一種食物自動烹制加工系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型總體上涉及一種具有低溫相容性設計，針對速凍/冷凍食物，能同時對多份多種速凍/冷凍食物及其容器進行綜合加工操作(冷藏、搬動、開啟、調配、烹制、加熱、展示和售賣等等)的一體化全自動數控設備。
【背景技術】
[0002]—、目前，公知的熟食自動售賣裝置，其工作方式如下:
[0003]或，需顧客取出所售預裝食物后，手動對食物進行加熱或烹制，又或無需烹制直接食用。
[0004]該類型售賣裝置，與普通售賣機或掉落式自動售賣機類似，待即時杯面等食物掉落取物口后，顧客取出杯面后，撕開包裝，手動放入熱水器或微波爐，手動注入熱水或加熱。又或如雪糕類食品，無需烹制。
[0005]或，只有簡單的保溫和取物功能，無法長期儲存食物。
[0006]該類型售賣裝置，采用與商場電子儲物箱類似，顧客付款后，相應箱門打開，顧客取出食物，此類裝置體積龐大，空間利用率差，通常無冷藏和熱水器，微波等裝置。
[0007]或，采用復雜及高成本的機構、箱體，且僅能進行簡單的保溫和翻熱。
[0008]該類型售賣裝置，采用復雜及高成本的機械結構來解決出售多個品種食物的問題，例如，將每種食物都分別放置入相應儲存箱，各個箱體都設置有電控門窗，再通過螺桿推送、托盤、鉸鏈、傳送帶等復雜機構取出相應品種食物，再進行微波加熱等處理。
[0009]或，品種單一，不能提供味道合適、營養(yǎng)均衡的正餐食物，也不夠衛(wèi)生。
[0010]該類型售賣裝置，采用類似工廠流水線式固定的食物處理流程和設計，食物在小型流水線上被加工，僅能處理小型特定形狀(如牛肉丸、薄餅等)食物，食物通常無包裝，同時該裝置難以清潔。
[0011]上述熟食售賣裝置，總的來說，因為功能簡單、操作繁瑣、耗時、結構復雜、成本高、不衛(wèi)生，所以商業(yè)上難有推廣。
[0012]二、速凍和冷藏是目前保存食物包括淀粉質食物、肉食和綠色蔬菜的有效辦法。速凍食物通常需要保存于-18攝氏度以下。速凍食物主要在商場銷售，需要顧客購買后，帶回自行加工，方可食用。速凍食品通常保存于商場的開放式冰柜(或有雙層玻璃窗)，顧客帶回家后可儲存放置于家用冰箱的冰室，食用前使用微波爐等加工設備加熱。但是，這些冷藏裝置運用于自動售賣機則存在種種問題。
[0013]家用冰箱雖然冷藏效果良好，但是這種簡單且功能單一的結構很難直接運用于自動售賣裝置。因為速凍食物通常需要保存于-18攝氏度以下，家用冰箱冰室取放食物時，通常需要打開冰室的門，這個門的面積很大，當需要一次取放的食物很多時，這個門需要打開很長時間。這個過程中，冰室內部會凝固很厚的冰層，導致內部設備無法工作，原因是外部濕熱空氣凝結于冰室內。而對于食物自動售賣機而言，食物烹調加工時會釋放高溫蒸汽，商品進出自動售賣機內也會因空氣交換帶來濕熱空氣，冷干燥空氣與熱濕空氣交換，這必然影響制冷效果而使食物變質，并導致冰霜凝結而影響機械設備的工作性能、穩(wěn)定性、使用壽命和增加維護工作量。而食品的銷售往往頻繁集中于一日的某一時段，這樣這個問題對于自動售賣機而言，就更為嚴重了。
[0014]商場內的商用開放式冰柜則是針對商場內大銷量而設計。商場內擁有維護人員，可以經常維護，進行除霜等操作。因為不是全封閉的結構，其能源利用效率低，耗電量很大，但商場內的速凍或冷藏食品銷量大，所以電能消耗一定程度上可以忽略。但是，自動售賣機是自動化的，要求免維護。銷量也沒有商場這么大，所以要求節(jié)約電能。
[0015]相類似的還有冷庫冷風機或冷庫冷風機等，都需要有維護人員，都是人力操作。
[0016]三、目前，公知的光機電一體化的復雜移物系統(tǒng)，即采用帶光學傳感器的能抓取物件并能根據傳感器反饋信息動態(tài)調整姿態(tài)的多軸機械手，在部分高科技自動化生產線、數控機床、貼片機等領域有應用。
[0017]部分售賣機有小型的較為簡單的機械托手、吸氣手、夾手、推手等。這些機械手系統(tǒng)功能有限，也不需要根據傳感器反饋信息動態(tài)調整位置等參數，只能根據程序確定的固定軌跡操作。
[0018]而食物的容器通常都是單層，具有特定形狀，質地較軟，不能受力，蓋子容易開啟；內含液體，夾持的時候需要平放。一般正餐食物及容器的體積和質量通常較大，導致機械裝置的行程也很大，行程增大了，機械裝置的速度也要相應增大。而食物往往要進行多次加工，那么機械手需要多次往返搬運食物，那么對機械裝置動作速度的要求更高了。這些托手、吸氣手、夾手、推手的結構不是為這些目的而設計，無法滿足這些要求。
[0019]有益效果
[0020]為了克服現有熟食自動售賣裝置難以推廣應用的種種缺陷，本實用新型革命性地構造了一種智能全自動食物儲存、烹制和售賣一體化設備。本實用新型的有益效果是，提供了一種新穎的針對多種食物的儲售、調配及烹制方式，能快速供應日常所見絕大部分種類的食物，并能有效保證所售食物的高質素和衛(wèi)生安全。本實用新型功能強大，造價有優(yōu)勢，所以具有巨大的商業(yè)潛力。尤其是相對于人工經營有明顯成本優(yōu)勢。
[0021]具體而言，相比于現有具有食物加工功能的自動售賣機，本實用新型
[0022].大幅簡化了的箱體和貨架結構，大幅減少了電動門的的面積。
[0023].通過使用數控設備大幅簡化機械系統(tǒng)的復雜度，因為機械部分結構簡單可靠，維護也簡單。
[0024].實現了對廣泛食物類別的多種形式的自動加工功能。
[0025].整個食物處理過程，皆處于凍結或高溫，細菌無法生存，更衛(wèi)生，食物質素更高。
[0026].設備不受油煙氣影響，長期食物加工操作免維護，真正實現無人烹調。
[0027]其結果是本實用新型的商業(yè)前景遠勝于現有系統(tǒng)，是對人類現有食品銷售和加工行業(yè)一項重大革新。
【實用新型內容】
[0028]簡單的來說，本實用新型，即自動售賣機內的設備(包含熱加工設備和與外界熱空氣有交換的設備)采用嵌入式結構，置于低溫冰室內。食物商品的出入完全通過機械手等取物裝置經由小窗口執(zhí)行。該結構有效降低了與外界空氣交換面積和非保溫材料的使用面積，同時，也簡化了結構，減少了電動門窗的面積和數量，大幅降低制造成本。本實用新型通過對氣流通路的控制以及在關鍵機械部件上使用熱蒸發(fā)元件，使低溫冰室內的設備能免受濕氣和冰霜影響如常工作，同時也降低維護成本，增加使用壽命。本實用新型也針對上述食物商品出入、搬運和加工的需要設計了適用的機械手裝置、貨架和食物容器。本實用新型也針對性的提出了多種食物加工裝置和加工方法。
[0029]具體而言:
[0030][整體結構部分]
[0031]本實用新型提出了一種冷凍食物自動烹制售賣系統(tǒng)，包括:低溫室、移物系統(tǒng)、貨架、低溫室設備、食物容器；所述低溫室的食物儲存溫度低于食物凍結溫度；所述低溫室設備位于低溫室內，或與低溫室外殼相連；所述低溫室設備包含熱空氣源和濕空氣源；所述食物容器位于貨架上；所述食物容器為一次性食物容器；所述貨架位于低溫室內；所述移物系統(tǒng)位于低溫室內，能夠移動食物容器。
[0032]本實用新型提出了:有空氣循化系統(tǒng)；所述的空氣循化系統(tǒng)有外部空氣入口通道，通道內有冷室，外部流入的濕熱空氣在其中進入，濕熱空氣通過該通道后，轉化為干冷空氣，所余的冰霜，凝結冷室內，并在冷室內融化排出；所述的空氣循化系統(tǒng)有空氣壓力裝置，使冷室產生的干冷空氣進入低溫室，并使低溫室內部產生大于外界的壓力，使內部干冷空氣向外流出或排出，并迫使外部濕熱空氣被隔離。
[0033]本實用新型提出了:空氣循環(huán)系統(tǒng)內的冷卻系統(tǒng)具有動態(tài)調整的結構，能夠不間斷地進行制冷和除霜操作；所述的動態(tài)調整的結構有兩個獨立冷室；兩個冷室串聯，空氣依次通過上述兩個冷室；具有動態(tài)調整空氣通路的閥門和通道，能夠調整空氣經過冷室的先后次序。
[0034]本實用新型提出了:所述的空氣循化系統(tǒng)在所述的低溫室設備內有排氣裝置，低溫室內的干冷空氣通過排氣裝置的門閥或通道排出。
[0035]本實用新型提出了:低溫室設備中，有至少一個顧客取物設備；顧客取物設備內有傳感器，能夠識別食物容器的有無和進出；顧客取物設備有電動門；取物系統(tǒng)在所述的顧客取物設備內拾放食物容器；食物容器通過所述的顧客取物設備進出低溫室。
[0036]本實用新型提出了:所述的顧客取物設備內有識別裝置，能夠識別食物容器上的標簽或食物容器的種類。
[0037]本實用新型提出了:具有熱蒸發(fā)除霜系統(tǒng)，熱蒸發(fā)除霜系統(tǒng)內含發(fā)熱絲對機械部件短時發(fā)熱蒸發(fā)去除冰霜，熱蒸發(fā)除霜系統(tǒng)的發(fā)熱絲位于機械部件內部，或殼體上。
[0038]本實用新型提出了:所述移物系統(tǒng)有一種探入貨架或低溫室設備中的形式；所述貨架和所述的低溫室設備面向移物系統(tǒng)開放；所述移物系統(tǒng)取物部分的活動范圍和食物容器的儲存范圍一致；左右運動機構基于上下運動機構，上下運動機構兩側有平衡配重裝置，上下運動機構兩側有同步裝置，移物系統(tǒng)有轉軸機構，轉軸機構豎立，轉軸機構和前后運動機構都是基于左右運動機構，前后運動機構至少有一級伸縮結構。
[0039]本實用新型提出了:有光學系統(tǒng)，光學系統(tǒng)伴隨移物系統(tǒng)運動；光學系統(tǒng)有多個紅外傳感器。
[0040]本實用新型提出了:有凹槽板，凹槽板用于貨架上，用于限制食物容器，使其不能隨意移動；凹槽板至少有一級凹槽，配合至少一種尺寸的食物容器。
[0041]本實用新型提出了:所述的移物系統(tǒng)有一種扣手式的形式，扣手具有上下開合的夾鉗扣住食物容器翻邊，扣手具有斜面抵住食物容器下部，扣手具有前向傳感器和翻邊傳感器。
[0042]本實用新型提出了:所述的移物系統(tǒng)有一種勾推手的形式，包括勾推手、伸縮托盤、條紋層板；勾推手有一個圈，從前后左右推拉食物容器；伸縮托盤是一個鏟子，能夠伸縮，能夠托起食物容器；條紋層板，位于貨架上，具有導向和間隔條紋；光學系統(tǒng)至少包含一個前向傳感器。
[0043]本實用新型提出了:所述的移物系統(tǒng)有一種抽屜式儲運的形式，包括拾取器、抽屜式儲運容器、小食物容器、鉤叉手；抽屜式儲運容器是活動的，抽屜式儲運容器位于貨架上，抽屜式儲運容器具有把手；小食物容器層疊排列于抽屜式儲運容器內；鉤叉手有插入抽屜式儲運容器把手的鉤叉，鉤叉手有推拉圈和平鏟；拾取器和光學系統(tǒng)都是固定結構，光學系統(tǒng)與拾取器同向；拾取器有固定長柄，拾取器探入抽屜式儲運容器中拾取小食物容器。
[0044]本實用新型提出了:光學系統(tǒng)紅外傳感器有一種左右對稱的斜向設置方式，至少包含兩個相對的斜向前的傳感器。
[0045]本實用新型提出了:光學系統(tǒng)紅外傳感器有一種不對稱的正側向布置方式，至少包含一個前向傳感器和一個側向傳感器。
[0046][烹調加工裝置部分]
[0047]本實用新型提出了一種食物自動烹制加工系統(tǒng)，包括:移物系統(tǒng)、食物加工設備、食物容器；所述食物加工設備具有穿刺式食物加工裝置；所述穿刺式食物加工裝置具有一個或多個通道，其末端具有尖銳構造，能夠刺穿食物容器；所述食物容器為一次性食物容器，具有固定形狀，能夠支撐穿刺操作；所述移物系統(tǒng)具有移動食物容器的結構；具有使上述通道刺入或退出食物容器內腔的結構。
[0048]本實用新型提出了:所述的穿刺式食物加工裝置具有調控裝置，能夠調控所述的通道中通過的介質的份量、速度或溫度。
[0049]本實用新型提出了:所述的調控裝置有熱空氣循環(huán)加熱機構，熱空氣循環(huán)加熱機構能夠通過空氣通道向食物容器內腔噴注和抽吸熱空氣，并使熱空氣在空氣通道與食物容器內形成封閉的循環(huán)流動，通過循環(huán)熱空氣加熱食物容器內的食物。
[0050]本實用新型提出了:所述的調控裝置有與外界空氣連通的閥門和空氣通道；上述閥門打開時，食物容器內部熱空氣排出，外部冷空氣進入食物容器，使食物冷卻。
[0051]本實用新型提出了:所述的熱空氣循環(huán)加熱機構具有蓄熱裝置，蓄熱裝置的氣流通道內有閥門，可以調控通過蓄熱裝置的熱空氣的速率或流量。
[0052]本實用新型提出了:有穿刺式粉末傳輸調配結構，該結構能夠同時刺入待加工食物容器和另一作為食料源的食物容器，并在上述兩個食物容器內腔之間建立氣流通道；產生并利用循環(huán)高速氣流抽取作為食料源的食物容器內的粉末狀食料；通過氣固分離器后，使粉末向待加工食物容器內釋放。
[0053]本實用新型提出了:所述的食物加工設備有放置食物容器的平臺；所述的放置食物容器的平臺在與食物容器表面接觸的部分設置有加熱板，可以透過食物容器包裝傳導熱量，通過傳熱的方式加工食物容器內的食物，并通過空氣通道排出廢氣。
[0054]本實用新型提出了:用于熱空氣注射加工的食物容器有懸空食物串的卡槽結構；所述卡槽結構為位于食物容器側壁的槽，能夠支撐食物串的軸。
[0055]本實用新型提出了:所述排出熱空氣的空氣通道有一種通過發(fā)熱排除油煙的結構，包括保溫層和溫度控制裝置；所述保溫層包裹空氣通道；所述溫度控制裝置包括電發(fā)熱裝置和溫度傳感器；溫度控制裝置工作時使空氣通道升溫，使油煙蒸發(fā)或不能凝結。
[0056]本實用新型提出了:所述的使通道刺入或退出食物容器內腔的結構包含升降裝置；所述升降裝置能夠改變食物容器和刺穿結構的上下相對距離。
[0057][方法部分]
[0058]本實用新型提出了一種在食物自動出貨和加工系統(tǒng)內對食物容器內的食物進行加工的方法，其特征在于，
[0059]所述的方法使用的是具有固定形狀的封閉的食物容器；所述的方法獨立應用于所述的食物容器內一個或多個內腔；步驟為:
[0060]a.刺穿食物容器；
[0061]b.通入循環(huán)熱空氣，以對食物容器內腔加熱；
[0062]于加熱過程或前或后或過程中，可以注入食料；
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