CN1494853A - 自动烹调机及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动烹调机的控制系统，特征在于；所述的控制系统包括测量烹调火候的各种理/化参变量的传感器、处理器以及执行机构；且包括火候控制分系统、投料控制分系统、物料翻动控制分系统、对所述的各控制分系统进行协调控制的中央协控模块，该中央协控模块与所述的各控制分系统构成集成式控制系统或/和相对独立的协调控制分系统。本发明提供一种能够根据不同菜肴的要求，动态地设定加热强度与过程和协调控制各种操作系统，并能根据设定的加热强度与过程，动态地掌握好烹调火候时机进行相应操作的自动烹调机的控制系统及自动烹调机。

Description

自动烹调机及其控制系统

【技术领域】

本发明涉及烹调机械的领域，具体地说，涉及一种自动烹调机及其控制系统。

【背景技术】

烹调技法尤其是中式烹调的技法变化繁多，其中主要烹调技法包括炒、爆、煎、炸、烧、蒸、溜、煮等，各种烹调技法的实质是采用各种加热方式使不同的被烹调物经过不同搭配以及各种预期火候状态后，烹调得到千变万化的具有不同口味特点和风味效果的各种菜式；从口味上有甜、酸、苦、辣、咸之分别，从风味上说有香、脆、酥、嫩之效果。

迄今为止，烹调仍然主要是一种经验和手工为主的技艺，中国烹调技法尤其是这样，烹调技法之所以具有如此大的经验特性和难度，关键在于烹调的技法尤其是中国烹调技法，除了用料搭配具有特别的文化历史特色外，在其中起到担纲统率作用的还是各种烹调技法尤其是中国烹调技法对烹调火候独到的掌握与利用；因为，静态的用料搭配是很容易学到的，也很容易实现自动化，而动态的根据相应的火候时机投料、翻动、移出、冷却等却是非常难以掌握的技术，也难以总结，因此到目前为止，市场上还没有出现一种真正自动化的烹调机尤其是中式自动烹调机即全过程无须人手操作、自动实现各种主要烹调技法尤其是中式烹调技法、出品达到烹调技法要求、且品质稳定的装置。

本发明人对“火候”进行了长期细致的琢摸分析，发现“火候“概念主要包括如下两大相关难点：

其一是加热强度与过程：加热强度与过程是烹调火候概念的关键内容之一：粗浅地讲，加热强度是加热温度/热量与加热时间的乘积效应，加热过程是温度/热量变化的速度或加速度以及阶段；在原、辅料相同的情况下，加热强度与过程恰到好处对于菜肴和其它烹调食品的质量起决定作用。加热强度与过程不当，“过火”或“欠火”，则不是老就是生。可以肯定地说，加热强度与过程是决定投料时机、实现多种烹调方法和不同风味的首要条件，加热强度与过程拿不准，投料时机不对，各种烹调技法无法实现，风味效果也无法达到，因而失去各种技法和风味的特色。加热强度与过程，是厨师火候火功的第一技术，也是最难掌握的技术，是衡量厨师技术水平的重要标准，也是自动烹调能否成功的关键。因此，若要实现自动烹调，首先需要解决的就是如何使自动烹调机能自动控制火候中的加热强度与过程。

其二是火候时机与操作：在控制火候中的加热强度与过程的基础上，响应加热强度与过程创造的时机进行各种烹调基本操作，即所谓的火候时机与操作的概念；火候时机与操作是实现主要烹调技法的另一关键方面，须使自动烹调机能够按照烹调技法和所烹调品种的要求进行各种烹调基本操作，例如按照烹调技法和所烹调品种的要求在正确的加热强度与过程创造的时机条件下按照正确顺序进行物料自动投放、以类似厨师通常使用的翻拌、小翻、大翻和划散等烹调基本翻动方式自动对被烹调物进行翻动，以及在烹调过程中按照烹调技法的要求自动盛出和再投放被烹调物料等。

当然，要做好各种菜肴的烹调，还有许多问题要解决，但就一台烹调机而言，其主要须解决的问题就是以上的两大方面，上述两大问题解决好了，其他形形色色问题均能迎刃而解。根据上述深入分析得到的观点，我们研究下述的现有技术：

在制造全自动的烹调机问题上，有人曾提出在锅底或锅外壁安装温度传感器。例如中国国家知识产权局公告的第99224470.6号、名称为“微电脑控制炒锅”的实用新型专利，提出在锅体外壁上安装温度传感器。但由于热阻的存在、各物体的导热系数不同及传热过程滞后等原因，锅内被烹调物和传热介质的温度与锅外壁的温度不同，而且它们之间的因果变化关系也不一定是线性的。安装在锅体外壁上的温度传感器只能测量锅外壁的温度，并不能准确及时测量锅内被烹调物的温度。因而不能准确及时测定被烹调物的火候状态。一个典型的例子就是蒸，被蒸物品的温度与变化与锅外壁的温度和变化相差甚远。火候控制的控制对象是锅内被烹调物，而不是锅外壁。只有同时直接精确测量锅内被烹调物的温度才能达到准确及时判断和控制火候的目的。

上述第98232677.7号专利提出用光电控制卡控制加料器工作电机和炒锅工作电机，驱动加料器按菜肴烹制程序时间依次将各配份菜、料包袋打开并将内中的菜、料等分送至锅内，并驱动炒锅沿锅面轴匀速旋转，使锅内菜料得以被充分翻炒和均匀受热。中国国家知识产权局公告的第98109123.7号、名称为“自动饭菜机”的发明专利，提出把电磁离合器、电磁阀、电饭锅、电机、总电源等开关接入程序控制器中，按照烹调需要编制程序，用琴键传递指令以控制整个烹调过程。根据上述我们对于“火候”概念的深入分析可以发现，这些控制方式所存在根本性的缺陷，都在于没有找到准确检测被烹调物火候状态的方法和精确有效控制火力的手段，物料投入和翻动等机构的动作方式和动作时机只能是按照主观静态设定的程序进行，没有动态地反映正确控制的核心因素——被烹调物的火候状态。因此，现有技术中的控制系统显然无法实现各种烹调技法对控制对象——被烹调物的火候状态进行动态精确控制的要求。

【发明内容】

针对现有技术的上述缺点，本发明所要解决的技术问题是要提供一种能够根据不同菜肴的要求，动态地设定加热强度与过程和协调控制各种操作系统，并能根据设定的加热强度与过程，动态地掌握好烹调火候时机进行相应操作的自动烹调机的控制系统及相应的自动烹调机。

为此，本发明的技术解决方案包括一种自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括测量烹调火候的各种理/化参变量的传感器、处理器以及执行机构，所述的处理器根据自身或外来输入的烹调控制程序，对传感器的测量数据进行处理后，指令所述的执行机构进行各种烹调操作。

所述的控制系统包括火候控制分系统、投料控制分系统、物料翻动控制分系统；所述的控制系统还包括对所述的各控制分系统进行协调控制的中央协控模块，该中央协控模块与所述的各控制分系统构成集成式控制系统或/和相对独立的协调控制分系统。

所述的中央协控模块、中央协控模块与所述的控制分系统之间、所述的各控制分系统内部的传感器、处理器以及相应的执行机构之间包括单环或/和多环、开环和/或闭环和/或半开环和/或半闭环的控制连接关系。

所述的传感器与所述的处理器包括从属于或/和相对地从属于各控制分系统的分传感器、分处理器和从属于或/和相对地从属于中央协控模块的中央传感器、中央处理器。

所述的火候控制分系统包括测量传热介质和/或被烹调物料和/或其执行机构以及烹调炉具的各种理/化参变量的火候系统传感器、火候处理器、加热强度调节器；火候处理器根据所属传感器的测量数值进行处理后向加热强度调节器发出调节指令；同时，其他的控制分系统在中央协控模块的协调控制下完成各自相应的配合操作。

所述的控制系统还具有直接的前馈分系统，该前馈分系统是由包括环境参/变量传感器、初始物料参/变量传感器以及相关机件的参/变量传感器在内的前馈传感器与前馈预处理器相互连接组成，且该前馈预处理器也连接到所述的分系统输入/输出端口；所述的前馈预处理器根据各前馈传感器输入的参/变量的类型/性质，将各种即时参/变量的测量值或处理值输出到有关各控制分系统，对有关各控制分系统进行操作初始化。

所述的中央协控模块具有接入局域网或国际互联网的通信端口或/和本地人机对话所需的端口界面，这种为本地人机对话的端口界面包括有线或/和无线数据显示器屏和输入键盘。

所述的执行机构包括调节器与执行器；所述的调节器包括电气式、电磁式、机电一体式、机械传动式、液压式的调节器，所述的执行器包括燃气/电/磁/光/波各种加热原理的灶具、具有光电识别和机动开启的投料盒、柔性翻动和盛运铲具、风/水冷却机类机构；在所述的执行机构中还设有监测执行过程的反馈传感器。

所述的烹调控制程序采用有关烹调火候控制过程的精确数模控制函数模型和/或经验规则的模糊函数模型对传感器的测量数据进行处理。

相应地，本发明的技术解决方案还包括一种自动烹调机，所述的自动烹调机上装设有如上所述的控制系统，这些烹调器具包括中式燃气烹调器具、电磁炉、电热炉、微波炉、电烤箱等。

本发明采用了所述的专门针对烹调机“火候”设计的传感器、处理器以及执行机构，所述的处理器根据自身或外来输入的烹调控制程序，对传感器测得的测量数据进行处理后，指令所述的执行机构进行各种烹调操作：这些理/化参变量的传感器分布设在自动烹调机的锅体内外，直接接触或远距测量传热介质包括炉具、锅体、汤料等，烹调物料、执行机构、环境的各种有关烹调火候的状态的各种理/化参变量、有关火候的环境参/变量、初始物料参/变量，以及与准确控制调节相关的机件及其调节运动的参/变量，这些传感器组合可以向火候有关的处理器提供以“火候”状态为主的数值，提供“火候”控制调节的动态数值，从而为准确精密地实现火候控制提供了多环节的互相修正的动态数据基础；

本发明的控制系统抓住主要矛盾，采用了所述的火候控制分系统，首先测量传热介质如锅体、汤料等，以及被烹调物料、执行机构以及烹调炉具的各种理/化参变量，将这些测量数据交火候处理器处理，在中央协控模块的协调下，火候控制分系统的处理器向炉具加热强度调节器发出调节指令进行炉具火力的调节，基本实现加热强度与过程这样主要的火候控制环节；

本发明的其他控制分系统如：投料控制分系统、物料翻动控制分系统、进一步还可扩展包括盛运控制分系统、冷却控制分系统、自动洗涤控制分系统，这些系统等都在中央协控模块的协调控制下，完成各自相应的配合操作，从而实现按火候时机进行相关配合的控制与操作；

本发明的上述控制系统这种以火候控制分系统为主，通过中央协控模块来协调控制其他辅助控制分系统的硬件结构，加上测量、监测所述的执行机构以及烹调炉具的各种理/化参变量的传感器与相关处理器所构成的起补偿修正作用的开/闭环、半开、半闭环控制，即可指挥电气式、电磁式、机电一体式、机械传动式、液压式的调节器，来调节包括燃气/电/磁/光/波各种能源形式的灶具以及具有光电识别和机动开启的投料盒、柔性翻动和盛运铲具、风/水冷却机类机构等，共同协调、精确地实现火候控制的大目标，概括地说，本发明的上述控制系统能一举解决下述复杂、关键性的问题：

a.可以自动准确动态地测定火候状态——被烹调物料、传热介质包括锅体与汤料等在烹调过程中某个时刻的经过外部环境等初始条件校正的物理、化学状态；

b.可以根据准确测定的火候状态数据，通过自动控制火力和其它烹调条件达到控制被烹调物火候状态的目的；

c.可以在烹调技法和所烹调品种所要求的特定的火候状态下自动投放特定的原、辅料和半成品及自动翻动和自动盛出、冷却被烹调物和自动进行其他烹调操作。

本发明的控制系统在保证控制的精度前提下，尽量节约控制硬件与软件的资源占用，采取在各控制分系统内部，使传感器、分处理器相对独立又可一定程度共享，传感器、分处理器以及相应的执行机构之间实行开环与闭环，半开、半闭环控制并举的控制方式，力争控制系统的高效与经济；

考虑到一道精美的烹调菜肴，是多因素的切换操作的产物，这些因素简单地说就有配方、投料、温度火候、过程、翻动、盛运、冷却等几大类，而扩展开来或细分下去，可谓不胜其烦，因此，各种菜肴的控制过程基本不可能总结为一些精确数学模型式的控制函数，其中大量地存在的必然是经验规则的模糊函数，因此，本发明的控制系统在所述的烹调控制程序中准备和预留了这样的空间与结构；

进一步，本发明的控制系统通过中央协控模块设有接入局域网或国际互联网的通信端口、有线或/和无线本地人机对话的端口界面，这种开放式的烹调程序数据库，能调动区域以外的稀有、高级的烹调人才的经验与智慧为我所用，尤其适应大的宾馆、饭店提高烹调档次的需求，同时能大大扩展本发明的烹调器具的功能，更好面对未来的产业的挑战；

综上所述，本发明的自动烹调机的控制系统，真正能够解决根据不同菜肴的要求，全自动地进行准确、精密的烹调操作这样的世纪难题，真正为把人类从繁琐、高强度的烹调劳动中解放出来开辟新的途径。

以下结合中式燃气自动烹调机的具体实施例与附图做更为详细的说明。

【附图说明】

图1是装设有本发明控制系统的自动烹调机正视示意图。

图2是上述自动烹调机的燃气自动调节系统的剖视示意图。

图3是上述自动烹调机的燃气自动调节系统另一实施例的剖视示意图。

图4是本发明所采用的烹调原、辅套料和半成品等物料包装的侧视示意图。

图5是图4的俯视图。

图6是本发明物料自动投放系统的侧视示意图。

图7是图6的正视图。

图8是本发明所采用的烹调原、辅套料和半成品等物料包装的另一实施例的侧视示意图。

图9是图8的俯视图。

图10是本发明物料自动投放系统另一实施例的侧视示意图。

图11是图10的俯视图。

图12是上述自动烹调机的翻动和盛出装置的正视示意图。

图13是图12的侧视图。

图14是上述自动烹调机的翻动和盛出装置另一实施例的正视示意图。

图15是图14的侧视图。

图16是上述自动烹调机的翻动和盛出装置在锅体之间移动时，其移动至某一位置时的俯视示意图。

图17为本发明的控制系统实施例的基本构成的示意框图。

图18为本发明控制系统实施例中各控制分系统的结构示意框图。

【具体实施方式】

如图17所示：一种自动烹调机的控制系统包括：测量烹调机各有关火候的客体001的各种理/化参变量的传感器100、处理器800以及执行机构900，所述的处理器800根据自身或外来输入的烹调控制程序(U箭头所示)，对传感器100的测量数据进行处理后，指令所述的执行机构900对各种有关火候的客体001进行各种烹调操作。

上述的烹调控制程序包括有关烹调火候控制过程的精确数模控制函数以及烹调的经验规则的模糊函数。

所述的控制系统(参见后述的各控制分系统)内部的传感器100、处理器800以及相应的执行机构800之间对烹调机各有关火候的客体001形成开环式控制连接和/或闭环式、半开/半闭环控制连接关系。

如图18所示：该自动烹调机的控制系统具体分析包括：火候控制分系统010、投料控制分系统020、物料翻动控制分系统030、其他控制分系统(未一一表现出来)；所述的控制系统还包括对所述的各控制分系统进行协调控制的中央协控模块040，该中央协控模块040与所述的各分系统010、020、030集成为一体化控制系统或/和相对独立的协调控制分系统(由中央处理器840发出的虚线箭头表示)。

所述的传感器100包括从属于火候控制分系统010的火候系统传感器110和从属于其他各控制分系统020、030的分传感器120、130(控制系统及环路可在火候控制分系统基础上进一步扩展)，所述的处理器800包括从属于各控制分系统010、020、030的分处理器810、820、830，及其各自的分执行机构910、920、930，从属于中央协控模块的中央传感器140、中央处理器840、中央执行机构940；在中央处理器840的协调控制下，各分传感器110、120、130以及分处理器810、820、830可以被其他分系统共享。

所述的中央协控模块040、中央协控模块040与所述的控制分系统010、020、030之间、所述的各控制分系统010、020、030内部的传感器110、120、130与处理器810、820、830以及相应的执行机构910、920、930之间主要是多环、闭环式控制连接关系，在保证控制精度前提下，上述系统内某些部件之间也具有开环式、半开或/和半闭控制连接。

所述的控制系统还具有直接的前馈分系统050，该前馈分系统050是由包括监测环境V的参/变量传感器、初始物料参/变量传感器以及相关机件的参/变量传感器在内的前馈传感器150与前馈预处理器850相互连接组成，该前馈预处理器850也连接到所述的分系统处理器810、820、830、840的输入端口；所述的前馈预处理器850根据各前馈传感器150输入的参/变量的类型/性质，将各种即时参/变量的测量值或处理值输出到有关各控制分系统010、020、030、040，对有关各控制分系统010、020、030、040进行操作初始化。

所述的中央协控模块040具有接入局域网或国际互联网的通信端口841或/和本地人机对话所需的端口界面842，这种为本地人机对话的端口界面842包括有线或/和无线数据显示器屏601和输入键盘604(参见图1)。

所述的执行机构910、920、930、940包括调节器与执行器；所述的调节器包括电气式、电磁式、机电一体式、机械传动式、液压式的调节器，所述的执行器包括燃气/电/磁/光/波各种加热原理的灶具、具有光电识别和机动开启的投料盒、柔性翻动和盛运铲具、风/水冷却机类机构(未全部示出)等等；在所述的执行机构910、920、930、940中还设有监测执行过程的反馈传感器(未示出)；本发明的控制系统及其环路在类似结构基础上还可进一步扩展。

进一步，装设有本发明的控制系统的自动烹调机的实施例如下：

如图1所示的带有本发明控制系统的自动烹调机由锅体、传感器系统、燃气或电、电磁加热自动调节系统、物料自动投放系统、被烹调物自动翻动系统和自动盛出系统、以及计算机或其他控制系统组成。

传感器102、101为非接触式传感器，传感器102安装在物料投放装置的支架上，传感器101安装在锅盖内，分别在锅盖打开和合上时测量锅内被烹调物的温度或其它参数，为计算机提供反馈数据。传感器105为接触式传感器，安装在翻动盛出装置铲状物的铲口，直接测量锅内被烹调物的温度等参数，为计算机提供反馈数据。传感器107为计算机提供燃气流量和压力等反馈数据。传感器106为计算机提供火焰温度等反馈数据并监控火焰的燃、灭状态。传感器103安装在物料投放口，为计算机提供物料初始温度等前馈数据。传感器104为计算机提供环境温度等前馈数据。传感器108为计算机提供燃气气源的流量和压力等前馈数据。当然，还可以采用其它形式的传感器和传感器系统作为上述装置的变换形式，放置在不同位置，来达到准确测量被烹调物的火候状态的目的。这些变换形式都落在本发明的保护范围之内。

燃气或电、电磁加热自动调节系统可以是如图2所示的流量调节式的燃气自动调节装置。燃气从进气口206进入，经孔道207、阀心210上的节流口、孔道209，从出气口216流出。由计算机控制下的电机205通过齿轮213和214驱动轴212沿轴向旋进旋出，借助推杆211推动阀心210作轴向移动，改变阀心节流口过流断面积的大小，达到调节流量的目的。阀心210在弹簧217的推力作用下，始终紧靠在推杆211上。传感器215测量轴212的直线位移和角位移，传感器208则测量出口燃气流量，为计算机提供反馈数据以精确控制燃气流量。

燃气或电、电磁加热自动调节系统也可以是如图3所示的压力调节式的燃气自动调节装置。燃气从进气口223进入，经阀心229上径向孔224、轴向小孔226进入阀心下端的敏感腔225，并对阀心产生向上的推力。当没有燃气进入，或燃气刚开始进入，压力较低时，向上的推力不足以克服弹簧230的作用力，阀心处于最下端位置，将进气口223和出气口227隔断，阀口关闭。随着燃气不断流入，进口气压不断增高，腔225的气压也随之不断增高，当腔225内的气压增高到大于弹簧230的作用力时，阀心229被顶起，并停止在某一平衡位置上。此时进气口223、出气口227接通，燃气从出气口227流出。而腔225的气压不再升高，与此时的弹簧230力相平衡。由计算机或其他控制系统控制下的电机218通过齿轮220、221及驱动轴222沿轴向旋进旋出，改变弹簧230的预紧力，因而调节顶起阀心的气压力。传感器219测量轴222的直线位移和角位移，传感器228则测量出口燃气压力，为计算机提供反馈数据以精确控制燃气压力。

请参阅图4、图5所示，其为烹调物料的一种包装形式。原、辅料和半成品按照投放次序分别装在塑料盒303的不同格313内。塑料盒上部以塑料膜311热压封口，热压膜前部为舌状310，向盒外伸出，上有一条状突起309。与之相配合的投放装置如图6、图7所示。使用时将塑料盒的热压膜封口面向下，将塑料盒的盒口边缘形成的长条形凸起312沿槽302推入，使其可沿槽滑动。将舌状310插入转动轴305上的狭长开口315，使弹簧压片316卡住条状突起309。条码扫描器304自动扫描包装上的识别条码314，并将信息传递给计算机，计算机根据识别信息从存储器或网络调出相应烹调软件。投放物料时，计算机或其他控制系统控制电机317带动转动轴305转动，使热压膜311与塑料盒体303分离，盒体向前滑动，盒内物料落入盒下方的锅内。计算机控制转轴305在适当位置停止转动，热压膜311与盒体303的分离在格313之间的边缘处停止，使得只有本次需投放的物料被投入锅内。可安装位移、角位移及其它传感器协助计算机进行精确控制。

又请参阅图8、图9所示，其为烹调物料另一种包装形式。原、辅料和半成品按照投放次序分别装在塑料盒303的不同格内。塑料盒上部以推拉式盒盖318封口，盒盖前部为舌状319，向盒外伸出，上有长孔320。与之相配合的物料自动投放系统如图10、图11所示。使用时将塑料盒的盒盖面向下，将塑料盒的盒口边缘形成的长条形凸起312沿槽302推入，将软钢线321上的挂钩322钩住长孔320。条码扫描器304自动扫描包装上的识别条码314，并将信息传递给计算机，计算机根据识别信息从存储器或网络调出相应烹调软件。投放物料时，计算机控制电机317带动转动轴305转动，使收放线轮324卷拉软钢线321，阻挡323使盒体303不能向前运动，推拉式盒盖318向前滑动，与塑料盒盒体303分离，盒内物料通过盒后部开口落入盒下方的锅内。计算机或其他控制系统控制转轴305在适当位置停止转动，盒盖318后边缘停在格之间的边缘处，使得只有本次需投放的物料被投入锅内。可安装位移、角位移及其它传感器协助计算机进行精确控制。

图12、图13所示为一种翻动和盛出装置。翻动/盛出本体420为一铲状物，一面为铲口，另三面为斜面或曲面，其底部为曲面形，与锅底形状相似，固定在转轴421和434上。电机436通过齿轮437、链条438和齿轮435驱动转动轴421、434连同铲状物420一起转动。电机432驱动转动轴431、418转动，带动连接体419、433和铲状物420一起转动。电机424通过齿轮425、422、427、链条423和丝杠416、429驱动转动轴431、418连同连接体419、433和铲状物420一起沿支架417、430上下移动。支架横梁426沿一对滑槽式导轨415、428的滑槽(未标号)移动，而可将整个翻动盛出装置移至锅外和移回。计算机或其他控制系统根据烹调技法的需要控制上述装置以运动组合的方式运动，即可实现翻拌、小翻、大翻、拨动等烹调翻动动作及盛起、移出、移入和再倒入等动作。可安装位移、角位移及其它传感器协助计算机进行精确控制。

图14、图15所示为另一种翻动和盛出装置。上曲面物444和下曲面物443合上时组成一个类椭球面容器，顶部和底部的形状与锅底相似，固定在转轴421和434上。电机436通过齿轮437、链条438和齿轮435驱动转轴421、434和类椭球面物一起转动。电机432驱动转轴431、418转动，带动连接体419、433和类椭球面物一起转动。电机424通过齿轮425、422、427、链条423和丝杠416、429驱动转轴431、418连同连接体419、433和类椭球面物一起沿支架417、430上下移动。，支架横梁426沿一对滑槽式导轨415、428的滑槽(未标号)移动，而可将整个翻动盛出装置移至锅外和移回。当连接体419、433保持垂直状态而类椭球面物保持水平状态沿支架417、430上升至突出物440与半月状物439接触时，半月状物439被压迫回缩，通过连杆机构441使齿条442向前伸出，与上、下曲面物连接转轴445上的齿轮447啮合，使轴445转动90°，上曲面物444打开，连接体419、433继续上升至突出物440与半月状物439脱离接触时，弹簧446使半月状物439复位，齿条442回缩，与齿轮447脱离，此时轴445上的扇形突出物448已转动90°至449所示位置，棘轮450转动至451所示位置，卡住扇形突出物448的边缘使其不能回转，上曲面物保持打开状态。当连接体419、433下降时，同样的动作重复反向进行，上曲面物合上，棘轮453转动至452所示位置，使上曲面物保持闭合状态。当不需要上曲面物开合时，可在上升下降前将连接体419、433偏离垂直位置一定角度，使突出物440与半月状物439在上升下降过程中不接触，即可保持上升下降之前的开或合状态。计算机或其他控制系统根据烹调技法的需要控制上述装置以运动组合的方式运动，即可实现各种烹调技法所需的翻动动作及盛起、移出、移入和再倒入等动作。可安装位移、角位移及其它传感器协助计算机进行精确控制。

请参阅图16所示，翻动和盛出装置安装在滑槽式导轨403上，电机401驱动软钢线402拉动固定在翻动盛出装置支架横梁426上的三角架454，带动翻动盛出装置沿导轨横向运动，从而实现其移出锅外、移回锅内、从一个锅移到另一个锅的动作。有多个锅的情况也可采用同样方式设置。

仍请参阅图1所示，在使用本发明进行烹调时，用户是先将从市场购入的物料包装盒303热压膜311向下插入滑槽302，将舌部插入转轴305的狭长开口内。然后条码扫描器304扫描包装盒303上的识别条码314，将识别信息传递给控制计算机，计算机从存储装置或网络调用相应烹调软件。烹调开始时，计算机发出信号，打开电磁阀204，燃气从进气管202通过电磁阀204进入燃气自动调节系统203，计算机根据传感器104和108提供的前馈数据，控制电机205转动，调节燃气流量。燃气从出气管201流入燃烧座501，自动打火装置502点燃火焰。之后计算机根据传感器103、104和108提供的前馈数据和传感器101、102、105、106和107提供的反馈数据控制燃气流量和各系统的工作。需要投料时，电机带动转轴305旋转，卷拉热压膜311使其与包装盒303分离，物料从开口处落入锅702。可加热保温的容器308内有三格，分别储有油、水和汤。三联电磁阀307分别控制油、水和汤三格的开和关。油、水、汤可通过三联管道306分别注入锅内。槽302与锅盖701安装在转轴301上。如图所示，投料时，物料自动投放系统是处于下方位置，而锅盖位于其上方位置。需要盖上锅盖时，电机414驱动轴301旋转，使锅盖转向下方。电机404通过链条413、齿轮406、丝杠407驱动轴301沿支架408向下运动，将物料自动投放系统送到最适宜的投料位置或盖上锅盖，当投料完成或需打开锅盖时，轴301向上运动，让出空间给翻动盛出装置进行工作。铲状物412如上所述，在计算机或其他控制系统的控制下，通过绕轴411旋转，与连接体410一起绕轴409旋转和沿支架405上下运动的组合运动实现烹调技法所需的翻动和盛出动作。需将翻动盛出装置移到锅外或移回时。电机401通过软钢线402驱动支架405沿滑槽导轨403运动。603是计算机控制系统面板，602是光盘驱动器，604是输入键盘，601是显示器。703为抽油烟机。

Claims (10)

1、一种自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括测量烹调火候的各种理/化参变量的传感器、处理器以及执行机构，所述的处理器根据自身或外来输入的烹调控制程序，对传感器的测量数据进行处理后，指令所述的执行机构进行各种烹调操作。

2、如权利要求1所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括火候控制分系统、投料控制分系统、物料翻动控制分系统；所述的控制系统还包括对所述的各控制分系统进行协调控制的中央协控模块，该中央协控模块与所述的各控制分系统构成集成式控制系统或/和相对独立的协调控制分系统。

3、如权利要求2所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的中央协控模块、中央协控模块与所述的控制分系统之间、所述的各控制分系统内部的传感器、处理器以及相应的执行机构之间包括单环或/和多环、开环和/或闭环和/或半开环和/或半闭环的控制连接关系。

4、如权利要求3所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的传感器与所述的处理器包括从属于或/和相对地从属于各控制分系统的分传感器、分处理器和从属于或/和相对地从属于中央协控模块的中央传感器、中央处理器。

5、如权利要求2所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的火候控制分系统包括测量传热介质和/或被烹调物料和/或其执行机构以及烹调炉具的各种理/化参变量的火候系统传感器、火候处理器、加热强度调节器；火候处理器根据所属传感器的测量数值进行处理后向加热强度调节器发出调节指令；同时，其他的控制分系统在中央协控模块的协调控制下完成各自相应的配合操作。

6、如权利要求1、2、3、4、5中之一所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的控制系统还具有直接的前馈分系统，该前馈分系统是由包括环境参/变量传感器、初始物料参/变量传感器以及相关机件的参/变量传感器在内的前馈传感器与前馈预处理器相互连接组成，且该前馈预处理器也连接到所述的分系统输入/输出端口；所述的前馈预处理器根据各前馈传感器输入的参/变量的类型/性质，将各种即时参/变量的测量值或处理值输出到有关各控制分系统，对有关各控制分系统进行操作初始化。

7、如权利要求6所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的中央协控模块具有接入局域网或国际互联网的通信端口或/和本地人机对话所需的端口界面，这种为本地人机对话的端口界面包括有线或/和无线数据显示器屏和输入键盘。

8、如权利要求7所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的执行机构包括调节器与执行器；所述的调节器包括电气式、电磁式、机电一体式、机械传动式、液压式的调节器，所述的执行器包括燃气/电/磁/光/波各种加热原理的灶具、具有光电识别和机动开启的投料盒、柔性翻动和盛运铲具、风/水冷却机类机构；在所述的执行机构中还设有监测执行过程的反馈传感器。

9、如权利要求8所述的自动烹调机的控制系统，其特征在于：所述的烹调控制程序采用有关烹调火候控制过程的精确数模控制函数模型和/或经验规则的模糊函数模型对传感器的测量数据进行处理。

10、一种自动烹调机，其特征在于：所述的自动烹调机上装设有如权利要求1～9之中任一的控制系统。

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