饮料、零食、巧克力棒和其它类似产品的自动售货机。然而，在这种情况下，交易概念没有规定销售工厂产品，而是直接生产并且随后销售由预先加载并且储存在单独单元中的许多成分制成的食品。

事实上，从[3]已知的系统是具有外壳设计的相对紧凑的多功能系统，借助于该外壳设计，能够主要从即食食品区段订购某种食品，并且订购的食品将在客户在场的情况下生产，并且在支付该服务费用的情况下被分发。

这种生产机器在自动模式下操作，其操作由具有适当软件的计算机设备支持。更具体地，计算机设备提供用于传送食品成分的互连组件、用于移动制备产品的组件、处理设备、致动器以及用于成品向通过验证过程的特定消费者的传送和发放准备的组件的软件控制。

该生产机器的显著特点是其相对紧凑的尺寸和高生产率以及被设计为去除在当制备食品时采取的热动作过程中产生的烟雾的子系统的存在。另外，还提供将允许该烹饪机在建筑物内和室外均安全运行的烹调烟雾净化系统。

从[3]已知的分析系统的不可否认的优势是，创造相对有前景的零售贸易概念，该零售贸易概念允许在可以位于街道、建筑物、地铁、交通路口以及其它地方的自动售货机中烹调热食品，这通过避免作为快餐连锁店的整体特征的排队来节省时间，并且，由于这种生产机器自主运行，不占用太多空间，不需要服务人员的持续存在，从而最大限度地降低了其维护成本，而在市场经济中，这会降低价格，因此，这可能节省资金。

另一重要且已提及的特征应被视为具有相对紧凑的尺寸并且同时具有高性能，这是通过放置在内部和外部的设备来确保的，反过来，通过最大限度地利用可用空间，设备相对于机身最佳地分散。

然而，该概念并非没有缺点，它们表现在以下方面。

应当注意，这种自动售货机更有可能因产品盗窃或出于流氓动机而被损坏，原因是在许多情况下，这些设备都在街上，因此没有人看管。

这些自动售货机可以引起用户的极大兴趣，这可以引起这种类型的服务的需求增加，并因此需要对自动售货机进行密集操作。作为结果，这将导致食品原材料的消耗增加，这可能在不合时宜的时刻结束并且在服务人员到来之前停止生产过程。

在该烹饪机中最大限度地利用空闲空间可能导致无意中混合食品成分，并因此会违反烹调食谱。商品街区也可能受到侵犯，并且，作为结果，气味将混合，这将导致技术流程的违反和产品质量的实际下降。另外，位于机身外侧的技术设备，包括用于储存食品成分的容器，可能受到外部大气的影响，并因此可能在其截止日期前损坏。

发明内容

本发明的技术问题是创建在商业上有前途的自动烹饪系统，该系统具有高生产潜力和改进的技术和操作性能、机器人部件，并且在结构上适用于在工业体积和冷却条件下制备主要分层的即食食品。

解决上述技术问题的本发明的技术结果是上述的用于设计技术上有前途的有竞争力的烹饪生产系统的目的的实现，该系统具有显著的功能余裕并以自动循环模式运行，这允许获得具有高质量、高速度、无误差和精确食品成分施加的高需求的即食食品。

现有技术问题和上述技术结果用于在冷却条件下制备分层食品的机器人烹饪系统实现，该系统包括具有行进通过配备的加载和卸载区段的智能工作构件的运输器子系统，在该加载和卸载区段的操作区域内，布置有用于食品或非食品基料的储存和初级供给设备以及与储存和初级供给设备相邻的食品制备子系统。储存和初级供给设备被配置为具有针对食品或非食品基料的旋转操纵器机构的自动制冷单元，该旋转操纵器机构与用于拾取和初级供给食品或非食品基料到工作构件的活动表面以供基料的后续烹饪处理的集成设备组合。食品制备子系统向相应的食品或非食品基料提供计算的使用食品成分的逐层递送，并因此被配置为一组的配料和分配单元，这些配料和分配单元的一部分具有用于处理和释放食品成分的单独设备，而其另一部分被组合成相对于彼此界定单元、通过使用在被定位于需要的单元的情况下被激活的共用处理和释放设备提供食品成分的配料界定提取的单个单独对象。涉及的子系统的复杂操作由连接到中央服务器的智能设备控制。当各食品或非食品基料的烹调循环完成时，智能设备向布置在加载和卸载区段的端部区域中的用于传送实际制备的食品的组件发送控制信号，并且将实际制备的食品传送到用于临时存储和发放可能包装的即食食品的集成子系统，该集成子系统与包装设备互连。可能包装的即食食品随后主要在加热状态下进入进给(intake)区域，如果验证过程成功完成，则为消费者激活该进给区域。

根据本发明的最有前景的实施例中的一个，二坐标承载台座被用作运输器系统的智能工作构件，并且被配置为沿着铺设在支撑组件上的配备的梁移动。

如果二坐标承载台座包括具有安装在其上的工作平台的支撑，则最优选工作平台被配置为在纵向和横向方向上移动。

本发明的这样的一个实施例是可能的，即，运输器子系统包括配备的运输器设备，该运输器设备具有用作智能工作构件的环形带。

根据本发明的最合理的实施例，单个单独对象具有圆形横截面。

根据本发明的有前景的实施例的二坐标承载台座可以配备有数字产品质量监测工具。

根据本发明的特定实施例，数字产品质量监测工具通常实现为照片和/或视频照相机。

在本发明中使用的智能设备被配置为分析来自产品质量监测工具的输入图像，并且，在产品不完全符合基准的情况下，生成激活旨在消除产品的缺陷的设备的必要操作模式的编程命令信号。

另外，智能设备被配置为通过将接收的图像与加载的基准图像进行比较分析接收的图像，并且在结果不令人满意的情况下，生成并且发送用于撤回低质量产品的命令信号，该撤回由配置在运输器子系统的加载和卸载区段内的致动元件实现。

根据系统的最可能的实施例中的一个，冷却条件由创建冷却封闭空间的可能性的箱子提供，在该封闭空间内，主设备和辅助设备被布置在一起。同时，盒子通常是透明的，并且适于在内部发生的产品制备过程的视觉概览。

也可能存在系统的这样的建设性实施例，即，由于存在用于主生产设备的自主单独配置的冷却系统，因此，提供冷却条件。

在加载和卸载区段内，允许安装用于倾倒用于制备面粉和烘焙基料(煎饼、华夫饼、皮塔面包、汉堡包等)的面团的配料设备。配料设备是用于储存面团的给定体积的罐(由玻璃、不锈钢或其它材料制成)，配有面团供给阀和用于在非食品基料上分配面团的设备(分配器)，该非食品基料具有圆形旋转功能并由电动机控制。

在加载和卸载区段内，还允许安装用于烘焙产品的烤箱。

系统的特定实施例意味着，用于去除从制备的产品散发的气味的排气设备被布置在加载和卸载区段的操作区域内。

自动制冷单元通常为圆柱形形状。

根据开发的发明概念，人们注意到用于循环生产相对快速制备的即用产品的机器人系统。该系统具有显著的基本特征，包括系统在冷却环境中的操作条件、系统中互连设备的结构分散以及系统操作的独立性和自主性，该系统操作伴随着通过使用一组可编程工业机器人工具执行的生产周期的完全自动化，为了最终获得以逐层施加食品成分为特征的高质量即食产品，该可编程工业机器人工具在结构上和程序上被配置为执行烹饪动作和操作。

对现有技术做出重大贡献并且基本上定义待申请专利的主题的、用于逐步生产分层烹饪产品的机器人系统的基本设计特征如下：相对紧凑地分散在免受外部影响的一个冷却的生产区域中的自动化和功能互联设备的良好运行。该设备包括用于产品的有限存储和初级供给的子系统、运输器系统，该运输器系统用于出于烹饪处理的目的移动食品或非食品基料以供随后可能传送到包装设备并且最终到被配置为加热产品并临时存储它们的分配设备，然后，产品被直接传送到已经成功通过验证程序的消费者。

从发明概念和实现必要的积极结果的角度来看，应当注意连接到中央控制服务器的智能设备的存在，它从该中央控制服务器接收关于准备特定订单的需要的信息。由于在结构上适用于烹饪过程的附属的功能互连的编程机器人设备，因此食品根据订单的特征被制备，并且进行单独的烹饪处理，然后送到食品的消费者。

在技术术语中，重要的是要强调，分散在一个生产冷却区域中的互连和相互作用的生产设备部件组(其显著部分是由智能设备控制并且在功能上适于以及被编程配置为执行必要的烹饪过程的机器人工具，该烹饪过程特别是与通过捕获和移动产品、补充配料并且最终分配给消费者来供给产品相关)的存在，创造了包括创新性操纵器设备的某种类型的有机、有前景、技术完美结构，该结构可以极大地简化工作并且提高处理产品订单的速度，从而确保所有相关生产阶段的移动无误差且像机器一样准确。这反过来允许系统在没有服务人员控制的情况下长时间自主工作，并且，作为结果，对于该技术对高质量生产烹饪产品的市场的商业成功实现，存在显著的竞争优势和进一步的先决条件。

应当注意，用于产品组分的储存和初级供给的设备(被配置为与现有的旋转操纵器机构组合的自动圆柱形制冷单元，该操纵器机构与用于拾取产品并将产品初级供给到烹饪处理线的自动设备组合)，创建经工效学意义上调整的系统技术区段，为了优化有效占据可用体积的产品的空间位置，该技术区段能够使用可用的旋转过程和圆柱形配置。这肯定具有积极影响并且增加生产潜力，同时保持高产品质量和高产量的平衡。

另外，应当注意，由于单独设计的配料和分配单元组包括组合成单个单独对象的单元的单独部分，该单个单独对象为了通过使用共用于对象并且在它被定位于需要的单元的情况下被激活的处理和释放设备提供食品成分的配料界定提取而界定相对于彼此包含于其部件中的单元，因此可以创建用于优化和合理使用可用食品原料的有利条件，同时增加食品成分的含量和种类并且保持烹饪系统的先前有条件建立的生产维度。

因此，考虑到其特性和技术特征，上述提出的用于分层烹饪产品的分步生产的机器人生产系统的建设性实现形成了足以完成以下过程的一组特征：(i)实现上述技术结果，该技术结果包括设计具有显著功能余裕并在自动循环模式下操作的技术上有前途的竞争性烹饪生产系统，该生产系统允许获得具有高质量、高速度、无误差和精确食品成分施加的高需求的即食食品；和(ii)解决创建有前途的自动烹饪系统的现有技术问题，该系统具有高生产潜力和改进的技术和操作性能、机器人部件，并且在结构上适于在工业体积和冷却条件下制备主要分层的即食食品。

附图说明

图1表示生产系统的框图；

图2表示食品或非食品基料用于其烹饪处理的传送时的储存和初级供给设备；

图3表示生产系统的俯视图；

图4表示用配料补充食品基料的食品制备系统的实施例；

图5A和5B表示具有智能工作构件的运输器系统，即，图5A表示运输器系统的侧视图，图5B表示运输器系统的俯视图；

图6表示包装设备的实施例；

图7表示用于产品的临时存储和发布的子系统的实施例。

具体实施方式

本发明由特定的示例性实施例解释，然而，这些示例性实施例不是唯一可能的，但清楚地表明，指定的一组基本特征允许实现上述技术结果以及解决现有技术问题。

这些附图表示提出的机器人生产系统的以下部分和要素：

1-智能设备；

2-自动制冷单元；

3-用于拾取和初级供给食品或非食品基料的设备；

4-储存的食品或非食品基料的行；

5-二坐标承载台座；

6-加载和卸载区段；

7-数字视频照相机；

8-配料和分配单元；

9-肉糜制品的专用配料和分配单元；

10-冷冻半成品的专用配料和分配单元；

11-用于处理和释放食品成分的单独设备；

12-用于形成肉排的机构；

13-用于热处理肉排的设备；

14-用于将肉排馈送到食品基料的机构；

15-用于去除低质量产品的致动元件；

16-箱子；

17-抗菌紫外线辐射组件；

18-包装设备；

19-用于传送形成的产品的组件；

20-用于储存和发放成品的子系统；

21-用于与消费者交互的交互式屏幕；

22-成品进给区域；

23-食品或非食品基料；

24-即食产品；

25-旋转操纵器机构；

26-用于推动食品或非食品基料的机构；

27-用于食品或非食品基料的初级供给的开口；

28-梁；

29-用于食品或非食品基料的初级加载的门；

30-活塞推动器；

31-单个独立对象；

32-分割件；

33-共用处理和释放设备；

34-具有用于旋转的驱动器的电动机；

35-支撑；

36-工作平台；

37-金属支撑；

38-伺服器；

39-重量传感器；

40-具有螺纹对和转速计的轴承设备；

41-移动元件；

42-包装片材；

43-活塞；

44-压力推动器。

提出的用于逐步生产分层烹饪产品的机器人生产系统包括运输器子系统，该运输器子系统具有通过配备的加载和卸载区段6行进的智能工作构件。二坐标承载台座5被用作运输器系统的智能工作构件，并且，它被配置为沿着布置在加载和卸载部分6上的配备的梁28移动。

在加载和卸载区段6的操作区域内，存在用于储存和初级供给食品或非食品基料23的设备以及与所述设备相邻的食品制备子系统。同时，用于储存和初级供给食品或非食品基料23的设备被配置为具有圆柱形形状的自动制冷单元2以及移动食品或非食品基料23所需的旋转操纵器机构25。该旋转操纵器机构25与用于拾取和初级供给食品或非食品基料23的集成设备3组合，该食品或非食品基料23作为结果到达二坐标承载台座5的活动表面，用于它们随后的烹饪处理。应当注意，如已经指出的那样，拾取和初始供给设备3与制冷单元2集成，并且包括具有活塞推动器30的推动机构26，该推动机构26通过开口27将食品或非食品基料23取出，以作为工作平台36的外表面的二坐标承载台座5的活动表面上的食品或非食品基料23的初级供给。工作平台36被配置为在纵向和横向方向上移动。

使得食品制备子系统具有计算食品成分在相应的食品或非食品基料23上逐层发放的可能性，并且食品制备子系统被配置为一组的配料和分配单元8，该配料和分配单元8的一个部分具有用于处理和释放食品成分的单独设备11，并且，其另一部分组合成单个独立对象31。单个独立对象31相对于彼此限定单元8，从而通过使用共用的处理和释放设备33提供食品成分的定量限定提取，该共用的处理和释放设备33在它定位于所需的单元8的情况下被激活。

该食品制备子系统还可包括特殊设计和用途的配料和分配单元9以及10，使得特殊单元9被设计为用于肉制品的分配和研磨，而特殊单元10主要用于冷冻半成品的分配。

所有可用系统和子系统的复杂操作由连接到中央服务器的智能设备1控制，该智能设备1在完成各食品或非食品基料23的烹调循环后，将控制信号发送到布置在加载和卸载部分6的端部区域内的用于传送实际形成的产品的组件19，并且将实际形成的产品传送到用于暂时存储和发放可能封装和即食的产品24的集成子系统20，该集成子系统20与封装设备18互连。随后，可能封装和即食的产品24通常在加热状态下进入进给区域22，如果验证过程成功完成，则为消费者激活该进给区域22。

二坐标承载台座5通常配备有数字视频照相机7，作为其结果，智能设备1能够分析来自它的图像。这使得能够例如在产品不完全符合基准的情况下生成激活旨在消除产品缺陷的设备操作模式的某些命令信号。并且，通过分析图像并将它们与基准图像进行比较，智能设备1可以在不令人满意的结果的情况下产生用于去除低质量产品的指令信号，该去除由布置在加载和卸载部分6内的致动元件15实现。

提出的用于分层烹饪产品的分步生产的机器人生产系统可以实现如下。

应当注意，本发明的以下描述的目的不是将其限于特定的实现和实施例，而是覆盖不超出所附权利要求范围的所有可能的添加。

提出的生产系统的生产过程由作为现代计算机处理器的智能设备1控制，其中，设备连接到中央服务器并且连接到因特网或类似的数据网络。

智能设备1具有提供关于传入订单和生产系统的所有设备的操作的信息传送的软件。

能够订购特定的分层烹饪产品(三明治、黄油面包、馅饼、春卷、披萨、沙拉等)，如果需要，还通过使用连接到因特网的任何电子设备(智能电话、平板机、电子手环、计算机、膝上型计算机等)选择其填充和烹饪特征，或者它可以通过使用被设计为与消费者交互的交互屏幕21直接在现场进行。订单是关于产品类型的电子信息的形式，并且它还可以包含关于产品类型、填充、成分、烘焙时间等的信息。

在接收信息信号后，智能设备1通过软件算法和形式对其进行处理，并且随后控制系统的设备的特定操作模式，以制备特定的烹饪产品(三明治、夹心面包片、馅饼、春卷、披萨、沙拉等)。同时，中央服务器的数据库包含用于制备各种分层烹饪产品的许多程序、以及用于正确选择食品或非食品基料23的算法、必要食品成分的供给、烹调模式和特征、用于包装食品并将其直接发放给消费者的选项。

在提出的生产系统中，可以使用各种食品成分，这些食品成分被存储在配料和分配单元8中。也可以使用分别包含肉糜成分和冷冻肉半成品的特殊单元9和10。

作为食品基料，通常使用作为烹饪产品的基本要素的面包卷、切片面包、皮塔面包以及其它面粉制品。

作为非食品基料，通常使用披萨、馅饼的基料、面包卷和汉堡和三明治用面包的容器、沙拉、汤和主菜的盘子，这些基料由允许与食品接触的材料制成并且可以进行热处理(聚合物、塑料、不锈钢等)。

食品或非食品基料23以规则的间隔通过向外打开的门29被放置到圆柱形的自动制冷单元2中，并且在其中被放置在旋转操纵器机构25的顺序堆叠的架子上，该旋转操纵器机构25被布置为绕中心竖直轴旋转，由此以食品或非食品基料23形成几个竖行4。

在中央服务器接收关于某个产品的订单的信息后，它将关于订单的信息传送到智能设备1，该智能设备1通过使用软件算法生成启动生产系统的操作的命令。作为结果，食品或非食品基料23借助于集成的拾取和初级供给设备3被馈送到二坐标承载台座5以进行进一步处理，该拾取和初级供给设备3的推动机构26通过其活塞推动器30将当前所需的食品或非食品基料23移动到开口27中，工作平台36部分地从外部穿过该开口27。食品或非食品基料23被放置在工作平台36的活动表面上。应当注意，推动机构26被配置为静态支撑元件，该静态支撑元件被安装在与开口27相对的机构25的中心柱上。

在制冷单元2中形成行4的所有食品或非食品基料23与旋转操纵器机构25的某个搁架相关联，并且，关于这一点的信息被存储到中央服务器的数据库中。

因此，制冷单元2的拾取和初级供给设备3将食品或非食品基料23输送到进一步处理所需的生产现场，同时软件将食品或非食品基料23与接收的订单进行比较，并且根据需要选择它们中的一个用于制备分层甜食产品(三明治、夹心面包片、馅饼、春卷、披萨、沙拉等)，该分层甜食产品在二坐标承载台座5的工作平台36上逐渐移动到主要生产烹饪阶段。

在拾取和初级供给设备3已经将食品或非食品基料23传送到二坐标承载台座5之后，为了用分别存储在配料和分配单元8以及特殊配料和分配单元9和10中的食品成分逐层补充，智能设备1通过使用软件算法指示二坐标承载台座5在加载和卸载部分6内沿着梁28移动一定距离以穿过它。由于二坐标承载台座5被安装在梁28上并且包括伺服器38和具有螺纹对和转速计的轴承设备40，因此这种操作是可能的。

数据被预先存储到智能设备1中，该数据包括各配料和分配单元8与用于处理和释放食品成分的单独设备11的动作区域的开始的坐标，包括所有特殊配料和分配单元9和10与它们的用于将成分供给到食品或非食品基料23的机构14。考虑到这一点，通过向伺服器38传送命令以使二坐标承载台座5沿着梁28向前或向后移动，智能设备1将食品或非食品基料23输送到要在基料上施加这种或另一种食品成分的位置。

配料和分配单元8被配置为容器，而其用于处理和释放食品成分的单独设备11可以用不同的设计制成。因此，用于处理和释放食品成分的单独设备11的制成可以采用具有磨碎器的分配器的形式、具有刀具的分配器的形状、成形为锥形破碎机的分配器的形式以及蠕动泵的形式。

在本发明中，配料和分配单元8的一部分被组合成单个独立对象31，该单个独立对象31通过可用的分割件32相对于彼此界定它们，并且借助于在它被定位于希望的单元8的情况下被激活的共用处理和释放设备33提供食品成分的配料的界定的提取。在这种情况下，设备33也被制成为各种配置的分配器的形式(具有磨碎器的分配器、具有刀具的分配器、蠕动泵形式的分配器等)。并且，单个独立对象31本身被安装在配料和分配单元8和5之间的一个行中，并且是具有三维形状的盘形主体元件，该盘形主体元件的工作部分(被分割件32分开的部分)被配置为围绕中心轴线旋转。

在食品制备系统中使用的特殊配料和分配单元9和10也被配置为具有盖子的容器，并且用于竖直堆叠成行的肉糜制品和冷冻半成品。这些单元在功能上连接到用于形成肉排的机构12、用于热处理肉排的设备13以及用于将肉排供给到产品基料23的最终机构。同时，用于形成肉排的机构12被配置为成型设备，该成型设备的工作部件被配置为覆盖肉糜，执行其部分划分，并使处理后的块具有圆盘状形状。用于热处理肉排的设备13被配置为具有上面放置肉排的煎炸表面的围栏区域，并且煎炸表面本身被工作刀片分成各区段，为了使肉排进入通常被配置为可以在结构上直接(没有中间连接)连接到特殊配料和分配单元10的受控质量分配器的供给机构14，该工作刀片在肉排准备好时翻转并移动肉排到调节阀。

布置在单个单独对象31中的配料和分配单元8以及专用配料和分配单元9和10，可以配备有温度传感器、重量传感器、体积传感器等，它们又连接到智能设备1，并且在任何参数(湿度、温度、细菌含量等)劣化的情况下向其传送相应的信号，或者传送关于将成分应用于处理的食品或非食品基料23的充分性的信号。

用于处理和释放食品成分的单独设备11、共用处理和释放设备33以及肉排馈送机构14也连接到智能设备1，它们从智能设备1接收指示某成分应施加到特定食品或非食品基料23的量的命令。

食品制备子系统的主要生产设备被竖直悬挂，这允许利用重力的作用以将配料向下推，即推到加载和卸载部分6的操作区域。

在用食品成分逐层编程补充基料的过程中，上面有食品或非食品基料23的二坐标承载台座5沿着两个梁28前后移动，并且停在用于处理和释放食品组分的必要的单独设备11下方，可能停在共用处理和释放设备33下方，并且可能在肉排馈送机构14下方。然后，来自伺服器38的信号进入智能设备1，作为其结果，它指示必要单元8开始施加食品成分的过程，由此使食品或非食品基料23接收某个类型的某种成分的产品层。同时，需要注意，当由布置在独立对象31中的单元8接收命令时，该单元被定位于公用处理和释放设备33(通过旋转独立对象31的工作部分)；只有在那之后，才施加食品配料层。

为了实现食品成分的最佳定位和精确施加，上面放置食品或非食品基料23的工作平台36被配置为在纵向和横向上独立移动。

另外，需要指定包括上面安装带有金属支撑37的工作平台36的基料35的二坐标承载台座5的设计，在该二坐标承载台座5上，已堆叠食品或非食品基料23。二坐标承载台座5被配置为沿着两个梁28来回移动。工作平台36被配置为在横向和纵向上执行独立移动，以及围绕其轴旋转，对于该轴使用伺服器38以及具有螺纹对和转速计的轴承设备40。

通过使用由此配置的二坐标承载台座5，确保施加食品成分层的高质量和准确性，同时这些层可以被施加到食品或非食品基料23的整个表面以及被施加到其单个部分，这确保对食品或非食品基料23的表面的涂敷的保证和控制。

在二坐标承载台座5的工作平台36下安装重量传感器39，通过该重量传感器39能够在每次操作之后向智能设备1发送关于施加到食品或非食品基料23的某种成分的量的信息，并且如果该量不符合标准，如果需要，则智能设备1指示期望的单元8，9或10向食品或非食品基料23补充内容。

在将所有必要的成分施加到食品或非食品基料23上并且产品基本上被烹调(实际上准备好)之后，如果通过由消费者在下订单阶段预先建立的特定制造周期提供，则二坐标承载台座5上的产品穿过包装设备18，产品在该包装设备18中被包装。然后，通过使用用于传送形成的产品的组件19，包装的产品进入用于存储和发放成品24的子系统20。如果产品没有进行包装，则它们立即进一步通过加载和卸载部分6而不进行包装，并且还通过用于将形成的产品传送到用于存储和发放成品24的系统20的组件19被传送。

包装设备18的设计如图6所示，并且实际上是由智能设备1控制并且包括带有包装片材42的支撑的块系统，在该包装片材42上，通过片材42的可移动元件41，从所有侧面放置和包装补充了配料的食品或非食品基料23。可移动元件41由于活塞系统的受控动作而包裹产品，该活塞系统被布置在支撑下方并且包括具有压力推动器44的一组活塞43。

用于拾取和传送形成的产品的组件19被配置为夹持活塞推动器，如前所述，该活塞推动器可以控制几乎成品到用于存储和发放成品24的子系统20的接收区域的传送。

如有必要，通过用于将形成的产品传送到用于存储和发放成品的子系统20中的组件19到达的形成的产品具有加热的可能性，如果产品含有冷冻成分或其配方需要加热，或者这是在下订单阶段形成的先决条件，则使用该加热。出于该目的，用于储存和发放成品的子系统20具有加热元件，并且在结构上意味着存在竖直取向的运输器类型的设备，该竖直取向的运输器类型的设备基于在具有交替货架的闭环中移动的柔性工作构件，成品24被放置在该货架上。通过向上或向下移动，基于来自智能设备1的命令根据先前下达的订单，成品被供给到进给区域22中。

在提出的烹饪系统的本实施例中，通过箱子16提供用于制备食品的冷却条件，该箱子16创造了冷却(包含制冷设备)封闭空间的可能性，在该封闭空间内，主要和辅助设备部件被放置在一起。

如有必要，成品24可以在子系统20中被储存一定时间，直到它被发放给客户。

同时，在产品(三明治、夹心面包片、馅饼、春卷、披萨、沙拉等)被制备后，智能设备1向中央服务器发送命令，该中央服务器在客户的移动设备、计算机、平板机、膝上型计算机上向客户发送通知，或以其它方式通知客户，包括通知操作者该产品已经准备好并且要被传送到特定客户。

如果订单是通过因特网远程下的，则接收的通知包含密码，该密码允许识别顾客，为此，顾客走近成品进给区域22，在被配置为与顾客交互的交互式屏幕21上输入该代码，或者将移动设备带到子系统的读取器并且示出从中央服务器接收的QR码。

安装在智能设备1上的程序识别客户，并且激活已接收根据他/她的订单预先选择的产品的成品进给区域22的开口。因此，客户可以从子系统20的外部接收由他/她订购的产品。

智能设备1的软件被配置为跟踪产品准备就绪时间，该时间在确认订单时被指示给客户，并且向客户发送关于订单准备就绪及其存储时段的通知。如果在订单准备就绪的通知之后经过指定的存储时间，则订单进入“未选择”状态，并且由流程操作员在维护该系统期间进行处置。

因此，已经确定，分散在一个生产冷却区域中的互连和相互作用的生产设备部件组(包括由智能设备1控制的烹饪机器人)的存在，创造了具有创新性操纵器设备的某种类型的有机、有前景、技术完美结构，该结构可以大大地简化工作，提高处理产品订单的速度，确保所有相关生产阶段的移动无误差且像机器一样准确。所有这些反过来又允许系统在没有服务人员控制的情况下长时间自主工作，同时保持产品的质量和新鲜度。作为结果，对于这项技术在世界市场上的商业成功实现，存在显著的竞争优势和进一步的先决条件。

从技术角度来看，应当注意，用于食品或非食品基料23的储存和初级供给的设备(以圆柱形的自动制冷单元2和与用于在烹饪处理线上拾取和初级供给产品的自动化设备3组合的旋转操纵器机构25的形式制成)创建从工效学意义的角度被验证并且能够为了优化有效占据可用体积的产品的空间位置使用可用的旋转过程和指定的圆柱形配置的系统的技术区段。这肯定具有积极影响并且增加生产潜力，同时保持高产品质量和高产量的平衡。

另外，通过使用被组合成相对于彼此界定包括在其组成中的单元8的单个单独对象31的一组单独设计的配料和分配单元8并且通过使用在它被定位于需要的单元8的情况下被激活的共用处理和释放设备31提供食品成分的配料界定提取，可以创建用于优化和合理使用可用食品原料的有利条件，同时增加食品成分的含量和种类并且保持烹饪系统的相同条件建立的生产规模。

应当注意，二坐标承载台座5包括数字视频照相机7。在二坐标承载台座5的移动过程中，数字视频照相机7向智能设备1传送关于在施用各配料之前和之后的食品或非食品基料23的外观的信息。此外，实施外来和不可接受物体的存在的视频监测。如果智能设备1的软件确定食品或非食品基料23的低质量评级和缺点，例如配料层的不准确施加，则智能设备1在确定了该事实后，为了在可能的情况下校正所需的产品层，将能够命令二坐标承载台座5改变未处理的食品或非食品基料23相对于需要的单元8、9或10的位置。

如果确定不可接受的物体击中食品成分，则智能设备1立即激活对二坐标承载台座5的命令，以将低质量的食品或非食品基料23移动靠近致动元件15，以从系统去除它。致动元件15被布置在加载和卸载区段6内，并且被制成为配备有带止动件的活塞推动器的单独安装单元的形式，该活塞推动器将低质量产品移动到存储器中以进行不可回收的处置。在这种情况下，智能设备1向自动制冷单元2发送信号，以形成并供给新的食品或非食品基料23以供进一步处理，该新的食品基料或非食品基料23将取代被处置的一个。

所提出的生产系统可以配备有根据其设置定期或持续地处理设备中的细菌的抗菌紫外线辐射组件17。

另外，所提出的系统可以表现为固定的自动售货机、安装在车辆上的系统或包含用于移动的轮子的系统。

所提出的发明作为用于制备以层状结构为特征的即食食品的安全且技术先进的系统，将在公共餐饮领域得到广泛应用。

Claims (15)

1.一种用于在冷却条件下制备分层食品的机器人烹饪系统，包括：

运输器子系统，具有行进通过具有操作区域的配备的加载和卸载区段的智能工作构件，在该操作区域内，布置有用于食品或非食品基料的储存和初级供给设备以及与储存和初级供给设备相邻的食品制备子系统；

其中，储存和初级供给设备被配置为具有针对食品或非食品基料的旋转操纵器机构的自动制冷单元，该旋转操纵器机构与用于拾取和初级供给食品或非食品基料到工作构件的活动表面以供基料的后续烹饪处理的集成设备组合；

其中，食品制备子系统向相应的食品或非食品基料提供计算的使用食品成分的逐层递送，并因此被配置为一组的配料和分配单元，这些配料和分配单元的一部分具有用于处理和释放食品成分的单独设备，而其另一部分被组合成单个单独对象，该单个单独对象相对于彼此界定单元并且通过使用在被定位于需要的单元的情况下被激活的共用处理和释放设备提供食品成分的配料界定提取；

其中，涉及的子系统的复杂操作由连接到中央服务器的智能设备控制；

其中，当各食品或非食品基料的烹调循环完成时，智能设备向布置在加载和卸载区段的端部区域中的用于传送实际制备的食品的组件发送控制信号，并且将实际制备的食品传送到用于临时存储和发放可能包装的即食食品的集成子系统，该集成子系统与包装设备互连；

其中，可能包装的即食食品随后主要在加热状态下进入进给区域，如果验证过程成功完成，则为消费者激活该进给区域。

2.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，二坐标承载台座被用作运输器系统的智能工作构件，并且被配置为沿着铺设在支撑组件上的配备的梁移动。

3.根据权利要求2所述的机器人烹饪系统，其中，二坐标承载台座包括具有安装在其上的工作平台的支撑，该工作平台被配置为在纵向和横向方向上移动。

4.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，运输器子系统包括配备的运输器设备，该运输器设备具有用作智能工作构件的环形带。

5.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，单个单独对象具有圆形横截面。

6.根据权利要求2所述的机器人烹饪系统，其中，二坐标承载台座配备有数字产品质量监测工具。

7.根据权利要求6所述的机器人烹饪系统，其中，数字产品质量监测工具被实现为照片和/或视频照相机。

8.根据权利要求6所述的机器人烹饪系统，其中，智能设备被配置为分析来自产品质量监测工具的输入图像，并且，在产品不完全符合基准的情况下，生成激活旨在消除产品的缺陷的设备的必要操作模式的编程命令信号。

9.根据权利要求6所述的机器人烹饪系统，其中，智能设备被配置为通过将图像与加载的基准图像进行比较分析接收的图像，并且在结果不令人满意的情况下，生成并且发送用于去除低质量产品的命令信号，该去除由布置在加载和卸载区段内的致动元件实现。

10.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，冷却条件由被配置为冷却封闭空间的箱子提供，在该封闭空间内，主设备和辅助设备被布置在一起。

11.根据权利要求10所述的机器人烹饪系统，其中，箱子被制成为透明的，并且适于对在箱子内发生的产品制备过程的视觉概览。

12.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，冷却条件由用于主要生产设备的自主单独配置的冷却系统提供。

13.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，用于烘焙产品的烤箱被布置在加载和卸载区段内。

14.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，用于去除从产品散发的气味的排气设备被布置在加载和卸载区段的操作区域内。

15.根据权利要求1所述的机器人烹饪系统，其中，自动制冷单元具有圆柱形形状。