发明内容
为克服上述缺陷,本发明提供一种省略了食物盛出机构、锅具清洗机构和废液处理机构等,使用锅碗一体化设计的烹饪皿,结构合理,方便维护,能够保证烹饪品质和卫生,能够自动连续烹饪多道食物的自动烹饪机。
本发明采用的技术方案是:一种自动烹饪机,包括控制系统、烹饪皿、容柜、工作槽、投料装置、加热装置和保温箱。
上述自动烹饪机中,控制系统与自动烹饪机的其他各机构电连接,采用单片机技术和/或其他计算机技术进行自动控制,烹饪软件固化于控制系统的存储单元中。控制系统设有操作部和传感器,操作部用于人机交流,包括操作面板和/或遥控器,用户可以通过操作部对控制系统发送指令,来控制自动烹饪机工作和了解烹饪信息;传感器用于感应和检测有关自动烹饪机系统的物位、转速、温度、流量、原料标识、食物状态以及工作环境等信息,控制系统根据传感器反馈的信息实现闭环控制;控制系统还可以设置通信模块,例如3G模块、GSM模块、网卡模块、红外线模块和/或USB模块等,用于与外界交换信息,用户可以使用计算机或者手机等设备以有线/无线网络方式连接通信模块,对控制系统发送指令来控制自动烹饪机,实施例如变更烹饪软件,设置烹饪程序和参数,远程启动,远程监控等一系列操作。
上述自动烹饪机中,烹饪皿为锅碗一体化设计,既是烹制食物的锅,又是装盛食物的碗,能够平稳的放置于桌面,是未连接运动机构的活动单元,每次连续烹饪多道食物所需使用烹饪皿的数量与需要烹饪食物的道数相同,连续烹饪过程中每个烹饪皿只负责烹制和装盛单道食物,当烹饪结束后,用户可以将由烹饪皿装盛的食物摆上餐桌直接就餐。烹饪皿的材质与加热装置相匹配,可以采用金属材料、非金属材料或者复合材料制成,烹饪皿内表面可以涂有不粘锅涂层或者由不粘锅材料制成,以实现不粘糊食物,烹饪皿外表面可以涂有保温隔热涂层或者由保温隔热材料制成,以实现保温和安全隔热;烹饪皿内设有若干与烹饪皿连接为一体的搅拌翅,搅拌翅不具有镂空、狭角(即小于90度的角)以及其他会卡住食物或者被食物缠绕的结构,当烹饪皿旋转时,搅拌翅用于搅拌食物。家用型自动烹饪机使用的烹饪皿的尺寸可以为:口径20-30cm,高7-12cm,搅拌翅高2-3cm,但不限于此。
上述自动烹饪机中,容柜位于工作槽之上,用于收容若干烹饪皿,容柜设有柜门,容柜底部与工作槽顶部相通,容柜内设有分离装置,用于支撑和逐个分离容柜内的烹饪皿,分离装置可以为伸缩挡片装置、螺纹旋杆装置或者公开号2897877、2732147专利文件介绍的可以运用于支撑和逐个分离烹饪皿的出杯装置等,分离装置的支撑机构通过挡住皿沿或者皿壁来支撑烹饪皿,分离装置受驱动装置驱动产生位移、伸缩和/或旋转,使烹饪皿逐个通过支撑机构,依次落向工作槽;分离装置之下可以设置传送装置,用于支撑被分离装置分离出来的单个烹饪皿,并将其传送至工作槽,传送装置可以为螺纹旋杆装置、直线传送装置或者其他可以传送烹饪皿的技术装置,传送装置的支撑机构通过挡住皿沿或者皿壁来支撑烹饪皿,传送装置受驱动装置驱动产生位移、伸缩和/或旋转,将烹饪皿传送至工作槽,分离装置与传送装置上下配合共同组成分离传送装置。
上述自动烹饪机中,工作槽为箕形,用于限定烹饪皿的活动范围,使烹饪皿沿工作槽活动,工作槽位于容柜和投料装置之下,工作槽顶部与容柜、投料装置的底部相通,用于接受从容柜分离的烹饪皿以及从投料装置投放的原料,从而使原料能够落入工作槽中等待接收的烹饪皿内,容柜对应的工作槽槽底可以设置弹力垫片用于缓冲;工作槽位于加热装置之上,加热装置对应的工作槽位置(包括槽顶、槽壁和/或槽底)设有旋动装置,用于带动烹饪皿旋转,从而使搅拌翅能够搅拌食物,旋动装置与烹饪皿之间可以设置相互嵌合的构造,例如凸起与凹槽和/或内齿与外齿等,以便于旋动装置带动烹饪皿旋转,旋动装置可以设置伸缩机构,伸缩机构通过弹力或者推力使旋动装置能够自如伸缩紧挨烹饪皿,旋动装置还可以设置振动机构,通过振动烹饪皿来帮助食物搅拌;加热装置对应的工作槽位置(包括槽顶、槽壁和/或槽底)还可以设置辅助旋转装置,例如滑轨、限位滑轮和/或弹力密封转环等,用于减少烹饪皿与工作槽之间的旋转摩擦、限定烹饪皿的旋转范围和/或防止烹饪物外泄;加热装置对应的工作槽槽底可以设置让热量通过的开口或者通道,以匹配某些例如采用电热丝或者燃气等方式制热的加热装置;工作槽设有推动装置,推动装置包括由驱动装置驱动的能够沿工作槽往复位移的触推烹饪皿的机构,用于将烹饪皿推至工作槽内/外的预定位置;工作槽设有出口,用于送出盛有食物的烹饪皿。
上述自动烹饪机中,投料装置位于工作槽之上,投料装置底部与工作槽顶部相通,用于连续投放原料,可以为公开号86105228、1494850、1552265、201048857等专利文件介绍的连续投料装置,或者其他可以连续投放原料的技术装置。
上述自动烹饪机中,加热装置位于工作槽之下,采用电磁、微波、电热丝、燃气和/或其他方式制热,用于加热烹饪皿内的食物,加热装置既可以采用单一方式制热,也可以采用多种方式交替或者联合制热,加热方式、加热时间和加热强度等由控制系统控制;加热装置可以设置轴孔或者通道,以供某些旋动装置的部件穿过;加热装置可以被拆换。
上述自动烹饪机中,保温箱用于给烹饪好的食物保温、保鲜和防串味,使用户能够一站式享受到烹饪好的全部食物,保温箱设置通道口与工作槽的出口对接,使保温箱内腔与工作槽内腔连通,用于通过盛有食物的烹饪皿,保温箱设有箱门,用于取出盛有食物的烹饪皿,保温箱设有升降装置和若干隔板,升降装置连接隔板,用于带动隔板升降,升降装置可以为卷扬机或者其他例如公开号2602957、2148152、2160568等专利文件介绍的可以运用于隔板升降的技术装置。保温箱工作时,最上层隔板受升降装置牵引与工作槽槽底持平,当盛有食物的烹饪皿从通道口进入,被推至最上层隔板上后,升降装置带动最上层隔板上升一定距离,使盛有食物的烹饪皿升入保温箱内腔由隔板分隔的隔间内,而下一层隔板受升降装置或者上层隔板的牵引上升至与工作槽槽底持平的位置,等待接收下一个盛有食物的烹饪皿,如此实现了食物的保温、保鲜和防串味;保温箱可以被拆换。
上述自动烹饪机还可以包括散热装置、油烟处理装置、消毒装置和可控电源座等,自动烹饪机的各机构可以根据需要配备散热装置,用于排散热量,从而延长元器件的寿命和保证使用安全;油烟处理装置可以设置在工作槽顶部或者集成在投料装置上,用于处理烹饪所产生的油烟;消毒装置可以为臭氧发生器、紫外线灯和/或消毒剂喷洒装置等,可以设于容柜、工作槽、投料装置和/或保温箱的壳壁上、壳壁夹层内和/或其他适当位置,用于消毒杀菌;可控电源座设于自动烹饪机的外壳上,用于插接电饭锅、电汤煲和/或电火锅等电器,控制系统根据程序或者按照用户设定的启/止时间,分别接通/断开插接在可控电源座上的各电器的电源,使各电器能够与自动烹饪机协同工作,从而满足用户需求。
上述自动烹饪机采用模块化设计,自动烹饪机的各功能模块均可以根据用户需求进行选配和定制。
本发明在启动前需要用户做好准备工作:1、接通本发明的电源;2、将所需数量的烹饪皿叠放于容柜内;3、把原料放入投料装置;4、第一次使用本发明时,需要用户设置烹饪程序和参数,控制系统会记录用户的个性化设定,在以后的烹饪中会自动应用。准备工作完成后,用户可以按下操作部的启动键来启动本发明,或者使用手机、计算机等无线电、网络通信设备发送指令远程启动本发明,或者预先设定启动时间由控制系统自行启动本发明,本发明即开始自动烹饪食物。
本发明的烹饪流程如下:1、控制系统检测各机构是否准备就绪,就绪则进入下一步骤,未就绪则使各机构回复到初始状态后再进入下一步骤,如果异常则发出提示和警报;2、容柜的分离装置或者分离传送装置分离出单个烹饪皿,使其进入工作槽;3、工作槽的推动装置将烹饪皿推至对齐投料装置的位置,投料装置将单道食物的原料投入烹饪皿;4、推动装置将烹饪皿推至对齐加热装置和旋动装置的位置,加热装置加热食物,旋动装置带动烹饪皿旋转,使搅拌翅搅拌食物,进行食物烹制;5、散热装置进行散热,油烟处理装置处理烹饪产生的油烟;6、当食物完成烹制,推动装置将盛有食物的烹饪皿通过出口、通道口推至保温箱内腔的隔板上,升降装置带动隔板上升,将盛有食物的烹饪皿送入隔间,控制系统向用户发出提示;7、连续烹饪多道食物时,自动重复以上步骤,直至全部食物完成烹饪。以上第3步骤中“对齐投料装置的位置”与第4步骤中“对齐加热装置和旋动装置的位置”可以为同一位置。
本发明的有益效果是:1、采用模块化设计,结构简单合理,容易维护,能够自动连续烹饪多道食物,效率高;2、通过使用锅碗一体化设计的烹饪皿,省略了食物盛出、锅具清洗和废液处理等机构,简化了结构,减少了工序、降低了故障率,节省了成本;3、通过设置与烹饪皿一体化的搅拌翅,有效解决了非一体化搅拌机构容易粘卡食物或者被食物缠绕的问题,有利于保证烹饪品质和卫生;4、通过使用保温箱,可以给烹饪好的食物保温、保鲜和防串味,使用户能够一站式享受到烹饪好的全部食物,更为人性化。
具体实施方式
图1、图2所示为自动烹饪机第一个实施例,包括控制系统、烹饪皿200、容柜300、工作槽400、投料装置500及配套使用的原料包装、加热装置600、保温箱700、散热装置800、油烟处理装置810、消毒装置820和可控电源座830。
控制系统的电子控制单元100、通信模块101设于工作槽400之下,与加热装置600相邻,通信接口102设于附近的外壳上,操作面板103设于容柜300的柜门301上,传感器104分别设于工作槽400的收容口401、进料口402和出口409处,为控制系统提供烹饪皿200的位置信息,传感器105与投料装置500的电磁阀520集成,为控制系统提供水和烹饪用料的流量信息,传感器106设于投料装置500的弹力门509上方,为控制系统提供原料包装上的条码信息,传感器107和传感器108分别设于工作槽400的槽底和旋动装置405处,为控制系统提供烹饪皿200的温度和转速信息。
烹饪皿200请参阅图3、图4所示,包括皿沿201、搅拌翅202、凹槽203、内齿204、不粘锅层205和隔热层206。
容柜300位于工作槽400之上,与投料装置500相邻,设有柜门301,两侧内壁居中的位置对称设有开口302,开口302后的壳壁夹层内设有分离传送装置303。
分离传送装置303第一个实施例请参阅图5所示,包括上下配合的伸缩挡片装置304和升降传送装置305,其中图5(a)为分离传送装置303第一个实施的正视图,图5(b)为图5(a)的左视图,图5(c)为伸缩挡片装置304的仰视示意图。伸缩挡片装置304包括壳体306、伸缩片307和电机308,电机308机轴上的齿轮与伸缩片307的卡齿啮合,使电机308能够驱动伸缩片307伸缩于开口302内/外,从而放行/阻挡烹饪皿200;升降传送装置305包括导向板309、导向口310、滑动挡片311、滑轮312、导绳313、减速器314和电机315,电机315的机轴为蜗杆轴,与减速器314中的蜗轮相啮合,蜗轮与减速器314中的卷扬轮同轴安装,导绳313一端与卷扬轮连接,另一端经过滑轮312与滑动挡片311连接,滑动挡片311卡在导向口310上。当电机315的蜗杆轴驱动减速器314中相啮合的蜗轮及同轴安装的卷扬轮旋转时,导绳313将牵引滑动挡片311沿导向口310运动,从而实现传送烹饪皿200。
图6所示为分离传送装置303第二个实施例,由上下配合的两个螺纹旋杆装置320组成,旋杆321安装在开口302后的座架孔322上,螺纹叶片323露出开口302用于支承皿沿201,电机324用于驱动旋杆321和螺纹叶片323单向旋转,从而向下分离和传送烹饪皿200。
图7所示为分离传送装置303第三个实施例,包括上下配合的弹力挡片装置330和直线传送装置331,弹力挡片装置330包括支架332、挡片333、弹簧334和电机335,电机335机轴上的凸轮与弹簧334共同作用于挡片333,使挡片333能够绕支架332的定位轴转动,伸缩于开口302内/外,从而放行/阻挡烹饪皿200;直线传送装置331包括竖直设置的导轨336和滑块337,滑块337内设置电机338、伸缩片339和电机340,电机338机轴上的齿轮与导轨336的卡齿啮合,使电机338能够驱动滑块337沿导轨336上下移动,电机340机轴上的齿轮与伸缩片339的卡齿啮合,使电机340能够驱动伸缩片339伸缩于开口302内/外,从而实现传送烹饪皿200。
工作槽400请参阅图8所示,工作槽400顶部与容柜300、投料装置500的底部连通,形成收容口401和进料口402,收容口401对应的槽底设有弹力垫片403,进料口402处设有弹力密封转环404,进料口402对应的槽底设有旋动装置405和环形滑轨406,工作槽400的1/2高度处设有导口407和推动装置408,工作槽400的出口409与保温箱700的通道口701接通。
旋动装置405第一个实施例请参阅图9所示,包括卡齿410、转轴411、套筒412、弹簧413、电机414和偏心重锤415,转轴411底部的齿轮嵌套于套筒412内,与套筒412的内齿啮合,弹簧413设于套筒412内用于支撑转轴411,使转轴411及卡齿410能够上下伸缩以吻合烹饪皿200的凹槽203及内齿204,电机414的机轴连接套筒412,使电机414能够驱动套筒412和转轴411旋转,从而带动烹饪皿200旋转,偏心重锤415设于套筒412外,在旋转时能够产生振动,通过套筒412和转轴411传递给烹饪皿200。
图9所示的旋动装置405第二个实施例,由转轮420和电机421组成,电机421用于驱动转轮420旋转,使转轮420通过作用于烹饪皿200的皿壁来带动烹饪皿200旋转。
图9所示的旋动装置405第三个实施例,包括弹力密封转环404、齿轮430和电机431,电机431机轴连接齿轮430,齿轮430与弹力密封转环404啮合,当烹饪皿200到位后,弹力密封转环404因弹力作用而贴紧皿沿201,电机431驱动齿轮430和弹力密封转环404旋转,从而带动烹饪皿200旋转。
工作槽400的辅助旋转装置实施例,除弹力密封转环404和环形滑轨406之外,还包括图9所示的由弹簧片固定于槽壁的限位滑轮440和设于槽底的转环441。
推动装置408请参阅图8所示,包括导轨416、滑块417、推杆418和触推构造419,在导口407后的壳壁夹层内的同一高度,水平对称设置两根与导口407的纵方向并行的导轨416,导轨416上设有滑块417,滑块417之间由推杆418垂直连接,推杆418中部设置触推构造419,滑块417可以带动推杆418和触推构造419沿导轨416和导口407往复位移,从而将烹饪皿200推至预定位置。
投料装置500第一个实施例请参阅图10、图11所示,包括两列并行的传送槽501,两列传送槽501的间距与配套使用的原料包装的长度相匹配,传送槽501包括入口502、卡口503、分离构造504、电机505、断开装置506和出口507,壳体围绕传送槽501的后段形成投料腔508,投料腔508通过弹力门509与外界分隔,弹力门509之上设有传感器106,电机505和消毒装置820设于投料腔508外围的壳壁夹层内,投料装置500的顶部设置顶凹部510,用于放置油烟处理装置810,通气口511连通投料腔508和顶凹部510,投料装置500的前部设置前凹部512收容有前置盒513,投料装置500的背部设置后凹部514收容有后置盒515,出口507分别置于前置盒513和后置盒515的开口之上,投料腔508连通前置盒513、后置盒515和原料通道516,原料通道516由壳体围绕原料的下坠路径而形成,原料通道516外围的壳壁夹层内设有水管517、容器盒518、管道519和电磁阀520,水管517和管道519连接电磁阀520,水管517、管道519的排放口521设于原料通道516的壳壁上,水管517另一端伸出壳体连接水源,管道519另一端连接容器盒518,容器盒518用于贮放油、高汤、盐、味精和/或其他烹饪用料,原料通道516的底部开口处设置环形槽522,用于收容弹力密封转环404,弹力密封转环404与原料通道516共同用于防止烹饪物外泄。
与投料装置500配套使用的原料包装请参阅图12所示,由两个包装片530封合而成,封合包括粘合、卡合、压合和熔合等,封合部531分隔出若干原料存放区532,原料存放区532的内表面设有防粘膜,便于原料脱离,包装片530的两端设有卡条533,原料包装装填原料后成为原料包534,两个以上原料包534的卡条533相互连接形成原料包链535,用于配合投料装置500实现自动连续投料。
传送槽501的内部结构请参阅图13所示,传送槽501的内腔设有前传送夹装置523、后传送夹装置524和轨道525,前传送夹装置523和后传送夹装置524沿轨道525分布设置,轨道525一端为入口502,另一端被由壳壁构成的分离构造504分隔为两条分支轨道525,分支轨道525末端为出口507,前传送夹装置523和后传送夹装置524由电机505分别驱动,用于沿轨道525夹送卡条533,断开装置506设于前传送夹装置523和后传送夹装置524之间,用于断开原料包链535上的原料包534之间的卡条533。
投料装置500第一个实施例的投料流程如下:1、投料准备阶段,用户将原料包链535端部的卡条533相贴合拢,结对从入口502接入轨道525,卡口503卡住卡条533,使原料包链535不脱离传送槽501;2、投料阶段,每当烹饪皿200对齐进料口402,弹力密封转环404贴紧皿沿201时,电机505驱动前传送夹装置523夹持结对的卡条533沿轨道525向后传送夹装置524传送单道食物的原料包534,然后停止传送,断开装置506断开原料包534之间的卡条533,传感器106将该道食物的原料包装上的条码信息反馈给控制系统,电磁阀520按需控制水和/或烹饪用料从排放口521进入烹饪皿200,电机505驱动后传送夹装置524继续传送所接收的单道食物的原料包534进行投料,结对的卡条533在投料腔508内被分离构造504分离开,由后传送夹装置524夹持各自沿分支轨道525继续移动,随着分支轨道525间距的加大,分支轨道525内的卡条533拉扯包装片530,使原料包装一分为二,原料包装内的原料通过原料通道516落入烹饪皿200内,从出口507排出的卡条533带着已分离的包装片530离开传送槽501,分别落入前置盒513和后置盒515内,前传送夹装置523等待前一道食物的原料包534完成投料后,再向后传送夹装置524传送下一道食物的原料包534继续投料,直至投料全部结束。
图14、图15所示为投料装置500第二个实施例,包括两列并行的传送槽540,两列传送槽540的间距与配套使用的原料包装的长度相匹配,传送槽540包括入口541、卡口542、前传送夹装置543和后传送夹装置544、轨道545、分离构造546、电机547、断开装置548和出口549,前传送夹装置543和后传送夹装置544由电机547分别驱动,断开装置548设于前传送夹装置543和后传送夹装置544之间,壳体围绕传送槽540的前段形成传送通道550,传感器106设于传送通道550的壳壁上,壳体围绕传送槽540的后段形成投料腔551,投料腔551连通传送通道550,壳体围绕原料的下坠路径形成原料通道552,原料通道552连通投料腔551,投料装置500的顶部设置顶凹部553,用于放置油烟处理装置810,通气口554接通投料腔551和顶凹部553,出口549设于投料装置500的前部面板,上下出口549之间由连通口555连通,连通口555连通投料腔551和外界,用于排出投料后的包装片530,连通口555通过弹力门556与外界分隔,投料装置500的壳壁夹层内设有电机547、水管557、容器盒558、管道559和电磁阀560,水管557和管道559连接电磁阀560,水管557和管道559的排放口561设于原料通道552的壳壁上,水管557另一端伸出壳体连接水源,管道559另一端连接容器盒558,原料通道552的底部开口处设有环形槽562,用于收容弹力密封转环404,弹力密封转环404与原料通道552共同用于防止烹饪物外泄。
投料装置500第二个实施例与第一个实施例的投料流程基本一致,不再赘述。
加热装置600请参阅图9所示,位于工作槽400之下,采用电磁方式制热,加热装置600的中部设有轴孔601,由旋动装置405的转轴411穿过。
保温箱700分别与投料装置500、工作槽400、加热装置600、散热装置800相邻,相邻面设置通道口701与工作槽400的出口409接通,保温箱700设有箱门702,两侧内壁接近垂直边角线处分别设有竖直的导向口703,保温箱700的壳壁夹层内设有升降装置704和消毒装置820,保温箱700的内腔设有若干隔板705,升降装置704连接最上层的隔板705,各隔板705的角部之间由拉索706连接。
升降装置704第一个实施例请参阅图16(a)所示,包括滑扣707、滑轮708、导绳709、导向管710、减速器711和电机712,电机712的机轴为蜗杆轴,与减速器711中的蜗轮相啮合,蜗轮与减速器711中的卷扬轮同轴安装,导绳709的一端与卷扬轮连接,另一端分别经过导向管710、滑轮708与滑扣707连接,滑扣707卡在导向口703上,固定最上层的隔板705。当电机712的蜗杆轴驱动减速器711中相啮合的蜗轮及同轴安装的卷扬轮旋转时,导绳709能够牵引滑扣707沿导向口703运动,从而实现隔板705升降。
图16(b)所示为保温箱700和升降装置704的第二个实施例,包括通道口720、箱门721、滑轮722、导绳723、卷扬机724和隔板725,消毒装置820设于保温箱700的壳壁夹层内,导绳723的一端与卷扬机724连接,另一端经过滑轮722与各隔板725的角部连接,当卷扬机724绕/放导绳723时,导绳723能够牵引隔板725实现升降。
图17、图18所示为自动烹饪机第二个实施例,与自动烹饪机第一个实施例相比,自动烹饪机第二个实施例的传感器106设于传送通道550的壳壁上,烹饪皿200取消了凹槽203和内齿204,辅助旋转装置增加了限位滑轮440,加热装置600取消了轴孔601,而分离传送装置303、旋动装置405、投料装置500、保温箱700及升降装置704均采用了本文介绍的第二个实施例。