專利名稱：食品制備系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品的制備系統(tǒng)和方法，特別是與快餐館有關(guān)。更具體地說，本發(fā)明涉及結(jié)合計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人的全盤自動化的設(shè)備，系統(tǒng)和方法。這種設(shè)備，系統(tǒng)和方法特別適合于快餐館的現(xiàn)場使用。
在飯館中，特別是快餐館中快速的、穩(wěn)定的、高效和安全的食品制備對一項(xiàng)成功的運(yùn)營是極其重要的。食品制備的質(zhì)量在很大程度上取決于食品制備的穩(wěn)定性。食品必須在恰當(dāng)?shù)臈l件下在適宜的時(shí)間烹制出來。
食品制備的穩(wěn)定性可隨諸多因素而變化。例如，從事食品制備的人員整天由于顧客需求的經(jīng)常變化而必須履行隨著時(shí)間而頻繁變化的多重任務(wù)。尤如，在午餐和晚餐期間可能特別忙，而在其它時(shí)間則可能相對空閑一些。食品的調(diào)配可能每小時(shí)每天都在變化。結(jié)果，食品的質(zhì)量和穩(wěn)定性可能發(fā)生變化。在高峰和非高峰期間食品制備的適當(dāng)規(guī)劃所發(fā)生的困難可能造成耽誤顧客和/或造成腐壞、浪費(fèi)或不能使用的食品。
食品制備是勞務(wù)密集型的，勞務(wù)費(fèi)用在制備食品的總費(fèi)用中占很大一部分。另一個附帶的問題是當(dāng)快餐館設(shè)在人口稀少或其它地區(qū)時(shí)(例如沿州內(nèi)高速公路地區(qū))，招募足夠數(shù)量的合格雇員是困難的。
快餐館必須能夠有效地滿足變化中的顧客需要，而這種需要又是因時(shí)而異且不易精確預(yù)計(jì)的。其結(jié)果是，完全依賴人工操作的飯館有時(shí)會人員過剩，而另一些時(shí)侯又會人員不足。
同時(shí)，在人們直接制備食品的餐廳可能存在一些問題或潛在的問題。在人工直接制備食品的地方也可能出現(xiàn)保健和安全方面的耽心。減少或最大限度地減少人對食品和食品烹制設(shè)備的接觸也可以減少或最大限度地減少對保健和安全的耽心。例如，在煎炸食品時(shí)必須使用某種熱的液體(如食用油)。要求達(dá)到的烹制溫度可能構(gòu)成對健康和安全的耽心。
雖然飯館已存在多年而且現(xiàn)在已數(shù)以萬計(jì)，但這些已建餐廳仍然用人工來制備和加工食品。在快餐館中用于烹制食品的商用設(shè)備雖然經(jīng)過各種改進(jìn)，但是總的看來仍然是手工操作而且相對來說是勞務(wù)密集型的。
因此，一套商業(yè)上適用的食品制備設(shè)備，系統(tǒng)和方法就是必要的，這將由一臺機(jī)器人來操作，并能在食品制備方面提供改進(jìn)，尤其是在前述任何一個或所有領(lǐng)域內(nèi)。如果這個系統(tǒng)能夠利用現(xiàn)存的商業(yè)設(shè)備，亦將是有益的。
根據(jù)本發(fā)明提供一套食品加工系統(tǒng)和方法，特別適用于快餐館并可能通過計(jì)算機(jī)控制和/或?qū)崿F(xiàn)全盤自動或機(jī)器人化。這個系統(tǒng)是能夠加工準(zhǔn)備要烹制的各種類型食品的油炸室。本文所用的“油炸室”和“油炸筐”的概念指的是一個供煎炸食品或各種食品用的小室，不一定必須是法式油炸土豆絲，和煎炸這類食品的相應(yīng)的筐子。準(zhǔn)備煎炸的生品可以是冷凍的或新鮮的，可以是烹制過的或未經(jīng)烹制的?！拔唇?jīng)烹制”的概念指未加工過的和/或未加熱過的，“烹制過的”指加工過的和/或加熱過的。
油炸室能夠自動分送未經(jīng)烹制的散裝食品給機(jī)器人，機(jī)器人用一個容器運(yùn)送一定數(shù)量的需要制備的食品，烹制這些食品，然后將烹制好的食品發(fā)送到一個儲存、分配和展示區(qū)。
更具體的是在一個實(shí)施例中油炸室可以在全盤自動化的基礎(chǔ)上加工法式炸土豆絲、雞塊、魚片、和雞肉煎餅。油炸室系由一臺機(jī)器人和各種區(qū)域組成，包括一個散裝生品的分配區(qū)，一個烹制區(qū)，一個熟品儲存，分配和展示區(qū)，一個計(jì)算機(jī)操作和控制站和其它任意的各種區(qū)域和組成部分。油炸室的所有組成部分都可以用計(jì)算機(jī)來控制和操作。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下操作員和油炸室的聯(lián)系可以發(fā)生在三個區(qū)域;(1)填補(bǔ)散裝生品的分配區(qū);(2)從熟品儲存、分配和展示區(qū)取得烹制過的食品發(fā)送給顧客們;(3)通過計(jì)算機(jī)操作和控制系統(tǒng)控制油炸室。
操作和控制油炸室包括其機(jī)器人和其它操作系統(tǒng)可以經(jīng)由油炸室計(jì)算機(jī)操作和控制系統(tǒng)來完成。該系統(tǒng)監(jiān)視和控制油炸室的操作和烹制參數(shù)。該系統(tǒng)亦可提供整個工作日的作業(yè)圖表或更詳細(xì)的諸如一小時(shí)或更短時(shí)期的計(jì)劃。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)協(xié)調(diào)油炸室的運(yùn)轉(zhuǎn)，這是由于它可能同時(shí)發(fā)生至少若干個操作程序。銷售信息的實(shí)時(shí)標(biāo)點(diǎn)可以由該系統(tǒng)監(jiān)測并與計(jì)劃作業(yè)進(jìn)行比較，如果實(shí)時(shí)信息與計(jì)劃相比變化很大，每日和/或短期計(jì)劃可以很快地自動修正或由操作員修正。例如，如果操作員開始某種調(diào)整，油炸室計(jì)算機(jī)仍然可以在操作員輸入的有關(guān)批量大小，優(yōu)先順序和/或需求量變化的基礎(chǔ)上自動編制出新的每日或短期作業(yè)計(jì)劃。這樣一來，油炸室就能夠補(bǔ)償在一整天中發(fā)生的食品數(shù)量和搭配方面的變化。油炸食品加工系統(tǒng)，可以是一個油炸室，可以根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)載有的或傳給的數(shù)據(jù)來生產(chǎn)一定速率和搭配的食品。這些數(shù)據(jù)可以是基于油炸室或系統(tǒng)所生產(chǎn)食品的銷售率和搭配的銷售數(shù)據(jù)標(biāo)點(diǎn)的歷史銷售數(shù)據(jù)和/或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)。結(jié)果，顧客的耽誤可能被減少到最低限度，為顧客提供的食品是最新鮮的，食品的浪費(fèi)是最小的。
計(jì)算機(jī)操作和控制系統(tǒng)能夠確定烹制新添食品的指令是否與油炸室的任何下一步的工序相沖突，并把為完成以后操作所要求的全部未來工序考慮進(jìn)去。規(guī)劃新的程序是由計(jì)算機(jī)操作和控制系統(tǒng)完成的，以便做到不會要求機(jī)器人在同一時(shí)間完成多種功能，并使得食品在需要的時(shí)間里由烹制區(qū)運(yùn)送出來。結(jié)果，烹制過的食品質(zhì)量可以經(jīng)常保持劃一。
依據(jù)本發(fā)明的一個方面，需要提供一個烹制食品的機(jī)器人化的系統(tǒng)。這個機(jī)器人化的系統(tǒng)包括一臺能夠在一定的工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行工作的機(jī)器人，這也決定了工作區(qū)域的范圍。散裝生品的分配區(qū)，它至少包括一個食品分配器用以發(fā)送散裝的生品進(jìn)入一個可移動的容器，例如，一個位于工作區(qū)域中的油炸筐。這個系統(tǒng)還應(yīng)包括至少一個用于烹制食品的烹制區(qū)。機(jī)器人要配備一個懸臂工具尾端，使機(jī)器人在與懸臂工具尾端連接的情況下能根據(jù)需要有選擇地接合或脫開，從而在工作區(qū)域內(nèi)移動容器到要達(dá)到的位置，并且當(dāng)散裝食品裝在容器中時(shí)能夠把許多個食品放置到相應(yīng)的烹制位置。要達(dá)到的位置包括從食品分配區(qū)接受食品進(jìn)容器的生品的分配位置，烹制食品的位置以及熟品由容器中卸下的置位。貯藏區(qū)緊連著工作區(qū)域用以接受和貯存熟品。一個傾卸設(shè)備系用于傾倒機(jī)器人通過容器發(fā)送給傾卸設(shè)備的熟品。
本發(fā)明的另一個實(shí)施例是一個用于烹制食品的自動化機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個能在工作區(qū)域中接合，輸送和放開食品容器的機(jī)器人。該系統(tǒng)還具有一個生品分配區(qū)，包括至少一個在工作區(qū)域中向食品容器分配生品的分配器，以及位于工作區(qū)域中的至少一個烹制設(shè)備。一個控制系統(tǒng)系用于控制和指引機(jī)器人，接合和運(yùn)送食品容器依次往返于食品分配區(qū)和烹制區(qū)之間，其頻繁程度由控制器依據(jù)實(shí)際的和/或預(yù)想的顧客訂購食品的頻繁程度和數(shù)量來決定。
本發(fā)明還有一個實(shí)施例是設(shè)有一個全盤自動化機(jī)器人的用于加工法式散裝油炸土豆絲、雞塊、魚片和雞肉煎餅的油炸室。油炸室包括具有多個食品分配器的分配區(qū)，其中包括一個法式油炸土豆絲分配器，一個雞塊分配器，一個魚片分配器和一個雞肉煎餅分配器。還設(shè)有一個烹制區(qū)，包括至少一個用于油炸各種類型食品的油炸箱。一臺計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人形成了油炸室的一個組成部分，它能在一定的工作區(qū)域內(nèi)進(jìn)行工作。通常，機(jī)器人具有至少一個可動作的臂來執(zhí)行工作。機(jī)器人可以和懸臂工具尾端有選擇地在工作區(qū)域中內(nèi)接合、脫開和移動由分配區(qū)帶來的一定數(shù)量食物的容器去到其他區(qū)。油炸室還包括一個定位機(jī)構(gòu)，用于讓機(jī)器人將容器到達(dá)位置使之在油炸箱中停留在一個所需的烹制位置。附加的或代用的食品項(xiàng)目只有在增加或替換適當(dāng)?shù)氖称贩峙淦骱腿萜鲿r(shí)才能加以烹制。再者，附加的食品也可以用人工放入一個容器或油炸筐中供油炸室加工。
本發(fā)明還有一個方面，它具有一個烹制食品的自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個含有分配區(qū)，烹制區(qū)和貯存區(qū)的工作區(qū)域，并規(guī)定出一個操作員可以在其中與上述各區(qū)連系的工作區(qū)域。分配區(qū)適于分配散裝生品并且包括至少一個將生品放入位于工作區(qū)域中的可移動容器中的食品分配器。烹制區(qū)包括至少一個油炸箱，而貯存區(qū)則是用來接受和存放熟品。一個自動傾卸機(jī)構(gòu)用以把操作員發(fā)送和放置到傾卸機(jī)構(gòu)上去的由烹制區(qū)烹制好的食品自動地傾倒到貯存區(qū)中去。按照這個實(shí)施例，這個系統(tǒng)還可包括一個用于控制和指導(dǎo)操作員來接合和輸送依次往返于食品分配區(qū)和烹制區(qū)之間的食品容器的計(jì)算機(jī)操作和控制系統(tǒng)。食品容器往復(fù)運(yùn)動的頻率可依據(jù)計(jì)算機(jī)所載有的歷史數(shù)據(jù)和/或根據(jù)預(yù)見的或?qū)嶋H的顧客定單數(shù)量傳送給計(jì)算機(jī)的實(shí)時(shí)標(biāo)點(diǎn)上的銷售數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)是用于本系統(tǒng)在其中運(yùn)轉(zhuǎn)的特定的商店。
本發(fā)明的再一個實(shí)施例是具有一個用于烹制食品的自動化機(jī)器人系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一臺計(jì)算機(jī)控制的能在工作區(qū)域內(nèi)和各種計(jì)算機(jī)控制的區(qū)域內(nèi)接合、運(yùn)輸和放開食品容器的機(jī)器人。一個計(jì)算機(jī)控制的食品分配區(qū)包括至少一個用于向工作區(qū)域中的食品容器分配生品的食品分配器以及至少一臺工作區(qū)域中的計(jì)算機(jī)控制的烹制設(shè)備。一個計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)用于控制和指引機(jī)器人接合和運(yùn)輸依次在食品分配器及烹制設(shè)備間往返傳送的食品容器。傳送頻率系根據(jù)預(yù)計(jì)的或?qū)嶋H發(fā)生的顧客定單的頻率由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來確定。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也監(jiān)督、控制和操作食品分配區(qū)和烹制區(qū)。
附圖簡要說明如下

圖1是按照本發(fā)明的帶有機(jī)器人的自動油炸室的平面圖;
圖2是圖1所示油炸室的透視圖;
圖3是構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的散裝生品分配區(qū)的前視圖;
圖4是構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的油炸箱的前視圖;
圖5是構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的熟食分配區(qū)的前視圖;
圖6是在垂直操作位置的機(jī)器人及其安裝架的透視圖;
圖7是圖6中的傾斜機(jī)構(gòu)及鉸鏈裝置的透視圖;
圖7A是顯示出架空安裝架的一部分;
圖8顯示機(jī)器人及架空安裝架的一部分，是沿圖7中的8-8線的剖視圖，其中機(jī)器人位于垂直操作位置，并畫出機(jī)器人的維修位置;
圖9是沿圖7中的8A-8A線的剖視圖;
圖10是圖2所示機(jī)器人末端的前視圖;
圖11是圖2所示機(jī)器人末端的側(cè)視圖;
圖12是按照本發(fā)明的機(jī)器人夾爪的透視圖;
圖13是圖12所示夾爪的前視圖;
圖14是按照本發(fā)明的夾塊的透視圖，其中夾塊和油炸筐安裝在一起;
圖15圖14所示夾塊的前視圖;
圖16是構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的法式油炸土豆絲分配器的透視圖;
圖17是圖16所示法式油炸土豆絲分配器的分解圖;
圖18是構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的雞塊分配器及雞塊分配裝置的透視圖;
圖19是所述雞塊分配裝置的側(cè)視圖，其中顯示出雞塊分配裝置相對于油炸筐和雞塊的操作位置;
圖20是構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的第一魚片分配器的透視圖;
圖21為圖20所示魚片分配器的分解圖;
圖21A-C顯示出魚片裝入一個油炸筐的步驟;
圖22A及B所示是按照本發(fā)明而采用的一種斗筐機(jī)構(gòu);
圖23A-G為構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的雞塊柜的各種視圖;
圖24為構(gòu)成圖1所示油炸室的一部分的傾卸機(jī)構(gòu)的透視圖;
圖25是圖24所示傾卸機(jī)構(gòu)的分解圖;
圖26為圖1所示油炸室中所采用的法式油炸土豆絲傳送滑板的透視圖;
圖27為圖1所示油炸室所采用的工序控制電路的簡單示意圖;
圖28為圖1所示油炸室所采用的顆粒撇除器的透視圖;
圖29是和圖28所示顆粒撇除器一起使用的廢渣容器透視圖;
圖30是圖29所示廢渣容器的側(cè)視圖，其中顯示撇除器的操作位置;
圖31是按照本發(fā)明的油脂探測裝置的半示意圖;
圖32是按照本發(fā)明的油脂灌裝貯罐的透視圖;
圖33是圖32所示油脂灌裝貯罐的剖視圖;
圖33A是所述灌裝貯罐在放液口打開情況下的局部剖視圖;
圖34是表明自動操作時(shí)間的流程圖;
圖35是表明按照本發(fā)明的油滴承接盤和圖4所示的油炸箱相互位置關(guān)系的剖視圖;
圖36是按照本發(fā)明的一個傳送站機(jī)構(gòu)的透視圖;
圖37為圖36所示傳送站機(jī)構(gòu)的分解圖;
圖38A是按照本發(fā)明的傳送滑軌機(jī)構(gòu)的透視圖;
圖38是圖38A所示傳送滑軌機(jī)構(gòu)的分解圖;
圖39是按照本發(fā)明的自動化油炸室的另一個實(shí)施例的平面圖;
圖40A是一種典型的汽車穿行餐廳的部分平面圖;
圖40B是按照本發(fā)明的一種自動油炸室的平面圖;
圖41是顯示軟件流程以及按照本發(fā)明的油炸室的運(yùn)行情況的框圖。
油炸室概述諸附圖中相同標(biāo)號代表相同零部件。圖1是按照本發(fā)明的一種裝有機(jī)器人的自動油炸室(110)。所述油炸室(110)由一個機(jī)器人(112)以及各種區(qū)和部件所組成。所述油炸室(110)的各種區(qū)包括一個散裝生品分配區(qū)(114)、烹制區(qū)(116)和(118)、一個熟品分配及展示貯存區(qū)(120)、傳送站(122)、傳送滑軌(124)、傾卸機(jī)(126)以及計(jì)算機(jī)操作控制站(128)。
上述油炸室(110)特別適用于快餐廳及廚房，也就是適用于必須將大量的食物以較小批量烹制以確保其新鮮及優(yōu)質(zhì)的場合，以及食品搭配及數(shù)量呈現(xiàn)為隨顧客需求量而改變的函數(shù)的場合。所述的顧客需求量，通常是和時(shí)間有關(guān)的，可能這一小時(shí)與下一小時(shí)間就會變化，甚至變化得更頻繁。例如在快餐廳里，食品需求量及搭配方式從午餐前直至晚餐后的時(shí)間內(nèi)會有很顯著及迅速的改變，每天、每星期以及不同季節(jié)也都會不同，有時(shí)也會在諸如一輛觀光車的到達(dá)或者一大群人的抵達(dá)之類特殊情況下發(fā)生較大改變。本發(fā)明所述油炸室(110)，能適應(yīng)上述種種特殊情況，相應(yīng)地改變食品的搭配及供應(yīng)速率。
油炸室(110)可用來分配、烹制食物，并將做熟的食物貯放在它的熟品分配及展示貯存區(qū)(120)，在那里由一個操作工將熟品食按點(diǎn)菜單分送給顧客。
如圖1所示，只要用一個油炸室(110)，就可以烹制各種法式油炸土豆絲、雞塊、魚片、雞肉煎餅以及不同大小的各種餡餅，而且食品的烹制量足以滿足絕大多數(shù)快餐廳的需求，甚至是用餐高峰時(shí)間的需求。例如，油炸室(110)對各種不同類型食物的最大綜合烹制量(其中重量以生品重量計(jì))的典型數(shù)據(jù)見表1所示。
表1油炸室烹制量食品類別量/小時(shí)筐/小時(shí)法式油炸土豆絲100磅(45.5公斤)50雞塊24磅(10.9公斤)12魚片144塊12雞肉煎餅96塊12不同大小的餡餅128份或8或或雜燴煎餅96份12要增加其中某些特別種類的食品的烹制量，可以通過減少其它食品的制作量來達(dá)到。
圖2為撤去烹制區(qū)(118)和傳送站(122)以后的油炸室(110)的示圖。如圖2所示，機(jī)器人(112)懸掛在架空安裝架(132)的頂板(130)上。和安裝在底板上的情況比較，懸掛在頂板上，機(jī)器人的操作途徑能得以改進(jìn)，同時(shí)也便于清掃油炸室(110)內(nèi)的各種設(shè)備。根據(jù)一個實(shí)施例，在對機(jī)器人(112)或油炸室(110)的其它部件進(jìn)行維護(hù)或修理時(shí)，可以使機(jī)器人(112)向上傾斜，以便實(shí)行油炸室(110)的手工操作。如果需要，機(jī)器人(112)也可以安裝在地板上。
機(jī)器人包括一個懸臂工具尾端(134)，如圖10-11所示，所述懸臂工具能夠和在油炸室各個操作過程中用來盛放以及傳送各種不同食品的油炸筐有效地、可靠地夾住。
散裝生品分配區(qū)(114)包括一個或多個以下各種部件法式油炸土豆絲，分配器(136)、雞肉煎餅分配器(138)、作為可要可不要的附件的餡餅筐放置臺(140)、魚片分配器(142)以及雞塊分配器(144)。生品分配區(qū)(114)在操作時(shí)把每一種類型的食品分配到一個單獨(dú)的油炸筐內(nèi)，所述油炸筐則由機(jī)器人(112)夾住。當(dāng)一個油炸筐內(nèi)裝滿所需量的食品后，機(jī)器人(112)就把該油炸筐傳送到烹制區(qū)(116)或(118)。
烹制區(qū)(116)及(118)包括一個或多個油炸箱(146)以及與其相關(guān)的，在后面將提到的設(shè)施。最好對油炸室(110)所配制的每種同類食物使用一個單獨(dú)的油炸箱，以避免油炸箱(146)所使用食油相互之間發(fā)生串味現(xiàn)象。油炸箱(146)包括用來對油炸筐進(jìn)行固定并定位的結(jié)構(gòu)以便烹制筐內(nèi)的食物。
當(dāng)機(jī)器人(112)把一個油炸筐用上述定位結(jié)構(gòu)固定在油炸箱上后，機(jī)器人(112)就和所述油炸筐脫離開，油炸筐被固定在定位結(jié)構(gòu)上，這樣，當(dāng)包含在該特定油炸筐內(nèi)的食品被烹制時(shí)，機(jī)器人(112)得以空出來去處理其他作業(yè)。
當(dāng)油炸箱(146)內(nèi)的食品被做熟之后，機(jī)器人(112)受計(jì)算機(jī)操作控制站(128)的指揮，將所述油炸筐從油炸箱(146)移走，并按照食物的類別，利用傾卸機(jī)(126)或者傳送滑軌(124)或者傳送站(122)，把所述油炸筐傳送至熟品分配及展示貯存區(qū)(120)。
熟品分配及展示貯存區(qū)(120)，最好包括一個法式油炸土豆絲袋裝站(148)，用以貯存法式油炸土豆絲，以及一個雞塊柜(150)，用以貯存由機(jī)器人(112)送來的雞塊。在運(yùn)行時(shí)，機(jī)器人(112)把一筐法式油炸土豆絲或雞塊按照食品的種類送到傾卸機(jī)(126)的預(yù)定的一側(cè)。籍助于和油炸箱(146)所采用的定位結(jié)構(gòu)相類似的結(jié)構(gòu)，機(jī)器人(112)把油炸筐固定好，然后機(jī)器人(112)和油炸筐脫離開，可以有空去執(zhí)行其他作業(yè)。此后，在計(jì)算機(jī)操作及控制站(128)的指揮下，傾卸機(jī)(126)把油炸筐固定住，并將其中食品傾卸至合適的貯存位置。做熟的魚片及雞肉煎餅盛在油炸筐內(nèi)，被放置在傳送站(122)，然后被傳送至另一地點(diǎn)以便夾入夾肉面包內(nèi)。餡餅和雜燴餡餅放在油炸筐內(nèi)，被送到傳送滑軌(124)，冷卻后被送至貯存區(qū)(120)進(jìn)行包裝。所以送到貯存區(qū)(120)的食品只要包裝后即可售給顧客。
計(jì)算機(jī)操作及控制站(128)則安排并控制油炸室(110)的各項(xiàng)操作及操作時(shí)間，還能從各個電子銷售點(diǎn)獲得數(shù)據(jù)，來根據(jù)顧客的需求而修正食品的制作量。初步安排是以計(jì)算機(jī)所儲存的檔案數(shù)據(jù)為依據(jù)的。計(jì)算機(jī)操作及控制站(128)能夠在一個實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上和機(jī)器人控制器以及油炸室(110)的其它設(shè)備聯(lián)絡(luò)，并接收未自各銷售點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
按照存儲器中的檔案數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)以一般形式形成以一個整日安排的程序表，然后就短期地，例如每小時(shí)形成一個更詳細(xì)的計(jì)劃，甚至可以分成更短的時(shí)間間隔，例如十五分鐘。每日的計(jì)劃適用于一天的工作，即從開門到打烊。而短期計(jì)劃則更詳細(xì)，包括特殊的活動。隨著日子的推移，計(jì)算機(jī)會把計(jì)劃的活動和實(shí)際發(fā)生的情況作比較，因?yàn)楦麂N售點(diǎn)的定購單的內(nèi)容是被進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的。如果實(shí)時(shí)信息和計(jì)劃活動之間差別很大，則可即刻修正每日計(jì)劃或短期計(jì)劃之中的一個或二者均修正，修正可以自動進(jìn)行，或可由一個操作員進(jìn)行。如果對某項(xiàng)食品發(fā)生求過于供的情況，則銷售點(diǎn)所發(fā)出的信號數(shù)據(jù)(或者店鋪經(jīng)營者)可以使短期計(jì)劃中斷，計(jì)算機(jī)會在維持已在進(jìn)行中的活動的同時(shí)，對其計(jì)劃進(jìn)行修正，以應(yīng)付特殊需求或變更。
計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)下列諸項(xiàng)活動(1)用來改變生產(chǎn)率及食品搭配的每日計(jì)劃;
(2)涉及油炸室各項(xiàng)功能的短期計(jì)劃，所述功能包括操作機(jī)器人及其它設(shè)備等各項(xiàng)目，也包括在指定時(shí)間向機(jī)器人及其它設(shè)備發(fā)出指令;
(3)和機(jī)器人一同對所有油炸箱中的油位進(jìn)行監(jiān)視及維持;
(4)對一切烹制器具的溫度進(jìn)行監(jiān)視;
(5)在實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上追蹤各銷售點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，并和一個規(guī)劃的趨勢作比較;
(6)響應(yīng)來自某一銷售點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息或經(jīng)營信息所發(fā)出的中斷信號，以適應(yīng)食品搭配的改變和/或顧客的即時(shí)需求;
(7)維持每天不同時(shí)間的價(jià)格，食品搭配量以及銷售額;
(8)以每日為基礎(chǔ)調(diào)整食品搭配以及生產(chǎn)速率，并能考慮到由于宣傳、廣告以及季節(jié)對營業(yè)的影響所導(dǎo)致的食品搭配及生產(chǎn)量的變更。
由計(jì)算機(jī)所形成的短期計(jì)劃，對協(xié)調(diào)機(jī)器人的活動以及及時(shí)制作出不同類型的食品，是極為重要的。其所以重要，是因?yàn)樗芗皶r(shí)地制作出優(yōu)質(zhì)食品來。計(jì)算機(jī)能自動地編出與油炸室所執(zhí)行諸作業(yè)有關(guān)的程序序列，并進(jìn)行跟蹤。例如，在指定的不同時(shí)刻應(yīng)執(zhí)行的一系列典型的作業(yè)是(1)把法式油炸土豆絲裝入一個油炸筐內(nèi);(2)把它送到油炸箱A;(3)在油炸箱A內(nèi)開始油炸作業(yè);(4)把雞塊裝入一個油炸筐;(5)把雞塊送至油炸箱B并開始油炸;(6)從油炸箱A內(nèi)取出油炸土豆絲;(7)將這些油炸土豆絲傳送至傾卸機(jī)(126);(8)把油炸土豆絲傾卸入法式油炸土豆絲袋裝站;(9)把魚片裝入一個油炸筐，傳送至油炸箱C，開始油炸;(10)把雞塊從油炸箱B內(nèi)取出;(11)把雞塊傳送至傾卸機(jī)(126);以及(12)完成在油炸箱C內(nèi)油炸魚片的作業(yè)。計(jì)算機(jī)是通過向機(jī)器人或其它設(shè)備發(fā)出相應(yīng)指令來完成上述任務(wù)的，并合適地操作油炸室的各設(shè)施。
在一個實(shí)時(shí)的基礎(chǔ)上，由銷售點(diǎn)本身設(shè)備發(fā)出的信息，或由該店經(jīng)營者或店員發(fā)出的命令的信息，可以使上述計(jì)劃中斷，以便改變機(jī)器人作業(yè)的油炸室的食品制作的優(yōu)先次序和/或生產(chǎn)速率。中斷是以這樣的方式進(jìn)行的一切在油炸室中正在進(jìn)行的活動照舊進(jìn)行，而只是盡快地把優(yōu)先項(xiàng)目的次序編入短期計(jì)劃中去。已經(jīng)配制好的食品，仍按既定規(guī)劃進(jìn)行加工。因此，計(jì)劃的自動修正，是在維持生產(chǎn)以滿足每日計(jì)劃為前提的。
機(jī)器手、懸臂工具尾端以及安裝架圖6-8顯示出機(jī)器人(112)以及懸掛它的架空安裝架(132)。雖然機(jī)器人(112)可以不安裝在頂板(130)上，而安裝在例如地板上，但把機(jī)器人(112)懸掛地安裝在頂板(130)上，具有以下幾個優(yōu)點(diǎn)。比如說，可以把機(jī)器人(112)圍繞一個樞軸從其工作位置推開使之向上傾斜，以便騰出足夠空間，在對油炸室(110)進(jìn)行手動操作或者在對任何部件進(jìn)行維修時(shí)，可以接近各個部件。移開機(jī)器人從而可以接近各個部件，對清掃工作也很便利，清掃是任何高效快餐作業(yè)的一個重要組成部分。
本油炸室(110)所采用的機(jī)器人，以密執(zhí)安州花園嶺的GMF自動化設(shè)備公司所出品的、型號為A-510的機(jī)器人為宜，這種機(jī)器人在垂直、水平兩個方向均可運(yùn)動。A-510型機(jī)器人具有四根運(yùn)動軸線，如圖2及圖6所示。軸線1(圖中標(biāo)號為154)是機(jī)器人座(156)的旋轉(zhuǎn)軸線。軸線2(標(biāo)號為158)表示Z方向的移動(垂直于底板以及頂板(130)的移動)。軸線3(標(biāo)號為160)是手臂(162)的旋轉(zhuǎn)軸線。軸線4(標(biāo)號為164)是手腕(166)的旋轉(zhuǎn)軸線。這樣，機(jī)器人(112)實(shí)際上是一只具有四個運(yùn)動軸線和水平關(guān)節(jié)的機(jī)器人。機(jī)器人(112)的水平工作范圍取決于手腕(166)完全伸張開時(shí)其末端劃過的最大弧圈(見圖1及圖27所示，弧圈標(biāo)號為(167)，在手腕末端安裝有懸臂工具尾端(134)。其實(shí)際工作面積包括了由于機(jī)器人(112)能夠傳送油炸筐而達(dá)到的地點(diǎn)從而導(dǎo)致比完全伸張開的手腕所劃弧圈更大的范圍。如同本行業(yè)的人會理解的那樣，其它機(jī)器人或其它類型的機(jī)器人，只要具有本油炸室(110)的機(jī)器人的各種功能，亦能按照本發(fā)明被使用。
本機(jī)器人(112)是由一個A-510卡雷爾(Karel)型的控制器所控制的，所述控制器亦系密執(zhí)安州花園嶺的GMF自動化設(shè)備公司的產(chǎn)品。
卡雷爾控制器是一個具有自診斷系統(tǒng)的控制器，帶有各種全能的程序功能。它包括多個莫托洛拉(Motorola)68000微處理機(jī)、抽屜式輸入/輸出操作面板、示教懸架以及鍵盤和陰極射線管?？ɡ谞柨刂破髂芴峁└咚俣?、精確以及同步的軸線運(yùn)動控制，還具有廣泛的通訊能力。要完成一個特定的作業(yè)，某一個卡雷爾應(yīng)用程序會向伺服控制系統(tǒng)發(fā)出機(jī)器人運(yùn)動控制指令，而伺服系統(tǒng)則控制一些驅(qū)動馬達(dá)，后者驅(qū)動機(jī)器人沿各條軸線的運(yùn)動。位置控制是通過位置編碼器而實(shí)現(xiàn)的，編碼器對馬達(dá)的驅(qū)動軸的位置進(jìn)行監(jiān)測。
圖6是一種適宜于機(jī)器人(112)的架空安裝架的透視圖。按照本發(fā)明，任何能安裝機(jī)器人(112)并提供所需監(jiān)測功能的安裝架均可使用。架空安裝架(132)包括一個框架(168)，所述框架可以由四個支柱(170)支承住(見圖6)，或者如圖2所示安設(shè)在頂板上。支柱(170)應(yīng)該具有應(yīng)有的高度，使得當(dāng)機(jī)器人(112)從框架(168)上掛下時(shí)，處在一個相對于油炸室(110)的其它部件來說為合適的高度及位置上。
框架(168)可以如圖示那樣具有梯型結(jié)構(gòu)。它包括多根桁條，其中包括周邊桁條(172)和內(nèi)側(cè)桁條(174)。一個平臺及傾斜機(jī)構(gòu)(176)用任何合適的方法安裝在內(nèi)側(cè)桁條(174)上。所述機(jī)構(gòu)(176)可讓垂直倒置地安裝在那里的機(jī)器人(112)在操作時(shí)保持垂直位置，而在對油炸室(110)進(jìn)行例如維修或手動操作時(shí)則改為水平或基本上水平的位置。
平臺及傾斜機(jī)構(gòu)詳見圖7，它包括一個梯型的框架(168)，以及藉助于松動式銷釘鉸鏈(182)而鉸接在梯型框架(168)上的安裝平臺(180)，所述銷釘鉸鏈(182)是安設(shè)在梯型框架(168)的橫梁構(gòu)件(184)上的。梯型框架(168)還包括橫截面為L形的側(cè)梁(186)，所述側(cè)梁可以用例如角鋼制成。
安裝平臺(180)按照機(jī)器人的操作位置，憑藉鉸接夾(188)和鉸鏈(182)固定在梯型框架(168)上。如圖7A所示，一個安設(shè)在平臺(180)上的錐形銷釘(190)穿過U形橫梁(194)，銷釘?shù)囊徊糠治挥赨形橫梁上所開設(shè)的孔(192)內(nèi)。這有助于確保安裝平臺(180)能被固定在相對于梯型框架(168)以及油炸室(110)的其它部件的正確的位置上。在安裝平臺(180)以及U形橫梁(194)上可以采用一對上述的錐形銷釘，并開設(shè)相應(yīng)的孔。在安裝平臺(180)的鉸接端，設(shè)有一對定位突板(196)，并采用和鉸接夾(188)相類似的一對鉸接夾(圖中未畫出)，把安裝平臺(180)固定在上述的一對定位突板(196)上。
圖8是圖7所示平臺傾斜機(jī)構(gòu)(176)沿8-8線的剖視圖。圖中機(jī)器人(112)處于正常的工作位置，亦即安裝平臺(180)和梯型框架(168)固定住。圖中以點(diǎn)劃線所示的機(jī)器人(112)，是被從垂直位置傾側(cè)到水平位置，亦即處于設(shè)備維修或手動操作的位置上。
如圖6所示，可以把一根起吊繩索(198)系在吊環(huán)或繞在頸圈(200)上，以便將機(jī)器人(112)從垂直操作位置吊起至水平的維修位置。也可采用一根下放繩索(202)，以便把機(jī)器人(112)下放至操作位置，亦可用來將機(jī)器人(112)調(diào)整至正確的操作位置。
如圖6所示，最好設(shè)有一根橫貫框架(168)的橫梁(204)，以便提供一個處于水平位置的機(jī)器人(112)的合適的固定位置。
圖9是圖7所示平臺傾斜機(jī)構(gòu)(176)沿8A-8A的剖視圖，圖中顯示出安裝平臺(180)被鉸接夾(188)固定在工作位置上。L形側(cè)梁(186)座落在梯型框架(168)的內(nèi)側(cè)桁條(174)上。梯型框架(168)的寬度D比內(nèi)側(cè)桁條(174)之間的間距略小一些，這樣就許可梯型框架(168)沿橫向按需要移動，以便精確地調(diào)整機(jī)器人(112)的最終位置。也可以在內(nèi)側(cè)桁條(174)和L形側(cè)梁(186)之間插入填隙片(見圖中標(biāo)號205)，以便將機(jī)器人找平或作微小的高度調(diào)整。
圖10至圖11是懸臂工具尾端(134)的正視圖及側(cè)視圖。懸臂工具(134)由市售的機(jī)器人懸臂工具(型號ParaGrip100)組成，是密執(zhí)安州華倫的阿博坦赫系統(tǒng)(Arbotechsystems)公司的產(chǎn)品，該產(chǎn)品改進(jìn)成可樞接的，后面還要談到。懸臂工具(134)安裝在機(jī)器人的手腕(166)的端部，它包括一個樞接于一個工具本體(208)的樞接框架(206)，一個構(gòu)成所述懸臂工具(134)的傾斜機(jī)構(gòu)的一部分的工作氣缸(210)，一對夾爪(212)，一個機(jī)器人安裝臺(214)，以及夾鉗(216)，所述夾鉗安裝在樞接框架(206)上，使得夾鉗(216)可以圍繞樞接點(diǎn)(218)而旋轉(zhuǎn)。如果氣缸(210)伸長，就會使工具本體(208)向下傾斜，如圖11所示那樣。樞接活動方式，有利于把一個油炸筐從一個油炸箱(146)內(nèi)提起取出。另外，氣缸(210)伸長，可使油炸筐傾斜，以便排出其中的食油。夾鉗(216)用來操作夾爪(212)。夾鉗(216)設(shè)有偏置彈簧(圖中未畫出)，當(dāng)氣動汽缸(219)動作，驅(qū)動套筒(217)向下移動時(shí)，夾鉗(216)就被關(guān)閉。當(dāng)氣缸(219)縮回，套筒(217)上移時(shí)，由于偏置彈簧的作用，夾鉗(216)就打開。套筒(217)和氣缸(219)也是安裝在樞接框架(206)上的。
如圖12和13所示，夾爪(212)包括一個爪體(221)和一個爪尖(223)。夾爪(212)可從用任何合適的方式固定在夾鉗(216)上，例如，可以采用帶螺紋的緊固件(220)，所述緊固件插入夾爪(212)的爪體(221)上開設(shè)的孔(222)以及在夾鉗(216)上相應(yīng)部位開設(shè)的孔(224)中。爪體(221)包括一條槽溝(228)，用來配合夾鉗(216)上的肋條(230)，提供夾鉗(216)和夾爪(212)之間的配合關(guān)系。
見圖12至圖15，夾爪(212)的每一個爪尖(223)包括一條沿夾爪橫向開設(shè)的槽縫(232)，所述槽縫和具有一個配接凸臺(236)(下面還要配合圖14及15敘述到)的夾塊(234)咬合。
夾爪(212)應(yīng)當(dāng)用合適的材料制成，例如采用表面硬化處理的1018號鋼材。上述槽縫(232)的長度宜取為約2.00英寸(50.8毫米)，深度宜取為約0.25英寸(6.35毫米)。
夾爪(212)的內(nèi)側(cè)在上述槽縫處宜包括一個傾斜面(240)，以便使夾塊(234)的配接凸臺(236)順利地插入槽縫(232)內(nèi)。
圖14及圖15所示為按照本發(fā)明的夾塊(234)的示意圖。機(jī)器人(112)抓住了一個油炸筐或者其它東西，然后以下述方式將它移動或定位。機(jī)器人(112)的夾爪(212)被放在這樣一個位置，使得槽縫(232)和夾塊(234)上的配接凸臺(236)對齊，如圖10所示那樣。而夾塊(234)則是與將被機(jī)器人(112)移動的油炸筐或其它東西緊固在一起的。當(dāng)夾爪(212)擺正位置(如圖10所示)之后，懸臂工具(134)的末端的夾鉗(216)就關(guān)閉，使得夾爪(212)和夾塊(234)咬合，如圖10中點(diǎn)劃線(242)所示。夾爪(212)用足夠大的力夾緊夾塊(234)，以便機(jī)器人(112)可以把與夾塊(234)固定在一起的器皿提起、移動或者改變其位置。
圖14顯示一件器皿(本例中為一個油炸筐(280))怎樣和夾塊(234)固定在一起。圖中僅畫出油炸筐(280)的把柄部分，該把柄由四根平行的桿(282)所組成，所述平行桿插入在夾塊(234)上相應(yīng)開設(shè)的四個孔(284)中并固定住。油炸筐(280)的桿(282)可以用壓配合的方式固定在安裝孔(284)內(nèi)，也可以采用其它任何合適的安裝技術(shù)，比如焊接、釬焊、或者錫焊等。
夾塊(234)可以包括有一對垂直延伸的定位孔(286)，用來確定油炸筐(280)和油炸室(110)中的其它設(shè)備(諸如傳送站(122)，傾卸站(126)以及油炸箱(146))的相互位置關(guān)系，亦即將定位孔(286)對準(zhǔn)相同間隔的定位銷，把夾塊放下即可。這在后面還要談到。定位孔(286)宜具有擴(kuò)大的入口部(288)，以便于讓相應(yīng)的定位銷插入。
夾塊(234)的配接凸臺(236)最好具有一個斜角(290)，所述斜角起到引導(dǎo)配接凸臺(236)迅速插入夾爪上的槽縫(232)內(nèi)的作用。
散裝生品分配區(qū)散裝生品分配站(114)指的是一些特別的配制設(shè)備，不過這里要說明，任何能夠分配所需種類的食品并置入由機(jī)器人(112)所握住的容器內(nèi)的分配設(shè)備，均適用于本發(fā)明。
散裝生品分配區(qū)(114)包括一個法式油炸土豆絲分配器(136)，一個雞肉煎餅分配器(138)，一個作為可裝可不裝的附件的餡餅筐放置臺(140)(臺上有一個油炸筐(350))，一個魚片分配器(142)以及一個雞塊分配器(144)。圖3是構(gòu)成油炸室(110)的一部分的散裝生品分配區(qū)(114)的一個前視圖。
圖16和圖17所示為法式油炸土豆絲分配器(136)。法式油炸土豆絲分配器(136)是從頂部加料，底部分配的。正如圖17中更詳細(xì)地圖解那樣，法式油炸土豆絲分配器(136)包括一個分隔成許多小室的傳送帶(292)，所述傳送帶包括一根連續(xù)的輸送帶(294)，以及許多沿所述輸送帶法線方向延伸的隔板(296)。兩塊隔板(296)之間相隔固定距離，因而由隔板(296)所確定的每一個小室(298)都具有相等的容積，該容積正好是在一個典型的油炸筐內(nèi)制作一批法式油炸土豆絲所采用的相應(yīng)生料所占容積。
法式油炸土豆絲分配器(136)還包括一個加料斜槽口(300)，一個上蓋(302)，一個下蓋(304)，上側(cè)板(306)，下側(cè)板(308)，以及滾軸(310)。滾軸(310)是由傳送帶驅(qū)動器(圖中未畫出)用本行業(yè)人員所熟知的任意方式驅(qū)動的。
由于連續(xù)輸送帶(294)是按箭頭(312)所指的順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的，因此每一個小室(298)均能被充滿土豆絲。這樣，法式油炸土豆絲分配器(136)可以在位于輸送帶(294)的頂部及底部的多個小室(298)內(nèi)貯放許多批供油炸用的土豆絲。對于圖16及圖17所示實(shí)施例來說，大約可貯放28批土豆絲，空間利用率很高。
上蓋(302)，下蓋(304)以及隔板(296)的尺寸及形狀，配合滾軸(310)設(shè)計(jì)成十分合適，使得裝配后僅在隔板(296)的自由端與上蓋(302)或下蓋(304)相鄰部分之間留有少許空隙，因此法式油炸用的生土豆絲置于小室(298)內(nèi)，不會夾在隔板(296)和上蓋(302)或下蓋(304)之間而被擠碎。
生的土豆絲(314)從下蓋(304)一端的分配槽(316)分配出來。機(jī)器人(112)夾住一個油炸筐并將它置于分配槽(316)的下方，連續(xù)輸送舉(294)向前移動到正好有一格(或其中的一部分)土豆絲通過分配槽(316)被放入油炸筐內(nèi)。此后連續(xù)輸送帶(294)停頓下來，一直等到下一次再要分配另一批生土豆絲(314)時(shí)再動作。
生土豆絲可以通過裝料斜槽(300)被裝入土豆絲分配器(136)。生土豆絲(314)可以是在冷凍的狀態(tài)下裝入的，土豆絲分配器(136)外面可以有保溫層(未在圖中示出)，它也可以用一個適當(dāng)?shù)睦鋮s裝置(未示出)來冷卻。
圖18是一個自動雞塊分配器(144)的透視圖。雞塊分配器(144)的構(gòu)造同前述土豆絲分配器(136)相似，所不同的是雞塊分配器(144)比土豆分配器要小些。但是，根據(jù)要分配的食品類型，分配器(144)可以大于或同分配器(136)一樣大小。因此，雞塊分配器(144)有一根分格的傳送帶，一個連續(xù)的輸送帶(圖中未示出)、隔板(322)、小室(324)、加料斜槽(326)、上蓋(328)、下蓋(330)、上側(cè)板(332)、下側(cè)板(334)、滾筒(未示出)、卸料槽(337)和一個驅(qū)動連續(xù)輸送帶的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(圖中未畫出)。
典型的做法是，雞塊只包括可食用的肉，通常不包括雞骨。但是，在這里提到的“雞塊”，它不但包括一口就能吃進(jìn)去的小塊，也可以是其他形狀和尺寸的，甚至可以是任何其他帶骨的雞塊。本發(fā)明的雞塊分配器及其有關(guān)的裝置也可用于其他肉類食品，或其他可食用的物料，不管是肉，是蔬菜，或其他。
圖18示出的是一個裝在支架(338)上的雞塊分配器(144)的側(cè)面。圖中還示了裝在雞塊分配器(144)下面位于卸料槽(337)一側(cè)的一個雞塊分配裝置(340)。
雞塊分配裝置(340)包括一個支架(344)，上面裝有多個下伸的指狀物(346)。這些下伸的指狀物(346)的功能是將雞塊(348)在油炸筐(350)內(nèi)分布均勻，如圖18中所示。油炸筐(350)內(nèi)有幾條縱向延伸的隔條(352)，它們可以使雞塊易于炸熟。在油炸室(110)內(nèi)使用的油炸筐可以根據(jù)要做的食品具有不同形狀和隔條。關(guān)于此類油炸筐和隔條的更詳細(xì)的說明，以及利用這類油炸筐來烹制食品，可參閱美國專利申請?zhí)?21988和121989，兩項(xiàng)申請都是在1987年11月18日提交的，名稱分別為“油炸食物制品的裝置”和“油炸食物制品的方法”。其他型式的油炸筐對于本行業(yè)的人員也是已知的，它們也可以在油炸室(110)內(nèi)使用。
下伸的指狀物(346)是用來在隔條(352)之間分配雞塊(348)的。在操作時(shí)，機(jī)器人(112)將油炸筐(350)持住在卸料槽(337)的正下方，小室內(nèi)的雞塊被放入油炸筐(350)，如同上述土豆絲分配器(136)的操作方式一樣。機(jī)器人(112)然后將油炸筐(350)按圖19中箭頭(354)所示的方向縱向移動，使指狀物(346)將都積起來高出油炸筐(350)上緣(356)的雞塊(348)撥平。
指狀物(346)最好是用相對來說是撓性的材料做成，例如彈簧鋼片，而且最好其中間一個比外面的兩個稍短。熟息本行業(yè)的人都知道，指狀物的個數(shù)多一點(diǎn)或少一點(diǎn)都是可用的。
圖20至21A-C中示出了自動化的魚片分配器(142)的各個視圖。魚片分配器(142)的作用是將魚片分到一個油炸筐內(nèi)供烹制或供加熱。一般來說，分配的魚片是冷凍和生的。
魚片分配器(142)包括一個料斗(358)，它裝在一個底座(360)上，還有一些其他的裝置，主要是一個出料機(jī)構(gòu)(362)和分配槽(364)。
料斗(358)是垂直布置的，它的尺寸做成正好可裝魚片或其他餅狀的食品P。這些餅狀食品P疊置在料斗(358)里，片與片之間是平行的。它們在料斗(358)中形成垂直的一疊。
向料斗(358)裝料或卸料可以用各種方式。圖20和21示出了其中的一種方式;料斗上有一個可拆下的門(366)。在關(guān)閉狀態(tài)下該門(366)構(gòu)成料斗(358)的一個壁，它是掛到銷釘(368)上去的。門(366)也可以通過鉸鏈或其他本行業(yè)的人熟知的方式裝到料斗(358)上。
在圖21中可以更清楚地看到料斗(358)下方有一個排出口(370)，它可放出位于最底層的餅狀食物P。需要時(shí)排出口(370)的尺寸也可以做成從分配器(142)一次放出多于一塊的魚片或其他食品。
出料機(jī)構(gòu)(362)裝在底座(360)上，由一個罩子(372)罩住。出料機(jī)構(gòu)(362)是一個氣力操作的雙向動作的氣缸(374)，它的活塞的伸出或縮入的動作傳遞到一根推桿(376)上。
圖21詳細(xì)地示出了出料機(jī)構(gòu)(362)的結(jié)構(gòu)。如前所述，出料機(jī)構(gòu)(362)是將一疊片狀食物中的最下面的一片P′從料斗(358)底部的排出口(370)推出。出料機(jī)構(gòu)(362)有一根推桿(376)，它在伸出和縮入兩個位置之間往復(fù)運(yùn)動，該往復(fù)運(yùn)動是在底座(360)上滑動的。當(dāng)推桿(376)處于它的縮入位置時(shí)，它位于最下面的一塊食品P′的后面，可以將一片P′從疊置的食物底層由排出口(370)推出去。當(dāng)它處于伸出的位置時(shí)，如圖21B所示，推桿(376)已將食物P′完全從排出口(370)推出。推桿可以做成實(shí)心的或空心的，它可以用杜邦(E.I.DuPontdeNemours)公司的一種牌號為德爾林(Delrin)的乙縮醛熱塑性樹脂做成。只要推桿(376)能夠具有推出餅狀食物的功能，它可以具有任意的形狀。
推桿(376)通過一個滑塊(386)裝在導(dǎo)桿(378)上。導(dǎo)桿(378)可以是一根圓柱形的棍子，它位于推桿(376)的上面，由裝在座架(382)上前支承(380)和裝在底座(360)的后支承(384)支承在它的位置上?；瑝K(386)以可滑動的方式套裝在導(dǎo)桿(378)上。第一過渡板(388)與滑塊(386)相連，第二過渡板(390)則與推桿(376)直接聯(lián)接，第一過渡板(388)上有一個舌塊(389)，它伸到第二過渡板(390)上的一個凹槽(391)內(nèi)，并由連接插銷(392)固定在該位置上，從而把第一過渡板(388)和第二過渡板(390)聯(lián)結(jié)起來?；瑝K(386)與雙向作用的氣缸(374)聯(lián)結(jié)，該氣缸(374)可以選擇性地作兩個方向的動作，是用來使推桿(376)在其伸出和縮進(jìn)位置間往復(fù)運(yùn)動的?；瑝K(386)可在導(dǎo)桿(378)上滑動，它與上面的一塊過渡板(394)聯(lián)結(jié)，該過渡板(394)又通過其上面的托座(396)和托架(398)同氣缸(374)的活塞桿(395)相連。氣缸(374)通過氣缸支承(400)裝在座架(382)上。活塞桿(395)的動作傳遞給滑塊(386)，后者又轉(zhuǎn)而將動作通過過渡板(388)和(390)傳遞給推桿(376)。至于導(dǎo)致推桿(376)的有選擇的動作的其他安排則在本行業(yè)中都是已知的。
在圖21中還示出了一個可拆卸的襯套(402)，它被置于料斗(358)四壁與餅狀食物P之間。襯套(402)可以用任意的方式連續(xù)到料斗(358)的壁上，例如由不銹鋼的扣鉤固著到壁上。使用襯套有多方面的好處。例如，襯套(403)可以卸下來清洗。由于處理的是食物，所以定期清洗是必需的。此外，襯套(402)最好是由一種導(dǎo)熱率比料斗(358)低的材料做成。例如料斗(358)可以是用不銹鋼或類似的材料做的，而襯套(402)則可用塑料或高分子聚合物做成，諸如聚碳酸酯的制品(Lexan)。襯套(402)的低導(dǎo)熱率使得它起到保溫層的作用，將餅狀食物P同大氣條件隔離開來。這樣食物P的解凍可以由于使用了襯套(402)而延遲。
分配器(142)的幾個部件可做成可拆卸的，便于保潔。例如，料斗(358)、分配槽(364)、座架(382)都可以被卸開，使得在使用時(shí)與食物P接觸的部位都可以被洗干凈。
圖20示出分配器的一個停留的位置。推桿(376)處于它推出的位置。圖中還可看出該推桿還稍稍突出于排出口(370)一段距離，餅狀食物P此時(shí)是堆在推桿(376)的上面。在這樣的停留位置，周圍的空氣同食物P的接觸面最小。
圖21A至21C示出了最下一片食物P′被推出的過程。在圖21A中，推桿(376)處于縮回的位置，因而是處于可以把最下面的一片食物P′推出料斗(358)的排出口(370)的位置。當(dāng)推桿(376)往前推時(shí)，它占據(jù)了在此以前由最下面一片食物P′所占據(jù)的同一位置，因此產(chǎn)生任何干擾，例如弄碎或移動次底層的食物P″的可能性是最小的。氣缸(374)然后將推桿(376)推到它的縮回的位置，此時(shí)整個推桿(376)都移出了料斗(358)的范圍。這樣整疊餅狀食物P就垂直地下移，直至剛才由推桿(376)占據(jù)的在料斗(358)內(nèi)的位置由最下面的一片食物P所占據(jù)。
在圖21B內(nèi)，推桿(376)已被氣缸(374)推到它伸出的位置。最下面的一片食物P′已經(jīng)從料斗(358)被推落到分配槽(364)內(nèi)。
圖21C中示出了分配槽(364)可以將食物P′導(dǎo)入預(yù)定的位置，例如導(dǎo)入油炸筐(406)內(nèi)。分配槽(364)的上部較寬，漸次縮小到它的底部(404)。當(dāng)餅狀食物P′落入分配槽(364)時(shí)，它沿著分配槽(364)的向下傾斜的側(cè)壁滑下。在底部(404)處，分配槽的寬度僅能容許餅狀食物P′在垂直的狀態(tài)下通過。因此餅狀食物P′在離開分配槽(364)時(shí)已基本上是垂直的，并且在裝入油炸筐B(yǎng)(406)時(shí)保持著它的直立的狀態(tài)。
分配槽(358)的周圍可以布置冷凍管及/或保溫層(圖中未示出)以防止解凍或延遲解凍。
保溫的結(jié)構(gòu)應(yīng)最好能以合理的速度延遲解凍，使冷凍的食品在廚房的環(huán)境下至少能被保持2個小時(shí)。這樣儲存時(shí)間就可以延長，從而可以減少頻繁地加料。
自動化的雞肉煎餅分配器(138)在結(jié)構(gòu)上與魚片分配器(142)是相似的，其不同處是它的尺寸可以按照需要分配的雞肉煎餅的尺寸來選擇。此外，魚片分配器(142)和雞肉煎餅分配器(138)可以并排放置，這樣它們就可以利用公用的保溫及/或冷凍設(shè)施。
關(guān)于魚片分配器(142)的全部細(xì)節(jié)，可參閱與本申請同時(shí)提出的美國專利申請?zhí)?76，492名稱為“餅狀食品分配方法和裝置”，發(fā)明人為羅伯特.L.卡蘭德(RobertL.Cahlander)，戴維.W.卡羅爾(DavidW.Carroll)，阿爾.霍林斯沃思(ALHollingsworth)和約翰.O.賴納特森(JohnO.Reinertsen)。這里引用了該申請的說明書內(nèi)容。
如圖3所示，在每一個分配器(136)、(138)、(142)和(144)的下面都有一個裝料區(qū)，在圖中分別以(137)、(143)、(139)和(145)標(biāo)明。這些裝料區(qū)(137)、(143)、(139)和(145)中的每一個的尺寸都設(shè)計(jì)成可讓機(jī)器人(112)推入一個油炸筐來接住從分配器(136)、(138)、(142)或(144)分配下來的食物。
對于魚片或雞肉煎餅的烹制，最好在結(jié)構(gòu)上采取一些措施來使得裝有這類食品的油炸筐(408)放入油炸箱(146)以后，這些食品被限制住而不會浮起來。有一種防止浮起的結(jié)構(gòu)示于圖22A和22B，它包括一個裝在油炸筐(408)上的環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)。此環(huán)形結(jié)構(gòu)可以用粗金屬線彎成，它具有一個鉸鏈(411)，這樣環(huán)形結(jié)構(gòu)就可以活動并具有開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)。當(dāng)它處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，如在圖22A和22B所示者，環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)的長形環(huán)體延伸于油炸筐的全長范圍內(nèi)，它防止魚片F(xiàn)(在圖中未示出)在放入油炸箱(146)時(shí)浮起來。在圖22a中用虛線表示了環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)的開啟狀態(tài)。當(dāng)油炸筐(408)被放下到油炸箱(146)內(nèi)時(shí)，因?yàn)橛驼ㄏ?146)的邊壁接觸到環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)并將其圍繞著鉸鏈轉(zhuǎn)動，直至它落下來達(dá)到完全關(guān)閉的位置。環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)的重量足以防止油炸筐(408)內(nèi)的食物浮起到不希望的程度。
當(dāng)油炸筐(408)從油炸箱(146)內(nèi)提出時(shí)，環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)還是關(guān)閉著的。機(jī)器人(112)在放入油炸筐(408)時(shí)由于圖1中的指狀物(413)中的一個與環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)之間的相對作用而使環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)開啟。要開啟環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)，機(jī)器人(112)將關(guān)閉著的環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)放置在指狀物(413)中的一個的某一相對位置上，使得指狀物(413)伸進(jìn)環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)上的一個掣子(409)的V形缺口(409′)中。這樣，當(dāng)機(jī)器人將油炸筐(408)相對于指狀物(413)往下放時(shí)，環(huán)形結(jié)構(gòu)(410)就開啟了。
油炸箱及其有關(guān)設(shè)施圖4與4A示出了與油炸室(110)配合使用的油炸箱(146)。對于熟悉本行業(yè)的人來說，也可以用其他形式的油炸箱來代替示出的油炸箱(146)。每一個油炸箱(146)包括一個烹制槽(414)，它盛有將放在其內(nèi)的食品煮熟的液體，它還有一個加熱器用于加熱烹制槽中的液體，諸如電爐或煤氣加熱器(圖中未示出);另外還有一對定位銷釘(416)供油炸箱(146)定位之用。油炸箱(146)通常也包括一個溫度控制裝置(418)，它可以是手調(diào)的或自控的，并且可由計(jì)算機(jī)操作控制站(128)來進(jìn)行監(jiān)視及/或控制。每個油炸箱裝在一個合適的柜子(420)內(nèi)，該柜子(420)可以裝有輪子(未在圖中示出)以使柜子(420)能方便地移動。
烹制槽(414)可以用一塊隔板(圖中未示出)隔開，隔板將烹制槽(414)內(nèi)的烹制液體分隔開來，這樣油炸箱(146)就可以用來烹制兩種不同的食物而不會使烹制液串味。
定位銷釘(416)向上伸出，它的尺寸和相隔的位置使它可以同夾塊(234)上的定位孔(286)相互配合。
圖4B中示出了另外一種定位銷釘(422)，該銷釘有一個錐形的端部(423)以使銷釘(422)能方便地套入夾塊(234)上的定位孔(286)。只要當(dāng)夾塊(234)已經(jīng)套在定位銷釘(416)或(422)上，由于銷釘與定位孔(286)之間的配合關(guān)系，夾塊(234)基本上被防止作任何移動，除非是向上作垂直位移，例如，當(dāng)機(jī)器人(112)將油炸筐連同夾塊(234)從油炸箱(146)和定位銷上提起時(shí)。定位銷(416)也用于傳送站(126)和傾卸機(jī)，這在后面還將敘述。
定位銷(416)和(422)可以根據(jù)需要采用其他形狀和尺寸，只要能夠具有定位和保持定位位置的功能即可。例如，定位銷(416)或(422)可以是矩形斷面或橢圓形斷面的而不一定是圓形的，此外，也可以僅用一個定位銷釘，雖然這樣一種布置方式對于定位不是很有效。定位銷(416)也可以裝在夾塊(234)上而定位孔(286)則開在油炸箱(146)上。
與油炸箱(146)有關(guān)的其他設(shè)備，包括一個烹制液添加系統(tǒng)(424)，一個撇除浮渣的系統(tǒng)(426)，以及一個接滴盤系統(tǒng)(428)。
如圖31至33A所示，烹制液添加系統(tǒng)(424)包括一個超聲波探測器(430)，一個烹制液添加罐(432)以及一個與每個油炸箱(146)相連的操作機(jī)構(gòu)(434)。
超聲波探測器(430)裝在機(jī)器人手腕(166)上，它檢測著每個油炸箱(146)內(nèi)的由計(jì)算機(jī)操作控制站(128)監(jiān)控的油位。當(dāng)檢測到某一油炸箱有低油位時(shí)，計(jì)算機(jī)站(128)指令機(jī)器人(112)利用不做其他作業(yè)的空隙去把該油炸箱內(nèi)的油位恢復(fù)到要求的高度，該高度也是由探測器(430)檢測的。也可以不用超聲波探測器(430)而用其他型式的探測器，例如光學(xué)探測器可用紅外線探測器。
要向某一個油炸箱(146)添加烹制液，機(jī)器人(112)提起位于它的工作范圍內(nèi)的烹制液添加罐(432)。該添加罐(432)有一個盛烹制液的容器(436)，容器(436)的頂部有一個夾塊(234)，一個排放口(438)以及一個供開閉排放口(438)的閥門(440)。在本實(shí)施例中用的是一個球閥。
向某一油炸箱(146)內(nèi)添加烹制液時(shí)，機(jī)器人(112)將添加罐(432)在操作機(jī)構(gòu)(434)的上面向其對準(zhǔn)，在本實(shí)施例中該操作機(jī)構(gòu)(434)是一根向上伸出的圓桿。然后將添加罐(432)向下放到使操作桿(433)將球閥(440)頂開，烹制液就流入油炸箱(146)，如圖33A所示。當(dāng)加到需要的高度時(shí)，機(jī)器人(112)將添加罐(432)提起，使操作桿(434)脫離接觸，則球閥(440)關(guān)閉。機(jī)器人(112)將添加罐(432)放回到它的存放處所，或者將它移到另外一個油炸箱(146)去為它添加烹制液。
撇除浮渣系統(tǒng)(426)示于圖28至30。它包括一個撇渣器(442)，一塊撇渣器托板(444)，一個括子(446)，和一個盛渣容器(448)。
撇渣器(442)有一個柄(450)，柄的一端固定在夾塊(234)內(nèi)，另一端裝有一個撇渣頭(452)。撇渣器柄(450)可以用金屬桿做成，其撇渣頭(452)則可用孔徑較小的金屬絲網(wǎng)做成，這樣被撇渣頭(452)收聚的渣屑不易漏出。撇渣頭(452)可以做成槽形。
在不用時(shí)，撇渣器(442)放置在托板(444)上。該托板(444)有一塊底板(454)，其上裝有一對定位銷釘(416)。當(dāng)需為某一個油炸箱(146)撇渣時(shí)，機(jī)器人(112)夾住撇渣器(442)的夾塊(234)并將其提起。機(jī)器人(112)然后將撇渣器(442)按要求移動到位，將撇渣頭(452)放到油炸箱(146)內(nèi)的烹制液的液面處或液面下，然后將撇渣器(442)拉向油炸箱(146)的前部，撇渣頭(452)做成略帶V字形，當(dāng)將撇渣頭(452)從油炸箱(146)中提出時(shí)，殘?jiān)鼤飨蚱苍^(452)的中部。
將一個油炸箱(146)內(nèi)的浮渣撇除后，機(jī)器人(112)將撇渣器(442)送到括子(446)和盛渣容器(448)處，在該處撇渣頭(452)被置于括子(446)的下面并與之接觸。機(jī)器人(112)然后將撇渣器(442)沿著括子(446)的底部曳過，使撇渣頭(452)收集的殘?jiān)推渌镔|(zhì)都被括入盛渣容器(448)內(nèi)。
在圖35內(nèi)示有接滴盤系統(tǒng)(428)，它包括一些可以移開的接滴盤(456)放置在油炸箱(146)、傳送站(122)、傳送滑軌(124)和傾卸機(jī)(126)之間，這些都位于機(jī)器人(112)帶著油炸筐的移動路徑的下方。圖35中還可見到裝在油炸箱(146)上的定位銷釘(416)。
括筐器(458)用來將從油炸箱(146)移開的油炸筐底部括清，以減少從油炸筐底部滴下的烹制液。括筐器(458)可以用一種合適的撓性材料做成，諸如氯丁橡膠。
油炸室(110)內(nèi)的油炸筐在不用時(shí)可以存放在油炸箱上。最好每一個油炸筐都有它在某一個油炸箱上的規(guī)定的位置。不用的油炸筐也可存放于架子上或柜子內(nèi)。
熟品貯存、分配和展示區(qū)及其有關(guān)設(shè)備圖5中示有根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實(shí)施方案的熟品貯存、分配和展示區(qū)(120)的正視圖，它包括一個法式油炸土豆絲袋裝站(148)，一個雞塊柜(150)和一個傳送滑軌(124)。該區(qū)(120)接受機(jī)器人(112)在傾卸機(jī)(126)卸下的熟品。
法式油炸土豆絲袋裝站(148)包括一個盛油炸土豆絲F的儲存箱(460)和一塊將從傾卸機(jī)(126)來的油炸土豆絲導(dǎo)入儲存箱(460)的滑板(462)。油炸土豆絲袋裝站(148)也可以包括一塊擋板(464)以擋住從傾卸機(jī)(126)送往土豆絲滑板(462)的土豆絲的跳出，一個儲存柜(466)和其他各種儲存區(qū)(468)以供儲存裝油炸土豆絲的袋子，用具及其他需要存放的物件。油炸土豆絲袋裝站(148)還可包括一個加熱裝置(圖中未示出)，供加熱油炸土豆絲之用。
熟品貯存、分配和展示區(qū)(120)的傳送滑軌(124)示于圖38A，圖中示出一個盛有餡餅的油炸筐(350)正好就位于其上。傳送導(dǎo)軌(124)可以傳送從油炸室(110)的烹制和分配區(qū)來的各種食品成品，令其在該處冷卻、包裝或供給顧客，例如各種尺寸的餡餅及/或兩面黃炸土豆餅等。在圖38中將傳送導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)展示得更清楚，它包括一塊傳送板(470)、滑軌(472)、油炸筐止動器(474)和擱置油炸筐的凸片(476)。
傳送板(470)以可滑動的方式裝在滑軌(472)上，以便可以沿著滑軌(472)作直線移動。傳送板(470)可以用任何合適的機(jī)構(gòu)帶動，例如用一個氣動氣缸(未在圖中示出)。運(yùn)行時(shí)，一批剛烹制好的食品，例如一個油炸筐盛著大小不一的餡餅或兩面黃炸土豆餅由機(jī)器人(112)傳送過來放在傳送板(470)上的凸片(476)上，一頭抵住油炸筐止動器(474)，以使在傳送板向前滑動時(shí)油炸筐不致移動。烹制好的食品可以先留在后面的位置上冷卻，然后傳送滑軌(124)的傳送板(470)按箭頭F所示的方向前移，達(dá)到圖38A中虛線所示在熟品儲存、分配和展示區(qū)(120)內(nèi)的位置，在該處油炸筐和其中的食品都是方便地可以及到的，可以將油炸筐(350)里的食物進(jìn)行包裝。另外，也可以把未烹制的餡餅或兩面黃土豆餅在此處裝入油炸筐供機(jī)器人(112)從傳送板(470)上轉(zhuǎn)移到某一個油炸箱(146)內(nèi)。
在圖23A到23G中示出的是雞塊柜(150)供儲存、分配和展示。雞塊柜(150)包括一塊底板(478)和側(cè)板(480)，側(cè)板(480)從傾斜的底板(478)向上延伸，而底板(478)則與框架(482)連接并被保持著傾斜的狀態(tài)。雞塊柜在其傾斜的頂端兩塊側(cè)板(480)間開有口子(484)以供接受放入的食品(作為例子，后而稱該食品為雞塊N)。雞塊柜(150)有一塊折向板(486)，用以輔助將雞塊N裝入雞塊柜(150)。在雞塊柜(150)對著口子(484)的另一端，有一塊端板(490)，它一般是向上延伸的，其作用是防止放入雞塊柜(150)的雞塊N在到達(dá)底板(478)的底端時(shí)從雞塊柜中滾出。
從圖23C至23G可以見到，在雞塊柜(150)的兩端之間有好幾塊可以有選擇地開啟的隔板(492)。每一塊隔板(492)在側(cè)板(480)之間并橫貫底板(478)形成一個可移開的欄板，當(dāng)它關(guān)閉時(shí)，它的背面可以存儲一些雞塊N。但當(dāng)隔板(492)位于開啟位置時(shí)，雞塊可以不受阻攔地沿著傾斜的底板滑下。有多種方法可以將隔板(492)安裝得可在啟閉兩個位置之間變動。在推薦的實(shí)施例中，每一塊隔板(492)是裝在一根穿過兩邊側(cè)板(480)的可轉(zhuǎn)動的軸(494)上的。
隔板(492)可以用多種方法來動作。在推薦的實(shí)施例中，用一個氣動的氣缸(496)來在啟閉位置之間移動隔板(492)的，每根軸(494)可通過任何合適的方式同一個氣缸(496)連接，例如通過一根連桿(498)。每個氣缸(496)都可以單獨(dú)動作，或者用手操縱，或者通過計(jì)算機(jī)站(128)。
從圖23C至23F中可見，當(dāng)氣缸(496)動作時(shí)，隔板(492)可以在基本上垂直于底板(478)的關(guān)閉位置和基本上平行于底板(478)的開啟位置之間擺動。但本發(fā)明也不是非要隔板(492)在其關(guān)閉時(shí)基本上垂直于底板(478)或在其開啟時(shí)基本上平行于底板(478)才起作用。隔板(492)在其關(guān)閉及/或開啟位置時(shí)可以與底板(478)成一個角度，只要在其關(guān)閉位置下雞塊不能移動，而在其開啟位置下可以不受阻地移動就可以了。
隔板(492)橫貫于底板(478)之上和兩側(cè)板(480)之間，因此當(dāng)隔板(492)是處于關(guān)閉位置時(shí)，雞塊N可以裝載到隔板(492)的后面并被其保持在那里。下隔板、中隔板和上隔板之間的空間以及端板(490)和口子(484)之間形成底室、中室和上室，其標(biāo)記號分別為(500、502、502′以及504)。最底層的小室(500)是由側(cè)板(480)、端板(490)和下隔板(492)形成的。中室(502、502′)是由側(cè)板(480)、中隔板和上隔板(492)形成的。上室(504)是由側(cè)板(480)和上隔板(492)形成的。每個這樣的小室足以容納至少一個批量的雞塊N。
如在圖23F所示，每個小室的容積最好能大于一個批量雞塊所需者，這樣當(dāng)一個批量的雞塊放入以后，它聚集于小室的下端，上端的隔板(492)還有足夠的空間可以在關(guān)閉和開啟的位置之間擺動。
柜子(150)上部可以裝有蓋子。例如，蓋子(506)可以套在側(cè)板(480)的頂端。蓋子(506)可以防塵，這樣塵埃和其他雜物就不能進(jìn)入柜子(150)，圖23A和23B還示出構(gòu)成蓋子(506)的一部分的一個檢查門(508)，它可以開啟和關(guān)閉。該檢查門(508)是供檢查最下面一個小室(500)的，它可以用鉸鏈(510)同蓋子(506)的其他部分聯(lián)接，也可以用其他方式聯(lián)接，只要能使檢查門(508)啟閉即可。檢查門(508)上裝有把手(512)以便啟閉。這樣雞塊N就可以從小室(500)取出，裝入容器C。在端板(490)的前面可以裝設(shè)一塊臺板(514)，作為雞塊N裝入容器C的集散地。蓋子(506)和檢查門(508)可以各有一個窗(488、489)，以便觀察柜內(nèi)的食品。
底板(478)上開有很多小孔(516)。這些小孔(516)是讓多余的油、食物碎屑或其他小顆料和液體可以落下。在底板(478)下面放有一個盤子(圖中未示出)來收集從小孔(516)滴下的余油或落下的其他食物碎屑。
在柜子內(nèi)通過啟閉隔板(492)來儲存和分配雞塊的程序大致示于圖23C至23F。隔板(492)分為下隔板、中隔板和上隔板，下隔板(492)是斜底板上的最下面的那塊隔板，上隔板(492)則是斜底板上最高的那塊隔板(492)。如圖23C中所示，上隔板(492)處于其關(guān)閉位置。雞塊N裝入口子(484)以后被儲存在上隔板(492)后面的小室(504)內(nèi)。雖然圖中把下隔板和中隔板(492)都畫成關(guān)閉的位置，但這并非為在上隔板(492)后面儲存雞塊N所必需。
在圖23D中，所有的隔板(492)都在開啟位置。這樣，在圖23C中被儲存于上隔板(492)后面的雞塊就落到斜底板最下端的小室(500)內(nèi)。在圖23E中，三塊隔板(492)又都恢復(fù)了關(guān)閉狀態(tài)，另一批雞塊N已從口子(484)放到上隔板(492)的后面。此時(shí)中隔板和上隔板可以開啟，第二批雞塊N就滾下斜底板被儲存于下隔板的后面。
將雞塊從口子(484)裝入，然后啟閉中、上隔板(492)的操作程序可以繼續(xù)下去，使中隔板后面也儲有另一批雞塊N，如圖23F所示。圖23F中的上隔板(492)然后被置于關(guān)閉的位置，另一批雞塊N就可置于上隔板(492)的后面。這樣，最多可以有四批雞塊N儲存在柜子(150)內(nèi)。雖然圖中畫了三塊隔板(492)，但可以裝設(shè)任意數(shù)量的隔板(492)。
如在圖23B中示出的，小室(500)可以開啟，并可將雞塊N從其中取出。小室(500)出空以后，下隔板(492)可以放到開啟位置。儲存在下隔板和中隔板(492)之間小室(502)內(nèi)的雞塊會沿著斜底板(478)滾入小室(500)。如上面說明的，只要啟閉隔板(492)，則一批一批雞塊N都可以類似的放入小室(500)。
或者，當(dāng)一批雞塊N已從小室(500)取出，并將第二批雞塊N放入后，儲存于柜子(150)內(nèi)的其他批量的雞塊也可以放到與底下小室相鄰的小室內(nèi)，另批雞塊N就可通過口子(484)放入剛出空的小室內(nèi)。
這樣一種程序可以保證先煮好的雞塊先賣出去，后煮好的雞塊不會超越前一批。也就是說，柜子(150)可以自動地保持先煮先賣的程序。
如果將要出賣的這批雞塊，或者另一批還儲存于柜內(nèi)的雞塊已經(jīng)存放了較長時(shí)間而已不適宜于出賣了，它們可以被抽掉。要抽掉這些雞塊是很方便的，因?yàn)樵诠褡?150)最下面的一批可以很方便地被取出，而儲存于柜內(nèi)尚可出賣的食品則可放入小室(500)供取用。此外，如預(yù)計(jì)到會有大量需求出現(xiàn)，可將多批食品事先儲存于相對小的空間內(nèi)以滿足要求。
對于與油炸室(110)配合使用的儲存柜的詳細(xì)敘述，可見美國專利申請?zhí)?76，489，名為“儲存柜和食品儲存、分配和展示方法”發(fā)明人為羅伯特.L.卡蘭德，戴維.W.卡羅爾，阿爾.霍林斯沃思，與本專利申請同時(shí)提出，此處附志以供參考。
應(yīng)當(dāng)理解的是上面說明的熟品儲存、分配和展示區(qū)(120)是一個推薦實(shí)施例，其他從機(jī)器人(112)接受烹制好的食品，將其儲存以供分配給顧客的布置和柜子也可以與本發(fā)明配合使用。
熟品傾卸機(jī)構(gòu)圖24和25中示出了根據(jù)本發(fā)明的熟食傾卸機(jī)(126)的一些細(xì)節(jié)。食物傾卸機(jī)(126)中主要包括一根水平裝設(shè)的軸(520)。油炸筐(280)在傾卸機(jī)(126)上的放置方式可以各式各樣的，在圖中示出的是油炸筐(280)與軸(520)處于暫時(shí)聯(lián)結(jié)的狀態(tài)，油炸筐(280)是朝上的，而軸(520)則是處于裝載的位置。然后油炸筐(280)隨著軸(520)轉(zhuǎn)過同一個角度，當(dāng)?shù)竭_(dá)傾卸位置時(shí)，筐內(nèi)的食品就被倒出。當(dāng)軸(520)位于它的裝載位置時(shí)，油炸筐(280)被放到一個預(yù)先確定的方位并被支承在該處，如圖24中所示者。圖24和圖25中示有一個供油炸筐定位的結(jié)構(gòu)，它由第一夾具(522)和第二夾具(524)組成。第一夾具(522)和第二夾具(524)之間的相對放置位置并不嚴(yán)格規(guī)定，它們兩者的位置可以互換。第一夾具(522)和第二夾具(524)是用來支承油炸筐(280)的相對的兩端的。第一夾具包括一個支撐(526)和第一夾臂(528)。油炸筐(280)上的一個掛鉤(530)擱在支撐(526)上。第一夾臂(528)鉸接在樞軸(532)上，它可以從圖24所示的開啟位置在槽(534)內(nèi)移動到第二個，即關(guān)閉的位置。第一夾臂(528)可由氣力推動的氣缸(536)將其移至第二位置，使銷釘(538)壓住掛鉤(530)，將油炸筐固定在支撐(526)上。
在圖24和圖25中的第二夾具(524)是用來支承油炸筐(280)的另一端的，最好是支承油炸筐的柄(540)。第二夾具包括可以套入柄(540)上的夾塊(234)內(nèi)的定位孔(542)中的定位銷釘(416)。定位銷釘(416)使得機(jī)器人(112)將油炸筐(280)放到傾卸機(jī)(126)時(shí)每次都能準(zhǔn)確地定位，并把油炸筐(280)的方向擺正，以使第一和第二夾具能夠正確地將油炸筐(280)固定在傾卸機(jī)(126)上。
第二夾具還包括一個第二夾臂(544)，它以可擺動的方式裝在支架(546)內(nèi)，用銷釘(546′)栓住。第二夾臂(544)可以在一個第一，即開啟位置(如圖24中所示)和第二，即關(guān)閉位置之間擺動，如箭頭(547)所示。第二夾臂可由氣缸(548)推到關(guān)閉位置，氣缸(548)經(jīng)由夾叉(548′)和夾叉銷釘(548″)與第二夾臂聯(lián)結(jié)。在其第二位置時(shí)，夾臂(544)上的一個凸體壓住油炸筐的柄(540)上的夾塊(234)，因而將油炸筐(280)固定住。如在圖24中所示，定位銷釘(416)的長度比夾塊(234)的厚度稍長?；蛘?，定位銷釘(416)的長度也可以與夾塊(234)的厚度相仿或比其短些。因此，根據(jù)定位銷釘(416)的不同長度，第二夾臂(544)也可能直接壓在夾塊(234)上，也可能壓在定位銷釘(416)上，以使油炸筐(280)固定住。
第一夾具(522)和第二夾具(524)可以通過各種支撐件同軸(520)相連。第一長支撐(549)可以由夾具(550)固定到軸(520)上。第二長支撐(551)與第一長支撐(549)牢固地聯(lián)結(jié)，第二長支撐可以與軸(520)平行。第一夾具(522)和第二夾具(524)都與長支撐(551)聯(lián)結(jié)。
傾卸機(jī)(126)還可包括一對滑板(552)，它裝在軸(520)和油炸筐(280)的頂部之間，如圖24中所示者。當(dāng)油炸筐(280)翻轉(zhuǎn)時(shí)，倒出來的食品N可以順著其旁邊的滑板(552)滑下。
傾卸機(jī)(126)的翻轉(zhuǎn)動作示于圖26A裝滿了食品的油炸筐(在圖示的例子中的是油炸土豆絲F)在轉(zhuǎn)軸(520)處于裝載位置時(shí)放到第一夾具(522)和第二夾具(524)上(如圖24所示)。軸(520)然后被轉(zhuǎn)過一個預(yù)先規(guī)定的角度達(dá)到其傾倒的位置。在圖26A中，從圖24的起始位置算起轉(zhuǎn)動的角度略大于90°。按照圖24中的箭頭(554和556)的方向轉(zhuǎn)動后，油炸土豆絲F由于其本身重力的作用，從油炸筐(280)中落出，掉到滑板(462)上。
軸(520)可以用多種方法來轉(zhuǎn)動，最好是用一個雙向動作的氣缸(553)來推動，如在圖25中所示。氣缸(553)通過杠桿臂(553′)同軸(520)和支撐(551)聯(lián)結(jié)(圖24中未畫全)。氣缸(553)可以是氣動的，也可以液動。如在圖24和圖25所示，傾卸機(jī)(126)裝有兩個第一夾具(522)和一個第二夾具(524)，這樣，油炸筐就可以在兩個方位中的一個方位上被倒空。兩個第一夾具(522)可以裝在第二夾具(524)的相對的方向，每個都與第二夾具(524)相隔相等的距離。這樣的布置方式下，一個油炸筐(280)可以放在其中一個第一夾具(522)和第二夾具(524)之間傾倒其所裝的食品，而另外一個油炸筐(280)則放在另外一個第一夾具(522)和第二夾具(524)之間。這一這實(shí)施例使得裝有不同食品的油炸筐(280)可以用同一臺傾卸機(jī)傾倒到不同的地點(diǎn)去?；蛘?，也可以在軸(520)上裝設(shè)一對以上第一夾具(522)和第二夾具(524)。
有關(guān)傾卸機(jī)(126)的更詳細(xì)的說明，還可參閱美國專利申請?zhí)?76，490與本專利申請同時(shí)申請的名為“倒空筐子的裝置，定位裝置及方法”的申請，發(fā)明人為羅伯特.L.卡蘭德，戴維.W.卡羅爾，約翰.O.賴納特森，此處引用了該說明的內(nèi)容。
傳送站油炸室(110)可以加工和烹制的一些食物可能會要求進(jìn)一步加工及/或在其他處所配成夾肉面包。因此提供一套裝置來將一個裝有食品的油炸筐傳送到運(yùn)離油炸室的地方將是有利的。為此，提供了傳送站(122)。
圖36和37示出了該傳送站(122)的幾個視圖。從圖36可見，機(jī)器人(112)將一個油炸筐(556)放到傳送站(122)上供運(yùn)往他處。圖中示出的是一個裝滿了烹制好的魚片F(xiàn)的油炸筐(568)。油炸筐(556)與油炸筐(280)相似，其差別在于油炸筐(566)的柄(568)是由兩根金屬桿構(gòu)成的，油炸筐(566)的夾塊(570)只有兩個相應(yīng)的供插入柄(568)的孔，而不象夾塊(234)的四個孔。
當(dāng)油炸筐(566)已被機(jī)器人(112)放到在圖36中用虛線表示的位置上的傳送站上以后，傳送站支承油炸筐(566)的那部分裝置轉(zhuǎn)動到滑軌上并被傳送出油炸室(110)供在另一地點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步加工。
傳送站(122)的各個部件可見圖37的分解圖。傳送站(122)包括一個油炸筐支承平臺(572)供放置油炸筐(566)之用。在平臺(572)上裝有一個筐柄支座(574)，其上有一對定位銷釘(416)。夾塊(570)放在支座(574)上，定位孔與定位銷釘(416)互相配對，這樣油炸筐(566)就與平臺(572)固定住了，如圖36中所示。平臺(572)以可轉(zhuǎn)動的方式支承在軸(576)上。旋轉(zhuǎn)動作是由氣缸(578)通過操作臂(580)和連接器(582)來推動的。操作臂(580)與轉(zhuǎn)軸(584)相聯(lián)接，轉(zhuǎn)軸(584)又同平臺(572)牢固地聯(lián)結(jié)在一起。因此氣缸(578)推動操作臂(580)，使套筒(586)圍繞軸(576)轉(zhuǎn)動，平臺(572)也作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。防塵蓋(588)和側(cè)板(590)可裝在操作臂(580)、氣動缸(578)和其他部件的外面，防塵蓋(588)上裝有一個開有缺口的止動塊(592)以限制平臺(572)的轉(zhuǎn)動范圍。
平臺(572)，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)及其有關(guān)的部件，包括蓋子(588)和側(cè)板(590)都裝在導(dǎo)軌(594)上以作直線移動。導(dǎo)軌(594)與框架(596)牢固聯(lián)結(jié)。平臺(572)及其相關(guān)的設(shè)備通過車架端板(598)支承在導(dǎo)軌(594)上。端板(598)上各開有兩個孔(600)使它可以在導(dǎo)軌上移動。
傳送站(122)在導(dǎo)軌(594)上的直線動作可以由任何合適的驅(qū)動裝置來推動，例如用一對單向的氣動缸(602)和(604)，它們也可裝在蓋子(588)上。
典型的傳送站(122)操作程序是從機(jī)器人(112)以一個向下的動作將油炸筐(566)放下開始，如箭頭(606)所示，使夾塊(570)的定位孔同定位銷釘(416)套住。然后平臺(572)以順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)動到平臺(572)與有缺口的止動塊(592)接觸為止，如箭頭(608)所示。然后，或者同時(shí)，氣缸(602、604)中的一個動作，將車架端板(598)和平臺(572)沿導(dǎo)軌(594)按照箭頭(610)所示的方向移出油炸室(110)。當(dāng)魚片F(xiàn)已被取走，油炸筐(566)就可送回油炸室(110)供再次被機(jī)器人(112)取起使用。油炸筐返回的程序是平臺(572)先作直線移動，按箭頭(612)所示的方向回到油炸室(110)，然后平臺(572)按箭頭(614)的方向轉(zhuǎn)動到位，最后，機(jī)器人(112)將空的油炸筐提起，用于其他食品。
計(jì)算機(jī)操作控制站計(jì)算機(jī)操作控制站(128)可以設(shè)計(jì)成對油炸室(110)進(jìn)行完全的控制。最好是，如圖27所示，該計(jì)算機(jī)操作控制站(128)包括一臺主計(jì)算機(jī)(616)，一套檢測系統(tǒng)包括各種后面將要提到的傳感器和控制器，一臺控制機(jī)器人(112)的控制機(jī)(620)，一臺可編程序邏輯控制機(jī)(PLC)(622)，以及一臺操作員輸入終端(623)，它包括一個全功能的鍵盤和一個陰極線管顯示器?？删幊绦蜻壿嬁刂茩C(jī)(622)可以用通用電氣公司系列-1可編程序控制機(jī)(GESeriesOnePC)。它使用微處理機(jī)的設(shè)計(jì)和集成電路以代替接線、繼電器、按鈕、限位開關(guān)等。它的程序編好后來執(zhí)行控制機(jī)器和操作程序，把具體的功能，諸如控制邏輯、程序操作、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、和對操作進(jìn)行運(yùn)算。該系列-1計(jì)算機(jī)可以頂替4-100個繼電器，最多達(dá)64個計(jì)時(shí)器的任何組合，計(jì)數(shù)器和程序裝置。它還可以擴(kuò)大從8個到112個輸入/輸出點(diǎn)，并具有最多1700個字的儲存量。該系列-1計(jì)算機(jī)的輸出供用機(jī)器人進(jìn)行食品加工中控制食品的縮環(huán)分配并監(jiān)視成品分配數(shù)量。
圖27是油炸室(110)的工藝控制回路的示意圖。
油炸室內(nèi)安裝著各個傳感和控制部件間的電氣接線。輸入/輸出電纜(624、626、628和630)從可編程序控制機(jī)(622)分別連接到分配器(136、138、142和144)，以便操作這些設(shè)備。一根通信電纜(634)從可編程序控制機(jī)(622)連接到機(jī)器人控制機(jī)(620)?？刂茩C(jī)(620)也通過通信電纜(636)同計(jì)算機(jī)(616)連接?？删幊绦蚩刂茩C(jī)(620)和計(jì)算機(jī)(616)經(jīng)由一條鏈路(638)連接。
輸入/輸出電纜(640、642、644和646)分別從可編程序控制機(jī)(622)連接到傾卸機(jī)(126)、傳送滑軌(124)、柜子(150)和傳送站(122)。輸入/輸出電纜(648和650)也連接油炸箱(146A-F)和可編程序控制機(jī)(622)?？刂齐娎|(652)將機(jī)器人控制機(jī)(620)同機(jī)器人(112)連接起來。
銷售點(diǎn)的收錢登記機(jī)(654)將顧客點(diǎn)菜信息傳遞給計(jì)算機(jī)(616)，后者將信息儲存起來并與正在加工中的食品量以及計(jì)算機(jī)中儲存的當(dāng)日計(jì)劃進(jìn)行比較。
傳感和控制系統(tǒng)包括合適的傳感元件和控制裝置，以便對油炸室(110)內(nèi)的各種設(shè)備進(jìn)行操作。各種與設(shè)備有關(guān)的控制器和傳感器都用各該設(shè)備號加上一撇來表示。例如法式油炸土豆絲分配器(136)的傳感器和控制器就用(136′)來表示。這些傳感器和控制器檢側(cè)有關(guān)設(shè)備的位置并/或?qū)ζ洳僮?，以便同機(jī)器人的動作協(xié)調(diào)起來。
在圖27中，分配器(136、138、142和144)的傳感器和控制器(136′、138′、142′和144′)可以是明尼蘇達(dá)州明尼阿波里斯市的班納工程公司(BannerEngineeringCorp.)生產(chǎn)的紅外線光纖傳感器。這些傳感器的安裝方式最好是將其套筒的端部裝得同分配器的內(nèi)壁齊平。每個傳感器136′和144′包含三個獨(dú)立的傳感器(136′a、136′b、136′c和144′a、144′b、以及144′c)，如在圖16和圖18中所示者。隔板位置傳感器(136′a和144′a)裝在分配器的裝有排出口的一端，各自位于加料斜槽和分配槽(300、326)和(316、317)之間。傳感器(136′a和144′a)使得隔板(296和322)同加料槽(300和326)的口子對準(zhǔn)以保證分配器的每一個小室都正常地裝滿和放出。
食品裝滿程度傳感器(136′b和144′b)使分配器(136和144)的任何小室(298、324)內(nèi)都是裝滿而設(shè)有空格，它們正好裝在加料斜槽的前面，位于加料斜槽(300、326)“下游”的第一個小室(298、324)位置的中心。在準(zhǔn)備加料時(shí)，將傳送帶(292，318)往后轉(zhuǎn)動，直至傳感器檢測到食品了。這意味著最后一個空的小室正好對著裝料斜槽，這樣裝料后傳送帶(292、318)上沒有空格。
食品短缺傳感器(136′c和144′c)裝在其各自的分配器的下半部，并位于分配槽上游一段距離處。當(dāng)信號消失時(shí)，就只剩規(guī)定的幾個小室(298、324)中有食品了。例如，傳感器可以裝設(shè)在這樣的位置，當(dāng)食品短缺的信號出現(xiàn)時(shí)，法式油炸土豆絲的分配器內(nèi)還有四個小室有食品;而雞塊分配器內(nèi)還有兩個小室有食品。
傳感器(138′和142′)都是食品短缺傳感器，而且是分配器(138和142)上裝的唯一的傳感器，如在圖20和圖27中所示者。傳感器(138′和142′)各自裝在加料槽的前面的規(guī)定高處，當(dāng)出現(xiàn)食品短缺信號時(shí)，只有在裝傳感器那一點(diǎn)以下還有魚片或雞肉煎餅。
傳感器(112′)是一個“有筐”傳感器，裝在懸臂工具尾端(134)上。傳感器(112′)是否有筐被夾爪(212)夾住。如未檢測到筐，而當(dāng)時(shí)應(yīng)該有筐被夾爪(212)夾住，它就送出一個信號給計(jì)算機(jī)(616)和終端裝置(623)，以便操作人員進(jìn)行檢查。
油炸筐傳感器(146′A-F)用來監(jiān)督油炸箱(146)內(nèi)的每個油炸筐的位置。因此油炸室(110)共有12個分開的油炸筐位置傳感器。這些傳感器確定某一個油炸筐是否在油炸箱(146)內(nèi)。如果有一個應(yīng)該在那里的油炸筐不在，傳感器就送出一個信號給計(jì)算機(jī)(616)和終端裝置(623)。
傳感器(146′)包括兩個傳感器，其中一個確定該處有一個油炸筐并已在傾卸機(jī)(126)上固定住了，第二個傳感器則肯定在傾卸機(jī)(126)上的筐子確已倒空。
傳感器(124′)確定是否有油炸筐裝著食品在傳送滑軌(124)上。如果有烹制好的食品，傳感器(124′)就會使系統(tǒng)發(fā)出聲光信號，指出已有食物等待著包裝。在傳送滑軌(124)上還可再裝一個傳感器，它會發(fā)出信號指出機(jī)器人(112)可以從該處提起或放下一個筐子。
傳感器(146′(A-F))檢查在每個油炸箱(146)內(nèi)的烹制液的溫度。計(jì)算機(jī)(616)會根據(jù)測得的溫度自動調(diào)整烹制的時(shí)間。假若烹制液的溫度不在允許的范圍內(nèi)，該油炸箱就停止使用，并送出一個相應(yīng)的信號給計(jì)算機(jī)(616)和終端裝置(623)。
傳感器(112′、146′(A-F)、126′)以及傾卸機(jī)(126)的其他傳感器，還有傳送滑軌(124)的傳感器，都可以是感應(yīng)式的接近發(fā)送器。傳感器(146′(A-F))可以是一個熱敏半導(dǎo)體或其他溫度測量裝置。
溫度傳感器也可以用來測量食品分配器(136、138、142、144)內(nèi)的溫度，并用來操縱冷凍系統(tǒng)或用來指出里面的食品必須分配出去了。
操作控制計(jì)算機(jī)(616)、機(jī)器人控制機(jī)(620)和油炸室(110)內(nèi)的設(shè)備和控制器都配有相應(yīng)的軟件?？刂茩C(jī)器人(112)的計(jì)算機(jī)程序包括一套動作控制的常規(guī)程序。所有計(jì)劃、實(shí)時(shí)運(yùn)算、計(jì)時(shí)、需求量、嵌套計(jì)劃、烹制時(shí)間調(diào)整、批量大小、歷史記錄的收集、生產(chǎn)量預(yù)報(bào)以及其他要作出決定的運(yùn)算都由計(jì)算機(jī)(616)承擔(dān)，它可以是一臺IBMPCAT計(jì)算機(jī)或具有相似功能的其他牌號的計(jì)算機(jī)?？ɡ谞枡C(jī)器人控制機(jī)(620)和單元控制可以用美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)的指令在一條系列化的RS-232非同期信息通道的傳遞來實(shí)施。
根據(jù)控制和操作油炸室(110)的推薦的軟件方案，提供給計(jì)算機(jī)(616)的軟件和資料將油炸室(110)生產(chǎn)的所有成品的需求量同銷售率(每小時(shí)的錢數(shù)或其他方便的計(jì)算的單位)聯(lián)系起來。每一種產(chǎn)品的數(shù)量取決于該產(chǎn)品在以每小時(shí)多少錢計(jì)算的油炸室(110)的銷售率中所占的百分?jǐn)?shù)。這一數(shù)據(jù)可以是歷史數(shù)據(jù)，匯集起來供油炸室(110)所屬的那家店使用。歷史數(shù)據(jù)可以有幾種方法來統(tǒng)計(jì)，例如，以天為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，或以周日/周末為單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，或者以其他方式為基礎(chǔ)，最好是數(shù)據(jù)中也包括在店鋪開門的時(shí)間內(nèi)以小時(shí)計(jì)的銷售率。
軟件流程及其構(gòu)成可以參照著圖41來進(jìn)行說明，該圖是軟件流程及操作的方框圖。
圖41是一幅示意的方框圖，表示油炸室(110)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的各個方面。圖中的“主菜單”是一些供經(jīng)營這家店鋪選擇的單子，它可以包括(1)啟動油炸室(110);(2)總結(jié)、更改或修正油炸室(110)的運(yùn)行參數(shù);(3)改變擬訂每天計(jì)劃所用的基本數(shù)據(jù)，例如產(chǎn)品價(jià)格和產(chǎn)品品種的搭配;(4)登錄使今天有異于常日的那些細(xì)節(jié)，諸如會影響對本店的供應(yīng)的需求的社會活動等。
“工作日開始”根據(jù)當(dāng)日計(jì)劃開始其執(zhí)行的程序以及要機(jī)器人執(zhí)行的常規(guī)啟動內(nèi)容。短期計(jì)劃也同時(shí)擬訂出來，從銷售點(diǎn)的收錢記錄機(jī)來的數(shù)據(jù)同短期計(jì)劃和日計(jì)劃進(jìn)行對比的工作也開始了，一直到要結(jié)束營業(yè)時(shí)才將控制功能移給“工作日結(jié)束”的程序，它就按照常規(guī)把油炸室(110)停下。
“儲存檔案”是一套未來幾天或更多幾天(例如七天)的檔案材料，它是在每天結(jié)束時(shí)由“預(yù)報(bào)程序”進(jìn)行修正的。這些檔案可以提供給該店的經(jīng)理進(jìn)行檢查和修改。
“預(yù)報(bào)程序”檢查過去幾天或更多天數(shù)的數(shù)據(jù)，以及當(dāng)天發(fā)生的情況，然后根據(jù)逐周的信息以及任何推銷努力，或特別廣告，或由于季節(jié)的影響使顧客的需求有所變化等原因形成的某種趨勢，對未來幾日的檔案進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)理可以調(diào)整那項(xiàng)將要作為提高銷售量的食品在整個食品搭配中的比例。
“銷售點(diǎn)”是一臺電氣記錄議，它將顧客點(diǎn)菜情況以及銷售量及銷售出去的食品間的比值等信息都收集起來。它也提供實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上的信息供與日計(jì)劃或短期計(jì)劃對比?！颁N售跟蹤”是儲存起來的銷售點(diǎn)的信息。
“短期計(jì)劃”是詳細(xì)的按照時(shí)間按排對機(jī)器人要發(fā)出的指令，告訴它做什么和何時(shí)去做。這個計(jì)劃是自動制訂的，它可以防止對機(jī)器人發(fā)出任何重疊的或互相沖突的要求。這個計(jì)劃可以隨時(shí)中斷并很快進(jìn)行修改和解決需求。
“傳感器”監(jiān)視各種參數(shù)，如前已說明者。
“實(shí)時(shí)控制”跟蹤著“銷售點(diǎn)”，向機(jī)器人的單元控制器發(fā)出指令，跟蹤各傳感器，取得從單元控制器來的反饋信息，通過終端裝置(623)對操作者的指令作出反應(yīng)，并跟蹤短期計(jì)劃的執(zhí)行。
在油炸室(110)的運(yùn)行中，計(jì)算機(jī)所儲存的數(shù)據(jù)加上各種軟件一起發(fā)揮作用根據(jù)計(jì)劃中規(guī)定的在當(dāng)天該時(shí)間應(yīng)該生產(chǎn)的量，而該計(jì)劃的產(chǎn)量則是根據(jù)計(jì)算機(jī)中儲存的歷史資料推算出來的。從開店到關(guān)店有一個整日操作計(jì)劃，該計(jì)劃是根據(jù)歷史銷售資料擬訂的，這些資料在該系統(tǒng)中被利用來制訂出更詳細(xì)的按更短時(shí)間考慮的計(jì)劃，它可以是一個小時(shí)或更短時(shí)間，例如十五分鐘的周期，來按照預(yù)期的銷售率生產(chǎn)。銷售率是根據(jù)該日的日計(jì)劃自動制訂的，但可由操作人員增加或減少，或者全日作調(diào)整，或者僅調(diào)整某段時(shí)間，例如，午餐時(shí)間，表2是一個典型的日銷售計(jì)劃，它是按小時(shí)制訂的。
表2典型的按小時(shí)計(jì)算的每日銷售計(jì)劃時(shí)間間隔銷售率(產(chǎn)值(美元)/小時(shí))10∶00-11∶00AM35011∶00-12∶00AM65012∶00-1∶00PM11001∶00-2∶00PM7502∶00-3∶00PM5003∶00-4∶00PM5754∶00-5∶00PM7505∶00-6∶00PM9006∶00-7∶00PM8007∶00-8∶00PM7008∶00-9∶00PM6009∶00-10∶00PM500一個假設(shè)的由油炸室(110)烹制的按銷售額百分比計(jì)算的食品搭配列于表3中。
表3假設(shè)的食品搭配產(chǎn)品油炸室銷售額的搭配(%)法式油炸土豆絲40%雞塊30%魚片15%雞肉煎餅15%
總計(jì)100%每小時(shí)或其它時(shí)間間隔中，需要的各種食品數(shù)量系由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(128)來決定。例如，把每小時(shí)的銷售額乘以各種食品的百分?jǐn)?shù)再除以單位成品的費(fèi)用。根據(jù)這一信息，系統(tǒng)(128)可以作出一個短期計(jì)劃。例如，短期計(jì)劃將要求加工出一定批量的食品以滿足預(yù)計(jì)的銷售額。系統(tǒng)(128)也將規(guī)劃出油炸室的各種運(yùn)行程序，包括為加工所需批量食品需要機(jī)器人運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間。
每小時(shí)的銷售額可能而且最好進(jìn)一步劃分為一定的期間以便更準(zhǔn)確地追隨實(shí)際的銷售率。例如，從10∶00AM到1∶00PM的期間可以根據(jù)本店的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)一步劃分為一刻鐘的間隔，如表4所示表4典型的按1/4小時(shí)計(jì)算的短期計(jì)劃時(shí)期銷售率(產(chǎn)值(美元)/小時(shí))10∶00-15∶00AM5010∶15-10∶30AM7510∶30-10∶45AM10010∶45-11∶00AM12511∶00-11∶15AM12511∶15-11∶30AM15011∶30-11∶45AM17511∶45-12∶00AM20012∶00-12∶15PM25012∶15-12∶30PM30012∶30-12∶45PM30012∶45-1∶00PM250在實(shí)際的時(shí)間基礎(chǔ)上，由銷售點(diǎn)所得到的信息，現(xiàn)金記錄為(654)，當(dāng)此資料與短期計(jì)劃出入很大時(shí)，不論這種差別是在食品搭配還是銷售率方面，都會對短期計(jì)劃造成一定的干擾，為了滿足需求，就要改變油炸室(110)的食品優(yōu)先順序。典型的是，一個足夠的差別將導(dǎo)致現(xiàn)行操作圖表中一定百分比的變化，例如，每一刻鐘產(chǎn)生20%的差異。為了完善計(jì)劃，這種干擾保留在圖表中，而且生產(chǎn)的優(yōu)先順序應(yīng)當(dāng)盡快地納入短期計(jì)劃中去。當(dāng)一個干擾發(fā)生的時(shí)候，本系統(tǒng)可以自動轉(zhuǎn)向生產(chǎn)與每日計(jì)劃一致的生產(chǎn)率和食品搭配。
油炸室(110)的控制系統(tǒng)確定所要求的時(shí)間段是否可用或者被保留，(也就是不可用)，如圖34所示，來規(guī)劃機(jī)器人的時(shí)間。如果一個特定的時(shí)間不可用了，那么下一個可用的時(shí)間就會被安排，并予以保留。
在油炸室(110)中烹制一批食品所要求的時(shí)間段包括時(shí)間段A和時(shí)間段B。時(shí)間段A或“放入”時(shí)間，包括機(jī)器人(112)為了取一個空油炸筐所需的時(shí)間(油炸筐在油炸箱(146)中各有其特定的位置，在油炸室(110)中空的未用的油炸筐仍繼續(xù)留在油炸箱的位置上)，分配食品進(jìn)分配站(114)的筐子中的時(shí)間，以及發(fā)送和存放帶有食品的油炸筐在油炸箱(146)的烹制位置的時(shí)間。時(shí)間段B在時(shí)間上是與時(shí)間段A分開的，它是由時(shí)間段A所開始的一批食品的烹制時(shí)間。時(shí)間段B或“取出”時(shí)間，包括機(jī)器人(112)從油炸箱(146)移動油炸筐到傾卸機(jī)(126)或傳送站(122)所需的時(shí)間，傾倒筐子所需的時(shí)間以及檢回空筐子并將其送還油炸箱中原位置所需的時(shí)間。
給機(jī)器人(112)所下的指令可包括三個部分(1)“周期”;(2)油炸箱號;(3)份數(shù)(只有一定的食品需要，如魚片，雞肉煎餅等)。不同的周期在表5中給出。
表5-機(jī)器人指令周期周期說明放入(1)機(jī)器人(112)從油炸箱(146)中的一個提起一個空的油炸筐放到指定的地點(diǎn);
(2)油炸筐被機(jī)器人(112)轉(zhuǎn)交給分配區(qū)(120);
(3)分配器被啟動來向油炸筐充填食品，達(dá)到所需的數(shù)量;
(4)油炸筐被轉(zhuǎn)回槽中并置入烹制液。
取出(1)機(jī)器人(112)從烹制液提起油炸筐并將其瀝干;
(2)油炸筐被轉(zhuǎn)到傾卸機(jī)(126)或傳送站(122);
(3)傾卸機(jī)(126)或傳送站(122)被啟動;
(4)空油炸筐被機(jī)器人(112)轉(zhuǎn)到油炸箱(146)之一的指定位置上。
取用像魚片或雞肉煎餅這樣的食品通常通過傳送站(122)被轉(zhuǎn)出油炸室以便進(jìn)一步加工和/或配制。
本周期回收的空油炸筐用下述方法將它們放回油炸室(110)(1)通過傳送站(122)將空油炸筐轉(zhuǎn)回油炸室(110);
(2)機(jī)器人(112)由傳送站(122)提起油炸筐;
(3)油炸筐然后被轉(zhuǎn)回它被指定的油炸箱(146)。計(jì)算機(jī)(616)對那些筐子離開了油炸室(110)以及它們再進(jìn)入油炸室進(jìn)行跟蹤。
撇渣(1)機(jī)器人(112)拾起撇渣器(442)并將其移置到油炸箱(146)之一;
(2)機(jī)器人(112)降低撇渣器(442)使之進(jìn)入油炸箱(146)并使其由后向前移動;
(3)機(jī)器人(112)提起撇渣器(442)并使之瀝干液體，然后，將其轉(zhuǎn)至盛渣容器(448)，并在括子(446)上括凈;
(4)機(jī)器人(112)將撇渣器(442)移置到它的放置托板(444)。
灌液(1)機(jī)器人提起添加罐(432)并將其轉(zhuǎn)給一個需要添液的油炸箱(146);
(2)機(jī)器人(112)將添加罐(432)放低到操作機(jī)構(gòu)(434)上;
(3)在足夠的液體已被注入油炸箱(146)后，機(jī)器人(112)從操作機(jī)構(gòu)(434)提起添加罐(432)，并將添加罐(432)轉(zhuǎn)給它的放置支架。
結(jié)束本周期僅發(fā)生在一日結(jié)束的時(shí)侯，它起動一個關(guān)閉程序，該程序包括關(guān)閉設(shè)備并放空分配器。
每一油炸箱(146(A-F))被安排生產(chǎn)一種特定的食品并有一油炸筐專門為其所用，因?yàn)橛驼ㄊ?110)有六個油炸箱(146(A-F))。每個油炸箱(146)具有放兩個油炸筐的空間。這樣，油炸箱內(nèi)共有12個位置。油炸箱內(nèi)的位置可以編上號并分派給一種特定的食品使用，如圖27所示1-A土豆絲油炸箱1號2-A土豆絲油炸箱2號3-B土豆絲油炸箱3號4-B土豆絲油炸箱4號5-C土豆絲油炸箱5號6-C土豆絲油炸箱6號7-D雞塊油炸箱1號8-D雞塊油炸箱2號9-E不同大小的餡餅油炸箱10-E魚片油炸箱1號11-F魚片油炸箱2號12-F雞肉煎餅油炸箱只有魚片和雞肉煎餅需要在計(jì)劃中考慮份數(shù)，它是一個整數(shù)，在1和12之間。機(jī)器人的程序中只是在執(zhí)行“放下”周期時(shí)使用這些數(shù)字。
每次機(jī)器人(112)在完成一個周期后，就發(fā)回一個“完成”信息給計(jì)算機(jī)(616)，表明機(jī)器人(112)已作好接受下一個指令的準(zhǔn)備。
典型的油炸室操作內(nèi)容下面將結(jié)合油炸室(110)的裝備和計(jì)算機(jī)操作控制站(128)的使用，舉幾個例子說明油炸室(110)的操作內(nèi)容。
起動要起動油炸室(110)，各臺設(shè)備的起動按鈕應(yīng)該都已按好，生品分配區(qū)(114)都裝好食品，油炸箱(146)應(yīng)已到達(dá)運(yùn)行溫度。
法式油炸土豆絲、雞塊、雞肉煎餅、魚片、兩面黃土豆餅、餡餅、以及其他食品的生產(chǎn)法式油炸土豆絲的生產(chǎn)機(jī)器人控制機(jī)(620)從計(jì)算機(jī)(616)得到一個烹制法式油炸土豆絲的命令，該命令可以是本來已作為短期計(jì)劃的一個組成內(nèi)容被計(jì)劃好的，也可以是中斷了其他內(nèi)容臨時(shí)插入的。在任何一種情況，相應(yīng)的時(shí)間段A和B應(yīng)該都是已經(jīng)落實(shí)了，因此油炸土豆絲的操作可以從時(shí)間t開始。在時(shí)間段A開始時(shí)(時(shí)間t)，機(jī)器人(112)選擇并從油炸箱(146)夾住一個空油炸筐(280)，然后將該空油炸筐(280)送到土豆絲分配器(136)的下面。機(jī)器人然后向分配器(136)發(fā)出信號要其開始向油炸筐(280)裝入土豆絲。當(dāng)油炸筐(280)裝滿土豆絲時(shí)，土豆絲分配器(136)發(fā)出一個“筐已裝滿”的信號給機(jī)器人控制機(jī)(620)。
機(jī)器人(112)將裝滿的油炸筐(280)從分配器(136)下面移出，將其送到相應(yīng)的油炸箱(146)內(nèi)。當(dāng)油炸筐(280)在油炸箱(146)內(nèi)已擱置好了以后，機(jī)器人控制機(jī)向計(jì)算機(jī)(616)發(fā)出信號，表明烹制已經(jīng)開始，時(shí)間段A已經(jīng)結(jié)束，機(jī)器人(112)已可自由地接受其他任務(wù)。
過了炸熟土豆絲所需的那段時(shí)間以后，計(jì)算機(jī)(616)向機(jī)器人控制機(jī)發(fā)出“油炸完成”的信號，讓機(jī)器人(112)去從油炸箱(146)中取出油炸筐(280)，這也是原先已預(yù)留好的時(shí)間段B的開始。機(jī)器人(112)夾住油炸筐(280)并將其從油炸箱(146)提出，并在油炸箱(146)上方稍稍停留，例如停留五秒鐘，使多余的烹制液從土豆絲上瀝干。此后，機(jī)器人(112)將油炸筐(280)送到并放置在傾卸機(jī)(126)上傾倒土豆絲的位置。然后傾卸機(jī)被計(jì)算機(jī)(616)開動起來，炸好的土豆絲被倒出或被轉(zhuǎn)移到油炸土豆絲袋裝站(148)。傾斜機(jī)然后回復(fù)到其裝載位置，機(jī)器人(112)夾住空的油炸筐(280)并將其退回到在某一個油炸箱(146)上的指定位置，以此結(jié)束機(jī)器人在這段時(shí)間內(nèi)的計(jì)劃任務(wù)，也結(jié)束了時(shí)間段B。
雞塊生產(chǎn)雞塊生產(chǎn)的程序與土豆絲類似，不同之處在于油炸筐(280)是送到傾卸機(jī)(126)上專供傾倒雞塊的部位。
魚片和雞肉煎餅的生產(chǎn)魚片和雞肉煎餅的生產(chǎn)程序與已說明的油炸土豆絲類似，但有幾處不同。通常要使用專為魚片或雞肉煎餅設(shè)計(jì)的油炸筐。熟品從其特定的油炸箱(146)被機(jī)器人(112)取出以后，就被送到傳送站(122)轉(zhuǎn)送到油炸室(110)外邊。空的筐子則由傳送站(122)回收入油炸室(110)。根據(jù)油炸筐出空并被送回傳送站(122)所需時(shí)間的長短，這部分操作可以被包括，也可以不被包括在生產(chǎn)魚片和雞肉煎餅的時(shí)間段B的范圍之內(nèi)兩面黃土豆餅，餡餅及其他食品的生產(chǎn)其他批量較小的食品也可以生產(chǎn)，雖然并沒有專為裝載這類生品到油炸筐內(nèi)而設(shè)計(jì)的分配器。例如，大小不等的餡餅和土豆餅可以在油炸室(110)內(nèi)烹制，用人工將這類生品裝入一個餡餅油炸筐或土豆餅油炸筐。裝滿了的油炸筐然后被放置在餡餅提取區(qū)(140)的規(guī)定位置，以便機(jī)器人(112)將其提起。在某一個油炸箱(146)內(nèi)將其炸熟以后，機(jī)器人(112)將它從油炸箱(146)提出并送到傳送滑軌(124)上冷卻一下，然后進(jìn)行包裝并送往顧客處，如前已說明者。
結(jié)合本發(fā)明，適用于自動或手動分配其他品種食品到容器內(nèi)進(jìn)行烹制的其他分配裝置也可使用。
在圖39中有另一種根據(jù)本發(fā)明的油炸室(750)的實(shí)施例。油炸室(750)包括大部分與油炸室(110)使用的相同的設(shè)備，在圖中使用了相同的編號。在油炸室(750)內(nèi)，有四個油炸箱(146)放置在一起。傳送滑軌(124)同時(shí)也用作機(jī)器人(112)提取餡餅的位置，因此它取代了在油炸室(110)中的餡餅筐提取點(diǎn)(140)的位置。
油炸室(750)的布置比起油炸室(110)來，更緊湊一些，它只占據(jù)大約8英尺×8英尺(2448毫米×2448毫米)見方的一塊地面。
圖40A示出了一個典型的擴(kuò)建的駛進(jìn)駛出汽車售貨部(752)，它有第一個窗口(754)供點(diǎn)菜之用，而第二個窗口(756)則是供交貨用。圖40B則示出售貨部(752)與油炸室(750)配合布置的狀況。
在本說明書內(nèi)對本發(fā)明結(jié)合了一些推薦的實(shí)施例作了說明，應(yīng)該理解，本發(fā)明可以作很多改變、修正和重新布置，但仍然屬于權(quán)利要求書中規(guī)定的本發(fā)明的范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于烹制食品的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征在于，這個系統(tǒng)包括(a)一臺機(jī)器人能夠在一定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行工作，這也決定了整個工作區(qū)域的范圍；(b)一個散裝生品分配區(qū)包括至少一個食品分配器用于分配生品進(jìn)入位于所說的工作區(qū)域內(nèi)的可移動的容器中；(c)至少一個烹制區(qū)位于所說的工作區(qū)域內(nèi)用于烹制食品；(d)儲放裝置緊鄰于所說的工作區(qū)域，用于接收和儲存熟品；(e)傾卸裝置用于將所說的烹制裝置做好的熟品傾卸進(jìn)儲存裝置中去，這是由所說的機(jī)器人通過所說的容器裝置傳送來的；(f)一個用于所說的機(jī)器人的懸臂工具尾端，所說的機(jī)器人能夠結(jié)合所說的懸臂工具尾端進(jìn)行有選擇地接合，脫開或在所說的工作區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)移所說的容器裝置到所需的地點(diǎn)上去，用來將所說的裝在容器裝置中的多個食品放進(jìn)相應(yīng)的所說的烹制裝置的烹制位置上去，所說的所需地點(diǎn)包括一個為了將食品放入所說的容器裝置中去的生品分配位置，一個為了烹制食品在所說的烹制區(qū)的烹制位置，以及一個卸料地點(diǎn)，從這里熟品從所說的容器裝置中卸走。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的烹制區(qū)包括至少一個油炸箱用來在烹制液中烹制食品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的烹制區(qū)包括第一個和第二個油炸箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括所說的容器裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的容器裝置包括至少一個油炸筐。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的容器裝置可以包括許多油炸筐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的第一個食品分配器是法式油炸土豆絲分配器，這個所說的系統(tǒng)和包括第二個食品分配器，這是一種雞塊分配器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括第三個食品分配器，用來分配魚片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括第四個食品分配器，用來分配雞肉煎餅。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括至少一個單獨(dú)的油炸箱，用于每一種所說的食品類型。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括單獨(dú)的儲存裝置用于烹制好的法式油炸土豆絲和雞塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求8的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括儲存裝置，用于儲存烹制好的魚片。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括儲存裝置，用于儲存烹制好的雞肉煎餅。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的食品分配區(qū)能夠分配從一組法式油炸土豆絲、雞塊、魚片、雞肉煎餅中挑選出來的至少一種生品。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，至少有一個單獨(dú)的容器提供給每一種類型的生品。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，每一種所說的食品分配器能夠分配一個予先規(guī)定好的數(shù)量的食品進(jìn)入所說的容器中。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的機(jī)器人是安裝在天花板上的。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的機(jī)器人化的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括計(jì)算機(jī)操作和控制裝置，用于控制和指引所說的機(jī)器人與所說的容器相接合并運(yùn)送這個容器依次往返于食品分配區(qū)和往返于所說的烹制裝置，其頻繁程度取決于予想的顧客定單數(shù)量。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的食品制備系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征是，所說的予想的顧客單數(shù)量是以在所說的計(jì)算機(jī)操作和控制裝置中儲存的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的食品制備系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征是，至少一部份作為基礎(chǔ)的所說的儲存數(shù)據(jù)是從這天顧客的實(shí)時(shí)定單上收集來的。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的食品制備系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征是，至少一部所說的數(shù)據(jù)是取自歷史數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的食品制備系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征是，所說的儲存數(shù)據(jù)包含了在小時(shí)基礎(chǔ)上的顧客定單的食品種類的予想數(shù)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的食品制備系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征是，所說的計(jì)算機(jī)操作和控制裝置包括解決沖突的方法，用于確定一個設(shè)想的系統(tǒng)操作是否會同任何現(xiàn)行的或?qū)淼南到y(tǒng)操作發(fā)生沖突，該所說的現(xiàn)行的或?qū)淼南到y(tǒng)操作程序是已經(jīng)由分配食品的工序所起動的。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的食品制備系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其特征是，所說的計(jì)算機(jī)操作和控制裝置包括一種方法，用于決定何時(shí)可以起動并完成一個設(shè)想的系統(tǒng)操作，以避免同已經(jīng)由分配食品的工序所起動的任何現(xiàn)行的或?qū)淼南到y(tǒng)操作發(fā)生相互沖突。
25.根據(jù)權(quán)利要求2的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括撇渣裝置，能被所說的機(jī)器人操作，用于撇去所說的油炸箱中液面上的雜質(zhì)。
26.根據(jù)權(quán)利要求2的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括液面探測裝置，能被所說的機(jī)器人操作，用于測定所說的油炸箱中烹制液面高度。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的測量裝置包括一個超聲波液面高度探測器。
28.根據(jù)權(quán)利要求2的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括灌裝裝置，能被所說的機(jī)器人操作，用于往油炸箱中加添烹制液。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的灌裝裝置包括一個能被所說的機(jī)器人移動的烹制液儲存罐。
30.根據(jù)權(quán)利要求1的食品制備系統(tǒng)，其特征是，還包括定位裝置用來讓所說的機(jī)器人當(dāng)它與所說的容器裝置相接合時(shí)，將其定位到相應(yīng)于所說的烹制裝置的烹制位置，以及定位到相應(yīng)于所說的傾卸裝置的傾卸位置，并且當(dāng)所說的機(jī)器人與所說的容器裝置脫開時(shí)，將其保存在所說的所需的位置上。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的定位裝置包括，為了和所說的容器裝置相聯(lián)接，至少要有一個向上突出的定位銷釘和一個與之相互配合的孔，所說的定位銷釘或孔，其中之一裝在每一個所說的烹制裝置上和傾卸裝置上，而另一個所說的定位銷釘或孔則裝所說的容器裝置上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的食品制備系統(tǒng)，其特征是，所說的定位裝置包括一對間隔開的所說的定位銷釘或一對同樣間隔開的與之相互配合的孔，其中之一裝在每一個烹制和傾卸位置，而另一個所說的一對定位銷釘或一對孔則裝在所說的容器裝置上。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的食品制備系統(tǒng)，其特征是，裝在相應(yīng)的所說的烹制和傾卸位置上的是定位銷，裝在相應(yīng)的所說的容器裝置上的是孔。
34.一種食品制備系統(tǒng)的全自動的機(jī)器人化的用于加工散裝法式油炸土豆絲、雞塊、魚片和雞肉煎餅生品的油炸室，其特征在于，這個系統(tǒng)包括(a)一個具有許多食品分配器的分配區(qū)，包括一個法式油炸土豆絲分配器，一個雞塊分配器，一個魚片分配器和一個雞肉煎餅分配器，每個分配器能夠分配一定數(shù)量的食品進(jìn)入一個容器裝置;(b)一個包括至少一個油炸箱的烹制區(qū)(c)一臺能夠在一定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行工作的機(jī)器人，這也決定了整個工作區(qū)域的范圍;(d)一臺所說的機(jī)器人的懸臂工具尾端，所說的機(jī)器人能夠結(jié)合所說的懸臂工具尾端進(jìn)行有選擇地接合或脫開，當(dāng)接合時(shí)，可以在所說的工作區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)移所說的容器裝置到所需的區(qū)域中去，這種容器裝置是用來從所說的分配區(qū)裝載一定數(shù)量的食品的;(e)所說的分配區(qū)和所說的烹制區(qū)位于相應(yīng)的工作區(qū)域內(nèi)以便所說的機(jī)器人能夠?qū)⑺f的容器裝置放進(jìn)相應(yīng)的任何一個所說的許多食品分配器的接收位置上去，以及放進(jìn)相應(yīng)的所說的油炸箱的烹制位置上;(f)定位裝置用于讓所說的機(jī)器人將所說的容器裝置定位和用于將所說的容器裝置留在所說的油炸箱中所需的烹制位置上。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的定位裝置包括至少一個向上突出的定位銷釘和一個與其相配的接合孔，所說的孔或銷釘，其中之一與所說的容器裝置組合在一起，而另一個與油炸箱組合在一起，以便當(dāng)所說的銷釘插進(jìn)所說的孔中時(shí)，所說的容器裝置被定位和留在相應(yīng)的所說的油炸箱的烹制位置上。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的定位裝置包括一對間隔開的所說的定位銷釘以及一對同樣間隔開的與之互相配合的孔。
37.根據(jù)權(quán)利要求36的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的定位銷釘是與所說的油炸箱組合在一起，而所說的與之相配合的孔是與所說的容器裝置組合在一起的。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的孔位于緊固在所說的容器裝置上的夾塊上，所說的夾塊是被所說的機(jī)器人的懸臂工具尾端接合住以便移動在所說的工作區(qū)域內(nèi)的所說的容器裝置到所需地方去。
39.一種食品制備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化系統(tǒng)，其特征在于，這個系統(tǒng)包括(a)一個計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人能夠有選擇地進(jìn)行接合、轉(zhuǎn)運(yùn)、和放開一個在工作區(qū)域內(nèi)的裝有一定數(shù)量食品的容器;(b)一個計(jì)算機(jī)控制的食品分配區(qū)，包括至少一個食品分配器用于分配生品到所說的工作區(qū)域內(nèi)的所說的食品容器中;(c)至少有一個計(jì)算機(jī)控制的在所說工作區(qū)域內(nèi)的烹制區(qū);(d)計(jì)算機(jī)控制裝置，用于控制和指引所說的機(jī)器人與所說的容器相接合并運(yùn)送這個容器依次往返于所說的食品分配器和往返于所說的烹制裝置，其頻繁程度取決于顧客定單的頻繁程度，還用于監(jiān)視、控制和操作所說的食品分配區(qū)和所說的烹制區(qū)。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的食品制備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化系統(tǒng)，其特征是，所說的系統(tǒng)包括許多食品分配器用于分配不同種類的生品。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的食品制備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化系統(tǒng)，其特征是，所說的系統(tǒng)包括許多所說的食品容器，其數(shù)量等于或大于食品分配的數(shù)量。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的食品制備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化系統(tǒng)，其特征是，所說的烹制區(qū)包括許多油炸箱。
43.根據(jù)權(quán)利要求39的食品制備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化系統(tǒng)，其特征是，所說的計(jì)算機(jī)控制裝置包括記憶裝置，儲存著每日計(jì)劃，這個計(jì)劃中的變化著的食品生產(chǎn)速率是時(shí)間和食品類型的函數(shù)。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的食品制備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化系統(tǒng)，其特征是，所說的計(jì)算機(jī)控制裝置包括用于監(jiān)視和收集以實(shí)時(shí)銷售的熟品種類和數(shù)量為依據(jù)的銷售數(shù)據(jù)，以及用于調(diào)整所說的每日計(jì)劃的裝置。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的食品制備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化系統(tǒng)，其特征是，所說的計(jì)算機(jī)控制裝置還包括一個短期的機(jī)器人和各項(xiàng)設(shè)備的任務(wù)的計(jì)劃。
46.一種食品準(zhǔn)備系統(tǒng)的全自動機(jī)器人化的油炸室用于加工散裝的生的法式油炸土豆絲、雞塊、魚片和雞肉煎餅，其特征在于，這個系統(tǒng)包括(a)一個計(jì)算機(jī)控制的分配區(qū)具有許多食品分配器，包括一個法式油炸土豆絲分配器、一個雞塊分配器、一個魚片分配器和一個雞肉煎餅分配器，每個分配器能夠分配食品進(jìn)入用于裝載一定數(shù)量的食品的容器裝置;(b)一個計(jì)算機(jī)控制的烹制區(qū)包括至少一個油炸箱;(c)一個計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人，具有至少一個懸臂能夠在一個區(qū)域內(nèi)隨處移動，這也決定于機(jī)器人的工作區(qū)域;(d)一個用于所說的機(jī)器人的懸臂工具尾端，所說的機(jī)器人能夠結(jié)合所說的懸臂工具尾端進(jìn)行有選擇地接合或脫開，當(dāng)接合所說的容器裝置時(shí)，可以在所說的工作區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)移所說的容器裝置到所需的位置上去，這種容器裝置是用來從所說的分配區(qū)裝載一定數(shù)量的食品的;(e)所說的分配區(qū)和所說的烹制區(qū)位于相應(yīng)的所說的工作區(qū)域內(nèi)，以便所說的機(jī)器人能夠?qū)⑺f的容器裝置放進(jìn)任何一個相應(yīng)的所說的許多食品分配器的接收位置上去，以及放進(jìn)相應(yīng)的所說的油炸箱的烹制位置上去;(f)定位裝置，用于讓所說的機(jī)器人將所說的容器裝置定位和用于將所說的容器裝置留在所說的油炸箱中的所需的烹制位置上。
47.根據(jù)權(quán)利要求46的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的定位裝置包括至少一個向上突出的定位銷釘和一與之互相配合的孔，所說的孔或銷釘，其中之一與所說的油炸箱組合在一起，而另一個則與所說的容器裝置組合在一起，以便當(dāng)所說的銷釘被插入所說的孔中時(shí)所說的容器裝置被定位和留在相應(yīng)于所說的油炸箱的烹制位置上。
48.根據(jù)權(quán)利要求47的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的定位裝置包括一對間隔開的所說的定位銷釘和一對同樣間隔開的與之互相配合的孔。
49.根據(jù)權(quán)利要求48的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的定位銷釘是與所說的油炸箱組合在一起，而所說的與之相配合的孔是與所說的容器裝置組合在一起。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的食品制備系統(tǒng)的油炸室，其特征是，所說的孔位于緊固在所說的容器裝置上的夾塊上，所說的夾塊是被所說的懸臂工具尾端接合住以便移動在所說的工作區(qū)域內(nèi)的所說的容器裝置到所需地方去。
51.一種烹制食品的自動化方法，包括利用權(quán)利要求1中的系統(tǒng)來烹制所說的食品。
52.一種烹制食品的自動化方法，包括利用權(quán)利要求34中的系統(tǒng)來烹制所說的食品。
53.一種烹制食品的自動化方法，包括利用權(quán)利要求39中的系統(tǒng)來烹制所說的食品。
54.一種食品制備系統(tǒng)的程序系統(tǒng)，其特征在于，這個系統(tǒng)用于操作一個自動的機(jī)器人化的系統(tǒng)用于同時(shí)由機(jī)器人操作進(jìn)行準(zhǔn)備和烹制許多種類的食品批量來完成需要時(shí)間段[A]的第一個循環(huán)，該第一個循環(huán)包括取得和轉(zhuǎn)運(yùn)一批生品到烹制區(qū)去，在這批食品烹制一段時(shí)間[C]后，然后完成需要時(shí)間段[B]來完成的第二個循環(huán)。該第二個循環(huán)包括從烹制區(qū)取出已烹制好的即批食品，把它運(yùn)送到一個予定的地點(diǎn)。所說程序系統(tǒng)包括(a)記憶儲存裝置用于儲存時(shí)間段[A]和[B];(b)計(jì)算機(jī)處理和程序裝置用于;(ⅰ)如果這時(shí)別的食品批量已經(jīng)在加工了;則確定計(jì)劃中的時(shí)間段;(ⅱ)尋找大于或等于時(shí)間段[A]的第一個可落實(shí)的時(shí)間段;(ⅲ)在時(shí)間段[A]已經(jīng)落實(shí)了以后，確定是否有一個還未列入計(jì)劃的可以在時(shí)間C開始的大于或等于時(shí)間段[B]的時(shí)間段，如果所說的未列入計(jì)劃的時(shí)間段在所說的記憶儲存裝置中是可以落實(shí)的，則將時(shí)間段[B]安排進(jìn)所說的時(shí)間段中;(ⅳ)如果沒有這樣一個未列入計(jì)劃的時(shí)間段是落實(shí)的，所說的處理裝置將把下一個可以落實(shí)的時(shí)間段設(shè)置為時(shí)間段[A]，如果需要，并重復(fù)步驟(ⅲ)和(ⅳ)直到所說的未列入計(jì)劃的時(shí)間段被落實(shí)和編進(jìn)到作業(yè)計(jì)劃中去。
全文摘要
一種全盤自動化的用于烹制食品的機(jī)器人系統(tǒng)和方法。這種系統(tǒng)和方法對于快餐館特別有用。在一個實(shí)施例中，在全盤自動化的基礎(chǔ)上，可烹制法式油炸土豆絲、雞塊、魚片和雞肉煎餅。這種系統(tǒng)包括一個機(jī)器人，散裝的未經(jīng)烹制的食品分配區(qū)，烹制區(qū)和烹制好的食品儲存區(qū)。這種系統(tǒng)可用一個計(jì)算機(jī)操作和控制站來控制和指引機(jī)器人從分配區(qū)獲得散裝的食品，把它放到烹制區(qū)的烹制位置上，烹制完后，將食品移送到儲存區(qū)，其速率能夠滿足預(yù)見的顧客定單。
文檔編號G07F9/10GK1036504SQ8910178
公開日1989年10月25日 申請日期1989年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月1日
發(fā)明者羅伯特·L·卡蘭德, 戴維·W·卡羅爾, 羅伯·A·漢森, 阿爾·霍林斯沃思, 約翰·O·賴納特森 申請人:飯館技術(shù)股份有限公司