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文档简介
1、龙源期刊网 一种校园智能餐厅的整体设计作者:周莹 张汉成 刘滟 唐强 韩留来源:卷宗2016年第11期摘 要:随着科技的不断进步和发展,“智能化”已渐渐融入到生活的方方面面。本文提出了一种校园智能餐厅的整体设计方案,将自动化技术与互联网技术融入校园餐厅中,解决食堂吃饭拥挤、需要长时间排队,工作人员劳动强度大等一系列问题,让就餐者享受科技所带来的便利。关键词:校园餐厅;智能化;自动化1 引言食堂是学生学校生活必不可少的一个部分,但学校食堂就餐高峰期,打饭拥挤、排队时间长,随意插队,与打饭师傅发生争执等问题经常发生,一个整齐、有秩序的就餐环境,是每一位就餐人的心声。同时,由于食堂就餐人数多,食堂工
2、作人员的劳动强度也非常大,不仅需要炒菜、盛菜,还需要收集、清洗使用过的餐具。因此,本文提出了一种校园智能餐厅的整体设计方案,通过智能化控制,结合互联网技术,就餐人员只要点好菜,坐在餐桌前,等待系统处理,饭菜就会通过自动输送系统,快速送到就餐者的面前。2 整体结构设计本文所设计的校园智能餐厅由就餐区域、配菜区域、输送系统、餐具清洗分拣系统、点餐系统、控制系统等组成。该校园智能餐厅的整体布局如图1所示。本设计的具体工作原理是:就餐者通过点餐系统选择需要的饭菜品种,到达就餐区域选好位置后,控制系统在接收到就餐信息后,将座位号及点菜信息反馈给配菜人员,配菜人员根据信息进行配菜,完成配菜后,将餐盘放置在
3、输送系统的传送带上,每一个餐盘都配有信息条,输送系统将每个餐盘送到指定的就餐位置,通过机械臂将餐盘从桌子底部抬升至桌面上,就餐完成后,餐盘通过传送带,经升降机构,输送至餐具清洗分拣系统,完成清洗分拣后,自动运送至配菜区域。2.1 点餐系统点餐系统利用互联网技术,使用App软件,通过后台服务器处理,完成点餐过程。就餐者使用手机App软件,登陆账号后,进入点餐界面进行点餐,并进行网上支付,到达餐厅后,随意坐下,扫一下桌面上的二维码,确认就餐,点餐系统接受信息后,发送配送菜信息至控制系统。2.2 就餐区域为方便餐具输送,提高输送效率和空间利用率,就餐区域的座位采用条状布置,每一个座位都有一个固定的编
4、号,以方便餐盘的定点配送,所有的输送机构都布置在桌子内部及走道的暗槽内,实现人机分离,保证人员的就餐安全。2.3 配菜区域在配菜区域,工作人员根据控制系统反馈的配菜信息,将每一位就餐者选择的菜品进行装盘,每一个餐盘都配有信息条,用于餐盘识别。配菜区域空间采用封闭恒温布置,以保证食物的干净卫生。2.4 餐具清洗分拣系统该系统由碗盘分离、残渣收集、综合清洗、烘干消毒、循环使用五大机构组成。其中残渣收集机构采用螺旋式进给装置,利用重力原理收集残渣;综合清洗机构分为初洗、精洗、喷淋,最后自动运送装置将碗盘回送至配菜区域供循环使用。2.5 输送系统输送系统用于联系配菜区域、就餐区域以及餐具清洗分拣系统。
5、输送系统由机架、传送带、换向机构、餐盘托举机构、餐盘回收升降机构等组成。换向机构用于餐盘运送过程中的转向,在到达转向节点时,通过扫描餐盘上的信息条,确定目标桌位后,启动平行四杆式换向机构,平稳换向到目标桌位;餐盘托举机构通过机械臂将餐盘从桌子底部抬升至桌面上;餐盘回收升降机构则是在就餐结束后餐盘经传送带,运送到链条式升降机构,通过智能感应启动托臂机构托住餐盘,同时链条式升降机构下降,托臂机构打开,利用滚轴机构有序进入清洁分拣系统。3 控制系统设计3.1 控制系统总体设计为了实现从点餐、配菜、传送至指定餐桌、餐盘自动回收清洗分拣、餐盘回送至配菜区的整个工作流程的自动化运行,本系统使用了可编程控制
6、器PLC作为控制部件,它具有功能强、体积小、性价比高的优点。该控制系统配有后台服务器,用于处理手机App的信息,并将处理后的信息反馈至控制系统,控制系统根据反馈的信息进行相应的部件控制,该系统的控制流程见图2。3.2 系统硬件设计点餐系统采用互联网手机App软件点餐系统,需要配置一台服务器用于处理点餐软件的信息及费用支付;配菜区域,需要通过显示器实时显示每一位就餐者的菜单内容,对餐盘进行扫码,需要配置触摸屏及扫码器;餐具清洗分拣系统涉及到分拣、清洗、烘干、传送功能,需要配置电机、清洗水泵、加热器、鼓风机等;输送系统涉及到直线输送、转弯、抬升动作以及定位、扫码功能,需要配置电机、气动元件、位置传感器、扫码器等。3.3 系统工作流程设计以PLC为核心,根据接受的信息,驱动执行元件动作,完成智能餐厅的整个工作过程。根据该工作过程,设计了系统的工作流程,如图3所示。4 结语本文基于工业4.0的理念设计了一种校园智能餐厅,集自动化与智能化于一体,同时结合互联网技术,可
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