專利名稱：一種機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)和廚房自動化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動化的廚房系統(tǒng)，具體地，本實用新型涉及采用機(jī)器人進(jìn)行烹飪食物的廚房自動化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會中，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)品有時會感到困惑。另一方面，對于一些營業(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會由于各個動作過于機(jī)械而反而容易導(dǎo)致出錯，比如，操作人員對于要求嚴(yán)格的烹飪時間的掌握可能會發(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)定對排骨這類食物的煲湯時間以及火候大小，用戶使用的時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、煮的時間，從而制作出符合標(biāo)準(zhǔn)的食物。針對上述問題，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力，本實用新型提出了一種全新的概念利用工業(yè)機(jī)器人來實現(xiàn)一種自動化的廚房系統(tǒng)的方案，并且提出了利用該系統(tǒng)實現(xiàn)廚房自動化的一套方法。

實用新型內(nèi)容根據(jù)本實用新型的一個方面的一種機(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側(cè)面上，包括一對夾鉗以及驅(qū)動該對夾鉗的夾鉗驅(qū)動裝置，第一吸盤組件，所述第一吸盤組件包括至少一個吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相對的端部，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)動裝置可以是氣爪。上述機(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樞軸孔，所述吸盤組件通過穿過所述兩個樞軸孔的固定桿活動安裝在本體上，所述U形支架的一個側(cè)面上具有U形槽。此外，固定在所述夾持裝置中的一個夾鉗底端的傳動連桿活動嵌入在所述吸盤支架上的U形槽中，并且通過所述一個夾鉗沿所述氣爪軸向的運(yùn)動，驅(qū)動第二吸盤組件繞所述固定桿樞轉(zhuǎn)。上述機(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。另一個技術(shù)方案一種機(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側(cè)面上，包括一對夾鉗以及驅(qū)動該對夾鉗的夾鉗驅(qū)動裝置，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吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相對的端部。根據(jù)本實用新型的另一個方面的一種廚房自動化系統(tǒng)包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂安裝有的機(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，控制所述機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的動作；多個傳送帶組件；烹飪裝置，所述烹飪裝置包括至少一個爐孔，所述至少一個爐孔中的每一個中放置有一個鍋，所述鍋內(nèi)置有笊籬，所述笊籬具有提拉柄；湯料池，所述湯料池包括至少一個湯料小池，并且所述至少一個湯料小池中的每一個均設(shè)有湯料提勺，底部可以加熱；以及烹飪操作臺；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傳送帶組件中的每一個的靠近機(jī)械臂處的端部處、所述烹飪裝置處、所述湯料池處以及所述烹飪操作臺處。其中，所述機(jī)械臂可以是以下的6自由度工業(yè)機(jī)械臂中的一個 Motoman MH5, Motoman MH6, FANUC Mate 200 以及 ABB IRBHO0此外，所述多個傳送帶組件中的至少兩個傳送帶組件上下配置，其中位于下面的傳送帶組件的靠近機(jī)械臂的端部處比其上面緊鄰的傳送帶組件長出至少一個餐盒寬度，并且其中所述多個傳送帶組件中的每一個的靠近機(jī)械臂的端部處都設(shè)有限位裝置。并且所述烹飪操作臺的臺面可以設(shè)有導(dǎo)向滑軌，并且所述湯料池底部設(shè)有加熱裝置。所述烹飪裝置可以是4頭、6頭或8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。根據(jù)本實用新型的再一個方面的一種采用如上所述的廚房自動化系統(tǒng)來烹飪食物的方法，該方法包括使用安裝在所述機(jī)械臂末端上的延長機(jī)構(gòu)來進(jìn)行如下操作利用所述延長機(jī)構(gòu)上的所述第一吸盤組件從所述多個傳送帶組件中的一個的經(jīng)所述限位裝置限定的特定位置處抓取湯碗放置到所述烹飪操作臺的特定位置；利用所述延長機(jī)構(gòu)上的所述第一吸盤組件從所述多個傳送帶組件中的其它傳送帶組件的經(jīng)限位裝置限定的特定位置處移除覆蓋在盛裝有待煮物的餐盒上的盒蓋，并利用所述延長機(jī)構(gòu)上的所述第二吸盤組件將該餐盒移動到所述烹飪裝置的一個笊籬上空，以將該餐盒中的待煮食物傾倒在所述笊籬中，其中在抓取餐盒時將所述第二吸盤組件推到極限位置使得第二吸盤組件能夠有效地吸取餐盒，其中在傾倒時通過所述夾持裝置的前后數(shù)次運(yùn)動來晃動所述第二吸盤組件吸取的餐盒使得能夠?qū)⒃摬秃兄械拇笫澄飪A倒干凈；利用所述延長機(jī)構(gòu)上的所述第一吸盤組件從所述多個傳送帶組件中的其它傳送帶組件的經(jīng)限位裝置限定的特定位置處移除覆蓋在盛裝有食物配菜的餐盒上的盒蓋，并利用所述延長機(jī)構(gòu)上的所述第二吸盤組件將該餐盒移動到所述烹飪操作臺上的湯碗的上空以將該餐盒中的食物配菜傾倒在湯碗中，其中在傾倒時通過所述夾持裝置的前后數(shù)次運(yùn)動來晃動所述第二吸盤組件吸取的餐盒使得能夠?qū)⒃摬秃兄械氖澄锱洳藘A倒干凈；利用所述延長機(jī)構(gòu)上的所述夾持裝置從所述湯料池中的特定小池中夾取提勺，并將其底部在該特定小池的邊緣側(cè)的吸附海綿上摩擦以吸干所吸附的湯料，之后將該提勺移至烹飪操作臺上的湯碗上空并傾倒在湯碗中；以及利用所述延長機(jī)構(gòu)上的所述夾持裝置從所述烹飪裝置中的所述鍋中將裝有已經(jīng)煮好的食物的笊籬提起并移到所述烹飪操作臺上的湯碗上空并傾倒入內(nèi)。此外，上述方法中的各個執(zhí)行步驟可以以其它合理順序進(jìn)行，并且其中的多個執(zhí)行步驟也可以并行執(zhí)行。再次，上述方法中的廚房自動化系統(tǒng)中的機(jī)械臂的控制程序可以與餐廳訂單程序?qū)?，該機(jī)械臂可以根據(jù)所述餐廳訂單程序中的的各個訂單內(nèi)容來具體安排機(jī)械臂的烹飪食物的操作。最后上述廚房自動化系統(tǒng)可以用以烹飪面條、米粉或餃子以及其它的各種食品。
通過參照以下各個附圖對實施方式進(jìn)行描述來對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的解釋，在各個附圖中圖Ia-Ic是根據(jù)本實用新型的一個實施例的廚房自動化系統(tǒng)的不同視角的示意圖。圖2a1e是根據(jù)本實用新型的一個實施例的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的示意圖。圖3a_3c是根據(jù)本實用新型的一個實施例的一種吸盤組件的結(jié)構(gòu)示意圖。在各個附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示同樣的元素。
具體實施方式
圖Ia-Ic是根據(jù)本實用新型的一個實施例的廚房自動化系統(tǒng)的不同視角的示意圖。整個系統(tǒng)包括底部支架109、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、各個傳送帶106及其支架107、煮面機(jī)103、湯料池104以及烹飪操作臺105及其支架108。其中，機(jī)械臂101、各個傳送帶106、煮面機(jī)103、湯料池104以及烹飪操作臺 105等均直接或通過各個支架安裝在底部支架109上，底部支架內(nèi)部容納用于連接到傳送帶106、機(jī)械臂101以及延長機(jī)構(gòu)100、煮面機(jī)103以及湯料池104上的各種裝置的各類管線。并且各個傳送帶106、煮面機(jī)103、湯料池104以及烹飪操作臺105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)動可以對放置在各個傳送帶靠近機(jī)械臂101 —端上的各種餐具以及煮面機(jī)103中的笊籬112、湯料池104 中的提勺113和114以及烹飪操作臺105的餐具等各種物體可以進(jìn)行吸取、抓取、放置等動作。其中，圖1中的機(jī)械臂101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固定安裝在機(jī)械臂101的末端。煮面機(jī)103中包括六個爐孔，其中每一個爐孔中均放置一個適當(dāng)尺寸的鍋，在每一個鍋中并配置有一個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)行煮面。在每個笊籬的側(cè)面固定有豎直的提柄，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，雖然在本實施例中采用了立式的六頭煮面機(jī)，但是煮面機(jī)103也可以是臺式的煮面機(jī)，并且其可以是6頭(即包括6個獨(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。湯料池104具有5個單獨(dú)的小池，其中每一個小池分別用于盛裝在面條中添加的不同的湯料。在每一個小池中均配有一個提勺113、114，每個提勺113、114均具有較長的提柄，以便裝配在機(jī)械臂末端的延長機(jī)構(gòu)可以方便地執(zhí)行抓取及翻轉(zhuǎn)等操作。所述提勺113、 114通過在小池底部的凹陷結(jié)構(gòu)而可以保持豎直倚靠在小池邊緣的特定位置。在其它實施例中，也可以采用磁吸、在小池內(nèi)側(cè)邊緣開出供提柄嵌入在內(nèi)的開口等方法來將提勺保持豎直在小池邊緣的特定位置。在其它實施例中，湯料池中的湯料小池的大小及數(shù)量可以根據(jù)實際需要在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)確定。在一個實施例中，每個小池的邊緣處設(shè)有小塊的海綿或其它柔軟的吸附裝置，使得機(jī)械臂使用提勺將湯料從小池中提起時可以首先擦拭提勺的底部以免在運(yùn)送過程中造成吸附在提勺外部的湯料的滴漏。烹飪操作臺105設(shè)置在底部支架109前段的支架108上。烹飪操作臺105用于放置盛裝面條的湯碗。烹飪操作臺105的臺面上設(shè)有兩道滑軌，滑軌的寬度比湯碗底部略寬， 以便湯碗可以適當(dāng)?shù)厍度肫渲?，并在被機(jī)械臂101的延長機(jī)構(gòu)100向外推送時使得湯碗能夠沿滑軌保持平穩(wěn)滑動。在替選實施例中，所述滑軌可以是一道，也可以是三道或更多道。在本實施例中的傳送帶106均用于傳送不同的餐具，比如餐盒110以及湯碗111。 在本實施例中共包括7條傳送帶106，均安裝在傳送帶支架107上。其中，一組傳送帶包括并列布置的兩條傳送帶，用于傳送用來盛裝面條的空湯碗以及裝有待煮面條的餐盒；另有一組傳送帶包括并列且疊層設(shè)置(如圖Ib和Ic中所明確所示)的5條傳送帶，用于傳送裝有不同的面條配菜的餐盒。該組疊層設(shè)置的傳送帶中，位于下方的傳送帶比位于其上方的傳送帶在靠近機(jī)械臂101的端部至少長出一個餐盒的寬度，使得機(jī)械臂101可以通過延長機(jī)構(gòu)100從這些傳送帶靠近機(jī)械臂的端部處的上方從上而下對位于這些傳送帶的端部上的餐盒進(jìn)行吸取、提升等操作。雖然在附圖Ia-Ic中未有示出，每個傳送帶在靠近機(jī)械臂的端部處均設(shè)有一限位裝置，用于使得通過傳送帶運(yùn)送的物體停留在傳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，傳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)傳送帶的端部處。在檢測到物體的情況下，向驅(qū)動該傳送帶的電機(jī)發(fā)出信號以停止其運(yùn)轉(zhuǎn)，從而停止傳送帶的運(yùn)動，使得傳送帶上的物體正好停留在傳送帶的特定位置處。另一種方式可以是其實現(xiàn)更為簡單的機(jī)械方式，比如，通過在傳送帶的端部處緊接設(shè)置一個比傳送帶端部稍低的固定平臺，使得傳送帶上的物體在到達(dá)傳送帶的端部后掉落在該平臺上的固定位置。在這種情況下，傳送帶可以是一直運(yùn)轉(zhuǎn)的而不用考慮暫時停止其運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然其相對于電子控制的方式是不經(jīng)濟(jì)的，但是其實現(xiàn)更為簡單。應(yīng)當(dāng)知道，還可以采用一些其它常見的方式來實現(xiàn)在傳送帶端部處的對物體的限位功能。雖然各個傳送帶106在本實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，可以采用彎曲的傳送帶或者傳送帶的組合來適應(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湯碗、裝有待煮面條的餐盒、各種裝有各種面條配菜的餐盒等放置在傳送帶106的遠(yuǎn)離機(jī)械臂的一端，并通過傳送帶106運(yùn)送到靠近機(jī)械臂101的一端。此外，本實施例中使用的餐盒是一種倒梯形體的不銹鋼餐盒，其具有盒蓋，以保證餐盒中的食物在操作和運(yùn)送過程中保持衛(wèi)生；并且所述湯碗可以是陶瓷碗、塑料碗以及防水型紙質(zhì)容器。附圖2a1e是根據(jù)本實用新型的一個實施例的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)的各個視角的示意圖以及分解圖。從圖加和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)動可以加緊或松開所抓取物體。在本實施例中，夾持裝置209沿其長度軸向設(shè)置在本體200的一個縱向側(cè)面上。在其他實施例中，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相對的另一個端部。用于執(zhí)行吸取湯碗及轉(zhuǎn)移放置湯碗以及餐盒的盒蓋等動作。由于吸盤207主要用于吸取湯碗，而湯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相鄰的兩個側(cè)面上。 其中，每個吸盤組件包括一個U形支架以及安裝在U型支架上的兩個吸盤。U型支架上的兩個吸盤相對于吸盤207可以偏小，用于吸取如前所述的基本上為倒梯形體的餐盒。為了使吸盤組件可以更為方便地從餐盒的一個側(cè)壁吸取餐盒，整個吸盤組件被設(shè)置為可以沿活動軸反復(fù)轉(zhuǎn)動以適于將所吸取的餐盒中的內(nèi)容物完全傾倒出來，并且使得吸盤組件在位于一個極點(diǎn)位置時適于吸取水平放置的倒梯形體餐盒的一個外傾側(cè)壁。設(shè)置兩個小吸盤可以保證從餐盒的側(cè)壁吸取餐盒后在轉(zhuǎn)移餐盒的過程中不會發(fā)生傾側(cè)等情況。在本實施例中，餐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現(xiàn)，當(dāng)然也同樣可以采用真空吸盤來實現(xiàn)。圖2de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)的底部開有兩個孔，用于固定兩個小吸盤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)的兩個側(cè)壁上，各開有一個小的樞軸孔301、302，用于穿過一個固定桿。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連接，使得該U型支架可以沿固定桿轉(zhuǎn)動。U型支架的一個側(cè)壁相對于另一個側(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U 型槽303。該U型槽303用于嵌入一個活動連桿210。該活動連桿210固定安裝在夾持裝置209中的一個夾鉗203的底部。這樣，通過驅(qū)動夾持裝置209，可以使得夾鉗203沿夾持裝置209軸向運(yùn)動，帶動活動連桿210沿夾持裝置209的軸向往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)而帶動吸盤組件 205整體沿固定桿上下樞轉(zhuǎn)(如圖加所示)。通過這種方式，可以調(diào)整兩個小吸盤206的位置，使得在通過兩個小吸盤吸取餐盒并轉(zhuǎn)移到需要的位置上空后，通過轉(zhuǎn)動機(jī)械臂的方位以及反復(fù)旋轉(zhuǎn)震動餐盒，可以將餐盒中的內(nèi)容物完全傾倒到需要的位置，比如將餐盒中盛裝的待煮面條完全傾倒到煮面機(jī)中的一個笊籬中，或者將餐盒中的配菜完全傾倒在用于盛裝煮好后的面條的湯碗中。圖3a_3c是更具體地說明了本實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) 將穿過這兩個樞轉(zhuǎn)孔，而在U型結(jié)構(gòu)的一側(cè)上設(shè)有一個U型槽303，該槽即用于嵌入固定在一個夾鉗203低端的活動連桿210。通過活動連桿的往復(fù)運(yùn)動，吸盤組件204可以將所吸取的餐盒中的內(nèi)容物完全傾倒到需要的位置。除此之外更為重要的是，由于倒梯形體的餐盒的側(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在水平伸到餐盒附近時，無法完全緊密地貼緊到餐盒的側(cè)壁，造成無法吸取餐盒。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餐盒的側(cè)壁。這雖然可以可以通過對機(jī)械臂本身進(jìn)行特定的編程來實現(xiàn)，但是采用如上所述的活動吸盤組件結(jié)構(gòu)可以同樣實現(xiàn)這一目的且更為簡單經(jīng)濟(jì)。如圖3c所示，餐盒的側(cè)壁可能相對于水平面成α角，這樣，將吸盤組件在單個方向上的旋轉(zhuǎn)極值設(shè)定為是使得吸盤的底平面與水平面成α角度，此時吸盤貼近餐盒的側(cè)壁時即可以實現(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，附圖中沒有示出連接夾持裝置209、吸盤207 以及兩個吸盤組件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以及兩個吸盤組件中的各個吸盤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。在另一個實施例中，延長機(jī)構(gòu)上的第二吸盤組件可以由另一個或多個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氣爪以及兩個夾鉗，并且可以執(zhí)行如上所述的第二吸盤的同樣的功能，例如對餐盒執(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. 一種機(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沿長度軸向的一個側(cè)面上，包括一對夾鉗以及驅(qū)動該對夾鉗的夾鉗驅(qū)動裝置，第一吸盤組件，所述第一吸盤組件包括至少一個吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相對的端部，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)
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)，其特征在于，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。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述夾鉗驅(qū)動裝置是氣爪， 并且所述第二吸盤組件是真空吸盤或電磁吸盤中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)，其特征在于，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樞軸孔，所述吸盤組件通過穿過所述兩個樞軸孔的固定桿活動安裝在本體上，所述U形支架的一個側(cè)面上具有U形槽。
5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)，其特征在于，固定在所述夾持裝置中的一個夾鉗底端的傳動連桿活動嵌入在所述吸盤支架上的U形槽中，通過所述一個夾鉗沿所述氣爪軸向的運(yùn)動，驅(qū)動第二吸盤組件繞所述固定桿樞轉(zhuǎn)。
6.一種機(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側(cè)面上，包括一對夾鉗以及驅(qū)動該對夾鉗的夾鉗驅(qū)動裝置，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吸盤并且被固定安裝在本體的與裝配架相對的端部。
7.一種廚房自動化系統(tǒng)，包括機(jī)械臂，所述機(jī)械臂安裝有如權(quán)利要求1或6所述的機(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)的動作；多個傳送帶組件；烹飪裝置，所述烹飪裝置包括至少一個爐孔，所述至少一個爐孔中的每一個中放置有一個鍋，所述鍋內(nèi)置有笊籬，所述笊籬具有提拉柄；湯料池，所述湯料池包括至少一個湯料小池，并且所述至少一個湯料小池中的每一個均設(shè)有湯料提勺；以及烹飪操作臺；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傳送帶組件中的每一個的靠近機(jī)械臂處的端部處、所述烹飪裝置處、所述湯料池處以及所述烹飪操作臺處。
8.如權(quán)利要求7所述的廚房自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)械臂是以下的6自由度工業(yè)機(jī)械臂中的一個Motoman MH5, Motoman MH6, FANUC Mate 200 以及 ABB IRB140，并且所述烹飪裝置是4頭、6頭或8頭煮面機(jī)，并且所述烹飪裝置的加熱爐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。
9.如權(quán)利要求7所述的廚房自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述多個傳送帶組件中的至少兩個傳送帶組件上下配置，其中位于下面的傳送帶組件的靠近機(jī)械臂的端部處比其上面緊鄰的傳送帶組件長出至少一個餐盒寬度，并且其中所述多個傳送帶組件中的每一個的靠近機(jī)械臂的端部處都設(shè)有限位裝置。
10.如權(quán)利要求7所述的廚房自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述烹飪操作臺的臺面設(shè)有導(dǎo)向滑軌，并且所述湯料池底部設(shè)有加熱裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種機(jī)械臂末端延長機(jī)構(gòu)和廚房自動化系統(tǒng)。所述系統(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)的動作；多個傳送帶組件；烹飪裝置，所述烹飪裝置包括至少一個爐孔，所述至少一個爐孔中的每一個中放置有一個鍋，所述鍋內(nèi)置有笊籬，所述笊籬具有提拉柄；湯料池，所述湯料池包括至少一個湯料小池，并且所述至少一個湯料小池中的每一個均設(shè)有湯料提勺；以及烹飪操作臺；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傳送帶組件中的每一個的靠近機(jī)械臂處的端部處、所述烹飪裝置處、所述湯料池處以及所述烹飪操作臺處。
文檔編號B25J15/06GK202123511SQ20112016428
公開日2012年1月25日 申請日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月23日
發(fā)明者李公平 申請人:李公平