WO2022146180A1 - Self-service food station with automated operating cycles - Google Patents

Self-service food station with automated operating cycles Download PDF

Info

Publication number
WO2022146180A1
WO2022146180A1 PCT/RU2021/000540 RU2021000540W WO2022146180A1 WO 2022146180 A1 WO2022146180 A1 WO 2022146180A1 RU 2021000540 W RU2021000540 W RU 2021000540W WO 2022146180 A1 WO2022146180 A1 WO 2022146180A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
food
culinary
programmable
coordinate
installation according
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/000540
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Игорь Сергеевич ЛЕРНЕР
Дмитрий Анатольевич ПУШКАРЕВ
Original Assignee
Игорь Сергеевич ЛЕРНЕР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Сергеевич ЛЕРНЕР filed Critical Игорь Сергеевич ЛЕРНЕР
Publication of WO2022146180A1 publication Critical patent/WO2022146180A1/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J44/00—Multi-purpose machines for preparing food with several driving units
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path

Definitions

  • the present invention relates to the field of robotic, high-tech food equipment, implying the implementation of autonomous, computer-controlled repetitive production operations that provide high-quality and fast cooking, offline, ready for direct consumption, as a rule, hot food received by the user independently by automated means.
  • a storage and distribution system for prepared food products is known from the prior art (see CN111317380, class A47J44/00, publ. 2020 [1]).
  • the known system relates to the field of automated kitchen equipment, used mainly in a professional environment, to ensure the manufacturability of the service when arranging food outlets in public places.
  • This high-tech kitchen system [1] contains a set of functional equipment, including a food distribution system, technologically combined with a system for storing and serving formed food sets.
  • the operation of the interacting equipment is carried out by the central computer system, which generates the necessary control commands, and also monitors the progress of their implementation, in particular, controls the operation of the transportation system, which is made in the form of an automatic manipulator with a gripping device for holding and installing the bases of food products.
  • the food distribution system is made in the form of a truncated cone with a central upper rotating disk provided with rounded hollow parts distributed along the edges for temporary storage of the necessary food packages, which are delivered to the site for user review and capture as requested.
  • This system is practically unsuitable for separate autonomous use as an independent structural unit, since its technical features and functional purpose are more focused on its joint use with a group of equipment of a similar purpose or on its use as part of a more complex and larger object, for example, an automated a food complex that has a wide production or organizational potential, which in the production sense may be a certain advantage for the purposes of installing replacement equipment or replacing outdated equipment with newer and more technologically advanced ones, but in the same place there is a possibility of encountering difficulties associated with the specifics of integration and the complexity of equipment interaction including software produced by various manufacturers.
  • This robotic culinary system is capable of processing available food and transforming it into a relatively solid and compact form suitable for efficient and reliable transportation.
  • the well-known robotic device [2] implies the presence of a food distribution system and a transport system suitable for food processing that interacts with it.
  • the mentioned distribution system essentially consists of a robotic manipulator in the form of human hands, which creates an imitation of manual labor due to the operation of artificial intelligence systems, which allows you to effectively and almost error-free interact with the specified food raw materials transportation system, made in the form of a complex of interconnected integrated equipment located on different levels, including screw systems, conveyors, distributors, dosing devices and tunnel pneumatic conveyors.
  • a significant feature of the known technology is the use of a cooling chamber, the interior of which contains a container for storage and preparation for transportation of the obtained food products.
  • a disadvantage of the known technology [2] should be considered unstable indicators of investment attractiveness for the manufacture and successful implementation of such products on an industrial scale, since the indicated area of potential (possible) application is limited to the processing of food into a more transportable option while maintaining consumer characteristics, which in a logistical sense can be justified, however, in economic terms, high demand and profitability for this kind of narrow-profile services cannot be guaranteed.
  • the closest analogue of the present invention is an automated kitchen system (see CN109725559, class G05B 19/042, publ. 2019 [3]).
  • This system technically concerns the automation of the processes of cooking, transportation and storage of food, as well as their optimal combination in one production complex.
  • the well-known automatic complex is controlled by a computer system and contains a food distribution system and a transport system that interacts with it, while the distribution system includes means for distributing food contents, and the transport system contains a two-coordinate desktop.
  • the food distribution system is divided into a food preparation subsystem, as well as into the first and second transmission systems, the transportation system is divided into two subsystems combined in a single structural unit, in addition, there is a storage system for temporarily finding and maintaining the presentation of the resulting food products.
  • the well-known solution [3] is structurally focused on combining in one system all the main operations associated with the production of ready-to-eat food dishes.
  • the considered system [3] is oriented and prepared for use in the factory, as it is structurally adapted to interact with heavy loading equipment, has an industrial design, including appearance, also has the capabilities and potential commensurate with the production of factory volumes, which together determines its dependent position, which indicates the inappropriateness of its direct use in public catering facilities or in the form of a separate integral system operated autonomously.
  • An additional negative factor of this system should be considered an extremely complex design, associated with the use of voluminous non-standard systems interacting with each other using software and hardware equipment, as well as the presence of a significant number of specialized narrow-profile units, in particular, the configuration and operation of which will require constant monitoring and as a result of the mandatory implementation of specialized technical work, which is complex requires the attraction of significant resources for the creation and maintenance of such a technical level and scale of technological installations, the rationality of which can be confirmed only in a few years.
  • the technical problem of the proposed invention is the creation of a universal kitchen machine for preparing culinary dishes, which has a controlled robotic functionality that allows achieving high performance while maintaining the proper quality corresponding to the food products obtained.
  • the technical result of the invention which solves the above technical problem, is the implementation of the purpose of creating a computer-controlled food culinary complex, the interconnected automatic equipment of which ensures an increase in the speed of formation of food sets while maintaining the necessary prescription conditions, including high positional accuracy of applying ingredients and a given dosage of each food component separately.
  • the programmable culinary installation with intelligently controlled movement of food components contains a food distribution system and a transport system that interacts with it, while the food distribution system is made in the form of a set of robotic dosing modules that portionwise replenish the given amount of food with edible sets.
  • the transportation system is made of at least two robotic functionally coordinated two-coordinate cargo tables placed on profile support means that ensure their mutual spatial movement along the required loading path, which is capable of being uniquely generated and be controlled by an intelligent control device connected to the central service server of the system, in accordance with and with accepted and pre-processed characteristics of the ordered food dish, the individual components of which during the cooking process, due to the equipped transmission means, have the technical ability to transfer from the independently movable working platform of one two-coordinate cargo table to the independently movable work platform of another two-coordinate cargo table.
  • the profile support means are made in the form of two statically mounted guides.
  • statically installed guides are structurally adapted to interact with roller mechanisms.
  • the independently movable work platform of the XY cargo tables is mounted on a base and has a lower part that moves in the longitudinal direction and an upper part that moves in the transverse direction.
  • the movable work platforms of the two-coordinate cargo tables can be installed with the possibility of axial rotation.
  • Two-coordinate cargo tables in accordance with a particular embodiment of the invention, can be equipped with digital means for monitoring product quality.
  • these digital means for monitoring product quality are made in the form of photo and/or video cameras.
  • the intelligent control device analyzing the incoming images from the product quality monitoring tools, generates programmed command signals in case of incomplete reference compliance of the product, activating the necessary operating modes of the equipment aimed at eliminating product deficiencies.
  • food preparations are made from dough, are preferably flat and have a round and/or oval and/or rectangular and/or square shape.
  • the robotic dosing modules of the food distribution system are installed sequentially in a row and contain bulk, pasty, solid, semi-solid and liquid food additives and ingredients.
  • the robotic dosing modules of the food distribution system can be installed in pairs in a row, more than two in a row, in a different grouping order, since the independently movable work platform of two-axis cargo tables is installed on a base and has a lower part that moves in a longitudinal direction and an upper part that moves in the transverse direction.
  • food additives and ingredients typically contain meat and/or sausages and/or ham and/or fish and/or cheese and/or vegetables and/or fruits and/or berries and/or herbs and /or sauce and/or spices and/or oil and/or syrup and/or cereals and/or dough.
  • the transmission means used in the invention are, as a rule, equipped at work sites and are made in the form of automatic electric drive systems, the horizontally movable feeders of which are activated when the two-coordinate tables come into contact with each other.
  • the transmission means used in the invention can be part of a food distribution system and, accordingly, be made in the form of an automatic electric drive system, the vertically movable stopper of which is activated when a product blank passes through its area of action on a two-coordinate cargo table and, fixing on the edge of its working platform, remains motionless before the transfer of the product blank to the adjacent two-coordinate cargo table as a result of the joint movement of both.
  • the working platform of two-coordinate cargo tables can be installed with the possibility of rotation around the axis.
  • the transport system can be equipped with a checkweigher.
  • the basic features of the proposed culinary installation which make a significant contribution to the state of the art, is the combination of well-functioning food distribution system and transport system, while the food distribution system is implemented as a set of robotic dosing modules, and the transport system is implemented as a subsystem consisting of at least than two-axis work tables or more, the coordinated movement of which is determined and coordinated by an intelligent control device.
  • two-coordinate cargo tables have the ability to transfer the components of the dish from the working platform of one table to the working platform of another table due to the equipped transmission means.
  • a combined system in a culinary installation controlled by an intelligent device consisting of two interconnected subsystems responsible for the distribution of food ingredients, positioning of food preparations, as well as for moving along a unique production path
  • an intelligent device consisting of two interconnected subsystems responsible for the distribution of food ingredients, positioning of food preparations, as well as for moving along a unique production path
  • the transition of food components from one two-coordinate cargo table to another is due to the fact that there is no need for one cargo table to lead the same food preparation to the final route, since this can be done by the second cargo table, and at the time of transfer the first table can already receive a command from an intelligent device to take another food preparation to form the next ordered food dish, which comprehensively increases the productivity of the production process, increasing the speed of work, while maintaining production quality at the proper high level inherent in technological robotic equipment.
  • the design proposed above of the proposed programmable culinary installation with intelligent controlled movement of food components forms a set of features sufficient to achieve the desired technical result, which consists in realizing the purpose of creating a computer-controlled food culinary complex, the interconnected automatic equipment of which provides an increase in the speed of formation of product sets while maintaining the necessary prescription requirements, including high positional accuracy of applying ingredients and the required dosage of each food component separately, as well as to solve the existing technical problem of design universal kitchen machine for preparing culinary dishes, which has a controlled robotic functionality that allows you to achieve high performance while maintaining the proper quality corresponding to the food products received.
  • FIG. 1 shows a diagram of the proposed culinary installation with intelligent controlled movement of food components
  • FIG. 2a, 26, 2c and 2d shows the interaction diagram of two-coordinate tables with a vertically movable stopper
  • FIG. 2a indicates the initial stage, when it is necessary to transfer the workpiece from one table to another;
  • FIG. 26 shows the moment of joining two tables in the area of action of the movable stopper
  • FIG. 2c shows the stage of fixing the stopper to the level of the workpiece for the purpose of subsequent mutual movement of the tables
  • FIG. 2d shows the completed process of transferring the workpiece to another table
  • FIG. Behind is a pair of tables with drive systems installed on them;
  • FIG. 36 shows how the workpiece is transferred to the left from one table to another
  • FIG. 3v shows how the workpiece is transferred to the right from one table to another.
  • FIG. 4 shows a top view of the proposed culinary installation in the form of a block diagram
  • FIG. 5 shows a side view of one of the two-coordinate cargo tables
  • FIG. 6 shows a top view of one of the two-coordinate cargo tables.
  • the present invention is illustrated by a specific example of execution and implementation, which, however, are not the only possible ones, but clearly demonstrate the achievement of the specified set of essential signs of a given technical result, as well as the solution of an existing technical problem.
  • the proposed culinary installation with intelligent controlled movement of food components contains a temporary storage and dispensing system 4, in which there are pre-cooked food preparations 11 ready for further processing, a food distribution system 5 with a transport system 3 interacting with it, an oven installation 10, a packaging subsystem 14, as well as the subsystem for storing and issuing the finished and packaged product 15.
  • the food distribution system 5 is made in the form of a set of robotic dosing modules 7, which are designed for batch replenishment with edible sets of a given number of incoming food preparations 11, according to a certain service cycle.
  • the transportation system 3 is made of two robotic functionally coordinated two-coordinate cargo tables 16 and 17.
  • the specified profile support means provide mutual spatial movement of the first two-coordinate work table 16 and the second two-coordinate work table 17 along the required loading path, which is determined and controlled by the intelligent control device 1 in accordance with the characteristics of the ordered food dish received and processed in advance.
  • the intelligent control device 1 is connected to the central service server of the system 2.
  • the independently movable work platforms 26 of each of the two-coordinate cargo tables 16 and 17 that move along the formed path are generally mounted on a base and have a lower part that moves in the longitudinal direction and an upper part that moves in the transverse direction.
  • the previously equipped transmission means can be installed on the work platforms 26 and are made in the form of automatic electric drive systems 27, the horizontally movable feeders 24 of which are activated if the two-coordinate tables 16 and 17 come into contact with each other.
  • the transmission means can be part of the food distribution system 5 and be made in the form of an automatic electric drive system 19, the vertically movable stopper 20 of which is activated when a product blank 11 passes through its area of action on a two-coordinate cargo table and, fixing on the edge of it mobile working platform 26, remains stationary until the transfer of the product blank AND to the adjacent two-coordinate cargo table as a result of the joint movement of both.
  • the transportation system 3 is equipped with a product quality monitoring tool 6, and the intelligent control device 1, analyzing the incoming images from the product quality monitoring tools, generates, in case of incomplete reference compliance of the prepared product, programmed command signals that activate the necessary equipment operating modes aimed at eliminating product deficiencies.
  • the production process is controlled by an intelligent device 1, which is connected to a central service server 2 connected to the Internet.
  • the intelligent control device 1 and the central serving server 2 have the ability to use the software, which provides the transfer of information about incoming orders and the operation of the equipment of the proposed culinary installation.
  • the intelligent control device 1 receives the corresponding signal, processes it and then forms a certain mode of operation of the equipment, in particular, determines the loading path of the transport system 3, namely, synchronizes the operation of the two-coordinate loading tables 16 and 17, selects the optimal speed of their movement, fixes the movement time and stops, and also determines other production parameters and determines the operating modes of the food distribution system 5, determines the dosage of components, synchronizes the operation of dosing modules 7, checks for the presence of certain food components in them, and also determines other necessary production parameters necessary for the preparation of specific food dishes.
  • the database of the central serving server 2 contains all possible cooking programs for various culinary products, including the modes of operation of the transport system 3 and the modes of operation of the food distribution system 5.
  • frozen dough pieces 11 are used, which are generally flat and have a round, oval or rectangular shape.
  • the intelligent control device 1 After the central service server 2 receives information about the order of a certain product, the intelligent control device 1 generates a command to the system using the software algorithm temporary storage and issuance 4 for supplying the product blank 11 to the first two-coordinate cargo table 16, which is mechanically carried out by means of an actuator in the form of an electric drive equipped with a piston with a pusher and with a gripping device.
  • the product blank 11 moves towards the opposite end of the section of the transport guides 21.
  • the first two-coordinate cargo table 16 passes under the required set of dosing modules 7, making stops, pauses, associated with the replenishment of the food preparation 11 with the necessary set of food components, if necessary, the working platform 26 is moved to two opposite sides of the transport route, thereby selecting accurate and clear places for loading food components, which is possible due to the independence of the movement of the working platform 26.
  • the first two-coordinate cargo table 16 moves to the area of action of the product transfer means 8, which moves the billet 11 to the furnace installation 10.
  • the serving server 2 receives information about the need to complete the next order, the intelligent control device 1, through the software algorithm, generates a command to the system temporary storage and issuance 4 for supplying the product blank 11 to the second two-coordinate cargo table 17, which begins its movement towards the opposite end of the section of the transport guides 21 and towards the first two-coordinate cargo table 16.
  • the first two-coordinate cargo table 16 After the first two-coordinate cargo table 16 finishes its work, and the workpiece 11 is moved by means of the product transfer device 8 to the furnace installation 10, the first two-coordinate cargo table 16 will move close to the second two-coordinate cargo table 17.
  • the product blank 11 is transferred from the working surface 26 of the two-coordinate cargo table 17 to working platform 26 of the adjacent two-coordinate cargo table 16.
  • This is carried out using transmission means that are part of the food distribution system 5 and are made in the form of an automatic electric drive system 19, the vertically movable stopper 20 of which is activated when a product blank passes through its area of action, located on the two-coordinate cargo table 17 and, fixing on the edge of its movable working platform 26, remains motionless until the transfer of the product blank to the adjacent two-coordinate cargo table 16 due to the joint movement of both.
  • the food blank 11 continues its movement along the loading path, replenished, if necessary, with food ingredients, according to the recipe, and then, according to the approved cooking plan, the food blank is transferred to the oven installation 10 for baking, which is done by means transfer of products 8. Or, in the absence of a baking stage in accordance with the order, the food preparation is transferred again to the two-coordinate cargo table 17 in reverse order using the automatic electric drive system 19, after which the finished product preparation 11 is transferred to the packaging subsystem 14 by means of product transfer means 18 to the package, from which the packaged product enters directly into the storage and dispensing subsystem 15 of the finished and packaged product.
  • the product transfer means 8 is made in the form of a piston-pusher with a gripping device, which, holding the product blank 11, transfers it to the belt transport device 9 of the oven unit 10.
  • the product transfer means 18 to the package is also made in the form of a pusher piston with gripping device, which transfers the products directly to the packaging subsystem 14, bypassing the baking stage in the oven installation 10.
  • Data is also entered into the intelligent control device 1 in advance - the coordinates of the coverage area of each dosing module 7, as a result of which the intelligent control device 1, controlling the movement of both two-coordinate cargo tables 16 and 17, delivers the workpiece 11 to a strictly defined place for applying the food ingredient.
  • cooked orders enter the packaging subsystem 14 either from the oven installation 10 or directly from the transportation system 3.
  • the products coming from the furnace installation 10 are transferred to the packaging subsystem 14 by means of the product transfer element 12, which is made in the form of an automatic piston-pusher with a gripping device that holds and guides the products, and the products entering the packaging subsystem 14 directly from the transportation system 3 are transferred through the means of transferring products 18.
  • the packaged products come from the packaging subsystem 14 to the subsystem 15 for storing and issuing the finished and packaged product.
  • the storage subsystem 15 has equipment for temporary storage and distribution of finished orders, which, as necessary, are fed into the issuing window, according to a command from the intelligent control device 1 in accordance with the previously issued order.
  • the intelligent control device 1 After preparing the order, the intelligent control device 1 sends a signal to the central serving server 2, which sends a notification to the client on his mobile device, or in another way, including notifying the operator that the order is ready and is to be transferred to a specific customer.
  • the received notification contains a secret code that allows you to identify this customer, for which the customer approaches the storage subsystem 15, enters this code on the touch screen, or brings a mobile device to the system reader and shows the QR code received from central service server 2.
  • the program installed on the intelligent control device 1 identifies this customer and activates the pick-up box into which the product has arrived, so that the customer has a direct opportunity to receive the order he has chosen.
  • At least one XY cargo table 16 or 17 may include a product quality monitoring device 6 in the form of a photo/view camera.
  • the product quality monitoring tool 6 is transferred to an intelligent device control 1 information about the appearance of the product blank 11 before and after the application of food ingredients, the absence of foreign objects on the food blank 11 is also monitored.
  • the intelligent control device 1 determines a low quality assessment and shortcomings of the analyzed product blank 11, for example, uneven application of the ingredient, then the intelligent control device 1, having determined this fact, will be able to command the system of two-coordinate cargo tables 16 and 17 and change the state of the product blanks AND, i.e. create the necessary operating modes for the equipment of the food distribution system 5 and the transportation system 3, aimed at eliminating product deficiencies.
  • the intelligent control device 1 transmits control signals to the actuating elements 13 for the removal of low-quality products.
  • the specified actuating elements 13 for the removal of low-quality products are located within the transfer extreme sections of the transport system 3 and are made in the form of separate installed modules equipped with a piston-pusher with a stop, which remove low-quality products, transferring them to the disposal subsystems.
  • the main production equipment of the proposed programmable culinary unit is functionally combined for visual inspection and is covered with a transparent protective showcase.
  • the proposed programmable culinary installation can be limited on all sides by a housing fence containing a service opening.
  • the culinary installation can be made in the form of a stationary vending machine, a system installed on a vehicle or containing wheels for movement, or the proposed installation can be installed indoors as a stationary trading facility.
  • the proposed invention can be widely used in the food service industry, as a safe and technological system for fast food.

Abstract

The proposed invention relates to the field of high-tech robotized food equipment. A programmable kitchen facility comprises a food distribution system and a conveyor system for cooperation therewith. The food distribution system is configured in the form of a set of robotized metering modules, and the conveyor system is comprised of at least two robotized functionally synchronized two-coordinate carrier tables capable of mutual spatial movement along a desired topping route that can be established by an intelligent control device. The technical capability is provided for the transfer of individual components of a food item during the preparation process from an independently movable working platform of one two-coordinate carrier table to an independently movable working platform of the other two-coordinate carrier table. The result is increased efficiency and a better quality end product.

Description

ПИЩЕВАЯ СТАНЦИЯ САМООБСЛУЖИВАНИЯ С SELF-SERVICE FOOD STATION WITH
АВТОМАТИЗИРОВАННЫМИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ ЦИКЛАМИ AUTOMATED OPERATING CYCLES
Область техники Technical field
Предлагаемое изобретение относится к области роботизированного, с высоким техническим уровнем пищевого оборудования, подразумевающего реализацию автономных, управляемых с помощью компьютерных систем повторяющихся производственных операций, обеспечивающих качественное и быстрое приготовление, в автономном режиме, готового к непосредственному употреблению, как правило, горячего питания, получаемого пользователем самостоятельно при помощи автоматических средств. The present invention relates to the field of robotic, high-tech food equipment, implying the implementation of autonomous, computer-controlled repetitive production operations that provide high-quality and fast cooking, offline, ready for direct consumption, as a rule, hot food received by the user independently by automated means.
Уровень техники State of the art
Из уровня техники известна система хранения и распределения готовых продуктов питания (см. CN111317380, кл. A47J44/00, публ. 2020г. [1]). A storage and distribution system for prepared food products is known from the prior art (see CN111317380, class A47J44/00, publ. 2020 [1]).
Известная система относится к области автоматизированного кухонного оборудования, применяемого преимущественно в профессиональной среде, для обеспечения технологичности сервиса при обустройстве пунктов питания в местах общего пользования. The known system relates to the field of automated kitchen equipment, used mainly in a professional environment, to ensure the manufacturability of the service when arranging food outlets in public places.
Данная высокотехнологичная кухонная система [1] содержит набор функционального оборудования, включающего пищевую распределительную систему, технологически совмещенную с системой хранения и подачи сформированных продуктовых наборов. This high-tech kitchen system [1] contains a set of functional equipment, including a food distribution system, technologically combined with a system for storing and serving formed food sets.
Работой взаимодействующего между собой оборудования занимается центральная компьютерная система, которая формирует необходимые команды управления, а также следит за ходом их выполнения, в частности контролирует работу транспортировочной системы, которая выполнена в виде автоматического манипулятора с захватным приспособлением для удержания и установки основ продуктовых изделий. The operation of the interacting equipment is carried out by the central computer system, which generates the necessary control commands, and also monitors the progress of their implementation, in particular, controls the operation of the transportation system, which is made in the form of an automatic manipulator with a gripping device for holding and installing the bases of food products.
Пищевая распределительная система, согласно изобретательскому замыслу, выполнена в виде подобия усеченного конуса с центральным верхним вращающимся диском, снабженным округлыми полыми частями, распределенными по краям для временного хранения необходимых продуктовых наборов, которые доставляются на участок пользовательского обозрения и захвата по мере запроса. The food distribution system, according to the inventive concept, is made in the form of a truncated cone with a central upper rotating disk provided with rounded hollow parts distributed along the edges for temporary storage of the necessary food packages, which are delivered to the site for user review and capture as requested.
Данная система практически непригодна для отдельного автономного использования в виде независимой структурной единицы, поскольку ее технические особенности и функциональное предназначение в большей степени ориентировано на ее совместное использование с группой оборудования схожего назначения или же на ее применение в составе более сложного и большего объекта, например, автоматизированного пищевого комплекса, имеющего широкий производственный или организационный потенциал, что в производственном понимании может являться неким преимуществом для целей установки сменного оборудования или замены устаревшего на более новое и технологичное, но в месте тем существует вероятность столкнуться с трудностями, связанными со спецификой интеграции и сложностью взаимодействия оборудования в том числе программного, изготовленного различными производителями. This system is practically unsuitable for separate autonomous use as an independent structural unit, since its technical features and functional purpose are more focused on its joint use with a group of equipment of a similar purpose or on its use as part of a more complex and larger object, for example, an automated a food complex that has a wide production or organizational potential, which in the production sense may be a certain advantage for the purposes of installing replacement equipment or replacing outdated equipment with newer and more technologically advanced ones, but in the same place there is a possibility of encountering difficulties associated with the specifics of integration and the complexity of equipment interaction including software produced by various manufacturers.
В качестве дополнительного недостатка известной системы [1] следует указать на нестандартность конструкции со свойственным ей сложноструктурированным размещением/расположением компонентов, а также узкопрофильное специализированное назначение, что не способствует к созданию устойчивого унифицированного производственного процесса, и собственно ставит под сомнение целесообразность и необходимость серийного производства данного образца техники. As an additional disadvantage of the known system [1], one should point out the non-standard design with its inherent complex structured placement / arrangement of components, as well as a narrow-profile specialized purpose, which does not contribute to the creation of a stable unified production process, and actually casts doubt on the feasibility and necessity of mass production of this sample technology.
Из уровня техники известен кулинарный робототехнический комплекс (см. KR20190106893, кл. А23Р30/10, публ. 18.09.2019г. [2]). A culinary robotic complex is known from the prior art (see KR20190106893, class A23P30/10, published on September 18, 2019 [2]).
Данный роботизированный кулинарный комплекс способен перерабатывать имеющиеся продукты питания и преобразовывать их в относительно твердую и компактную форму, подходящую для рационального и надежного транспортирования. This robotic culinary system is capable of processing available food and transforming it into a relatively solid and compact form suitable for efficient and reliable transportation.
Известное робототехническое устройство [2] подразумевает наличие пищевой распределительной системы и взаимодействующей с ней системой транспортировки подходящих для переработки продуктов питания. The well-known robotic device [2] implies the presence of a food distribution system and a transport system suitable for food processing that interacts with it.
В соответствии с изобретательским замыслом имеется возможность интеграции оборудования известного решения в адаптивные кухонные системы, что позволяет структурно совместить имеющийся профильный функционал и обеспечить взаимодействие элементов, что поспособствует оптимизации и эффективности производственного процесса. In accordance with the inventive concept, it is possible to integrate the equipment of the known solution into adaptive kitchen systems, which allows structurally combine the existing profile functionality and ensure the interaction of elements, which will contribute to the optimization and efficiency of the production process.
Упомянутая распределительная система по существу состоит из роботизированного манипулятора в виде подобия человеческих рук, создающего имитацию ручного труда за счет работы систем искусственного интеллекта, что позволяет эффективно и практически безошибочно взаимодействовать с указанной системой транспортировки пищевого сырья, выполненной в виде комплекса взаимосвязанного интегрированного оборудования, размещенного на разных уровнях, включающего шнековые системы, транспортеры, распределители, дозирующие устройства и туннельные пневматические конвейеры. The mentioned distribution system essentially consists of a robotic manipulator in the form of human hands, which creates an imitation of manual labor due to the operation of artificial intelligence systems, which allows you to effectively and almost error-free interact with the specified food raw materials transportation system, made in the form of a complex of interconnected integrated equipment located on different levels, including screw systems, conveyors, distributors, dosing devices and tunnel pneumatic conveyors.
Значимой особенностью известной технологии является применение охлаждающей камеры, внутреннее пространство которой содержит контейнер для хранения и подготовки к транспортированию, полученных пищевых изделий. A significant feature of the known technology is the use of a cooling chamber, the interior of which contains a container for storage and preparation for transportation of the obtained food products.
Недостатком известной технологии [2] следует считать нестабильные показатели инвестиционной привлекательности для изготовления и успешного внедрения подобных изделий в промышленном масштабе, поскольку указанная область потенциального (возможного) применения ограничивается переработкой продуктов питания в некий более транспортабельный вариант с сохранением потребительских характеристик, что в логистическом смысле может быть оправдано, однако, в экономическом плане высокий спрос и рентабельность на такого рода узкопрофильные услуги не могут быть гарантированы. A disadvantage of the known technology [2] should be considered unstable indicators of investment attractiveness for the manufacture and successful implementation of such products on an industrial scale, since the indicated area of potential (possible) application is limited to the processing of food into a more transportable option while maintaining consumer characteristics, which in a logistical sense can be justified, however, in economic terms, high demand and profitability for this kind of narrow-profile services cannot be guaranteed.
Дополнительным недостатком может быть признана неспособность данного робототехнического комплекса к полноценному системному анализу результатов произведенных операций, и следовательно, невозможности выработки алгоритмов по предотвращению возникающих ошибок при эксплуатации, поскольку в настоящее время научно не подтверждены сведения о способности искусственного интеллекта к самообучению и принятию самостоятельных решений, несогласованных с заложенным программным функционалом. An additional disadvantage can be recognized as the inability of this robotic complex to a full-fledged system analysis of the results of operations performed, and therefore the impossibility of developing algorithms to prevent errors that occur during operation, since information about the ability of artificial intelligence to self-learn and make independent decisions that are inconsistent is not currently scientifically confirmed. with embedded software functionality.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является автоматизированная кухонная система (см. CN109725559, кл. G05B 19/042, публ. 2019г. [3]). Данная система в техническом отношении касается автоматизации процессов приготовления, транспортировки и хранения пищи, а также их оптимального объединения в одном производственном комплексе. The closest analogue of the present invention is an automated kitchen system (see CN109725559, class G05B 19/042, publ. 2019 [3]). This system technically concerns the automation of the processes of cooking, transportation and storage of food, as well as their optimal combination in one production complex.
Известный автоматический комплекс управляется компьютерной системой и содержит пищевую распределительную систему и взаимодействующую с ней транспортировочную систему, при этом распределительная система включает средства распределения пищевого содержимого, а транспортировочная система содержит в составе двух-координатный рабочий стол. The well-known automatic complex is controlled by a computer system and contains a food distribution system and a transport system that interacts with it, while the distribution system includes means for distributing food contents, and the transport system contains a two-coordinate desktop.
В соответствии с известным техническим замыслом пищевая распределительная система подразделяется на подсистему приготовления пищи, а также на первую и вторую системы передачи, транспортировочная система подразделяется на две подсистемы, объединенные в единой структурной единице, кроме того имеется система хранения для временного нахождения и поддержания товарного вида получаемых пищевых изделий. In accordance with the well-known technical design, the food distribution system is divided into a food preparation subsystem, as well as into the first and second transmission systems, the transportation system is divided into two subsystems combined in a single structural unit, in addition, there is a storage system for temporarily finding and maintaining the presentation of the resulting food products.
Известное решение [3] конструкционно ориентировано на объединение в одной системе всех основных операций, связанных с производством готовых к непосредственному употреблению пищевых блюд. The well-known solution [3] is structurally focused on combining in one system all the main operations associated with the production of ready-to-eat food dishes.
В большей степени рассматриваемая система [3] ориентирована и подготовлена для применения в заводских условиях, так как конструкционно адаптирована для взаимодействия с тяжелой погрузочной техникой, имеет промышленное исполнение, в том числе внешний вид, также имеет возможности и потенциал соизмеримый с выпуском продукции фабричных объемов, что в совокупности и определяет ее зависимое положение, которое указывает о нецелесообразности ее непосредственного использования в пунктах общественного питания или в виде отдельной целостной системы, эксплуатируемой автономно. To a greater extent, the considered system [3] is oriented and prepared for use in the factory, as it is structurally adapted to interact with heavy loading equipment, has an industrial design, including appearance, also has the capabilities and potential commensurate with the production of factory volumes, which together determines its dependent position, which indicates the inappropriateness of its direct use in public catering facilities or in the form of a separate integral system operated autonomously.
Дополнительным отрицательным фактором данной системы следует считать крайне сложное конструктивное выполнение, сопряженное с использованием объемных нестандартных систем, взаимодействующих друг с другом с применением программно-аппаратного оборудования, а также наличие значимого количества специализированных узкопрофильных агрегатов, в частности, настройка и эксплуатация которых будет требовать постоянного контроля и как следствие обязательного проведения специализированных технических работ, что комплексно требует привлечения значительных ресурсов для создания и обслуживания подобного технического уровня и масштаба технологических установок, рациональность применения которых, может подтвердиться только через несколько лет. An additional negative factor of this system should be considered an extremely complex design, associated with the use of voluminous non-standard systems interacting with each other using software and hardware equipment, as well as the presence of a significant number of specialized narrow-profile units, in particular, the configuration and operation of which will require constant monitoring and as a result of the mandatory implementation of specialized technical work, which is complex requires the attraction of significant resources for the creation and maintenance of such a technical level and scale of technological installations, the rationality of which can be confirmed only in a few years.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Технической проблемой предлагаемого изобретения является создание универсальной кухонной машины по приготовлению кулинарных блюд, обладающей управляемым робототехническим функционалом, позволяющим достигать высокой производительности с сохранением должного качества, соответствующего получаемой пищевой продукции. The technical problem of the proposed invention is the creation of a universal kitchen machine for preparing culinary dishes, which has a controlled robotic functionality that allows achieving high performance while maintaining the proper quality corresponding to the food products obtained.
Техническим результатом предлагаемого изобретения, решающим обозначенную выше техническую проблему, является реализация назначения по созданию управляемого компьютерной системой пищевого кулинарного комплекса, взаимосвязанное автоматическое оборудование которого обеспечивает повышение скорости формирования продуктовых наборов с поддержанием необходимых рецептурных условий, включающих высокую позиционную точность нанесения ингредиентов и заданную дозировку каждого пищевого компонента в отдельности. The technical result of the invention, which solves the above technical problem, is the implementation of the purpose of creating a computer-controlled food culinary complex, the interconnected automatic equipment of which ensures an increase in the speed of formation of food sets while maintaining the necessary prescription conditions, including high positional accuracy of applying ingredients and a given dosage of each food component separately.
Объективно проявляющийся технический результат достигается в результате того, что программируемая кулинарная установка с интеллектуальным контролируемым перемещением пищевых компонентов содержит пищевую распределительную систему и взаимодействующую с ней транспортировочную систему, при этом пищевая распределительная система выполнена в виде набора роботизированных дозировочных модулей, порционно пополняющих съедобными наборами заданное количество поступивших продуктовых заготовок, согласно определенному обслуживающему циклу, а транспортировочная система выполнена, по меньшей мере, из двух роботизированных функционально скоординированных между собой двух-координатных грузовых столов, размещенных на профильных опорных средствах, обеспечивающих их взаимное пространственное перемещение по необходимому погрузочному пути, который способен уникально вырабатываться и контролироваться соединенным с центральным обслуживающим сервером системы интеллектуальным устройством управления, в соответствии с принятыми и обработанными заранее характеристиками заказанного пищевого блюда, отдельные компоненты которого в процессе готовки за счет оборудованных средств передачи имеют техническую возможность перехода с независимо- подвижной рабочей площадки одного двух-координатного грузового стола на независимо- подвижную рабочую площадку другого двух-координатного грузового стола. An objectively manifested technical result is achieved as a result of the fact that the programmable culinary installation with intelligently controlled movement of food components contains a food distribution system and a transport system that interacts with it, while the food distribution system is made in the form of a set of robotic dosing modules that portionwise replenish the given amount of food with edible sets. food preparations, according to a certain service cycle, and the transportation system is made of at least two robotic functionally coordinated two-coordinate cargo tables placed on profile support means that ensure their mutual spatial movement along the required loading path, which is capable of being uniquely generated and be controlled by an intelligent control device connected to the central service server of the system, in accordance with and with accepted and pre-processed characteristics of the ordered food dish, the individual components of which during the cooking process, due to the equipped transmission means, have the technical ability to transfer from the independently movable working platform of one two-coordinate cargo table to the independently movable work platform of another two-coordinate cargo table.
По одному из наиболее предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения, профильные опорные средства выполняются в виде двух статично установленных направляющих. According to one of the most preferred embodiments of the invention, the profile support means are made in the form of two statically mounted guides.
По одному из возможных вариантов осуществления предлагаемого изобретения указанные статично установленные направляющие конструкционно адаптированы для взаимодействия с роликовыми механизмами. According to one of the possible embodiments of the proposed invention, these statically installed guides are structurally adapted to interact with roller mechanisms.
Является наиболее предпочтительным, если независимо-подвижная рабочая площадка двух-координатных грузовых столов устанавливается на основании и имеет нижнюю часть, которая перемещается в продольном направлении и верхнюю часть, которая перемещается в поперечном направлении. It is most preferable if the independently movable work platform of the XY cargo tables is mounted on a base and has a lower part that moves in the longitudinal direction and an upper part that moves in the transverse direction.
По одному из частных вариантов осуществления изобретения подвижные рабочие площадки двух-координатных грузовых столов могут быть установлены с возможностью осевого вращения. According to one of the private embodiments of the invention, the movable work platforms of the two-coordinate cargo tables can be installed with the possibility of axial rotation.
Двух-координатные грузовые столы, в соответствии с частным вариантом исполнения изобретения, могут быть оснащены цифровыми средствами мониторинга качества продукции. Two-coordinate cargo tables, in accordance with a particular embodiment of the invention, can be equipped with digital means for monitoring product quality.
По одному из наиболее рациональных вариантов исполнения изобретения указанные цифровые средства мониторинга качества продукции выполняются в виде фото и/или видео камер. According to one of the most rational embodiments of the invention, these digital means for monitoring product quality are made in the form of photo and/or video cameras.
Важно и целесообразно, если интеллектуальное устройство управления, анализируя поступающие изображения от средств мониторинга качества продукции, вырабатывает в случае неполного эталонного соответствия продукции запрограммированные командные сигналы, активирующие необходимые режимы работы оборудования, направленные на устранение недостатков продукции. It is important and expedient if the intelligent control device, analyzing the incoming images from the product quality monitoring tools, generates programmed command signals in case of incomplete reference compliance of the product, activating the necessary operating modes of the equipment aimed at eliminating product deficiencies.
Как правило, продуктовые заготовки изготавливаются из теста, являются предпочтительно плоскими и имеют круглую и/или овальную и/или прямоугольную и/или квадратную конфигурацию. При наилучшем варианте исполнения изобретения роботизированные дозировочные модули пищевой распределительной системы устанавливаются последовательно в ряд и содержат сыпучие, пастообразные, твердые, полутвердые и жидкие пищевые добавки и ингредиенты. As a rule, food preparations are made from dough, are preferably flat and have a round and/or oval and/or rectangular and/or square shape. In the best embodiment of the invention, the robotic dosing modules of the food distribution system are installed sequentially in a row and contain bulk, pasty, solid, semi-solid and liquid food additives and ingredients.
Также в целях оптимизации пространства роботизированные дозировочные модули пищевой распределительной системы могут устанавливаться попарно в ряд, более двух в ряд, в ином группирующем порядке, поскольку независимо-подвижная рабочая площадка двух-координатных грузовых столов устанавливается на основании и имеет нижнюю часть, которая перемещается в продольном направлении и верхнюю часть, которая перемещается в поперечном направлении. Also, in order to optimize space, the robotic dosing modules of the food distribution system can be installed in pairs in a row, more than two in a row, in a different grouping order, since the independently movable work platform of two-axis cargo tables is installed on a base and has a lower part that moves in a longitudinal direction and an upper part that moves in the transverse direction.
Согласно наиболее предпочтительной кулинарной концепции, пищевые добавки и ингредиенты, как правило, содержат мясо и/или колбасные изделия и/или ветчину и/или рыбу и/или сыр и/или овощи и/или фрукты и/или ягоды и/или зелень и/или соус и/или специи и/или масло и/или сироп и/или крупы и/или тесто. According to the most preferred culinary concept, food additives and ingredients typically contain meat and/or sausages and/or ham and/or fish and/or cheese and/or vegetables and/or fruits and/or berries and/or herbs and /or sauce and/or spices and/or oil and/or syrup and/or cereals and/or dough.
Применяемые в изобретении средства передачи, как правило, оборудованы на рабочих площадках и выполнены в виде автоматических электроприводных систем, горизонтально перемещаемые подаватели которых активируются при условии соприкосновения двух-координатных столов друг с другом. The transmission means used in the invention are, as a rule, equipped at work sites and are made in the form of automatic electric drive systems, the horizontally movable feeders of which are activated when the two-coordinate tables come into contact with each other.
Применяемые в изобретении средства передачи могут являться частью пищевой распределительной системы и соответственно выполняться в виде автоматической электроприводной системы, вертикально перемещаемый стопор которой активируется при прохождении в области его действия продуктовой заготовки на двух-координатном грузовом столе и, фиксируясь на краю его рабочей площадки, остается неподвижным до передачи продуктовой заготовки на соседний двухкоординатный грузовой стол в следствии совместного движения обоих. The transmission means used in the invention can be part of a food distribution system and, accordingly, be made in the form of an automatic electric drive system, the vertically movable stopper of which is activated when a product blank passes through its area of action on a two-coordinate cargo table and, fixing on the edge of its working platform, remains motionless before the transfer of the product blank to the adjacent two-coordinate cargo table as a result of the joint movement of both.
Рабочая площадка двух-координатных грузовых столов может быть установлена с возможностью вращения вокруг оси. The working platform of two-coordinate cargo tables can be installed with the possibility of rotation around the axis.
Транспортировочная система может быть оснащена контрольными весами.The transport system can be equipped with a checkweigher.
Согласно выработанной изобретательской концепции предлагается вниманию современная технологически совершенная система для производства готовых к непосредственному употребления продуктов питания быстрого приготовления. Технологическое новшество, по мнению автора, заключается в уникальной технологии, использующей автоматическое оборудование, сочетающее в себе робототехническую распределительную систему и робототехническую транспортировочную систему. При этом работой такого оборудования управляет интеллектуальное устройство (компьютерная система), имеющее в арсенале современное соответствующее программное обеспечение, контролирующее ход работы, а также позволяющее заранее производить пользовательские настройки и программировать систему для работы по индивидуальной схеме, необходимой для получения конкретного блюда со своими индивидуальными особенностями в соответствии со вкусовыми предпочтениями заказчика. According to the developed inventive concept, attention is drawn to a modern technologically advanced system for the production of ready-to-eat instant food products. Technological innovation, according to the author, lies in the unique technology using automatic equipment that combines a robotic distribution system and a robotic transport system. At the same time, the operation of such equipment is controlled by an intelligent device (computer system) that has in its arsenal modern appropriate software that controls the progress of work, and also allows you to make user settings in advance and program the system to work according to an individual scheme necessary to obtain a specific dish with its own individual characteristics. in accordance with the taste preferences of the customer.
Базовыми особенностями предлагаемой кулинарной установки, которые вносят ощутимый вклад в уровень техники, является комбинация отлаженной работы пищевой распределительной системы и транспортировочной системы, при этом пищевая распределительная система выполняется в виде набора роботизированных дозировочных модулей, а транспортировочная система выполняется в виде подсистемы, состоящей из не менее чем двух-координатных рабочих столов или более, согласованное движение которых определяет и координирует интеллектуальное устройство управления. The basic features of the proposed culinary installation, which make a significant contribution to the state of the art, is the combination of well-functioning food distribution system and transport system, while the food distribution system is implemented as a set of robotic dosing modules, and the transport system is implemented as a subsystem consisting of at least than two-axis work tables or more, the coordinated movement of which is determined and coordinated by an intelligent control device.
Особое внимание, с точки зрения изобретательского замысла, следует уделить упомянутой подсистеме двух-координатных грузовых столов, которая размещается на профильных опорных средствах, что обеспечивает взаимное пространственное перемещение грузовых столов по индивидуально выбираемому погрузочному пути, которое контролируется и координируется интеллектуальным устройством управления. Particular attention, from the point of view of the inventive concept, should be paid to the mentioned subsystem of two-coordinate cargo tables, which is placed on profile support means, which ensures the mutual spatial movement of cargo tables along an individually selected loading path, which is controlled and coordinated by an intelligent control device.
В функциональном плане двух-координатные грузовые столы имеют возможность за счет оборудованных средств передачи передавать компоненты блюда с рабочей площадки одного стола на рабочую площадку другого стола. In functional terms, two-coordinate cargo tables have the ability to transfer the components of the dish from the working platform of one table to the working platform of another table due to the equipped transmission means.
В техническом аспекте использование в кулинарной установке, управляемой интеллектуальным устройством, комбинированной системы, состоящей из взаимосвязанных между собой двух подсистем, отвечающих за распределение пищевых ингредиентов, позиционирование продуктовых заготовок, а также за перемещение по заложенному уникальному производственному пути, позволяет получить программируемую кулинарную систему, работающую по заложенному или коррекционному циклу, особенности работы которого, заключающиеся в контролируемом распределении пищевых ингредиентов на продуктовых основах, выработке погрузочного пути, включающего возможное контролируемое перемещение пищевых компонентов с одного двух-координатного погрузочного стола на другой двух-координатный рабочий стол, обеспечивают увеличение скорости формирования конечного блюда и, вместе с тем, сохраняют рецептурные показатели такими, какими они должны быть, и благодаря высокой контролируемой позиционной точности нанесения ингредиентов и правильной дозировке пищевых компонентов сохраняют правильное количественное и качественное содержание ингредиентов, что собственно формирует основу пищевого изделия и определяет его окончательный внешний вид. In a technical aspect, the use of a combined system in a culinary installation controlled by an intelligent device, consisting of two interconnected subsystems responsible for the distribution of food ingredients, positioning of food preparations, as well as for moving along a unique production path, makes it possible to obtain a programmable culinary system that works mortgaged or correction cycle, the features of which, consisting in the controlled distribution of food ingredients on food bases, the development of a loading path, including the possible controlled movement of food components from one two-coordinate loading table to another two-coordinate work table, provide an increase in the speed of formation of the final dish and, at the same time, they keep prescription indicators as they should be, and thanks to the high controlled positional accuracy of applying ingredients and the correct dosage of food components, they maintain the correct quantitative and qualitative content of ingredients, which actually forms the basis of a food product and determines its final appearance.
Важно подчеркнуть, что в инженерном отношении переход пищевых компонентов с одного двух-координатного грузового стола на другой обусловлен тем, что нет необходимости одному грузовому столу вести одну и туже продуктовую заготовку до конечного маршрута, поскольку это может сделать второй грузовой стол, а в момент передачи первый стол уже может получать команду от интеллектуального устройства на забор другой продуктовой заготовки для формирования следующего заказанного пищевого блюда, что комплексно повышает производительность производственного процесса, обеспечивая повышение скорости работы, сохраняя производственное качество на должном высоком уровне, свойственному технологичному роботизированному оборудованию. It is important to emphasize that in engineering terms, the transition of food components from one two-coordinate cargo table to another is due to the fact that there is no need for one cargo table to lead the same food preparation to the final route, since this can be done by the second cargo table, and at the time of transfer the first table can already receive a command from an intelligent device to take another food preparation to form the next ordered food dish, which comprehensively increases the productivity of the production process, increasing the speed of work, while maintaining production quality at the proper high level inherent in technological robotic equipment.
Таким образом, предлагаемое выше конструктивное выполнение заявляемой программируемой кулинарной установки с интеллектуальным контролируемым перемещением пищевых компонентов, с учетом ее характеристик и технических особенностей, образует совокупность признаков, достаточных для достижения заданного технического результата, заключающегося в реализации назначения по созданию управляемого компьютерной системой пищевого кулинарного комплекса, взаимосвязанное автоматическое оборудование которого обеспечивает повышение скорости формирования продуктовых наборов с поддержанием необходимых рецептурных требований, включающих высокую позиционную точность нанесения ингредиентов и требуемую дозировку каждого пищевого компонента в отдельности, а также для решения существующей технической проблемы по конструированию универсальной кухонной машины по приготовлению кулинарных блюд, обладающей управляемым робототехническим функционалом, позволяющим достигать высокой производительности с сохранением должного качества, соответствующего получаемой пищевой продукции. Thus, the design proposed above of the proposed programmable culinary installation with intelligent controlled movement of food components, taking into account its characteristics and technical features, forms a set of features sufficient to achieve the desired technical result, which consists in realizing the purpose of creating a computer-controlled food culinary complex, the interconnected automatic equipment of which provides an increase in the speed of formation of product sets while maintaining the necessary prescription requirements, including high positional accuracy of applying ingredients and the required dosage of each food component separately, as well as to solve the existing technical problem of design universal kitchen machine for preparing culinary dishes, which has a controlled robotic functionality that allows you to achieve high performance while maintaining the proper quality corresponding to the food products received.
Краткое описание чертежей Brief description of the drawings
На фиг. 1 представлена схема предлагаемой кулинарной установки с интеллектуальным контролируемым перемещением пищевых компонентов; In FIG. 1 shows a diagram of the proposed culinary installation with intelligent controlled movement of food components;
На фиг. 2а, 26, 2в и 2г представлена схема взаимодействия двух-координатных столов с вертикально перемещаемым стопором; In FIG. 2a, 26, 2c and 2d shows the interaction diagram of two-coordinate tables with a vertically movable stopper;
На фиг. 2а обозначена начальная стадия, когда необходимо передать заготовку с одного стола на другой; In FIG. 2a indicates the initial stage, when it is necessary to transfer the workpiece from one table to another;
На фиг. 26 представлен момент стыковки двух столов в области действия перемещаемого стопора; In FIG. 26 shows the moment of joining two tables in the area of action of the movable stopper;
На фиг. 2в представлена стадия фиксации стопора до уровня заготовки с целью последующего взаимного перемещения столов; In FIG. 2c shows the stage of fixing the stopper to the level of the workpiece for the purpose of subsequent mutual movement of the tables;
На фиг. 2г показан произведенный процесс передачи заготовки на другой стол;In FIG. 2d shows the completed process of transferring the workpiece to another table;
На фиг. За, 36 и Зв представлена схема взаимодействия двух-координатных столов с применением перемещаемых подавателей; In FIG. For, 36 and Zv the scheme of interaction of two-coordinate tables with the use of movable feeders is presented;
На фиг. За представлена пара столов с установленными на них приводными системами; In FIG. Behind is a pair of tables with drive systems installed on them;
На фиг. 36 показано, как заготовка передается влево с одного стола на другой;In FIG. 36 shows how the workpiece is transferred to the left from one table to another;
На фиг. Зв показано, как заготовка передается вправо с одного стола на другой.In FIG. 3v shows how the workpiece is transferred to the right from one table to another.
На фиг. 4 показан вид сверху на предлагаемую кулинарную установку в виде блок-схемы; In FIG. 4 shows a top view of the proposed culinary installation in the form of a block diagram;
На фиг. 5 показан вид сбоку одного их двух-координатных грузовых столов;In FIG. 5 shows a side view of one of the two-coordinate cargo tables;
На фиг. 6 показан вид сверху одного из двух-координатных грузовых столов. In FIG. 6 shows a top view of one of the two-coordinate cargo tables.
Осуществление изобретения Implementation of the invention
Предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером выполнения и реализации, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядным образом демонстрируют достижение указанной совокупностью существенных признаков заданного технического результата, а также решение существующей технической проблемы. The present invention is illustrated by a specific example of execution and implementation, which, however, are not the only possible ones, but clearly demonstrate the achievement of the specified set of essential signs of a given technical result, as well as the solution of an existing technical problem.
На перечисленных фигурах представлены следующие части и элементы предлагаемой программируемой кулинарной установки с интеллектуальным контролируемым перемещением пищевых компонентов: The listed figures show the following parts and elements of the proposed programmable culinary installation with intelligent controlled movement of food components:
1 - интеллектуальное устройство управления; 1 - intelligent control device;
2 - центральный обслуживающий сервер; 2 - central serving server;
3 - транспортировочная система; 3 - transport system;
4 - система временного хранения и выдачи заготовок; 4 - system of temporary storage and issuance of blanks;
5 - пищевая распределительная система; 5 - food distribution system;
6 — средство мониторинга качества продукции; 6 - product quality monitoring tool;
7 - набор дозировочных модулей; 7 - set of dosing modules;
8 - средство передачи продукции; 8 - a means of transferring products;
9 - ленточное транспортировочное устройство; 9 - belt transport device;
10 - печная установка; 10 - furnace installation;
11 - продуктовая заготовка; 11 - food preparation;
12 - элемент передачи продукции; 12 - product transfer element;
13 - исполнительные элементы изъятия некачественной продукции; 13 - Executive elements of the withdrawal of low-quality products;
14 - упаковочная подсистема; 14 - packaging subsystem;
15 - подсистема хранения и выдачи готового и упакованного продукта; 15 - subsystem for storing and issuing the finished and packaged product;
16 - первый двух-координатный грузовой стол; 16 - the first two-coordinate cargo table;
17 - второй двух-координатный грузовой стол; 17 - second two-coordinate cargo table;
18 - средство передачи продукции на упаковку; 18 - a means of transferring products to packaging;
19 - первая электроприводная система; 19 - the first electric drive system;
20 - перемещаемый стопор; 20 - movable stopper;
21 - направляющие; 21 - guides;
22 - роликовые механизмы; 22 - roller mechanisms;
23 - толкатель; 23 - pusher;
24 - перемещаемый подаватель; 24 - movable feeder;
25 - упор подавателя; 25 - feeder stop;
26 - подвижные рабочие площадки; 26 - mobile working platforms;
27 - вторая электроприводная система; 28 - контрольные весы; 27 - the second electric drive system; 28 - control scales;
29 — металлическое основание. 29 - metal base.
Итак, предлагаемая кулинарная установка с интеллектуальным контролируемым перемещением пищевых компонентов содержит систему временного хранения и выдачи 4, в которой находятся заранее приготовленные продуктовые заготовки 11, готовые к дальнейшей обработке, пищевую распределительную систему 5 со взаимодействующей с ней транспортировочной системой 3, печную установку 10, упаковочную подсистему 14, а также подсистему хранения и выдачи готового и упакованного продукта 15. So, the proposed culinary installation with intelligent controlled movement of food components contains a temporary storage and dispensing system 4, in which there are pre-cooked food preparations 11 ready for further processing, a food distribution system 5 with a transport system 3 interacting with it, an oven installation 10, a packaging subsystem 14, as well as the subsystem for storing and issuing the finished and packaged product 15.
Пищевая распределительная система 5 выполнена в виде набора роботизированных дозировочных модулей 7, которые предназначены для порционного пополнения съедобными наборами заданного количества поступивших продуктовых заготовок 11, согласно определенному обслуживающему циклу. The food distribution system 5 is made in the form of a set of robotic dosing modules 7, which are designed for batch replenishment with edible sets of a given number of incoming food preparations 11, according to a certain service cycle.
Транспортировочная система 3 выполнена из двух роботизированных функционально скоординированных между собой двух-координатных грузовых столов 16 и 17. The transportation system 3 is made of two robotic functionally coordinated two-coordinate cargo tables 16 and 17.
Указанные двух-координатные грузовые столы 16 и 17 размещены на опорных средствах, таких как статично установленные профильные направляющие 21 или независимые роликовые механизмы 22. These two-coordinate cargo tables 16 and 17 are placed on support means, such as statically installed profile guides 21 or independent roller mechanisms 22.
Указанные профильные опорные средства обеспечивают взаимное пространственное перемещение первого двух-координатного рабочего стола 16 и второго двух-координатного рабочего стола 17 по необходимому погрузочному пути, который определяется и контролируется интеллектуальным устройством управления 1 в соответствии с принятыми и обработанными заранее характеристиками заказанного пищевого блюда. The specified profile support means provide mutual spatial movement of the first two-coordinate work table 16 and the second two-coordinate work table 17 along the required loading path, which is determined and controlled by the intelligent control device 1 in accordance with the characteristics of the ordered food dish received and processed in advance.
Интеллектуальное устройство управления 1 соединено с центральным обслуживающим сервером системы 2. The intelligent control device 1 is connected to the central service server of the system 2.
Отдельные компоненты приготовляемых блюд, включая продуктовые заготовки 11, в процессе непосредственной готовки (пополнениями ингредиентами) за счет оборудованных средств передачи, в качестве которых могут быть первая 19 или вторая 27 автоматические электроприводные системы, имеют техническую возможность перехода с независимой подвижной рабочей площадки 26 одного двух- координатного рабочего стола на независимую подвижную рабочую площадку 26 другого двух-координатного рабочего стола. The individual components of the prepared dishes, including food preparations 11, in the process of direct cooking (replenishment of ingredients) due to equipped transmission means, which can be the first 19 or second 27 automatic electric drive systems, have the technical ability to switch from an independent mobile working platform 26 one two - coordinate desktop to an independent movable work platform 26 of another two-axis desktop.
Независимо подвижные рабочие площадки 26 каждого из перемещающихся по сформированному пути двух-координатных грузовых столов 16 и 17, как правило, установлены на основании и имеют нижнюю часть, которая перемещается в продольном направлении, и верхнюю часть, которая перемещается в поперечном направлении. The independently movable work platforms 26 of each of the two-coordinate cargo tables 16 and 17 that move along the formed path are generally mounted on a base and have a lower part that moves in the longitudinal direction and an upper part that moves in the transverse direction.
Указанные ранее оборудованные средства передачи, как вариант, могут быть установлены на рабочих площадках 26 и выполняются в виде автоматических электроприводных систем 27, горизонтально перемещаемые подаватели 24 которых активируются при условии соприкосновения двух-координатных столов 16 и 17 друг с другом. The previously equipped transmission means, as an option, can be installed on the work platforms 26 and are made in the form of automatic electric drive systems 27, the horizontally movable feeders 24 of which are activated if the two-coordinate tables 16 and 17 come into contact with each other.
Также, как вариант, средства передачи могут являться частью пищевой распределительной системы 5 и выполняться в виде автоматической электроприводной системы 19, вертикально перемещаемый стопор 20 которой активируется при прохождении в области его действия продуктовой заготовки 11 на двух-координатном грузовом столе и, фиксируясь на краю его подвижной рабочей площадки 26, остается неподвижным до передачи продуктовой заготовки И на соседний двух-координатный грузовой стол в следствии совместного движения обоих. Also, as an option, the transmission means can be part of the food distribution system 5 and be made in the form of an automatic electric drive system 19, the vertically movable stopper 20 of which is activated when a product blank 11 passes through its area of action on a two-coordinate cargo table and, fixing on the edge of it mobile working platform 26, remains stationary until the transfer of the product blank AND to the adjacent two-coordinate cargo table as a result of the joint movement of both.
Транспортировочная система 3 оснащена средством мониторинга качества продукции 6, и интеллектуальное устройство управления 1 , анализируя поступающие изображения от средств мониторинга качества продукции, вырабатывает в случае неполного эталонного соответствия приготовляемой продукции запрограммированные командные сигналы, активирующие необходимые режимы работы оборудования, направленные на устранение недостатков продукции. The transportation system 3 is equipped with a product quality monitoring tool 6, and the intelligent control device 1, analyzing the incoming images from the product quality monitoring tools, generates, in case of incomplete reference compliance of the prepared product, programmed command signals that activate the necessary equipment operating modes aimed at eliminating product deficiencies.
Работает программируемая кулинарная установка с интеллектуальным контролируемым перемещением пищевых компонентов следующим образом. Works programmable culinary installation with intelligent controlled movement of food components as follows.
Следует отметить, что цель последующего описания предлагаемого изобретения заключается не в его ограничении конкретным вариантом реализации, а наоборот в охвате всевозможных дополнений, не выходящих за рамки представленной формулы изобретения. Управление производственным процессом осуществляется интеллектуальным устройством 1, который связан с центральным обслуживающим сервером 2, подключенным к сети интернет. It should be noted that the purpose of the following description of the present invention is not to limit it to a specific embodiment, but rather to cover all possible additions that do not go beyond the scope of the presented claims. The production process is controlled by an intelligent device 1, which is connected to a central service server 2 connected to the Internet.
Интеллектуальное управляющее устройство 1 и центральный обсуживающий сервер 2 имеют возможности пользования программным обеспечением, с помощью которого обеспечивается передача информации о поступающих заказах и о работе оборудования предлагаемой кулинарной установки. The intelligent control device 1 and the central serving server 2 have the ability to use the software, which provides the transfer of information about incoming orders and the operation of the equipment of the proposed culinary installation.
Заказать определенный кулинарный продукт, например, пиццу, блины, сэндвичи, а также выбрать его наполнение и указать особенности приготовления возможно посредством программного приложения на любом электронном устройстве или же непосредственно на кулинарной установке, предоставляющей такую возможность. Интеллектуальное управляющее устройство 1 получает соответствующий сигнал, производит его обработку и далее формирует определенный режим работы оборудования, в частности, определяет погрузочный путь транспортировочной системы 3, а именно синхронизирует работу двухкоординатных погрузочных столов 16 и 17, выбирает оптимальную скорость их движения, фиксирует время движения и остановок, а также определяет другие производственные параметры и определяет режимы работы пищевой распределительной системы 5, определяет дозировку компонентов, синхронизирует работу дозировочных модулей 7, проверяет наличие в них определенных пищевых компонентов, а также определяет иные необходимые производственные параметры, необходимые при приготовлении конкретных пищевых блюд. It is possible to order a certain culinary product, for example, pizza, pancakes, sandwiches, as well as select its filling and specify the cooking features, through a software application on any electronic device or directly on a culinary installation that provides such an opportunity. The intelligent control device 1 receives the corresponding signal, processes it and then forms a certain mode of operation of the equipment, in particular, determines the loading path of the transport system 3, namely, synchronizes the operation of the two-coordinate loading tables 16 and 17, selects the optimal speed of their movement, fixes the movement time and stops, and also determines other production parameters and determines the operating modes of the food distribution system 5, determines the dosage of components, synchronizes the operation of dosing modules 7, checks for the presence of certain food components in them, and also determines other necessary production parameters necessary for the preparation of specific food dishes.
При этом важно отметить, что в базе данных центрального обслуживающего сервера 2 заранее заложены все возможные программы приготовления различных кулинарных изделий, включая режимы работы транспортировочной системы 3 и режимы работы пищевой распределительной системы 5. At the same time, it is important to note that the database of the central serving server 2 contains all possible cooking programs for various culinary products, including the modes of operation of the transport system 3 and the modes of operation of the food distribution system 5.
В предлагаемой кулинарной установке, как правило, используются замороженные продуктовые заготовки 11 из теста, которые в основном являются плоскими и имеют круглую, овальную форму или прямоугольную форму. In the proposed culinary installation, as a rule, frozen dough pieces 11 are used, which are generally flat and have a round, oval or rectangular shape.
После того как центральный обслуживающий сервер 2 получит сведения о заказе определенного продукта, интеллектуальное управляющее устройство 1 посредством алгоритма программного обеспечения формирует команду системе временного хранения и выдачи 4 на подачу продуктовой заготовки 11 на первый двух-координатный грузовой стол 16, что механически осуществляется посредством исполнительного механизма в виде электропривода, оборудованного поршнем с толкателем и с захватным приспособлением. After the central service server 2 receives information about the order of a certain product, the intelligent control device 1 generates a command to the system using the software algorithm temporary storage and issuance 4 for supplying the product blank 11 to the first two-coordinate cargo table 16, which is mechanically carried out by means of an actuator in the form of an electric drive equipped with a piston with a pusher and with a gripping device.
Оказавшись на подвижной рабочей площадке 26 первого двух-координатного грузового стола 16, продуктовая заготовка 11 перемещается в сторону противоположного конца участка транспортных направляющих 21. В процессе движения первый двух-координатный грузовой стол 16 проезжает под необходимым набором дозировочных модулей 7, делая остановки, паузы, связанные с пополнением продуктовой заготовки 11 необходимым набором пищевых компонентов, при необходимости осуществляется перемещение рабочей площадки 26 в две противоположные транспортному пути стороны, подбирая тем самым точные и четкие места для загрузки пищевыми компонентами, что возможно за счет независимости движения рабочей площадки 26. После того как все необходимые ингредиенты из дозировочных модулей 7 поступят на продуктовую заготовку 11 , первый двух-координатный грузовой стол 16 перемещается в зону действия средства передачи продукции 8, которое перемещает заготовку 11 в печную установку 10. Once on the mobile working platform 26 of the first two-coordinate cargo table 16, the product blank 11 moves towards the opposite end of the section of the transport guides 21. In the process of movement, the first two-coordinate cargo table 16 passes under the required set of dosing modules 7, making stops, pauses, associated with the replenishment of the food preparation 11 with the necessary set of food components, if necessary, the working platform 26 is moved to two opposite sides of the transport route, thereby selecting accurate and clear places for loading food components, which is possible due to the independence of the movement of the working platform 26. After all the necessary ingredients from the dosing modules 7 will go to the product billet 11, the first two-coordinate cargo table 16 moves to the area of action of the product transfer means 8, which moves the billet 11 to the furnace installation 10.
В том случае, если первый двух-координатный грузовой стол 16 еще не закончил свое движение, и сбор ингредиентов для заготовки 11 еще производится, на обслуживающий сервер 2 поступает информация о необходимости выполнения следующего заказа, интеллектуальное управляющее устройство 1 посредством алгоритма программного обеспечения формирует команду системе временного хранения и выдачи 4 на подачу продуктовой заготовки 11 на второй двух- координатный грузовой стол 17, который начинает свое движение в сторону противоположного конца участка транспортных направляющих 21 и в сторону первого двух-координатного грузового стола 16. In the event that the first two-coordinate cargo table 16 has not yet completed its movement, and the ingredients for the workpiece 11 are still being collected, the serving server 2 receives information about the need to complete the next order, the intelligent control device 1, through the software algorithm, generates a command to the system temporary storage and issuance 4 for supplying the product blank 11 to the second two-coordinate cargo table 17, which begins its movement towards the opposite end of the section of the transport guides 21 and towards the first two-coordinate cargo table 16.
После того как первый двух-координатный грузовой стол 16 закончит свою работу, и заготовка 11 будет перемещена с помощью средства передачи продукции 8 в печную установку 10, первый двух-координатный грузовой стол 16 переместится вплотную ко второму двух-координатному грузовому столу 17. After the first two-coordinate cargo table 16 finishes its work, and the workpiece 11 is moved by means of the product transfer device 8 to the furnace installation 10, the first two-coordinate cargo table 16 will move close to the second two-coordinate cargo table 17.
Далее, при производственной необходимости, продуктовая заготовка 11 передается с рабочей поверхности 26 двух-координатного грузового стола 17 на рабочую площадку 26 соседнего двух-координатного грузового стола 16. Это осуществляется с помощью средств передачи, являющихся частью пищевой распределительной системы 5 и выполненных в виде автоматической электроприводной системы 19, вертикально перемещаемый стопор 20 которой активируется при прохождении в области его действия продуктовой заготовки И, находящейся на двух-координатном грузовом столе 17 и, фиксируясь на краю его подвижной рабочей площадки 26, остается неподвижным до передачи продуктовой заготовки на соседний двух-координатный грузовой стол 16 вследствие совместно движения обоих. Оказавшись на рабочей площадке 26 двух-координатного рабочего стола 16 продуктовая заготовка 11 продолжает свое движение по погрузочному пути, пополняясь при необходимости пищевыми ингредиентами, согласно рецептуре, и далее согласно утвержденному плану приготовления, продуктовая заготовка передается в печную установку 10 для запекания, что производится средством передачи продукции 8. Или же, в случае отсутствия в соответствии с заказом стадии запекания, продуктовая заготовка передается вновь на двух-координатный грузовой стол 17 в обратной последовательности с помощью уже используемой автоматической электроприводной системы 19, после чего готовая продуктовая заготовка 11 передается в упаковочную подсистему 14 посредством средства передачи продукции 18 на упаковку, из которой упакованный продукт поступает непосредственно в подсистему 15 хранения и выдачи готового и упакованного продукта. Further, if necessary, the product blank 11 is transferred from the working surface 26 of the two-coordinate cargo table 17 to working platform 26 of the adjacent two-coordinate cargo table 16. This is carried out using transmission means that are part of the food distribution system 5 and are made in the form of an automatic electric drive system 19, the vertically movable stopper 20 of which is activated when a product blank passes through its area of action, located on the two-coordinate cargo table 17 and, fixing on the edge of its movable working platform 26, remains motionless until the transfer of the product blank to the adjacent two-coordinate cargo table 16 due to the joint movement of both. Once on the working platform 26 of the two-coordinate desktop 16, the food blank 11 continues its movement along the loading path, replenished, if necessary, with food ingredients, according to the recipe, and then, according to the approved cooking plan, the food blank is transferred to the oven installation 10 for baking, which is done by means transfer of products 8. Or, in the absence of a baking stage in accordance with the order, the food preparation is transferred again to the two-coordinate cargo table 17 in reverse order using the automatic electric drive system 19, after which the finished product preparation 11 is transferred to the packaging subsystem 14 by means of product transfer means 18 to the package, from which the packaged product enters directly into the storage and dispensing subsystem 15 of the finished and packaged product.
Важно отметить, что средство передачи продукции 8 выполнено в виде поршня- толкателя с захватным приспособлением, который, удерживая продуктовую заготовку 11 , передает ее на ленточное транспортировочное устройство 9 печной установки 10. Средство передачи продукции 18 на упаковку также выполнено в виде поршня-толкателя с захватным приспособлением, который передает продукцию непосредственно в упаковочную подсистему 14, минуя стадию запекания в печной установке 10. It is important to note that the product transfer means 8 is made in the form of a piston-pusher with a gripping device, which, holding the product blank 11, transfers it to the belt transport device 9 of the oven unit 10. The product transfer means 18 to the package is also made in the form of a pusher piston with gripping device, which transfers the products directly to the packaging subsystem 14, bypassing the baking stage in the oven installation 10.
Следует упомянуть, что передача продуктовой заготовки 11 с рабочей площадки 26 одного двух-координатного грузового стола на рабочую площадку 26 другого двух-координатного грузового стола возможна посредством другого средства передачи, а именно: автоматических электроприводных систем 27, горизонтально перемещаемые подаватели 24 которых активируются при условии соприкосновения двух-координатных грузовых столов между собой, при этом подаватели 24 имеют захватные упоры 25 и двигаются за счет действия толкателей 23. It should be mentioned that the transfer of the product blank 11 from the work platform 26 of one two-coordinate cargo table to the work platform 26 of another two-coordinate cargo table is possible through another means of transmission, namely: automatic electric drive systems 27, horizontally movable feeders 24 which are activated under the condition of contact of the two-coordinate cargo tables with each other, while the feeders 24 have grippers 25 and move due to the action of the pushers 23.
В интеллектуальное устройство управления 1 также заранее внесены данные - координаты зоны действия каждого дозировочного модуля 7, в следствие чего интеллектуальное устройство управления 1, управляя перемещением обоих двухкоординатных грузовых столов 16 и 17, доставляет заготовку 11 в строго установленное место для нанесения пищевого ингредиента. Data is also entered into the intelligent control device 1 in advance - the coordinates of the coverage area of each dosing module 7, as a result of which the intelligent control device 1, controlling the movement of both two-coordinate cargo tables 16 and 17, delivers the workpiece 11 to a strictly defined place for applying the food ingredient.
Использование двух двух-координатных грузовых столов 16 и 17 или более в применяемой транспортировочной системе 3 позволяет комплексно преодолевать трудности, связанные с использованием одного погрузочного стола и одновременным поступлением нескольких заказов, в таком случае исполнение второго заказа возможно только после того, как на одном применяемом столе собран предыдущий первый заказ, и собственно только потом он может приступить к сборке второго заказа, затем третьего и так далее. Однако если двух-координатных грузовых столов два и более, то одновременно возможно исполнение двух или трех заказов, что увеличивает производительность кулинарной установки минимум в два раза. The use of two two-coordinate cargo tables 16 and 17 or more in the used transport system 3 allows you to comprehensively overcome the difficulties associated with using one loading table and the simultaneous receipt of several orders, in this case, the execution of the second order is possible only after one used table the previous first order is assembled, and only then can he actually start assembling the second order, then the third, and so on. However, if there are two or more two-coordinate cargo tables, then it is possible to simultaneously execute two or three orders, which increases the productivity of the culinary unit at least twice.
Применение двух описанных выше вариантов передачи продуктовых компонентов с заготовками И с одного двух-координатного стола на другой позволяет также ускорить процесс приготовления, так как в этом случае после того, как один грузовой стол закончил собирать свой заказ, и к примеру заказ передан для запекания в печную установку 10, другой грузовой стол не простаивает, а подъезжает к соседнему грузовому столу, на котором собирается второй заказ, забирает этот заказ себе и производит дальнейшую компоновку заказа далее. В этом случае резко увеличивается КПД применения каждого двух-координатного грузового стола, так как первый стол не простаивает и практически все время выполняет полезную работу, а другой двух-координатный грузовой стол в это время возвращается на крайний участок погрузочного пути и готов к получению следующего заказа. The use of the two options described above for transferring food components with blanks AND from one two-coordinate table to another also speeds up the cooking process, since in this case, after one cargo table has finished collecting its order, and for example, the order is transferred for baking in furnace installation 10, the other cargo table is not idle, but drives up to the neighboring cargo table, on which the second order is collected, picks up this order for itself and further arranges the order further. In this case, the efficiency of the use of each two-coordinate cargo table increases sharply, since the first table does not stand idle and performs useful work almost all the time, and the other two-coordinate cargo table at this time returns to the extreme section of the loading path and is ready to receive the next order .
Итак, приготовленные заказы, согласно рецептуре и установленным параметрам приготовления поступают в упаковочную подсистему 14 или из печной установки 10 или непосредственно из транспортировочной системы 3. Причем продукция, поступающая из печной установки 10 переносится в упаковочную подсистему 14 посредством элемента передачи продукции 12, который выполнен в виде автоматического поршня-толкателя с захватным устройством, удерживающим и направляющим продукцию, а продукция, поступающая в упаковочную подсистему 14 непосредственно из транспортировочной системы 3, передается посредством средства передачи продукции 18. So, cooked orders, according to the recipe and the set cooking parameters, enter the packaging subsystem 14 either from the oven installation 10 or directly from the transportation system 3. Moreover, the products coming from the furnace installation 10 are transferred to the packaging subsystem 14 by means of the product transfer element 12, which is made in the form of an automatic piston-pusher with a gripping device that holds and guides the products, and the products entering the packaging subsystem 14 directly from the transportation system 3 are transferred through the means of transferring products 18.
Далее упакованная продукция поступает из упаковочной подсистемы 14 в подсистему 15 хранения и выдачи готового и упакованного продукта. Next, the packaged products come from the packaging subsystem 14 to the subsystem 15 for storing and issuing the finished and packaged product.
Подсистема хранения 15 имеет оборудование для временного хранения и распределения готовых заказов, которые по мере необходимости подаются в окно выдачи, согласно команде, поступающей от интеллектуального устройства управления 1 в соответствии с оформленным ранее заказом. The storage subsystem 15 has equipment for temporary storage and distribution of finished orders, which, as necessary, are fed into the issuing window, according to a command from the intelligent control device 1 in accordance with the previously issued order.
После приготовления заказа интеллектуальное устройство управления 1 отправляет сигнал на центральный обслуживающий сервер 2, который направляет клиенту уведомление на его мобильное устройство, или другим способом, в том числе уведомляя оператора, что заказ готов и подлежит передачи конкретному заказчику. After preparing the order, the intelligent control device 1 sends a signal to the central serving server 2, which sends a notification to the client on his mobile device, or in another way, including notifying the operator that the order is ready and is to be transferred to a specific customer.
Если заказ оформлялся дистанционно посредством сети интернет в поступившем уведомлении содержится секретный код, позволяющий идентифицировать данного заказчика, для чего заказчик подходит к подсистеме хранения 15, вводит данный код на сенсорном экране, или подносит к считывателю системы мобильное устройство и показывает QR-код, полученный от центрального обслуживающего сервера 2. If the order was placed remotely via the Internet, the received notification contains a secret code that allows you to identify this customer, for which the customer approaches the storage subsystem 15, enters this code on the touch screen, or brings a mobile device to the system reader and shows the QR code received from central service server 2.
Программа, установленная на интеллектуальном устройстве управления 1 идентифицирует данного клиента и активирует ячейку выдачи заказа, в которую поступил продукт, благодаря чему клиент получает непосредственную возможность получить выбранный им заказ. The program installed on the intelligent control device 1 identifies this customer and activates the pick-up box into which the product has arrived, so that the customer has a direct opportunity to receive the order he has chosen.
Следует учесть, что по меньшей мере, один двух-координатный грузовой стол 16 или 17 может содержать средство мониторинга качества продукции 6 в виде фото/виде камеры. It should be noted that at least one XY cargo table 16 or 17 may include a product quality monitoring device 6 in the form of a photo/view camera.
Во время движения двух-координатных грузовых столов 16 и 17 средство мониторинга качества продукции 6 передают в интеллектуальное устройство управления 1 информацию о внешнем виде продуктовой заготовки 11 до и после наложения пищевых ингредиентов, также осуществляется контроль отсутствия посторонних предметов на продуктовой заготовке 11. During the movement of two-coordinate cargo tables 16 and 17, the product quality monitoring tool 6 is transferred to an intelligent device control 1 information about the appearance of the product blank 11 before and after the application of food ingredients, the absence of foreign objects on the food blank 11 is also monitored.
В случае определения программным обеспечением интеллектуального устройства управления 1 низкой оценки качества и недостатков анализируемой продуктовой заготовки 11, например неравномерное нанесение ингредиента, то интеллектуальное устройство управления 1, определив данный факт, сможет дать команду системе двух-координатных грузовых столов 16 и 17 и изменить состояние продуктовой заготовки И, т.е. создать необходимые режимы работы оборудования пищевой распределительной системы 5 и транспортировочной системы 3, направленные на устранения недостатков продукции. If the software of the intelligent control device 1 determines a low quality assessment and shortcomings of the analyzed product blank 11, for example, uneven application of the ingredient, then the intelligent control device 1, having determined this fact, will be able to command the system of two-coordinate cargo tables 16 and 17 and change the state of the product blanks AND, i.e. create the necessary operating modes for the equipment of the food distribution system 5 and the transportation system 3, aimed at eliminating product deficiencies.
В случае технической невозможности исправления продуктовой заготовки 11 , интеллектуальное устройство управления 1 передает управляющие сигналы исполнительным элементам 13 изъятия некачественной продукции. In case of technical impossibility of correcting the product blank 11 , the intelligent control device 1 transmits control signals to the actuating elements 13 for the removal of low-quality products.
Указанные исполнительные элементы 13 для изъятия некачественной продукции расположены в пределах передаточных крайних участков транспортировочной системы 3 и выполнены в виде отдельных установленных модулей, оснащенных поршнем-толкателем с упором, которые изымают некачественную продукцию, передавая ее в утилизационные подсистемы. The specified actuating elements 13 for the removal of low-quality products are located within the transfer extreme sections of the transport system 3 and are made in the form of separate installed modules equipped with a piston-pusher with a stop, which remove low-quality products, transferring them to the disposal subsystems.
В представленном варианте исполнения основное производственное оборудование предлагаемой программируемой кулинарной установки функционально объединено для наглядного обозрения и закрыто прозрачной защитной витриной. In the presented embodiment, the main production equipment of the proposed programmable culinary unit is functionally combined for visual inspection and is covered with a transparent protective showcase.
В целях безопасности предлагаемая программируемая кулинарная установка может быть ограничена со всех сторон корпусным ограждением, содержащим проем для обслуживания. For security purposes, the proposed programmable culinary installation can be limited on all sides by a housing fence containing a service opening.
Кулинарная установка может быть выполнена в образе стационарного вендинг- автомата, системы, установленной на транспортном средстве или содержащей колеса для перемещения, либо предлагаемая установка может быть установлена в помещениях как стационарный торговый объект. Предлагаемое изобретение может найти широкое применение в продовольственной сфере обслуживания, как безопасная и технологичная система по питания быстрого приготовления. The culinary installation can be made in the form of a stationary vending machine, a system installed on a vehicle or containing wheels for movement, or the proposed installation can be installed indoors as a stationary trading facility. The proposed invention can be widely used in the food service industry, as a safe and technological system for fast food.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Программируемая кулинарная установка с интеллектуальным контролируемым перемещением пищевых компонентов, содержащая пищевую распределительную систему и взаимодействующую с ней транспортировочную систему, при этом пищевая распределительная система выполнена в виде набора роботизированных дозировочных модулей, порционно пополняющих съедобными наборами заданное количество поступивших продуктовых заготовок, согласно определенному обслуживающему циклу, а транспортировочная система выполнена, по меньшей мере, из двух роботизированных функционально скоординированных между собой двух-координатных грузовых столов, размещенных на профильных опорных средствах, обеспечивающих их взаимное пространственное перемещение по необходимому погрузочному пути, который способен уникально вырабатываться и контролироваться соединенным с центральным обслуживающим сервером системы интеллектуальным устройством управления, в соответствии с принятыми и обработанными заранее характеристиками заказанного пищевого блюда, отдельные компоненты которого в процессе готовки за счет оборудованных средств передачи имеют техническую возможность перехода с независимо- подвижной рабочей площадки одного двух-координатного грузового стола на независимо- подвижную рабочую площадку другого двух-координатного грузового стола. 1. A programmable culinary installation with intelligent controlled movement of food components, containing a food distribution system and a transport system interacting with it, while the food distribution system is made in the form of a set of robotic dosing modules, portionwise replenishing a given number of incoming food preparations with edible sets, according to a certain service cycle , and the transportation system is made of at least two robotic two-coordinate cargo tables functionally coordinated with each other, placed on profile support means, ensuring their mutual spatial movement along the required loading path, which is capable of being uniquely generated and controlled by a central service server connected to it. system with an intelligent control device, in accordance with the characteristics of the ordered food received and processed in advance dishes, the individual components of which, during the cooking process, due to the equipped transfer means, have the technical ability to transfer from the independently movable working platform of one two-coordinate cargo table to the independently movable work platform of another two-coordinate cargo table.
2. Программируемая кулинарная установка по п. 1, отличающаяся тем, что профильные опорные средства выполнены в виде двух статично установленных направляющих. 2. Programmable culinary installation according to claim 1, characterized in that the profile support means are made in the form of two statically installed guides.
3. Программируемая кулинарная установка по п. 2, отличающаяся тем, что статично установленные направляющие конструкционно адаптированы для взаимодействия с роликовыми механизмами. 3. Programmable culinary installation according to claim 2, characterized in that the statically installed guides are structurally adapted to interact with roller mechanisms.
4. Программируемая кулинарная установка по п. 1, отличающаяся тем, что независимо-подвижная рабочая площадка двух-координатных грузовых столов установлена на основании и имеет нижнюю часть, которая перемещается в продольном направлении и верхнюю часть, которая перемещается в поперечном направлении. 4. Programmable culinary installation according to claim 1, characterized in that the independently movable working platform of two-coordinate cargo tables is installed on the base and has a lower part that moves in the longitudinal direction and an upper part that moves in the transverse direction.
5. Программируемая кулинарная установка по п. 1 , отличающаяся тем, что двухкоординатные грузовые столы оснащены средствами мониторинга качества продукции. 5. Programmable culinary installation according to claim 1, characterized in that the two-coordinate cargo tables are equipped with means for monitoring product quality.
6. Программируемая кулинарная установка по п. 5, отличающаяся тем, что цифровое средство мониторинга качества продукции выполнено в виде фото и/или видео камеры. 6. Programmable culinary installation according to claim 5, characterized in that the digital product quality monitoring tool is made in the form of a photo and/or video camera.
7. Программируемая кулинарная установка по п. 5, отличающаяся тем, что интеллектуальное устройство управления анализируя, поступающие изображения от средств мониторинга качества продукции, вырабатывает в случае неполного эталонного соответствия продукции запрограммированные командные сигналы, активирующие необходимые режимы работы оборудования, направленные на устранение недостатков продукции. 7. A programmable culinary installation according to claim 5, characterized in that the intelligent control device, analyzing the incoming images from the product quality monitoring tools, generates programmed command signals in case of incomplete reference compliance of the product, activating the necessary operating modes of the equipment aimed at eliminating product deficiencies.
8. Программируемая кулинарная установка по п. 1, отличающаяся тем, что продуктовые заготовки изготовлены из теста, являются предпочтительно плоскими и имеют круглую и/или овальную и/или прямоугольную и/или квадратную конфигурацию. 8. A programmable cooking device according to claim 1, characterized in that the food preparations are made of dough, are preferably flat and have a round and/or oval and/or rectangular and/or square configuration.
9. Программируемая кулинарная установка по п. 1, отличающаяся тем, что роботизированные дозировочные модули пищевой распределительной системы установлены последовательно в ряд и содержат сыпучие, пастообразные, твердые, полутвердые и жидкие пищевые добавки и ингредиенты. 9. Programmable culinary installation according to claim 1, characterized in that the robotic dosing modules of the food distribution system are installed in series in a row and contain loose, pasty, solid, semi-solid and liquid food additives and ingredients.
10. Программируемая кулинарная установка по п. 9, отличающаяся тем, что пищевые добавки и ингредиенты содержат мясо и/или колбасные изделия и/или ветчину и/или рыбу и/или сыр и/или овощи и/или фрукты и/или ягоды и/или зелень и/или соус и/или специи и/или масло и/или сироп и/или крупы и/или тесто. 10. Programmed culinary installation according to claim 9, characterized in that the food additives and ingredients contain meat and/or sausages and/or ham and/or fish and/or cheese and/or vegetables and/or fruits and/or berries and /or herbs and/or sauce and/or spices and/or oil and/or syrup and/or cereals and/or dough.
11. Программируемая кулинарная установка по п. 1, отличающаяся тем, что средства передачи оборудованы на рабочих площадках двух-координатных грузовых столов и выполнены в виде автоматических электроприводных систем, горизонтально перемещаемые подаватели которых активируются при условии соприкосновения двух-координатных столов друг с другом. 11. Programmable culinary installation according to claim 1, characterized in that the transmission means are equipped on the working platforms of the two-coordinate cargo tables and are made in the form of automatic electric drive systems, the horizontally movable feeders of which are activated when the two-coordinate tables come into contact with each other.
12. Программируемая кулинарная установка по п. 1, отличающаяся тем, что средства передачи являются частью пищевой распределительной системы и выполнены в виде автоматической электроприводной системы, вертикально перемещаемый стопор которой активируется при прохождении в области его действия продуктовой заготовки на двух-координатном грузовом столе и, фиксируясь на краю его рабочей площадки, остается неподвижным до передачи продуктовой заготовки на соседний двух-координатный грузовой стол вследствие совместного движения обоих. 12. Programmable culinary installation according to claim 1, characterized in that the transmission means are part of the food distribution system and are made in the form of an automatic electric drive system, vertically the movable stopper of which is activated when a product blank passes through its area of action on a two-coordinate cargo table and, fixing on the edge of its working platform, remains motionless until the product blank is transferred to an adjacent two-coordinate cargo table due to the joint movement of both.
13. Программируемая кулинарная установка по п. 4, отличающаяся тем, что рабочая площадка двух-координатных грузовых столов установлена с возможностью вращения вокруг оси. 13. Programmable culinary installation according to claim 4, characterized in that the working platform of two-coordinate cargo tables is installed with the possibility of rotation around an axis.
14. Программируемая кулинарная установка по п. 1, отличающаяся тем, что транспортировочная система содержит контрольные весы. 14. Programmable culinary installation according to claim 1, characterized in that the transport system contains a control scale.
PCT/RU2021/000540 2020-12-28 2021-12-03 Self-service food station with automated operating cycles WO2022146180A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020143381 2020-12-28
RU2020143381A RU2763143C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Self-service food station with automated high-productivity operating cycles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022146180A1 true WO2022146180A1 (en) 2022-07-07

Family

ID=80039193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000540 WO2022146180A1 (en) 2020-12-28 2021-12-03 Self-service food station with automated operating cycles

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2763143C1 (en)
WO (1) WO2022146180A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040172380A1 (en) * 2001-09-29 2004-09-02 Xiaolin Zhang Automatic cooking method and system
US7243758B2 (en) * 2003-01-18 2007-07-17 Ishino Seisakusyo Co., Ltd. Food and drink managing device in circulation type carrying path
EP3220743A1 (en) * 2014-11-20 2017-09-27 My G Pizza S.r.l. System and method for the personalised production of foods
RU2699690C2 (en) * 2014-02-20 2019-09-09 Марк ОЛЕЙНИК Methods and systems for cooking in robotic kitchen
WO2019224799A1 (en) * 2017-05-25 2019-11-28 Ghanshyam Lavri Automated made to order food preparation device and system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040172380A1 (en) * 2001-09-29 2004-09-02 Xiaolin Zhang Automatic cooking method and system
US7243758B2 (en) * 2003-01-18 2007-07-17 Ishino Seisakusyo Co., Ltd. Food and drink managing device in circulation type carrying path
RU2699690C2 (en) * 2014-02-20 2019-09-09 Марк ОЛЕЙНИК Methods and systems for cooking in robotic kitchen
EP3220743A1 (en) * 2014-11-20 2017-09-27 My G Pizza S.r.l. System and method for the personalised production of foods
WO2019224799A1 (en) * 2017-05-25 2019-11-28 Ghanshyam Lavri Automated made to order food preparation device and system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2763143C1 (en) 2021-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3264376B2 (en) Automated and robotized flycells for cooking food
US5386762A (en) Robotic chef
US5132914A (en) Food preparation system and method
AU624368B2 (en) Food preparation system and method
US20210022559A1 (en) Transportable robotic-automated kitchen workcell
US5172328A (en) Food preparation system and method
US20180338504A1 (en) Automated made to order food preparation device and system
US20210094188A1 (en) Flexible automatic food processing and client orders execution machine
US20220161417A1 (en) A configurable robotic processing system
US20030069666A1 (en) Method for automated placement of articles onto a support
WO2022146180A1 (en) Self-service food station with automated operating cycles
CN112650155B (en) Kitchen system, control method and device thereof and computer readable storage medium
RU2752818C1 (en) Intelligent kitchen machine for high-speed preparation of designer food orders
JP2021040605A (en) Food automatic manufacturing system
RU2763145C1 (en) Structurally dispersed robotic complex for cyclic production of layered food products
US20230174319A1 (en) Automatic system for producing ready-to-eat culinary products
CN116075227B (en) Method for automatically preparing and packaging instant powder products
CN116887727A (en) Two-stage food system for the stepwise preparation of restaurant-type dishes
US20240130570A1 (en) Robotic system for the cyclic preparation of a food product
Tallian et al. Flexible automation solutions for today’s bakeries
CN211582616U (en) Catering workstation
CN111109889A (en) Catering workstation
CN110197550A (en) Intelligence steams and the unmanned production vending all-in-one machine of baked food
JPH04156698A (en) Automatic cooking sale system
Jerney Robots and machine vision in packaging

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21915930

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21915930

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1