一种炒菜系统

技术领域

本发明属于自动炒菜系统技术领域，特别涉及一种炒菜系统。

背景技术

随着工业化发展，多人份的团餐是企业必备的后勤版块，如何代替人力并给团餐炒制赋予智能和数字化一直是大家研究的课题。最初出现一些单机版的炒菜锅，通过人工添加调料和食材，并通过人力进行熟菜的入盆动作，单次炒菜重量小了不能满足大量人群同时用餐的菜量需求，单次炒菜重量小了，人力无法承受菜品重量，加大了食堂工作人员的工作强度。后面食堂的大锅菜炒制增加一些辅助设备进行菜品在炒制时的辅助，这时出现一个问题，普通人不熟悉烹饪技艺，厨师不熟悉辅助设备的运作，同时厨师也不适合参与繁重的体力劳动；对团餐食堂的人员要求越来越高；炒菜环境高湿高热，且气味很大，容易导致操作人员的注意力不集中，对各种调味品的多少和放入时机，以及先后顺序造成不准确的操作，从而影响菜品的口感。

如何给团餐赋予智能化，将操作者从炒锅房艰苦的环境中解放出来，又使得炒菜的各个流程节点精准的运行，同时将炒菜过程流程化标准化是一个需要解决的课题。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种自动取料、炒菜和出餐的炒菜系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种炒菜系统，包括智能库、工业机器人和炒菜锅，智能库包括用于放置盛装原料的料盆的原料库位、用于放置空盆的空盆库和出入交换库；所述炒菜锅包括机座，机座上两侧设置有支撑臂，两个支撑臂之间转动连接有锅座，锅座内安装有翻炒驱动机构，翻炒驱动机构的两个输出端分别连接有锅筒和翻炒机构，锅筒转动连接于锅座内，翻炒机构位于锅筒内，锅座内安装有用于对锅筒加热的加热机构；所述机座上分别设置有倒菜口和清洗槽，倒菜口位于锅座下方，清洗槽位于锅座后侧，机座上安装有用于驱动锅座倾转的翻转驱动机构。

炒菜时，工业机器人将原料库的料盆移动后倒入炒菜锅的锅筒内，炒菜对对菜品进行自动炒制。炒菜完成后，工业机器人抓取空盆库的空盆到炒菜锅的倒菜口，翻转驱动机构驱动锅筒翻转并将成品菜放倒入菜盆内，工业机器人再将盛好菜的菜盆转移到出入交换库。整个过程，机器完全替代人工繁重的搬运工作和炒菜工作，实现炒菜流程的自动化和机械化。

翻炒驱动机构分别驱动锅筒和翻炒机构以相反的方向转动，加热机构对锅筒进行加热，则锅筒内的菜品能均匀翻炒。翻转驱动机构能将锅座翻转到朝向倒菜口的角度，以将炒制好的菜品倒入菜盆内。翻转驱动机构还能将锅座翻转到朝向清洗槽的角度，以方便对锅筒进行自动清洗。通过驱动锅筒倾转来倒菜或清洗，避免了人工操作不便的问题；并且清洗时无需等待锅筒冷却，可减少锅筒热量散失。

作为本发明的优选方案，所述出入交换库内安装有秤重装置。原料入库时，装有原料的菜盆先送入出入交换库，称重装置对菜盆称重后，由工业机器人转移到原料库。菜品炒制好后，装有成品菜的菜盆被工业机器人转移到出入交换库，由称重装置对菜盆称重后，出餐。秤重装置测量菜品原料和成品菜的重量信息，可以十分精准的掌握菜品的口味信息，实现炒菜流程的数字化。

作为本发明的优选方案，所述翻转驱动机构包括翻转电机，翻转电机的输出端连接有翻转减速器，翻转电机和翻转减速器安装于机座内，翻转减速器的输出端连接有翻转主动链轮，其中一个支撑臂与锅座的转动轴上安装有翻转从动链轮，翻转主动链轮与翻转从动链轮之间传动连接有翻转链条。翻转电机驱动翻转减速器动作，翻转减速器驱动翻转主动链轮转动，翻转主动链轮通过翻转链条驱动翻转从动链轮转动，翻转从动链轮带动其中一个支撑臂与锅座之间的转动轴转动，锅座随之倾转。通过控制翻转电机动作，可将锅座翻转到确定的角度。

作为本发明的优选方案，所述锅座与其中一个支撑臂之间的转动轴上安装有位置块，支撑臂上分别安装有对应于锅座转动到倒菜口方向的倒菜位置挡块和对应于锅座转动到清洗槽方向的清洗位置挡块。倒菜位置挡块处还设置倒菜位置传感器，清洗位置挡块处设置清洗位置传感器，倒菜位置传感器和清洗位置传感器均与翻转驱动机构电连接。当位置块接触倒菜位置挡块时，锅筒无法继续转动，并且倒菜位置传感器发送信号使翻转驱动机构停机。当位置块接触清洗位置挡块时，锅筒无法继续转动，并且清洗位置传感器发送信号使翻转驱动机构停机。因此，锅筒的倒菜位置和清洗位置可精确控制，保证倒菜和清洗可靠进行。

作为本发明的优选方案，所述翻炒驱动机构包括翻炒电机，翻炒电机的输出端连接有翻炒减速器，翻炒电机和翻炒减速器安装于锅座内，翻炒减速器的输出端连接有翻炒主动链轮，翻炒机构的转动轴上连接有翻炒从动链轮，翻炒主动链轮与翻炒从动链轮之间传动连接有翻炒链条。翻炒电机驱动翻炒加速器动作，翻炒减速器驱动翻炒主动链轮转动，翻转主动链轮通过翻炒链条驱动翻炒从动链轮转动，翻炒从动链轮带动翻炒机构的转动轴转动，从而分别驱动翻炒机构和锅筒转动。

作为本发明的优选方案，所述锅座内安装有支座，翻炒机构的转动轴与支座转动连接，翻炒机构的转动轴上安装有中心齿轮，中心齿轮外套设有齿圈，中心齿轮与齿圈之间传动连接有若干行星齿轮，齿圈与锅筒连接，齿圈与支座转动连接。翻炒驱动机构驱动转动轴转动时，转动轴上的中心齿轮驱动行星齿轮转动，行星齿轮驱动齿圈转动。齿圈与中心齿轮反向转动，则锅筒与翻炒机构反向转动，翻炒机构相对于锅筒的翻炒速度翻倍，可实现大火快翻的炒菜效果。

作为本发明的优选方案，所述翻炒机构包括连接于翻炒驱动机构的输出端的连接头，连接头上连接有若干翻炒杆，翻炒杆的另一端连接有搅拌刀。连接头带动若干翻炒杆转动，则若干搅拌刀对锅筒内的菜品进行均匀翻炒。

作为本发明的优选方案，所述锅筒外壁上设置有磁阻部件，加热机构包括连接于锅座内电磁涡流线圈，电磁涡流线圈靠近锅筒设置。电磁涡流线圈与锅筒上的磁阻部件作用，对锅筒进行均匀加热。电磁涡流线圈与锅筒分离，从而采用非接触加热方式，可使热效率更高，且各部件检修更加方便。

作为本发明的优选方案，所述清洗槽上安装有清洗架，清洗架上安装有清洗喷头。当锅座转动到朝向清洗槽时，清洗架上的清洗喷头对锅筒进行冲洗，提高了锅筒清洗效率。

作为本发明的优选方案，所述智能库内还放置有调料盒。在炒菜过程中，工业机器人将调料盒转移到锅筒处，并将一定量的调料倒入锅筒内，实现炒制过程自动添加调料。

本发明的有益效果为：

1.本发明的工业机器人将原料库的料盆移动后倒入炒菜锅的锅筒内，炒菜对对菜品进行自动炒制。炒菜完成后，工业机器人抓取空盆库的空盆到炒菜锅的倒菜口，翻转驱动机构驱动锅筒翻转并将成品菜放倒入菜盆内，工业机器人再将盛好菜的菜盆转移到出入交换库。整个过程，机器完全替代人工繁重的搬运工作和炒菜工作，实现炒菜流程的自动化和机械化。

2.本发明的翻转驱动机构能将锅座翻转到朝向倒菜口的角度，以将炒制好的菜品倒入菜盆内。翻转驱动机构还能将锅座翻转到朝向清洗槽的角度，以方便对锅筒进行自动清洗。通过驱动锅筒倾转来倒菜或清洗，避免了人工操作不便的问题；并且清洗时无需等待锅筒冷却，可减少锅筒热量散失。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是智能库的结构示意图；

图3是炒菜锅的结构示意图；

图4是其中一个支撑臂的内部结构图；

图5是另一个支撑臂的内部结构图；

图6是锅座的部分结构图；

图7是锅筒的结构示意图；

图8是翻炒机构的结构示意图；

图9翻炒驱动机构的部分结构图。。

图中：1-智能库；2-工业机器人；3-炒菜锅；11-原料库位；12-空盆库；13-出入交换库；14-调料盒；31-机座；32-支撑臂；33-锅座；34-翻炒驱动机构；35-锅筒；36-翻炒机构；37-加热机构；38-清洗槽；39-翻转驱动机构；311-倒菜口；321-位置块；322-倒菜位置挡块；323-清洗位置挡块；324-倒菜位置传感器；325-清洗位置传感器；326-加油管；331-支座；332-散热风扇；341-翻炒电机；342-翻炒减速器；343-翻炒主动链轮；344-翻炒从动链轮；345-翻炒链条；346-中心齿轮；347-齿圈；348-行星齿轮；361-连接头；362-翻炒杆；363-搅拌刀；371-电磁涡流线圈；381-清洗架；382-清洗喷头；383-出水口；391-翻转电机；392-翻转减速器；393-翻转主动链轮；394-翻转从动链轮；395-翻转链条。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1～图3所示，本实施例的炒菜系统，包括智能库1、工业机器人2和炒菜锅3，智能库1包括用于放置盛装原料的料盆的原料库位11、用于放置空盆的空盆库12和出入交换库13；所述炒菜锅3包括机座31，机座31上两侧设置有支撑臂32，两个支撑臂32之间转动连接有锅座33，锅座33内安装有翻炒驱动机构34，翻炒驱动机构34的两个输出端分别连接有锅筒35和翻炒机构36，锅筒35转动连接于锅座33内，翻炒机构36位于锅筒35内，锅座33内安装有用于对锅筒35加热的加热机构37；所述机座31上分别设置有倒菜口311和清洗槽38，倒菜口311位于锅座33下方，清洗槽38位于锅座33后侧，机座31上安装有用于驱动锅座33倾转的翻转驱动机构39。

炒菜时，工业机器人2将原料库的料盆移动后倒入炒菜锅3的锅筒35内，炒菜对对菜品进行自动炒制。炒菜完成后，工业机器人2抓取空盆库12的空盆到炒菜锅3的倒菜口311，翻转驱动机构39驱动锅筒35翻转并将成品菜放倒入菜盆内，工业机器人2再将盛好菜的菜盆转移到出入交换库13。整个过程，机器完全替代人工繁重的搬运工作和炒菜工作，实现炒菜流程的自动化和机械化。

翻炒驱动机构34分别驱动锅筒35和翻炒机构36以相反的方向转动，加热机构37对锅筒35进行加热，则锅筒35内的菜品能均匀翻炒。翻转驱动机构39能将锅座33翻转到朝向倒菜口311的角度，以将炒制好的菜品倒入菜盆内。翻转驱动机构39还能将锅座33翻转到朝向清洗槽38的角度，以方便对锅筒35进行自动清洗。通过驱动锅筒35倾转来倒菜或清洗，避免了人工操作不便的问题；并且清洗时无需等待锅筒35冷却，可减少锅筒35热量散失。

更进一步，所述出入交换库13内安装有秤重装置。原料入库时，装有原料的菜盆先送入出入交换库13，称重装置对菜盆称重后，由工业机器人2转移到原料库。菜品炒制好后，装有成品菜的菜盆被工业机器人2转移到出入交换库13，由称重装置对菜盆称重后，出餐。秤重装置测量菜品原料和成品菜的重量信息，可以十分精准的掌握菜品的口味信息，实现炒菜流程的数字化。

具体地，如图4所示，所述翻转驱动机构39包括翻转电机391，翻转电机391的输出端连接有翻转减速器392，翻转电机391和翻转减速器392安装于机座31内，翻转减速器392的输出端连接有翻转主动链轮393，其中一个支撑臂32与锅座33的转动轴上安装有翻转从动链轮394，翻转主动链轮393与翻转从动链轮394之间传动连接有翻转链条395。翻转电机391驱动翻转减速器392动作，翻转减速器392驱动翻转主动链轮393转动，翻转主动链轮393通过翻转链条395驱动翻转从动链轮394转动，翻转从动链轮394带动其中一个支撑臂32与锅座33之间的转动轴转动，锅座33随之倾转。通过控制翻转电机391动作，可将锅座33翻转到确定的角度。

如图5所示，为了方便定位，所述锅座33与其中一个支撑臂32之间的转动轴上安装有位置块321，支撑臂32上分别安装有对应于锅座33转动到倒菜口311方向的倒菜位置挡块322和对应于锅座33转动到清洗槽38方向的清洗位置挡块323。倒菜位置挡块322处还设置倒菜位置传感器324，清洗位置挡块323处设置清洗位置传感器325，倒菜位置传感器324和清洗位置传感器325均与翻转驱动机构39电连接。当位置块321接触倒菜位置挡块322时，锅筒35无法继续转动，并且倒菜位置传感器324发送信号使翻转驱动机构39停机。当位置块321接触清洗位置挡块323时，锅筒35无法继续转动，并且清洗位置传感器325发送信号使翻转驱动机构39停机。因此，锅筒35的倒菜位置和清洗位置可精确控制，保证倒菜和清洗可靠进行。

具体地，如图6所示，所述翻炒驱动机构34包括翻炒电机341，翻炒电机341的输出端连接有翻炒减速器342，翻炒电机341和翻炒减速器342安装于锅座33内，翻炒减速器342的输出端连接有翻炒主动链轮343，翻炒机构36的转动轴上连接有翻炒从动链轮344，翻炒主动链轮343与翻炒从动链轮344之间传动连接有翻炒链条345。翻炒电机341驱动翻炒加速器动作，翻炒减速器342驱动翻炒主动链轮343转动，翻转主动链轮393通过翻炒链条345驱动翻炒从动链轮344转动，翻炒从动链轮344带动翻炒机构36的转动轴转动，从而分别驱动翻炒机构36和锅筒35转动。

如图7和图9所示，所述锅座33内安装有支座331，翻炒机构36的转动轴与支座331转动连接，翻炒机构36的转动轴上安装有中心齿轮346，中心齿轮346外套设有齿圈347，中心齿轮346与齿圈347之间传动连接有若干行星齿轮348，齿圈347与锅筒35连接，齿圈347与支座331转动连接。翻炒驱动机构34驱动转动轴转动时，转动轴上的中心齿轮346驱动行星齿轮348转动，行星齿轮348驱动齿圈347转动。齿圈347与中心齿轮346反向转动，则锅筒35与翻炒机构36反向转动，翻炒机构36相对于锅筒35的翻炒速度翻倍，可实现大火快翻的炒菜效果。

如图8所示，所述翻炒机构36包括连接于翻炒驱动机构34的输出端的连接头361，连接头361上连接有若干翻炒杆362，翻炒杆362的另一端连接有搅拌刀363。连接头361带动若干翻炒杆362转动，则若干搅拌刀363对锅筒35内的菜品进行均匀翻炒。

如图6所示，所述锅筒35外壁上设置有磁阻部件，加热机构37包括连接于锅座33内电磁涡流线圈371，电磁涡流线圈371靠近锅筒35设置。电磁涡流线圈371与锅筒35上的磁阻部件作用，对锅筒35进行均匀加热。电磁涡流线圈371与锅筒35分离，从而采用非接触加热方式，可使热效率更高，且各部件检修更加方便。

如图5所示，所述清洗槽38上安装有清洗架381，清洗架381上安装有清洗喷头382。当锅座33转动到朝向清洗槽38时，清洗架381上的清洗喷头382对锅筒35进行冲洗，提高了锅筒35清洗效率。

如图3所示，其中一个支撑臂32上安装有加油管326，加油管326的出口伸到锅筒35上方。在炒菜前或炒菜过程中，可通过加油管326向锅筒35内添加油，操作方便。

如图2所示，所述智能库1内还放置有调料盒14。在炒菜过程中，工业机器人2将调料盒14转移到锅筒35处，并将一定量的调料倒入锅筒35内，实现炒制过程自动添加调料。

工控上位机接收订单指令并分解成各对应功能模块的运行流程顺序，电气通讯连接将指令传递到炒菜锅3和工业机器人2的对应控制组件上。工控一体机与炒菜锅3的控制组件进行了电气通讯连接，可以将炒菜的整个流程集中到终端设备，为炒菜流程的可视化提供技术支撑。工控上位机可连接多台炒菜锅3和多台工业机器人2，为炒菜的规模拓展和不同客户的场景结合提供技术支撑。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。