一种智能炒菜机器人

技术领域

本发明涉及自动化装置，确切地说是一种智能炒菜机器人。

背景技术

现有的智能炒菜机器人很多采用现在的炒菜机器人一般只包括锅体的自动翻炒机构和自动加热机构，菜品原料的投放大多还需要人工完成，不能实现全自动化操作，或虽然设置有投料机构，但在炒制每一道菜品前，均需要人工将菜品所需原料放入对应的料盒内，且投料机构的结构复杂，操作繁琐，投料效率低；原料运输装置多采用传送带带着原料移动，而采用投料腔，推板将原料推入炒菜锅中。结构上该炒菜机器人能按照指定程序投放原料，但其完成每道菜的工序中都需有人工添加材料甚至人工取出投料盒环节。在结构上，为实现接收与投放，其需要的感应或控制装置数量一般多于2个。在工作流程上，当炒菜机器人运用于餐厅等服务业时，机器人的数量一旦增多，从效率上看，难以满足高效的供应需求；从人力资源上看，需要的人工也更多。

而为了提升效率和减少人工操作放拿原料盒子的问题现有技术多采用替换掉原料盒采用分批传送带运输，推板推入菜品的机械结构，但其忽略了传送带变速不准确，传送带寿命较短，不适用受易燃的炒菜环节，且传动效率低，其次，传送带与推板的结合虽然提高了效率，但却忽视存在着投料腔清洗繁琐，多次使用菜品串味等问题，每做完一道菜就清洗一次反而加大了工作量，降低了工作效率，目前市场上的大部分炒菜机器人缺少炒菜锅的自动清洗装置，完成一次炒菜后，需要将炒菜锅拆卸进行清洗，操作繁琐，难以满足人们的需要。

如专利CN202122137993.5,该机器包括机架，设于所述机架前侧的导料筒和自动翻炒炒锅，以及设于所述机架后侧的投料机构；其中，所述导料筒设于所述自动翻炒炒锅的正上方并与其连通；所述投料机构包括多个投料腔，其沿所述机架的宽度方向依次设置，所述多个投料腔能在第一驱动组件的作用下沿所述机架的宽度方向移动；推板，其设于所述多个投料腔的后侧，所述推板能在第二驱动组件的作用下沿所述机架的长度方向移动，将对应投料腔内的菜品原料推入所述导料筒内。存在着多次不同类型菜品制作，串味问题严重，只适合的单一菜品制作，缺少炒菜锅清洗结构，清洗麻烦效率低问题，其他技术如专利CN201721450990.4所设计的炒菜机的上料位置控制装置、炒菜机的上料装置及炒菜机也存在着只设计一个加料仓，接收所有菜品，若不及时清洗，不同菜品串味问题不能解决，同时若一道菜品制作过程中因为不同菜品的烹饪加热所需时间也是不同，只设计一个加料仓承装所有材料可能会导致下种原料携带本该倾倒入炒菜锅内的原料，这就会导致，一些没按顺序加入的原料烹饪不充分，不仅影响口味，加热烹饪不完全还存在健康问题。

以上机器设计多采用与机身固定的上料机构设计，但如此设计的机器若不及时清理杀菌，持续使用可能因为原料残渣的遗留造成细菌，病虫的滋生，对食用人的健康不利，而我们设计的的机器采用单一原料盒单一盛放原料的设计，使用一次后收集进行集中清理，就可避免此类问题的产生。

根据上述问题发现有必要提供一种技术手段以解决上述缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种智能炒菜机器人，该炒菜机器人通过自动完成原料运输、烹饪、成品菜肴的装盘及完成炒菜锅的清洗，可以完成不同类型菜品制作，且不会串味。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术手段：

一种智能炒菜机器人，包括机架及设置在机架上的原料运输机构、原料倾倒机构、自动炒菜机构和自动清洗机构；

所述的原料运输机构包括滑台连接座、滑台模组、固定构件、原料盒、支持板、电磁铁、电磁铁支撑杆、滑台模组步进电机、铁片、固定槽孔；滑台模组通过两个滑台连接座固定在机架上，固定构件与滑台模组的滑台固定连接，滑台模组步进电机驱动滑台运动，固定构件上设有等距间隔设置的电磁铁支撑杆，电磁铁支撑杆的一端与固定构件连接，在电磁铁支撑杆的另一端安装有圆柱体型的电磁铁，支持板分为左右两个且平行间隔设置，两个支持板相对的内侧面均设有限位板、导轨板，两个导轨板中间设有间隔作为输送通道，电磁铁设置在输送通道中由电磁铁支撑杆带动左右移动，两个导轨板上表面的高度高于电磁铁上表面的高度，限位板设置在导轨板的外侧，两个限位板对输送中的原料盒限位；原料盒的底部设有铁片与电磁铁配合；原料运输机构的输送出料端处设有原料倾倒机构；

所述的原料倾倒机构包括滑台模组、电磁铁支撑杆、电磁铁、倾倒机构电机、固定座、倾倒机构轴承、梅花连轴器；原料倾倒机构的滑台模组、电磁铁支撑杆、电磁铁的设置与原料运输机构中的滑台模组、电磁铁支撑杆、电磁铁的设置相近，电磁铁支撑杆的一端设置电磁铁，通过滑台模组驱动电磁铁支撑杆运动；不同之处在于，电磁铁支撑杆只设置一个，电磁铁支撑杆的另一端和倾倒机构电机的轴通过梅花连轴器进行连接；原料倾倒机构的输送出料端的下方设有自动炒菜机构；工作时，滑台模组上的电磁铁支撑杆受驱动移动到刚好被输送到与原料倾倒机构最接近的一个原料盒下，电磁铁通电吸附原料盒，滑台模组的滑台移动将电磁铁支撑杆连同原料盒移动到自动炒菜锅的上部，倾倒机构电机通电旋转最终将原料倾倒入自动炒菜锅中，倾倒机构电机工作时，设置减速机减慢其转速，提高其工作的稳定性。

所述自动炒菜机构包括自动炒菜锅、翻炒电机及倾倒用电机，自动炒菜锅为电磁炒锅，自动炒菜锅体底部设置通过转轴设置的翻炒板，自动炒菜锅下方设置翻炒电机，转轴穿过锅底的密封轴承与翻炒电机的驱动端连接，翻炒电机在炒菜过程中驱动自动炒菜锅底部的翻炒板旋转，使被炒菜品与锅形成相对运动；倾倒用电机在炒菜过程中使自动炒菜锅倾斜30º-50 º的角度后保持倾斜角度不变并在炒制完成后驱动自动炒菜锅翻转，使锅内的菜品出锅；

所述的自动清洗机构设置在自动炒菜机构下方，自动清洗机构包括集水槽、清洗水枪，集水槽的下部连接排水管，给水管，集水槽的一侧顶部处设置清洗水枪，清洗水枪下端的吸水端与给水管相连；菜品出锅后，倾倒用电机驱动自动炒菜锅的锅口转向集水槽由清洗水枪进行冲洗。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

第一：所述滑台模组采用同步带导轨模组，本机器工作时该滑台模组的滑台为左右往复运动，每次的移动距离为相邻的两个电磁铁之间的距离，启动机器后电磁铁开始工作给上方原料盒吸引力，原料盒随电磁铁移动，当移动到两个电磁铁之间的距离的目标位置时，电磁铁断电磁力消失，滑台向返回原来的初始位置，原料盒均被向下一工序移动了相同的距离，重复上述工作即可实现不断的输送原料。本发明的间断式运输设计节省了空间通过一个滑台模组就完成了原料盒的持续运输。

第二：支持板的设置，起到三个作用，作用一是通过导轨板对输送的原料盒的盒底进行支撑，提高输送的稳定性；作用二是输送过程中，当电磁铁断电磁力消失时，导轨板起到隔开原料盒与电磁铁的作用，使断电的电磁铁不会接触原料盒,防止断电后的电磁铁向回运动复位的过程中使原料盒被拖行变位，影响输送；作用三是在输送过程中通过限位板还对原料盒进行限位，防止其走偏，提高输送的准确性。

第三：通过设置翻炒电机及倾倒用电机，利用两个电机工作配合，完成翻炒，利用倾倒用电机工作在翻炒完成后将菜品倒出；另外，在清洗自动炒菜锅时，倾倒用电机还用于调节自动炒菜锅的角度，方便清洗。

第四：通过设置自动清洗机构，且自动清洗机构设置在自动炒菜机构下方，通过清洗水枪对自动炒菜锅进行喷洗，喷洗后的水向流入集水槽收集。

进一步的优选技术方案如下：

所述的原料盒水平方向上的截面为正方形状或圆状，上大下小；顶部部分设计凸出的檐结构，截面为正方形，其底面和侧面均设计了棱角处圆角结构，便于倒净里面的原料；在原料盒的底部的中心位置，安装有铁片，原料盒的尺寸小于两个限位板之间的宽度，限位板的高度小于原料盒的高度。

所述的自动炒菜机构还包括同步轮、炒菜机构减速箱、炒菜锅减速箱、上同步轮、炒菜机构轴承、转轴、炒锅座板、转轴连接板；自动炒菜锅内的底部中心位置设置有翻炒板，自动炒菜锅外设有锅体壳，锅体壳内设置炒锅，锅体壳、炒锅之间设置转动间隙，锅体壳设置驱动轴孔，驱动轴孔处设置耐高温的密封轴承，翻炒电机与锅体壳连接固定在一起，翻炒电机通过驱动轴、锥齿轮组与炒锅固定连接，翻炒电机驱动炒锅、翻炒板以驱动轴为转轴旋转，炒锅、翻炒板固定在驱动轴上，自动炒菜锅两侧对称设置有两个水平的旋轴，两个转轴均通过炒锅座板、炒菜机构轴承连接设置在机架上，其中一个转轴上设有上同步轮，转轴通过键槽安装上同步轮，上同步轮下侧机架上固定下同步轮、自动炒菜锅倾倒用电机和炒菜锅减速箱，自动炒菜锅倾倒用电机通过炒菜锅减速箱驱动下同步轮，下同步轮通过皮带或链条传动带动上同步轮，使自动炒菜锅翻转使锅内的菜品出锅。

通过设置上同步轮、下同步轮，两者配合工作进行传动。锅体壳一方面用其作为其他部件的连接设置基础。锅体壳与炒锅之间设置转动间隙，炒锅在工作时由翻炒电机驱动转动，翻炒板随着锅体一起转动，为使炒锅内对菜加热均匀，所以炒菜前需要利用倾倒用电机将自动炒菜锅倾斜30º-50º的角度，再利用翻炒电机驱动炒锅转动，转动过程中菜品会在炒锅底的转动中被带向高处、滑落，再带向高处、再滑落，周而复始，直到菜品炒好；且为进一步提高翻炒效果，自动炒菜锅内炒锅的底部中心位置设置有翻炒板，翻炒板进一步提高菜品的翻炒的均匀度。

所述的自动清洗机构还设有电热水器；清洗水枪下端的吸水端通过给水管与电热水器相连。

通过设置电热水器可以利用其在较低的温度时工作对冲洗水进行加热，提高冲洗效果，有效去残留、去味。

自动清洗机构还设有外壳，外壳内的顶部设置集水槽、水槽挡板，水槽挡板在集水槽不工作时盖住集水槽。

通过设置外壳，便于安装集水槽；通过设置水槽挡板，一是可以在不用时起到盖子的作用，二是可以利用其作为支撑台放置盘子，用于炒好的菜品的承接。为便于放置盘子，防止装菜品时滑脱，水槽挡板的上表面处设有一放置槽，旋转槽的深度小于盘子的高度，对盘子底部进行限位，且不影响盘子取放。

附图说明

图1是本发明的炒菜机器人的立体图。

图2是本发明的炒菜机器人原料运输机构的示意图。

图3是本发明的炒菜机器人原料运输机构的另一示意图。

图4是图3中的金属支撑板立体示意图。

图5是图3中原料盒子的立体图。

图6是本发明的炒菜机器人的原料倾倒机构的示意图。

图7是本发明的炒菜机器人的自动炒菜锅机构的示意图。

图8是本发明的炒菜机器人的炒菜锅自动清洗结构的俯视示意图。

图9是本发明的炒菜机器人的炒菜锅自动清洗结构的主视图。

图10是本发明的铝合金框架的立体图。

图11是本发明的水槽挡板的结构示意图。

图12是本发明的自动炒菜锅的结构示意图。

附图标记说明：

1－原料运输机构；101－滑台连接座；102－滑台模组；103－固定构件；104－原料盒；105-支持板；106-电磁铁；107-电磁铁支撑杆；108-滑台模组步进电机；109-铁片；110-固定槽孔；

2－原料倾倒机构； 201-倾倒机构步进电机；202-固定座；203-倾倒机构轴承；204-梅花连轴器；

3－自动炒菜机构；301-下同步轮；302-炒菜机构减速箱；303-倾倒用电机；304-炒菜锅减速箱；305-上同步轮；306-炒菜机构轴承；307-转轴；308-自动炒菜锅；309-炒锅连接板；310-翻炒电机；311-转轴连接板；

4－自动清洗机构； 401-集水槽；402-清洗水枪；403-外壳；404-加压泵；405-水槽挡板；

5－铝合金框架。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

结合图1可知，本发明的一种智能炒菜机器人，其由机架及设置在机架上的原料运输机构1、原料倾倒机构2、自动炒菜机构3和自动清洗机构4组成。

结合图10可知，机架5由铝合金材料6搭建而成，作为其他部件的安装基础。

结合图1-图5可知，原料运输机构1由滑台连接座101、滑台模组102、固定构件103、原料盒104、支持板105、电磁铁106、电磁铁支撑杆107、滑台模组步进电机108、铁片109、固定槽孔110组成。

滑台模组102通过两个滑台连接座101固定在机架上，滑台连接座101呈现倒置的“Π”状，其中竖直两板之间宽度同滑台模组102的宽度相同，滑台模组102安装在滑台连接座101中，滑台连接座101水平板上有四个孔，方便滑台模组102与机架的固定，滑台连接座101设有水平的两个通孔用于和滑台模组102的固定；所述滑台模组102采用同步带导轨模组，本机器工作时该滑台模组102的滑台左右往复运动带动固定构件103运动，固定构件103带动电磁铁支架运动，每次移动距离为电磁铁支架上两电磁铁106之间的距离。启动机器后所述电磁铁106开始工作给上方原料盒104吸引力，原料盒104随电磁铁106向原料倾倒机构2方向移动，当移动一个工作单位后电磁铁106断电，电磁铁106的磁力消失，原料盒104由支持板105支持，滑台向后退一个工作单位返回原来位置；原料运输机构重复上述工作，完成原料向下一工序的运输。

电磁铁支架由固定构件103、电磁铁支撑杆107和电磁铁106组成；固定构件103比滑台模组102长一些的长方体状，固定构件103的顶部和底部中间位置设计有多个孔结构用于与滑台模组102的连接，水平方向上等距设有五个孔用于和电磁铁支撑杆107配合，而对应水平孔的垂直方向设置一些直径略小的孔，电磁铁支撑杆107的直径方向上有着和小孔直径相同的通孔用于电磁铁支撑杆107的固定；在电磁铁支撑杆107的另一端安装有圆柱体型的电磁铁106。

支持板105分为左右两个且平行间隔设置，两个支持板105相对的内侧面均设有限位板、导轨板，两个导轨板中间设有间隔作为输送通道，电磁铁106设置在输送通道中由电磁铁支撑杆107带动左右移动，两个导轨板上表面的高度高于电磁铁106上表面的高度，限位板设置在导轨板的外侧，两个限位板对输送中的原料盒104限位。

原料盒104材质为可食用级塑料，水平方向上的截面为正方形状或圆状，上大下小；顶部部分设计凸出的檐结构，底部和侧面均设计了圆角结构，在原料盒104的底部，安装有铁片109，原料盒104的尺寸小于两个限位板之间的宽度，限位板的高度小于原料盒104的高度，便于观察原料盒104运输情况。

支持板105可以采用整体成型的方式由金属板折弯加工。

支持板105的底部通过固定槽孔110与机架5螺栓固定。

结合图1、图6可知，原料倾倒机构2由滑台模组、电磁铁支撑杆、电磁铁、倾倒机构电机201、固定座202、倾倒机构轴承203、梅花连轴器204组成；其滑台模组、电磁铁支撑杆、电磁铁的设置与原料运输机构1中的滑台模组、电磁铁支撑杆、电磁铁的设置相近，电磁铁支撑杆的一端设置电磁铁，通过滑台模组驱动电磁铁支撑杆运动；不同之处在于，电磁铁支撑杆只设置一个，电磁铁支撑杆的另一端和倾倒机构电机201的轴通过梅花连轴器204进行连接。工作时，滑台模组102上的电磁铁支撑杆受驱动移动到刚好被输送到与原料倾倒机构2最接近的一个原料盒104下，电磁铁106通电吸附原料盒104，滑台模组的滑台移动将电磁铁支撑杆连同原料盒104移动到自动炒菜锅308的上部，倾倒机构电机201通电旋转最终将原料倾倒入自动炒菜锅308中，倾倒机构电机201工作时，设置减速机减慢其转速，提高其工作的稳定性。

结合图1、图3、、图12可知，所述自动炒菜机构3由同步轮301、炒菜机构减速箱302、倾倒用电机303、炒菜锅减速箱304、上同步轮305、炒菜机构轴承306、转轴307、自动炒菜锅308、炒锅座板309、翻炒电机310及转轴连接板311；自动炒菜锅308为电磁炒锅，自动炒菜锅308内的底部中心位置设置有翻炒板，自动炒菜锅308外设有锅体壳，锅体壳内设置炒锅，锅体壳、炒锅之间设置转动间隙，锅体壳设置驱动轴孔，驱动轴孔处设置耐高温的密封轴承，翻炒电机310与锅体壳连接固定在一起，翻炒电机310通过驱动轴、锥齿轮组与炒锅固定连接，翻炒电机310驱动炒锅、翻炒板以驱动轴为转轴旋转，炒锅、翻炒板固定在驱动轴上，自动炒菜锅308两侧对称设置有两个水平的旋轴307，两个转轴307均通过炒锅座板309、炒菜机构轴承306连接设置在机架上，其中一个转轴307上设有上同步轮305，转轴307通过键槽安装上同步轮305，上同步轮305下侧机架上固定下同步轮301、自动炒菜锅倾倒用电机303和炒菜锅减速箱304，自动炒菜锅倾倒用电机303通过炒菜锅减速箱304驱动下同步轮301，下同步轮301通过皮带或链条传动带动上同步轮305，使自动炒菜锅308翻转使锅内的菜品出锅。

炒锅座板309呈直角L形，其一侧上有2个以上的固定小孔和一个转轴307容纳孔，小孔用于螺栓连接炒菜机构轴承306，大孔用于容纳转轴307，炒锅座板309另一侧上有两个固定小孔用于将炒锅座板309固定在机架上。

转轴307通过转轴连接板311与自动炒菜锅308连接。

炒锅内底部安装有一翻炒板，用以随锅转动时，翻炒菜品。

结合图1、图8、图9、图11可知，自动清洗机构4由集水槽401、清洗水枪402、外壳403、电热水器404及水槽挡板405组成；外壳403内的顶部设置集水槽401，集水槽401的下部连接排水管，给水管，集水槽401的一侧顶部处设置清洗水枪402，清洗水枪402下端的吸水端与电热水器404通过给水管相连；外壳403的顶部设置的水槽挡板405。

水槽挡板405上表面设有放置槽，放置槽用于放盘子，在菜品出锅时承接菜品。

集水槽401呈圆锥状设置。

正方体外壳403底部开口，顶部与集水槽401固定。

本发明的工作原理如下：

原料运输机构1位于机架上部，其中直线滑台模组102通过两个滑台连接座101固定在机器的机架上，固定构件103固定在滑台模组102的滑台上，电磁铁106通电可以吸引底部带有铁片109的原料盒104，使原料盒104在两支持板105的限位板、导轨板形成轨道的限位、支撑下向机器的炒菜机构4一方向移动，当移动到支持板105邻近的原料倾倒机构2时，原料倾倒机构2电磁铁支撑杆带动电磁铁移动并接收原料盒104，将原料盒104移动到自动炒菜机构4上的自动炒菜锅308的上面，原料倾倒机构2电磁铁支撑杆受驱动旋转，将原料盒104中的原料倒入自动炒菜锅308中完成原料的加入，期间原料将按顺序加入；自动炒菜锅308由倾倒用电机303驱动，使自动炒菜锅308倾斜30º-50 º的角度后保持倾斜角度不变，电磁加热部件工作进行加热的同时，翻炒电机310工作自动炒菜锅308的锅体壳不动，内部的炒锅以驱动轴为转轴旋转，由于自动炒菜锅308处于倾斜状态，被炒制的菜品由于重力作用会向底端处堆集，炒锅旋转过程中，翻炒板对堆集的原料进行翻动，部分原料被推向高处再向下滑落堆聚在炒锅底端，上述动作不断重复，使原料不停地在炒锅 内翻炒，直到程序设定完成烹饪，自动炒菜锅308由倾倒用电机303驱动旋转后将成品倾倒入下方的餐盘中，完成炒制，进入下一工序，由下一工序的输送机构将餐盘转移到成品运输履带上，移动到顾客所在的等候区。同时炒制后，自动炒菜锅308的下方的自动清洗机构4将会开启，自动炒菜锅308，锅口倾斜朝下， 此时清洗装置的清洗水枪402将会喷射出通过电热水器404加热的高温水对自动炒菜锅进行清洗，清洗用水由集水槽401收集、排放。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。