一种食物自动烹制加工系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型总体上涉及一种具有低温相容性设计，针对速冻/冷冻食物，能同时对多份多种速冻/冷冻食物及其容器进行综合加工操作(冷藏、搬动、开启、调配、烹制、加热、展示和售卖等等)的一体化全自动数控设备。
【背景技术】
[0002]—、目前，公知的熟食自动售卖装置，其工作方式如下:
[0003]或，需顾客取出所售预装食物后，手动对食物进行加热或烹制，又或无需烹制直接食用。
[0004]该类型售卖装置，与普通售卖机或掉落式自动售卖机类似，待即时杯面等食物掉落取物口后，顾客取出杯面后，撕开包装，手动放入热水器或微波炉，手动注入热水或加热。又或如雪糕类食品，无需烹制。
[0005]或，只有简单的保温和取物功能，无法长期储存食物。
[0006]该类型售卖装置，采用与商场电子储物箱类似，顾客付款后，相应箱门打开，顾客取出食物，此类装置体积庞大，空间利用率差，通常无冷藏和热水器，微波等装置。
[0007]或，采用复杂及高成本的机构、箱体，且仅能进行简单的保温和翻热。
[0008]该类型售卖装置，采用复杂及高成本的机械结构来解决出售多个品种食物的问题，例如，将每种食物都分别放置入相应储存箱，各个箱体都设置有电控门窗，再通过螺杆推送、托盘、铰链、传送带等复杂机构取出相应品种食物，再进行微波加热等处理。
[0009]或，品种单一，不能提供味道合适、营养均衡的正餐食物，也不够卫生。
[0010]该类型售卖装置，采用类似工厂流水线式固定的食物处理流程和设计，食物在小型流水线上被加工，仅能处理小型特定形状(如牛肉丸、薄饼等)食物，食物通常无包装，同时该装置难以清洁。
[0011]上述熟食售卖装置，总的来说，因为功能简单、操作繁琐、耗时、结构复杂、成本高、不卫生，所以商业上难有推广。
[0012]二、速冻和冷藏是目前保存食物包括淀粉质食物、肉食和绿色蔬菜的有效办法。速冻食物通常需要保存于-18摄氏度以下。速冻食物主要在商场销售，需要顾客购买后，带回自行加工，方可食用。速冻食品通常保存于商场的开放式冰柜(或有双层玻璃窗)，顾客带回家后可储存放置于家用冰箱的冰室，食用前使用微波炉等加工设备加热。但是，这些冷藏装置运用于自动售卖机则存在种种问题。
[0013]家用冰箱虽然冷藏效果良好，但是这种简单且功能单一的结构很难直接运用于自动售卖装置。因为速冻食物通常需要保存于-18摄氏度以下，家用冰箱冰室取放食物时，通常需要打开冰室的门，这个门的面积很大，当需要一次取放的食物很多时，这个门需要打开很长时间。这个过程中，冰室内部会凝固很厚的冰层，导致内部设备无法工作，原因是外部湿热空气凝结于冰室内。而对于食物自动售卖机而言，食物烹调加工时会释放高温蒸汽，商品进出自动售卖机内也会因空气交换带来湿热空气，冷干燥空气与热湿空气交换，这必然影响制冷效果而使食物变质，并导致冰霜凝结而影响机械设备的工作性能、稳定性、使用寿命和增加维护工作量。而食品的销售往往频繁集中于一日的某一时段，这样这个问题对于自动售卖机而言，就更为严重了。
[0014]商场内的商用开放式冰柜则是针对商场内大销量而设计。商场内拥有维护人员，可以经常维护，进行除霜等操作。因为不是全封闭的结构，其能源利用效率低，耗电量很大，但商场内的速冻或冷藏食品销量大，所以电能消耗一定程度上可以忽略。但是，自动售卖机是自动化的，要求免维护。销量也没有商场这么大，所以要求节约电能。
[0015]相类似的还有冷库冷风机或冷库冷风机等，都需要有维护人员，都是人力操作。
[0016]三、目前，公知的光机电一体化的复杂移物系统，即采用带光学传感器的能抓取物件并能根据传感器反馈信息动态调整姿态的多轴机械手，在部分高科技自动化生产线、数控机床、贴片机等领域有应用。
[0017]部分售卖机有小型的较为简单的机械托手、吸气手、夹手、推手等。这些机械手系统功能有限，也不需要根据传感器反馈信息动态调整位置等参数，只能根据程序确定的固定轨迹操作。
[0018]而食物的容器通常都是单层，具有特定形状，质地较软，不能受力，盖子容易开启；内含液体，夹持的时候需要平放。一般正餐食物及容器的体积和质量通常较大，导致机械装置的行程也很大，行程增大了，机械装置的速度也要相应增大。而食物往往要进行多次加工，那么机械手需要多次往返搬运食物，那么对机械装置动作速度的要求更高了。这些托手、吸气手、夹手、推手的结构不是为这些目的而设计，无法满足这些要求。
[0019]有益效果
[0020]为了克服现有熟食自动售卖装置难以推广应用的种种缺陷，本实用新型革命性地构造了一种智能全自动食物储存、烹制和售卖一体化设备。本实用新型的有益效果是，提供了一种新颖的针对多种食物的储售、调配及烹制方式，能快速供应日常所见绝大部分种类的食物，并能有效保证所售食物的高质素和卫生安全。本实用新型功能强大，造价有优势，所以具有巨大的商业潜力。尤其是相对于人工经营有明显成本优势。
[0021]具体而言，相比于现有具有食物加工功能的自动售卖机，本实用新型
[0022].大幅简化了的箱体和货架结构，大幅减少了电动门的的面积。
[0023].通过使用数控设备大幅简化机械系统的复杂度，因为机械部分结构简单可靠，维护也简单。
[0024].实现了对广泛食物类别的多种形式的自动加工功能。
[0025].整个食物处理过程，皆处于冻结或高温，细菌无法生存，更卫生，食物质素更高。
[0026].设备不受油烟气影响，长期食物加工操作免维护，真正实现无人烹调。
[0027]其结果是本实用新型的商业前景远胜于现有系统，是对人类现有食品销售和加工行业一项重大革新。
【实用新型内容】
[0028]简单的来说，本实用新型，即自动售卖机内的设备(包含热加工设备和与外界热空气有交换的设备)采用嵌入式结构，置于低温冰室内。食物商品的出入完全通过机械手等取物装置经由小窗口执行。该结构有效降低了与外界空气交换面积和非保温材料的使用面积，同时，也简化了结构，减少了电动门窗的面积和数量，大幅降低制造成本。本实用新型通过对气流通路的控制以及在关键机械部件上使用热蒸发元件，使低温冰室内的设备能免受湿气和冰霜影响如常工作，同时也降低维护成本，增加使用寿命。本实用新型也针对上述食物商品出入、搬运和加工的需要设计了适用的机械手装置、货架和食物容器。本实用新型也针对性的提出了多种食物加工装置和加工方法。
[0029]具体而言:
[0030][整体结构部分]
[0031]本实用新型提出了一种冷冻食物自动烹制售卖系统，包括:低温室、移物系统、货架、低温室设备、食物容器；所述低温室的食物储存温度低于食物冻结温度；所述低温室设备位于低温室内，或与低温室外壳相连；所述低温室设备包含热空气源和湿空气源；所述食物容器位于货架上；所述食物容器为一次性食物容器；所述货架位于低温室内；所述移物系统位于低温室内，能够移动食物容器。
[0032]本实用新型提出了:有空气循化系统；所述的空气循化系统有外部空气入口通道，通道内有冷室，外部流入的湿热空气在其中进入，湿热空气通过该通道后，转化为干冷空气，所余的冰霜，凝结冷室内，并在冷室内融化排出；所述的空气循化系统有空气压力装置，使冷室产生的干冷空气进入低温室，并使低温室内部产生大于外界的压力，使内部干冷空气向外流出或排出，并迫使外部湿热空气被隔离。
[0033]本实用新型提出了:空气循环系统内的冷却系统具有动态调整的结构，能够不间断地进行制冷和除霜操作；所述的动态调整的结构有两个独立冷室；两个冷室串联，空气依次通过上述两个冷室；具有动态调整空气通路的阀门和通道，能够调整空气经过冷室的先后次序。
[0034]本实用新型提出了:所述的空气循化系统在所述的低温室设备内有排气装置，低温室内的干冷空气通过排气装置的门阀或通道排出。
[0035]本实用新型提出了:低温室设备中，有至少一个顾客取物设备；顾客取物设备内有传感器，能够识别食物容器的有无和进出；顾客取物设备有电动门；取物系统在所述的顾客取物设备内拾放食物容器；食物容器通过所述的顾客取物设备进出低温室。
[0036]本实用新型提出了:所述的顾客取物设备内有识别装置，能够识别食物容器上的标签或食物容器的种类。
[0037]本实用新型提出了:具有热蒸发除霜系统，热蒸发除霜系统内含发热丝对机械部件短时发热蒸发去除冰霜，热蒸发除霜系统的发热丝位于机械部件内部，或壳体上。
[0038]本实用新型提出了:所述移物系统有一种探入货架或低温室设备中的形式；所述货架和所述的低温室设备面向移物系统开放；所述移物系统取物部分的活动范围和食物容器的储存范围一致；左右运动机构基于上下运动机构，上下运动机构两侧有平衡配重装置，上下运动机构两侧有同步装置，移物系统有转轴机构，转轴机构竖立，转轴机构和前后运动机构都是基于左右运动机构，前后运动机构至少有一级伸缩结构。
[0039]本实用新型提出了:有光学系统，光学系统伴随移物系统运动；光学系统有多个红外传感器。
[0040]本实用新型提出了:有凹槽板，凹槽板用于货架上，用于限制食物容器，使其不能随意移动；凹槽板至少有一级凹槽，配合至少一种尺寸的食物容器。
[0041]本实用新型提出了:所述的移物系统有一种扣手式的形式，扣手具有上下开合的夹钳扣住食物容器翻边，扣手具有斜面抵住食物容器下部，扣手具有前向传感器和翻边传感器。
[0042]本实用新型提出了:所述的移物系统有一种勾推手的形式，包括勾推手、伸缩托盘、条纹层板；勾推手有一个圈，从前后左右推拉食物容器；伸缩托盘是一个铲子，能够伸缩，能够托起食物容器；条纹层板，位于货架上，具有导向和间隔条纹；光学系统至少包含一个前向传感器。
[0043]本实用新型提出了:所述的移物系统有一种抽屉式储运的形式，包括拾取器、抽屉式储运容器、小食物容器、钩叉手；抽屉式储运容器是活动的，抽屉式储运容器位于货架上，抽屉式储运容器具有把手；小食物容器层叠排列于抽屉式储运容器内；钩叉手有插入抽屉式储运容器把手的钩叉，钩叉手有推拉圈和平铲；拾取器和光学系统都是固定结构，光学系统与拾取器同向；拾取器有固定长柄，拾取器探入抽屉式储运容器中拾取小食物容器。
[0044]本实用新型提出了:光学系统红外传感器有一种左右对称的斜向设置方式，至少包含两个相对的斜向前的传感器。
[0045]本实用新型提出了:光学系统红外传感器有一种不对称的正侧向布置方式，至少包含一个前向传感器和一个侧向传感器。
[0046][烹调加工装置部分]
[0047]本实用新型提出了一种食物自动烹制加工系统，包括:移物系统、食物加工设备、食物容器；所述食物加工设备具有穿刺式食物加工装置；所述穿刺式食物加工装置具有一个或多个通道，其末端具有尖锐构造，能够刺穿食物容器；所述食物容器为一次性食物容器，具有固定形状，能够支撑穿刺操作；所述移物系统具有移动食物容器的结构；具有使上述通道刺入或退出食物容器内腔的结构。
[0048]本实用新型提出了:所述的穿刺式食物加工装置具有调控装置，能够调控所述的通道中通过的介质的份量、速度或温度。
[0049]本实用新型提出了:所述的调控装置有热空气循环加热机构，热空气循环加热机构能够通过空气通道向食物容器内腔喷注和抽吸热空气，并使热空气在空气通道与食物容器内形成封闭的循环流动，通过循环热空气加热食物容器内的食物。
[0050]本实用新型提出了:所述的调控装置有与外界空气连通的阀门和空气通道；上述阀门打开时，食物容器内部热空气排出，外部冷空气进入食物容器，使食物冷却。
[0051]本实用新型提出了:所述的热空气循环加热机构具有蓄热装置，蓄热装置的气流通道内有阀门，可以调控通过蓄热装置的热空气的速率或流量。
[0052]本实用新型提出了:有穿刺式粉末传输调配结构，该结构能够同时刺入待加工食物容器和另一作为食料源的食物容器，并在上述两个食物容器内腔之间建立气流通道；产生并利用循环高速气流抽取作为食料源的食物容器内的粉末状食料；通过气固分离器后，使粉末向待加工食物容器内释放。
[0053]本实用新型提出了:所述的食物加工设备有放置食物容器的平台；所述的放置食物容器的平台在与食物容器表面接触的部分设置有加热板，可以透过食物容器包装传导热量，通过传热的方式加工食物容器内的食物，并通过空气通道排出废气。
[0054]本实用新型提出了:用于热空气注射加工的食物容器有悬空食物串的卡槽结构；所述卡槽结构为位于食物容器侧壁的槽，能够支撑食物串的轴。
[0055]本实用新型提出了:所述排出热空气的空气通道有一种通过发热排除油烟的结构，包括保温层和温度控制装置；所述保温层包裹空气通道；所述温度控制装置包括电发热装置和温度传感器；温度控制装置工作时使空气通道升温，使油烟蒸发或不能凝结。
[0056]本实用新型提出了:所述的使通道刺入或退出食物容器内腔的结构包含升降装置；所述升降装置能够改变食物容器和刺穿结构的上下相对距离。
[0057][方法部分]
[0058]本实用新型提出了一种在食物自动出货和加工系统内对食物容器内的食物进行加工的方法，其特征在于，
[0059]所述的方法使用的是具有固定形状的封闭的食物容器；所述的方法独立应用于所述的食物容器内一个或多个内腔；步骤为:
[0060]a.刺穿食物容器；
[0061]b.通入循环热空气，以对食物容器内腔加热；
[0062]于加热过程或前或后或过程中，可以注入食料；
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