分体式投料系统及烹调设备的制作方法

本发明涉及一种自动投料系统及包括该自动投料系统的烹调设备。

背景技术

中式菜肴具有品种丰富、口味多样的特点，每份菜肴都可能需要用到多种物料(包括主料、辅料、佐料、调味料等，本发明中统称为物料)。对于中式菜肴的烹调来说，加热火候、投料时机等烹饪技巧法的合理运用是保证菜肴出品质量的关键因素，为此，某些现有烹调设备配置了自动投料装置，以实现物料的自动、按时投放，避免了手工投料时机误差所导致的菜肴品质降低。

中国专利文献cn201290602y公开了一种自动化烹饪系统的投料装置，包括多个料盒、放置并移动多个料盒的移动装置，该移动装置为直线型或圆盘型移动装置，并位于炒锅一侧；于炒锅同一侧中心线位置设置有翻转机构，该翻转机构卡持料盒向炒锅中心翻扣，以完成自动投料。

中国专利文献cn106889871a公开了一种食品烹饪装置，包括炒菜机、佐料投放装置和上料装置；其中，佐料投放装置包括x轴平移装置、z轴旋转装置和佐料投放部分，佐料投放部分包括圆盘底座和多个佐料投放器，圆盘底座由z轴旋转装置驱动旋转，多个佐料投放器呈环形阵列的方式固定安装于圆盘底座。佐料投放器的下部具有分格轮投放装置，分格轮转动过程中，佐料投放器内的佐料从其底部下落而完成佐料投放。

众所周知，对于中式菜肴的烹调来说，物料的合理配置及配比对菜肴品质和口味同样具有非常重要的影响。但以上现有投料装置均作为一个整体安装使用，烹饪每道菜肴前均需由操作人员向料盒内添加相应物料，但该操作人员通常并非掌握专业烹饪知识的人员，故其所配置的物料及物料配比可能并不符合专业烹饪的要求，容易出现每次物料搭配及比例不一致的情形，导致难以保证菜肴的出品质量及口味一致性；另外，料盒不可拆卸，造成料盒清洗困难，且只能由操作人员现场进行物料添加，导致烹饪效率的降低。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种便于清洗、结构简单紧凑、便于进行工业化和标准化配菜的投料系统。

本发明的另一目的是提供一种包括上述投料系统的烹调设备，其能够按照预定的烹饪程序而执行自动投料。

为了实现上述的主要目的，本发明的第一方面提供了一种分体式投料系统，具有：

基座，其上可转动地安装有旋转座，该旋转座的转动轴线与竖直面的夹角小于等于15度；

料盒组件，包括环形料盒架和多个料盒；其中，环形料盒架可拆卸地安装在旋转座上，并与旋转座随动；料盒可翻转地设置在环形料盒架上，多个料盒环绕环形料盒架的转动轴线呈环形分布；

旋转驱动机构，包括用于驱动旋转座转动的旋转驱动装置；

翻转驱动机构，包括可转动地设置在基座上的投料拨杆和用于驱动投料拨杆转动的翻转驱动装置；料盒可在投料拨杆的带动下朝环形料盒架的外侧翻转而进行投料。

本发明中，料盒组件可拆卸安装，料盒组件中的多个料盒用于盛放相应菜肴所需的多种物料，料盒组件的配菜(即各个料盒内物料的合理盛放)可以由专业配菜供应商完成，实现配菜的工业化和标准化。烹饪前只需将由专业配菜供应商提供的已完成标准化配菜的料盒组件安装到旋转座上即可，显著提供烹饪效率，并有利于提高菜肴品质，保证了同一菜肴口味的一致性；烹饪完成后料盒组件可以由配菜供应商回收循环利用。即使由操作人员进行现场配菜，由于料盒组件可拆卸，也容易清洗料盒内的残余物料，避免前次烹饪的残余物料对后续烹饪造成影响。另外，料盒组件中多个料盒环绕料盒架的转动轴线呈环形分布，具有结构简单紧凑的优点，便于实现料盒组件的小型化。

根据本发明的一种具体实施方式，旋转座包括旋转轴和设置在旋转轴上的承载部；环形料盒架与旋转轴之间形成可拆卸的插接连接，且环形料盒架由承载部所承载。料盒组件采用插接式安装结构，便于迅速、快捷地实现料盒组件的手动拆装，提高操作效率。

作为本发明的一种优选实施方式，料盒架与承载部之间形成有料盒架定位机构，料盒架定位机构用于限定料盒架与旋转座之间的相对位置。例如，料盒架定位机构包括设置在承载部上的一个或多个定位柱，料盒架的底部设置有一个或多个与该定位柱配合的定位孔。优选地，定位柱的自由端形成为锥面，以便于插接料盒组件时定位柱可以顺畅地接合到定位孔内。

作为本发明的另一优选实施方式，环形料盒架的中心设置有向上延伸到料盒之上的手柄，手柄具有底部开口的插接孔，旋转轴插接在插接孔内。手柄的设置便于操作人员握取料盒组件，实现单手操作，进一步提高操作效率。

作为本发明的一种更优选实施方式，插接孔和旋转轴中的一个具有沿旋转轴的轴向延伸的安装导向槽，插接孔和旋转轴中的另一个具有接合在安装导向槽内的安装导向凸起。安装导向槽和安装导向凸起相互接合，便于料盒组件被正确安装。

作为本发明的另一更优选实施方式，旋转轴的外周上设置有与插接孔内壁相抵接的多个定位凸起，多个定位凸起在旋转轴的周向上间隔分布，以避免料盒组件安装后发生晃动。

根据本发明的另一具体实施方式，料盒底部外侧具有与其固定连接的料盒转轴，料盒转轴可转动地设置在环形料盒架的径向外侧，以便于料盒的组装和翻转。

根据本发明的另一具体实施方式，料盒底部和环形料盒架之间设置有料盒定位机构，该料盒定位机构用于限定料盒与环形料盒架之间的相对位置。料盒与环形料盒架之间设置定位机构，确保料盒相对于料盒架被准确定位，有利于避免在料盒组件运输及旋转过程中料盒相对料盒架晃动，并防止料盒转轴卡死而影响料盒翻转。

根据本发明的另一具体实施方式，料盒的底部设置有在料盒翻转过程中对投料拨杆的自由端进行导向的翻转导向槽，以避免料盒翻转时发生晃动，提高料盒的翻转稳定性，确保物料被投放到正确的区域。

根据本发明的另一具体实施方式，投料拨杆的自由端设置有滚轮，滚轮在料盒翻转过程中与料盒的底部滚动接触。这样的好处在于，料盒的翻转过程更为流畅，且降低投料拨杆对料盒的磨损，进而提高料盒组件的循环使用寿命。

根据本发明的另一具体实施方式，基座上设置有第一投料限位件和第二投料限位件，投料拨杆在第一投料限位件和第二投料限位件所限定的范围内转动。

根据本发明的另一具体实施方式，多个料盒包括至少两种不同物料容积的料盒。例如，多个料盒包括用于盛装用量较大的主、辅料的大料盒，用于盛装用量较小的佐料、调味料的小料盒。

根据本发明的另一具体实施方式，多个料盒中的至少一个料盒内配置有可转动的刮料片，该至少一个料盒具有与刮料片相适配的物料容纳空间；刮料片由固定在该至少一个料盒上的刮料驱动电机提供旋转驱动力。此时，粘稠类和固液混合类物料可以盛放在配置有刮料片的料盒内，刮料片起到对物料的搅拌作用，并保证物料被充分投放，有利于改善菜肴的烹饪质量。

根据本发明的再一具体实施方式，多个料盒中的至少一个料盒内配置有可转动的刮料片，该至少一个料盒具有与其固定连接的料盒转轴，并具有与刮料片相适配的物料容纳空间；料盒转轴与刮料片之间通过刮料传动机构连接，料盒转轴通过刮料传动机构带动刮料片转动，且刮料片的转动方向与料盒转轴的转动方向相反。

上述技术方案中，在料盒翻转的同时，料盒转轴通过刮料传动机构带动刮料片转动并展开，即刮料片同样由翻转驱动装置提供驱动力，无需为刮料片另外设置驱动装置，显著降低了系统成本和结构，便于实现系统的小型化。

更具体地，刮料传动机构包括：

刮料底座，与该至少一个料盒固定连接，并包括位于该至少一个料盒底部的水平部分和由该水平部分内侧向上延伸至该至少一个料盒顶部的竖直部分；

连杆机构，安装在刮料底座上；其中，连杆机构包括第一摆杆构件、第一连杆构件、第二摆杆构件、第二连杆构件和第三摆杆构件，第一摆杆构件、第二摆杆构件和第三摆杆构件的转动轴线均与该料盒转轴的转动轴线平行，且第一摆杆构件和第二摆杆构件位于该至少一个料盒的底部，第三摆杆构件位于该至少一个料盒的顶部；第一连杆的纵向两端分别与第一摆杆构件和第二摆杆构件的摆动端铰接，第二连杆的纵向两端分别与第二摆杆构件和第三摆杆构件的摆动端铰接；刮料片与第三摆杆构件的转轴固定连接，且刮料片和第三摆杆构件的摆动端分别位于第三摆杆构件转轴的相对两侧；

刮料力传递机构，设置在料盒转轴与第一摆杆构件之间；该至少一个料盒翻转投料时，其料盒转轴转动时通过刮料力传递机构带动第一摆杆构件朝第二摆杆构件一侧摆动。

作为本发明的一种优选实施方式，刮料力传递机构包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮固定设置在该至少一个料盒的料盒转轴上，从动齿轮固定设置在第一摆杆构件的转轴上。可选择地，刮料力传递机构包括固定设置在该至少一个料盒转轴上的主动摩擦轮以及固定设置在第一摆杆构件转轴上的从动摩擦轮，主动摩擦轮和从动摩擦轮相互压紧而实现力的传递。

作为本发明的另一优选实施方式，该至少一个料盒具有与物料容纳空间相互独立的刮料传动机构安装空间，物料容纳空间和刮料传动机构容纳空间的顶部具有连接孔/槽，刮料片经由该连接孔/槽与第三摆杆构件的转轴固定连接。

为了实现上述的另一发明目的，本发明还提供了一种烹调设备，包括：

机架；

锅具，设置在机架上；

加热装置，用于对锅具进行加热；以及

如上所述的任意一种分体式投料系统，用于按照烹调设备的烹饪程序设定向锅具内自动投放物料。

为了更清楚地阐述本发明的目的、技术方案及优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明分体式投料系统优选实施例的组件分解图；

图2是本发明分体式投料系统优选实施例的立体结构图；

图3是本发明分体式投料系统优选实施例中驱动组件的立体结构图；

图4是本发明分体式投料系统优选实施例中料盒组件的立体结构图；

图5是本发明分体式投料系统中小料盒的竖向剖视图；

图6是本发明分体式投料系统优选实施例的轴向剖视图；

图7是本发明分体式投料系统优选实施例中刮料组件的立体结构图；

图8是本发明分体式投料系统优选实施例中刮料组件的另一立体结构图；

图9是本发明分体式投料系统优选实施例中刮料组件的另一立体结构图。

具体实施方式

投料系统实施例

图1是本发明分体式投料系统优选实施例的组件分解图，图2是其立体结构图，图3和4分别是其中驱动组件和料盒组件的立体结构图。如图1至4所示，该投料系统包括驱动组件1和料盒组件2；其中，驱动组件1具有基座11以及可转动地设置在基座11上的旋转座12，旋转座12包括旋转轴121和设置在旋转轴121上的环形承载部122，旋转轴121和环形承载部122形成为一体；旋转轴121位于环形承载部122上方的外周形成有安装导向槽1211和多个限位凸起1212，安装导向槽1211从旋转轴121的顶部向下沿其轴向延伸，多个限位凸起1212沿旋转轴121的周向间隔设置。

本优选实施例中，旋转座12设置为在水平面内转动，即旋转座12的转动轴线与竖直面的夹角为大约0度。在本发明的其他一些实施例中，旋转座12的转动轴线与竖直面的夹角可以设置为小于等于15度，优选为小于10度，更优选为小于5度。

基座11上还设置旋转驱动机构和翻转驱动机构，旋转驱动机构包括作为旋转驱动装置的电机131和减速箱132，电机131经由减速箱132驱动旋转座12在水平面内转动。基座11的底部设置有角度检测装置17，角度检测装置17包括用于检测旋转座12转动角度的角度传感器。

翻转驱动机构包括作为翻转驱动装置的电机141、减速箱142和l形的投料拨杆15，投料拨杆15的自由端设置有一对滚轮151。投料拨杆15设置在基座11对应于投料位置处，其通过减速箱142与电机141连接，并可在竖直平面内转动。

在本发明的其他一些实施例中，电机131和电机141可以是低速电机，此时旋转座12和投料拨杆15分别与电机131和电机141直接连接。在本发明的其他另一部分实施例中，旋转驱动装置可以是液压或气压驱动装置，液压或气压旋转驱动装置与旋转座之间通过例如齿轮齿条传动机构连接；同样的，翻转驱动装置也可以采用液压或气压驱动装置。

基座11上设置有第一投料限位杆161和第二投料限位杆162，第一投料限位杆161在投料拨杆15的投料转动方向上位于投料拨杆15的下游侧，第二投料限位杆162在投料拨杆15的投料转动方向上位于投料拨杆15的上游侧，投料拨杆15在第一投料限位杆161和第二投料限位杆162所限定的范围内转动。

料盒组件2具有环形料盒架21、多个料盒22以及手柄23，多个料盒22环绕环形料盒架21的转动轴线呈环形分布，环形料盒架21对应于料盒22底部的区域形成有避让孔212。料盒22的底部设置有多个定位凸起223，料盒架21上设置有多个定位孔211，定位凸起223设置在定位孔211内，二者构成料盒定位机构，实现料盒22与料盒架21之间的相对定位。料盒22的底部外侧具有与其固定连接的料盒转轴221，料盒转轴221可转动地设置在料盒架21的外侧，料盒22可在竖直平面内绕料盒转轴221朝料盒架21的外侧翻转。

料盒22的底部还设置有翻转导向槽222，投料时，投料拨杆15的自由端进入翻转导向槽222内，投料拨杆15自由端的滚轮151与料盒22的底部形成滚动接触，料盒22在投料拨杆15的带动下朝料盒架21的外侧翻转而完成投料。

手柄23形成为向上延伸到料盒22之上的杆状，其中心轴线与环形料盒架21的转动轴线重合；手柄23具有底部开口的插接孔231(见图6)，插接孔231内形成有与安装导向槽1211配合的安装导向凸起(未示出)。

旋转轴121与插接孔231之间形成插接式轴孔配合，使得料盒组件2可手动拆卸地安装在驱动组件1上。具体地，操作人员可握持手柄23，将插接孔231内的安装导向凸起对准安装导向槽1211后，向下按压料盒组件2至其底部接触承载部122，完成料盒组件2的安装；旋转轴121外周的限位凸起1212与插接孔231的内壁抵接，防止料盒组件2安装到位后发生晃动。相应地，操作人员可握持手柄23向上提升料盒组件2，至插接孔231与旋转轴121分离，完成料盒组件2的拆卸。

执行投料操作时，按照预定程序(例如烹饪程序所设定的投料时机和顺序)，电机131驱动旋转座12转动预定角度，由于安装导向凸起接合在安装导向槽1211内，因此旋转座12转动的同时会带动料盒组件2中容纳有所需投放物料的相应料盒22转动至投料位置；接着，电机141驱动投料拨杆15向上转动，使得投料拨杆15的自由端进入翻转导向槽222内，投料拨杆15自由端的滚轮151与料盒22的底部形成滚动接触，料盒22在投料拨杆15的带动下朝料盒架21的外侧翻转而进行投料。投料完成后，电机141驱动投料拨杆15反向转动，进而带动相应料盒22复位。

本优选实施例中，料盒22包括大料盒22a和小料盒22b两种类型，其中大料盒22a的容积相对较大，用于盛装用量相对较大的主、辅料；小料盒22b的容积相对较小，用于盛装分量相对较小的佐料、调味料等。对于某些比较粘稠的佐料、调味料(例如酱料)来说，其容易与料盒发生粘连而不易投尽，不仅影响菜肴品质，而且不利于料盒组件2的循环利用。

为此，本实施例中的小料盒22b配置有刮料组件，刮料组件包括刮料传动机构及配置在小料盒22b内的刮料片31，刮料片31与小料盒转轴221b之间通过刮料传动机构连接，小料盒转轴221b通过刮料传动机构带动刮料片31转动，且刮料片31的转动方向与小料盒转轴221b的转动方向相反。以下，进一步结合图4至8对小料盒22b及刮料传动机构的具体结构进行详细说。

如图5和6所示，小料盒22b具有相互独立的物料容纳空间22b1和刮料传动机构安装空间22b2，物料容纳空间22b1和刮料传动机构容纳空间22b2的顶部具有连接孔22b3。刮料片31可转动地设置在物料容纳空间22b1内，物料容纳空间22b1具有与刮料片31相适配的形状；具体的，物料容纳空间221b的外侧面(即其靠近料盒架21径向外侧的表面)形成为与刮料片31运动轨迹相适配的圆弧面，物料容纳空间221b的两个横向侧面与刮料片的两侧边紧密相邻。

图7示出了刮料组件的具体结构，其中刮料片31处于初始状态，刮料片31在初始状态下与物料容纳空间22b1的内侧面(即其靠近料盒架21径向内侧的表面)紧密相邻(如图2和6所示)。参见图7，刮料传动机构包括l形的刮料底座30、连杆机构以及刮料力传递机构；其中，刮料底座30设置在刮料传动机构容纳空间22b2内，并与小料盒22b固定连接；刮料底座30包括大致相互垂直的水平部分301和竖直部分302(相对于小料盒22b未翻转的状态而言)，水平部分301位于小料盒22b底部，竖直部分302由水平部分301内侧(即靠近环形料盒架21中心的一侧)向上延伸至小料盒22b顶部。

连杆机构安装在刮料底座30上，其包括第一摆杆构件32、第一连杆构件35、第二摆杆构件33、第二连杆构件36和第三摆杆构件34；其中，第一摆杆构件32、第二摆杆构件33和第三摆杆构件34的转动轴线均与料盒转轴221b的转动轴线平行，且第一摆杆构件32和第二摆杆构件33位于小料盒22b的底部，第三摆杆构件34位于小料盒22b的顶部。具体地，第一摆杆构件32设置在靠近料盒转轴221b的位置，第二摆杆构件33设置在刮料底座30的拐角处，第三摆杆构件34设置在刮料底座30的顶部。

第一摆杆构件32具有第一摆杆轴321和第一摆杆323，第二摆杆构件33具有第二摆杆轴331和第二摆杆332，第三摆杆构件34具有第三摆杆轴341和第三摆杆342；第一连杆构件35的纵向两端分别与第一摆杆323和第二摆杆332的摆动端铰接；第二连杆构件36的纵向两端分别与第二摆杆332和第三摆杆342的摆动端铰接。刮料片31经由连接孔22b3与第三摆杆轴341固定连接，且刮料片31与第三摆杆342的摆动端分别位于第三摆杆轴341的相对两侧。

刮料力传递机构设置在料盒转轴221b和第一摆杆构件32之间，其包括固定设置在料盒转轴221b的主动齿轮2211和固定设置在第一摆杆轴321上的从动齿轮322，主动齿轮2211与从动齿轮322相互啮合，从动齿轮322和第一摆杆323形成为一体。

图8和9示出了刮料组件的运动状态变化，图8中刮料片31处于部分展开状态，图9中刮料片31处于完全展开状态。投料时，小料盒22b朝环形料盒架21的外侧翻转，料盒转轴221b及刮料组件与小料盒22b保持同步转动，料盒转轴221b转动的同时，通过主动齿轮2211、从动齿轮322带动第一摆杆323的摆动端向第二摆杆332一侧摆动，第一摆杆323通过第一连杆构件35带动第二摆杆332的摆动端向远离第三摆杆342的一侧摆动，第二摆杆332通过第二连杆36带动第三摆杆342的摆动端向靠近第二摆杆332一侧的方向摆动，第三摆杆轴331转动而带动刮料片31转动并张开，实现刮料动作，保证物料基本上被全部投放。

当小料盒22b内所盛放的是例如淀粉溶液的固液混合物料时，可以通过控制小料盒22b作有限角度的往复翻转，使刮料片31对淀粉溶液起到搅拌作用，从而防止淀粉因发生沉而影响勾芡效果。

容易理解，在本发明的其他实施例中，可以在小料盒22b上设置刮料驱动电机，由刮料驱动电机向刮料片31提供旋转驱动力。

虽然本发明的优选实施例中，所有小料盒22b均配置有刮料组件，但在本发明的其他一些实施例中，可以仅为部分小料盒22b配置刮料组件，也可以进一步为大料盒22a配置刮料组件。另外，在其他实施例中，刮料力传递机构可以是摩擦轮传动机构，例如在料盒转轴221b上固定设置主动摩擦轮，在第一摆杆轴321上设置从动摩擦轮，主动摩擦轮和从动摩擦轮相互压紧，依靠摩擦力实现刮料动力的传递。

在本发明的其他实施例中，分体式投料系统可以具有多个投料位置，相应地具有多个翻转驱动机构，该多个翻转驱动机构对应设置在多个投料位置处。

上述的实施例中，可以利用安装导向槽1211和安装导向凸起之间的相互配合而实现料盒组件2在旋转座12上的相对定位。在本发明的其他实施例中，料盒架与承载部之间可以形成有料盒架定位机构，料盒架定位机构用于限定料盒架在旋转座上的位置。该料盒架定位机构例如具有如下结构：设置在承载部或料盒架上的一个或多个定位柱，定位柱的自由端形成为锥面，以便于插接料盒组件时定位柱可以顺畅地接合到定位孔内；设置在料盒架或承载部上的一个或多个与该定位柱配合的定位孔。与利用安装导向槽1211和安装导向凸起实现料盒组件2在旋转座12上的定位相比，利用定位柱和定位孔的配合可以更为精确地限定料盒组件2在旋转座12上的位置，实现料盒在投料位置的精确定位和准确投料。

烹调设备实施例

本发明的分体式投料系统可以用于烹调设备的自动投料，其按照烹饪程序的设定向锅具内自动投放物料。作为本发明烹调设备的实施例，其除了包括上述的分体式投料系统外，典型地还包括机架、设置在机架上的锅具以及用于对锅具进行加热的加热装置。

除了分体式投料系统之外，本发明烹调设备实施例的其他结构可以与现有烹调设备相同，例如可以参照中国专利文献cn101721139a和cn101683236a所公开的烹调设备。

虽然以上通过具体实施例描绘了本发明，但应当理解的是，本领域普通技术人员在不脱离本发明的发明范围内，凡依照本发明所作的同等改进，应为本发明的保护范围所涵盖。