【正文】 able to change the Chinese people39。s unreasonable diet structure, cooking dishes to enhance the nutritional content and safety. Automatic machine is processing center for cooking food, and is similar to the rationale. Therefore, it can be studied according to Computer Numerical Control but applied the different direction. The whole structure of the automatic cooking machine was researched in the project, including pancake turner machine hand, orientation of pan, pan cover overturn and so on. Additionally, control the size of machine to satisfy the request of cooking. Orientation of pan and revolving system can realize the properly fry which make the food share the similar heat. Make the pan cover overturn ,the pan cover machine and throw condiments equipment not interrupt .Use SolidWorks to design simulation system and create the picture of project, which make the design efficient. Orientation of pan and revolving system can successfully work with every machine, and can realize the food to share the similar heat and fry frequency when cook. Make the pan cover overturn , the pan cover machine and throw condiments equipment not interrupt, which is the need for making the product mercial and practical.Keyword: Chinese dish cooking。 Cooking automation system。 Overturn。 Positioning Signature of Supervisor：1 緒論1．1國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)是一個(gè)有上下五千年歷史的文明古國(guó)，同樣也有著悠久的飲食文化，從原始人的茹毛飲血到今天發(fā)展成為魯、粵、川、淮揚(yáng)四大菜系，人們?yōu)榱俗龀鲞@些各式各樣的飯菜，也發(fā)明了各種烹調(diào)工具和方法。時(shí)至今日，中國(guó)的烹飪不僅成為了中國(guó)的一些國(guó)粹，西方也有越來(lái)越多的人接受了它。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏加快，中式烹飪也逐漸顯現(xiàn)出了它的缺點(diǎn)，即：選料考究、制作工藝復(fù)雜和制作環(huán)境不佳，使得烹飪費(fèi)時(shí)費(fèi)力且影響烹飪著的健康，從而制約了烹飪的發(fā)展。在今天的中國(guó)，作為西餐代表，“麥當(dāng)勞”和“肯德基”在快餐領(lǐng)域占領(lǐng)了非常大的市場(chǎng)，由于它們已經(jīng)使飲食快餐化，而且制作過(guò)程簡(jiǎn)單、清潔，最重要的是實(shí)現(xiàn)了快餐的工業(yè)化，因而滿(mǎn)足了現(xiàn)代社會(huì)生活的要求。那么中國(guó)的烹飪能否實(shí)現(xiàn)快餐化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)化就成為了一個(gè)自然而然的問(wèn)題，并且答案也是肯定的，中式烹飪不但要實(shí)現(xiàn)快餐化更要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，中式烹飪的快餐工業(yè)化是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)和要求。眾所周知，工業(yè)化的基礎(chǔ)是機(jī)械化、自動(dòng)化，并隨著社會(huì)科技的發(fā)展，信息化也逐漸成為了工業(yè)化不可缺少的組成部分，因此，中式烹飪的快餐工業(yè)化的前提就是中式烹飪的機(jī)械化、自動(dòng)化和信息化。1．2自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的目的及意義今天人們對(duì)飲食的要求越來(lái)越高，各種菜式層出不窮，使用的工具也隨著時(shí)代的發(fā)展不斷的推陳出新。無(wú)論是燒菜用的鍋、鍋鏟、還是煎、炒、煮、炸這些做菜的方法都是中華民族幾千年來(lái)不斷積累和創(chuàng)新的結(jié)晶。與東方人的飲食方式不同，西方人飲食方式簡(jiǎn)單，制作的工藝流程也很簡(jiǎn)單，可以說(shuō)，他們的大量勞動(dòng)已經(jīng)被各種機(jī)器設(shè)備所代替。中國(guó)的烹飪卻不同，一口鍋、一把鏟，承傳了幾千年，始終在煙熏火燎的環(huán)境中勞作，不停地?fù)]舞著胳膊直到所有的菜都炒熟。烹調(diào)的自動(dòng)化研究就是將人們?cè)谶@種勞作環(huán)境之中解脫出來(lái)。那么什么是烹調(diào)？與烹飪又有何關(guān)系？怎樣實(shí)現(xiàn)烹調(diào)的自動(dòng)化？回答這些問(wèn)題首先需要對(duì)烹調(diào)的概念有個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。許多情況下，人們通常將烹飪與烹調(diào)當(dāng)作同一概念使用，然而他們并非同一概念，二者存在差異。按照烹飪發(fā)展的歷史邏輯，先有烹飪，后有烹調(diào)。烹調(diào)是烹飪發(fā)展到一定階段調(diào)味品出現(xiàn)之后才有的。最初的烹飪的目的是食物熟而可食，而烹調(diào)的目的則更進(jìn)一步，使食物而可口，因此，烹調(diào)是烹飪發(fā)展相對(duì)高級(jí)階段的產(chǎn)物。烹調(diào)的出現(xiàn)，使人們的飲食具有了超出果腹而滿(mǎn)足享受的意義。由于烹調(diào)一詞產(chǎn)生的時(shí)代，也是人類(lèi)早已進(jìn)入烹調(diào)與烹飪不分的時(shí)代，所以?xún)蓚€(gè)詞在歷史上不但有混用現(xiàn)象，而且有烹調(diào)一詞代替烹飪一詞的現(xiàn)象。近幾十年來(lái)，烹飪與烹調(diào)二詞分野也十分明確：烹飪涵蓋烹調(diào)，烹調(diào)是烹飪的一個(gè)組成部分，二者是大概和小概念的關(guān)系。烹飪泛指食品（包括飲料）的制作生產(chǎn)；現(xiàn)代的烹調(diào)芝食品制作中的調(diào)和，即在材料的選取、配比、清洗、和切制等準(zhǔn)備階段已經(jīng)完成的基礎(chǔ)上，僅對(duì)材料進(jìn)行加熱、調(diào)和處理。這就是說(shuō)烹飪包括準(zhǔn)備階段和烹調(diào)階段。鑒于本論文特定的研究對(duì)象，將主要針對(duì)烹調(diào)的概念來(lái)進(jìn)行相關(guān)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)。目前，將食品生產(chǎn)工藝過(guò)程劃分為機(jī)器加工過(guò)程與深入被加工過(guò)程。如果工藝過(guò)程加工過(guò)程用機(jī)器完成，則稱(chēng)為機(jī)器加工過(guò)程，在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的加工過(guò)程稱(chēng)為設(shè)備加工過(guò)程。原料加成品的形態(tài)對(duì)于工藝機(jī)器的結(jié)構(gòu)具有一定的影響。兩著可能都是分散的，即單件的；也可能都是成團(tuán)的，即非單件的。將非單件原料加工成非單件成品的過(guò)程最宜用機(jī)器實(shí)現(xiàn)。烹調(diào)工藝流程就符合這種特點(diǎn)。烹調(diào)在中國(guó)烹飪工藝流程中是最關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，也是烹飪過(guò)程中最決定意義的一步。中式烹調(diào)自動(dòng)化實(shí)質(zhì)就是將傳統(tǒng)的中國(guó)烹飪手工操作變成機(jī)器的加工過(guò)程，生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)化的、感官形狀符合人們審美習(xí)慣的菜肴。烹調(diào)自動(dòng)化可以說(shuō)是食品加工的藝術(shù)創(chuàng)造、烹飪科學(xué)與食品科學(xué)的結(jié)合點(diǎn)，它即要保證發(fā)揮傳統(tǒng)烹飪藝術(shù)創(chuàng)造性，又要發(fā)揮科學(xué)創(chuàng)造的威力實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)?；a(chǎn)。隨著現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，中式餐飲業(yè)的自動(dòng)化 有了一定的發(fā)展，也有不少自動(dòng)化的烹飪機(jī)器，包括全自動(dòng)電飯鍋、微波爐、面包爐等。這些設(shè)備都或多或少涉及到烹調(diào)的自動(dòng)化，而它們的功能單一，自動(dòng)化程度底，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)集成化和智能化的功能，只是現(xiàn)有烹調(diào)設(shè)備的一個(gè)補(bǔ)充和輔助，嚴(yán)格上說(shuō)仍不能算是自動(dòng)烹調(diào)機(jī)器，與食品業(yè)自動(dòng)化相比，明顯存在著自動(dòng)化程度布告的缺點(diǎn)。其主要原因是人們對(duì)菜肴（主要指熱盤(pán)）的要求是現(xiàn)點(diǎn)現(xiàn)做以保證其絕對(duì)新鮮可口，而且不同的人常常要求不同口味的菜肴，不同口味的菜肴所使用的主料、配料、作料及火候、工藝等又不相同，所以，菜肴的烹調(diào)不同于糕點(diǎn)，罐頭及速食等食品的制造，不可能實(shí)行單一品種批量生產(chǎn)的自動(dòng)化流水線（在烹飪的準(zhǔn)備階段應(yīng)該采用的方式）。即使在人工昂貴的歐美國(guó)家，盡管中菜廣受人們喜愛(ài)，餐館即使是快餐館的工作，也是由廚師，配菜等人員來(lái)完成。要實(shí)現(xiàn)菜肴烹調(diào)自動(dòng)化，要滿(mǎn)足各類(lèi)人群提出的不同口味菜肴的要求而進(jìn)行不同物料選取及連續(xù)烹調(diào)，保證現(xiàn)點(diǎn)現(xiàn)做及烹調(diào)水平穩(wěn)定，應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)烹調(diào)系統(tǒng)是可以 實(shí)現(xiàn)的。在準(zhǔn)備階段選料和配料是具有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)的部分，通常為烹飪大師所保留，而且很容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，因此，準(zhǔn)備階段不在本課題的研究范圍內(nèi)，本論文視其為已完成。對(duì)于烹調(diào)階段，則由于工藝的復(fù)雜性與靈活性，也同樣具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)特征，工藝的差別性也帶來(lái)了菜肴口味的差別，因此烹調(diào)系統(tǒng)必須能適應(yīng)工藝的多樣性。在烹飪自動(dòng)化帶來(lái)了方便和快捷的同時(shí)，隨著人們的生活水平的提高，飲食環(huán)境和飲食健康越來(lái)越被重視，然而絕大多數(shù)人只注重了中餐的色、香、味等表面屬性，對(duì)于真正重要的飲食安全和營(yíng)養(yǎng)卻知直甚少，因而，自動(dòng)化烹飪系統(tǒng)為此提供了一個(gè)極好的解決辦法。它不需要食用者去具體了解食品的營(yíng)養(yǎng)成分與安全度，一切已經(jīng)為營(yíng)養(yǎng)專(zhuān)家代勞了，自動(dòng)化的烹飪系統(tǒng)會(huì)很好的執(zhí)行下去，這有利于改變中國(guó)人不和情理的飲食結(jié)構(gòu)。本課題研究的就是在無(wú)需人工干預(yù)的烹飪中烹飪機(jī)的鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。從縱向看，任何一種產(chǎn)品生產(chǎn)的原始狀態(tài)均是手工操作，隨著生產(chǎn)力懂得發(fā)展，一部分才轉(zhuǎn)向半機(jī)械化和機(jī)械化，從橫向看，發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品的機(jī)械化、自動(dòng)化較高，表現(xiàn)在食品加工上，一方面形成了現(xiàn)代工業(yè)化意義上的快餐行業(yè)，另一方面由于廚房機(jī)械自動(dòng)化程度提高而向人們提供加工品、半加工品的比重較大。我國(guó)的中式快餐已經(jīng)出現(xiàn)良好的發(fā)展勢(shì)頭，但仍處于起步階段，加上中式烹飪操作的復(fù)雜性，致使中式烹飪自動(dòng)化發(fā)展的進(jìn)程較慢。也正是由于中國(guó)烹飪操作的復(fù)雜性，并不是所有菜肴均能工業(yè)化、自動(dòng)化。中式烹調(diào)的工程化改造決不否認(rèn)手工烹飪。傳統(tǒng)的烹飪技藝將在酒樓、餐館仍有進(jìn)一步發(fā)揮之地，構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)餐飲市場(chǎng)的重要組成部分。中國(guó)烹飪與國(guó)外烹飪相比，工藝復(fù)雜，技法繁多，百菜百味的特點(diǎn)，這的確給直接自動(dòng)化生產(chǎn)帶來(lái)很多困難，但是，一些烹飪方法如炸、熏、烤、熘和一些水傳熱的烹飪方法均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，當(dāng)然，這有賴(lài)于通過(guò)烹飪的科學(xué)研究，優(yōu)選出適合烹飪自動(dòng)化的品種。目前的一些實(shí)踐證明，對(duì)于某些品種的菜肴，自動(dòng)化生產(chǎn)已經(jīng)成為可能。另一方面，從歷史看，無(wú)論社會(huì)文明發(fā)展到何種程度，手工操作的烹飪技法創(chuàng)造仍有很大餓需求，不可能也不必要全部自動(dòng)化，可以肯定地說(shuō)，自動(dòng)化的產(chǎn)品永遠(yuǎn)不可達(dá)到手工操作的水平，手工技藝終將有很大的市場(chǎng)需求。同時(shí)，自動(dòng)化的品種和手工操作的品種在品質(zhì)上總有差別的。1．3本論文的主要研究?jī)?nèi)容本文的研究將引入自動(dòng)烹飪機(jī)的概念，闡述烹飪及烹飪技法原理，自動(dòng)烹調(diào)機(jī)是由計(jì)算機(jī)控制的全自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以完全取代人工操作，快速、連續(xù)地進(jìn)行不同菜肴的自動(dòng)烹調(diào)，從而減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保證菜肴品質(zhì)的穩(wěn)定。自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的鍋定位及鍋蓋翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是通過(guò)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)均勻翻炒，使鍋內(nèi)所有被烹調(diào)物均勻受熱的目的，同時(shí)保證鍋蓋翻轉(zhuǎn)十鍋蓋機(jī)構(gòu)和投料裝置不發(fā)生干涉。因此本論文主要研究的內(nèi)容是根據(jù)烹飪大師對(duì)菜肴的研究，以此分析鍋定位及設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)均勻翻炒，使鍋內(nèi)所有被烹飪物均勻受熱，另外，鍋蓋翻轉(zhuǎn)時(shí)與鍋蓋機(jī)構(gòu)和投料裝置不發(fā)生干涉。這兩個(gè)問(wèn)題是本課題要解決的問(wèn)題。自動(dòng)烹調(diào)機(jī)就是菜肴的加工中心，與機(jī)械加工中心的原理類(lèi)似，因此，可以按照數(shù)控系統(tǒng)的原理方法來(lái)進(jìn)行研究，只是應(yīng)用方向不同。對(duì)于鍋定位及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鍋蓋翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，利用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和裝配，充分利用SolidWorks在設(shè)計(jì)裝配中的優(yōu)勢(shì)?？刂蒲b置采用PC加運(yùn)動(dòng)控制卡的結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)件，以保證研究開(kāi)發(fā)的速度和成功率，減少開(kāi)發(fā)強(qiáng)度。本論文的主要工作如下：1）熟悉自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的工作原理及三維軟件的使用；2）構(gòu)思自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，確定機(jī)器的總體尺寸；3）進(jìn)行鍋蓋機(jī)構(gòu)與定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并繪制相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖； 2 烹調(diào)自動(dòng)化系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2．1 引言很多個(gè)人和研究機(jī)構(gòu)都提出了“自動(dòng)烹調(diào)”的概念，并在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了一些研究，也出現(xiàn)了“微電腦控制炒鍋”、“菜肴自動(dòng)加工機(jī)”、“自動(dòng)飯菜機(jī)”等一系列的相關(guān)產(chǎn)品。但是，這些產(chǎn)品無(wú)論是在機(jī)構(gòu)上還是控制上，離“自動(dòng)烹飪”都尚有很大的距離。自動(dòng)烹調(diào)的基本意義和目的就在于將被烹調(diào)物按照各種主要烹調(diào)技法加熱至預(yù)期火候狀態(tài)，達(dá)到預(yù)期口味和風(fēng)味效果。上述的各種裝置，基本上都無(wú)法控制或不能很好的控制烹調(diào)火候，更不能在烹調(diào)技法要求的火候條件下按照烹調(diào)技法要求的方式進(jìn)行物料自動(dòng)投放、翻動(dòng)和盛出等烹調(diào)基本操作，所以不僅與自動(dòng)烹調(diào)機(jī)能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各種主要烹調(diào)技法和達(dá)到其風(fēng)味特色的要求相差甚遠(yuǎn)，甚至在自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的最基本要求，即控制好生熟的程度的實(shí)現(xiàn)上都有難度。而且它們基本上都只能烹調(diào)一種或有限的幾種菜式，擴(kuò)展性很差，這與其設(shè)計(jì)概念和機(jī)構(gòu)有關(guān)，因此實(shí)用意義相當(dāng)有限，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)并不能被稱(chēng)為自動(dòng)烹調(diào)裝置。在國(guó)內(nèi)華南理工大學(xué)黃文波設(shè)計(jì)制作了一種由電腦控制的全自動(dòng)中式菜肴烹調(diào)機(jī)系統(tǒng)[10]。該系統(tǒng)可完全取代人工根據(jù)顧客的隨機(jī)點(diǎn)叫，快速、連續(xù)地進(jìn)行不同菜肴的物料選取和全自動(dòng)烹調(diào)，從而為餐飲業(yè)的烹調(diào)自動(dòng)化提供了一種全新的選擇方案。描繪了一個(gè)實(shí)用化及自動(dòng)化的理想系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)菜肴和其它烹調(diào)食品的自動(dòng)烹調(diào)，但是也僅限于概念研究，并沒(méi)有去具體實(shí)現(xiàn)，不過(guò)對(duì)本文的研究具有很好的參考價(jià)值。2．2 自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的工作原理自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的基本組成將包括：控制計(jì)算機(jī)部分、伺服驅(qū)動(dòng)部分、檢測(cè)部分以及機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分。自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的運(yùn)動(dòng)部分主要是翻炒運(yùn)動(dòng)、鍋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、鍋蓋翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和送投料運(yùn)動(dòng)。其組成框圖見(jiàn)圖21。 檢 測(cè) 反 饋 裝 置PC機(jī)運(yùn)動(dòng)控制卡步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)鍋鏟機(jī)械手機(jī)構(gòu)鍋旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)鍋蓋翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)送投料機(jī)構(gòu)圖 21自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的基本組成Fig. 21 The consists of automatic cooking machine控制計(jì)算機(jī)是存儲(chǔ)烹調(diào)加工所需要的全部動(dòng)作和鍋鏟相對(duì)于鍋的內(nèi)表面位置信息的媒介物，它記載著烹調(diào)加工的程序。在以前的數(shù)控設(shè)備中，常用的控制介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡片、磁帶和磁盤(pán)等，但隨著信息技術(shù)的發(fā)展，穿孔帶和穿孔卡片也將趨于淘汰，自動(dòng)烹調(diào)機(jī)的控制介質(zhì)將更多使用磁帶和磁盤(pán)或直接利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息