CN1489927A - 中式菜肴自动烹饪方法和一种智能自动烹饪器具 - Google Patents

Abstract

一种中式菜肴自动烹饪方法和智能自动烹饪器具，包括通过专业的菜肴加工厂，开发菜肴品种，设计烹饪工艺，预加工菜肴材料，将被加工好的材料按照烹饪工艺要求的顺序，定量装入安装有相关烹饪信息载体的专用菜盒中，向社会提供一种能够自动烹饪的盒式菜肴产品，把这种菜盒置入智能自动烹饪器具，由智能自动烹饪器具识别阅读烹饪信息，自动进行灶具点火、调温，下料，及晃勺、翻勺、搅伴操作，最后自动关机，完成自动烹饪，本发明在整个烹饪过程中，通过模拟人工手段，精确再现烹饪工艺设计人设计理念和操作手法，结构简便实用、造价低廉，操作方便，是一种大众普及型产品。

Description

中式菜肴自动烹饪方法和一种智能自动烹饪器具

技术领域：

本发明涉及菜肴烹饪特别涉及一种中式菜肴自动烹饪方法和智能自动烹饪器具。

现有技术：

目前，中式菜肴制作须首先经市场分别采购原材料，再对原材料进行整理、摘选、清洗、切削、涨发及熬汤、作芡的预加工，煎、炸、蒸、煮、熟处理，最后根据炒勺的加热程度，将原材料及辅料、调料、配料按顺序分别投入炒勺，通过适时操作炒勺，进行晃勺、翻勺、搅拌，烹饪过程时，操作者必须随时掌握烹饪时间，观察菜肴色泽、结合热源加热条件和操作经验，判断熟度适合后，切断热源，完成烹饪过程，由此可见中式菜肴制作过程程序繁琐、耗时费力，并要求操作人员具备一定的相关知识、经验，由于烹饪菜肴前期，原材料在预加工过程中，被加工材料各自形状不同，加工部位、加工内容不断变化，如果采用机械电气设备小批量完成预加工过程中摘选、整理、清洗、切削及其它相关工艺，其设备势必构造复杂、体积庞大，因造价和清洗困难而难以实现，由此限制了烹饪自动化的实现。

发明目的：

本发明的一个目的是：提供一种中式菜肴自功烹饪方法，通过设置专业菜肴加工厂，设计开发、加工各种菜肴品种，设计菜肴的加工工艺和烹饪工艺，按不同菜肴品种的加工工艺将加工好的材料按材料品种、材料数量和投料顺序装入专用菜盒，并在专用菜盒上安装包含有全部烹饪信息数据的信息载体，使大众一次便可购买到盒装的、带有该菜肴烹饪工艺信息的，某一菜肴品种的全部材料，或者是向市场提供一种盒式自动烹饪菜肴。

本发明的另一个目的是提供一种与上述专用菜盒相匹配使用的智能自动烹饪器具，其特征在于该器具能够识别阅读专用菜盒所携带的菜肴制作的信息，自动开关炉具，调整、控制炉具温度，掌握投料时间，模拟人工，对炒勺进行晃勺、翻勺、搅拌的烹饪操作，同时根据菜盒所携带的菜肴制作工艺信息，适时、适度打开专用菜盒，将各种材料由专用菜盒自动投入炒勺，进行自动烹饪，最后根据结束信号，关闭热源，完成菜肴自动烹饪过程。

技术解决方案：

实现本发明一个目的是，通过对传统菜肴烹饪方法的分析研究，在本发明实现自动烹饪菜肴过程设计时，将传统的烹饪过程归纳为预加工和烹饪操作两个过程，预加工过程从材料购买开始至烹饪投料前的全部淮备工作内容，烹饪操作过程指对整个菜肴烹饪过程中的直接烹饪过程，预加工工作由菜肴加工厂完成，烹饪操作过程由智能自动烹饪器具完成，同时利用相同加热条件、相同加热时间可使相同的被加热体，产生相对相同热量的原理，在固定加热条件的前提下，设计时序控制工艺，经以下工艺过程，完成预加工工作。

①加工工艺和烹饪工艺设计：制定对原材料进行整理、摘选、清洗、切削、涨发及熬汤、作芡的预加工，煎、炸、蒸、煮、熟处理的加工工艺，在炉温加热条件一定的条件下，制定包括菜肴各种原料、辅料、调料、配料、汤、芡的品种、数量和投放顺序的时间顺序加工工艺，制定自动点火、火候大小，各种原料、辅料、调料、配料、汤、芡的投料时间间隔，菜盒开启度，对炒勺进行晃勺、翻勺、搅伴的操作时间，炉温控制(大、小火候)及烹饪完毕关闭热源的烹饪工艺。

②信息载体：烹饪工艺采用可读信息载体记录，供智能自动烹饪器具识别阅读，控制其完成自动烹饪，以一种黑白印刷图形为例说明这种信息载体的工作原理，利用已知黑色和白色图形对光线不同反射率的原理，使用黑白图形分别代表开关两种状态，垂直方向设置信息类别，水平方向设置时序控制器的时间信息，或者是以上两种信息在对应角90度时分别设置，信号类别分别对应不同类别被控制电器设置信息，操作信息之间的时间间隔，用距离来表示，在相对开或关的控制点，标注相应表示开或关的黑白图形，使用市场销售的光电开关可方便的识别读出这些信号，使用这些信号去控制相关电器，达到自动控制的目的，同时使用其它光学、电学、磁学、感应学、图形、芯片技术的信号载体，均可作为本发明的信息载体，并按照自身结构的特点，即可以安装在菜盒上也可以和菜盒分离使用。

③专用菜盒及装盒：专用菜盒由流体原料盒、普通原料盒、框架、外壳、菜盒开启度信息载体、烹饪工艺信息载体组成，其中原料盒按排列组合方向分不同大小的多种规格，通过菜盒架自由排列组合在固定轴上，在菜盒架上对应原料盒安装开启度信息载体，原料盒下端的固定轴套，偏离盒体中心点设置，原料盒呈不平衡状态，装入外壳后由外壳控制原料盒平衡点，当盒架由外壳内被推出到某一原料盒全部脱离外壳后，该原料盒能自动发生翻转，将盒内物体倒入烹饪器具，原料盒装盒是将被加工好的菜肴材料，按照菜肴品种工艺规定的原料品种、原料数量装入原料盒，依照投料顺序由前向后，通过固定轴套固定在盒架上，将盒架装入菜盒的外壳内，最后在盒壳上安装烹饪工艺信息载体和装机方向标志，完成装盒，考虑到菜肴原料中，主料、辅料和调料、配料数量上的差异，为了减小菜盒体积，还可以采取按材料数量多少，分为两个独立的盒架，分别复合安装在一个菜盒外壳内，同时使用一组以上的投料控制装置分别控制投料操作。

通过设立专业的菜肴加工工厂，邀请烹饪名家、业内特长人士开发菜肴品种、设计烹饪工艺，以当前市场已知的厨房设备为主，建立生产线，对菜肴材料进行包括菜肴原材料摘选、加工、清洗、涨发、切、削，根据不同菜肴品种的不同要求制作汤、芡，分别对原材料进行煎、蒸、煮、炸的熟处理，调配调料、配料、辅料，将加工好的原材料按工艺要求，装入专用菜盒，在菜盒上安装烹饪信息载体、开启度信息载体和菜盒装机方向标志，由此向市场提供一种盒装的、能够自动进行烹饪的菜肴产品。

本发明另一个目的的解决方案是：提供一种与本发明方法匹配使用的智能烹饪器具，由信息识别阅读系统，投料系统，晃勺、翻勺、搅伴系统，加热炉具(以煤气灶为例)，炒勺组成。

①信息识别阅读：使用一种光电开关组成的扫描器，识别阅读包含烹饪信息内容的黑白图形，每个光电开关分别对应相应的信息图形垂直方向排列，安装在一个随时间变化，水平方向精确移动装置上，形成一个光电扫描器，对菜盒上的烹饪信息进行扫描，输出相关信号，控制电器、机械部分自动操作，同时在菜盒投料端口一侧，固定安装光电开关，对应运动中菜盒支架上的开启度信号进行扫描，向工作中的投料电器、机械装置提供停止信号。

②投料系统：是一个能推动菜盒框架作直线运动的机械装置，当菜盒装入该装置并出现投料信号时，向菜盒投料口一侧推动菜盒框，同时菜盒外壳被限位在原地保持不动，当菜盒框架上的某一原料盒全部脱离菜盒壳后，该原料盒由于重心作用，  自动发生翻转，将盒内原料倒出，至随后的原料盒前端对应菜盒架上的图形被扫描，投料停止。

③晃勺系统：晃勺系统的机械运动机构由两个平行的等径圆组成，由翻勺支架等径连接，使翻勺支架沿圆周线做圆的运动，皮带槽是摇均机械的动力输入部分，当动力传入后，通过翻勺支架带动翻勺机构、炒勺沿圆周线运动，炒勺内的物质随之发生位移、运动、翻滚。

④翻勺系统：翻勺机械装置安装在晃勺器上方的支架上，和炒勺连接，由翻勺杆、翻勺控制杆、翻勺凸轮、滚珠(轮)、翻勺轴套、翻勺凸轮轴、翻勺支架、翻勺传动轮、翻勺轴、翻勺轴架组成，平时翻勺控制杆停留在凸轮台阶上端平面，当翻勺传动轮由可离合齿轮带动使凸轮旋转，翻勺控制杆到达台阶边沿后，在炒勺的重力作用下，迅速掉到台阶下端，使原来与炒勺连接的翻勺杆发生向前(炒勺方向)倾斜和向下倾斜，由于翻勺杆和炒勺呈90度连接，因此炒勺也发生向前、向下的机械运动，由于炒勺自身长度所带来的杠杆放大原理，使炒勺运动时近翻勺杆点运动幅度小，远翻勺杆点大，这种运动使炒勺呈前低后高状，引起炒寸内的物质发生移位，偏离炒勺中心到达炒勺偏前端，继续旋转的凸轮迅速把控制杆带到凸轮最高点，与此同时炒勺随之迅速复位后，继续向后、向上运动，同时向后、向上抛起炒勺内的物质，控制杆到达凸轮最高点后，在重力作用下自动复位，翻勺传动轮停止工作，被抛起的物质落回到炒勺中，结束翻勺工作。

⑤搅伴系统：是一种可弹出弹入的机械装置，弹出机构可延深至炒勺中，对炒勺内的物质进行搅伴。

⑥炉具：以一种燃气灶为例，由燃气灶头、进气管、恒流阀、导气管、电磁阀组成，与常规燃气灶不同的是炉体增加了自动开关功能和使用一种恒流阀，当燃气压力增大时恒流阀导气孔变小，压力减小时导气孔变大，使流经炉具的燃气量在一定的气压变化范围内基本保持不变，确保工艺设计和烹饪操作炉具加热条件的一致性。

组合使用一个以上的恒流阀可以形成大、中、小不同的火候，使烹饪器适应任何品种的菜肴烹饪需求，如果使用电力作为灶体加热源，通过对电压和电流的控制也能适合本发明对炉具的要求，而且更简单、更精确。

⑦炒勺：和常规炒勺不同的是在常规炒勺的手柄端点两侧，依照炒勺弧线，分别沿炒勺边缘至中心线前向上设置一个档板，用于防止翻勺时勺内物体洒出，同时使菜肴出锅时能够缓慢倒入器皿。

这样大众将由市场购买的盒装菜肴，按照菜盒指示方向，装入上述智能自动智能烹饪器具，打开电源，智能自动烹饪器具便可根据信息阅读识别系统提供的各种信息，自动开机、点火、控制火候大小，按时、按顺序向炒勺投料，控制炒勺、自动进行晃勺、翻勺及对炒勺内的原料进行搅伴，最后根据停止信号熄火，将烹饪好的菜肴倒入盛放菜肴的器皿中，自动关机，完成菜肴的烹饪过程。

附图说明：

以下结合附图对本智能烹饪器具的工作原理做进一步说明。

图.1自动烹饪工艺流程图

图.2智能自动烹饪器具的结构示意图

图.3智能自动烹饪器具的俯视图

图.4智能自动烹饪器具的晃勺装置原理图

图.5智能自动烹饪器具的翻勺装置原理图

图.6流体原料盒示意图。

图.7原料盒示意图。

图.8菜盒盒架结构及开启度控制信号示意图。

图.9菜盒盒架与原料盒组合示意图

图.10菜盒的外壳及烹饪操作信号示意图

图.11投料机械装置示意图

图.12管状容器和调料盒俯视示意图

图.13管状容器和调料盒侧视示意图

图.14复合菜盒示意图

图.15复合菜盒控制示意图

其中序号1.为搅伴装置2.光电扫描器3.晃勺(以下使用H)控制器4.翻勺(以下使用F)控制器5.搅伴(以下使用J)控制器6.投料系统(以下使用T)7.火候控制器8.专用菜盒9.连接块10.底盘、支架11.隔热块12.炒勺13.F杆14.F控制杆15.F凸轮16.滚珠(轮)17.F轴套18.F凸轮轴19.F支架20.F传动轮21.连接轴22.皮带槽23.H等径轮24.H等径轮轴25.煤气灶头26.进气孔27.导管28.恒流阀29.电磁阀30.出料轮31.F轴32.F轴架33.连接轴承34.F凸轮轴承35.流体原料盒(以下使用L)盒口36.L盒体37.L浮球38.L原料盒腔39.L原料盒底盖40.L原料盒轴套41.原料盒42.原料盒盒腔43.原料盒轴套44.菜盒盒架堵头45.专用菜盒开启度信号条安装架46.原料盒安装固定轴47.原料盒安装固定轴架48.专用菜盒(关闭)开启度信号49.专用菜盒外壳50.炉温控制信号(1)51.晃勺装置控制信号52.翻勺装置控制信号53.搅伴装置控制信号54.炉温控制信号(2)55.专用菜盒开启信号56.出锅、关闭信号57.表示一种控制信号二次启动时与上次启动时间之间的时间间隔58.菜盒框59.原料盒60.投料杆61.投料丝杠62.限位导向杆63.投料螺栓64.投料动轮65.管状容器口、66.插槽轨道、67.管状容器插槽 68.管状容器、69.调料盒、70.调料盒插槽、71.橡胶柱塞、72.调料盒固定轴套73.延时块74.推杆75.推杆头76.调料盒架77.复合菜盒78.调料开启度装置79.调料投料装置。

结合附图说明本发明：

结合附图，智能自动烹饪灶具主要由机械部分由图.4晃勺装置、图.5翻勺装置、1.搅伴装置图.11投料装置、12.炒勺、和相关电器组成。

其中，翻勺装置由12.炒勺、经9.连接块、11.隔热块和13.翻勺杆向下90度连接，13.翻勺杆下端垂直和17.翻勺轴套连接，由杆体某点平行引出后再垂直向下的14.翻勺控制杆依靠15.凸轮的台阶上端面保持平衡，当15.凸轮转动使相对于台阶上端的边沿后，14.翻勺控制杆由于失去支点而向前、向下运动，到达台阶下端面后，随凸轮曲线开始向相反的向后、向上运动，直至到达最高点后再次失去支点，回到起始状态完成工作周期，14.翻勺控制杆的运动变化同时通过13.翻勺杆使12.炒勺亦发生相同的变化，同时因为杠杆放大原理的作用，使12.炒勺近13.翻勺杆点小幅运动，远13.翻勺杆点大幅运动，从而模拟出翻勺过程中将炒勺向下向前推出再向上扬起同时向里收回的翻勺动作。

晃勺机械装置设置在翻勺装置的下端由两个平行的23.等径轮同步组成，在等径轮的等径点使用33.连接轴承、21.连接轴和19.翻勺支架相连，通过翻勺支架上的翻勺装置带动12.炒勺沿圆周线运动，这种运动能产生与人工晃勺的相似运动。

搅伴机械装置是一种可弹出弹入的机械装置，弹出机构可延深至炒勺中，通过圆周线运动对炒勺内的物质进行搅伴。

图.11是一种直线机械装置，由60.投料杆、61.投料丝杠、62.限位导杆、63.投料螺栓、64.投料动轮组成，当64.投料动轮转动可带动61.投料丝杠将60.投料杆向菜盒出口端推动44.菜盒框堵头，将58.菜盒架推出至某一原料盒全部脱离49.菜盒外壳时，59.原料盒由于失去重心而发生翻转将盒内原料倒出。

图6.是流体原料盒示意图，主要由36.L盒体  37.L浮球 38.L原料盒腔39.L原料盒塞，通过37.L浮球能使38.L原料盒腔所装的流体材料在垂直和小角度倾斜状态摇晃时，不发生泄漏，挑选不同规格浮球可保证不同液面高度的密封，当36.L盒体发生翻转时37.L浮球随液体平面移动，打开盒口原料便可自动流出。

图14.是复合菜盒装盒示意图，将放有调料、配料的调料盒架通过菜盒外壳，安装在原料盒上端，由76.调料盒架68.管状容器和69.调料盒组成，68.管状容器和72.调料盒定位轴套分别带有插槽，76.调料盒架上带有插槽轨道，可方便的按工艺自由组合，69.调料盒偏心固定在74.推杆上，通过72.轴套固定在调料盒架上，管状容器是一种仿医用注射器的容器，用做装液体调料，65.容器口部细小、液体不易流出，71.橡胶柱塞向65.管状容器口移动时，通过挤压使液体流出容器，图15.是复盒菜盒调料盒架的投料控制示意图，调料盒开启度装置，将调料盒架推出菜盒外壳后，某一个75.推杆头，停止在79.投料装置的对应点，投料装置进行投料操作，通过推动75.推杆头挤压出68.管状容器内液体调料或将69.调料盒盒体连同73.延时块推出至76.调料盒架边沿后，69调料盒盒体自动翻转，完成投料，73.延时块的作用是保证69.调料盒在离开76.调料盒架一定距离后再发生翻转。

当烹饪工作结束后由30.出料轮带动连接的17.翻勺轴套，将烹制完毕的菜肴倒入菜肴器皿中。

通过本发明，大众只须一次便可购买到盒装的，能够进行自动烹饪的菜肴材料，避免了传统菜肴烹饪过程中操作人员的身体劳累和操作难度，智能自动烹饪装置在整个烹饪过程中，通过模拟的人工手段，能够精确再现烹饪工艺设计人的设计理念和操作手法，同时本发明还充分利用了社会集团生产力，使家务劳作工业化、社会化，能够有效提高大众的生活水平和饮食水平，同时结构简单、造价低廉、操作方便，是一种大众普及型产品。

Claims (13)

1、一种中式菜肴自动烹饪方法，包括设置专业的菜肴加工厂开发菜肴品种，在确定炉具的加热和被加热物体数量的条件下，设计烹饪菜肴工艺，将烹饪工艺内容以信息方式记录在载体上，同时对菜肴原材料进行摘选、清洗、切、削、涨发，制作汤、芡，调配调料、辅料，按不同菜肴品种的不同要求分别对原材料进行煎、蒸、煮、炸的熟加工，再将这些加工好的材料按照菜肴烹饪工艺所要求的品种、数量分别装入原料盒，将这些原料盒按菜肴烹饪工艺投料顺序先后排列，组合安装到菜盒支架上，在支架对应原料盒的某点，安装开启度控制信息载体后，装入菜盒外壳中，最后在外壳上安装包含全部烹饪菜肴信息内容的信息载体，提供一种盒装自动烹饪菜肴。

2、根据权利要求1.所述，本发明的特征是：通过确定炉具的加热条件和被加热物体的数量，使用时间顺序控制方法，制定菜肴的烹饪工艺，通过工业生产方式向市场提供带有全部烹饪信息的盒装自动烹饪菜肴产品。

3、根据权利要求1.所述，菜肴烹饪工艺信息载体的特征在于：包括时序和菜盒开启度信息载体，记录在一种可读信息载体上，利用光线对黑色和白色的不同反射率原理，使用黑白图形记录时序控制信息和菜盒开启度信息，其中时序控制信息每组信息和相应的控制器相对应，控制，炉体点火、炉温控制，材料投料时间、顺序，炒勺的适时晃勺、翻勺、搅伴操作，自动关机，每次启动的时间间隔用距离来表示，菜盒开启度控制信号对正在开启的菜盒架，停留在某点提供停止信号。

4、根据权利要求1，菜肴烹饪工艺信息载体的另一个特征是：除权利要求3所提及的信息载体外，采用其它形式的光学、电学、磁学、芯片、图形原理的信息载体，均可用做本发明的信息载体，这些信息载体根据自身特点，即可以安装在菜盒上，也可以和菜盒分离使用。

5、根据权利要求1.所述，信息载体的安装特征在于：时序信息载体安装在菜盒的外壳上，或者是当菜盒投料时，相对固定不动的部位，开启度控制信息载体，安装在菜盒架上，或者是菜盒投料时随盒架移动的部位，信号点分别和原料盒预计打开的点相对应。

6、根据权利要求1.所述，专用菜盒的特征在于：菜盒由原料盒、盒架、盒壳组成，其中原料盒按排列组合方向，按大小不同，分多种规格，通过菜盒架排列组合，原料盒下端的固定轴套，偏离盒体中心点设置，原料盒呈不平衡状态，由外壳控制原料盒的平衡，原料盒不同的排序可完成各种菜肴品种的组合。

7、根据权利要求1.所述，复合专用菜盒的特征在于：在权利要求6.所述的菜盒基础上增加了调料盒、管状容器、调料盒架的复合菜盒，其特征是调料盒、管状容器、调料盒架通过菜盒外壳，复合安装在菜盒架的上部。

8、一种与权利要求1.相匹配使用的智能自动烹饪器具，由信息阅读识别系统，电器控制系统，下料系统，晃勺、翻勺、搅伴系统，炒勺、炉具组成，能够阅读识别菜盒上安装或独立使用的各种烹饪信息，分别控制炉温，下料时间、顺序，自动操作炒勺，按时晃勺、翻勺、搅伴，自动关机。

9、根据权利要求8.所述，信息阅读识别系统的特征在于：由光电开关时序扫描器和光电开关限位器组成，和工艺信息载体匹配使用，当改变使用权利要求4所述的其它信息载体时，信息阅读识别系统，为与其匹配而进行的适应性变更。

10、根据权利要求8.所述，晃勺、翻勺、搅件系统的特征在于：由信息阅读识别系统读出的烹饪工艺信息，通过相关电器控制对应的机械装置，摸似人工对炒勺进行晃勺、炒勺整体沿圆周线做圆运动，使炒勺内的物质发生移位、翻滚，翻勺、灼勺同时发出的向前(常规炒勺锅柄指向炒勺的方向)、向下继而向后、向上的机械运动，使炒勺内物质偏离炒勺中心向前方移动后，被向上向后抛起，炒勺复位后自由落下，搅伴、由可弹入弹出炒勺的机械装置，对炒勺内的物质进行搅伴。

11、根据权利要求8.所述，下料系统的特征在于：根据时序信息按时将菜盒架上的某一原料盒、或调料盒架上的某一调料盒、管状容器推出盒体，遇开启度信息停止，原料盒翻转后自动下料，调料盒通过推动推杆头使调料盒脱离调料盒架后翻转下料，管状容器通过推动推杆头挤压液体流出容器进入炒勺。

12、根据权利要求8.所述，炉具的特征在于：一种燃气炉具，通过使用气体流量恒流阀自动调整流经炉具的燃气量，当燃气压力增大时恒流阀导气孔变小，压力减小时导气孔变大，使流经炉具的燃气量在一定的气压变化范围内基本保持不变，确保工艺设计和烹饪操作炉具加热条件的一致性，由多个恒流电磁阀组成的并联供气装置，形成烹饪各种菜肴时所需的各种火候。

13.根据权利要求8.所述，还可以使用电能做为本发明的加热源，采用对电能的恒压、恒流的技术手段，实现工艺设计时炉具的加热条件和烹饪器具加热条件的一致的要求。

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