CN115884682A - 用于生产即食烹调产品的自动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于生产和包装方便食品的技术先进的、自动化的、完全集成的装备的领域。所要求保护的自动系统包括：用于食物基料的第一输送设备；安装在第一输送设备上方的主食品加工子系统，包括：冷却器，具有使得能够取出食物基料以及将食物基料进给到第一输送设备上的装备；以及一组食物分配单元，每个食物分配单元被配置为用于食物配料的容器的形式，食物分配单元具有用于处理食物配料的设备，所述设备允许将规定量的食物配料递送到相应的食物基料上；配备有用于食物基料的第二输送设备的炉，在其输入端的区域中设置有用于传送部分地准备好的产品的装置，在其输出端的区域中存在工作部件，工作部件配备有用于将所生产的烘焙产品传送至包装子系统的元件，包装子系统连接至用于临时储存和分发准备好且包装好的产品的子系统，该子系统将由用户选择的产品递送至自动打开区域。用于监视产品质量的数字装置安装在第一和第二输送设备的输出端处，这增加了处理安全性并提高了产品质量。

Description

用于生产即食烹调产品的自动系统

技术领域

本发明涉及技术先进的、自动的、完全一体化的装备的领域，该装备用于生产和包装速食食品，即，主要是圆形的并且形状相对接近的即食粉烹调产品，例如比萨饼、玉米粉饼、煎饼、沙瓦玛、三明治、馅饼、卷饼(burrito)、汉堡包等。

背景技术

现有技术公开了一种用于制备烘焙食品的装置(参见[1]：SU406326，IPC A21C 5/00，在1973年11月5日公开)。

这种设施涉及食品工业的装备，即涉及用于制备比萨饼型面团产品的设施。

根据[1]，用于制备作为比萨饼型面团产品的烘焙食品的设施包括用于存储面团块的装置、用于进给(抽取)面团块的设备和具有用于接收和传送面团块的环形带的水平传送器。水平传送器由电动机提供动力。在水平传送器上方有用于供应食品添加剂的容器，之后，在水平传送器的环形带的方向上，设置了用于从进入炉的面团烘焙烹调产品的炉。

在[1]中公开的设施中，用于存储面团块的装置被配置为用于单个面团块的容器，并且用于进给(抽取)面团的设备安装在悬挂支架上，并且被配置为执行面团的分批抽取并且将面团均匀地分布在位于环形带上且具有特定尺寸和形状的旋转工作部分上。随后将面团块成型为优选的扁平形状是通过特殊设备来进行的，该特殊设备被配置成具有由飞轮驱动的盘的杆。

除了设置有环形带并由电动机驱动的传送器之外，[1]中公开的设施的其余设备和子系统中的大多数以机械模式操作(即，面团存储容器、用于进给面团块的设备、用于模制面团块的设备等)，因此，在整个工作中需要几个加工操作者始终参与。这主要影响生产工作的质量，因为人的体力劳动和他/她所服务的系统与快速工作的特性的结合必然与工作中的错误和不准确性的表现相关联，并且其次影响工作的速度，并且因此影响生产的量，因为由于需要更换人员、用面团和食品添加剂补充容器以及需要定期修理和维护所使用的机构而不可能确保设施的连续操作循环，这通常将设施表征为具有不完全的自动化循环、低的可制造性并且因此具有低的技术和操作能力的系统。

以下也应被认为是[1]中公开的设施的附加的和显著的缺点：组织在稳定加热状态下临时存储的最终烘烤产品的不可预见的可能性，以及不能以有序和一致的方式包装产品，这限制了系统的功能性，并且使得难以有效和合理地销售产品。

现有技术公开了一种用于个性化生产食品的系统(参见[2]：EP3220743，IPC A21C15/00，2018年12月12日公开)。

从[2]中已知的技术方案是一种用于按单独订单生产粉烹调产品(比萨饼、佛卡西尼亚面包等)的自动系统。

用于个性化生产粉制食品(主要是比萨饼)的该系统包括用于储存和制备面团部分的部件、具有环形带的传送器子系统、用于向面团部分填充配料的部件、用于使面团部分经受热处理的部件、以及用于储存和向购买者输送所得产品的部件，面团部分沿环形带移动。所述设备由中央计算机控制和操作，并且可以直接使用其上安装有用户接口的产品类型选择部件来对所得到的具有其特征和特性的产品进行初始个性化选择。

在[2]中公开的系统的特征在于存在与特定购买者相关的用于识别面团部分和/或食品的子系统，以及购买者独立控制产品类型选择部件的用户界面并且因此通过设置用于制备食品的参数并确定在焙烤之前和之后两者所施加的必要配料的量来自己选择食品的可能性。

在[2]中公开的系统的不可否认的优点是购买者可以独立地控制几乎所有的食品生产阶段，以及他/她可以视觉检查正在制备的食品的移动并在一些食品生产阶段接近该食品，这增加了消费者吸引力，并且通常对所选食品的质量和依从性具有有益的影响。同时，利用这种设计，不能排除食品与外来物意外或故意接触的可能性，在缺少现代质量控制工具的情况下，这会导致极其不期望的结果。

对于[2]中公开的系统的显著缺点，也可以归因于用于利用单独安装的子系统来分布系统的互连的多个装备的相当复杂和非标准的方案，这将需要用于子系统的安装、配置和周期性软件和硬件维护的高运营成本。

现有技术公开了一种用于制作比萨饼的自动化系统(参见[3]：WO 19224799，IPCA21C 15/04，在2019年11月28日公开)。

在[3]中公开的系统总体上涉及食品制造装备，并且更特别地涉及一种自动化比萨饼制备设备，该设备包括用于制备定制的和按订单制作的比萨饼的机器人子系统和自动化分发设备。

在[3]中公开的自动化系统被设计用于制备和包装匹萨饼，并且包括用于移动面团块的子系统，在该子系统上方安装有食品加工子系统。食品加工子系统包括用于将面团块放置在移动子系统上的设备和一组串联布置的食品分配单元。每个单元被配置为用于储存食物配料的容器，该容器设置有用于加工食物配料以将它们的估计输送提供至对应的产品坯料的设备。该系统还包括配备有传送器的炉设施，在其输入处配备有用于传送部分完成的比萨饼的机构，并且在其输出处配备有用于获得完成的比萨饼的工作部件。该工作部件装备有将完成的比萨饼切割成多个部分的装置。该工作部件将完成的产品送至包装子系统，包装子系统与用于存储和分发完成并且包装后的产品的子系统连接，其将所需产品供应至自动打开窗口。此外，存在连接到所有节点和子系统的控制单元，其具有控制和设置它们的操作模式的能力。

在[3]中公开的系统是全自动的，配备有用于查看生产过程的透明保护性展示柜，并且允许人们通过智能电话或平板移动应用来下订单。然而，为了获得适当质量的成品，这种类型的系统需要自动连续质量控制的可能性，这确保不满足某些产品特定要求的产品的检测以及它们的机器提取以用于修正或处置的目的。由于不存在上述可能性，因此存在获得直接到达消费者的低质量产品和可能对健康有害的产品的某些风险。

应当注意，如果在视觉检查生产循环时检测到低质量的产品，则可以仅通过停止传送器的操作来从[3]中公开的系统中移除这样的产品，这将不利地影响随后的生产过程并且需要来自人员的对所制备的产品的附加质量控制。

另外，重要的是注意到，上述用于移动面团块的子系统是电动传送器，由于其特性，该电动传送器被编程为以交替的停止和启动进行移动，这随后在密集使用期间可能导致传送带定位的不准确性，这进而将导致故障并且需要技术干预以消除故障。此外，由于在任何系统中使用传送器都需要增加的能源，并且不可避免地与预定的维护活动相关联，因此可以认为在[3]中公开的系统的维护是困难的，并且其生产率低。

发明内容

本发明所解决的技术问题是创造一种通用的、完全集成的用于生产和包装即食粉烹调产品的系统，该系统以自动模式操作，并且具有广泛的功能性以及高的技术和操作性能。

本发明的技术结果(当使用本发明时客观地表明其本身)是实现了创造技术上先进的、自动的并且完全集成的系统的目的，该系统可被编程以从可用的宽范围选择所需的食品，并确定其组成和在受控条件下进行的制备的特性，其具有增加的安全性和在符合所得食品的普遍接受的特性的方面的改善的质量。

解决上述技术问题的上述技术结果是由于以下事实实现的：该自动系统包括：用于食物基料的第一输送设备；在第一输送设备上方安装有食品加工子系统。食品加工子系统包括：冷却器，具有被配置成退回食物基料以及将食物基料进给到第一输送设备上的装备；以及一组食物分配单元，每个食物分配单元被配置为用于食物配料的容器，所述食物分配单元具有用于处理食物配料的设备。所述用于处理食物配料的设备被配置为将规定量的食物配料递送到相应的食物基料上。该系统还包括配备有用于食物基料的第二输送设备的炉。所述炉具有输入端和输出端，在所述输入端附近存在用于传送部分地准备好的食品的装置，在所述输出端附近存在工作部件，所述工作部件配备有用于将所得到的烘焙食品传送至包装子系统的元件，所述包装子系统连接至用于临时储存和分发准备好且包装好的食品的子系统。所述用于临时储存和分发准备好且包装好的食品的子系统将由用户选择的食品递送至自动打开区域。此外，数字产品质量监视工具安装在第一和第二输送设备的输出端处。食品的图像被传输到耦接到中央服务器并且连接到因特网网络的控制计算机。通过以集成方式控制装备的功能和操作模式，控制计算机分析所接收的图像，将所接收的图像与加载的参考图像进行比较，并且在结果不满意的情况下，生成并发送通过致动器执行的用于低质量产品退回的命令信号。

根据本发明的一个最优选实施例，第一输送设备被实现为安装在引导件上的可移动两轴工作台。

根据一个最佳实施例，所述两轴工作台包括基座，所述基座具有安装在其上的可移动平台，所述可移动平台具有被配置成在纵向方向上移动的下部和被配置成在横向方向上移动的上部。

根据最合理的实施例之一，两轴工作台配备有被实现为照片和/或视频相机的数字产品质量监视工具。

根据本发明的一个最优选实施例，控制计算机被配置为：主要结合来自安装在两轴工作台的出口部件处的产品质量监视工具的接收图像，分析安装在两轴工作台上的产品质量监视工具的接收图像；在产品的不完全参考符合性的情况下，产生编程的命令信号，该编程的命令信号激活旨在消除产品缺陷的装备的所需操作模式。

根据本发明的可能的但非优选的实施例中的一个，第一输送设备被实现为具有环形带的传送器设备。

根据本发明的最佳实施例，所述冷却器是用于储存所述食物基料的冷藏室，所述冷藏室在结构上与第一输送设备对接。

用于所述食物配料的所述容器被顺序地安装成排，并且包括自由流动的、糊状的、固体的、半固体的以及液体的添加物。

方便的并且优选的是，用于所述食物配料的所述容器被顺序地安装成排，并且包括自由流动的、糊状的、固体的、半固体的以及液体的添加物。

根据本发明的一个实施例，第二输送设备被实现为具有环形带的传送器设备。

通常，在本发明中，使用照片和/或视频相机作为质量监视工具。

根据本发明的一个有希望的实施例，其工作部件配备有校重秤，所述校重秤被配置成测量产品的重量，并且关于所述重量的数据由所述控制计算机在分析所述图像时使用。如果所述重量偏离加载的所需指标，则做出退回低质量产品的决定。

优选的是，系统的工作部件配备有用于切割烘焙的产品的挤压机构。

为了提供本发明的最大广告成功和高吸引力，优选的是，主生产装备被操作性地组合以用于视觉检查，并且覆盖有透明的保护性展示柜。

根据本发明的一个最佳实施例，系统的致动器布置在输送设备的传送部件内，并且被实现为单独的可控模块，所述单独的可控模块配备有活塞-推动器，所述活塞-推动器具有止挡件并且被配置成将低质量产品传送到储存部。

然而，致动器也可以布置在输送设备的可移动部分上，并且代表单独的可控单元，所述单独的可控单元被配置为活塞-推动器，所述活塞-推动器具有止挡件并且被配置成将低质量产品传送到储存部。

根据本发明的概念，要获得专利的主题的本质是创建固定的和技术上先进的食物系统，其自动地创建主要是使用可操作地互连的装备循环烹饪的即食粉烹调产品，所述可操作地互连的装备根据其目的执行某些技术操作。

根据预期的设计内容，确定系统的目的和能力的系统的主要基本子系统由被配置成移动产品的可定制输送设备以及一组食品装备来表示，该组食品装备包括食品分配单元组、传送器炉和用于包装和分发所得到的产品的系统，其由计算机系统管理和控制，该计算机系统被编程为接收和处理关于特定产品的选择和它们的制备模式的数字信息信号，并且因此向控制单元发送激活用于所选产品的整个生产周期的预安装软件功能的信号。

如前所述，用于生产和包装即食粉产品的自动系统在技术上非常先进，并以自动编程模式操作，这通过其设计来确保，这意味着食品加工子系统安装在第一输送设备附近，并包括冷却器，该冷却器具有被配置成退回食物基料以及将其进给到所述输送设备的装备，以及食品分配单元组，该食品分配单元组实现所需配料到食物基料的估计递送，食物基料随后在炉中烘焙，并首先被进给到包装子系统，然后进给到分发子系统。消费者通过自动打开窗口从分发子系统中取出所得到的产品。上面列出的装备还通过自动装载和卸载装置彼此连接，该自动装载和卸载装置被配置用于特定操作模式，并且在考虑到由消费者指定的期望的烹饪特征的情况下，根据由计算机系统预先确定的循环来操作。

根据本发明的概念，计算机系统全面管理自动系统的功能和能力(模式)，除了别的之外，这意味着关于期望产品的选择、其类型以及其烹饪模式和特征的对应数据的接收及其随后的命令处理，数据可以(本地)接收，即由消费者独立地或通过操作员直接在系统中生成，也可以在可以使用移动应用并且指示可选的递送地址的情况下使用计算机设备通过因特网远程地生成。

重要的是注意到，通过数字质量监视工具控制主要生产周期(配料形成和烘焙)，在给定的自动模式下，数字质量监视工具产生部分完成产品和完全完成产品的连续照片/视频拍摄，将图像/视频图像发送到计算机系统，在该计算机系统中通过与参考图像(预先加载到系统中)进行比较来处理图像/视频图像，并且在怀疑质量差异的情况下，致动器立即接收关于产品的退回和处置的控制信号。这实际上显著地增加了产品的安全性，因为防止了任何异物与产品接触，并且就符合普遍接受的标准而言，特别地，就速食粉烹调产品的体积、填充物和外观而言，显著地改善了产品的质量。

因此，用于生产和包装即食粉产品的自动系统的上述实施方式，考虑到其特性和技术特征，形成了足以实现上述技术结果的一组特征，其在于实现创建技术上先进的、自动的并且完全集成的系统的目的，该系统被编程为：从可用的宽范围选择期望的产品；确定其组成和在受控条件下进行的制备的特征，与符合所得食品的普遍接受的特性关联地，具有增加的安全性和改善的质量；并且解决了现有技术问题，即，创造了通用、全集成的用于生产和包装即食粉烹调产品的系统，其以自动模式操作，并且具有宽范围的功能和高技术及操作性能。

附图说明

图1示出了用于生产和包装粉烹调产品的自动系统的示意图；

图2示出了具有用于将产品基料放置在第一输送设备上的装备的冷却器的实施例；

图3示出了可应用的两轴工作台的可能实施例；

图4示出了一个实施例，其中一组食物分配单元顺序地布置在输送设备上方；

图5示出了用于存储和分发已完成和包装的食品的子系统的构造实施例；

图6示出了用于固体或半固体食物配料的容器和用于分发它们的采用具有擦碎器的布撒器的形式的设备；

图7示出了用于固体或半固体食物配料的容器和用于分发它们的采用具有刀具的布撒器的形式的设备；

图8示出了用于液体食物配料的容器和用于分发它们的采用具有蠕动泵的布撒器的形式的设备；

图9示出了用于自由流动的食物配料的容器和用于分发它们的采用作为锥形破碎机(cone crusher)的布撒器的形式的设备。

具体实施方式

本发明通过其执行和实施的具体示例来说明，然而，这不是唯一可能的，而是清楚地证明通过指定的一组基本特征实现上述技术结果，以及解决现有技术问题。

图1-9示出了用于生产和包装即食粉烹调产品的自动系统的以下部分和元件：

1-控制计算机；

2-中央服务器；

3-透明展示柜；

4-两轴工作台；

5-具有环形带的电动传送器；

6-冷藏室；

7-用于将产品基料退回和进给到两轴工作台的设备；

8-用于食物配料的第一容器；

9-用于食物配料的第二容器；

10-用于食物配料的第三容器；

11-用于食物配料的第四容器；

12-用于食物配料的第五容器；

13-用于食物配料的第六容器；

14-用于食物配料的第七容器；

15-用于食物配料的第八容器；

16-用于加工和分发食物配料的第一设备；

17-用于加工和分发食物配料的第二设备；

18-用于加工和分发食物配料的第三设备；

19-用于加工和分发食物配料的第四设备；

20-用于加工和分发食物配料的第五设备；

21-用于加工和分发食物配料的第六设备；

22-用于加工和分发食物配料的第七设备；

23-用于加工和分发食物配料的第八设备；

24-用于退回质量不够的未热处理产品的致动器；

25-第一视频相机；

26-用于输送部分完成的产品的装置；

27-传送器炉；

28-用于退回质量不够的未热处理产品的致动器；

29-第二视频相机；

30-用于将所得烘焙产品输送到包装子系统的元件；

31-工作部件；

32-用于切割产品的挤压机构；

33-包装子系统；

34-用于包装产品的机构；

35-空包装；

36-用于存储和分发完成且包装的产品的子系统；

37-触摸屏；

38-用于分发完成且包装的产品的窗口；

39-两轴工作台的引导件；

40-两轴工作台在冷藏室中的停止部分；

41-食物基料的坯料；

42-冷藏室的技术开口；

43-两轴工作台的基础；

44-伺服驱动器；

45-再循环产品的储存器；

46-平台；

47-推送器；

48-活塞；

49-食物分配单元组；

50-包装产品；

51-可移动进给元件；

52-主体；

53-食物配料；

54-切碎器；

55-切碎器夹具；

56-切碎器马达和驱动器；

57-带有刀具的板；

58-带有刀具的板的夹具；

59-具有刀具的板的马达和驱动器；

60-蠕动泵；

61-锥形破碎机的马达和驱动器；

62-锥形破碎机；

63-紫外灯；

64-第三视频相机。

用于生产和包装即食粉产品的自动系统包括第一输送设备，其被实现为两轴工作台4并且被配置成移动食物基料。

在两轴工作台4的附近，或更确切地说在其上方，存在包括冷却器的食品加工子系统，该冷却器被实现为具有包括用于将食物基料退回和进给到两轴工作台4的设备7的装备的冷藏室6。此外，食品加工子系统包括被实现为用于食物配料的容器8-15的食品分配单元的组49，其具有用于加工食物配料的相关联的设备16-23，这确保了食物配料到相应食物基料的估计递送。

容器8-15的数量可以少于或多于图中的数量。在该示例中，容器8-15顺序地布置成一排；然而，它们可以布置成几排、布置成圆形、一个布置在另一个之上，并且允许食物配料的有效施加的任何其它布置都是可能的。

该系统包括传送器炉27的形式的炉设施，其可以是电、气、微波和任何其它能够烘焙内容物的炉。

传送器炉27配备有第二输送设备，该第二输送设备被实施为具有用于食物基料的环形带的电动传送器5。

在传送器炉27的输入端附近，配备了用于输送部分地完成的产品的装置26，而在传送器炉的输出端附近，存在工作部件31，其配备有用于将所得到的烘焙产品输送到包装子系统33的元件30，该包装子系统33可操作地连接到用于临时存储和分发完成并且包装的产品50的子系统36。子系统36被配置成将顾客选择的产品进给到窗口38形式的自动打开区域，从该自动打开区域可以拾取该产品。

第一视频相机25和第二视频相机29分别安装在两轴工作台4和具有环形带的电动传送器5的输出端处，并且监视产品的质量，特别地，通过连续拍摄产品并将图像发送到与中央服务器2耦接并与因特网网络连接的控制计算机1来监视产品的质量。控制计算机1全面管理装备的功能和模式/特征，通过将接收到的图像与产品的预加载参考图像进行比较来分析接收到的图像，并且在结果不满意的情况下，生成并发送命令信号以退回低质量产品，该命令信号由致动器24和28执行。元件24被配置为退回质量不足的未热处理的产品，而元件28被配置为退回质量不足的已热处理的产品。

系统的主生产装备可以纵向布置成一排，或者可以水平布置成一排在另一排下方，或者相对于彼此侧向布置，或者可以布置成几排在同一水平面上随机定位的系统的形式。用于布置装备的任何不超出所提出的权利要求的范围的其它选项都是可能的。

在所考虑的实施例中，用于生产和包装粉烹调产品的自动系统的主要生产装备被操作性地组合以供视觉检查，并且由透明的展示柜3保护。

用于生产和包装即食粉产品的自动系统可以如下实现。

应当注意，本发明的以下描述的目的不是要将其限制于特定的实现和实施例，而是要覆盖不超出所附权利要求的范围的所有可能的添加。

生产过程由作为系统的独立元件的控制计算机1控制。它耦接到中央服务器2并连接到因特网或类似的数据网络。控制计算机1和中央服务器2中的每一个具有用于发送关于输入命令和关于系统装备的操作的信息的软件。

可以通过在制造商的网站或直接使用触摸屏37，通过使用任何电子设备(智能电话、平板计算机、电子手镯、计算机、膝上型计算机等)的软件应用，订购特定的粉烹调产品(比萨饼、玉米粉圆饼、煎饼、蛋糕、卷饼、三明治、沙瓦玛、馅饼、汉堡包等)，以及如果需要，选择其填充物和烹饪特征。通常，该订单表示关于产品类型(比萨饼、玉米粉圆饼、卷饼、煎饼、三明治、沙瓦玛、馅饼、汉堡包等)及其形式、填充物和其它特征(例如烘焙时间、产品必须就绪的时间等)的电子信息。在接收到电子信号之后，直接安装在系统中的控制计算机1通过软件算法对其进行处理，并且形成并随后控制系统装备的特定操作模式，以制备特定的订购产品(比萨饼、玉米粉圆饼、卷饼、煎饼、三明治、沙瓦玛、馅饼、汉堡包等)。同时，中央服务器2的数据库包括用于制备各种粉烹调产品(比萨、卷饼、玉米粉圆饼、煎饼、三明治、沙瓦玛、馅饼、汉堡包等)的所有可能程序，以及用于选择食物基料的坯料41、供给食物配料53、选择制备模式和特征以及用于切割产品及其包装的选项的算法。

所提出的系统使用已经预先烹饪的冷冻食物基料，该冷冻食物基料被制成各种形状和尺寸的碾压面团块，这些面团块被置于固体基底上，从而形成食物基料的坯料41。重要的是注意到冷冻食物基料可以以预制的皮塔饼、切片面包片、卷饼和其它选项的形式呈现。

将具有一定周期的食物基料放置在冷藏室6中的固体基底上，从而形成食物基料的坯料41，其将在以后生产产品时使用。

每个坯料41由自动系统的操作者识别，并登记到中央服务器2的数据库中，其中该自动系统具有冷藏室6中的特定搁架。

在中央服务器2收到有关某一产品的订单的信息后，控制计算机1通过软件算法产生给设备7的命令，以便将食物基料取出并进给到两轴工作台4。所述设备7被实现为成组的垂直取向的双传送器型机构，该机构借助于安装在带上的轮爪(jumper)将食物基料保持在基底(坯料41)上。带的受控运动确保了坯料被分开并堆叠在两轴工作台4上的所需位置。设备7本身将由软件根据订单识别的坯料41递送到两轴工作台4的停止部分40，两轴工作台4通过技术开口42沿着引导件39周期性地移动到冷藏室6，软件根据需要选择坯料41以制备产品(例如比萨饼、扁面包、三明治、沙瓦玛、卷饼、馅饼、汉堡)。由于中央服务器2存储了条件搁架的坐标和数量，条件搁架具有装载到冷藏室6中的食物基料的所有类型和种类的坯料41，因此该操作成为可能。

另外，需要说明所使用的两轴工作台4的设计。更具体地，该台包括其上安装有平台46的基座(基板)43。食物基料的坯料41堆叠在平台46上。平台46被配置成如在该示例中那样沿着两个引导件39移动，但是可以沿着几个引导件移动，其中进行前后的特定移动。平台46具有可相对于引导件39左右移动的上部。为了移动平台46，通常使用本示例中所呈现的伺服驱动器44。为了移动平台46，通常使用在此示例中呈现的滚珠丝杠伺服驱动器44，但是可以使用其他机构，诸如基于编码器的反馈伺服驱动器、齿形带、齿轮-齿条/丝杠-螺母对、滚珠丝杠、具有用于将电磁能直接转换成线性运动的电机的线性驱动系统等。各种机构也可用作进给驱动器，例如DC步进电机、同步电机、直接驱动器等。

在两轴工作台4下方，根据所提出的发明，应当理解，特定系统将支架的承载结构、机电驱动器、两轴移动子系统、任意用途的致动器、信息测量设备和控制系统组合；此外，可以使用其他元件。该特定系统基本上用于使带有食物基料的坯料41的平台46沿水平面内的两个垂直轴精确地线性移动，即，布置在平台46上的坯料41的移动相对于引导件39沿前后和左右方向进行。

在用于取出和进给食物基料的设备7将它们输送到两轴工作台4之后，控制计算机1通过软件算法指示两轴工作台4的伺服驱动器44沿着引导件39移动特定距离，使得食物基料的坯料41的近边缘直接位于用于食物配料的容器8-15之一的下方。因为两轴工作台4包括具有线性承载件的引导件、具有伺服驱动器的滚珠丝杠和伺服电机的轴上的转数计，所以该操作变得可能。

在控制计算机1中预先输入以下数据：带有用于加工和分发食物配料的设备16-23的每个容器8-15的作用区域的开始坐标。由此，控制计算机1通过向伺服驱动器44发送命令以使两轴工作台4沿着引导件39前后移动，由此将坯料41递送到用于施加食物配料所需的地方。

容器8-15可以具有用于在其下部分发食物配料的各种设备16-23。

因此，容器可以用于固体或半固体食物配料，并且可以装备有呈具有擦碎器的布撒器的形式的用于分发它们的设备(见图6)，或者呈具有刀具的布撒器的形式的用于分发它们的设备(见图7)。容器可用于液体配料，为此，其配备有呈蠕动泵的形式的用于分发它们的设备(参见图8)。容器还可用于自由流动的食物配料，为此，其配备有呈锥形破碎机形式的布撒器(见图9)。

容器8-15可以由各种材料(具有特殊涂层的金属、塑料等)制成，这些材料提供食物配料的长期储存。由系统操作员每天一次或在配料用完时执行用食物配料对容器8-15的填充。容器8-15可以配备有温度、重量、体积传感器等，这些传感器连接到控制计算机1，并且在任何参数劣化的情况下向其传送相应的信号，或者传送关于食物配料充分施加到食物基料的信号。

用于分发食物配料的设备16-23也连接到控制计算机1，它们从控制计算机1接收关于多少特定食物配料应当被施加到食物基料的特定坯料41的命令。

容器8-15垂直悬挂在系统中，这允许利用重力作用降低食物配料，即，降低到布撒器的作用区中。另外，容器8-15可以配备有辊子(roller)，以及其它辅助装置以便于食物配料的供给。

在具有食物基料的坯料的两轴工作台4停止在所需容器8-15下方之后，来自伺服驱动器44的信号进入控制计算机1，结果，它指示该容器的设备16-23开始施加所包含的食物配料的过程。

在两轴工作台4的优点之中，可以注意到，工作台4被制造成具有先前提到的相对于引导件39向左和向右移动具有食物基料的坯料41的平台46的可能性，工作台4本身沿着所述引导件移动，从而允许使用固定的(静止的)容器8-15，因为当施加食物配料时，具有坯料41的平台46本身在4个方向(前后、左右)上移动。通过两轴工作台4的这种布置，食物配料可以被施加到具有任何形状的食物基料的坯料41；此外，它们可以施加到食物基料的一半部分、四分之一部分和其它部分上，以便以有保证的和受控的方式覆盖食物基料的整个表面。两轴工作台4的另一个重要优点是存在第三视频相机64，其产生的产品图像可被传送到控制计算机1，以解决当产品不满足通常接受的标准时发送控制信号以改进产品的问题，关于其的信息以穷举的形式包含在计算机系统中。

在两轴工作台4的平台46下方，可以安装重量传感器，这将允许控制计算机1在每次操作之后被告知施加到食物基料的该坯料上的特定食物配料的多少。如果该量不满足标准，则受控计算机1指示适当的布撒器继续烹饪过程。

在食物基料的坯料41在两轴工作台4上已经以正确的量涂覆有所有必要的食物配料之后，它被用于传送部分完成产品的装置26拾取，该装置被实现为推动器-活塞并且将坯料41重新布置到传送器炉27中，在传送器炉处，坯料41以给定的速度沿着电传送器5的金属环形带移动并且进行必要的热处理过程。

在烘焙之后，坯料41移动到工作部件31。然后，在被实现为推动器-活塞的用于传送所得烘焙产品的元件30的帮助下，烘焙食物基料进入包装子系统33。在进入包装子系统33之前，可使用用于切割产品的挤压机构32将烘焙产品分成多个部分。挤压机构32设置在工作部件31的附近，并且也连接到控制计算机1，因此从控制计算机1接收必要的控制信号。

当进入包装子系统33时，烘焙产品通过用于包装产品的在其下部的机构34被放置在包装35中，该机构被实现为具有夹持元件的保持器单元，该夹持元件保持包装35，具有打开的盖，产品通过该打开的盖进入并且以包装形式进一步被传送，即，以包装产品50的形式，通过可移动的进给元件51被传送到用于临时存储和分发已完成并且包装的产品的子系统36。

该子系统36具有加热元件，该加热元件被构造成保持已完成产品的加热状态，并且在结构上意味着存在竖直定向的传送器型设备，该竖直定向的传送器型设备基于在闭环中移动的柔性工作体，该柔性工作体具有交替的搁架，已包装产品50被放置在搁架上。通过上下移动，根据先前发出的订单，基于来自控制计算机1的命令，将包装产品50进给到自动窗口38中。

如果需要，包装产品50可以在子系统36中存储一定量的时间，直到它们被分发给消费者。同时，在产品(比萨饼、玉米粉圆饼、卷饼、三明治、沙瓦玛、馅饼、汉堡包等)被烹饪之后，控制计算机1向中央服务器2发送命令，该中央服务器向在他/她的移动设备、计算机、平板电脑、膝上型计算机上的客户端发送通知，或者以任何其他方式发送通知，包括通知操作者产品已准备好并且要转移给特定消费者。

如果订单是经由因特网网络远程订下的，则所接收的通知包括允许识别该消费者的密码，于是消费者接近分发窗口38，在触摸屏37上输入该密码，或者将移动设备带到子系统读取器，并且示出从中央服务器2接收的QR码。

安装在控制计算机1上的程序识别该客户，并且激活接收了根据他/她的订单较早选择的产品的自动窗口38的打开。因此，客户可以从子系统36的外部接收他/她订购的产品。

此外，控制计算机1的软件被配置成跟踪产品准备就绪的时间，当确认订单和通知客户订单准备就绪时，该产品准备就绪的时间被指示给客户。如果在通知订单准备就绪之后经过了预设的存储时间，则订单进入“未选择”状态，并且在该系统的维护期间由处理操作员进行处置。

应当注意，在两轴工作台4的输出端处，即在其端部附近，第一视频相机25安装在专用的支架上。此外，两轴工作台本身包括第三视频相机64。在两轴工作台4的移动过程中，第一视频相机25和可能的第三视频相机64将关于在施加每种食物配料之前和之后的食物基料的坯料41的外观的信息传输到控制计算机1，以及还执行对坯料41上不存在外来的和不允许的物体的视频监视。如果控制计算机1的软件确定分析的食物基料的坯料41的低质量评估和缺点，例如，食物配料的不均匀施加，则已经确定这个事实的控制计算机1可以指示两轴工作台4改变未完成的坯料相对于期望的容器8-15的位置，以便施加所需量的食物配料。当确定在坯料上存在不正当的物体时，控制计算机1立即指示两轴工作台4使低品质坯料移动到接近致动器24，以退回质量不足的未热处理产品。

用于退回质量不足的未热处理产品的致动器24布置在两轴工作台4的传送部件内，并被实现为单独安装的模块，该模块装备有活塞-推动器，该活塞-推动器具有止挡件并被配置成退回低质量的产品。更具体地说，当具有要退回的面团块的两轴工作台4移动到致动器24时，那么活塞-推动器将坯料推入到储存器45中。作为移除低质量面团块的一种替代选项，可以使用直接布置在平台46上的受控单元，该受控单元包括推动器47和具有止挡件的活塞48，其根据命令实际地将低质量产品移动到储存器45。

应该强调的是，控制食物配料的施加的处理被执行，直到所有必要的食物配料被施加到坯料41。如果坯料被丢弃而没有其复原的可能性，则控制计算机1指示两轴工作台4将所需的部分移动到分发新坯料的区域，并且以相同的高质量控制重新执行整个食物配料填充处理。

如果控制计算机1判定在坯料的制备和布置中没有违例，并且坯料满足所有先前制定的标准，则决定将具有相应坯料的两轴工作台4移动到用于将部分完成的产品传送到传送器炉27的装置26。

还应注意，在具有环形带的电传送器5的出口区域(端部)中的传送器炉27的出口区域中，第二视频相机29安装在专用支架上，并且也连接到控制计算机1。该视频相机29将烘焙产品(比萨饼、玉米粉圆饼、卷饼、三明治、沙瓦玛、煎饼、馅饼、汉堡包等)的照片和视频图像传输到控制计算机1，在那里软件评估产品的质量。如果质量不满足先前规定的并且通常接受的标准，或者在烘焙产品中发现了或异物，则通过使用用于退回质量不足的热处理产品的致动器28将该烘焙产品传送到待处置产品的储存器，如储存器45。致动器28布置在具有环形带的电传送器5的传送区间内，并被实现为单独安装的模块，该模块装备有活塞-推动器，该活塞-推动器具有止挡件并被配置成退回低质量的烘焙产品。同时，在处置烘焙产品(比萨饼、玉米粉圆饼、馅饼、煎饼、卷饼、沙瓦玛、汉堡包等)的情况下，控制计算机1根据相同的订单发送命令以重复该产品的制备过程，从自冷藏室6分发食物基料的坯料41的处理开始，并且以再次烘焙食物基料结束。

而且，最重要的是，几乎所有的烹饪时间，产品分别在第一和第二视频相机25和29的覆盖区域内。因此，在产品的几乎所有生产阶段，系统操作员也可在监视器上执行“手动”质量控制，这允许在明显违反的情况下停止系统操作。

关于将所接收的正制备的产品的图像与先前加载到控制计算机1中的参考产品的许多图像的比较，重要的是报告以下内容。

控制计算机1和中央服务器2的软件包括人工智能要素。

最初使用的计算机程序显示和下载几十万个可能的产品(比萨饼、玉米粉圆饼、卷饼、沙瓦玛、馅饼、煎饼、三明治、汉堡包等)的图像，这些图像满足普遍接受的标准并且是参考。程序员评估产品参数，并将评估结果报告给程序。

通过图形地突出显示不满足要求的产品的那些要素，例如在该产品的某一区域中一些食物配料的量不足、涂抹的酱或奶酪差、面团缺陷、尺寸不匹配、不规则形状、存在异物等，来通知该程序关于该产品的现有缺点。

控制计算机1的人工智能评估技术操作后的食物基料的坯料41的状态，将其与其数据库中存在的参考(通常接受的，对应于国际质量标准)产品的照片进行比较。如上所述，并行地，控制计算机1可以可选地接收关于产品重量的数据，这允许确定所施加的食物配料的量，该量与所建立的和先前制定的标准进行比较。

这些检查结果被发送到中央服务器2，并且如果发现坯料不符合根据任何标准的生产质量或者包含异物，则立即产生信号并发送该信号以退回和处置产品。在一些情况下，由于技术原因，信号可以被发送到服务操作员以停止整个系统的操作，需要维护人员的亲自干预。

允许具有人工智能要素的软件提高分析质量并且自学习的一种可选的(附加的)评估方法包括将所接收的完成的坯料和完成的产品的大量照片与消费者评级(即，在软件应用中或在制造商的网站上所产生的关于特定产品的附有其照片以及缺点的描述的消费者评级)进行比较。

因此，该自动系统在技术上是先进的，并以自动模式操作，这实际上由其设计执行来保证，这意味着食品加工子系统安装在两轴工作台4的附近，并包括具有用于将食物基料退回和进给到两轴工作台4的设备7的冷藏室6，以及提供必要食物配料到食物基料的估计递送的容器8-15，食物基料随后在传送器炉27中烘焙并进入包装子系统33，它们从该包装子系统进入用于存储和分发完成的和包装的产品的子系统36。消费者通过自动打开窗口38从子系统36中取出产品。上面列出的装备通过自动装载和卸载装置(致动器24和28、用于传送部分完成产品的装置26、用于将最终烘焙产品传送到包装子系统30的元件30等)彼此连接，并考虑消费者指定的所需烹饪特征，根据由计算机系统预定的循环来操作。

此外，计算机系统(控制计算机1和中央服务器2)全面地管理自动系统的功能和能力(模式)，其特别地涉及关于期望产品的选择、其类型以及其烹饪模式和特征的数据的接收及其随后的命令处理。数据可以(本地)到达，即由消费者独立地或通过操作员直接在系统中生成，也可以在具有递送地址的可能指示的情况下通过移动应用远程地生成。

另外，应当注意，主要生产周期(食物配料形成和产品烘焙)由视频相机25和29以及可选地由第三视频相机64彻底地和有效地控制，在给定的自动模式中，这些视频相机被配置为以程序化方式对部分完成的产品和完全完成的产品两者进行拍摄，并将图像发送到计算机系统，在计算机系统中，借助于具有人工智能要素的软件，通过与参考图像(先前加载到系统中)进行比较来处理这些图像。在怀疑质量差异的情况下，致动器24和28立即接收关于产品的退回和处置的控制信号。在特殊情况下，由于技术原因，接收关于生产完全停止的信号，这又显著地增加了产品的安全性，因为防止了任何异物与产品接触，并且还在符合普遍接受的标准方面，特别地，在速食粉烹调产品的体积、所含物和外观方面，一定地提高了产品的质量。

该系统可以装备有UV灯63，其根据它们的设置定期地或连续地处理装备以除去细菌。

在所呈现的实施例中，自动系统的主要生产装备被操作性地组合以用于视觉检查，并且被透明保护性展示柜3覆盖。

为了安全的目的，系统可以在所有侧面由包括检修开口的壳体围栏限制。

该系统可以实现为固定自动售货机、安装在车辆上或包括用于其移动的轮子的系统，或者该系统可以安装在室内作为固定零售设施。

本发明将在食品服务行业中作为一种安全的和技术上先进的用于生产速食粉食品的系统得到广泛应用。

Claims (16)

1.一种用于生产和包装即食粉产品的自动系统，包括：

用于食物基料的第一输送设备；

安装在第一输送设备上方的食品加工子系统，所述食品加工子系统包括：

冷却器，具有被配置成退回食物基料以及将食物基料进给到第一输送设备上的装备；以及

一组食物分配单元，每个食物分配单元被配置为用于食物配料的容器，所述食物分配单元具有用于处理食物配料的设备，所述用于处理食物配料的设备被配置为将规定量的食物配料递送到相应的食物基料上；

配备有用于食物基料的第二输送设备的炉，所述炉具有输入端和输出端，在所述输入端附近存在用于传送部分地准备好的食品的装置，在所述输出端附近存在工作部件，所述工作部件配备有用于将所得到的烘焙食品传送至包装子系统的元件，所述包装子系统连接至用于临时储存和分发准备好且包装好的食品的子系统，所述用于临时储存和分发准备好且包装好的食品的子系统将由用户选择的食品递送至自动打开区域；

其中，数字产品质量监视工具安装在第一和第二输送设备的输出端处；

其中，食品的图像被传输到耦接到中央服务器并且连接到因特网网络的控制计算机；以及

其中，所述控制计算机被配置为通过以集成方式控制装备的功能和操作模式来分析所接收的图像，将所接收的图像与加载的参考图像进行比较，并且在结果不满意的情况下，生成并发送由致动器执行的用于低质量产品退回的命令信号。

2.根据权利要求1所述的自动系统，其中，第一输送设备被实现为安装在引导件上的可移动两轴工作台。

3.根据权利要求2所述的自动系统，其中，所述两轴工作台包括基座，所述基座具有安装在其上的可移动平台，所述可移动平台具有被配置成在纵向方向上移动的下部和被配置成在横向方向上移动的上部。

4.根据权利要求2所述的自动系统，其中，所述两轴工作台配备有数字产品质量监视工具。

5.根据权利要求4所述的自动系统，其中所述数字产品质量监视工具被实现为照片和/或视频相机。

6.根据权利要求4所述的自动系统，其中，所述控制计算机被配置为：

主要结合来自安装在两轴工作台的输出端处的产品质量监视工具的接收图像，分析来自安装在两轴工作台上的产品质量监视工具的接收图像；

在产品的不完全参考符合性的情况下，产生编程的命令信号，该编程的命令信号激活旨在消除产品缺陷的装备的所需操作模式。

7.根据权利要求1所述的自动系统，其中，第一输送设备被实现为具有环形带的传送器设备。

8.根据权利要求1所述的自动系统，其中，所述冷却器是用于储存所述食物基料的冷藏室，所述冷藏室在结构上与第一输送设备对接。

9.根据权利要求1所述的自动系统，其中用于所述食物配料的所述容器被顺序地安装成排，并且包括自由流动的、糊状的、固体的、半固体的以及液体的添加物。

10.根据权利要求1所述的自动系统，其中，第二输送设备被实现为具有环形带的传送器设备。

11.根据权利要求1所述的自动系统，其中，使用照片和/或视频相机作为质量监视工具。

12.根据权利要求1所述的自动系统，其中，所述工作部件配备有校重秤，所述校重秤被配置成测量产品的重量，并且关于所述重量的数据由所述控制计算机在分析所述图像时使用，并且其中，如果所述重量偏离加载的所需指标，则做出退回低质量产品的决定。

13.根据权利要求1所述的自动系统，其中所述工作部件配备有用于切割烘焙的产品的挤压机构。

14.根据权利要求1所述的自动系统，其中，主生产装备被操作性地组合以用于视觉检查，并且覆盖有透明的保护性展示柜。

15.根据权利要求1所述的自动系统，其中，所述致动器布置在输送设备的传送部件内，并且被实现为单独的可控模块，所述单独的可控模块配备有活塞-推动器，所述活塞-推动器具有止挡件并且被配置成将低质量产品传送到储存部。

16.根据权利要求1所述的自动系统，其中，所述致动器布置在输送设备的可移动部分上，并且是单独的可控单元，所述单独的可控单元被配置为活塞-推动器，所述活塞-推动器具有止挡件并且被配置成将低质量产品传送到储存部。

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