一种自动米饭分装生产线一体机应用与实施

一种自动米饭分装生产线一体机应用与实施

张卫东

广东肇庆市科华食品机械实业有限公司，广东  肇庆  526060

摘要：本文是针对减少售饭工作人员人力资源，及劳动的强度，以智能化、自动化、多功能化于一体的要求，让米饭自动分装呈现一体化的技术，该次还解决了米饭重量不均衡及售饭效率低的问题，它呈现了售饭的卫生性和公平性，是值得推广和应用的米饭分装生产线一体化技术。

关键词：自动米饭；分装生产线；一体机；

调查人工作售饭的情况，发现它存在以下的问题：传统的人工售饭为集中劳动的时段，非常消耗劳动力资源；存在食品卫生安全隐患，这是因为售饭的空间为敞开的空间，很容易被异物侵蚀；存在不均衡性，工作人员在盛饭时只能凭借个人感觉的经验，售出的菜品不尽相同；出饭速率低下，顾客等候时间长的现象。当前能否改变这一售饭的现状，现以智能化、自动化、多功能化的技术作为依据，评估是否自动米饭分装生产线一体机应用与实施的功能。

一、智能化设计

智能化是指事物在计算机网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下，让人们所有的需求都被满足。智能化的下一个阶段就是智慧化阶段，人工不能够满足智能化以上的需要，这就要进入人工智慧化阶段。然而人工智慧虽然不能够参与决策活动，不能够进行智慧化的判断，但是自动米饭分装生产线一体化还是能够满足。

（一）菜品的多样性

智能售饭机中放入多种菜品，应用“触摸屏”点击菜品来完成菜品的称重，如果超过上限，那么要问是否增加菜品，允许菜品增加的上限，应用这样的方式，一是可以增加菜品的多样性，二是可以实现菜品的多样化选择。比如某位工作人员喜欢吃马铃薯，可以选择数份马铃薯，这样既可以实现菜品的多样化，也可以实现菜品的数量多样化。这样可以满品菜品分装的需求，实现多种。

（二）菜盆放入检测

应用光电传感器来监控是否有收付钱，如果系统接收没有放入餐盆的信号，那么系统不支持售饭的功能。当光电传感器已经检测到应用餐盘接收货以后，就会向控制系统发出信号，比如此时向PLC系统发出多少号菜品，数量为多少的指令，然后自动米饭分装生产线一体机进行封装，提出伸出机械臂的动作。

（三）菜品售卖均衡

当盛饭器盛出菜品时，有可能菜品大于出售的商品，也可能小于出售的商品。此时就要发挥刮板器的作用。当盛饭器大于预定的菜品时，在机械臂运作以前，先要进行刮板器的预判：当刮板器小于刮板器的预判时，刮板器会进行第二勺的预判，直至加满菜品的重量为止；如果出现刮板器变多了，则会把刮板器按重量退回到菜盆中。这并不需要多么智能化的控制，只需要一个循环语句的控制就能满足菜品均衡的需求。

（四）菜品不足预警

当菜品不足时，需要工作人员补充菜品，这就需要一个预警系统，具体的运作如下：如果在菜品很少的情况下，报警预示菜品很少了，如果工作人员添上菜品，则报警消失；如果菜品在报警预示后无果，这件菜品售光，没有多余可以售卖的了。这样的结果就是所见即所得的思路，不会因菜品售完而影响卖饭。

二、自动化设计

设计自动化主要经历了三个阶段：自动化概念设计过程这是实现自动化的意象，初步提出自动化概念的阶段；自动化软件集成过程，这是应用软件来控制硬件的阶段，这个阶段是十分重要的过程；知识自动化过程，这是形成自动化管理的一个过程，即组织要与机械朽套的一个过程。

（一）自动售饭机机械臂

经过观察，人的手臂分解成左右运动，上下运动和旋转运动即可满足需求。比如当完成机槿臂的锁定动作时，可以左右平移；人们会根据习惯来选择位置的时候，此时人们会根据探知的位置来自动控制菜品和人们之间的距离；当人们开始预测适合的距离时，就开始旋转及复位，如此可完全完成全部的运动。

（二）自动升降机构

当自动售饭机将菜品快要售完时，机械臂不能将菜品抬起来，于是就利用重力在斜面上的分力，将菜品下滑到前面，使之能够继续售饭应用计算器中的加法系统和减速电机来解决这个问题。加法系统控制每一次需要一种菜品每售出一定的次数后，应用计数的方法来控制次数，这里可以控制循环的上限，减速电机就好转动使储菜盆的一端抬升一定的高度，当抬升的高度达到要求时就停止抬升。当一种菜品需要添加时，减速电机就会反转使储菜盆复位，然后，再次售饭再次抬升，重复循环，直至提出预警提示。

（三）自动温控系统

因为米饭散热的原因，所以饭菜会慢慢变凉，变凉后的口味会存在很大的差异，为了确保菜品可口，要应用一只温控仪对加热装管进行自动控制，比如当温控仪到某一个阶段时就停止动作，而当温控仪到某一个阶段时，就启动加热管开始加热，如此可以循环往复，使菜品保持在设定的温度范围内。

（四）选餐与支付

用餐人员在触摸屏的主界面上点击菜品名称键，然后选择分装和打包的要求，然后通过触摸屏内部程序计算出费用值，并在触摸屏上显示出来。一般会应用刷卡器直接扣掉相应的费用。刷卡用餐人员刷卡成功，则提出刷卡成功的警示，否则提出余额不足的显示，并出示余额多少。如果给付现金，则应用现金和找零的法则来确保现金的找零。

三、多功能设计

智能售饭机是用来售卖米饭和菜品的，然而通过灵活运用售卖米饭和菜品的思路，可以一体化的实现汤品和、菜品、米饭的一体化分装。比如可以在菜品的基础上进行改型，使智能售饭机具有其它多种功能，比如，智能售饭机进行改装后可以售卖粥品和汤品。从而可以体现出智能售饭机的多功能化。

（一）相关软件设计

（1）上位机设计

上位机的设置PLC设置，这是由于PLC美观实用，且能确保一般计算机要求的缘故，因此，现今机械臂的运用都由于PLC来操作，如果是批量化的生产流水线，可以由于计算机进行指挥PLC操作。这形成了具有灵活性、集成化的操作方案。餐厅的老板将菜品的图片及价格上传，用餐人员在线选餐时，点击相应的菜品的图片及相应的数量，然后进行快捷支付，付款成功后选餐完成。

（3）下位机软件

在智能售饭系统的下位机使用的是PLC，在计算机上编写PLC程序，在计算机上完成PLC程序编写并进行仿真后，下载到PLC中进行使用。PLC程序主要判断和控制仿生机械臂的运动完成售饭动作，比较A/D模块送入的售出的菜品的重量值与PLC程序中设定的菜品的重量值，判断售出的菜品的重量值是否满足PLC程序中的设定值。

（二）食品安全功能设计

传统的售饭方式是在没宽敞的空间中进行，这就面临着蚊虫和灰尘的安全隐患，并且智能售饭机是一款食品机械，相关部件需要与食物直接接触，并且有可能食品没有售完，就已经结合等，不良的食品卫生安全习惯导致食品面临着卫生挑战。现应用规范米饭出售时间的方法来对食品安全进行保证。应用了自动米饭分装生产线一体机，可以极大的保证食吕的安全，因为这种米饭在密闭的空间中操作，可以防止蚊虫和灰尘等干扰，然后做好细菌的监控和设置，就能保确做好食品安全的卫生。

总结：

在对智能售饭机进行研究以后，对智能售饭机应具备的功能做了分析，通过应用相应的技术对智能化、自动化、多功能进行设计，除了让它具备智能化、自动化功能以外。还具有食品安全保证等功能，应用自动米饭分装生产线一体机，有着极大的价值和意义，从减少售饭工作人员人力资源及劳动的强度、强化食品安全、减少食品的不均衡性和减少顾客等待时间来说，值得普及和推广。

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