一種自動烹飪設備裝菜控制方法及其總成和隨動出料機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自動烹飪設備領域，更具體的說是一種能夠自動將烹飪后的菜品從自動烹飪設備的鍋體中轉移至容器中的自動烹飪設備裝菜控制方法及其總成和隨動出料機構。
【背景技術】
[0002]自動烹飪設備是通過機器的方式替代人工實現菜品的烹飪，現有的多數自動烹飪設備基本上能夠完成多種菜品的烹飪，如本案發明人申請的中國發明專利201210092930.5,201310321969.4和201310721163.4。開發自動烹飪設備的目的是為了能夠取代人工，降低人力成本，提高烹飪效率，是一個完整的解決方案，而菜品的烹飪僅僅是其中一個環節。但現有的烹飪設備的研發主要精力是集中在如何使機器能夠更加接近的模仿人工操作，使烹飪出來的菜品接近廚師的水準。對于烹飪完成后如何能夠高效的實現出鍋，現有技術中未有很好的實現方案。
[0003]現有設備對這一環節的處理大多是:簡單的將烹飪完成的菜品傾倒入一個大盤子內，然后再人工裝入所需容器。之所以用大盤子，主要因為菜品在鍋內倒出的時候，機器無法像人工的方式一樣控制其倒出的位置，所以采用大盤子可以防止在傾倒的過程中，菜品落到盤子之外。倒入大盤子后再通過人工的方式將其裝入合適的容器內，用于上菜。如果一個廚房每天出300道菜就意味著，300個大盤子等待去清洗，這樣做不僅沒有提高效率反而浪費了水資源，人力資源，和食物(大盤子上一定會附著部分油脂和湯汁)。這種方式雖然簡單，但是所帶來的不便是會給廚房增加大量的清洗工作和水資源及食材的浪費，該工作是原有采用人工方式所不必須的，所以雖然自動烹飪設備能夠減少烹飪的人工，但是卻從另一方面導致人工的增加及浪費。
[0004]在現有的設備中，所減少的人工是廚師類專業性很強工作，所增加的是清洗類的不需要很強專業性的工作，所以從整體上來看，現有自動烹飪設備還是從一方面降低了人力成本。因此技術開發人員也沒有十分關注如何對該工序的改進。但是該工序所導致的水資源及食材的浪費是無法避免的。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術中的缺陷，提供一種能夠直接將烹飪后的菜品從鍋內轉移至合適的容器內，從而縮短整個烹飪的工序，提高效率，減少人工和水資源及食材的浪費的自動烹飪設備裝菜控制方法及其總成和隨動出料機構。
[0006]本發明通過以下技術方案實現上述目的。
[0007]本發明的原理是基于一種自動烹飪設備裝菜控制方法，用于控制自動烹飪設備將在鍋體內的菜品轉移至容器內，具體是通過轉動鍋體將鍋內菜品倒出，容器置于鍋體下方用于盛接所倒出的菜品，并跟蹤鍋體的轉動進行平移，使容器能夠盛接連續倒出的菜品，直至完成菜品傾倒。相對于現有技術中的方法，本發明使容器跟蹤食材從鍋內倒出落入的位置，隨著食材的倒出而移動，這樣就克服了現有技術中在轉動鍋體倒出食材的過程中無法模擬人工操作時將食材倒入較小容器的缺陷，使菜品從鍋內倒出后能夠落入較小的容器中。該方法能夠直接將要上菜的容器用于裝菜，裝菜完成后就可以直接采用該容器上菜。無需通過大盤子進行轉移，減少了該步驟，從而減少了人工，也不會導致水資源及食材的浪費。另一方面，所述步驟的節省也可以實現從烹飪到上菜過程的無縫對接，進一步提高廚房的自動化程度。
[0008]所述方法具體包括以下步驟:
51.鍋體位于出料工位時，使鍋體的一側邊緣對準容器，容器初始工位位于鍋體所述側邊緣的下方；
52.轉動鍋體，使鍋內菜品從所述側邊緣倒出，進入容器；
53.容器跟蹤鍋體所述側邊緣的轉動進行平移，使容器始終位于鍋體所述側邊緣的下方；
54.鍋體至少轉動至菜品傾倒完成。
[0009]鍋體在移動的過程中保持平移，防止其內烹飪完成的菜品溢出，到了出料工位上的時候，停止平移，并使鍋體的一側邊緣對準容器，容器初始工位位于鍋體所述側邊緣的下方。所述側邊緣為菜品倒出的一側，一般鍋體的開口為圓形，轉動傾斜倒出菜品時，鍋體的弧面能夠保持正向上食材集中在較小的區域內，只要控制好轉動的速度，便可以保證在正向上不會倒到容器外面去。鍋體的轉動是繞固定軸轉動的，從側向上看所述側邊緣將會劃出一個較大的弧線，所以要保證菜品在側向上也不會倒到容器外面去，容器就要跟蹤鍋體所述側邊緣的轉動進行平移。只要容器平移與鍋體的轉動同步，就可以使容器始終位于鍋體所述側邊緣的下方，這樣在側向上菜品也就不會倒到容器之外。上述菜品傾倒完成并不是指將鍋內所有的菜品全部倒出，對于粘度較大的菜品，經常會殘留部分菜品在鍋體內，這可以通過鍋內的其他機構將其推出，依然殘留的少量菜品直接進入鍋體清洗環節清洗即可。
[0010]從側向上看，所述鍋體的側邊緣基本上集中在一個點上，而容器為一條線，理論上只需所述點不超出所述線就可以保證鍋內倒出的菜品不會落到容器外側，當然由于菜品落下時會散開，所以最好是保持所述鍋體的側邊緣對準容器的中部位置。基于該原理，針對步驟S3，本發明設計了三種容器跟蹤鍋體所述側邊緣的轉動進行平移的方式:第一種是容器沿直線平移軌跡向前平移，這是最簡單的方式，所述側邊緣一開始與容器距離較大，然后逐漸變小；第二種是容器沿傾斜直線平移軌跡向下、向前平移，所述側邊緣開始與容器距離較大，然后逐漸變小，然后又變大；第三種是容器沿弧形平移軌跡向下、向前平移。當然無論是那種方式，均應保持容器在上述平移的過程中不會干涉鍋體的轉動。
[0011]考慮到落下的菜品在容器內的堆積，菜品隨容器移動，一般來說堆積起來的菜品也不能干涉鍋體的轉動，否則菜品就有可能受到鍋體外側面的污染。菜品從鍋內倒出的過程是一開始量較少，然后慢慢的增加，最后又逐漸減少。結合上述三種容器跟蹤鍋體所述側邊緣的轉動進行平移的方式，本發明在此優選第三種:所述步驟S3為容器沿弧形平移軌跡平移。所述弧形平移軌跡可以選擇與所述側邊緣掃過的軌跡相平行的圓弧形軌跡，這樣在倒出菜品的過程中保持所述側邊緣與容器距離不變。還可以對該弧形平移軌跡進行優化，使在步驟S2~S4的過程中，鍋體所述側邊緣與容器的垂直距離呈由小變大再由大變小的變化規律。這樣，正好匹配菜品倒出量的變化規律，能夠在避免菜品干涉鍋體轉動的前提下，縮小設備的體積。
[0012]當然，在不考慮設備所占用空間大小的前提下，上述第一和第二種容器平移的方式也是可以實現的，只要保持足夠大的距離，則能夠防止菜品被干涉鍋體轉動，但考慮到菜品落下散開的情況和容器的大小問題，在所述在步驟S2~S4的過程中，鍋體所述側邊緣與容器的垂直距離保持在5~30cm之間，不應過大也不應過小。根據多次試驗所獲得的數據，具有最佳的普適性的范圍在8~20cm之間，該范圍同樣適用于上述第三種容器的平移方式。另外為保證菜品落入容器后的均勻性，不會導致部分太集中，部分又太分散，上述第三種方式中，對弧形平移軌跡進行優化后，鍋體所述側邊緣與容器的垂直距離的變化幅度不超過15cm，根據多次試驗所獲得的數據，具有最佳的普適性的范圍是變化幅度不超過5cm。
[0013]在自動烹飪的過程中，經常會采用攪拌或翻鍋的方式使菜品得以充分加熱，受熱均勻，所以一般烹飪完畢后菜品都較為均勻的分布在鍋體的底部。如上所述，在倒出菜品時候，雖然可以利用鍋體的弧面來集中菜品從正面倒出，但如果菜品在鍋內過于分散，則不易于集中，在傾倒的過程中容易導致菜品掉落到容器之外。為了避免該情況，一般采用減緩鍋體在出料過程中轉動的速度，使鍋內的菜品能夠有充分的時間進行集中，但這又會導致自動烹飪過程的效率下降。為克服該難題，本發明所述步驟Si中鍋體平移至出料工位時使其先具有一初始下傾角度。初始下傾角度的作用是先讓鍋內菜品能夠集中在鍋體的前半部分，防止菜品過于分散，不便于倒出。一般烹飪后的鍋體移動至出料工位前具有一段運動距離，在該過程中，可以逐步傾斜鍋體，使所述側邊緣向下傾斜，使鍋內的菜品在重力和鍋體的弧形側壁的共同作用下逐步集中到鍋體的前半部分，到了出料工位便可以實現快速傾倒，且不會導致菜品掉落到容器外側。所述初始下傾角度可以根據烹飪不同的菜品設置不同的角度，粘度大的菜品角度較大，粘度小的菜品角度較小，一般控制在與水平方向呈5~45°之間。也可以采用一普適性的固定角度，多次試驗所獲得的數據，對于大多數菜品，最佳的普適性的初始下傾角度在15~25°之間,角度太小不利于鍋內菜品的集中，角度太大鍋內采品名1易&出。
[0014]在一般的連續的烹飪作業的過程中，菜品的烹飪是一個連續作業的過程，一道菜在完成了上述菜品的出料后，還需要能夠快速的更換新的容器，用于盛裝下一道菜，所以本發明還包括取出盛有菜品容器并置入空的新容器的步驟S5，具體包括以下步驟:
551.將容器移動至取菜工位；
552.人工取出容器并置入新容器；
553.將新容器移動至所述容器初始工位。
[0015]如上述方法所述，當菜品傾倒完成后，所述容器依然是置于鍋體所述側邊緣的正下方，在該位置上不便于取菜，所以本發明方法要求自動烹飪設備將完成出料后的容器自動移動至便于取拿的取菜工位，該工位還應能夠快速、方便的置入新容器，從而保證自動烹飪設備的連續作業，提高效率。
[0016]為了能夠快速的將完成出料后的容器從上述不便取拿的位置移動出來，所述步驟S51具體為完成菜品傾倒后將容器沿一直線平移軌跡側向平移至取菜工位。直線移動的方式是最為直接且快速的，有利于提高整體效率。另外，根據上述方法所述，所述容器均為多數需要向下移動，即使是沿直線平移軌跡向前平移的方式也需要將容器置于不會干涉鍋體轉動的下面，由此可見，容器的位置設置得比較低。為了方便人工取拿，S51具體為完成菜品傾倒后將容器沿一直線平移軌跡側向平移，同時向上平移至初始工位或高于初始工位的取菜工位。即所述取菜工位與初始工位重合或高于初始工位，一般由于初始工位的位置也不高，為了方便人工的操作，優選取菜工位高于初始工位。
[0017]為了優化自動烹飪設備的空間利用率，所述直線平移軌跡方向垂直于所述弧形平移軌跡所在面。這樣相當于容器從設備的側面彈出，有利于縮小設備的整體體積。當然在某些情況下，為了便于操作，如當有多部自動烹飪設備同時工作，同時出菜的時候，所述直線平移軌跡方向也可以平行于所述弧形平移軌跡所在面。
[0018]放入新容器后，所述步驟S53具體為沿S51的移動軌跡逆向移動新容器至所述容器初始工位為止，為下一道菜的出料做好準備。所述逆向移動包括沿上述直線平移軌跡逆側向平移，如取菜工位的高度高于所述出料工位，還包括把新容器下降到初始位置的逆向移動。
[0019]鍋體的輪換有多種方式，如本案發明人已經申請的中國發明專利201210092930.5和201310721163.4，為了提高結構的穩定性，所述步驟SI中鍋體沿一弧形輪換軌跡平移至出料工位，并在平移的過程保持鍋體內食材不溢出。為了在烹飪完成后，為了使得鍋體能夠平穩的移動到出料工位，特別是在具有一定初始下傾角度的情況下，能夠保證運動的平穩性，在鍋體沿一弧形輪換軌跡平移的過程中，通過固定在鍋體上的滑塊與一平移的直線型滑槽相配合保持鍋體在平移的過程中與水平方向角度不變。雖然采用上述現有技術中的其他方式也可以保持其平穩移動，但滑塊與一平移的直線型滑槽相配合具有結構更加簡單，控制更為方便，靈活等優點。
[0020]具體來說，直線型滑槽傾斜設置，所述滑塊在鍋體沿弧形輪換軌跡平移時進入所述直線型滑槽前端，滑塊移動至直線型滑槽末端或滑出直線型滑槽末端時開始所述轉動鍋體，使鍋內菜品從所述側邊緣倒出。當