一种全自动蒸煮设备及其工作方法与流程

本发明属于厨房用具技术领域，具体涉及一种全自动蒸煮设备及其工作方法。

背景技术：

现有技术中，已经存在有利用物联网定时煮饭的设备，包括定时加米加水、定时开机蒸煮，但是，在平常吃饭的时候，人们会根据吃饭人数的饭量进行定量的加米和加水，远程的物联网定时蒸煮设备并不具备上述功能，往往蒸煮时会造成粮食的浪费现象出现；同时在人们在蒸煮时，不单单只需要添加大米单种食材，有时需要添加小米、小麦、玉米等多种食材按照比例进行混合后蒸煮，也会在蒸煮时添加腊肠等产品作为辅料食品或者添加食用油等调味剂进行蒸煮。

中国专利cn201610609541.3公开了一种新型自动化电饭煲，其包括外壳、上盖、储米仓、输米装置、锥形器、煮饭装置、输水装置、污水容器和米汤容器，该专利技术通过对淘米结构和排污结构进行组合，主要解决设备占用空间大、使用人工输米、淘米等过程繁琐的问题，根本无法远程自动清洗、计量添加多种食材，自动添加腊肠等产品作为辅料食品或者添加食用油等调味剂进行蒸煮，无法实现个性化定制蒸煮。因此，亟需一种全自动蒸煮设备，能够远程控制将多种食材按照比例进行清洗添加，以及添加腊肠等辅料食品和调味剂后进行蒸煮。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种全自动蒸煮设备及其工作方法。设备包括电饭锅、控制柜、设备平台、旋转搬运机械手、旋转加料装置、洗米加米装置、辅料清洗添加装置、料液添装置及mcu控制单元；通过手机终端下达煮饭指令，服务系统计算需要添加的粮食种类、数量发送到控制单元，控制旋转搬运机械手从电饭锅中取出内胆放到旋转加料装置上的托盘内，旋转盘带动内胆旋转到洗米加米装置底部出口，自动打开电磁阀，使粮食落入称重平台进行计量后进入清洗装置清洗，最后添加到电饭锅内胆中，加完米后还可以添加腊肠等辅料，然后根据流量计加水或调味剂，最后回旋至电饭锅附近，旋转搬运机械手再把内胆搬运到电饭锅中，自动关盖进行蒸煮，本发明自动化程度高，使用安全快捷，可进行个性化定制蒸煮，实现不同口味。

本发明的技术方案如下：

一种全自动蒸煮设备，包括电饭锅、控制柜和设备平台，还包括旋转搬运机械手、旋转加料装置、洗米加米装置、辅料清洗添加装置、料液添装置及mcu控制单元；所述电饭锅、控制柜、旋转搬运机械手、旋转加料装置、洗米加米装置、辅料清洗添加装置及料液添加装置均设置在设备平台上；所述旋转搬运机械手设在电饭锅和旋转加料装置之间，所述旋转搬运机械手包括固定夹爪和旋转夹爪，所述固定夹爪设在升降气缸活塞顶部，所述旋转夹爪设在旋转气缸上，所述旋转气缸固定设在升降气缸活塞顶部，所述升降气缸垂直穿过设备平台，所述升降气缸底部固定在转盘上，所述转盘底部固定有转齿轮，所述转齿轮与转动电机齿轮啮合；所述旋转加料装置包括固定盘、旋转盘和托盘，所述固定盘中部支撑固定在设备平台上，所述旋转盘设在固定盘中下部，所述固定盘与旋转搬运机械手对应位置设有光电传感器ⅰ，所述托盘固定在旋转盘上，所述托盘正中间位置设有托盘称重传感器，所述托盘周围设有托盘夹紧气缸；所述洗米加米装置呈“t”形固定在固定盘上，所述洗米加米装置包括储米箱、洗米桶和加米斗，所述储米箱横跨固定盘，并且四周通过支撑杆固定支撑在固定盘上，所述储米箱隔为三个倒四棱锥的仓体，并且仓体底部出口均设在洗米桶入口端上方，所述储米箱底部设有三组下米电磁阀，所述下米电磁阀底部设有加米称重传感器，所述加米称重传感器侧面设有推米气缸，所述洗米桶内固定设有滤筒，所述滤筒内设有传动螺杆，所述传动螺杆通过传动轴与螺杆电机连接，所述洗米桶底部设有集水槽ⅰ，所述集水槽ⅰ连接到排水管ⅰ，所述洗米桶顶部设有清洗水管，所述清洗水管上设有清洗电磁阀ⅰ，所述清洗水管穿过洗米桶，顶部伸到滤筒上方，所述加米斗设在洗米桶出口端下方，所述加米斗通过减震胶固定在固定盘的外侧壁上，所述加米斗外侧面上固定有加米振动器，所述加米斗底部设有加米电磁阀，所述加米斗正对固定盘的底部设有光电传感器ⅱ；所述辅料清洗添加装置设在固定盘上，所述辅料清洗添加装置包括辅料储存箱和清洗箱，所述辅料储存箱设在清洗箱入口端上方，所述辅料储存箱底部设有辅料电磁阀，所述清洗箱顶部设有辅料清洗水管，所述辅料清洗水管上设有清洗电磁阀ⅱ，所述清洗箱内部设有传送网，所述传送网两端分别设有主动轮和从动轮，所述主动轮连接到传动电机，所述从动轮下方设有辅料下料口，所述辅料下料口正对固定盘的底部设有光电传感器ⅲ，所述清洗箱底部设有集水槽ⅱ，所述集水槽ⅱ连接到排水管ⅱ；所述旋转搬运机械手可以设在电饭锅和旋转加料装置之间，方便电饭锅内胆搬运到旋转加料装置上的托盘上，所述旋转气缸带动旋转夹爪转动，与固定夹爪配合夹紧电饭锅内胆，所述升降气缸可以是内胆夹紧后从电饭锅中取出，转动转盘放到托盘中，所述储米箱设有三个仓体可以存放不同的粮食种类，并且每个仓体底部都设有电磁阀进行开关加米，通过底部的称重传感器进行计量控制，所述滤筒上设有滤孔，在冲水清洗米料时能够进行过滤，所述传动螺杆在冲洗时可以旋转搅拌，使清洗更加重复，同时还可以把清洗后的米料传送出洗米桶，所述集水槽ⅰ收集清洗过后的水，汇流后进入排水管ⅰ排出，所述加米振动器能够促使加米斗内的米料全部加到内胆中，不粘在内壁上；所述传送网采用镂空的网状，辅料落到传送网上时不会穿过传送网，清洗时传动电机带动传送网边往辅料下料口传送，边用水进行冲洗，所述清洗水管和辅料清洗水管连接到市政自来水管道，所述光电传感器ⅰ、光电传感器ⅱ和光电传感器ⅲ用来检测内胆旋转到达的位置，确保能够旋转到各添加口正底部，添加食材时不会泄露。

进一步的，所述料液添装置设有自来水添加管和调味液添加管，所述自来水添加管和调味液添加管均设在固定盘上，所述自来水添加管和调味液添加管上均设有流量计和料液添加电磁阀，所述自来水添加管和调味液添加管间设有光电传感器ⅳ；所述自来水添加管和调味液添加管均设有流量计和电磁阀，用来控制添加水量和调味剂量，所述自来水添加管连接到市政自来水管道，所述调味液添加管连接到调味剂储存桶，所述光电传感器ⅳ检测内胆能够准确停靠在料液添装置出口底部。

进一步的，所述mcu控制单元设在控制柜内，所述mcu控制单元数据采集端上连接有托盘称重传感器、光电传感器ⅰ、光电传感器ⅱ、光电传感器ⅲ、光电传感器ⅳ、加米称重传感器和流量计；所述所述mcu控制单元控制执行端上连接有电饭锅、旋转搬运机械手、旋转盘、托盘夹紧气缸、下米电磁阀、推米气缸、螺杆电机、清洗电磁阀ⅰ、加米振动器、加米电磁阀、辅料电磁阀、传动电机和料液添加电磁阀，所述mcu控制单元通过适配器与物联网服务系统进行无线连接交互通信，所述物联网服务系统与手机移动端连接交互通信；所述连接到数据采集端上的传感器采集设备上各个信号经过处理后反馈到mcu控制单元中，mcu控制单元中再与物联网服务系统进行通信，通过手机移动端移动端下达相关指令传送到物联网服务系统进行分析计算后反馈到mcu控制单元，控制连接到控制执行端上的执行元件工作。

本发明的运行方法包括以下步骤：

1）用户通过手机移动端远程输入用餐人数，选择蒸煮模式后，下达请求信息至物联网服务系统分析计算出蒸煮数据，数据包括添加的粮食种类比例、添加的辅料数量、添加的自来水或调味液数量和蒸煮时间温度等，并通过适配器与mcu控制单元进行无线通讯传送数据，由mcu控制单元去进行控制执行；

2）加米：mcu控制单元接收到物联网服务系统数据后控制电饭锅启动开关盖电机打开电饭锅盖，旋转搬运机械手上的转动电机带动转齿轮转动，固定在转盘上的升降气缸也跟随转动，使固定夹爪和旋转夹爪旋转到电饭锅正上方，升降气缸带动夹爪下降，旋转气缸转动旋转夹爪夹紧电饭锅的内胆搬运到旋转加料装置上的托盘内，托盘夹紧气缸夹紧内胆，旋转盘带动托盘转动，光电传感器ⅱ检测到托盘转动至加米斗正下方后停止转动，打开储米箱下方不同的下米电磁阀添加不同食材米料，使米料落到底部的加米称重传感器上，当加米称重传感器检测到重量信号与设定值一致时，下米电磁阀关闭停止下米，推米气缸推动米料至洗米桶内的滤筒，螺杆电机带动传动螺杆转动，同时清洗电磁阀ⅰ打开清洗水对进入洗米桶的米料进行清洗，传动螺杆翻滚米料往加米斗方向传动，并落到加米斗内，加米斗侧壁的加米振动器和底部的加米电磁阀打开，使米料振动落入下方的内胆内，同时托盘夹紧气缸松开，托盘称重传感器对内胆和米料同时进行称重验证，清洗米料后的水则从集水槽ⅰ5.9底部排水管ⅰ5.10排出；

3）添加辅料：完成步骤2）加米后，旋转盘带动托盘继续转动，光电传感器ⅲ检测托盘转动到辅料下料口正下方后停止，辅料电磁阀打开，辅料下落到清洗箱内的传送网上，传动电机启动，带动传送网上的辅料往辅料下料口传送，同时清洗电磁阀ⅱ打开对辅料进行冲洗，冲洗后的水则从底部的集水槽ⅱ排出，辅料则从辅料下料口落到内胆内，托盘称重传感器对内胆、米料、辅料同时进行称重验证；

4）添加料液：完成步骤3）添加辅料后，旋转盘带动托盘继续转动，光电传感器ⅳ检测托盘转动到料液添装置正下方后停止，自来水添加管或调味液添加管上的料液添加电磁阀打开添加料液，流量计进行计量，添加量达到设定值后料液添加电磁阀关闭；

5）完成加米、添加辅料和添加料液后，旋转盘带动托盘转动，光电传感器ⅰ检测到托盘后停止，旋转搬运机械手搬运内胆放进电饭锅,开关盖电机关闭电饭锅盖，电饭锅启动蒸煮程序完成蒸煮。

与现有技术相比，本发明的优点：

1.本发明通过在手机移动端app上选择用餐人数、蒸煮模式后发送至物联网服务系统，服务系统进行分析计算出需要添加的粮食种类、数量，辅料数量和自来水或调味液数量参数，并经过无线网络与控制单元进行通信加载控制参数，称重传感器和流量计检测添加数量达到要求后自动关闭相关的电磁阀，实现精准控制，节约粮食。

2.本发明集合了自动洗米加米、自动清洗添加辅料、自动加水和调味液为一体，添加量由物联网服务系统计算得出，并通过控制单元进行控制，自动化程度高，使用安全快捷。

3.本发明采用旋转方式投放不同的食材，旋转到不同的角度，添加不同的材料，便于储存食材，设计巧妙合理，投放效率高。

4.本发明通过采用多个仓体的储米箱存放不同的粮食，煮饭时可根据不同的比例进行混合，同时可添加腊肠等辅料和调味液进行个性化定制蒸煮，实现不同口味。

附图说明

图1是设备整体示意图一。

图2是设备整体示意图二。

图3是旋转搬运机械手示意图。

图4是洗米加米装置、辅料清洗添加装置俯视图。

图5是洗米加米装置主视图。

图6是辅料清洗添加装置主视图。

图7是设备系统框图。

图中零部件名称及序号：

电饭锅1、电饭锅盖1.1、开关盖电机1.2、内胆1.3、旋转搬运机械手2、固定夹爪2.1、旋转夹爪2.2、旋转气缸2.3、升降气缸2.4、转盘2.5、转齿轮2.6、转动电机2.7、控制柜3、旋转加料装置4、固定盘4.1、旋转盘4.2、托盘4.3、托盘称重传感器4.4、托盘夹紧气缸4.5、光电传感器ⅰ4.6、洗米加米装置5、储米箱5.1、洗米桶5.2、加米斗5.3、下米电磁阀5.4、推米气缸5.5、加米称重传感器5.6、螺杆电机5.7、传动轴5.8、集水槽ⅰ5.9、排水管ⅰ5.10、减震胶5.11、加米电磁阀5.12、加米振动器5.13、传动螺杆5.14、滤筒5.15、清洗水管5.16、清洗电磁阀ⅰ5.17、支撑杆5.18、光电传感器ⅱ5.19、辅料清洗添加装置6、辅料储存箱6.1、清洗箱6.2、辅料清洗水管6.3、传动电机6.4、主动轮6.5、从动轮6.6、传送网6.7、辅料下料口6.8、集水槽ⅱ6.9、排水管ⅱ6.10、辅料电磁阀6.11、清洗电磁阀ⅱ6.12、光电传感器ⅲ6.13、料液添装置7、自来水添加管7.1、调味液添加管7.2、光电传感器ⅳ7.3、流量计7.4、料液添加电磁阀7.5、设备平台8、mcu控制单元9、适配器9.1、物联网服务系统9.2、手机移动端9.3。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例1：

一种全自动蒸煮设备，包括电饭锅1、控制柜3和设备平台8，还包括旋转搬运机械手2、旋转加料装置4、洗米加米装置5、辅料清洗添加装置6、料液添装置7及mcu控制单元9；所述电饭锅1、控制柜3、旋转搬运机械手2、旋转加料装置4、洗米加米装置5、辅料清洗添加装置6及料液添加装置7均设置在设备平台8上；所述旋转搬运机械手2设在电饭锅1和旋转加料装置4之间，所述旋转搬运机械手2包括固定夹爪2.1和旋转夹爪2.2，所述固定夹爪2.1设在升降气缸2.4活塞顶部，所述旋转夹爪2.2设在旋转气缸2.3上，所述旋转气缸2.3固定设在升降气缸2.4活塞顶部，所述升降气缸2.4垂直穿过设备平台8，所述升降气缸2.4底部固定在转盘2.5上，所述转盘2.5底部固定有转齿轮2.6，所述转齿轮2.6与转动电机2.7齿轮啮合；所述旋转加料装置4包括固定盘4.1、旋转盘4.2和托盘4.3，所述固定盘4.1中部支撑固定在设备平台8上，所述旋转盘4.2设在固定盘4.1中下部，所述固定盘4.1与旋转搬运机械手2对应位置设有光电传感器ⅰ4.6，所述托盘4.3固定在旋转盘4.2上，所述托盘4.3正中间位置设有托盘称重传感器4.4，所述托盘4.3周围设有托盘夹紧气缸4.5；所述洗米加米装置5呈“t”形固定在固定盘4.1上，所述洗米加米装置5包括储米箱5.1、洗米桶5.2和加米斗5.3，所述储米箱5.1横跨固定盘4.1，并且四周通过支撑杆5.18固定支撑在固定盘4.1上，所述储米箱5.1隔为三个倒四棱锥的仓体，并且仓体底部出口均设在洗米桶5.2入口端上方，所述储米箱5.1底部设有三组下米电磁阀5.4，所述下米电磁阀5.4底部设有加米称重传感器5.6，所述加米称重传感器5.6侧面设有推米气缸5.5，所述洗米桶5.2内固定设有滤筒5.15，所述滤筒5.15内设有传动螺杆5.14，所述传动螺杆5.14通过传动轴5.8与螺杆电机5.7连接，所述洗米桶5.2底部设有集水槽ⅰ5.9，所述集水槽ⅰ5.9连接到排水管ⅰ5.10，所述洗米桶5.2顶部设有清洗水管5.16，所述清洗水管5.16上设有清洗电磁阀ⅰ5.17，所述清洗水管5.16穿过洗米桶5.2，顶部伸到滤筒5.15上方，所述加米斗5.3设在洗米桶5.2出口端下方，所述加米斗5.3固定在固定盘4.1的外侧壁上，所述加米斗5.3底部设有加米电磁阀5.12，所述加米斗5.3正对固定盘4.1的底部设有光电传感器ⅱ5.19；所述辅料清洗添加装置6设在固定盘4.1上，所述辅料清洗添加装置6包括辅料储存箱6.1和清洗箱6.2，所述辅料储存箱6.1设在清洗箱6.2入口端上方，所述辅料储存箱6.1底部设有辅料电磁阀6.11，所述清洗箱6.2顶部设有辅料清洗水管6.3，所述辅料清洗水管6.3上设有清洗电磁阀ⅱ6.12，所述清洗箱6.2内部设有传送网6.7，所述传送网6.7两端分别设有主动轮6.5和从动轮6.6，所述主动轮6.5连接到传动电机6.4，所述从动轮6.6下方设有辅料下料口6.8，所述辅料下料口6.8正对固定盘4.1的底部设有光电传感器ⅲ6.13，所述清洗箱6.2底部设有集水槽ⅱ6.9，所述集水槽ⅱ6.9连接到排水管ⅱ6.10。

所述料液添装置7设有自来水添加管7.1，所述自来水添加管7.1设在固定盘4.1上，所述自来水添加管7.1上设有流量计7.4和料液添加电磁阀7.5，所述自来水添加管7.1上设有光电传感器ⅳ7.3。

所述mcu控制单元9设在控制柜3内，所述mcu控制单元9数据采集端上连接有托盘称重传感器4.4、光电传感器ⅰ4.6、光电传感器ⅱ5.19、光电传感器ⅲ6.13、光电传感器ⅳ7.2、加米称重传感器5.6和流量计7.1；所述所述mcu控制单元9控制执行端上连接有电饭锅1、旋转搬运机械手2、旋转盘4.2、托盘夹紧气缸4.5、下米电磁阀5.4、推米气缸5.5、螺杆电机5.7、清洗电磁阀ⅰ5.17、加米振动器5.13、加米电磁阀5.12、辅料电磁阀6.11、传动电机6.4和料液添加电磁阀7.3，所述mcu控制单元9通过适配器9.1与物联网服务系统9.2进行无线连接交互通信，所述物联网服务系统9.2与手机移动端9.3连接交互通信。

本发明包括以下步骤：

用户通过手机移动端9.3远程输入用餐人数，选择蒸煮模式后，下达请求信息至物联网服务系统9.2分析计算出蒸煮数据，数据包括添加的粮食种类比例、添加的辅料数量、添加的自来水或调味液数量和蒸煮时间温度等，并通过适配器9.1与mcu控制单元9进行无线通讯传送数据，由mcu控制单元9去进行控制执行；加米时，mcu控制单元9接收到物联网服务系统9.2数据后控制电饭锅1启动开关盖电机1.2打开电饭锅盖1.1，旋转搬运机械手2上的转动电机2.7带动转齿轮2.6转动，固定在转盘2.5上的升降气缸2.4也跟随转动，使固定夹爪2.1和旋转夹爪2.2旋转到电饭锅1正上方，升降气缸2.4带动夹爪下降，旋转气缸2.3转动旋转夹爪2.2夹紧电饭锅1的内胆1.3搬运到旋转加料装置4上的托盘4.3内，托盘夹紧气缸4.5夹紧内胆1.3，旋转盘4.2带动托盘4.3转动，光电传感器ⅱ5.19检测到托盘4.3转动至加米斗5.3正下方后停止转动，打开储米箱5.1下方不同的下米电磁阀5.4添加不同食材米料，使米料落到底部的加米称重传感器5.6上，当加米称重传感器5.6检测到重量信号与设定值一致时，下米电磁阀5.4关闭停止下米，推米气缸5.5推动米料至洗米桶5.2内的滤筒5.15，螺杆电机5.7带动传动螺杆5.14转动，同时清洗电磁阀ⅰ5.17打开清洗水对进入洗米桶5.2的米料进行清洗，传动螺杆5.14翻滚米料往加米斗5.3方向传动，并落到加米斗5.3内，加米斗5.3底部的加米电磁阀5.12打开，使米料落入下方的内胆1.3内，同时托盘夹紧气缸4.5松开，托盘称重传感器4.4对内胆1.3和米料同时进行称重验证，清洗米料后的水则从集水槽ⅰ5.9排出；添加辅料时，旋转盘4.2带动托盘4.3继续转动，光电传感器ⅲ6.13检测托盘4.3转动到辅料下料口6.8正下方后停止，辅料电磁阀6.11打开，辅料下落到清洗箱6.2内的传送网6.7上，传动电机6.4启动，带动传送网6.7上的辅料往辅料下料口6.8传送，同时清洗电磁阀ⅱ6.12打开对辅料进行冲洗，冲洗后的水则从底部的集水槽ⅱ6.9排出，辅料则从辅料下料口6.8落到内胆1.3内，托盘称重传感器4.4对内胆1.3、米料、辅料同时进行称重验证；添加料液时，旋转盘4.2带动托盘4.3继续转动，光电传感器ⅳ7.2检测托盘4.3转动到料液添装置7正下方后停止，自来水添加管7.1上的添加电磁阀7.5打开添加水，流量计7.4进行计量，添加量达到设定值后料液添加电磁阀7.5关闭；完成加米、添加辅料和添加料液后，旋转盘4.2带动托盘4.3转动，光电传感器ⅰ4.6检测到托盘4.3后停止，旋转搬运机械手2搬运内胆1.3放进电饭锅1,开关盖电机1.2关闭电饭锅盖1.1，电饭锅1启动蒸煮程序完成蒸煮。

实施例2：

本实施例2同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述加米斗5.3通过减震胶5.11固定在固定盘4.1的外侧壁上，所述加米斗5.3外侧面上固定有加米振动器5.13，当清洗后的米料需要从加米斗5.3添加到内胆1.3时，通过加米振动器5.13的振动可以使加米斗5.3内的米料全部落到下方的内胆1.3内，不会残留贴在加米斗5.3内侧壁上，影响计量结果。

实施例3：

本实施例3同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述料液添装置7上还设有调味液添加管7.2，所述调味液添加管7.2设在固定盘4.1上，与自来水添加管7.1对应，所述调味液添加管7.2上也设有流量计7.4和料液添加电磁阀7.5，内胆1.3在添加自来水时也可以通过料液添加电磁阀7.5和流量计7.4配合控制添加调味剂，使蒸煮出来的饭拥有多种口味。

实施例4：

本实施例4同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述加米斗5.3通过减震胶5.11固定在固定盘4.1的外侧壁上，所述加米斗5.3外侧面上固定有加米振动器5.13，当清洗后的米料落到加米斗5.3内需要转移添加到内胆1.3时，通过加米振动器5.13的振动可以使加米斗5.3内的米料全部落到下方的内胆1.3内，不会残留贴在加米斗5.3内侧壁上，影响计量的添加量；所述料液添装置7上还设有调味液添加管7.2，所述调味液添加管7.2设在固定盘4.1上，与自来水添加管7.1对应，所述调味液添加管7.2上也设有流量计7.4和料液添加电磁阀7.5，内胆1.3在添加自来水时也可以通过料液添加电磁阀7.5和流量计7.4配合控制添加调味剂，使蒸煮出来的饭拥有多种口味。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。