面食自动烹煮设备及烹煮方法与流程

本发明涉及智能厨房用品领域，具体涉及一种面食自动烹煮设备及烹煮方法。

背景技术：

现有的面食店都是采用人工手动烹煮面食，人工成本高。目前，还没有能够全自动化运行的自动烹煮设备。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种面食自动烹煮设备，能够实现自动化地供面、取碗、烹煮、添加调料等过程，节省人工成本。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：面食自动烹煮设备，包括储面装置、供碗装置、水煮装置、调料添加装置以及设置在供碗装置、水煮装置和调料添加装置之间的中心机械手，

所述中心机械手具有接碗工位、接熟面工位、调料添加工位以及送面工位，所述供碗装置用于将空碗逐个取出并传递至接碗工位，所述中心机械手用于在接碗工位接住空碗并将空碗转移至接熟面工位，中心机械手还用于将接熟面之后的碗转移至调料添加工位，调料添加装置用于对面食添加调料，中心机械手还用于将添加调料后的面食转移至送面工位；

所述水煮装置包括煮面机械手，所述煮面机械手具有接生面工位、煮面工位和倒面工位，倒面工位位于接熟面工位的上方，所述储面装置用于存储多份面食并将每份面食转移到接生面工位，所述煮面机械手用于在接生面工位接收生面食并将生面食输送至水煮装置中烹煮，还用于将烹煮熟的面食转移到倒面工位并将面食倒入接熟面工位处的空碗中。

进一步地，所述储面装置包括支撑架以及设置在支撑架上的存储腔，所述存储腔内设置有多个水平的储面格，所述储面格的两端敞口；所述存储腔的一侧设置有推面机构，所述推面机构连接有能够将推面机构驱动至任意一个储面格的推面驱动机构，存储腔另一侧的底部设置有传输机构。

进一步地，所述存储腔内设置有可拆卸的存储箱，所述储面格设置在存储箱内。

进一步地，所述存储箱的两侧设置有用于将储面格两端封口的封板，所述封板与存储箱可拆卸连接。

进一步地，所述供碗装置包括底座，所述底座上设置有转动盘以及升降机构，所述转动盘连接有驱动转动盘转动的第三动力机构，且转动盘的上表面设置有多个绕转动盘的中心呈圆周状均匀分布的摞碗机构；所述升降机构上设置有转运机构，所述转运机构上设置有抓碗机械手，驱动转动盘转动时，每个摞碗机构能够运动至抓碗机械手的下方。

进一步地，所述摞碗机构包括三根竖直的定位梁，三根定位梁位于同一个等边三角形的三个顶点，且三根定位梁围成摞碗腔。

进一步地，所述抓碗机械手包括竖直的定位柱，所述定位柱的底部设置有至少3个绕定位柱均匀分布的夹持爪，所述夹持爪连接有用于驱动夹持爪上下转动的夹持驱动机构；所述定位柱的外壁设置有固定套筒和滑套，所述滑套位于固定套筒的下方，且滑套与固定套筒之间设置有弹性复位件；所述滑套连接有至少3个倾斜的压杆，所述压杆绕滑套均匀设置，且全部压杆的下表面位于同一水平面；所述夹持驱动机构连接有控制组件，所述控制组件连接有用于检测滑套位置的检测元件。

进一步地，所述水煮装置包括炉体，所述炉体的底部设置有加热炉，顶部设置有盖板，所述加热炉的上方设置有水煮腔，所述水煮腔中设置有盛面篓，所述盖板上设置有与水煮腔相通的过孔，所述炉体的上方设置有多轴机械臂，所述煮面机械手安装于多轴机械臂，所述煮面机械手能够带动盛面篓进出过孔。

进一步地，所述多轴机械臂包括定位座、第一旋转臂和第二旋转臂，所述定位座连接有驱动定位座旋转的第四电机，且定位座上设置有第一电机，所述第一电机与第一旋转臂的一端相连，所述第一旋转臂的另一端上设置有第二电机，所述第二电机与第二旋转臂的一端相连，所述第二旋转臂的另一端设置有第三电机，所述第三电机与煮面机械手相连。

进一步地，所述水煮腔的底部设置有水平的导流板，所述导流板的边缘与炉体之间具有间隙，导流板上设置有导流孔，所述导流孔的上端孔口朝向盛面篓。

进一步地，所述调料添加装置包括固定板和水平的转盘，所述固定板位于转盘的上方，所述固定板上设置有多个粉料存储添加机构、多个液体料存储添加机构以及多个颗粒料存储添加机构，所述转盘上设置有碗定位机构，且转盘连接有驱动转盘转动的配料驱动机构，当配料驱动机构驱动转盘转动时，碗定位机构能够移动至任意粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构的下方。

进一步地，所述粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构均包括罐体，罐体的顶部设置有可开闭的顶盖，罐体的底部设置有下料口，所述下料口处设置有下料机构。

进一步地，所述固定板的中心设置有分配阀，所述分配阀设置有一个进口和多个出口，每个粉料存储添加机构、每个液体料存储添加机构以及每个颗粒料存储添加机构的顶部设置有清洗阀，分配阀的每个出口通过管道与一清洗阀相连。

进一步地，每个粉料存储添加机构和每个颗粒料存储添加机构的下料口连接有水平的排污管，所述排污管上设置有排污阀。

进一步地，所述中心机械手包括中心电机和水平的支撑臂，所述支撑臂的一端与中心电机相连，另一端设置有支撑环，所述支撑环上设置有缺口。

进一步地，接熟面工位处设置有放碗座，所述放碗座设置在接面气缸的活塞杆上，所述活塞杆的直径小于缺口的宽度。

面食自动烹煮方法，包括：

客人通过点餐系统点餐，点餐系统将点餐结果传输至控制系统；

控制系统根据点餐结果，控制储面装置将面食输送至接生面工位，同时控制煮面机械手移动至接生面工位以接住面食，然后，煮面机械手将面食移动至水煮装置进行烹煮；

在烹煮的过程中，控制系统控制供碗装置取出空碗并将空碗输送至接碗工位，同时控制中心机械手移动至接碗工位并接住空碗，再控制中心机械手将空碗输送至接熟面工位；

面食煮熟后，控制系统控制煮面机械手将面食输送至倒面工位并将面食倒入下方的空碗中；

然后，控制系统控制中心机械手将装有熟面食的碗输送至调料添加工位，再控制调料添加装置向面食中加入调料；

最后，控制系统控制中心机械手将添加调料后的面食输送至送面工位供客人取食。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够实现自动化地供面、取碗、烹煮、添加调料等过程，完成面食的烹煮，替代人工操作，节省人工成本。

附图说明

图1为本发明的整体示意图；

图2为储面装置的整体示意图；

图3为储面装置的推面机构与推面驱动机构的连接示意图；

图4为储面装置的存储箱去除封板后的示意图；

图5为储面装置的推面机构工作时的示意图；

图6为供碗装置和中心机械手的整体示意图；

图7为抓碗机械手的示意图；

图8为图7中a-a的剖视示意图；

图9为供碗装置定位梁的安装示意图；

图10为供碗装置的第三动力机构与转盘的连接示意图；

图11为供碗装置的升降机构和转运机构另一种实施示意图；

图12为水煮装置的整体示意图；

图13是水煮装置的炉体的剖视示意图；

图14是水煮装置的多轴机械臂和煮面机械手的工作示意图；

图15是水煮装置的煮面机械手的俯视示意图；

图16是图15中d-d的剖视示意图；

图17是调料添加装置的剖视示意图；

图18为调料添加装置去掉粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构后的示意图；

图19为调料添加装置的粉料存储添加机构的示意图；

图20为调料添加装置的液体料存储添加机构的示意图；

图21为调料添加装置的颗粒料存储添加机构的示意图；

附图标记：101—定位柱；102—夹持爪；103—固定套筒；104—滑套；105—压杆；106—检测元件；107—弹性复位件；108—滑动轴；109—卡爪；110—定位夹板；111—条形定位槽；112—销轴；114—动力件；114—拉杆；20—储面装置；201—支撑架；202—储面格；203—推面机构；204—存储箱；205—封板；206—推板；207—面食检测元件；208—横梁；209—竖梁；210—驱动电机；211—第一丝杆；212—输送槽；213—传送带；30—供碗装置；301—底座；302—转动盘；303—抓碗机械手；304—定位梁；305—导轨；306—第二丝杆；307—滑动座；308—升降电机；309—转运电机；310—安装轴；311—悬臂；312—供碗电机；313—连接板；314—条形孔；40—水煮装置；401—炉体；402—加热炉；403—水煮腔；404—盖板；405—过孔；406—多轴机械臂；407—煮面机械手；408—盛面篓；409—第一旋转臂；410—第二旋转臂；411—第一电机；412—第二电机；413—第三电机；414—中心杆；415—夹爪机构；416—夹爪驱动机构；417—传动轴；418—传动片；419—夹紧片；420—固定套；421—固定片；422—夹持环板；423—支撑环板；424—支撑网板；425—导流板；426—导流孔；427—排水口；428—补水泵；429—清洗管接头；430—清洗喷头；431—放碗座；432—定位座；433—接面气缸；434—第四电机；50—调料添加装置；501—固定板；502—转盘；503—配料驱动机构；504—罐体；505—顶盖；506—下料口；507—粉料下料电机；508—下料轴；509—料槽；510—液体物料阀；511—颗粒料下料电机；512—输送管；513—输送轴；514—螺旋传输片；515—放碗孔；516—分配阀；517—清洗阀；518—排污管；519—排污阀；60—中心机械手；601—中心电机；602—支撑臂；603—支撑环；604—缺口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明的面食自动烹煮设备，如图1所示，包括储面装置20、供碗装置30、水煮装置40、调料添加装置50以及设置在供碗装置30、水煮装置40和调料添加装置50之间的中心机械手60。

所述中心机械手60具有接碗工位、接熟面工位、调料添加工位以及送面工位，即中心机械手60能够运动至4个位置，分别为接碗的位置、接熟面的位置、调料添加的位置以及送面的位置，用于输送空碗或者装有面食的碗。

供碗装置30中存储了多个空碗，供碗装置30用于将空碗逐个取出并传递至接碗工位，所述中心机械手60用于在接碗工位接住空碗并将空碗转移至接熟面工位，中心机械手60还用于将接熟面之后的碗转移至调料添加工位，调料添加装置50用于对面食添加调料，中心机械手60还用于将添加调料后的面食转移至送面工位。

为了实现中心机械手60的输送，安装供碗装置30、水煮装置40以及调料添加装置50时以中心机械手60的位置作为基准，确保中心机械手60的接碗工位与供碗装置30对应，接熟面工位与水煮装置40的位置对应、调料添加工位以与调料添加装置50的位置相对应。

所述水煮装置40包括煮面机械手407，所述煮面机械手407具有接生面工位、煮面工位和倒面工位，即煮面机械手407能够运动至三个位置，分比为接生面的位置、煮面的位置和倒熟面的位置。倒面工位位于接熟面工位的上方，以便于将煮熟的面食倒入空碗中。所述储面装置20用于存储多份面食并将每份面食转移到接生面工位，所述煮面机械手407用于在接生面工位接收生面食并将生面食输送至水煮装置40中烹煮，还用于将烹煮熟的面食转移到倒面工位并将面食倒入接熟面工位处的空碗中。

本装置的面食自动烹煮方法为：

客人通过点餐系统点餐，点餐系统将点餐结果传输至控制系统；点餐系统可以是现有的自助点餐系统，如在桌子上设置二维码，客户通过扫描二维码进入点餐界面并进行点餐，点餐完成后，点餐结果被输送至控制系统。控制系统即用于控制食供应装置20、供碗装置30、水煮装置40、调料添加装置50和中心机械手60协同运行，实现面食的自动烹煮，具体地：

储面装置20中可以存储面条、饺子、抄手、面皮、刀削面等各种面食，控制系统根据点餐结果，控制储面装置20将对应的面食取出并输送至接生面工位，同时控制煮面机械手407移动至接生面工位以接住面食，然后，煮面机械手407将面食移动至水煮装置40进行烹煮。

在烹煮的过程中，控制系统控制供碗装置30取出空碗并将空碗输送至接碗工位，同时控制中心机械手60移动至接碗工位并接住空碗，再控制中心机械手60将空碗输送至接熟面工位。

面食煮熟后，控制系统控制煮面机械手407将面食输送至倒面工位并将面食倒入下方的空碗中。

然后，控制系统控制中心机械手60将装有熟面食的碗输送至调料添加工位，再控制调料添加装置50向面食中加入调料。

最后，控制系统控制中心机械手60将添加调料后的面食输送至送面工位供客人取食。

上述供面、取碗、水煮、添加调料等过程全部由控制系统进行自动化控制，替代人工操作，节省人工成本。

如图2、图3和图4所示，储面装置20包括支撑架201以及设置在支撑架201上的存储腔，所述存储腔内设置有多个水平的储面格202，所述储面格202的两端敞口；所述存储腔的一侧设置有推面机构203，所述推面机构203连接有能够将推面机构203驱动至任意一个储面格202的推面驱动机构，存储腔另一侧的底部设置有传输机构。

储面格202用于存储面食，如面条、饺子、抄手等，储面格202可由多块横板和多块竖板相互连接而围成多个方格，每个储面格202内存放一定量的面食，烹煮时，每次取一个储面格202中的面食。推面机构203用于将储面格202中的面食推出，具体地，储面格202的两端敞口，推面机构203可从储面格202的一端伸入，然后推动面食移动，并使面食从储面格202的另一端落至传输机构上，然后，面食由传输机构输送至目标位置。

储面格202可直接设置在存储腔内，如将围成储面格202的横板和竖板焊接在存储腔内，此时，向储面格202中加入面食时，操作人员需要到烹煮现场添加，不够方便，也不够卫生，作为优选的实施方式：所述存储腔内设置有可拆卸的存储箱204，所述储面格202设置在存储箱204内，在存放面食时，可以将存储箱204整体拆下，然后将存储箱204携带至面食制备厨房，再将面食放入储面格202，最后将存储箱204再安装在存储腔内。多个地区的自动烹煮设备的存储箱204可以集中起来，并统一运送到专门制作面食的厨房并添加面食，可提高效率，保证清洁卫生。

存储箱204可通过螺栓连接等现有的各种安装方式安装在存储腔中，为了更加方便的拆装存储箱204，所述存储箱204插接于存储腔中并通过定位销与支撑架201相连。存储箱204的安装方式类似与抽屉，拆下时，拔出定位销，抽出存储箱204即可；安装时，将存储箱204推入存储腔，插上定位销即可，非常方便。

由于在使用的过程中储面格202的两端是敞口的，为了避免在运输装满面食的存储箱204的过程中，储面格202中的面食从端口掉落，所述存储箱204的两侧设置有用于将储面格202两端封口的封板205，所述封板205与存储箱204可拆卸连接。在运输存储箱204时，封板205将储面格202的两端口进行封闭，防止储面格202中的面食掉落；在将存储箱204装入存储腔之后，将封板205拆下，以避免阻挡取面。封板205可通过螺钉等连接件安装在存储箱204上，也可以与存储箱204插接连接。

推面机构203可以是直线电机，优选的，所述推面机构203包括推面气缸，所述推面气缸的活塞杆朝向储面格202，且推面气缸的活塞杆上设置有推板206。推板206为竖直设置的圆形板，能够伸入储面格202并将面食推出储面格202。

为了便于判断储面格202中是否有面食，如图5所示，所述推面机构203上设置有面食检测元件207，面食检测元件207可采用红外探测器，推面驱动机构驱动推面机构203移动至某个储面格202时，如果面食检测元件207检测到储面格202中存在面食，可将检测结果传输至控制系统，控制系统则控制推面驱动机构停止运行，同时控制推面气缸启动，完成一次推面动作。

推面驱动机构可采用现有的各种能够驱动部件沿着两个方向运动的机构，如数控机床上的x轴和z轴驱动机构。本发明的推面驱动机构包括固定设置在支撑架201上的横梁208，横梁208为两根，分别固定设置在存储腔的上方和下方的支撑架201上，所述横梁208上设置有竖梁209，竖梁209的上端和下端分别与一横梁208滑动配合，或者采用滚轮与横梁208上的行走槽相配合，以保证竖梁209能够沿着横梁208移动，所述竖梁209连接有驱动竖梁209沿着横梁208移动的第一动力机构，所述推面机构203安装在竖梁209上，且推面机构203连接有驱动推面机构203沿着竖梁209移动的第二动力机构。第一动力机构能够驱动竖梁209沿着横梁208水平移动，那么推面机构203也会随着竖梁209水平移动，而第二动力机构能够驱动推面机构203沿着竖梁209竖直移动，两种方向的运动相配合，就能够将使面机构203移动至任意一个储面格202处。

第一动力机构和第二动力机构可采用气缸或者液压缸等，为了减小设备体积，所述第一动力机构和第二动力机构均包括驱动电机210和第一丝杆211，驱动电机210与第一丝杆211相连，所述第一动力机构的第一丝杆211与竖梁209螺纹配合，第二动力机构的第一丝杆211与推面机构203螺纹配合。驱动电机210带动第一丝杆211旋转，在螺纹的作用下，能够将转动运动转化为直线运动，从而实现竖梁209和推面机构203的平移。

所述传输机构为传送带213，传送带213的两端安装在转轴上，转轴由传送电机带动转动，从而带动传送带213运行。所述传送带213出料端的下方设置有倾斜的输送槽212，面食随着传送带213移动到出料端时落入输送槽212，然后沿着输送槽212滑动至接面斗。

如图6至图10所示，供碗装置30包括底座301，所述底座301上设置有转动盘302以及升降机构，所述转动盘302连接有驱动转动盘302转动的第三动力机构，且转动盘302的上表面设置有多个绕转动盘302的中心呈圆周状均匀分布的摞碗机构；所述升降机构上设置有转运机构，所述转运机构上设置有抓碗机械手303，驱动转动盘302转动时，每个摞碗机构能够运动至抓碗机械手303的下方。

摞碗机构用于存放空碗，使用时，将碗重叠摞在摞碗机构中，且空碗的碗口朝上，以便于抓碗机械手303对碗进行抓取。转动盘302可转动地安装在底座301上，如在转动盘302的底部中心设置竖轴，竖轴通过轴承与底座301相连。将摞碗机构设置为多个，可以增加储碗量，摞碗机构均匀设置在转动盘302上，转动盘302可带动各个摞碗机构转动，以便于当某个摞碗机构中的空碗取用完后，可以将下一个摞碗机构输送到抓碗机械手303的下方，从而实现连续供碗。抓碗机械手303则用于抓取空碗，升降机构用于带动转运机构以及转运机构上的抓碗机械手303升降，当抓碗机械手303下降至接触碗口的位置时，可以将空碗抓住，然后上升，再由转运机构带动抓碗机械手303水平移动，从而将空碗运送至目标位置。

所述摞碗机构包括三根竖直的定位梁304，三根定位梁304位于同一个等边三角形的三个顶点，且三根定位梁304围成摞碗腔。定位梁304可采用槽钢，碗一般是圆形，通过三根均匀分布的定位梁304可以对碗进行稳定地定位，空碗碗口朝上重叠摞在摞碗腔中，空碗的碗口外壁则与定位梁304接触，摞碗高度较大，可以存放较多的空碗。

定位梁304可直接装配在转动盘302上，为了便于调节摞碗腔的大小以便于存放不同大小的碗，本发明的定位梁304的底部固定设置有连接板313，连接板313可焊接在定位梁304的底部，所述连接板313上设置有条形孔314，所述连接板313通过穿过条形孔314的螺钉与转动盘302相连。调节时，松开螺钉，滑动3根定位梁304，即可调节摞碗腔的大小，调节好后，再拧紧螺钉即可。

升降机构以及转运机构可以如图11所示，包括设置在摞碗机构上方的水平梁，水平梁上设置了液压缸或者气缸作为升降机构，液压缸或者气缸的活塞杆朝下，且活塞杆连接有水平的架体，架体上设置有滑动座以及驱动滑动座沿着架体平移的液压缸、电机带动的丝杆螺母机构等，抓碗机械手303设置在滑动座的下表面。也可以采用其他的各种现有升降机构和平移机构。作为本发明优选的技术方案，如图6所示，所述升降机构包括竖直的导轨305和竖直的第二丝杆306，所述导轨305上设置有滑动座307，所述滑动座307与导轨305滑动配合，所述第二丝杆306与滑动座307螺纹配合，且第二丝杆306连接有升降电机308，所述转运机构设置在滑动座307上。升降电机308转动时带动第二丝杆306转动，第二丝杆306可在螺纹的作用下推动滑动座307上下移动，从而带动转运机构升降。

所述转运机构包括转运电机309、安装轴310以及水平的悬臂311，所述安装轴310竖直安装于滑动座307，且安装轴310的一端与转运电机309相连，另一端与悬臂311的端部相连，所述抓碗机械手303设置在悬臂311远离安装轴310的一端。转运电机309带动安装轴310转动，安装轴310则会带动悬臂311转动，悬臂311转动时即可将抓碗机械手303移动至目标位置。采用上述升降结构和转运机构，结构简单，占用的空间较小，且便于进行编程控制。

抓碗机械手303可采用现有的抓取物品的各种机械手，作为优选的技术方案，抓碗机械手303包括竖直的定位柱101，所述定位柱101与悬臂311相连。定位柱101呈圆筒形，作为机械手主体，用于安装和连接其他部件。所述定位柱101的底部设置有至少3个绕定位柱101均匀分布的夹持爪102，夹持爪102倾斜设置，下端能够将碗口卡紧，其数量优选采用3个，3点定位能够保证对碗进行稳定地夹持。所述夹持爪102连接有用于驱动夹持爪102上下转动的夹持驱动机构，夹持驱动机构用于带动夹持爪102上下转动，从而使夹持爪102夹紧碗的外沿或者将碗松开。

所述定位柱101的外壁设置有固定套筒103和滑套104，固定套筒103固定设置在定位柱101上，不能相对滑动，具体地，固定套筒103可以与定位柱101螺纹配合，或者采用螺钉、定位销等连接件连接固定套筒103和定位柱101。滑套104则与定位柱101滑动配合，能够沿着定位柱101轴向移动。所述滑套104位于固定套筒103的下方，且滑套104与固定套筒103之间设置有弹性复位件107；所述滑套104连接有至少3个倾斜的压杆105，压杆105可与滑套104焊接连接，也可以采用螺钉等连接件相连，保证压杆105与滑套104同步移动。所述压杆105绕滑套104均匀设置，且全部压杆105的下表面位于同一水平面。压杆105用于将倾斜的碗口压平，全部压杆105的下表面位于同一水平面，当所有的压杆105下表面都接触碗口后，碗口就能够保持水平。压杆105的数量可以多于3个，优选为3个。

所述夹持驱动机构连接有控制组件，所述控制组件连接有用于检测滑套104位置的检测元件106。检测元件106用于检测滑套104的位置并将信号传输至控制组件，控制组件则用于控制夹持驱动机构的运行。具体地，当压杆105将碗口压平后，滑套104移动到某个位置，检测元件106检测到滑套104移动到该位置后就将信号传输至控制组件，控制组件则控制夹持驱动机构启动，完成抓碗的动作。

夹持驱动机构可参考现有的各种机械手驱动方式，如电机驱动的丝杆螺母机构等，本发明的夹持驱动机构包括设置在定位柱101顶部的动力件114，所述动力件114连接有滑动轴108，所述滑动轴108贯穿定位柱101并与定位柱101滑动配合，保证滑动轴108能够轴向自由移动，所述夹持爪102的上端与滑动轴108的下端铰接，下端铰接有卡爪109，所述定位柱101的底部设置有3根倾斜的拉杆115，所述拉杆115的上端与定位柱101固定连接，下端与卡爪109的中部铰接，卡爪109的底部设置有卡槽。在夹持爪102抓碗之前，卡爪109下端到定位柱101的距离大于压杆105下表面到定位柱101的距离，以保证压杆105先接触碗口，而卡爪109位于碗口之外。拉杆115起到对卡爪109进行定位，使卡爪109在转动的过程中竖直位置保持稳定，动力件114可带动滑动轴108轴向移动，当滑动轴108向上移动时，拉动夹持爪102相对于滑动轴108向下转动，夹持爪102再带动卡爪109向下转动，使得卡爪10底部的卡槽卡在碗口上，完成对碗的夹紧固定。

动力件114可采用直线电机等伸缩式动力设备，优选的，所述动力件114为气缸。

夹持爪102和压杆105可以分别安装，优选的，所述压杆105的下端设置有两个竖直的定位夹板110，所述定位夹板110上设置有竖直的条形定位槽111，所述卡爪109上设置有水平的销轴112，所述拉杆115通过水平的销轴112与卡爪109的中部铰接，所述销轴112的两端位于两定位夹板110的条形定位槽111中。定位夹板110的下端面为水平面，所有压杆105的定位夹板110的下端面位于同一水平面上，定位夹板110不仅用于卡爪109的安装，还能够与碗口接触而将碗口压平。在非使用状态下，销轴112位于条形定位槽111的顶部。使用时，机械手整体向下移动，定位夹板110与碗口接触后停止向下运动，卡爪109继续向下运动，销轴112则相对于条形定位槽111向下移动，使得压杆105与夹持爪102完成各自的功能且互不干扰。这样将夹持爪102和压杆105集中安装，可简化结构。

检测元件106可以是压力传感器，将压力传感器设置在压杆105的下表面或者弹性复位件107的一端，通过检测压力来判断滑套104的位移量，进而确定滑套104的位置，优选的，所述检测元件106为行程开关，行程开关可直接检测滑套104是否到达目标位置，当滑套104的到达目标位置时，行程开关则输出信号。

行程开关可安装在固定套筒103或者其他位置，优选的，所述行程开关安装在滑套104上。

弹性复位件107可采用波纹管等弹性优良的元件，优选的，所述弹性复位件107为弹簧，弹簧缠绕设置在定位柱101外。

第三动力机构为供碗电机312，供碗电机312可通过减速器等与转动盘302相连，以带动转动盘302转动，将存放碗的摞碗机构运送到抓碗机械手303的下方。

本装置的使用过程为：在正式使用前，将空碗放入各个摞碗机构的摞碗腔，调整各部件的位置，使得一个摞碗机构位于抓碗机械手303的正下方。本装置的控制系统接收到取碗的命令时，控制升降机构运行，升降机构带动转运机构以及转运机构上的抓碗机械手303向下移动，如果最上方的空碗碗口倾斜，抓碗机械手303的一个定位夹板110下端面先接触碗口较高的位置，然后对碗口较高处施加向下的压力，使碗口移动，然后其他的定位夹板110的下端面接触碗口，将碗口调平。在调平的过程中，碗口对定位夹板110的反推力促使压杆105和滑套104相对于定位柱101向上滑动，压缩弹簧，调平后滑套104运动到设定的位置时，行程开关检测到滑套104移动到该位置并将信号传输至控制组件，控制组件控制动力件114运行，动力件114带动传动轴108向上移动，传动轴108带动夹持爪102和卡爪109转动，卡爪109转动方向朝下，从而将碗口夹紧。然后升降机构带动抓碗机械手303向上运动至设定位置，转运机构启动，将抓碗机械手303水平移动到目标位置后，动力件114带动传动轴108向下移动，此时卡爪109向上转动并放开碗，弹簧推动滑套104和压杆105复位，转运机构带动抓碗机械手303复位，完成碗的抓取。当一个摞碗机构中的碗用完后，启动第三动力机构，使第三动力机构带动转动盘302转动一定的角度，将下一摞碗输送至抓碗机械手303的下方。

如图12和图13所示，所述水煮装置40包括炉体401，炉体401为圆形桶，具体包括不锈钢的内胆和设置在内胆外部的保温层，保温层起到降低散热速度，减小能耗的作用。所述炉体401的底部设置有加热炉402，加热炉402用于将水煮开并使水保持沸腾，可采用现有的各种炉子，如电磁加热炉、电热炉、燃气炉等。炉体401顶部设置有盖板404，起到降低散热速度，防止杂物落入炉体401的作用。所述加热炉402的上方设置有水煮腔403，水煮腔403中可注入用于烹煮的清水，所述水煮腔403中设置有盛面篓408，盛面篓408采用钢丝网篓体，篓体的顶部敞口，用于盛放各种面食。所述盖板404上设置有与水煮腔403相通的过孔405，过孔405直径略大于盛面篓408的外径，以保证盛面篓408能够顺利通过过孔405。所述炉体401的上方设置有多轴机械臂406，所述多轴机械臂406上设置有煮面机械手407，所述煮面机械手407能够带动盛面篓408进出过孔405。多轴机械臂406和煮面机械手407能够在程序的控制下作出各种动作，实现将盛面篓408通过过孔405放入水煮腔403，还能够将盛面篓408从水煮腔403中取出并将盛面篓408中的面食倒出至空碗中。

多轴机械臂406可采用现有的各种4轴、5轴机械臂，优选的，如图13所示，所述多轴机械臂406包括定位座432、第一旋转臂409和第二旋转臂410，炉体所述定位座432连接有驱动定位座432旋转的第四电机434，且定位座432上设置有第一电机411，第四电机434通过一安装座安装在炉体401旁边的架子上，第四电机434能够带动定位座432转动，所述第一电机411与第一旋转臂409的一端相连，所述第一旋转臂409的另一端上设置有第二电机412，所述第二电机412与第二旋转臂410的一端相连，所述第二旋转臂410的另一端设置有第三电机413，所述第三电机413与煮面机械手407相连，能够带动煮面机械手407转动。第一旋转臂409可通过转动轴与定位座432配合，第一电机411的主轴与转动轴相连，这样就能够驱动第一旋转臂409绕着转动轴转动。第二旋转臂410也可以通过转动轴与第一旋转臂409配合，第二电机412的主轴与第二旋转臂410上的转动轴相连，从而可以驱动第二电机412绕其转动轴转动。第一电机411、第二电机412、第三电机413以及第四电机434协同工作，就能够带动煮面机械手407将盛面篓408放入水煮腔403或将盛面篓408从水煮腔403中取出并将面食倒出。

煮面机械手407可采用现有各种能够抓取圆柱形物品的机械手，优选的，如图15和图16所示，所述煮面机械手407包括中心杆414，所述中心杆414垂直于第三电机413的主轴，且中心杆414的端部设置有夹爪机构415，所述夹爪机构415连接有夹爪驱动机构416，夹爪驱动机构416用于带动夹爪机构415运动，使夹爪机构415抓紧或者放开盛面篓408。第三电机413的主轴上可以设置夹持构件，用于将煮面机械手407的中心杆414夹持住，从而带动煮面机械手407转动，与第一旋转臂409和第二旋转臂410的转动运动相配合，就能够实现煮面机械手407的上下竖直移动以及转动，从而完成盛面篓408通过过孔405放入水煮腔403、将盛面篓408从水煮腔403中取出以及将盛面篓408中的面食倒出至空碗中的过程。

所述中心杆414为空心杆，呈圆筒形，所述夹爪驱动机构416为设置在中心杆414一端的夹爪驱动气缸，所述夹爪驱动气缸连接有传动轴417，所述传动轴417贯穿中心杆414；所述夹爪机构415包括至少3个传动片418，传动片418优选为3个且围绕传动轴417均布，所述传动片418的一端与传动轴417远离夹爪驱动气缸的一端铰接，能够绕着传动轴417上下转动，另一端铰接有夹紧片419；所述中心杆414的外壁固定设置有固定套420，固定套420可与中心杆414螺纹连接，也可以与中心杆414焊接连接。所述固定套420连接有至少3个固定片421，固定片421优选为3个且围绕中心杆414均匀倾斜设置，每个夹紧片419与一固定片421的端部铰接。夹紧片419的顶部与传动轴417铰接，中部与固定片421的下端铰接，夹紧片419的下端设置有用于与盛面篓408顶部配合的槽口，当夹爪驱动气缸带动传动轴417向上运动时，传动轴417带动传动片418转动，传动片418带动夹紧片419向下转动，使得多个夹紧片419夹紧盛面篓408的顶部。

为了便于将盛面篓408稳定地放在水煮腔403中，且为了便于煮面机械手407取放盛面篓408，所述盛面篓408的顶部外壁设置有圆环形的夹持环板422，夹持环板422的下方设置有支撑环板423，所述水煮腔403中设置有支撑网板424，所述支撑网板424上设置有定位孔，定位孔与过孔405同轴设置，所述盛面篓408位于定位孔中，且支撑环板423由支撑网板424进行支撑。煮面机械手407抓取盛面篓408时，夹紧夹持环板422的边缘即可。支撑网板424和定位孔用于对盛面篓408进行定位，煮面机械手407将盛面篓408放入定位孔中，支撑网板424支撑住支撑环板423，从而使盛面篓408保持稳定。

部分面食在烹煮的过程中，如面条，需要进行搅拌，以保证均匀煮熟，为了实现搅拌功能，常规的做法是在水煮腔403中设置搅拌器，但搅拌器占用空间大，增加设备复杂程度和装配难度，且需要消耗电能，作为本发明优选的实施方式：所述水煮腔403的底部设置有水平的导流板425，所述导流板425的边缘与炉体401之间具有间隙，导流板425上设置有导流孔426，所述导流孔426的上端孔口朝向盛面篓408。工作时，水煮腔403底部的水先被加热，使水煮腔403底部的水温高于上部，因此，底部的水会向上流动，由于导流板425的阻挡，水流只能够通过导流孔426向上流动，由于导流孔426直径较小，使得水流的压力大，速度快，水流通过导流孔426后冲向盛面篓408，可对盛面篓408中的面食进行搅动。由于加热炉402的加热位置一般是在水煮腔403底部中心处，因此，水煮腔403底部中心处的温度高于边缘的温度，中心处水流的流动更加激烈，导流板425上方的水流则会通过导流孔426边缘处的间隙向下流动，实现循环。当过孔405设置为多个以实现同时对多个盛面篓408中的面食进行烹煮时，导流孔426上的导流孔426也设置为多个。导流孔426可以竖直设置，也可以倾斜设置，其上端口朝向盛面篓408，保证水流能够冲到盛面篓408处并对盛面篓408中的面食进行搅拌。

随着烹煮次数的增加，水煮腔403中的面汤会逐渐变浑浊，为了便于排出浑浊的面汤，同时加入清水，所述水煮腔403的底部设置有排水口427，炉体401外部设置有补水泵428，所述补水泵428通过水管与水煮腔403相连通。排水口427处可设置电磁控制阀门以控制排水口427的开闭。换水时，打开排水口427，水煮腔403中的面汤从排水口427排出，当面汤排至约50％时关闭排水口427，并利用补水泵428将清水送入水煮腔403。

为了便于对炉体401的内部进行清洁，所述盖板404的中心处设置有清洗管接头429，所述清洗管接头429连接有多个清洗喷头430，所述清洗喷头430设置在盖板404下表面，且多个清洗喷头430绕清洗管接头429均匀分布。清洗管接头429接高压水管或者蒸汽管，将高压水或者高温蒸汽通入各个清洗喷头430，高压水或者高温蒸汽通过清洗喷头430喷向炉体401内壁，对炉体401的内部进行清洗消毒，清洗后的液体通过排水口427排出。

所述过孔405为6个，也可以是4个、8个等，且呈圆周状均匀分布，一次性可以煮多份面食，提高效率。

炉体401旁设置有放碗座431，放碗座431用于放置空碗，多轴机械臂406和煮面机械手407可将盛面篓408移动至放碗座431的上方并将煮好的面食倒入空碗。

如图17和图18所示，所述调料添加装置50包括固定板501和水平的转盘502，所述固定板501位于转盘502的上方，所述固定板501上设置有多个粉料存储添加机构、多个液体料存储添加机构以及多个颗粒料存储添加机构，所述转盘502上设置有碗定位机构，且转盘502连接有驱动转盘502转动的配料驱动机构503，当配料驱动机构503驱动转盘502转动时，碗定位机构能够移动至任意粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构的下方。

固定板501用于安装粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构，可在固定板501上设置多个安装通孔，每个粉料存储添加机构、每个液体料存储添加机构以及每个颗粒料存储添加机构分别安装到一个安装通孔中。转盘502用于将装有面食的碗输送到各个粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构的下方，以便于完成调料的添加。固定板501和转盘502均为圆形板，且安装在一个机架上，固定板501固定安装，如采用螺栓安装、焊接安装等，转盘502可转动地安装，如在转盘502下表面中心处设置竖直的连接轴，连接轴通过轴承安装在机架上。粉料存储添加机构用于存储并添加粉末状的调料，比如盐、味精、辣椒面、花椒面等等，液体料存储添加机构用于存储并添加液体调料，如醋、酱油、红油等等，颗粒料存储添加机构用于添加颗粒状的调料，如牛肉臊子、红烧肉臊子、杂酱等。配料驱动机构503用于带动转盘502转动，可采用电机。

粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构可以随机分布在固定板501上，配料驱动机构503每次带动转盘502转动的角度可以是任意的，只要能够将碗输送至粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构的下方即可，作为优选的技术方案，将粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构集中安装在固定板501的6个区域，6个区域呈圆周均匀分布，加入调料时，配料驱动机构503每次带动转盘502转动60度，即可将碗依次运送至各个粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构的下方。

本装置的使用过程为：将煮好的面食装入碗中后，将碗输送至转盘502的碗定位机构上，然后配料驱动机构503带动转盘502转动，装有面食的碗随着转盘502同步移动，根据客人的要求，将碗移动至相应的粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构的下方，并将调料放入碗中，如客人的要求是要辣椒面，要酱油，要红油，要花椒，要牛肉臊子，那么将碗输送至辣椒面存储添加机构、酱油存储添加机构、红油存储添加机构、花椒存储添加机构以及牛肉臊子存储添加机构的下方并将辣椒面、酱油、红油、花椒以及牛肉臊子定量加入面食中，完成调料的自动化添加。

粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构可采用各种形状的存储容器，并在存储容器的底部设置将调料排出的机构，具体地，如图19、图20和图21所示，所述粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构均包括罐体504，罐体504为圆柱形罐体，用于存储调料，罐体504的顶部设置有可开闭的顶盖505，顶盖505的一端与罐体504铰接，另一端通过卡扣等机构与罐体504相连，以便于顶盖505的开闭，罐体504的底部设置有下料口506，所述下料口506处设置有下料机构。下料机构用于将罐体504中的调料均匀地排出，由于粉料、液体料和颗粒料的形态不同，需要采用不同的下料机构，具体地：

如图19所示，所述粉料存储添加机构的下料机构包括粉料下料电机507以及下料轴508，所述下料轴508的一端与粉料下料电机507相连，下料轴508的另一端插入粉料存储添加机构的下料口506中且封堵下料口506，下料轴508位于下料口506内的部分的外壁设置有轴向的料槽509。不需要下料时，下料轴508保持静止，由于下料轴508将下料口506封堵，下料口506中的粉料无法排出，但粉料会进入料槽509中。需要添加粉料时，下料电机507带动下料轴508转动，位于下料轴508上部的料槽509中具有粉料，当料槽509随着下料轴508转动至下料轴508的下部时，料槽509中的粉料会在重力的作用下掉落至下方的碗中。料槽509可以是一个，下料轴508每转动一圈就添加一次调料，通过控制料槽509的大小以及下料轴508的转动圈数，可以控制下料量。料槽509也可以是2个、3个等。

液体料排放方便，如图20所示，所述液体料存储添加机构的下料机构为液体物料阀510，液体物料阀510采用一般的电磁阀即可。

如图21所示，所述颗粒料存储添加机构的下料机构包括颗粒料下料电机511和输送管512，所述输送管512水平设置在粒料存储添加机构的下料口506下端，且颗粒料下料电机511设置在输送管512的一端，颗粒料下料电机511连接有输送轴513，所述输送轴513位于输送管512内部，输送轴513上设置有螺旋传输片514。输送管512与下料口506下端连通，下料口506中的颗粒料进入输送管512，当颗粒料下料电机511带动输送轴513转动时，输送轴513上的螺旋传输片514则会推动颗粒料在输送管512中轴向移动，直到颗粒料从输送管512的端部排出，通过控制颗粒料下料电机511的转动圈数，就能够控制颗粒料的下料量。

碗定位机构用于固定碗，可采用机械手对碗进行夹持固定，优选的，所述碗定位机构为多个放碗孔515，多个放碗孔515呈圆周状均匀分布，添加调料时，将碗放在放碗孔515内，防止转盘502转动速度过快，即可使碗保持稳定。调料添加工位位于其中一个放碗孔515的上方。

为了便于对粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构进行清洗消毒，所述固定板501的中心设置有分配阀516，所述分配阀516设置有一个进口和多个出口，进口与蒸汽管相连，每个粉料存储添加机构、每个液体料存储添加机构以及每个颗粒料存储添加机构的顶部设置有清洗阀517，分配阀516的每个出口通过管道与一清洗阀517相连，该管道采用软管。需要进行清洗时，将高温高压的蒸汽通过蒸汽管通入分配阀516，蒸汽经过分配阀516均匀分配后通过管道和清洗阀517进入各个粉料存储添加机构、液体料存储添加机构以及颗粒料存储添加机构的罐体504中，对罐体504进行高温消毒并清洗。

由于冲洗时排污量较大，仅仅依靠下料机构不能满足排污需要，因此，在每个粉料存储添加机构、每个液体料存储添加机构以及每个颗粒料存储添加机构的下料口506连接有水平的排污管518，所述排污管518上设置有排污阀519。在正常添加调料时，排污阀519关闭，防止调料通过排污管518排出；清洁时，打开排污阀519，关闭各个下料机构，污水从排污管518排出。为了便于收集污水，可在转盘502的中心处设置一个漏斗状的污水收集器，污水收集器的底部连接污水管道，各个排污管518的出口位于污水收集器上方，就能够就污水全部排入污水收集器并集中输送至污水收集设备。

综上所述，本装置能够自动地向装有面食的碗中加入调料、臊子等，替代人工操作，节省人工成本。

中心机械手60可以采用夹持类的机械手，比如类似抓碗机械手303或煮面机械手407的结构，为了简化结构，便于控制其运行，所述中心机械手60包括中心电机601和水平的支撑臂602，所述支撑臂602的一端与中心电机601相连，另一端设置有支撑环603，所述支撑环603上设置有缺口604。中心电机601可带动支撑臂602转动，支撑臂602即可带动支撑环603水平移动至接碗工位、接熟面工位、调料添加工位以及送面工位。支撑环603具有环形内腔，可用于放碗，接空碗时，支撑环603运动至接碗工位，抓碗机械手303将空碗抓取并移动到接碗工位的上方，然后抓碗机械手303将碗下放至，支撑环603的环形内腔中，即可使碗保持稳定。然后中心电机601带动支撑臂602转动，将空碗输送至接熟面工位，待煮熟的面食倒入碗中后，支撑环603再将碗输送至调料添加工位。

为了使中心机械手60的运动范围更广，中心电机601可安装在一滑块上，滑块与一竖直的导向轨滑动配合并与一竖直的螺纹杆螺纹配合，该螺纹杆连接有电机，电机带动螺纹杆转动时，即可驱动滑块竖直运动，从而使滑块上的中心电机601以及与中心电机601相连的支撑臂602和中心机械手60上下运动，增加中心机械手60的运动范围和运动方式。此外，也可以采用液压缸或者气缸带动中心机械手60升降。

调料添加工位和接熟面工位处设置有放碗座431，所述放碗座431设置在接面气缸433的活塞杆上，所述活塞杆的直径小于缺口604的宽度。支撑环603将碗运送至接熟面工位时，碗位于放碗座431的上方，接面气缸433启动，其活塞杆推动放碗座431向上移动，使放碗座431与碗底接触并推动碗向上移动，直到碗完全脱离支撑环603，然后支撑环603即可移动到其他工位，由于在支撑环603上设置了缺口604，支撑环603移开时缺口经过接面气缸433的活塞杆，避免活塞杆阻挡支撑环603的移动。调料添加工位处的放碗座431位于其中一个放碗孔515的下方，当支撑环603将碗运送至调料添加工位时，碗位于放碗孔515的上方，接面气缸433推动放碗座431向上移动至放碗孔515的上方，将碗接住并顶起来，然后支撑环603移开，接面气缸433再将放碗座431下放，使碗落在放碗孔515内，然后即可利用转盘502将碗输送至各个粉料存储添加机构、多个液体料存储添加机构以及多个颗粒料存储添加机构的下方，以完成调料添加。