專利名稱：一種廚房自動(dòng)化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)化的廚房系統(tǒng)，具體地，本實(shí)用新型涉及采用機(jī)器人進(jìn)行烹飪食物的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)中，一方面，家庭廚房中涉及到的各種功能變得越來越復(fù)雜，人們在操作廚房中涉及到的各種電氣產(chǎn)品有時(shí)會(huì)感到困惑。另一方面，對(duì)于一些營業(yè)性的餐廳而言，傳統(tǒng)餐廳大多是以人工廚師烹飪食物的，烹飪過程往往乏味無趣，缺乏觀賞性且常常不為顧客所見，因此，缺乏一定的創(chuàng)新性和新穎性。而另一方面，在大批量制作某些類別的食物的時(shí)候需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化的操作程序，而雇傭人力來完成這些操作程序有時(shí)會(huì)由于各個(gè)動(dòng)作過于機(jī)械而反而容易導(dǎo)致出錯(cuò)，比如，操作人員對(duì)于要求嚴(yán)格的烹飪時(shí)間的掌握可能會(huì)發(fā) 生疏忽，從而導(dǎo)致所制作的食物不符合標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)中的自動(dòng)控制技術(shù)出現(xiàn)已經(jīng)解決了一部分的難題。比如，在家庭廚房中，可以采用各種自動(dòng)化的設(shè)施來完成復(fù)雜的操作，使得人們可以不用關(guān)心如何具體操作而僅僅需要設(shè)定某些程序。比如，電子煲湯鍋中可以設(shè)定對(duì)排骨這類食物的煲湯時(shí)間以及火候大小，用戶使用的時(shí)候只需要將必要的材料放入鍋中并選擇這樣一種程序即可，而無需關(guān)心煲湯過程中是否需要進(jìn)行其他的操作。然而，在營業(yè)性餐廳的廚房中，就食物烹飪過程的觀賞性而言，大多是以人工廚師表演，或現(xiàn)場烹飪等形式呈現(xiàn)的，尚未存在機(jī)器人表演、機(jī)器人現(xiàn)場烹飪的形式。另一方面，就制作某些類別的食物時(shí)需要遵循標(biāo)準(zhǔn)化程序的特定操作而言，尚未存在有效的自動(dòng)化輔助手段可以幫助執(zhí)行這些操作，使得可以在執(zhí)行這些簡單重復(fù)型操作過程中嚴(yán)格地執(zhí)行相應(yīng)的操作要求，比如蒸、煎、煮的時(shí)間，從而制作出符合標(biāo)準(zhǔn)的食物。針對(duì)上述問題，為了大幅度提升營業(yè)性餐廳的觀賞性、安全性、工作效率、以及嚴(yán)謹(jǐn)性，進(jìn)而大幅度提升餐廳的競爭實(shí)力，本實(shí)用新型提出了一種全新的概念利用工業(yè)機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)一種自動(dòng)化的廚房系統(tǒng)的方案，并且提出了利用該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)廚房自動(dòng)化的一套方法。

實(shí)用新型內(nèi)容根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的一種廚房自動(dòng)化系統(tǒng)包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂安裝有機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械臂由程序控制系統(tǒng)操作，所述程序控制系統(tǒng)控制所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；多個(gè)輸送帶組件；烹飪裝置，所述烹飪裝置包括至少一個(gè)爐孔，所述至少一個(gè)爐孔中的每一個(gè)中放置有一個(gè)鍋，所述鍋內(nèi)置有笊籬，所述笊籬具有提拉柄；以及烹飪操作臺(tái)；其中，所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以伸展至所述至少一個(gè)輸送帶組件中的每一個(gè)的靠近機(jī)械臂處的端部處、所述烹飪裝置處以及所述烹飪操作臺(tái)處。此外，該廚房自動(dòng)化系統(tǒng)還可以包括冷水池；筷子；控制柜；備料臺(tái)；其中，所述冷水池、筷子位于所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以伸展至的范圍內(nèi)。并且，所述多個(gè)輸送帶組件可以包括至少一個(gè)物料盒輸送帶、至少一個(gè)碗輸送帶、至少一個(gè)物料盒回收輸送帶，并且，所述至少一個(gè)物料盒輸送帶、至少一個(gè)碗輸送帶、至少一個(gè)物料盒回收輸送帶的一端均位于所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以伸展至的范圍內(nèi)。并且，所述至少一個(gè)物料盒輸送帶包括輸送帶、前段托盤、物料盒支架、氣缸托板、氣缸以及傳感器；可編程控制器或者計(jì)算機(jī)可通過安裝在輸送帶上的傳感器控制所述氣缸和所述輸送帶的動(dòng)作，所述物料盒支架可容納物料盒，所述物料盒可由所述氣缸以及所述氣缸托板推出物料盒支架至所述輸送帶上，并可由輸送帶運(yùn)往安裝在輸送帶前段的托盤中。并且，所述機(jī)械臂可以是5自由度、6自由度或者7自由度工業(yè)機(jī)械臂，可以是一下中的一個(gè)Motoman MH5, Motoman MH6, FANUC Mate 200 以及 ABB IRBHO0 并且所述烹飪裝置的加熱爐可以是以下中的一種電磁爐、電熱爐、煤氣爐或液化石油天然氣爐。并且，所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以包括本體和裝配架，所述裝配架位于本體的一個(gè)端部且用于將該延長機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械臂末端處，其特征在于，所述延長機(jī)構(gòu)還包括夾持裝置，所述夾持裝置安裝在本體的沿長度軸向的一個(gè)側(cè)面上，包括一對(duì)夾鉗以及驅(qū)動(dòng)該 對(duì)夾鉗的夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置，第一吸盤組件，所述第一吸盤組件包括至少一個(gè)吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相對(duì)的端部，第二吸盤組件，所述第二吸盤組件包括吸盤支架及安裝在該吸盤支架上的至少一個(gè)吸盤，所述吸盤支架可樞轉(zhuǎn)地安裝在本體沿長度軸向的不同于夾持裝置所在側(cè)面的另一側(cè)面。所述本體可以是中空的長方體，并且用于容納連接夾持裝置、第一吸盤組件和第二吸盤組件的管線。并且所述夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置可以是氣爪。并且，所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)中的所述第二吸盤組件中的所述吸盤支架的橫截面成U形，并且所述第二吸盤組件的所述至少一個(gè)吸盤安裝在所述U形支架的底部，所述U形支架的兩側(cè)靠近U形的底部處各開有一個(gè)樞軸孔，所述吸盤組件通過穿過所述兩個(gè)樞軸孔的固定桿活動(dòng)安裝在本體上，所述U形支架的一個(gè)側(cè)面上具有U形槽。此外，固定在所述夾持裝置中的一個(gè)夾鉗底端的傳動(dòng)連桿活動(dòng)嵌入在所述吸盤支架上的U形槽中，并且通過所述一個(gè)夾鉗沿所述氣爪軸向的運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第二吸盤組件繞所述固定桿樞轉(zhuǎn)。并且，所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)中的第二吸盤組件可以是真空吸盤或電磁吸盤或小型氣爪中的一種。所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)還可以包括本體和裝配架，所述裝配架位于本體的一個(gè)端部且用于將該延長機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械臂末端處，其特征在于，所述延長機(jī)構(gòu)還包括第一夾持裝置，所述第一夾持裝置安裝在本體沿長度軸向的一個(gè)側(cè)面上，包括一對(duì)夾鉗以及驅(qū)動(dòng)該對(duì)夾鉗的夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置，第二夾持裝置，所述第二夾持裝置安裝在本體沿長度軸向的不同于第一夾持裝置所在側(cè)面的另一側(cè)面上，吸盤組件，所述吸盤組件包括至少一個(gè)吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相對(duì)的端部。此外，所述多個(gè)輸送帶組件中的至少兩個(gè)輸送帶組件上下配置，其中位于下面的輸送帶組件的靠近機(jī)械臂的端部處比其上面緊鄰的輸送帶組件長出至少一個(gè)物料盒寬度，并且其中所述多個(gè)輸送帶組件中的每一個(gè)的靠近機(jī)械臂的端部處都設(shè)有限位裝置。并且所述烹飪操作臺(tái)的臺(tái)面可以設(shè)有導(dǎo)向滑軌。所述烹飪裝置可以是4頭、6頭、8頭或者16頭煮面機(jī)，并且其加熱爐可以為以下中的至少一種電磁爐、電熱爐、煤氣爐或液化石油天然氣爐。上述廚房自動(dòng)化系統(tǒng)可以用以烹飪面條、米粉、粉絲或餃子以及其它的各種烹煮類食品。

通過參照以下各個(gè)附圖對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行描述來對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的解釋，在各個(gè)附圖中圖Ia-Ic是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)的不同視角的示意圖。圖2a_2e是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的示意圖。圖3a_3c是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的一種吸盤組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的一種物料盒輸送帶的結(jié)構(gòu)示意圖。在各個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示同樣的元素。
具體實(shí)施方式
圖Ia-Ic是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)的不同視角的示意圖。整個(gè)系統(tǒng)包括底部支架115、機(jī)械臂101及其支架102、附接在機(jī)械臂101末端上的延長機(jī)構(gòu)100、各個(gè)物料盒輸送帶104及其支架108、物料盒回收輸送帶106、物料盒回收滑梯107、碗輸送帶105、備料臺(tái)109、煮面機(jī)111、烹飪操作臺(tái)110、冷水池114以及控制柜103。其中，機(jī)械臂101、各個(gè)輸送帶104 106、煮面機(jī)111、備料臺(tái)109、烹飪操作臺(tái)110以及冷水池114等均直接或通過各自的支架安裝在底部支架115上，底部支架內(nèi)部容納用于連接到輸送帶104 106、機(jī)械臂101以及延長機(jī)構(gòu)100、煮面機(jī)111、備料臺(tái)109、冷水池114以及控制柜103上的各種裝置的各類管線。并且各個(gè)輸送帶104 106、煮面機(jī)111以及烹飪操作臺(tái)110均圍繞機(jī)械臂101四周配置，使得安裝在機(jī)械臂101上的延長機(jī)構(gòu)100通過機(jī)械臂101的運(yùn)動(dòng)可以對(duì)放置在各個(gè)輸送帶靠近機(jī)械臂101 —端上的各種餐具(例如帶有蓋子的物料盒116)、煮面機(jī)111中的笊籬112或掛附在煮面機(jī)111側(cè)邊上的筷子113、以及烹飪操作臺(tái)110上的各種餐具(例如碗117)等各種物體可以進(jìn)行吸取、抓取、放置等動(dòng)作。其中，圖I中的機(jī)械臂101可采用現(xiàn)有的六自由度工業(yè)機(jī)械臂，比如Motoman MH5,Motoman MH6, FANUC Mate 200或者ABB IRB 140等。延長機(jī)構(gòu)100通過其一端的裝配架208固定安裝在機(jī)械臂101的末端。煮面機(jī)111中包括六個(gè)爐孔，其中每一個(gè)爐孔中均放置一個(gè)適當(dāng)尺寸的鍋，在每一個(gè)鍋中并配置有一個(gè)比該鍋的尺寸略小的笊籬112，用于盛裝面條以浸放在鍋里進(jìn)行烹煮。在每個(gè)笊籬的側(cè)面固定有豎直的提柄(如附圖所示)，供機(jī)械臂101的延長機(jī)構(gòu)100抓取以執(zhí)行提升、移位及翻轉(zhuǎn)等操作。另外，雖然在本實(shí)施例中采用了立式的六頭煮面機(jī)，但是煮面機(jī)111也可以是臺(tái)式的煮面機(jī)，并且其可以是6頭(即包括6個(gè)獨(dú)立的爐孔)、4頭、8頭或其它任何適當(dāng)數(shù)量的爐孔的各式煮面機(jī)、煮面爐。其所采用的加熱爐灶可以是電磁爐、電熱爐、煤氣爐或液化石油天然氣爐或任何其它方式的加熱爐灶。烹飪操作臺(tái)110設(shè)置在底部支架115上。烹飪操作臺(tái)110用于放置盛裝面條的碗。在一個(gè)實(shí)施例中，烹飪操作臺(tái)110的臺(tái)面上也可以設(shè)有滑軌，滑軌的寬度可比碗底部略寬，以便碗可以適當(dāng)?shù)厍度肫渲?，并在被機(jī)械臂101的延長機(jī)構(gòu)100向外推送時(shí)使得碗能夠沿滑軌保持平穩(wěn)滑動(dòng)。在替選實(shí)施例中，所述滑軌可以是一道，也可以是三道或更多道。[0024]在本實(shí)施例中的物料盒輸送帶104用于傳送不同的餐具，比如帶有蓋子的物料盒116。在本實(shí)施例中共包括4條物料盒輸送帶104，均安裝在輸送帶支架108上。其中該四條輸送帶分為上下兩組。上面的兩條輸送帶并列布置，用于傳送用來盛裝有待煮面條或者配菜的物料盒；下面的一組輸送帶也是并列且疊層設(shè)置(如圖la、Ib和Ic中所明確示出)，同樣用于傳送裝有不同的面條或者配菜的物料盒。該組疊層設(shè)置的輸送帶中，位于下方的輸送帶比位于其上方的輸送帶在靠近機(jī)械臂101的端部至少長出一個(gè)物料盒的寬度，使得機(jī)械臂101可以通過延長機(jī)構(gòu)100從這些輸送帶靠近機(jī)械臂的端部處的上方從上而下對(duì)位于這些輸送帶的端部上的物料盒進(jìn)行吸取、提升等操作。雖然在附圖Ia-Ic中未有示出，每個(gè)輸送帶在靠近機(jī)械臂的端部處也可設(shè)有一限位裝置，用于使得通過輸送帶運(yùn)送的物體停留在輸送帶端部的特定位置處。該限位裝置可以是機(jī)械的，也可以是電子的。比如，輸送帶可以通過紅外線控制系統(tǒng)監(jiān)視是否有物體到達(dá)輸送帶的端部處。在檢測到物體的情況下，向驅(qū)動(dòng)該輸送帶的電機(jī)發(fā)出信號(hào)以停止其運(yùn)轉(zhuǎn)，從而停止輸送帶的運(yùn)動(dòng)，使得輸送帶上的物體正好停留在輸送帶的特定位置處。另一種方 式可以使其實(shí)現(xiàn)更為簡單的機(jī)械方式，比如，通過在輸送帶的端部處緊接設(shè)置一個(gè)比輸送帶端部稍低的固定平臺(tái)，使得輸送帶上的物體在到達(dá)輸送帶的端部后掉落在該平臺(tái)上的固定位置。應(yīng)當(dāng)知道，還可以采用一些其它常見的方式來實(shí)現(xiàn)在輸送帶端部處的對(duì)物體的限位功能。附圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的一種物料盒輸送帶104的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，物料盒輸送帶104由輸送帶400、前段托盤401、物料盒支架402、氣缸托板403、氣缸404以及傳感器(未示出)等組成。裝有待煮食物的物料盒116由工人疊放在輸送帶104后端的物料盒支架402上；可編程控制器或者計(jì)算機(jī)通過安裝在輸送帶上的傳感器控制氣缸404和輸送帶400的動(dòng)作；物料盒116由氣缸404以及氣缸托板403推出物料盒支架402至輸送帶400上，并由輸送帶400運(yùn)往安裝在輸送帶104前段的托盤401中。氣缸404伸展時(shí)，支架402底端的物料盒被推出，支架402上剩余的物料盒由重力作用，落在氣缸托板403上。氣缸404收縮時(shí)，支架402上剩余的物料盒由于重力作用，落在支架402的底端。至此完成一次推送物料盒的動(dòng)作周期。輸送帶104通過氣缸404的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，配合輸送帶400的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)物料盒的自動(dòng)化運(yùn)輸。另外，設(shè)置有碗輸送帶105，用于運(yùn)送碗至機(jī)械臂的工作范圍內(nèi)，其中所述多個(gè)碗可以由機(jī)械臂抓取放置到烹飪操作臺(tái)110上。另外，回收輸送帶106可以設(shè)置在相對(duì)碗輸送帶105較低的平面上，并且其運(yùn)輸方向與輸送帶104、105相反，用于回收使用完的物料盒以及物料盒的蓋子。雖然各個(gè)物料盒輸送帶104在本實(shí)施例中被示出為是直線型的，但是可以理解，根據(jù)廚房的結(jié)構(gòu)以及特定安排，可以采用彎曲的輸送帶或者輸送帶的組合來適應(yīng)不同的廚房環(huán)境和需要，使得廚房操作人員可以方便地將空的碗、裝有待煮物的物料盒、各種裝有各種配菜的物料盒等放置在輸送帶104的物料盒支架402上，并通過輸送帶104運(yùn)送到靠近機(jī)械臂101的一端。此外，本實(shí)施例中使用的物料盒是一種倒梯形體的不銹鋼物料盒，其具有盒蓋，以保證物料盒中的食物在操作和運(yùn)送過程中保持衛(wèi)生；并且所述碗可以是陶瓷碗、塑料碗以及防水型紙質(zhì)容器。其它形狀和材質(zhì)的物料盒和碗也都是可以的。附圖2a_2e是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的各個(gè)視角的示意圖以及分解圖。從圖2a和2b中可以看出，該延長機(jī)構(gòu)包括本體200、裝配架208、夾持裝置209、吸盤207、以及兩個(gè)吸盤組件204和205。其中，裝配架208用于將該延長機(jī)構(gòu)固定安裝在機(jī)械臂101的末端，并且本體200基本上為長方體。在其它實(shí)施例中，本體也可以是適當(dāng)?shù)钠渌螤?。夾持裝置209包括氣爪201和兩個(gè)夾鉗202和203。其中氣爪201可以采用日本SMC公司的日本SMC寬型氣爪，也可以采用其它的類似氣爪。夾鉗202和203在其夾持面上開有半圓形小口，以方便抓取提勺或笊籬的提柄。夾鉗202和203受氣爪驅(qū)動(dòng)可以加緊或松開所抓取物體。在本實(shí)施例中，夾持裝置209沿其長度軸向設(shè)置在本體200的一個(gè)縱向側(cè)面上。在其他實(shí)施例中，夾持裝置也可以按其它取向設(shè)置在本體200上。吸盤207設(shè)置在本體200與裝配架208相對(duì)的另一個(gè)端部。用于執(zhí)行吸取碗及轉(zhuǎn) 移放置碗以及物料盒的盒蓋等動(dòng)作。由于吸盤207主要用于吸取碗，而碗的材料主要為陶瓷或塑料，因此吸盤207 —般采用真空吸盤來實(shí)現(xiàn)。吸盤組件204和205分別設(shè)置在本體200上與夾持裝置209相鄰的兩個(gè)側(cè)面上。其中，每個(gè)吸盤組件包括一個(gè)U形支架以及安裝在U型支架上的兩個(gè)吸盤。U型支架上的兩個(gè)吸盤相對(duì)于吸盤207可以偏小，用于吸取如前所述的基本上為倒梯形體的物料盒。為了使吸盤組件可以更為方便地從物料盒的一個(gè)側(cè)壁吸取物料盒，整個(gè)吸盤組件被設(shè)置為可以沿活動(dòng)軸反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)以適于將所吸取的物料盒中的內(nèi)容物完全傾倒出來，并且使得吸盤組件在位于一個(gè)極點(diǎn)位置時(shí)適于吸取水平放置的倒梯形體物料盒的一個(gè)外傾側(cè)壁。設(shè)置兩個(gè)小吸盤可以保證從物料盒的側(cè)壁吸取物料盒后在轉(zhuǎn)移物料盒的過程中不會(huì)發(fā)生傾側(cè)等情況。在本實(shí)施例中，物料盒采用金屬制的餐具，因此吸盤組件204和205可以采用電磁吸盤來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然也同樣可以采用真空吸盤來實(shí)現(xiàn)。圖2c_2e中具體圖示了一種調(diào)整吸盤組件的位置的結(jié)構(gòu)。其中，吸盤組件205的吸盤支架為成U型，其具有一定的寬度。在該U型結(jié)構(gòu)的底部開有兩個(gè)孔，用于固定兩個(gè)小吸盤206并使得其氣管穿過U型結(jié)構(gòu)延伸到本體200的內(nèi)部。在U型結(jié)構(gòu)的兩個(gè)側(cè)壁上，各開有一個(gè)小的樞軸孔301、302，用于穿過一個(gè)固定桿。該固定桿固定安裝在本體的側(cè)邊上。所述樞軸孔和固定桿之間為活動(dòng)連接，使得該U型支架可以沿固定桿轉(zhuǎn)動(dòng)。U型支架的一個(gè)側(cè)壁相對(duì)于另一個(gè)側(cè)壁更長，在其遠(yuǎn)端的中間部位處，以垂直于側(cè)壁的長度方向開有一個(gè)U型槽303。該U型槽303用于嵌入一個(gè)活動(dòng)連桿210。該活動(dòng)連桿210固定安裝在夾持裝置209中的一個(gè)夾鉗203的底部。這樣，通過驅(qū)動(dòng)夾持裝置209，可以使得夾鉗203沿夾持裝置209軸向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活動(dòng)連桿210沿夾持裝置209的軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)吸盤組件205整體沿固定桿上下樞轉(zhuǎn)(如圖2e所示)。通過這種方式，可以調(diào)整兩個(gè)小吸盤206的位置，使得在通過兩個(gè)小吸盤吸取物料盒并轉(zhuǎn)移到需要的位置上空后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械臂的方位以及反復(fù)旋轉(zhuǎn)震動(dòng)物料盒，可以將物料盒中的內(nèi)容物完全傾倒到需要的位置，t匕如將物料盒中盛裝的待煮面條完全傾倒到煮面機(jī)中的一個(gè)笊籬中，或者將物料盒中的配菜完全傾倒在用于盛裝煮好后的面條的碗中。圖3a_3c是更具體地說明了本實(shí)用新型中的吸盤組件的結(jié)構(gòu)。如圖所示，吸盤組件204在其支架上設(shè)有兩個(gè)樞轉(zhuǎn)孔301和302，固定在本體200上的固定桿(圖中未示出)將穿過這兩個(gè)樞轉(zhuǎn)孔，而在U型結(jié)構(gòu)的一側(cè)上設(shè)有一個(gè)U型槽303，該槽即用于嵌入固定在一個(gè)夾鉗203低端的活動(dòng)連桿210。通過活動(dòng)連桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吸盤組件204可以將所吸取的物料盒中的內(nèi)容物完全傾倒到需要的位置。除此之外更為重要的是，由于倒梯形體的物料盒的側(cè)壁是外傾的，安裝在機(jī)械臂末端的延長機(jī)構(gòu)100上的吸盤組件204、205在水平伸到物料盒附近時(shí)，無法完全緊密地貼緊到物料盒的側(cè)壁，造成無法吸取物料盒。因此，必須以一定角度向前上方向伸出吸盤組件才有可能完全緊密地貼緊到物料盒的側(cè)壁。這雖然可以可以通過對(duì)機(jī)械臂本身進(jìn)行特定的編程來實(shí)現(xiàn)，但是采用如上所述的活動(dòng)吸盤組件結(jié)構(gòu)可以同樣實(shí)現(xiàn)這一目的且更為簡單經(jīng)濟(jì)。如圖3c所示，物料盒的側(cè)壁可能相對(duì)于水平面成α角，這樣，將吸盤組件在單個(gè)方向上的旋轉(zhuǎn)極值設(shè)定為是使得吸盤的底平面與水平面成α角度，此時(shí)吸盤貼近物料盒的側(cè)壁時(shí)即可以實(shí)現(xiàn)完全緊密的貼合，因而可以順利地執(zhí)行吸取的操作。為了簡便起見，在上述描述中，附圖2a_2e中沒有示出連接夾持裝置209、吸盤207以及兩個(gè)吸盤組件204和205的各種管線。應(yīng)當(dāng)理解，為了發(fā)揮該延長機(jī)構(gòu)的功能，連接吸盤207以及兩個(gè)吸盤組件中的各個(gè)吸盤206的氣管或電線、以及連接夾持裝置209中的氣爪的氣管均需設(shè)置在本體內(nèi)部并通過本體的裝配架端延伸出來，連接到相應(yīng)的受控壓縮氣源或電源。在另一個(gè)實(shí)施例中，延長機(jī)構(gòu)上的第二吸盤組件可以由另一個(gè)或多個(gè)微型夾持裝置所取代。類似于前述的夾持裝置，所述微型夾持裝置同樣可以包括一個(gè)氣爪以及兩個(gè)夾鉗，并且可以執(zhí)行如上所述的第二吸盤的同樣的功能，例如對(duì)物料盒執(zhí)行夾取、移轉(zhuǎn)、傾側(cè)等操作。盡管已經(jīng)示出和描述了示例性實(shí)施例，但在上述公開內(nèi)容，可以預(yù)期寬范圍的改進(jìn)、改變和替代，并且在一些實(shí)例中，在不相應(yīng)地使用其他特征的情況下，可以采用本公開內(nèi)容的一些特性。應(yīng)理解到，在不背離本公開內(nèi)容的范圍的情況下，可以在上文中做出如此改變。因此，寬泛地并且以與本公開內(nèi)容的范圍一致的方式解釋所附權(quán)利要求是適當(dāng)?shù)摹?br> 權(quán)利要求1.ー種廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂安裝有機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械臂由程序控制系統(tǒng)操作，所述程序控制系統(tǒng)控制所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；多個(gè)輸送帶組件；烹飪裝置，所述烹飪裝置包括至少ー個(gè)爐孔，所述至少一個(gè)爐孔中的每ー個(gè)中放置有ー個(gè)鍋，所述鍋內(nèi)置有笊籬，所述笊籬具有提拉柄；以及烹飪操作臺(tái)；其中，所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以伸展至所述至少一個(gè)輸送帶組件中的每ー個(gè)的靠近機(jī)械臂處的端部處、所述烹飪裝置處以及所述烹飪操作臺(tái)處。
2.如權(quán)利要求I所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，還包括冷水池；筷子；控制柜；備料臺(tái)；其中，所述冷水池、筷子位于所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以伸展至的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)輸送帶組件包括至少ー個(gè)物料盒輸送帶、至少ー個(gè)碗輸送帶、至少ー個(gè)物料盒回收輸送帶，并且，所述至少一個(gè)物料盒輸送帶、至少ー個(gè)碗輸送帶、至少ー個(gè)物料盒回收輸送帶的一端均位于所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以伸展至的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述至少ー個(gè)物料盒輸送帶包括輸送帶、前段托盤、物料盒支架、氣缸托板、氣缸以及傳感器；并且其中，可編程控制器或者計(jì)算機(jī)可通過安裝在輸送帶上的傳感器控制所述氣缸和所述輸送帶的動(dòng)作，所述物料盒支架可容納物料盒，所述物料盒可由所述氣缸以及所述氣缸托板推出物料盒支架至所述輸送帶上，并可由輸送帶運(yùn)往安裝在輸送帶前段的托盤中。
5.如權(quán)利要求I所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂是5自由度、6自由度或者7自由度エ業(yè)機(jī)械臂,所述機(jī)械臂可以是ー下中的一個(gè)Motoman MH5,Motoman MH6,FANUC Mate 200以及ABB IRB140，并且所述烹飪裝置是4頭、6頭、8頭或者16頭煮面機(jī)，并且所述烹飪裝置的加熱爐是以下中的ー種電磁爐、電熱爐、煤氣爐或液化石油天然氣爐。
6.如權(quán)利要求I所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)輸送帶組件中的至少兩個(gè)輸送帶組件上下配置，其中位于下面的輸送帶組件的靠近機(jī)械臂的端部處比其上面緊鄰的輸送帶組件長出至少ー個(gè)物料盒寬度，并且其中所述多個(gè)輸送帶組件中的每ー個(gè)的靠近機(jī)械臂的端部處都設(shè)有限位裝置。
7.如權(quán)利要求I所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于，所述烹飪操作臺(tái)的臺(tái)面設(shè)有導(dǎo)向滑軌。
8.如權(quán)利要求I或2所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其中所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)包括本體和裝配架，所述裝配架位于本體的一個(gè)端部且用于將該延長機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械臂末端處，所述延長機(jī)構(gòu)還包括夾持裝置，所述夾持裝置安裝在本體沿長度軸向的一個(gè)側(cè)面上，包括一對(duì)夾鉗以及驅(qū)動(dòng)該對(duì)夾鉗的夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置，第一吸盤組件，所述第一吸盤組件包括至少ー個(gè)吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相対的端部，第二吸盤組件，所述第二吸盤組件包括吸盤支架及安裝在該吸盤支架上的至少ー個(gè)吸盤，所述吸盤支架可樞轉(zhuǎn)地安裝在本體沿長度軸向的不同于夾持裝置所在側(cè)面的另ー側(cè)面。
9.如權(quán)利要求8所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其中，所述本體是中空的長方體，用于容納連接夾持裝置、第一吸盤組件和第二吸盤組件的管線。
10.如權(quán)利要求8所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其中，所述夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置是氣爪，并且所述第二吸盤組件是真空吸盤或電磁吸盤中的ー種。
11.如權(quán)利要求8所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其中，所述第二吸盤組件中的所述吸盤支架的橫截面成U形，所述第二吸盤組件的所述至少一個(gè)吸盤安裝在所述U形支架的底部，所述U形支架的兩側(cè)靠近U形的底部處各開有ー個(gè)樞軸孔，所述吸盤組件通過穿過所述兩個(gè)樞軸孔的固定桿活動(dòng)安裝在本體上，所述U形支架的一個(gè)側(cè)面上具有U形槽。
12.如權(quán)利要求8所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其中，固定在所述夾持裝置中的一個(gè)夾鉗底端的傳動(dòng)連桿活動(dòng)嵌入在所述吸盤支架上的U形槽中，通過所述一個(gè)夾鉗沿所述氣爪軸向的運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第二吸盤組件繞所述固定桿樞轉(zhuǎn)。
13.如權(quán)利要求I或2所述的廚房自動(dòng)化系統(tǒng)，其中所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)包括本體和裝配架，所述裝配架位于本體的一個(gè)端部且用于將該延長機(jī)構(gòu)固定在機(jī)械臂末端處，所述延長機(jī)構(gòu)還包括第一夾持裝置，所述第一夾持裝置安裝在本體沿長度軸向的一個(gè)側(cè)面上，包括ー對(duì)夾鉗以及驅(qū)動(dòng)該對(duì)夾鉗的夾鉗驅(qū)動(dòng)裝置，第二夾持裝置，所述第二夾持裝置安裝在本體沿長度軸向的不同于第一夾持裝置所在側(cè)面的另ー側(cè)面上，吸盤組件，所述吸盤組件包括至少ー個(gè)吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相対的端部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種廚房自動(dòng)化系統(tǒng)。該廚房自動(dòng)化系統(tǒng)包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂安裝有機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)，所述機(jī)械臂由程序控制系統(tǒng)操作，所述程序控制系統(tǒng)控制所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的動(dòng)作；多個(gè)輸送帶組件；烹飪裝置，所述烹飪裝置包括至少一個(gè)爐孔，所述至少一個(gè)爐孔中的每一個(gè)中放置有一個(gè)鍋，所述鍋內(nèi)置有笊籬，所述笊籬具有提拉柄；以及烹飪操作臺(tái)；其中，所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)可以伸展至所述至少一個(gè)輸送帶組件中的每一個(gè)的靠近機(jī)械臂處的端部處、所述烹飪裝置處以及所述烹飪操作臺(tái)處。
文檔編號(hào)A47J36/00GK202604512SQ201220086640
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者李公平 申請人:李公平