自动和／或半自动烹调器具中的物料投放方法

专利名称：自动和／或半自动烹调器具中的物料投放方法
技术领域：
本发明涉及一种自动和/或半自动烹调器具中物料的投放方法，具体地讲，本发明涉及一种利用物料包装和物料投放系统而对被烹调的物料进行智能化全自动或部分自动投放的方法。
背景技术：
被烹调物料的智能化全自动或部分自动投放是实现自动和/或半自动烹调的关键之一。实现物料的智能化全自动或部分自动投放可以使得物料的投放时机、位置和份量等的准确度大大提高、降低劳动强度，提高效率，同时可以防止烹调操作人员误操作和被烫伤，避免因接触而导致的烹调物料被污染等。
中国专利00260397.7中公开了一种自动烹调装置，该自动烹调装置中描述了一种加料装置，但该加料装置是经过导管、穿过中空的传动机构及连接件而与锅的内腔相通，这样的加料装置只能加入液态物料，而且由于与锅的内腔相通，导致只能使用有空心轴的旋锅或使用绕该空心轴旋转的简单搅拌装置，此种旋锅和搅拌装置过于简单，只能搅拌碎料，不能满足自动烹调的多样化翻动要求，例如对于大块扁状尤其是易碎物料，如鱼等，就无法将其整体完整翻面。该专利提出的固体物料投放方式是将锅盖分成大小不一的盒子，将主料或配料放入不同编号的盒子，通过盒子底部可控制开关的加料口投料。但其对这种装置的描述只是功能性的描述，并没有公开实现这种加料装置的具体结构或机制，尤其是如何确定投料时机以及使用何种装置和方法将多个大小不一的盒子的加料口分别按顺序打开。这种加料方式还存在很多其它问题例如须事先以人手将物料分别放入不同编号的盒子里，以及放在锅盖上的物料会因投放前受热而影响最终的烹调效果等。而且即使这种装置可以实施，也无法实现真正的物料自动投放，因为通过锅盖加料每次都需操作者自己配料，而配料过程本身就是一种非常繁重、复杂的厨房劳动。所以00260397.7中的加料装置与加料方法并不适用于真正的自动烹调，更称不上是智能化的投料方法。
中国专利申请01107447.7中公开了一种全自动智能烹调系统，该系统包括向烹调装置自动投放固态物料和液态物料的投放装置以及设置在锅盖内的投放装置。同样，没有公开实现这种加料装置的具体结构或机制，尤其是如何确定投料时机以及使用何种装置和方法将多个大小不一的盒子的加料口分别按顺序打开。这种通过锅盖加料的方式每次都需操作者自己配料，没法实现真正的投料自动化，更谈不上智能化。
在中国专利98232677.7中所公开的自动烹调装置中，其加料方式是采用两个同步反向的齿轮连杆做反向转动，撕破料包袋上的封条，而进行投料。该专利的物料投放装置具有较强的实用性，但其投放时机的确定只是考虑了时间因素，而没有考虑环境和火候状态等重要因素，其投放方式是倾斜投放，不能充分利用重力作用，也很难精确控制投放位置，同时锅体也需倾斜放置，若使用通常水平放置的锅，投料效果不好。给自动烹调机的设计带来一定的限制；该加料器投料时向前倾斜运动，使物料被投出时有相当的前冲力，有可能使锅中的热油和汤等溅出。由于料包袋各段物料份量不同，所以投放不同段的物料时，需要撕开的长度是不同的，该专利中并没有说明如何控制撕开的长度。此外，该加料器尚有其它缺点，如开启结构比较复杂、有两个撕袋封条因而需要两个卷拉装置等。

发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于自动和/或半自动烹调器具的物料智能化全自动或部分自动投放方法，这种物料投放方法不仅可以应用于中西式全自动和/或半自动烹调机，也可以用于其它烹调器具，如微波炉、烤箱、油炸机等，而且能根据智能化的烹调控制程序，在烹调技法所要求的火候时机、在适宜的位置按顺序分次进行物料投放。
本发明的目的可以通过如下的智能化的物料投放方法来实现，该方法包括如下步骤(1)将烹调物料包装在可被自动开启的物料包装中，所述的物料包装包括包装体和封装体，其中包装体用于放置物料，封装体用于封装放置物料的包装体；(2)将上述的物料包装置于烹调器具的物料投放系统中；(3)将物料投放系统中开启装置的连接部件与上述物料包装的固定部位和/或部件进行咬合或连接；这种咬合或连接可以是自动完成或手动完成的；(4)确定投放时机；投放时机一般由烹调器具的控制系统确定，而控制系统则通过运行烹调程序，根据测试的环境状态、烹调器具的初始状态和/或运作状态、被烹调物料和/或传热介质的初始状态和/或火候状态、和/或时间等因素来确定物料的投放时机；
(5)根据烹调器具控制系统所发出的命令，物料投放系统的开启装置打开上述的物料包装；(6)在重力和/或外力的作用下，物料从被打开的上述物料包装中投放到烹调器具的锅体和/或容器中。
本文中所述“烹调物料”或其简称“物料”系指烹调过程中所涉及的所有物料，包括烹调主料如肉、菜、蛋、鱼等，和烹调辅料如油、汤、水、调味料等，以及半成品等。
本发明物料投放方法的各步骤可以执行一次或多次，可以按序执行，也可以不按序执行。
在本发明的物料投放方法中，每次所述物料被投放到锅体和/或容器中之前，如果需要，还可以进行预热、预冷、和/或预处理，例如使某些冷冻或冷藏的物料化冻、使物料温度上升或下降到烹调程序所要求的温度、和/或使物料通过预处理装置，例如搅拌器、挂粉器、成型器、包覆器和/或其它装置，预处理后再投入到锅体和/或容器中，以便得到更好的口味和/或更理想的烹调效果；每次所述的物料包装在被打开前，如果需要，还可以通过读取该物料包装上的识别信息，获得菜肴品种、物料类型、物料制备方式、配方、物料份量等与烹调运作和火候控制有关的数据，例如通过扫描的方式读取物料包装上的二维条形码信息，并通过读取这种信息而调出相应的烹调程序。例如，一定配方的物料对应一定的编码信息，而通过该编码信息调出相应的专门烹调该配方物料的程序。这些识别信息也可以通过其它类型输入装置自动或手动输入，例如键入、网络输入等。操作者还可以根据个人的口味、爱好和烹调需要等，输入其它补充数据。
所述的烹调器具的物料投放系统可以是一个机动装置，每次在所述的物料包装被打开前，如果需要，可以将物料包装移动到烹调器具的锅体和/或容器上方适宜投料的位置；有时需要更好的或特殊的投放位置时，也可以将物料包装平面和/或上下移动至该位置。
上述的物料投放方法中，每次所述的物料包装在被打开前，如果需要，还可以包括对环境状态、烹调器具的初始状态和/或运作状态、烹调物料的初始状态、锅体和/或容器中被烹调物料的火候状态、和/或传热介质的初始和/或火候状态进行测试的步骤。在物料完全未被投放前，即烹调器具的锅体和/或容器中没有被烹调的物料时，可以只对环境状态例如气温等、烹调器具的初始状态和/或运作状态、锅体和/或容器的初始状态和/或火候状态、和/或物料的初始状态进行测试，而当锅体和/或容器中已经存在被烹调的物料时，若需投放新的物料时，即进行分次投放时，另外还可以对锅体和/或容器中已经存在的物料的火候状态进行测试，以确定投放的时机是否合适。
在本发明的物料投放方法中，所述的物料包装中可以包括一个或者若干个彼此分隔的物料室；各物料室可以被一次性打开，使所有的物料一次性地投放，也可以根据烹调器具控制系统的命令，分次打开一个或多个物料室，使物料按命令分次地投放。即本发明中，物料包装可以设置多个室或间隔，各间隔放置不同的物料，或须在不同时机投放的物料；控制系统根据烹调程序和上述测试数据等，决定打开各个间隔的时机与顺序，并直接或间接控制开启装置运作，从而使得物料投放时机和顺序得以控制。物料投放系统的开启装置在打开上述物料包装时，可以采用推拉或者卷拉物料包装的封装体、推拉物料包装的包装体和/或其它使物料包装的封装体和包装体产生相对运动的方法而将物料包装打开。采用卷拉式方法时，可以使用转轴式卷拉装置或其它类型卷拉装置，而采用推拉式方法时，所使用的推拉式装置可以为牵引式推拉装置、推拉杆移动式推拉装置或二者的结合，或其它类型推拉装置。物料包装的封装体可以是薄膜或薄板或其它类形物体。控制系统控制上述相对运动在适当的时间或位置停止，从而使得只有存放该次投放物料的物料室被打开。
本发明中，物料优选以基本上垂直于烹调器具工作台面的方向，从被打开的物料包装中投放到烹调器具的锅体和/或容器中。当物料容易与包装体分离时，可以只利用重力的作用，使物料投放到锅体和/或容器中；当物料不太容易与包装体分离时，除利用重力外，还可以利用外力的作用，使物料投放到锅体和/或容器中，所利用的外力作用可以是振动、击打、刮除、气吹、水冲等作用。此外，也可以采用在包装内涂覆不粘涂层、将物料液体化或固体化、将物料用热熔性和/或水溶性薄膜包裹、在封装时采取防潮措施、和/或其它方式或措施使物料易于与包装分离。
在本发明的物料投放方法中，烹调器具控制系统所发出的命令，可以是直接或间接控制物料投放系统的开启装置打开上述物料包装的指令，也可以是对提示装置或辅助装置发出的命令，使这些装置可以提示或配合操作者控制物料投放系统的开启装置打开上述物料包装。
实际上，在本发明的方法中，除利用物料包装对主要烹调物料进行投放外，还可以利用辅助投放装置，对物料进行投放。例如用带有活门的投料盒、液体泵系统等辅助投放装置对固态和液态调料进行定量投放，以便于对烹调口味进行微调。又例如利用水、油和汤等物料的储存和投放装置定温定量投放烹调过程中需要的水、油和汤等。上述利用辅助投放装置进行的对物料尤其是辅料的投放，可以在烹调器具控制系统的控制下自动执行，或人工控制执行，也可以在烹调器具控制系统的提示或配合下由人工控制执行。除上述利用物料包装和辅助投放装置进行的物料投放方式外，还可辅以人工将某些物料放入烹调器具的锅体和/或容器中的辅助投放方式。例如对于体积超大不适于装入物料包装的物料，可由人手投放。又例如生蛋，可由人手开壳后投放等。这种人工辅助投放，可以由操作人员自行进行，也可以在烹调器具控制系统的提示或配合下由人执行。
本发明物料投放方法中所使用的物料包装包括包装体和封装体，所述的包装体用于存放所述烹调物料，所述封装体用于封装所述存放烹调物料的包装体，所述包装体是单室或多室的容器，所述烹调物料放置于所述容器内，所述封装体为薄膜、拉板、封盖或其它封装物，而且所述封装体和/或包装体上设置有可与烹调器具物料自动投放系统中开启装置相连接或固定的部位或装置，这种部位或装置可以为任何形状和形式，只要能够达到连接或固定的目的即可，如可以为卡槽、齿状突出物、突起、孔洞、沟槽、加厚部、加硬部、粘性部、粗糙部、挂钩和/或其它能与烹调器具物料自动投放系统中开启装置相连接或固定的部位或部件。实际上，在本发明中，完全可以将封装体上设置的进行连接或固定的部件或装置与烹调器具物料自动投放系统中开启装置相连接或固定，但在包装体上施加外力，使包装体运动，而达到封装体与包装体分离的目的。物料包装上可以设置识别信息如二维条码，控制系统通过读取该信息而发出相应的指令，如调取相应的烹调软件等。
本发明的物料投放方法若应用于微波炉或烤箱等具有封闭或半封闭式箱体的烹调器具时，可将物料包装置于箱体之外某处、与微波/热辐射隔离处、或微波/热辐射较弱处，并在箱体上设置可自动、半自动或人工打开的活门，需要投料时，打开活门，将物料通过活门投入箱体内，或将物料投放装置运动至活门处或活门内投放物料。
与现有技术相比较，本发明的物料投放方法真正实现了投料过程的智能化和自动化，并使得用工业化制备的配菜物料进行烹调成为可能。用户只需购买在工厂制备并包装好的烹调物料，或自己制备烹调物料并包装入包装内，将该包装放置到自动投放系统上，自动投放系统进行自动识别或通过其它方式输入识别信息而调出相应的烹调或操作软件，根据智能化的烹调控制程序和所述测试数据及时间等，在烹调技法所要求的火候时机、在适宜的位置按顺序分次进行物料的投放。因而，本发明的方法特别适用于全自动和/或半自动的烹调方法及全自动和/或半自动的烹调器具。
下面结合附图和具体实施方式
，用自动烹调机来对本发明做进一步的说明。


图1是采用本发明物料投放方法的一种自动烹调机正视示意图。
图2是实现本发明物料投放方法的一种物料包装的侧视示意图。
图3是图2的俯视图。
图4是实现本发明物料投放方法的一种物料自动投放系统的侧视示意图。
图5是图4的正视图。
图6是实现本发明物料投放方法的另一种物料包装的侧视示意图。(原图8)图7是图6的俯视图。
图8是实现本发明物料投放方法的另一种物料自动投放系统的侧视示意图。
图9是图8的俯视图。
具体实施例方式
图1所示的、采用本发明物料投放方法的自动烹调机由锅体、传感器系统、燃气或电、电磁加热自动调节系统、物料自动投放系统、被烹调物自动翻动系统和自动盛出系统、以及计算机或其他控制系统组成。
传感器102、101为非接触式传感器，传感器102安装在物料投放装置的支架上，传感器101安装在锅盖内，分别在锅盖打开和合上时测量锅内被烹调物的温度或其它参数，为计算机提供反馈数据。传感器105为接触式传感器，安装在翻动盛出装置铲状物的铲口，直接测量锅内被烹调物和/或传热介质的温度等参数，为计算机提供反馈数据。传感器107为计算机提供燃气流量和压力等反馈数据。传感器106为计算机提供火焰温度等反馈数据并监控火焰的燃、灭状态。传感器103安装在物料投放口，为计算机提供物料初始温度等前馈数据。传感器104为计算机提供环境温度等前馈数据。传感器108为计算机提供燃气气源的流量和压力等前馈数据。当然，还可以采用其它形式的传感器和传感器系统作为上述装置的变换形式，放置在不同位置，来达到准确测量环境、烹调器具、被烹调物、和/或传热介质等的初始状态和/或火候状态的目的。这些变换形式都落在本发明的保护范围之内。
请参阅图2、图3所示，其为实现本发明物料投放方法的一种物料包装形式。原、辅料和半成品按照投放次序分别装在塑料盒303的不同格313内。塑料盒上部以塑料膜311热压、粘接、和/或其它方式封口，热压膜前部为舌状310，向盒外伸出，上有一条状突起309。与之相配合的投放装置如图4、图5所示。使用时将塑料盒的热压膜封口面向下，将塑料盒的盒口边缘形成的长条形凸起312沿槽302推入，使其可沿槽滑动。将舌状310插入转动轴305上的狭长开口315，使弹簧压片316卡住条状突起309。条码扫描器304自动扫描包装上的识别条码314，并将信息传递给计算机，计算机根据识别信息从存储器或网络调出相应烹调软件。投放物料时，计算机或其他控制系统控制电机317带动转动轴305转动，使膜311与塑料盒体303分离，盒体向前滑动，盒内物料落入盒下方的锅内。计算机控制转轴305在适当位置停止转动，膜311与盒体303的分离在格313之间的边缘处停止，使得只有本次需投放的物料被投入锅内。可安装位移、角位移及其它传感器协助计算机进行精确控制。
又请参阅图6、图7所示，其实现本发明物料投放方法的另一种物料包装形式。原、辅料和半成品按照投放次序分别装在塑料盒303的不同格内。塑料盒上部以推拉式盒盖318封口，盒盖前部为舌状319，向盒外伸出，上有长孔320。与之相配合的物料自动投放系统如图8、图9所示。使用时将塑料盒的盒盖面向下，将塑料盒的盒口边缘形成的长条形凸起312沿槽302推入，将软钢线321上的挂钩322钩住长孔320。条码扫描器304自动扫描包装上的识别条码314，并将信息传递给计算机，计算机根据识别信息从存储器或网络调出相应烹调软件。投放物料时，计算机控制电机317带动转动轴305转动，使收放线轮324卷拉软钢线321，阻挡323使盒体303不能向前运动，推拉式盒盖318向前滑动，与塑料盒盒体303分离，盒内物料通过盒后部开口落入盒下方的锅内。计算机或其他控制系统控制转轴305在适当位置停止转动，盒盖318后边缘停在格之间的边缘处，使得只有本次需投放的物料被投入锅内。可安装位移、角位移及其它传感器协助计算机进行精确控制。
现在结合图1，来说明采用本发明物料投放方法时的烹调过程。用户先将从市场购入的物料包装盒303封装膜311向下插入滑槽302，将舌部插入转轴305的狭长开口内。然后条码扫描器304扫描包装盒303上的识别条码314，将识别信息传递给控制计算机，计算机从存储装置或网络调用相应烹调软件。烹调开始时，计算机发出信号，打开电磁阀204，燃气从进气管202通过电磁阀204进入燃气自动调节系统203，计算机根据传感器104和108提供的前馈数据，控制电机205转动，调节燃气流量。燃气从出气管201流入燃烧座501，自动打火装置502点燃火焰。之后计算机根据传感器103、104和108提供的前馈数据和传感器101、102、105、106和107提供的反馈数据控制燃气流量和各系统的工作。需要投料时，电机带动转轴305旋转，卷拉膜311使其与包装盒303分离，物料从开口处落入锅702。可加热保温的容器308内有三格，分别储有油、水和汤。三联电磁阀307分别控制油、水和汤三格的开和关。油、水、汤可通过三联管道306分别注入锅内。需要人工辅助投料时，计算机可发出声、光、文字和/或其它提示信号，提示操作者投料。槽302与锅盖701安装在转轴301上。如图所示，投料时，物料自动投放系统是处于下方位置，而锅盖位于其上方位置。需要盖上锅盖时，电机414驱动轴301旋转，使锅盖转向下方。电机404通过链条413、齿轮406、丝杠407驱动轴301沿支架408向下运动，将物料自动投放系统送到最适宜的投料位置或盖上锅盖，当投料完成或需打开锅盖时，轴301向上运动，让出空间给翻动盛出装置进行工作。铲状物412如上所述，在计算机或其他控制系统的控制下，通过绕轴411旋转，与连接体410一起绕轴409旋转和沿支架405上下运动的组合运动实现烹调技法所需的翻动和盛出动作。需将翻动盛出装置移到锅外或移回时。电机401通过软钢线402驱动支架405沿滑槽导轨403运动。603是计算机控制系统面板，602是光盘驱动器，604是输入键盘，601是显示器，703为抽油烟机。
权利要求
1.一种自动或半自动烹调器具的物料投放方法，该方法包括如下步骤(1)将烹调物料包装在可被自动开启的物料包装中，所述的物料包装包括包装体和封装体；(2)将上述的物料包装放置到烹调器具的物料投放系统中；(3)将物料投放系统中开启装置的连接部件与上述物料包装的固定部位和/或部件进行咬合或连接；(4)确定投放时机；(5)根据烹调器具控制系统所发出的命令，物料投放系统的开启装置将上述物料包装打开；(6)在重力和/或外力的作用下，物料从被打开的上述物料包装中投放到烹调器具的锅体和/或容器中。
2.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，在所述物料被投放到锅体和/或容器中之前，还包括将其进行预热、预冷和/或其它预处理的步骤。
3.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，在所述的物料包装被打开前，还包括读取该物料包装上识别信息的步骤。
4.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，在所述的物料包装被打开前，还包括将上述物料包装移动到适宜的投料位置的步骤。
5.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，在所述的物料包装被打开前，还包括对环境状态、烹调器具的初始状态和/或运作状态、烹调物料的初始状态、锅体和/或容器中被烹调物料的火候状态、和/或传热介质的初始和/或火候状态进行测试的步骤。
6.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，所述的物料包装中包括一个或者若干个彼此分隔的物料室，所有的物料室被一次性打开使所有的物料一次性地投放。
7.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，所述的物料包装中包括一个或者若干个彼此分隔的物料室，并根据烹调器具控制系统的命令，分次打开一个或多个物料室，使物料按命令分次地投放。
8.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，所述的物料基本上以垂直于烹调器具工作台面的方向，从被打开的所述物料包装中投放到烹调器具的锅体和/或容器中。
9.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，在步骤(5)中，通过推拉或者卷拉物料包装的封装体、推拉物料包装的包装体和/或其它使封装体和包装体产生相对运动的方式而将物料包装打开。
10.如权利要求1所述的物料投放方法，其特征在于，除利用所述物料包装进行物料自动投放外，还包括利用辅助投放装置和/或辅助方式进行物料的辅助投放。
全文摘要
本发明公开了一种智能化的物料投放方法，其包括如下步骤(1)将配制的物料包装在可被自动开启的物料包装中；(2)将上述的物料包装放置到物料投放系统中；(3)将物料投放系统中开启装置与上述物料包装进行咬合或连接；(4)确定投放时机；(5)根据控制系统所发出的命令，物料投放系统的开启装置打开物料包装；(6)在重力和/或外力的作用下，物料从被打开的上述物料包装中投放到烹调器具的锅体和/或容器中。本发明的物料投放方法实现了从配料到投料全过程的智能自动/半自动化。
文档编号A47J27/00GK1608960SQ200310111818
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月17日 优先权日2003年10月17日
发明者刘小勇 申请人:刘小勇