冷凍食物自動(dòng)烹制售賣(mài)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型總體上涉及一種具有低溫相容性設(shè)計(jì)，針對(duì)速凍/冷凍食物，能同時(shí)對(duì)多份多種速凍/冷凍食物及其容器進(jìn)行綜合加工操作(冷藏、搬動(dòng)、開(kāi)啟、調(diào)配、烹制、加熱、展示和售賣(mài)等等)的一體化全自動(dòng)數(shù)控設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]—、目前，公知的熟食自動(dòng)售賣(mài)裝置，其工作方式如下:
[0003]或，需顧客取出所售預(yù)裝食物后，手動(dòng)對(duì)食物進(jìn)行加熱或烹制，又或無(wú)需烹制直接食用。
[0004]該類(lèi)型售賣(mài)裝置，與普通售賣(mài)機(jī)或掉落式自動(dòng)售賣(mài)機(jī)類(lèi)似，待即時(shí)杯面等食物掉落取物口后，顧客取出杯面后，撕開(kāi)包裝，手動(dòng)放入熱水器或微波爐，手動(dòng)注入熱水或加熱。又或如雪糕類(lèi)食品，無(wú)需烹制。
[0005]或，只有簡(jiǎn)單的保溫和取物功能，無(wú)法長(zhǎng)期儲(chǔ)存食物。
[0006]該類(lèi)型售賣(mài)裝置，采用與商場(chǎng)電子儲(chǔ)物箱類(lèi)似，顧客付款后，相應(yīng)箱門(mén)打開(kāi)，顧客取出食物，此類(lèi)裝置體積龐大，空間利用率差，通常無(wú)冷藏和熱水器，微波等裝置。
[0007]或，采用復(fù)雜及高成本的機(jī)構(gòu)、箱體，且僅能進(jìn)行簡(jiǎn)單的保溫和翻熱。
[0008]該類(lèi)型售賣(mài)裝置，采用復(fù)雜及高成本的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)解決出售多個(gè)品種食物的問(wèn)題，例如，將每種食物都分別放置入相應(yīng)儲(chǔ)存箱，各個(gè)箱體都設(shè)置有電控門(mén)窗，再通過(guò)螺桿推送、托盤(pán)、鉸鏈、傳送帶等復(fù)雜機(jī)構(gòu)取出相應(yīng)品種食物，再進(jìn)行微波加熱等處理。
[0009]或，品種單一，不能提供味道合適、營(yíng)養(yǎng)均衡的正餐食物，也不夠衛(wèi)生。
[0010]該類(lèi)型售賣(mài)裝置，采用類(lèi)似工廠(chǎng)流水線(xiàn)式固定的食物處理流程和設(shè)計(jì)，食物在小型流水線(xiàn)上被加工，僅能處理小型特定形狀(如牛肉丸、薄餅等)食物，食物通常無(wú)包裝，同時(shí)該裝置難以清潔。
[0011]上述熟食售賣(mài)裝置，總的來(lái)說(shuō)，因?yàn)楣δ芎?jiǎn)單、操作繁瑣、耗時(shí)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、不衛(wèi)生，所以商業(yè)上難有推廣。
[0012]二、速凍和冷藏是目前保存食物包括淀粉質(zhì)食物、肉食和綠色蔬菜的有效辦法。速凍食物通常需要保存于-18攝氏度以下。速凍食物主要在商場(chǎng)銷(xiāo)售，需要顧客購(gòu)買(mǎi)后，帶回自行加工，方可食用。速凍食品通常保存于商場(chǎng)的開(kāi)放式冰柜(或有雙層玻璃窗)，顧客帶回家后可儲(chǔ)存放置于家用冰箱的冰室，食用前使用微波爐等加工設(shè)備加熱。但是，這些冷藏裝置運(yùn)用于自動(dòng)售賣(mài)機(jī)則存在種種問(wèn)題。
[0013]家用冰箱雖然冷藏效果良好，但是這種簡(jiǎn)單且功能單一的結(jié)構(gòu)很難直接運(yùn)用于自動(dòng)售賣(mài)裝置。因?yàn)樗賰鍪澄锿ǔＰ枰４嬗?18攝氏度以下，家用冰箱冰室取放食物時(shí)，通常需要打開(kāi)冰室的門(mén)，這個(gè)門(mén)的面積很大，當(dāng)需要一次取放的食物很多時(shí)，這個(gè)門(mén)需要打開(kāi)很長(zhǎng)時(shí)間。這個(gè)過(guò)程中，冰室內(nèi)部會(huì)凝固很厚的冰層，導(dǎo)致內(nèi)部設(shè)備無(wú)法工作，原因是外部濕熱空氣凝結(jié)于冰室內(nèi)。而對(duì)于食物自動(dòng)售賣(mài)機(jī)而言，食物烹調(diào)加工時(shí)會(huì)釋放高溫蒸汽，商品進(jìn)出自動(dòng)售賣(mài)機(jī)內(nèi)也會(huì)因空氣交換帶來(lái)濕熱空氣，冷干燥空氣與熱濕空氣交換，這必然影響制冷效果而使食物變質(zhì)，并導(dǎo)致冰霜凝結(jié)而影響機(jī)械設(shè)備的工作性能、穩(wěn)定性、使用壽命和增加維護(hù)工作量。而食品的銷(xiāo)售往往頻繁集中于一日的某一時(shí)段，這樣這個(gè)問(wèn)題對(duì)于自動(dòng)售賣(mài)機(jī)而言，就更為嚴(yán)重了。
[0014]商場(chǎng)內(nèi)的商用開(kāi)放式冰柜則是針對(duì)商場(chǎng)內(nèi)大銷(xiāo)量而設(shè)計(jì)。商場(chǎng)內(nèi)擁有維護(hù)人員，可以經(jīng)常維護(hù)，進(jìn)行除霜等操作。因?yàn)椴皇侨忾]的結(jié)構(gòu)，其能源利用效率低，耗電量很大，但商場(chǎng)內(nèi)的速凍或冷藏食品銷(xiāo)量大，所以電能消耗一定程度上可以忽略。但是，自動(dòng)售賣(mài)機(jī)是自動(dòng)化的，要求免維護(hù)。銷(xiāo)量也沒(méi)有商場(chǎng)這么大，所以要求節(jié)約電能。
[0015]相類(lèi)似的還有冷庫(kù)冷風(fēng)機(jī)或冷庫(kù)冷風(fēng)機(jī)等，都需要有維護(hù)人員，都是人力操作。
[0016]三、目前，公知的光機(jī)電一體化的復(fù)雜移物系統(tǒng)，即采用帶光學(xué)傳感器的能抓取物件并能根據(jù)傳感器反饋信息動(dòng)態(tài)調(diào)整姿態(tài)的多軸機(jī)械手，在部分高科技自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、數(shù)控機(jī)床、貼片機(jī)等領(lǐng)域有應(yīng)用。
[0017]部分售賣(mài)機(jī)有小型的較為簡(jiǎn)單的機(jī)械托手、吸氣手、夾手、推手等。這些機(jī)械手系統(tǒng)功能有限，也不需要根據(jù)傳感器反饋信息動(dòng)態(tài)調(diào)整位置等參數(shù)，只能根據(jù)程序確定的固定軌跡操作。
[0018]而食物的容器通常都是單層，具有特定形狀，質(zhì)地較軟，不能受力，蓋子容易開(kāi)啟；內(nèi)含液體，夾持的時(shí)候需要平放。一般正餐食物及容器的體積和質(zhì)量通常較大，導(dǎo)致機(jī)械裝置的行程也很大，行程增大了，機(jī)械裝置的速度也要相應(yīng)增大。而食物往往要進(jìn)行多次加工，那么機(jī)械手需要多次往返搬運(yùn)食物，那么對(duì)機(jī)械裝置動(dòng)作速度的要求更高了。這些托手、吸氣手、夾手、推手的結(jié)構(gòu)不是為這些目的而設(shè)計(jì)，無(wú)法滿(mǎn)足這些要求。
[0019]有益效果
[0020]為了克服現(xiàn)有熟食自動(dòng)售賣(mài)裝置難以推廣應(yīng)用的種種缺陷，本實(shí)用新型革命性地構(gòu)造了一種智能全自動(dòng)食物儲(chǔ)存、烹制和售賣(mài)一體化設(shè)備。本實(shí)用新型的有益效果是，提供了一種新穎的針對(duì)多種食物的儲(chǔ)售、調(diào)配及烹制方式，能快速供應(yīng)日常所見(jiàn)絕大部分種類(lèi)的食物，并能有效保證所售食物的高質(zhì)素和衛(wèi)生安全。本實(shí)用新型功能強(qiáng)大，造價(jià)有優(yōu)勢(shì)，所以具有巨大的商業(yè)潛力。尤其是相對(duì)于人工經(jīng)營(yíng)有明顯成本優(yōu)勢(shì)。
[0021]具體而言，相比于現(xiàn)有具有食物加工功能的自動(dòng)售賣(mài)機(jī)，本實(shí)用新型
[0022].大幅簡(jiǎn)化了的箱體和貨架結(jié)構(gòu)，大幅減少了電動(dòng)門(mén)的的面積。
[0023].通過(guò)使用數(shù)控設(shè)備大幅簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)的復(fù)雜度，因?yàn)闄C(jī)械部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，維護(hù)也簡(jiǎn)單。
[0024].實(shí)現(xiàn)了對(duì)廣泛食物類(lèi)別的多種形式的自動(dòng)加工功能。
[0025].整個(gè)食物處理過(guò)程，皆處于凍結(jié)或高溫，細(xì)菌無(wú)法生存，更衛(wèi)生，食物質(zhì)素更高。
[0026].設(shè)備不受油煙氣影響，長(zhǎng)期食物加工操作免維護(hù)，真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人烹調(diào)。
[0027]其結(jié)果是本實(shí)用新型的商業(yè)前景遠(yuǎn)勝于現(xiàn)有系統(tǒng)，是對(duì)人類(lèi)現(xiàn)有食品銷(xiāo)售和加工行業(yè)一項(xiàng)重大革新。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0028]簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型，即自動(dòng)售賣(mài)機(jī)內(nèi)的設(shè)備(包含熱加工設(shè)備和與外界熱空氣有交換的設(shè)備)采用嵌入式結(jié)構(gòu)，置于低溫冰室內(nèi)。食物商品的出入完全通過(guò)機(jī)械手等取物裝置經(jīng)由小窗口執(zhí)行。該結(jié)構(gòu)有效降低了與外界空氣交換面積和非保溫材料的使用面積，同時(shí)，也簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，減少了電動(dòng)門(mén)窗的面積和數(shù)量，大幅降低制造成本。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)氣流通路的控制以及在關(guān)鍵機(jī)械部件上使用熱蒸發(fā)元件，使低溫冰室內(nèi)的設(shè)備能免受濕氣和冰霜影響如常工作，同時(shí)也降低維護(hù)成本，增加使用壽命。本實(shí)用新型也針對(duì)上述食物商品出入、搬運(yùn)和加工的需要設(shè)計(jì)了適用的機(jī)械手裝置、貨架和食物容器。本實(shí)用新型也針對(duì)性的提出了多種食物加工裝置和加工方法。
[0029]具體而言:
[0030][整體結(jié)構(gòu)部分]
[0031]本實(shí)用新型提出了一種冷凍食物自動(dòng)烹制售賣(mài)系統(tǒng)，包括:低溫室、移物系統(tǒng)、貨架、低溫室設(shè)備、食物容器；所述低溫室的食物儲(chǔ)存溫度低于食物凍結(jié)溫度；所述低溫室設(shè)備位于低溫室內(nèi)，或與低溫室外殼相連；所述低溫室設(shè)備包含熱空氣源和濕空氣源；所述食物容器位于貨架上；所述食物容器為一次性食物容器；所述貨架位于低溫室內(nèi)；所述移物系統(tǒng)位于低溫室內(nèi)，能夠移動(dòng)食物容器。
[0032]本實(shí)用新型提出了:有空氣循化系統(tǒng)；所述的空氣循化系統(tǒng)有外部空氣入口通道，通道內(nèi)有冷室，外部流入的濕熱空氣在其中進(jìn)入，濕熱空氣通過(guò)該通道后，轉(zhuǎn)化為干冷空氣，所余的冰霜，凝結(jié)冷室內(nèi)，并在冷室內(nèi)融化排出；所述的空氣循化系統(tǒng)有空氣壓力裝置，使冷室產(chǎn)生的干冷空氣進(jìn)入低溫室，并使低溫室內(nèi)部產(chǎn)生大于外界的壓力，使內(nèi)部干冷空氣向外流出或排出，并迫使外部濕熱空氣被隔離。
[0033]本實(shí)用新型提出了:空氣循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的冷卻系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)調(diào)整的結(jié)構(gòu)，能夠不間斷地進(jìn)行制冷和除霜操作；所述的動(dòng)態(tài)調(diào)整的結(jié)構(gòu)有兩個(gè)獨(dú)立冷室；兩個(gè)冷室串聯(lián)，空氣依次通過(guò)上述兩個(gè)冷室；具有動(dòng)態(tài)調(diào)整空氣通路的閥門(mén)和通道，能夠調(diào)整空氣經(jīng)過(guò)冷室的先后次序。
[0034]本實(shí)用新型提出了:所述的空氣循化系統(tǒng)在所述的低溫室設(shè)備內(nèi)有排氣裝置，低溫室內(nèi)的干冷空氣通過(guò)排氣裝置的門(mén)閥或通道排出。
[0035]本實(shí)用新型提出了:低溫室設(shè)備中，有至少一個(gè)顧客取物設(shè)備；顧客取物設(shè)備內(nèi)有傳感器，能夠識(shí)別食物容器的有無(wú)和進(jìn)出；顧客取物設(shè)備有電動(dòng)門(mén)；取物系統(tǒng)在所述的顧客取物設(shè)備內(nèi)拾放食物容器；食物容器通過(guò)所述的顧客取物設(shè)備進(jìn)出低溫室。
[0036]本實(shí)用新型提出了:所述的顧客取物設(shè)備內(nèi)有識(shí)別裝置，能夠識(shí)別食物容器上的標(biāo)簽或食物容器的種類(lèi)。
[0037]本實(shí)用新型提出了:具有熱蒸發(fā)除霜系統(tǒng)，熱蒸發(fā)除霜系統(tǒng)內(nèi)含發(fā)熱絲對(duì)機(jī)械部件短時(shí)發(fā)熱蒸發(fā)去除冰霜，熱蒸發(fā)除霜系統(tǒng)的發(fā)熱絲位于機(jī)械部件內(nèi)部，或殼體上。
[0038]本實(shí)用新型提出了:所述移物系統(tǒng)有一種探入貨架或低溫室設(shè)備中的形式；所述貨架和所述的低溫室設(shè)備面向移物系統(tǒng)開(kāi)放；所述移物系統(tǒng)取物部分的活動(dòng)范圍和食物容器的儲(chǔ)存范圍一致；左右運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)基于上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩側(cè)有平衡配重裝置，上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩側(cè)有同步裝置，移物系統(tǒng)有轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)豎立，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)和前后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)都是基于左右運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，前后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少有一級(jí)伸縮結(jié)構(gòu)。
[0039]本實(shí)用新型提出了:有光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)伴隨移物系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)；光學(xué)系統(tǒng)有多個(gè)紅外傳感器。
[0040]本實(shí)用新型提出了:有凹槽板，凹槽板用于貨架上，用于限制食物容器，使其不能隨意移動(dòng)；凹槽板至少有一級(jí)凹槽，配合至少一種尺寸的食物容器。
[0041]本實(shí)用新型提出了:所述的移物系統(tǒng)有一種扣手式的形式，扣手具有上下開(kāi)合的夾鉗扣住食物容器翻邊，扣手具有斜面抵住食物容器下部，扣手具有前向傳感器和翻邊傳感器。
[0042]本實(shí)用新型提出了:所述的移物系統(tǒng)有一種勾推手的形式，包括勾推手、伸縮托盤(pán)、條紋層板；勾推手有一個(gè)圈，從前后左右推拉食物容器；伸縮托盤(pán)是一個(gè)鏟子，能夠伸縮，能夠托起食物容器；條紋層板，位于貨架上，具有導(dǎo)向和間隔條紋；光學(xué)系統(tǒng)至少包含一個(gè)前向傳感器。
[0043]本實(shí)用新型提出了:所述的移物系統(tǒng)有一種抽屜式儲(chǔ)運(yùn)的形式，包括拾取器、抽屜式儲(chǔ)運(yùn)容器、小食物容器、鉤叉手；抽屜式儲(chǔ)運(yùn)容器是活動(dòng)的，抽屜式儲(chǔ)運(yùn)容器位于貨架上，抽屜式儲(chǔ)運(yùn)容器具有把手；小食物容器層疊排列于抽屜式儲(chǔ)運(yùn)容器內(nèi)；鉤叉手有插入抽屜式儲(chǔ)運(yùn)容器把手的鉤叉，鉤叉手有推拉圈和平鏟；拾取器和光學(xué)系統(tǒng)都是固定結(jié)構(gòu)，光學(xué)系統(tǒng)與拾取器同向；拾取器有固定長(zhǎng)柄，拾取器探入抽屜式儲(chǔ)運(yùn)容器中拾取小食物容器。
[0044]本實(shí)用新型提出了:光學(xué)系統(tǒng)紅外傳感器有一種左右對(duì)稱(chēng)的斜向設(shè)置方式，至少包含兩個(gè)相對(duì)的斜向前的傳感器。
[0045]本實(shí)用新型提出了:光學(xué)系統(tǒng)紅外傳感器有一種不對(duì)稱(chēng)的正側(cè)向布置方式，至少包含一個(gè)前向傳感器和一個(gè)側(cè)向傳感器。
[0046][烹調(diào)加工裝置部分]
[0047]本實(shí)用新型提出了一種食物自動(dòng)烹制加工系統(tǒng)，包括:移物系統(tǒng)、食物加工設(shè)備、食物容器；所述食物加工設(shè)備具有穿刺式食物加工裝置；所述穿刺式食物加工裝置具有一個(gè)或多個(gè)通道，其末端具有尖銳構(gòu)造，能夠刺穿食物容器；所述食物容器為一次性食物容器，具有固定形狀，能夠支撐穿刺操作；所述移物系統(tǒng)具有移動(dòng)食物容器的結(jié)構(gòu)；具有使上述通道刺入或退出食物容器內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)。
[0048]本實(shí)用新型提出了:所述的穿刺式食物加工裝置具有調(diào)控裝置，能夠調(diào)控所述的通道中通過(guò)的介質(zhì)的份量、速度或溫度。
[0049]本實(shí)用新型提出了:所述的調(diào)控裝置有熱空氣循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)，熱空氣循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)能夠通過(guò)空氣通道向食物容器內(nèi)腔噴注和抽吸熱空氣，并使熱空氣在空氣通道與食物容器內(nèi)形成封閉的循環(huán)流動(dòng)，通過(guò)循環(huán)熱空氣加熱食物容器內(nèi)的食物。
[0050]本實(shí)用新型提出了:所述的調(diào)控裝置有與外界空氣連通的閥門(mén)和空氣通道；上述閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，食物容器內(nèi)部熱空氣排出，外部冷空氣進(jìn)入食物容器，使食物冷卻。
[0051]本實(shí)用新型提出了:所述的熱空氣循環(huán)加熱機(jī)構(gòu)具有蓄熱裝置，蓄熱裝置的氣流通道內(nèi)有閥門(mén)，可以調(diào)控通過(guò)蓄熱裝置的熱空氣的速率或流量。
[0052]本實(shí)用新型提出了:有穿刺式粉末傳輸調(diào)配結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠同時(shí)刺入待加工食物容器和另一作為食料源的食物容器，并在上述兩個(gè)食物容器內(nèi)腔之間建立氣流通道；產(chǎn)生并利用循環(huán)高速氣流抽取作為食料源的食物容器內(nèi)的粉末狀食料；通過(guò)氣固分離器后，使粉末向待加工食物容器內(nèi)釋放。
[0053]本實(shí)用新型提出了:所述的食物加工設(shè)備有放置食物容器的平臺(tái)；所述的放置食物容器的平臺(tái)在與食物容器表面接觸的部分設(shè)置有加熱板，可以透過(guò)食物容器包裝傳導(dǎo)熱量，通過(guò)傳熱的方式加工食物容器內(nèi)的食物，并通過(guò)空氣通道排出廢氣。
[0054]本實(shí)用新型提出了:用于熱空氣注射加工的食物容器有懸空食物串的卡槽結(jié)構(gòu)；所述卡槽結(jié)構(gòu)為位于食物容器側(cè)壁的槽，能夠支撐食物串的軸。
[0055]本實(shí)用新型提出了:所述排出熱空氣的空氣通道有一種通過(guò)發(fā)熱排除油煙的結(jié)構(gòu)，包括保溫層和溫度控制裝置；所述保溫層包裹空氣通道；所述溫度控制裝置包括電發(fā)熱裝置和溫度傳感器；溫度控制裝置工作時(shí)使空氣通道升溫，使油煙蒸發(fā)或不能凝結(jié)。
[0056]本實(shí)用新型提出了:所述的使通道刺入或退出食物容器內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)包含升降裝置；所述升降裝置能夠改變食物容器和刺穿結(jié)構(gòu)的上下相對(duì)距離。
[0057][方法部分]
[0058]本實(shí)用新型提出了一種在食物自動(dòng)出貨和加工系統(tǒng)內(nèi)對(duì)食物容器內(nèi)的食物進(jìn)行加工的方法，其特征在于，
[0059]所述的方法使用的是具有固定形狀的封閉的食物容器；所述的方法獨(dú)立應(yīng)用于所述的食物容器內(nèi)一個(gè)或多個(gè)內(nèi)腔；步驟為:
[0060]a.刺穿食物容器；
[0061]b.通入循環(huán)熱空氣，以對(duì)食物容器內(nèi)腔加熱；
[0062]于加熱過(guò)程或前或后或過(guò)程中，可以注入食料；
[0063]c.(可以選擇)通入循環(huán)冷卻空氣，以冷卻食物；
[0064]或者注入冷水，以冷卻食物；
[0065]d.退出食物容器；
[0066]所述的通入是指同時(shí)抽吸空氣以使空氣快速循環(huán)。
【附圖說(shuō)明】
[0067]圖1是整體結(jié)構(gòu)的俯視截面示意圖