一种偏心式自动烹饪设备及采用其的烹饪系统的制作方法

本申请涉及烹饪设备领域，具体为一种偏心式自动烹饪设备及采用其的烹饪系统。采用本申请，能实现对烹饪锅体内食材的自动翻动，有利于满足食材均匀混合的需求，更好地满足自动烹饪的需求。

背景技术：

人们在家中对食物进行翻炒时，通常用勺子对食物进行翻动。而在自动烹饪设备中，对食物的翻动则需要用到相应的翻动设备。目前，在用于炒菜的自动烹饪设备中，对食物的翻转主要采用如下两种形式：一是在锅体内设置相应的搅拌机构，二是对相应的锅体进行旋转。

目前，人们在烹饪设备领域已经进行了大量的研究。中国专利申请cn110074654a公开了一种水车式烹饪设备，其包括加热容器、可旋转置于所述加热容器上方的旋转架、以及设置于所述旋转架末端的烹饪治具；在所述烹饪治具上设置有可启闭的开口；还包括控制所述烹饪治具的开口启闭的开闭结构，用于对食材进行密闭式烹饪。

除此之外，为了实现偏心转动，通常采用偏心距固定的偏心轴作为驱动装置与烹饪锅之间的连接和/或传动介质。其弊端在于，偏心距固定，作用单调，不能很好的完成翻炒动作。

为此，本申请提供一种偏心式自动烹饪设备及采用其的烹饪系统。

技术实现要素：

本申请的发明目的在于，提供一种偏心式自动烹饪设备及采用其的烹饪系统，其能够模拟厨师颠勺效果，使食物更好地进行翻动，有利于使得食材均匀受热、调料均匀分布，实现食物的自动化烹饪。

为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：

一种偏心式自动烹饪设备，包括烹饪锅、偏心调节组件、能对烹饪锅内的食物进行加热的加热装置、控制系统；

所述偏心调节组件包括第一驱动装置、偏心架、锅体支撑件、长度调节件，所述第一驱动装置的输出轴与偏心架相连且第一驱动装置能驱动偏心架转动，所述偏心架与锅体支撑件之间形成滑动副且锅体支撑件能相对偏心架滑动，所述长度调节件的两端分别与偏心架、锅体支撑件相连且长度调节件能调节锅体支撑件相对偏心架的位置，所述烹饪锅与锅体支撑件相连且锅体支撑件能带动烹饪锅运动；

所述加热装置、第一驱动装置分别与控制系统相连。

所述第一驱动装置为电机、气缸或气动马达、液压马达、发动机中的一种。所述第一驱动装置还包括与其传动配合的传动机构。

烹饪锅的应用属于常规应用，即作为一种装载食物的炊具。

或还包括设置在烹饪锅内的金属箔碗，所述金属箔碗外壁与烹饪锅内壁相配合，即烹饪锅作为载体，金属箔碗则用于食物的盛装。所述烹饪锅底部设置有通气孔，所述通气孔便于金属箔碗的取出，并还便于新的金属箔碗的装载。通过此设计，便于在每次烹饪完成后取出盛有食物的金属箔碗并将新的金属箔碗装入，即能跳过传统洗锅步骤，实现连续烹饪，提升食物的自动化烹饪效率。

所述金属箔碗为采用金属箔制成的碗状结构。作为优选，金属箔为铝箔。

所述长度调节件为弹簧、气弹簧、电动推杆、气缸、油缸中的一种或多种，所述电动推杆、气缸、油缸分别与控制系统相连；

或所述长度调节件包括与控制系统相连的第四驱动装置、滚珠丝杠，所述第四驱动装置为电机、气动马达或旋转油缸，所述滚珠丝杠包括螺杆部分、设置在螺杆部分上的螺母部分，所述第四驱动装置与滚珠丝杠相连且第四驱动装置能驱动螺杆部分相对螺母部分转动并使螺母部分相对螺杆部分轴向移动，所述螺杆部分与偏心架相连，所述螺母部分与锅体支撑件相连，或所述螺母部分与偏心架相连，所述螺杆部分与锅体支撑件相连（反之亦然）；

或所述长度调节件包括与控制系统相连的第四驱动装置、传动齿轮、固定齿条，所述传动齿轮与固定齿条相啮合且传动齿轮与固定齿条构成齿轮齿条转动机构，所述第四驱动装置的输出轴与传动齿轮相连且第四驱动装置能驱动传动齿轮相对固定齿条转动，所述固定齿条与偏心架相连，所述第四驱动装置与锅体支撑件相连，或所述第四驱动装置与偏心架相连，所述传动齿条与锅体支撑件相连（反之亦然）。

还包括若干个温度传感器，所述温度传感器与控制系统相连且温度传感器能对烹饪锅的温度进行测定。

所述加热装置为电加热装置且电加热装置与烹饪锅相连，所述电加热装置与控制系统相连；

或所述加热装置为燃气加热装置，所述燃气加热装置位于烹饪锅下方且燃气加热装置产生的火焰能对烹饪锅内的食物进行加热。

还包括用于向烹饪锅内投放食材或调味料的投料装置。

所述偏心架上设置有通过螺栓或销钉能使偏心架与锅体支撑件保持相对静止的定位孔。该结构中，在偏心架上设置定位孔，通过旋入螺栓或插入销钉能使偏心架与锅体支撑件的位置相对静止，使该设备偏心距固定，进而使设备能适用于偏心距不可调的烹饪环境。

所述偏心架与锅体支撑件之间通过导向装置相连。

所述导向装置包括滑轨和滑块，所述滑轨设置在偏心架上，所述滑块设置在锅体支撑件上；反之亦然；

或所述导向装置包括导向轴、直线轴承，所述导向轴设置在偏心架上，所述直线轴承设置在锅体支撑件上，反之亦然；

或所述导向装置包括导向轴、衬套，所述导向轴设置在偏心架上，所述衬套设置在锅体支撑件上，反之亦然。

所述偏心调节组件还包括与控制系统相连的第二驱动装置，所述第二驱动装置固定设置在锅体支撑件上，所述烹饪锅与第二驱动装置的输出端相连且第二驱动装置能驱动烹饪锅转动。

所述第二驱动装置为电机、气缸或气动马达、液压马达、发动机中的一种。所述第二驱动装置还包括与其传动配合的传动机构。

所述传动机构为齿轮传动机构、带传动机构、链传动机构、气压或液压传动机构、螺旋传动机构、摩擦轮传动机构中的一种或多种。

还包括基座，所述偏心调节组件与基座相连且基座能为偏心调节组件提供支撑，所述基座上还设置有多组用于与偏心调节组件相固定的孔，以便于调节偏心调节组件相对于基座的倾斜角度，此举能更好的避免烹饪锅中的食物向外溢出。

一种烹饪系统，包括控制系统、至少两个前述偏心式自动烹饪设备、转动组件，所述偏心式自动烹饪设备分别设置在转动组件上且转动组件能驱动所述偏心式自动烹饪设备转动或回转以实现位置的变换（当采用多个工位进行工作时，转动组件驱动偏心式自动烹饪设备转动，从而使得偏心式自动烹饪设备在工位之间移动，进而进行相应的操作，如投料、出锅；当采用转动时，可采用类似实施例中的转动机构；当实现回转时，可采用类似旋转火锅所采用的传动机构），所述偏心式自动烹饪设备、转动组件分别与控制系统相连。

所述转动组件包括底座、中心轴、转动支架、基座连接件、第三驱动装置；

所述中心轴与底座相连且底座能为中心轴提供支撑，所述转动支架与中心轴固定连接且中心轴能为转动支架提供支撑，所述基座连接件与转动支架活动连接，所述第三驱动装置设置在转动支架上且转动支架能为第三驱动装置提供支撑，所述第三驱动装置与基座连接件传动连接且第三驱动装置能驱动基座连接件相对转动支架转动；

所述偏心式自动烹饪设备通过基座与基座连接件相连且基座连接件能带动基座绕中心轴转动；

所述第三驱动装置与控制系统相连。

所述转动组件还包括衬套或轴承，所述基座连接件通过衬套或轴承与转动支架相连。

所述偏心式自动烹饪设备的偏心架通过基座与转动组件相连。

所述第三驱动装置可采用与第一驱动装置相同或相似的结构。

还包括用于对金属箔碗进行取放的抓取装置。

针对前述问题，本申请提供一种偏心式自动烹饪设备及采用其的烹饪系统。如前所述，现有的烹饪装置通常采用在锅体内设置搅拌机构，或者通过锅体旋转，实现对食物的翻炒。然而，这些结构均存在一定的缺陷。

在中式烹饪中，尤其是在炒菜过程中，翻炒过程无比重要，在火候控制良好的情况下实现锅内食物受热均匀，调味料混合均匀是完成烹饪的关键。为此，本申请发明人在基于对烹饪过程的理解基础之上，对食物的烹饪运动方式进行了全新的改进，提供一种新的偏心式自动烹饪设备。本申请的偏心式自动烹饪设备通过实现偏心转动、自转及上述运动的叠加，从而能够保证锅内食物充分翻转混合，使锅内食物受热均匀、调味料混合均匀，达到自动化食物烹饪的效果。由于本申请的翻炒动作不同于现有的锅体旋转方式，使得其避免传统转动时，食材容易团聚，受热不均的问题。经实际验证，本申请能够使锅体的运动轨迹变得更丰富，进而提升烹饪效果。

如图1所示，本申请的偏心式自动烹饪设备包括烹饪锅、偏心调节组件、能对烹饪锅内的食物进行加热的加热装置、控制系统。其中，偏心调节组件包括第一驱动装置、偏心架、锅体支撑件、长度调节件，第一驱动装置的输出轴与偏心架相连，偏心架与锅体支撑件之间形成滑动副，长度调节件的两端分别与偏心架、锅体支撑件相连，烹饪锅与锅体支撑件相连，加热装置、第一驱动装置分别与控制系统相连。

该设备的工作原理如下：第一驱动装置作为动力源，用以驱动偏心架转动；偏心架与锅体支撑件之间形成滑动副，使得偏心架在转动的过程中，锅体支撑件能相对偏心架滑动；长度调节件用以调节锅体支撑件相对偏心架的位置，使得锅体支撑件能相对第一驱动装置的转轴偏心转动；烹饪锅与锅体支撑件相连，使得锅体支撑件能带动烹饪锅同步进行偏心运动；配合加热装置，即可使烹饪锅内食物受热均匀、调味料混合均匀，达到自动化食物烹饪的效果。同时，图2给出了图1中偏心式自动烹饪设备的工作状态示意图。

如图3所示，本申请的偏心调节组件还包括第二驱动装置，第二驱动装置固定设置在锅体支撑件上，烹饪锅与第二驱动装置的输出端相连。该结构中，第二驱动装置用于实现烹饪锅的自转，进而实现偏心转动与自转的叠加，进一步丰富烹饪锅内实现翻转形式，达到自动化食物烹饪的效果。

进一步，本申请提供基于前述偏心式自动烹饪设备的烹饪系统。该烹饪系统由至少两个偏心式自动烹饪设备、转动组件相连，通过多个偏心式自动烹饪设备能够实现多项食品的同时翻炒或一个偏心式自动烹饪设备在配料时，另一个可进行翻炒，有效提升烹饪效率。

相较于传统烹饪设备中搅拌装置采用一体式偏心轴设计，本申请采用偏心架与锅体支撑件形成滑动副的分体式设计，其作为一种偏心距可变的烹饪设备，能完成更丰富的偏心翻炒动作。由于烹饪锅在工作中作偏心旋转，烹饪锅的旋转中心线与烹饪锅的中心轴线不共线，食物在烹饪锅内翻炒时将会作上下翻动运动，形成类似传统掂锅的炒菜效果；在加入调味料后，配合加热，最终能达到调味料均匀入味、食材均匀受热的目的。

进一步，本申请采用偏心距可调设计，调节过程为机械自动实现（弹簧、气弹簧）或控制（电动推杆、气缸、油缸、第四驱动装置）实现。本申请通过改变长度调节件的长度，能实现对烹饪锅偏心转动的偏心距的调节，进而丰富烹饪设备的偏心烹饪效果。

需要特别说明的是，当长度调节件采用弹簧或气弹簧时，在静止状态下，烹饪锅的旋转中心线应与烹饪锅的中心轴线不共线，此时烹饪锅相对于旋转中心处于偏心位置，当偏心架开始转动时，其产生的向心力将开始使锅体支撑件克服弹簧的弹力做功，进而使锅体支撑件产生离心运动。即，使偏心距增大，并且根据向心力公式结合本申请的实际情况可知，偏心距的增量与第一驱动装置成正相关关系。进而可得知，通过控制第一驱动装置的转速能调整烹饪锅在偏心转动时的偏心距，进而进一步丰富烹饪的翻炒动作，达到更好的烹饪效果。

本申请的偏心式自动烹饪设备改变了传统烹饪设备通过相应的搅拌机构实现食物翻动的动作模式，对于实现食物的自动化烹饪，缩短烹饪时间，具有显著的进步意义。本申请构思巧妙，设计合理，结构简单，使用方便，能够满足食品快速制作的需求，有效提升烹饪效果，具有较高的应用价值和前景。

附图说明

图1为本申请偏心式自动烹饪设备的静置状态示意图。

图2为图1中偏心式自动烹饪设备的工作状态示意图。

图3为本申请中含第二驱动装置的偏心式自动烹饪设备结构示意图。

图4为实施例1的结构示意图。

图5为图4中局部爆炸示意图。

图6为实施例2的结构示意图。

图7为图6中偏心架与锅体支撑件的主视图。

图8为实施例1中金属箔碗与烹饪锅结合的剖视图。

图9为实施例3的结构简图。

图10为实施例3的产品结构图。

图11为旋转组件的爆炸示意图。

图12为转动支架的结构示意图。

图中标记：1、烹饪锅，2、第一驱动装置，3、偏心架，4、锅体支撑件，5、长度调节件，6、第二驱动装置，7、定位孔，8、弹簧安装槽，9、弹簧，10、固定块，11、滑轨，12、滑块，13、限位块，14、金属箔碗，15、通气孔，21、底座，22、中心轴，23、基座连接件，24、第三驱动装置，25、基座，26、第一齿轮，27、第二齿轮，28、衬套，35、转动支架。

具体实施方式

下面结合附图，对本申请作详细的说明。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

实施例1

如图所示，本实施例的偏心式自动烹饪设备包括烹饪锅、偏心调节组件、能对烹饪锅内的食物进行加热的加热装置、控制系统。

偏心调节组件包括第一驱动装置、偏心架、锅体支撑件、长度调节件，第一驱动装置的输出轴与偏心架相连，偏心架与锅体支撑件之间形成滑动副，长度调节件的两端分别与偏心架、锅体支撑件相连，烹饪锅与锅体支撑件相连且锅体支撑件能带动烹饪锅运动；加热装置、第一驱动装置分别与控制系统相连。

如图5所示，偏心架上设置有滑轨，锅体支撑件上设置有与滑轨相配合的滑块，偏心架与锅体支撑件通过滑轨与滑块的配合构成滑动副。同时，锅体支撑件靠近偏心架的一侧设置有弹簧安装槽，弹簧安装槽为至少一组且相互平行设置。弹簧安装槽内依次设置有弹簧、固定块、弹簧，固定块与偏心架固定相连。该结构中，偏心架与锅体支撑件相接触的部分设置有光滑面，从而使偏心架与锅体支撑件之间形成滑动副，并对锅体支撑件的运动方向进行约束；固定块与偏心架固定相连，及其与弹簧的相互配合，能够对锅体支撑件的运动范围进行约束。本实施例中，弹簧、固定块共同构成长度调节件，通过选择不同的弹簧，及控制第一驱动装置的转速，即可实现对锅体支撑件偏心位置的调节，从而实现不同的偏心转动效果。

本实施例中，第一驱动装置可以采用电机、气缸或气动马达、液压马达或发动机。第一驱动装置还包括与其传动配合的传动机构，传动机构可以为齿轮传动机构、带传动机构、链传动机构、气压或液压传动机构、螺旋传动机构或摩擦轮传动机构。

如图4所示，本实施例的烹饪设备还包括基座，基座由两块相互平行的侧板和一块底板，侧板与底板相连为一体。该结构中，侧板呈三角形，侧板上设置有若干个定位孔。第一驱动装置的底端与基座铰接，第一驱动装置的上端通过定位孔与插销的配合实现定位。通过选择不同的定位孔，即可改变第一驱动装置的偏转角度。

进一步，偏心架上还设置有定位孔，通过旋入螺栓或插入销钉能使偏心架与锅体支撑件的位置相对静止，使该设备偏心距固定，进而使设备能适用于偏心距不可调的烹饪环境。

本实施例中烹饪锅的应用属于常规应用，即其是一种装载食物的炊具。作为优选，如图8所示，本实施例的烹饪机器人还包括设置在烹饪锅内的金属箔碗，金属箔碗外壁与烹饪锅内壁相配合，即烹饪锅作为载体，金属箔碗则用于食物的盛装。烹饪锅底部设置有通气孔，通气孔便于金属箔碗的取出。本实施例中，金属箔碗采用铝箔碗。

进一步，本实施例的加热装置采用电加热装置，电加热装置与控制系统相连；作为一种替换方式，本实施例的加热装置可以采用燃气加热装置，燃气加热装置设置在机架上，燃气加热装置位于烹饪锅下方且燃气加热装置产生的火焰能对烹饪锅内的食物进行加热。

本实施例中还包括若干个温度传感器，温度传感器与控制系统相连，温度传感器用于对烹饪锅的温度进行测定，进而更好地对烹饪温度进行调节。

进一步，本实施还包括用于向烹饪锅内投放食材或调味料的投料装置。

实施例2

如图所示，本实施例的偏心式自动烹饪设备包括烹饪锅、偏心调节组件、能对烹饪锅内的食物进行加热的加热装置、控制系统。

偏心调节组件包括第一驱动装置、偏心架、锅体支撑件、长度调节件、第二驱动装置，第一驱动装置的输出轴与偏心架相连，偏心架与锅体支撑件之间形成滑动副，长度调节件的两端分别与偏心架、锅体支撑件相连，第二驱动装置固定设置在锅体支撑件上，烹饪锅与第二驱动装置的输出端相连，第二驱动装置用于驱动烹饪锅自转；加热装置、第一驱动装置、第二驱动装置分别与控制系统相连。

如图7所示，本实施例的偏心架沿垂直于其轴向的剖面呈凵字型，第二驱动装置位于凵字型偏心架的开口端。偏心架的开口端两侧壁上对称设置有滑轨，滑轨的一端设置有限位块，锅体支撑件上设置有与滑轨相配合的滑块，偏心架与锅体支撑件通过滑轨与滑块的配合构成滑动副。本实施例中，长度调节件采用弹簧，弹簧的两端分别与锅体支撑件、偏心架相连。其中，弹簧能为锅体支撑件提供回复力，限位块能为锅体支撑件的回复位置进行限制。

该结构中，滑轨与滑块的设计能对锅体支撑件的运动方向进行约束；限位块与弹簧的设置能对锅体支撑件的运动范围进行约束。本实施例中，弹簧、限位块共同构成长度调节件，通过选择不同的弹簧，改变限位块的位置，及控制第一驱动装置的转速，即可实现对锅体支撑件偏心位置的调节，从而实现不同的偏心转动效果。

本实施例中，第一驱动装置、第二驱动装置分别可以采用电机、气缸或气动马达、液压马达或发动机。第一驱动装置、第二驱动装置还包括与其传动配合的传动机构，传动机构可以为齿轮传动机构、带传动机构、链传动机构、气压或液压传动机构、螺旋传动机构或摩擦轮传动机构。

进一步，本实施例的加热装置采用电加热装置，电加热装置与控制系统相连；作为一种替换方式，本实施例的加热装置可以采用燃气加热装置，燃气加热装置设置在机架上，燃气加热装置位于烹饪锅下方且燃气加热装置产生的火焰能对烹饪锅内的食物进行加热。

本实施例中还包括若干个温度传感器，温度传感器与控制系统相连，温度传感器用于对烹饪锅的温度进行测定，进而更好地对烹饪温度进行调节。

进一步，本实施还包括用于向烹饪锅内投放食材或调味料的投料装置。

经实践证明，本实施例通过两组传动机构能够实现烹饪锅自转及偏心转动，并且能通过自动化程序控制其启停、转速、方向等，不断优化不同菜品的翻炒过程，进而保证锅内食物充分翻转混合，从而实现锅内食物受热均匀、调味料混合均匀，达到食物烹饪至最佳效果。

进一步，本实施例的烹饪设备还包括基座，偏心调节组件与基座相连，通过基座能为偏心调节组件提供支撑。

实施例3

本实施例提供一种烹饪系统，其包括控制系统、两个偏心式自动烹饪设备、转动组件，偏心式自动烹饪设备、转动组件分别与控制系统相连。本实施例中，采用两个工位进行工作，转动组件驱动偏心式自动烹饪设备转动，从而使得偏心式自动烹饪设备在工位之间变换，进而进行相应的操作，如投料、出锅。

转动组件包括底座、中心轴、转动支架、基座连接件、第三驱动装置、第一齿轮、第二齿轮。其中，中心轴与底座相连，转动支架与中心轴固定连接且中心轴能为转动支架提供支撑；基座连接件与转动支架活动连接，第一齿轮与基座连接件相连且第一齿轮能带动基座连接件相对转动支架转动；第三驱动装置设置在转动支架上，转动支架能为第三驱动装置提供支撑，第二齿轮设置在第三驱动装置的输出轴上，第二齿轮与第一齿轮相啮合形成传动副且第三驱动装置依次通过第二齿轮、第一齿轮能带动基座连接件相对转动支架转动，基座与基座连接件相连，偏心式自动烹饪设备的偏心架通过基座与转动组件相连，第三驱动装置与控制系统相连。作为一种替换方式，本实施例的齿轮传动方式，也可修改为带传动机构、链传动机构、气压或液压传动机构、螺旋传动机构、摩擦轮传动机构中的一种或多种。作为优选，基座连接件与转动支架之间还设置有衬套，使其能更规范的运动。

本实施例中的偏心式自动烹饪设备可以采用实施例1或实施例2中的偏心式自动烹饪设备，偏心式自动烹饪设备的机架通过基座与转动组件相连，第三驱动装置可采用与第一驱动装置相同或相似的结构。

进一步，本实施例的烹饪系统还可以包括用于向烹饪锅内投放食材或调味料的投料装置。

再进一步，本实施例的烹饪系统还可以包括用于对金属箔碗进行取放的抓取装置。

进一步，在有连续烹饪需求时，可采用两个及以上偏心式自动烹饪设备全程无间歇烹饪，通过转动组件的运动，实现不同偏心式自动烹饪设备的反复投料、烹饪过程，大幅提高烹饪效率。同时，基于金属箔碗的设置，在烹饪完成后，可直接将金属箔碗和食物一并取出，减少了对烹饪锅的清洗环节，使其能在装载新的金属箔碗后立即进行下一次的烹饪，大幅提升烹饪效率。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。