物联网智能厨房的制作方法

本实用新型专利涉及厨房设备技术领域，具体涉及一种物联网智能厨房。

背景技术：

随着生活节奏的不断加快,生活水平的不断提高,人们的饮食方式和饮食习惯也在逐渐发生变化。现在都市年轻人会自己做菜的少，即使会做菜样式也不是很多，但他们追求自己独特的口味，其次年轻人需要在短时间内轻松完成烹饪，因此能自动烹饪及菜品装盘的智能厨房逐渐成为人们关注的热点。而目前的智能厨房自动化程度低，其烹饪装置功能单一，只能完成简单的投料、翻炒功能,需要人工参与的环节较多,不能自动完成烹饪过程中从投入食材、炒菜、加入调料、倒出熟菜和装盘出菜，洗锅等全部流程，不能脱离人工参与实现连续地自动烹饪多道菜品，而且也无法根据客户的喜好进行自助式点餐，菜式相对单一，难以满足客户不同菜式不同口味的全面需求。此外现有烹饪装置多成长方体状，空间利用率低，占地大，不利于家庭普及。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种性能可靠的物联网智能厨房，不但能够连续地自动烹饪多道菜品，而且能根据客户喜好点餐，且空间利用率高，占地小。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种物联网智能厨房，包括灶台，灶台上设有加热装置，其特征在于，还包括移摆盘装置、圆轨烹饪装置、食材输送装置和控制单元，所述灶台呈半圆形，圆轨烹饪装置、食材输送装置和移摆盘装置以灶台圆心为中心，依次沿圆周方向布置，所述食材输送装置将食材和调料按量输出至圆轨烹饪装置，圆轨烹饪装置向移摆盘装置连续输出成品菜，所述移摆盘装置将成品菜进行装盘和摆盘出菜，所述移摆盘装置、圆轨烹饪装置和食材输送装置分别与控制单元电连接，所述控制单元包括移动终端、云服务器和与控制单元连接的无线通信模块，所述移动终端通过云服务器和无线通信模块对控制单元远程控制。

所述食材输送装置设置在圆轨烹饪装置上方，其包括储料架上设置的用于储纳食材的食材配送仓、投放食材的推送机械臂、固体调料推送机构和液体调料推送机构,所述食材配送仓包括食材柜和食材通道，所述食材通道底部设有下料闸门和称重传感器,所述食材柜内设有若干能滑移的食材屉，所述推送机械臂推拉食材屉进行食材投放。

所述圆轨烹饪装置包括烹饪锅组件和设置在灶台上的两条呈同心圆弧状的外轨道和内轨道，所述烹饪锅组件包括锅架和能在锅架上翻转的平底锅体，所述锅架设置在两轨道之间，并能沿轨道移动。

所述移摆盘装置包括立体摆盘机构、碗盘仓机构和灶台下方的移盘机构，所述移盘机构从碗盘仓末端叉取餐盒，将餐盒移动至灶台下方装盘并放置到立体摆盘机构内。

所述食材柜截面呈圆弧形，食材屉其两侧设置有抽屉滑槽,其背面设有磁性背板，所述食材屉通过抽屉滑槽沿食材柜内的食材屉滑轨往复移动；所述推送机械臂包括安装在支架上下两端的同步带轮,所述同步带轮之间连接有同步带，同步带之间连接有舵机,所述舵机通过滑槽摇臂连接有一直线机构，所述直线机构包括齿条滑臂,所述齿条滑臂其前端设有磁性头,其齿条部与电机驱动的齿轮相啮合，所述齿条滑臂通过磁性头与磁性背板相吸引，推出或拉回食材屉。

所述烹饪锅组件还包括与锅架端部连接的转柄轴和设置在灶台中心处的旋转电机，所述转柄轴与旋转电机传动连接，所述锅架通过嵌入在其上下端内部的滚珠滑动装置分别与外轨道和内轨道套接，所述平底锅体通过两端的锅柄轴铰接在锅架上，其中一锅柄轴上连接有第二翻转电机。

所述加热装置为电磁灶，所述灶台上靠近电磁灶处设置有锅盖支架，所述锅盖支架上设置有锅盖，所述锅盖通过铰轴铰接在锅盖支架上，所述铰轴上连接有第一翻转电机，所述锅盖内侧中间设置有搅拌叶片,所述搅拌叶片与锅盖外侧的搅拌电机传动连接，所述灶台上设有弧形的复位槽和清洗槽，所述复位槽内设有干燥灯,清洗槽内设置有高压清洗喷头。

立体摆盘机构包括左右两侧的固定盘架、分别设置在固定盘架上的下链盘、上链盘和驱动下链盘转动的电机,所述下链盘和上链盘之间连接有链条，所述链条之间铰接有若干活动盘仓,所述固定盘架下方设置有能旋转升降的摆盘限位摇臂，各活动盘仓用于放置装盘好的餐盒；所述移盘机构包括设置在圆筒形底座中心的转动电机和转动支架，所述转动支架上设置有移盘机械臂和直线模块，所述移盘机械臂前端设有叉盘舵机摇臂，所述转动支架与转动电机传动连接，移盘机械臂与直线模块传动连接；所述碗盘仓机构包括倾斜设置的摆盘外壳，所述摆盘外壳内设有容纳餐盒的通道，所述通道末端其上方设有升降挡盘板，其下方设有摆盘限位舵机摇臂，所述升降挡盘板与最下端餐盒底部相接触。

所述移动终端为手机app，所述的手机app上设置有点菜界面和状态显示界面，所述控制单元包括cpu和数据处理模块，所述cpu通过数据处理模块分别与移摆盘装置、圆轨烹饪装置、食材输送装置电连接；所述数据处理模块与无线通信模块之间通过wifi或4g网络进行数据交互，移动终端通过wifi或4g网络与云服务器和无线通信模块进行数据交互。

所述固体调料推送机构包括倾斜设置在底座上料筒、料筒底部的磁性底盖和料筒顶部的出料口，所述料筒一侧设置有滑杆、磁性滑块体和由电机驱动的螺杆,所述磁性滑块体一端套接在滑杆上，另一端套接在螺杆上，且与料筒外壁相贴合；所述液体调料推送机构包括由计量泵、导管分别连接的水桶、油桶和若干液体调料瓶。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：

本实用新型不但能够连续地自动烹饪多道菜品，而且能根据客户喜好点餐，且空间利用率高，占地小。本实用新型通过控制单元与位置传感器、移盘机械臂、推送机械臂和各电机联动，能够自动进行准确移位，关盖、翻炒、开盖、倾倒菜品、插取盘、装盘、摆盘、洗锅和锅体干燥等步骤，实现多道菜品的连续烹饪。通过食材通道底部的称重传感器，实现食材的称重计量，固体调料推送机构及液体调料推送机构的计量泵、导管将相应用量的水、食用油和液体调料等分别精确的泵入，从而保证取量食材和固液调料准确，保证了菜品烹饪后的口感，且与定制口味无明显差异。通过移动终端可输送控制命令给控制单元，实现了远程控制，让用户可远程定餐，解决快节奏都市人做饭难的问题及开辟了一种无人餐馆的商业模式。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视示意图；

图3为本实用新型的俯视示意图；

图4为图1中移摆盘装置的结构示意图；

图5为图4中立体摆盘机构的结构示意图；

图6为图4中碗盘仓机构的结构示意图；

图7为图4中移盘机构的结构示意图；

图8为图1中圆轨烹饪装置的结构示意图；

图9为图8的俯视示意图；

图10为图1中食材输送装置的结构示意图；

图11为图10中食材柜的结构示意图；

图12为图10中推送机械臂的结构示意图；

图13为图10中固体调料推送机构的结构示意图；

图14为本实用新型的电气原理框图；

图15为本实用新型工作时的示意图；

图中：1-移摆盘装置，2-圆轨烹饪装置，3-食材输送装置，110-立体摆盘机构，120-碗盘仓机构，130-移盘机构，111-固定盘架，112-下链盘，113-链条，114-活动盘仓，115-上链盘，116-摆盘限位摇臂，121-摆盘外壳，122-餐盒，123-升降挡盘板，124-摆盘限位舵机摇臂,131-移盘机械臂，132-转动支架，133-直线模块，134-叉盘舵机摇臂,201-灶台，202-外轨道，203-内轨道，240-烹饪锅组件，205-电磁灶，206-复位槽，207-清洗槽，208-锅盖，209-搅拌叶片，210-高压清洗喷头，211-锅盖支架，212-第一翻转电机，241-锅架，242-平底锅体，243-第二翻转电机，244-滚珠滑动装置，245-旋转电机，246-转柄轴,301-储料架，320-食材配送仓，330-推送机械臂，340-固体调料推送机构，350-液体调料推送机构，321-食材柜，322-食材通道，323-下料闸门，3221-食材屉，3222-抽屉滑槽，3223-磁性背板，331-支架，332-同步带轮，333-磁性头，334-同步带，335-滑槽摇臂，336-齿条滑臂，337-舵机，338-齿轮，341-螺杆，342-滑块体，343-料筒，344-底盖，345-滑杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见如图1至图13所示的物联网智能厨房实施例，包括灶台201，灶台201上设有加热装置，还包括移摆盘装置1、圆轨烹饪装置2、食材输送装置3和控制单元，灶台201呈半圆形，圆轨烹饪装置2、食材输送装置3和移摆盘装置1以灶台201圆心为中心，依次沿圆周方向布置，食材输送装置3将食材和调料按量输出至圆轨烹饪装置2，圆轨烹饪装置2向移摆盘装置1连续输出成品菜，移摆盘装置1将成品菜进行装盘和摆盘出菜，移摆盘装置1、圆轨烹饪装置2和食材输送装置3分别与控制单元电连接，控制单元包括移动终端、云服务器和与控制单元连接的无线通信模块，移动终端通过云服务器和无线通信模块对控制单元远程控制。食材输送装置3设置在圆轨烹饪装置上方，其包括储料架301上设置的用于储纳食材的食材配送仓320、投放食材的推送机械臂330、固体调料推送机构340和液体调料推送机构350,食材配送仓320包括食材柜321和食材通道322，食材通道322底部设有下料闸门323和称重传感器,食材柜321内设有若干能滑移的食材屉3221，推送机械臂330推拉食材屉3221进行食材投放。圆轨烹饪装置2包括烹饪锅组件240和设置在灶台201上的两条呈同心圆弧状的外轨道202和内轨道203，烹饪锅组件240包括锅架241和能在锅架241上翻转的平底锅体242，锅架241设置在两轨道之间，并能沿轨道移动。移摆盘装置1包括立体摆盘机构110、碗盘仓机构120和灶台201下方的移盘机构130，移盘机构130从碗盘仓120末端叉取餐盒122，将餐盒122移动至灶台201下方装盘并放置到立体摆盘机构110内。食材柜321截面呈圆弧形，食材屉3221其两侧设置有抽屉滑槽3222,其背面设有磁性背板3223，食材屉3221通过抽屉滑槽3222沿食材柜321内的食材屉滑轨往复移动；推送机械臂330包括安装在支架331上下两端的同步带轮332,同步带轮332之间连接有同步带334，同步带334之间连接有舵机337,所述舵机337通过滑槽摇臂335连接有一直线机构，直线机构包括齿条滑臂336,齿条滑臂336其前端设有磁性头333,其齿条部与电机驱动的齿轮338相啮合，齿条滑臂336通过磁性头333与磁性背板3223相吸引，推出或拉回食材屉3221。烹饪锅组件240还包括与锅架241端部连接的转柄轴246和设置在灶台201中心处的旋转电机245，转柄轴246与旋转电机245传动连接，锅架241通过嵌入在其上下端内部的滚珠滑动装置244分别与外轨道202和内轨道203套接，平底锅体242通过两端的锅柄轴铰接在锅架241上，其中一锅柄轴上连接有第二翻转电机243。加热装置为电磁灶205，灶台201上靠近电磁灶205处设置有锅盖支架211，锅盖支架211上设置有锅盖208，锅盖208通过铰轴铰接在锅盖支架211上，铰轴上连接有第一翻转电机212，锅盖208内侧中间设置有搅拌叶片209,搅拌叶片209与锅盖208外侧的搅拌电机214传动连接，灶台201上设有弧形的复位槽206和清洗槽207，复位槽206内设有干燥灯,清洗槽207内设置有高压清洗喷头。立体摆盘机构110包括左右两侧的固定盘架111、分别设置在固定盘架111上的下链盘112、上链盘115和驱动下链盘112转动的电机,下链盘112和上链盘115之间连接有链条113，链条113之间铰接有若干活动盘仓114,固定盘架111下方设置有能旋转升降的摆盘限位摇臂116，各活动盘仓114用于放置装盘好的餐盒122；移盘机构130包括设置在圆筒形底座中心的转动电机和转动支架132，转动支架132上设置有移盘机械臂131和直线模块133，移盘机械臂131前端设有叉盘舵机摇臂134，转动支架132与转动电机传动连接，移盘机械臂131与直线模块133传动连接；碗盘仓机构120包括倾斜设置的摆盘外壳121，摆盘外壳121内设有容纳餐盒122的通道，通道末端其上方设有升降挡盘板123，其下方设有摆盘限位舵机摇臂124，升降挡盘板123与最下端餐盒122底部相接触。移动终端为手机app，手机app上设置有点菜界面和状态显示界面，控制单元包括cpu和数据处理模块，cpu通过数据处理模块分别与移摆盘装置1、圆轨烹饪装置2、食材输送装置3电连接；数据处理模块与无线通信模块之间通过wifi或4g网络进行数据交互，移动终端通过wifi或4g网络与云服务器和无线通信模块进行数据交互。固体调料推送机构340包括倾斜设置在底座上料筒343、料筒343底部的磁性底盖344和料筒343顶部的出料口，料筒343一侧设置有滑杆345、磁性滑块体342和由电机驱动的螺杆341,磁性滑块体342一端套接在滑杆345上，另一端套接在螺杆341上，且与料筒343外壁相贴合；液体调料推送机构350包括由计量泵、导管分别连接的水桶、油桶和若干液体调料瓶。食材柜321上设置有多组位置传感器，灶台201上设有若干与烹饪工位位置相对应的位置传感器，称重传感器和各位置传感器分别与控制单元电连接。

本实用新型的工作原理：推送机械臂3的齿条滑臂36随着同步带轮32带动同步带34，进行升降运动，舵机37驱动滑槽摇臂35左右摆动，使得齿条滑臂36能左右移动，齿轮38驱动齿条滑臂36前后直线移动，因此齿条滑臂3能在空间xyz三个方向移动。推送机械臂330根据食材信息及位置传感器信号，对准仓位，找到对应的食材屉3221，然后齿条滑臂336前端的磁性头333与食材屉3211后端的磁性背板3223相吸，然后齿轮338驱动齿条滑臂336前移，推动倒置的食材屉3221缓缓前移，使得屉内的食材下落入食材通道22内。通道下方的称重传感器24对物料进行称重，重量足够后，齿轮38驱动齿条滑臂36后移，同时吸住食材屉211后移，停止下料。下料闸门323为现有技术，优先由电磁铁带动的滑移板。当菜品需要的食材都称量完毕后，打开食材通道322底部的落料闸门323，滑移板移开，使食材通道322内的物料通过储料架301的过料孔落入下方的烹饪锅内，然后落料闸门323复位关闭。烹饪锅组件240的锅架241通过嵌入在其上下端内部的滚珠滑动装置244分别与外轨道202和内轨道203套接，通过滚珠滑动装置244内的滚珠与轨道滚动接触，旋转电机245驱动转柄轴246转动的同时，连同锅架241沿轨道滑动，从而使烹饪锅组件4能沿外轨道202和内轨道203上移动。在电磁灶205、复位槽206、清洗槽207和外轨道202伸出部对应设置位置传感器，使得锅架241的中心(平底锅体中部)能准确移动至对应的烹制工位、复位工位、洗锅工位和菜品倾倒工位处，然后进行相应操作。

本实用新型实施过程是：如图14和15所示：

s1)食材柜321物料装填和碗盘仓机构120的餐盒装填。将扇形食材柜321整体取出,倒置,按食材密度将食材屉3211放回柜中,再将每个仓位所装食材名称输入智能厨房app或操作面板中。上层放青椒，韭菜,玉米等低密度轻食材，下层放肉、米线、米饭,魔芋等高密度重食材。向碗盘仓机构120内通道内装满空餐盒122。

s2)圆轨烹饪装置启动烹饪。控制单元根据指令控制各部件工作，锅架241由复位槽206的复位工位移动至电磁灶205的烹制工位，第二翻转电机243驱动锅柄轴转动，使平底锅体242锅口面水平朝上，启动电磁灶205对锅体加热。

s3)食材输送装置投放食材和调料。推送机械臂330根据食材信息及位置传感器信号，对准仓位，找到对应的食材屉3221，推动倒置的食材屉3221缓缓前移，使得屉内的食材下落入食材通道22内。通道下方的称重传感器24对物料进行称重，重量足够后，机械臂330吸住食材屉3211后移，停止下料。同样的，进行其他食材的投放和称重。当菜品需要的食材都称量完毕后，打开食材通道22底部的落料闸门23，使食材通道322内的物料通过储料架301的过料孔落入下方的烹饪的平底锅体342。然后当取用固体调料时，启动对应的固体调料推送机构340。步进电机驱动磁性滑块体342沿螺杆341和滑杆345向上移动，磁性滑块体342移动的同时，由于强磁性的作用，使得料筒343内部的磁性底盖344也同时往上移动，从而将调料从出料口中挤出。逸出的调料量可以根据步进电机转动的步数来精确测得，本实施例中，步进电机每转动一圈(25步)，调料逸出量为5g。取用液体调料时，启动液体调料推送机构350，根据取用的液体调料，开启对应的计量泵，通过导管将相应用量的水、食用油和液体调料分别精确的泵入到储料架1下方的烹饪锅内。

s4)菜品烹制和装盘。加入食材后，第一翻转电机212驱动铰轴转动，使锅盖208翻转，并盖合在平底锅体242上，同时搅拌电机驱动搅拌叶片209对锅体内的食材进行翻炒。烹饪完成后，锅盖208复位开盖，锅架241移动至外轨道202端部的菜品倾倒工位处。

s5)取盘和装盘。启动移盘机构130，转动电机带动转动支架132及移盘机械臂131沿圆周转动适当的角度，使其对准碗盘仓机构120的通道，然后直线模块133驱动移盘机械臂131直线移动，使其接近碗盘仓机构120的通道口处。然后使叉盘舵机摇臂134弯曲限位。启动升降挡盘板123，升出下端第二盘位的叉盘孔，此时仓中所有餐盒由舵机摇臂124提供支持，启动限位舵机摇臂124，限位舵机摇臂124向下转动带动上方全部餐盒下滑一个盘位，此时升降挡盘板123与下端第二个餐盒的叉盘孔对齐，降下挡盘板123，挡住挡盘板123上方所有餐盒，碗盘仓机构120的摆盘限位舵机摇臂124放平，使餐盒底与移盘机械臂131上平面重合，然后启动直线模块133驱动移盘机械臂131叉着空餐盒122直线向后移动出摆盘限位舵机摇臂124的转动范围。空餐盒连同移盘机械臂131沿圆周平面移动，直至移动至平底锅体242正下方装盘位置处，圆轨烹饪装置2的第二翻转电机243驱动平底锅体242锅口面朝下翻转，将菜品倾倒给下方的122餐盒内，菜品盛装完毕。

s6)菜品摆盘。1餐盒连同移盘机械臂131沿圆周平面移动，直至移动至立体摆盘机构110的摆盘限位摇臂116处，并对齐与移盘机械臂1311下平面，移盘机械臂131直线向前移动至餐盒四角与活动盘仓114承盘面的四个限位槽对准，然后摆盘限位摇臂116升起，挡住餐盒122，叉盘限位舵机摇臂134放平，移盘机械臂131直线向后移动出立体摆盘机构110的运动范围，同时餐盒四角落入活动盘仓114承盘面的四个限位槽中，摆盘过程结束。立体摆盘机构110的电机启动，带动下链盘112、链条113连同活动盘仓114一起转动，直至活动盘仓114转过一个新工位。

s7)洗锅干燥。倾倒结束后，圆轨烹饪装置2的锅架241移动至清洗槽207的洗锅工位处。开启高压清洗喷头，对平底锅体242内部进行冲洗，冲洗完成后，锅,241移动至复位槽206处，开启干燥灯对锅体内部干燥。然后再翻转复位进行下道菜品的烹饪，如此循环往复以上步骤，从而实现多道菜品的连续烹饪。

使用时，用户开启用户终端手机app时，物联网智能厨房会将当前的相关信息如食材装填种类、餐盒数量、菜品摆盘数量和各部件运行状态信息反馈给手机用户。当在手机app上操作时，手机app通过无线通信模块下发改变的状态指令信息，控制单元接收到信息后调整各项参数，启闭各电机和部件，从而远程进行投入食材、炒菜、加入调料、倒出熟菜和装盘出菜，洗锅等全部流程,操作方便。即移动终端可输送控制命令给控制单元，实现了远程控制，让用户可远程定餐，如在下班回家前数小时就可选定菜品，系统根据菜品烹饪时间和用户用餐时间自动开启烹饪及菜品装盘，解决快节奏都市人做饭难的问题。本实用新型还可以用作无人餐馆进行点餐。用户通过手机终端进行物联网点餐，云服务器接收订单信息后，通过无线通信模块反馈信息给控制单元对智能厨房进行控制操作，进行相应菜品烹饪。同时云服务器根据食材配送仓320中食材向用户推荐菜品组合，并结合当地人的口味和大数据中人们的喜好，制定相应的烹饪方法。用户手机终端下单后通过物联网智能厨房进行相应烹饪，菜品烹饪完毕后摆放在立体摆盘机构110内。立体摆盘机构110外部可加设保温柜，放置菜品而不会冷掉。然后将菜品烹饪完毕信息通过云服务器发送至用户手机终端，用户可以到智能厨房来取餐或者通过网上外卖配送方式，转由配餐人员来送餐，菜品烹饪快捷，卫生干净，可定制化，开辟了无人餐馆的一种新的商业模式。

本实用新型通过控制单元与位置传感器、移盘机械臂、推送机械臂和各电机联动，能够自动进行准确移位，关盖、翻炒、开盖、倾倒菜品、插取盘、装盘、摆盘、洗锅和锅体干燥等步骤，实现多道菜品的连续烹饪。通过食材通道底部的称重传感器，实现食材的称重计量。通过固体调料推送机构，使得料筒内部的磁性底盖也同时往上移动，从而将调料从出料口中挤出，逸出的调料量可以根据步进电机转动的步数来精确测得。通过液体调料推送机构的计量泵、导管将相应用量的水、食用油和液体调料等分别精确的泵入，从而保证取量食材和固液调料准确，保证了菜品烹饪后的口感，且与定制口味无明显差异。此外该物联网智能厨房采用立体环形结构，圆轨烹饪装置2、食材输送装置3和移摆盘装置1以灶台201圆心为中心，依次沿圆周方向布置，因为这样的空间关系，使放盘移盘摆盘过程只需使用一个平面机械臂完成，烹饪过程的加水、油加调料加食材及加热都能由锅在中层的圆轨旋转实现，所以只需要少量的伺服电机及小型舵机就能实现自动烹饪和装盘功能，降低生产成本；碗盘仓机构120的出盘口及立体摆盘机构110的入盘口均对准所述扇形圆心，使该物联网智能厨房整体呈现圆形结构，所以空间利用率很高，该环形系统占地直径约1.5m,小户型家庭也方便安装使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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