烹饪机器人智能控制流水线系统

摘要

一种烹饪机器人智能控制流水线系统，系统包括加菜自动线、烹饪机器人、清洗自动线、标记卡、标准盒和标准盒传送单元，首先进行标记卡点菜，将点菜后的标记卡装入标准盒中，标准盒通过标准盒传送单元传送到加菜自动线，通过加菜机械手进行加菜，在加菜完成后标准盒通过标准盒传送单元传送到对应的烹饪机器人的烹饪位开始炒菜，炒菜完成后标准盒会自动移出将熟菜倒入盘中，然后通过标准盒传送单元自动进入清洗自动线，清洗后的标准盒将待到安装标记卡后才能进入下一个新的流程。本发明解决了烹饪行业及家庭烹饪的时热量扩散和烟气产生的大问题,因此本发明无油烟无明火节能环保原理是科学的效果是显著的。

权利要求

1.一种烹饪机器人智能控制流水线系统，系统包括烹饪机器人、清洗自动线；其特征在于：系统还包括加菜自动线、标记卡、标准盒和标准盒传送单元，首先进行标记卡点菜，将点菜后的标记卡装入标准盒中，标准盒通过标准盒传送单元传送到加菜自动线，通过加菜机械手进行加菜，在加菜完成后标准盒通过标准盒传送单元传送到对应的烹饪机器人的烹饪位开始炒菜，炒菜完成后标准盒会自动移出将熟菜倒入盘中，然后通过标准盒传送单元自动进入清洗自动线，清洗后的标准盒将待到安装标记卡后才能进入下一个新的流程；

加菜自动线包括多个工位，每一个工位均由一个加菜智能单元构成，加菜智能单元包括光导纤维、接收卡、机械手电机、加菜机械手、提升电机以及菜箱，加菜机械手安装于菜箱的上方受标记卡的控制；

标记卡上点菜信号经过光导纤维传递给接收卡，接收卡将依此信号启动机械手电机驱动加菜机械手从菜箱中抓菜，抓菜完成后其抓菜到位信号又触发提升电机上升并使加菜机械手绕提升电机轴水平转动180°，对准标准盒位置，加菜机械手张开将菜放入标准盒内，放菜后加菜机械手自动转动180°复位至菜箱。

2.根据权利要求1所述的一种烹饪机器人智能控制流水线系统，其特征在于：标记卡整体为一块印刷电路板，上面排列两排发光二极管及一一对应的微型开关，两端有电池、条形码或二维码贴处及安装夹，每一个发光二极管代表一种指定的菜料或菜肴的代码，操作对应的微型开关，当选定时此发光二极管点亮。

3.根据权利要求2所述的一种烹饪机器人智能控制流水线系统，其特征在于：标准盒传送单元包括传送单元盒体、传递皮带、电机轴支撑、皮带轮、+-12V电源插口、电机安装基板、传送电机、有载传感器，带有标记卡的标准盒置于传送单元盒体中时，有载传感器启动传送电机，标准盒在传递皮带的带动下前行至某工位时，标记卡的光信号传送给接收卡时标准盒停止并完成加菜动作，加菜完成后继续前行至下一个工位，重复此项操作过程，若无加菜信号即标记卡发光二极管未亮，则通过此工位，直至最后进入烹饪机器人，进入烹饪机器人前读取条形码或二维码，调出此菜的烹饪程序并完成炒菜。

4.根据权利要求3所述的一种烹饪机器人智能控制流水线系统，其特征在于：清洗自动线包括涮洗、洗涤剂清洗、清水洗、蒸汽洗。

5.根据权利要求4所述的一种烹饪机器人智能控制流水线系统，其特征在于：加菜智能单元的数量由加菜的种类多少设置，加菜机械手的形状和尺寸依菜的种类和形状设计。

6.根据权利要求5所述的一种烹饪机器人智能控制流水线系统，其特征在于：标准盒根据需要定制标准直径为240㎜、260㎜、280㎜或300㎜，烹饪机器人、加菜自动线也需按此规格统一标定。

说明书

烹饪机器人智能控制流水线系统

技术领域：

[0001] 本发明是一个以烹饪机器人为核心的餐馆用的中大型加菜加料烹饪清洗全面智能控制的流水线系统,一种具备多重智能的无油烟、无明火、节能环保效果显著的自动化菜肴制作系统成套设备。背景技术：

[0002] 至今公知的餐饮业和家庭人工烹饪技术落后、过程繁杂、烟气排放量大、能量耗损严重、人工和资源浪费巨大。

[0003] 我们已研制完成的家用台式烹饪机器人(专利ZL200620023264.X)其智能化程度已具备智能翻炒、智能加热、智能调味等核心智能但不具备各种菜料的自动加入及后续清洗程序形成智能控制流水线的功能和系统结构，为烹饪机器人的配菜的自动化、标准化的问题没有解决，质量和产量的问题也是有待提高的，当前最需要解决是无油烟、无明火、节能环保效果显著的餐饮行业的菜肴制作智能化控制系统和自动化流水线成套设备。发明内容：

[0004] 本发明设计了一个包括智能控制加菜、加调料、加热、翻炒、清洗等全系列的自动化系统，系统采用电脑程序自动控制，除了烹饪机器人的自动智能翻炒、智能加热、智能调味外，还通过机械手完成自动加菜程序，以及进行自动清洗程序。

[0005] 烹饪机器人智能控制流水线系统包括加菜自动线、烹饪机器人、清洗自动线、标记卡、标准盒和标准盒传送单元。首先进行标记卡点菜，将点菜后的标记卡装入标准盒中，标准盒会自动传送到加菜自动线，通过加菜机械手进行加菜，在加菜完成后标准盒会自动传送到对应的烹饪机器人的烹饪位开始炒菜，炒菜完成后标准盒会自动移出将熟菜倒入盘中，然后自动进入清洗自动线。清洗自动线包括涮洗、洗涤剂清洗、清水洗、蒸汽洗。清洗后的标准盒将待到安装标记卡后才能进入下一个新的流程。

[0006] 加菜自动线包括多个工位，每一个工位均由一个加菜智能单元构成，加菜智能单元的数量是由加菜的种类多少设置的。加菜智能单元包括光导纤维、接收卡、机械手电机、加菜机械手、提升电机以及菜箱。加菜机械手安装于菜箱的上方受标记卡的控制，加菜机械手的形状和尺寸依菜的种类和形状设计。

[0007] 标记卡整体为一块印刷电路板，上面排列两排发光二极管及一一对应的微型开关，两端有电池、条形码或二维码贴处及安装夹。每一个发光二极管代表一种指定的菜料或菜肴的代码，餐客在点菜时选定或由服务员操作对应的微型开关，当选定时此发光二极管点亮，每一道菜的选料是由菜谱程序决定的，因此用条形码或二维码联机后可更好地完成此操作。

[0008] 当选中某微型开关接通时对应的发光二极管点亮，这意味着选定了某种菜，将标记卡安装于标准盒上，随标准盒在标准盒传送单元驱动下达到某工位时，发光二极管会触发该加菜智能单元完成加菜操作。

[0009] 标记卡上若有被选发光二极管点亮则此光信号将经光导纤维传递给接收卡，接收卡将依此光信号启动机械手电机驱动加菜机械手从菜箱中抓菜，抓菜完成后其抓菜到位信号又触发提升电机上升并使加菜机械手绕提升电机轴水平转动180°，对准标准盒位置，加菜机械手张开将菜放入标准盒内，放菜后机械手自动转动180°复位至菜箱。

[0010] 标准盒传送单元包括传送单元盒体、传递皮带、电机轴支撑、皮带轮、+-12V电源插口、电机安装基板、传送电机、有载传感器。带有标记卡的标准盒置于传送单元盒体中时，有载传感器启动传送电机，标准盒在传递皮带的带动下前行至某工位时，标记卡的光信号传送给接收卡时标准盒停止并完成加菜动作。加菜完成后继续前行至下一个工位，重复此项操作过程，若无加菜信号即标记卡发光二极管未亮，则通过此工位，直至最后进入烹饪机器人，进入烹饪机器人前读取条形码或二维码，调出此菜的烹饪程序并完成炒菜。炒菜完成标准盒翻转将菜倒入盘中后，标准盒进入清洗自动线。清洗过程是由传递皮带带动经过清洗槽、清水槽、消毒干燥工位后循环进入加菜自动线，循环作业。

[0011] 清洗自动线包括涮洗、洗涤剂清洗、清水洗、蒸汽洗。清洗后的标准盒将待到插入标记卡后才能进入下一个新的流程。

[0012] 烹饪机器人具有智能加热、智能翻炒、智能调味的功能，已在专利ZL200620023264.X中有具体描述。

[0013] 本发明的技术要点是：

[0014] 1、加菜自动线，加菜自动线是以多个加菜智能单元组成的，加菜的方式是和烹饪机器人的炒菜程序相匹配的，加菜智能单元是本发明的核心技术。

[0015] 2、加菜机械手，加菜自动线关键机构是加菜机械手装置，加菜种类和数量的不同，配置的机械手的形状和尺寸会有所不同。

[0016] 3、标记卡和接收卡，是实现加菜自动线运行的指令载体，是以印刷电路板和表面贴器件制成的，接收卡接收标记卡的信息并完成此加菜命令信息的传输，此信息控制加菜智能单元完成此次加菜动作。

[0017] 4、加菜智能单元，加菜智能单元是完成抓菜、提升、旋转、放菜、复位系列动作的核心操作机构，每一个单元都执行同样的加菜命令但动作由于加菜种类和数量的不同而不同。

[0018] 本发明的有益效果是：

[0019] 1、由于本发明的流水线作业方式可大大减少人力投入。

[0020] 2、由于本发明的流水线作业方式可大大提高菜肴质量和口味的稳定性，使烹饪产品标准化、数字化、便于中国食文化的经典作品得以保存、复制、传播和商品化。

[0021] 3、由于本发明的流水线作业方式和烹饪机器人的无油烟炒菜方式可大大减少环境污染和对人健康的损害。

[0022] 4、在实现中国传统食文化的数字化的同时，以媒介方式(如光碟，网络等)为中国传统食文化的保存、复制、传播、开发提供了前所未有技术途径。

[0023] 5、本发明的一整套智能化技术方法,解决了烹饪行业及家庭烹饪的时热量扩散和烟气产生的大问题,因此本发明无油烟无明火节能环保原理是科学的效果是显著的。

附图说明

[0024] 图1是烹饪机器人智能控制流水线系统结构图；

[0025] 图2是加菜智能单元的结构图；

[0026] 图3为标记卡的结构图；

[0027] 图4为标准盒结构图；

[0028] 图5为标准盒传送单元结构图

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0030] 本发明是在发明烹饪机器人(专利ZL200620023264.X)的基础上针对商业型应用而设计发明的。

[0031] 图1中的烹饪机器人24已经使用多年，故此在本发明实施中按烹饪机器人之技术标准，制作直径240㎜的标准盒2如图4所示。按此要求设计并制作加菜智能单元，加菜智能单元其机构如图2所示，加菜标准盒传送单元如图5所示，图5中2为标准盒，15为传送单元盒体，16为传递皮带(两根)，17为电机轴支撑，18为皮带轮，19为+-12V电源插口，20为电机安装基板，21为传送电机，22为有载传感器。当标准盒2运行至此单元，有载传感器22启动传送电机21标准盒2前行，当标记卡5之光信号传送给接收卡7时标准盒2停止并完成加菜动作。加菜完成后继续前行至下一个工位，重复此项操作过程，若无加菜信号则此单元通过，直至最后进入烹饪机器人，进入烹饪机器人前读取条形码或二维码9，调出此菜的烹饪程序并完成炒菜。炒菜完成标准盒2翻转将菜倒入盘中后，标准盒2将进入清洗流程如图1所示。清洗过程是由传送带传送方式从各种清洗槽中通过后待用。

[0032] 图1中加菜自动线23有24个工位，包括20个菜料位即可以加20种菜，4个炒水/滑油工位。每一个工位均由一个加菜智能单元构成，在加菜完成后标准盒会自动传送到对应的烹饪机器人24的烹饪位开始炒菜，炒菜完成后标准盒会自动移出将熟菜倒出后进入清洗自动线25。清洗自动线25包括涮洗、洗涤剂清洗、清水洗、蒸汽洗。清洗后的标准盒将待到安装标记卡后才能进入下一个新的流程。

[0033] 如图2所示当标准盒2在标准盒传送单元的驱动下达到此工位时，标记卡5对应的发光二极管发光通过光导纤维6传递给接收卡7，接收卡7将信号传递给机械手电机11使加菜机械手10从菜箱8中完成抓菜动作，抓菜动作到位信号又启动提升电机13，当提升电机13提升到位，到位信号又触发加菜机械手绕提升电机轴水平转动180°，此时加菜机械手10转动到1位置并将菜放到标准盒2内，完成一次加菜，对于不同的菜料其机械手的形状和尺寸可以有所不同，以加100克蔬菜料为例，如菜量大于100克，可以以100克为单位重复操作。加料后标准盒2进入烹饪机器人完成烹饪，熟菜翻倒后标准盒2进入清洗自动线。

[0034] 标记卡如图3所示，标记卡整体为一块印刷电路板，上面排列两排发光二极管12及一一对应的微型开关14，两端有电池4、条形码或二维码9贴处及安装夹3。当被选定菜其所对应的发光二极管12应为亮，当此标记卡5随标准盒2移动到此工位时对应的发光二极管12的光信号通过光导纤维6传递给接收卡7，接收卡7接收到的信号将驱动加菜智能单元进行如上述的加菜系列操作。

[0035] 清洗自动线是在标准盒2空驶段加入涮洗、洗涤剂清洗、热蒸汽洗等。

[0036] 图4所示为通用型标准盒，其标准直径为240㎜，也可以根据需要定制260㎜、280㎜、300㎜，但烹饪机器人、加菜自动线也需按此规格统一标定。

[0037] 上述实施例均已证明本发明具备特别节能与环保的特性，本发明的可控电磁加热方法，使热场控制在盒体之内(直径25公分，高5公分)使其热能充分用于菜料加热，热扩散很少，即便是靠近热源的机体部分也保持与室温相近的温度；本发明的加热温度，控制在食用油沸点以下，故此在加热翻炒中不产生油烟和有害物扩散，没有污染环境和有害人身的气体排放.

[0038] 实施例的控制程序由C++语言编成，它控制自动线及烹饪机器人各部分有序动作，并由始至终地完成加菜、加调料、炒制、清洗等全系统工作。主程序是一个通用流程，设有若干可调参数，改变参数即可改变菜肴的种类和口味。通过参数调整改变调料种类、数量、加热温度和时间而形成某种菜肴炒制程序称为应用程序，这些应用程序的集合构成应用程序库，应用程序库以菜单形式在屏幕上显示供选择、调用、或修改形成新的菜肴炒制程序。