CN101129248A - 一种锅具运动方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动或半自动烹调设备的锅具运动方法、实现该方法的锅具运动装置以及装有这种锅具运动装置的自动/半自动烹调设备。本发明的锅具运动方法包括：(1)使锅具在两个端点之间运动；(2)在上述运动过程中使锅具与运动方向之间保持一定的倾斜夹角θ，其中，0°＜θ＜180°；(3)使锅具在运动过程中产生加速度。本发明的锅具运动方法翻锅时无须锅具绕轴转动，通过使锅具与其运动方向呈一定角度和简单的直/曲线或平/曲面运动即可实现翻锅动作，而且还可同时实现了直/曲线的晃锅运动。

Description

一种锅具运动方法和装置

技术领域

本发明涉及一种锅具运动方法及实现该锅具运动方法的装置和烹调设备。更具体地讲，本发明涉及一种用于自动或半自动烹调设备的锅具运动方法、实现该方法的锅具运动装置以及装有这种锅具运动装置的自动/半自动烹调设备。

背景技术

锅具运动是烹调尤其是中式专业烹调的重要动作，其中最为重要和常用的是翻锅和晃锅动作。翻锅即以锅的加/减速运动带动锅内的物料运动和翻转，通常是将锅内物料抛起(也可不抛起)，使之翻转、翻面，然后落回锅内，以达到均匀加热锅内物料和将物料混合均匀的目的。晃锅则是以锅具的加/减速运动带动锅内的物料产生位移，与锅具内表面产生相对运动，以防物料粘锅并使之被均匀加热。

被烹调物料的全自动或部分自动翻动是实现自动/半自动烹调的重要前提之一。而实现锅具运动的自动/半自动化则是自动/半自动翻动的一项关键内容。实现锅具运动的自动/半自动化，可以大大降低劳动强度、提高锅具运动动作和力度的准确性，达致更好和更一致的烹调效果。

中国专利申请92101587.9提出将锅装在一个支撑装置上，该支撑装置安装在一个支点轴上，并包括从支点轴的每侧向外伸展一定距离的第一和第二部分，锅安装在第一部分上，驱动装置驱动第二部分，带动第一部分和锅绕支点轴在与锅基本水平的第一位置12和锅向下与水平成一个角度的第二位置14之间加速和减速运动，并将置于锅中的食物颠入空中，使得食物翻转以便均匀加热食物的不同部分。上述装置的旋转轴位于锅具范围之外，物料的翻转效果不好，而且不容易控制物料回落位置，甚至有可能落到锅外。该装置变换锅具运动加速度需要重新定位活塞相关部件，而且一次烹调中各种调节设定后锅具运动的加速度不可变，运动状态过于简单且不易控制，另外，旋臂式机构造成稳定性差、冲击性强和占用空间太大等，影响自动烹调装置其它功能的设计和实现。

在中国专利98232654.8中所公开的中菜自动烹调机中，提出将锅安装在一个转动轴上，电机带动锅和燃气具不断正转反转，使菜在锅内得到不断的翻转从而加热均匀。当锅具以此种方式运动时，物料通常会随锅一起运动，当锅具运动至高点时，物料会沿锅壁下滑，翻转功能有限。

上述装置都是利用锅具绕某一转动轴转动来实现翻锅运动的，其翻锅效果不好，且对机构和驱动装置的要求甚高，且成本高，易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动或半自动的、非旋转式的锅具运动方法，该锅具运动方法可在适当的位置和时机进行加速/减速，可实现翻锅和晃锅的动作，使锅具内物料翻转、翻面和/或作相对于锅具表面的运动。

本发明的另一目的在于提供一种实现上述锅具运动方法的锅具运动装置。

本发明的再一目是提供一种自动或半自动的烹调设备，该烹调设备采用了上述的锅具运动装置而可实现上述的锅具运动方法。

为了实现上述的发明目的，一方面，本发明的发明者经大量实验，发明了一种自动或半自动的、非旋转式的锅具运动方法，该方法包括：

(1)使锅具在两个端点之间运动；

(2)在上述的运动过程中使锅具与运动方向之间呈一定的倾斜夹角θ，其中，0°＜θ＜180°；

(3)使锅具在运动过程中产生加速度。

上述的锅具在两个端点之间的运动，优选地直线式的往复运动。

在上述的方法中，为了实现翻锅运动而使锅具在运动过程中与运动方向之间保持一定的倾斜夹角θ是非常重要的，即锅具不是平行于运动方向放置的，而是与运动方向之间存在一定的夹角。正是由于这种夹角的存在，再加上运动过程中的加速度，可以使得锅具中的烹调物料在运动中自动地进行翻动。进行晃锅运动时，上述夹角θ的存在，对于物料与锅具之间的相对运动有所帮助，特殊情况下，单纯晃锅时也可以使该角度为零。

对于圆周对称的锅具，例如中国式炒锅，上述的倾斜夹角可以理解为运动方向线与其在锅具锅口处投影线之间的夹角，或者是运动方向与锅具锅口平面之间的夹角，此处锅口定义为锅具水平放置时最上端的圆周；对于非圆周对称的锅具，上述的倾斜夹角可以理解为锅具锅底中心处的法线方向与运动方向的垂直线之间的夹角，此处，锅底定义为锅具水平放置时最下端的位置。但这两种理解对于角度的表达是有一定区别的。如果将夹角定义为运动方向线与其在锅具锅口处投影线之间的夹角，那么当锅具前进时夹角为θ时、则返回时夹角为180°-θ；而如果将夹角定义为锅具锅底中心处的法线方向与运动方向垂直线之间的夹角，则当锅具前进时夹角为θ时、返回时夹角仍为θ。应该注意到，这种区别只是形式上的区别，对于锅具运动并无影响，因为其具有固定的换算关系。因此，本发明中倾斜夹角θ的范围为0°＜θ＜180°。优选地，倾斜夹角θ为：0°＜θ＜25°或155°＜θ＜180°。

本发明中，上述的锅具与锅具运动方向之间呈一定倾斜夹角也可以理解为锅具内带动物料运动的部位与锅具运动方向之间呈一定夹角。锅具内带动物料运动的部位是指锅具开始进行某一运动或开始某一次加/减速时，物料主体在锅具中所处的部位，且锅具的运动通过该部位传导给物料。物料可以是被预先置于该部位或从锅具的其它部位移动到该部位的。该部位与锅具运动方向之间呈一定角度可以理解为垂直于该部位中心的直线在锅具开始进行某一运动或开始某一次加/减速时与锅具运动方向之间有一个夹角θ。该夹角θ的大小因锅具形状/特性、物料类型和数量、动力源和运动机构特性、烹饪需求等而不同，通常是在25°以下，当然也可以是其它角度。翻锅时的θ，可藉下例之说明帮助理解：假设锅具水平向右运动，通常将锅具设置成左低右高，此时上述带动物料运动的部位偏离锅具中心位于左侧较低的一边，θ可以理解为锅具运动方向线即水平线逆时针运动到与上述带动物料运动部位的垂线重合时所转过的角度。往复运动例如晃锅时，即使锅具本身保持平动，不发生角度变化，上述角度在往和复两个运动行程中也可以是不同的。而且由于物料在锅具中运动，所以上述角度可以是变化的。实用中如果根据上述垂直于该部位中心的直线设定上述角度有困难时，可以以锅具的其它部位作为参照来设定，即通过设定其它部位与锅具运动方向之间的夹角来间接设定上述角度，因为这些角度之间是有固定的换算关系的。例如当锅具的形状较为规则时，该角度可以锅口平面为参照来设定，即通过设定锅口平面与锅具运动方向之间的夹角来设定该角度。又例如可以通过设定锅具上的旋转轴的转角来设定上述角度。值得注意的是，由于物料分布的情况不同，上述锅具内壁带动物料运动的部位的形状通常是不规则的，所以上述的该部位中心实际上是一个近似中心或者大概的中心。特殊情况下，物料有可能分布在锅具内两个或以上部位，此时所述锅具内壁带动物料运动的部位通常是指物料较多、主要物料所在的部位，或者对上述运动传导贡献最大的部位。

上述方法中，倾斜夹角的角度设定或调节可以由人手进行，也可以由人手操作机构实行，还可以在控制系统的控制/提示下自动或半自动进行。

优选地，在本发明的锅具运动方法中，上述锅具在两个端点之间的运动是一种沿水平方向的往复直线运动；而且，锅具在运动至接近端点处及离开端点处产生加速度。

另外，在本发明的锅具运动方法中，倾斜夹角θ在锅具由一个端点运动至另一个端点的单个行程中可以保持不变，也可以是变动的。

本发明中，加速度可以是正加速度或负加速度，其可以是均匀不变的加速度也可以是变化的加速度，还可以是大小、方向均发生变化的加速度。根据不同的烹调需要，可以采用不同的加速度，从而使锅具产生加速、减速或骤停等运动状态，而且在同一次翻/晃锅过程中可以一次或两次以上对锅具施加加速度，也可以采用一种或两种以上变化不同的加速度。

一般情况下，晃锅所需的速度、加速度与翻锅所需的速度、加速度不同，通常较小，因此可以通过选择和控制锅具运动装置的速度或加速度来选择进行晃锅还是翻锅。即采用本发明的锅具运动方法，可分别实现晃锅和翻锅，而且通过改变输入的动力等可轻易互相切换。当然也可以在一个运动过程中既实现晃锅也实现翻锅，例如先以较小的速度/加速度进行晃锅，在适当的位置或时机提高速度/加速度，使物料翻面，然后再降低速度继续晃锅。

上面所提到的“适当的位置或时机”，是指在锅具运动的开始、中间和/或结束时的某个/某些时机，当锅具正处在该某个/某些位置、或锅具内的物料正处于该某个/某些位置时，此时按烹饪要求应该进行晃/翻锅运动，或在该位置或时机锅具变速能产生预期的翻/晃锅效果或效果最好。一种可能出现的特殊情况是从锅具运动的开始直到其结束，锅具都在加/减速，此时上述的适当的位置或时机就是运动中所有位置和运动的全过程。上述适当的位置或时机可以因锅具形状/特性、物料类型/形态/数量、动力源和运动机构特性、烹饪方式、菜式类型、火候状态和/或环境因素等而不同。

另外，在本发明的锅具运动方法中，还可以包括采用翻动工具进行协助，使锅内的物料运动、翻转和/或翻面。此类翻动工具可以是铲、勺、叉、杆、梳、平面/曲面翻动器或旋转/直线运动/曲线运动翻动器，也可以是其它类型的翻动工具。这些翻动工具的运动可以直接由人手操控，或在控制系统控制/提示下自动或半自动地进行。

本发明的锅具运动方法中，还可以包括在锅具开始进行某一运动或开始某一次加/减速之前，将锅具内的物料移至适当位置(如上述带动物料运动的部位)的步骤。这可以通过锅具运动和/或上述翻动工具的动作而得以完成。通常，这种物料的预先移动，是将其从锅具内的其它部位移动至上述带动物料运动的部位。

另一方面，为了实现本发明的发明目的，本发明还提供了一种能够实现上述锅具运动方法的锅具运动装置，该装置包括：

(1)锅具；

(2)带动锅具在两个端点之间运动的平动运动装置；

(3)在运动过程中使锅具与运动方向呈一定倾斜夹角的角度调节装置；

(4)驱动装置。

其中，驱动装置可以是电动装置、磁动装置、气动装置、液压装置和/或机械装置，其可以带有或不带有传动装置。

本发明的锅具运动装置中，锅具可以安装在平动运动装置如一平动框架上，并通过角度调节装置使锅具与运动方向之间呈一定的倾斜夹角。所述角度调节装置是一种角度设定/调整装置，其可以调节、固定或保持锅具与运动方向之间的倾斜夹角。其中，在本发明一实施方式中该角度调节装置为一角度调节器，锅具与运动方向之间的夹角可以通过该装置被调节和固定。而在另一实施方式中，该角度调节装置包括涡轮涡杆机构、转动轴以及动力装置等，锅具与运动方向之间的夹角可以通过该角度调节装置被自动/半自动地调节和固定。当然，角度调节装置并不限于这两种方式，还可以有其它形式的角度调节装置。实际上，将锅具以一定角度安装或连接于平动运动装置之上的机构，也是本发明的一种角度调节装置。

本发明的锅具运动装置作变速运动时，其加速度可以直接由驱动装置产生，例如使用调速电机、气缸、液压装置等。此时驱动装置可以直接连接在平动运动装置上，或通过一些传动机构连接在平动运动装置上。

如果驱动装置输出匀速运动时，可本发明的锅具运动装置中进一步包括能够产生加速度的速度转换装置，例如具有急回效应的急回运动机构。驱动装置通过该速度转换装置驱动平动运动装置作变速运动。在机械装置中，有很多常见的急回运动机构，例如偏置的曲柄滑块机构、曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双导杆滑块机构、六杆急回机构等。在本发明的一个实施方式中该急回运动机构为曲柄导杆机构，其包括曲柄、滑块、摇杆、连杆和连接轴，该曲柄导杆机构在极限反向位置附近产生加速度。

实用中这两种机制经常共用，即可输出加速运动的驱动装置+速度转换装置。例如，调速电机+曲柄导杆机构，曲柄导杆机构急回时的加速度大小与其运动的速度相关，亦即与驱动电机的转速相关，所以可以通过调节驱动电机的转速来调节曲柄导杆机构的急回加速度，当然如果曲柄导杆机构的急回加速度或驱动电机加速度单独不足以满足烹饪要求时，还可以采用驱动电机加速度+曲柄导杆机构的急回加速度的方式。

优选地，平动运动装置是设置在滑轨上如设置在一机架的轨道上，并可在该滑轨上滑动。

本发明的锅具运动装置中，还可以包括第二运动机构，该第二运动机构是一种直线/曲线、平面/曲面运动机构，其带动与之相连的锅具和/或平动运动机构作直线/曲线、平面/曲面运动。上述锅具运动装置还可以包括第三或者更多个运动机构，产生所需的其它类型或方向的匀速或变速运动，例如使锅具翻转的转动机构和使锅具可以进行转圈晃锅的曲柄滑块机构等等。上述锅具运动装置、第二运动机构和其它运动机构可以是互相独立的，也可以整合成一体、两体或多体，各运动机构所产生的运动可以是独立的，也可以是组合的，各套运动机构可以各自带有自己的驱动、传动装置，也可以全部或部分共用驱动、传动装置。

本发明的锅具运动装置中，还可包括翻动工具，该翻动工具可以是铲、勺、叉、杆、梳、平面/曲面翻动器、旋转/直线运动/曲线运动翻动器。

本发明的锅具运动装置中，还可包括限位装置，以限制物料运动到锅外或其它不应达至的位置。例如在锅具的前部加装挡料板，防止物料向前移动时移出锅外，也可在锅具的后部加装挡料板，防止物料被抛/翻出锅外。这种限位装置可以是固定或活动安装在锅具上的，也可以是可运动的，需要时才运动到适当位置。

本发明的锅具运动装置还进一步包括控制系统，其可以是计算机、可编程控制器等。该控制系统可以是上述锅具运动装置自己的独立控制系统和/或整合在烹调设备总控制系统内的控制系统，其控制锅具运动装置的各种类型运动，如启动、停止、运动方式如直线运动/曲线运动/旋转和/或组合运动、动作大小例如旋转的幅度/直线曲线运动的位移量、和/或力度例如速度/加速度之大小等。

上述控制系统根据储存于其内和/或输入的与烹调相关的信息、数据、指令和/或控制程序，确定上述锅具运动装置运作的时机和方式，通过驱动或传动装置来驱动和/或控制该锅具运动装置的整体运动或部分运动，或者通过提示装置发出声、光、电、文字和/或其它类型的提示信号，由操作者通过驱动装置、传动装置和/或人手，来驱动该锅具运动装置的整体运动或部分运动。

再一方面，本发明还提供了一种自动或半自动的烹调设备，该烹调设备设置有上面所述的锅具运动装置。而且，这种烹调设备不仅包括单机烹调设备，还包括由二台以上烹调设备或烹调相关设备组成的烹调设备系统。

与现有技术相比较，本发明的锅具运动方法翻锅时无须锅具绕轴转动，通过使锅具与其运动方向呈一定角度和简单的直/曲线或平/曲面运动即可实现翻锅动作，本装置还同时实现了直/曲线的晃锅运动，只须选择和控制速度或加速度既可在晃锅和翻锅之间切换，并且可以通过调节和控制锅具与其运动方向之间的角度、速度和加速度等实现多种多样的翻锅和晃锅模式，运作简单，易于控制，对动力装置性能的要求低，翻/晃锅效果好而稳定。本发明的锅具运动装置，机构简单稳定，大大降低了制造和使用成本，降低劳动强度，提高了翻/晃锅动作的正确准确度和可靠性，并可以满足个性化翻/晃锅动作的需求。本发明的自动或半自动烹调设备，可以用更低的成本和更简单可靠的方式进行效果更好的翻/晃锅操作。

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步的说明。

附图说明

图1是实现本发明锅具运动方法的一种锅具运动装置实施例的示意图。

图2是实现本发明锅具运动方法的另一种锅具运动装置实施例的示意图。

具体实施方式

图1所示是一种采用本发明锅具运动方法的锅具运动装置。其中，1是机架；2是锅具平动框架，锅具7通过角度调节器3安装在该框架2上，角度调节器3可以调节和设定锅具与其运动方向之间的角度，电机4提供动力和加速度，通过齿轮5、齿条6带动锅具平动框架2和锅具7沿导轨8作变速直线运动。在控制系统的控制下，当上述机构以较小的速度、加速度往复运动时，物料会在锅具内作相对于锅具内壁的直线往复运动，即直线晃锅运动。此运动还可以作为翻锅的预备动作，即翻锅前先将物料送到适宜翻锅的位置，例如图中锅具内右前方，此时若锅具平动框架2和锅具7向图中左后方运动，并且电机4在适当的时机为其提供足够大的加速度，物料就会部分或全部被抛起并翻面，实现翻锅运动。

图2所示为采用本发明锅具运动方法的另一种锅具运动装置。锅具7与转轴13相连接，电机14通过涡轮蜗杆机构12驱动转轴13转动，从而调节和设定锅具7与锅具运动方向之间的角度。电机14和涡轮蜗杆机构12同时也是本锅具运动装置的第二运动机构，其通过驱动转轴13转动，实现锅具翻转运动。电机19驱动转盘18转动，使得滑块20在摆杆17的长孔中滑动，拨动该摆杆17左右摆动，并通过连杆16和连接轴15驱动锅具平动框架2往复平动，8是平动导轨。本运动装置的加速度，可以来自机构本身，因为当锅具平动框架2运动至极限反向位置附近时，会有加速度产生，该加速度的大小取决于机构运动速度，当电机19是定速电机时，该加速度由电机转速决定，当电机19是调速电机时，该加速度则可以通过电机转速的选择或调节来设定或调节。其当然加速度也可以来自动力源如调速电机，上述两种加速度可以单独使用，也可一起使用。在控制系统的控制下，当上述机构以较小的速度、加速度往复运动时，物料会在锅具内作直线晃锅运动。利用此运动，在翻锅前还可以将物料送到适宜翻锅的位置，例如图中锅具内左前方，此时若锅具平动框架2和锅具7以较快速度向图中右后方运动，在极限反向位置附近产生的加速度会将物料部分或全部抛起并翻面。此加速度也可以由电机19在适当的时机提供，当然上述两种加速度一起作用也是一种可以选择的方式。本锅具运动装置还包括有第三运动装置，由电机9驱动的曲柄滑杆机构10、11可以进一步带动锅7作平面转圈晃锅运动。

Claims (12)

1.一种在自动/半自动烹调器具中使用的，非绕轴旋转式的锅具运动方法，该方法包括：

(4)使锅具在两个端点之间运动；

(5)在上述的运动过程中使锅具与运动方向之间呈一定的倾斜夹角θ，其中，0°＜θ＜180°；

(6)使锅具在运动过程中产生加速度。

2.如权利要求1所述的锅具运动方法，其特征在于，所述的锅具在两个端点之间的运动是一种沿水平方向的直线往复运动。

3.如权利要求1所述的锅具运动方法，其特征在于，所述的倾斜夹角θ为：0°＜θ＜25°或155°＜θ＜180°。

4.如权利要求1-3之一所述的锅具运动方法，其特征在于，所述的锅具在运动至所述端点处或离开所述端点处产生加速度。

5.如权利要求1所述的锅具运动方法，其特征在于，该锅具运动方法完成晃锅和/或翻锅动作。

6.如权利要求1所述的锅具运动方法，其特征在于，所述的倾斜夹角θ在所述锅具由一个所述端点运动至另一所述端点的单个行程中是保持不变的或是变动的。

7.一种实现如权利要求1-6之一所述锅具运动方法的装置，该装置包括：

(1)锅具；

(2)带动锅具在两个端点之间运动的平动运动装置；

(3)在运动过程中使锅具与运动方向呈一定倾斜夹角的角度调节装置；

(4)驱动装置。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的锅具运动装置还进一步包括能够产生加速度的速度转换装置。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的速度转换装置是能够产生急回加速度的急回运动机构。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述的急回运动机构是一种曲柄导杆机构。

11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的平动运动装置设置在滑轨上，并能在所述的滑轨上滑动。

12.一种自动或半自动的烹调设备，其特征在于，所述的烹调设备设置有如权利要求7-11之一所述的锅具运动装置。

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