CN105579204A - 用于尤其是鸡尾酒的饮料制备与分配的交互式机械站 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于饮料制备的交互式机械站，其包括用户输入界面(101)、自动配料分配器(41)、机械站(105)，机械站(105)用于从分配器收集配料、混合所述配料、执行调酒操作、优选地混合和/或摇动和/或碾压和/或搅混和/或过滤、将饮料倾注入顶部敞开的容器(5)中并且将所述容器提供给用户，以及控制单元(103)，控制单元(103)用于根据来自输入界面的输入自动地控制所述分配器与所述机械站，以及用于在显示器上示出有关饮料制备过程的信息。

Description

用于尤其是鸡尾酒的饮料制备与分配的交互式机械站

技术领域

提出的发明在大规模工业机械的技术领域中。

更具体地，本发明在通过大规模工业机械致动的生产线的技术领域中。

更具体地，本发明在机械的自动化与使用，优选地但不排它地日常工作中的大规模工业机械的技术领域中。

更具体地，提出的发明在自动饮料制造，尤其是通过大规模工业机械由用户产生的输入致动的鸡尾酒生产线的技术领域中。

附图说明

图1是根据本发明的用于制备饮料的硬件/软件平台的示意图；

图2是用于图1的平台的机械站的第一实施方式的示意性分解图；

图3是图2的机械站的细节的立体图；

图4是图1的平台的显示器的示意图；

图5和图6是图2的机械站的子单元的相应细节的立体图；

图7至图9相应地是根据本发明的机械站的第二实施方式的前视图、侧视图与平面图；

图10是图7至图9的机械站的细节的一系列示意图；

图11是根据本发明的第三实施方式的机械站的分解图；

图12是根据本发明的机械站的子单元的一系列示意性立体图；

图13示出了用于根据图12说明子单元的运作的一系列立体图；

图14示出了用于根据本发明说明机械站的其它子单元的运作的一系列立体图；

图15至图16相应地是根据本发明的第四实施方式的机械站的前视图与侧视图；

图17至图19相应地是根据本发明的机械站的第五实施方式的前视图、侧视图与平面图；

具体实施方式

提出的发明是通过大规模工业机械由用户产生的输入致动的自动饮料，尤其是鸡尾酒，生产线或制备站。

制备站包括用户输入界面、机械站，机械站用于根据订单收集来自分配器的配料，混合配料并且将饮料倾注入顶部敞开的容器中，以及控制单元，控制单元用于根据来自网页界面的输入自动地控制机械站以制备饮料。

优选地，制备站包括由相关用户形成的存储的饮料配方，各鸡尾酒配方都通过将要通过机械手鸡尾酒站执行的一组指令和/或一系列配料定义，使得用户形成一系列配料与相关的数量。

优选地，制备站包括通过控制单元控制的自动饮料配料分配器并且机械站就是这样来混合配料的。

此外，制备站执行调酒操作，优选地混合和/或摇动和/或碾压和/或搅混和/或过滤并且在显示器上示出关于饮料制备过程的信息。

优选地，制备站包括由相关用户形成的存储的饮料配方，各鸡尾酒配方都通过将要通过机械站执行的一组指令和/或一系列配料定义，用户从这一系列配料中选择子系列配料与相关数量。

优选地，制备站包括通过控制单元控制的自动饮料配料分配器并且机械站就是这样混合从自动分配器收集的配料的。

优选地，制备站包括显示器，此显示器显示下面中的至少一个：用户的排队过程和/或饮料订单；包括等待时间的饮料制备过程表述；关于订单饮料的统计数据。

优选地，制备站包括结构屏障以避免伤害用户。特别地，此结构屏障包括柜台与嵌入柜台中的输送机，输送机具有加载站，加载站放置有由机械臂制备的饮料填充的饮料杯，以及拾取站，用户在拾取站接收鸡尾酒杯。

自动饮料，尤其是鸡尾酒，生产线或制备站包括或者含有用户界面软件，优选地在连接到互联网的诸如平板电脑或其它个人智能移动设备的便携式设备101上运行的网页和/或智能手机应用，具有以下功能：

a.允许用户注册与插入个人数据；

b.允许用户选择待制备的优选的饮品106，即用户可以输入具有配料与相关数量的个人配方；

c.为用户示出用于制备优选饮品106的数据与配料；

d.为用户示出自动加工状态与系统运作。

用户界面前端软件优选地是网页应用，其允许在不需要将可执行软件下载到用户个人设备上的情况下连接到支持互联网接入的每个便携式设备。此应用特别地在已经存在于便携式设备上的任何互联网浏览器应用上运行。

用后界面优选地根据用于便携式设备的全部可能显示器尺寸设计。根据本发明的另一个实施方式，第一用户可以存储饮品106的优选配方使得此配方可由其它用户搜寻或浏览。此外，如果第二用户选择属于第一用户的以上优选配方并且引入一些改变，即增加或移除一种或多种配料和/或改变数量，软件通知第一用户他的/她的配方被修改。此通知和/或与此通知相关的用户被存储并且通过评级算法考虑，评级算法监控由包括上述生产线与用户界面的硬件/软件订单平台管理的配方。例如如果配方被多个不同用户修改那么相关评级就高于仅修改一次和/或通过有限数量的用户修改多次的配方。在另选或在组合中，配方的评级取决于选择此配方的用户的数量和/或评级量表，各用户可以根据评级量表对选定的配方评级。在另选或在组合中还可能的是等级是比较性的，使得用户在配方被修改时可以评定修改的配方比母配方更好、更差或者相等。

自动线还包括后端软件，优选为Java小服务程序，Java小服务程序更新并且管理从网页应用、自动控制器107、以及可视部件104接收的全部数据的存储。用于此系统的数据包括系统自身、用户信息、订单信息、配料信息、饮料配方、统计数据与支付的当前状态。全部数据都存储在构造的数据库(优选为赖斯(Redis)数据库)中。数据库由通过在用户经历的各阶段的网页应用而来的用户的输入持续地升级。这些输入以任何组合的形式包括用户注册、用户登录确认、用于信息更新、配料取回、配方形成或配方取回、订单布置与订单分析中的一个。通过JSON对象促进了后台与网页应用之间的全部通信。然后工业机械控制器所需的任何赖斯(Redis)信息被通过赖斯(Redis)数据库读取并且利用监控全部赖斯(Redis)活动的巨蟒(Python)桥插入到局部数据库中(优选为MYSQL数据库)。

此程序被设计为用于：

经由界面软件将用户的输入收集在用户界面前端软件上，下面将对此进行更加详细的描述，用户界面前端软件允许人们将在存储的用户的个人信息方面与他们匹配的针对所订的饮品106的基础配料的选择通信到自动机械装置105；

将用户的输入转换成自动机械装置105可以直接处理的数据；

读取来自机械装置的数据库并且使得它们可读取，包括机械装置的操作、液体可获得性、系统状态以及用于制备饮品106的机械的轨迹的限定。根据本发明的优选实施方式，根据优化轨迹控制机械以位移并完成至少配料收集，尤其是液体收集，碾压或搅混。最佳算法检索机械将达到的位置空间x、y、z以便收集配料并且自动地限定相关轨迹，该轨迹优选地包括线性部分，机械将根据优化原则沿着该轨迹移动，例如将用于收集配料的时间最小化。机械还被控制为针对摇动或搅拌中的至少一个根据预先定义的以及波动的动作运动。在此情形中，此运动比更简单的位移更加复杂以便收集配料并且是在编程时预先定义的以便不通过自动控制器自动地执行优化。在编程过程中，在运动是周期性的情形中此运动关于例如振荡的幅度是预先定义的，并且在运动比周期性更复杂的情形中频率或振幅转换。优选地，在中心空间点周围振荡。

后端优选地存储在云数据库102中，云数据库102恒定地被复制于本地服务器103上的数据库中，这允许自动机械装置105在偶尔没有互联网连接的过程中持续工作。

自动线还包括自动机械装置。自动机械装置105包括由后端软件致动的液体固体颗粒分配器2，液体固体颗粒分配器2根据基础配料的属性以及经由界面软件收集的用户指令分配基础配料，支持机械臂1，优选为拟人机械臂。机械1具有使得液体收集归功于机械臂1的移动的顶部敞开的液体容器14“端部执行器”(图3)。机械1移动以与由后端软件致动的分配器2竖直地对准以便收集分配的配料。特别地，通过后端软件控制分配器以给予各配料的剂量。特别地提供适当的流量控制以给予液体配料剂量。优选地流量控制是开环控制并且非连续打开/闭合阀(未示出)的工作周期被控制以提供液体配料的剂量。自动机械装置105与自动控制器107被设计为用于：

a.读取来自后端的数据并且根据饮品106执行特定动作；此动作不与配料的收集相关并且可以是舞蹈类型以使机械根据预定的波状运动“舞动”；

b.感应或探测其操作状态并且通信到后端软件；

c.根据用户的指令制备饮品106。

提出的发明优选地包括三个机械臂1a、1b、1c。

优选地位于其它两个之间的中间位置的一个机械臂1b，用于容纳一次性顶部敞开的液体容器，即塑料杯或玻璃杯15，并且使其对于其它两个是可获得的。

优选地在中间机械臂1b的两侧的两个机械臂1a、1c，具有呈酒保摇动器的形状的端部执行器14(图3)。此端部执行器由三个部分制成：容纳配料的底部16、允许防水闭合的机械致动盖17、其间的允许在倾注过程中过滤饮品106的金属过滤器18。

优选地，在中心机械臂1b的两侧的两个机械臂1a、1c，具有呈调酒摇动器的形状的另选端部执行器，这使机械臂自身能够在不滴水的情况下摇动配料。

优选地，在中心机械臂1b的两侧的两个机械臂1a、1c，具有呈调酒摇动器的形状的另选端部执行器，这使机械臂自身能够在不滴水的情况下碾压配料。

优选地，在中间机械臂1b的两侧的两个机械臂1a、1c，移动以便与由用于制备鸡尾酒106的配料混合所要求的各分配器2竖直地对准。

优选地两侧机械臂1a、1c将由不同基础配料制成的饮品倾注入由中间机械臂1b提供的顶部敞开的液体容器15中。中间机械臂1b最终继续处理以便将顶部敞开的液体容器提供到操作用户界面前端软件的人。优选地，这通过提供具有柜台面3与玻璃杯伺服输送带4的自动线获得，其中中间机械臂1b用饮品106填充顶部敞开的液体容器15。

为提供足够的用户安全特征，中心机械臂将顶部敞开的液体容器15布置在最终将饮品运送到用户的带输送机4顶部等之上。通过此种方式用户通常在机械臂的任何轨迹之外(被动安全特征)。带输送机4布置在柜台面2下面。此外，提供2D激光扫描仪19等以界定机械臂1a、1b、1c的工作区域W并且在用户或者另一个物体(body)干扰工作区域W(主动安全特征)时停止机械。

根据本发明的第一实施方式，自动线在柜台面2下方并且在框架13内部，包括制冰机5、液体基础配料储备件6、固体基础配料储备件7、冷饮柜8、玻璃杯分配器9、泵10、污水箱11、净水箱12。

自动线还包括视觉媒介104以显示过程的虚拟美观表现。视觉媒介用于显示：

用户在用户界面前端软件中认证(以图4中的附图标记20指示)；

用户通过用户界面前端软件形成他们的饮品106(以附图标记20指示)；

用户确认他们订单用户界面前端软件(以附图标记20指示)；

确认用户界面前端软件的人的排队过程(以附图标记20指示)；

包括等待时间的饮品构建过程表示(通过附图标记21指示)；

示出通过自动机械装置倾注的配料(以附图标记22指示)；

显示与制备和需求最高的鸡尾酒相关的统计数据(以附图标记23、24指示)。

工作流程第一件事情是通过人与用户界面前端软件之间的交互预测一系列数据的发生。用户将他们自己注册到用户界面前端软件中，并且接入到：一系列基础配料、由编程器预先选择的一系列配料混合物(配方)、以及由先前用户预先选择的配料的一系列混合物。跟随这三个路径中的一个，用户可以将他的/她的要求布置到系统中。

这些信息被传送到后端软件，后端软件后置处理它们以使得它们能够由自动机械装置105读取。自动机械装置105接收订单的排队表，并且顺序执行：玻璃杯分配、根据基础配料混合的配料分配、通过重力执行的端部执行器的配料收集、通过摇动、搅混、碾压或搅拌制备饮品、通过输送带4传送饮品。

图5和图6示出了自动分配器30的实例，其用于制备作为饮品配方中的配料的新鲜水果切片，尤其是新鲜柠檬切片。特别地，分配器30包括用于收集水果的箱31以及在箱30下面的切割基部32。箱31内部的水果通过重力被压在切割基部32上，并且如果是此种情形，便增加重量以将水果压在切割基部32上。其它压力装置可以替代重量32。切割基部32具有通过后端软件控制的刀片34与柱塞35以便当被指示时切割新鲜水果切片。由端部执行器14通过重力收集此切片。特别地，切割基部32包括底壁36以使水果保持在箱31内部并且柱塞35推动与底壁36接触的水果以便切割切片并且将后者通过由刀片34界定的底部槽37排出。

图7和图8示出了除了下面以外的与图1至图6的实施方式相同的本发明的其它布局实施方式。自动线40包括自动分配器2以及机械臂切换分配器41。特别地，通过后端软件控制自动分配器2并且当端部执行器14布置在适当位置中以便配料收集时机械臂切换分配器41通过与机械臂1接触而打开。优选地分配器41还通过重力并且包括尤其是瓶子42的多个容器，以及用于倒置保持瓶子42的多个相应的保持件43。优选地分配器41在柜台面3上方并且限定窗A1，用户站在柜台面2前面时通过此窗看到机械1制备饮品106(图7)。

特别地，每个瓶子42都连接到调节活门44以便当切换时通过重力传送固定与预定数量的配料。调节活门44以不连续或开关方式打开并且优选地包括应受压或倾斜等的杆45等以传送固定与预先限定数量的配料。机械臂1适当地接触并且切换相关的调节活门44使得端部执行器14通过重力收集例如液体的配料。饮品配方的配料量是固定的并且预定数量的整数倍数使得机械1可能需要调节活门44的多于一次切换以便收集用于配方的正确量。

图10更细节地公开了保持件43。保持件43可释放地支撑瓶子或容器42倒置。夹头46固定在柜台面3上方并且可释放臂47可附接到瓶子42还可连接到支架46。优选地可释放臂47连接到相应的调节活门44。

可释放臂47与支架46之间的可释放连接可以是任何类型并且优选地包括螺纹销钉48或快速连接件。

自动线40还包括杯子或玻璃杯分配器50以将玻璃杯15布置在输送机4’上。分配器50包括用于堆放玻璃杯与倾斜刚性壁52的机架51。优选地分配器50在柜台面3下面(图11)。

分配器50如下工作(图12从细节“a”到“d”)。通过后端软件控制的臂52用于从机架51拾取空玻璃杯15；臂52倾斜或移动以便将空玻璃杯15布置在准备接收鸡尾酒的输送机4’上；机械臂1a、1c将饮品从端部执行器14倾注入玻璃杯15并且输送机4’将玻璃杯15中的饮品传送到用户。优选地，机架51包括移动平台53以保持空玻璃杯15在基本恒定的高度由臂52拾取，从而臂52在用于抓握来自机架51的空玻璃瓶15的拾取位置(图12a)与用于将空玻璃杯15布置在输送机4’上的释放位置(图12b)之间以非连续方式移动。为了避免与机械臂1a、1c可能的干扰，在饮料从端部执行器14倾注入玻璃杯15中之前臂52从释放位置返回到抓握位置(图13)。作为另选，杯子或玻璃杯分配器是这样提供，例如通过重力，例如在图12b中示出的在竖直位置中的玻璃杯并且机械臂将杯子从分配器移动到填充区域中并且，此后将饮品倾注于杯子内部。

根据其它优选实施方式，自动线40包括自动闸门60以便填充由机械臂1a、1c制备的饮料时控制玻璃杯15的拾取。特别地，通过后端软件控制闸门60，后端软件识别所订的饮品已经在输送机4’上并且当用户提供他/她订此饮品的确认时释放闸门60。优选地闸门60包括如图9中所示的开门61，开门61限定了到饮料的通道。另选地闸门60包括门62，门62适配在输送机4’上并且能够随着玻璃杯15一起移动(图14)。根据优选实施方式，门62限定当玻璃杯15接收来自端部执行器14的饮品时打开的移动容器；在玻璃杯15周围闭合以避免意外拾取；在输送机4’上随着玻璃杯15移动并且当后端软件识别由作出此订单的用户所拥有的释放编码时打开。优选地释放编码通过便携式设备无线地传送到由后端软件控制的传感器63(图14a至图14d)。

图15公开了根据本发明的交互式机械站的其它布局。除非明确提及，否则交互式机械站70与站40相同。特别地，交互式机械站70具有柜台面3布局以提供结构屏障以避免源自机械1与用户直接接触的伤害。特别地，柜台面3的纵向(图15)与横向(图16)尺寸设定为使得即使在操作故障的情况下用户也停留在由机械1的最大延长或延伸限定的区域外部。此结构屏障是另选物或者可以结合到由扫描仪19限定的光学屏障。

图17至图19公开了根据本发明的交互式机械站的其它布局。交互式机械站80与图2的机械站相同并且部件的布局改变。在图17-图19中还示出了在之前的段落中使用的附图标记以指示相应的元件。

此外，上面描述的软件有可能用于不包括拟人机械的机械站。更进一步地，包括可以安装在个人电脑或个人智能移动设备上的可下载的应用的软件，可以用于在社交网络上分享配方。

此外，应用可以存储并且显示关于他们的制备或配方和/或订单的相应用户信息。这例如是根据用于储存关于个人日常生活/生活类型(例如，自我量化)的信息的当前趋势。

此外，应用可以根据相关过往制备或配方和/或订单为每个用户计算酒精和/或卡路里的量。

Claims (15)

1.一种交互式饮料制备站，其包括用于饮料订单的用户输入界面(101)，用于根据所述订单收集配料、混合所述配料并且将所述饮料倾注在顶部敞开的容器(15)中的机械站(105)，拾取区域(4，4’)，其中用户从所述机械站(105)接收所述顶部敞开的容器(15)，以及控制单元(103)，其用于根据来自所述输入界面(101)的输入自动控制所述机械站(105)以制备与所述饮料订单相对应的饮料。

2.根据权利要求1所述的制备站，其特征在于，所述机械站(105)包括至少一个机械臂(1)，该机械臂(1)具有用于收集配料的端部执行器(14)，并且执行包括摇动和/或碾压和/或搅混和/或过滤中至少一个的调酒操作。

3.根据权利要求2所述的制备站，其特征在于，所述端部执行器(14)包括用于容纳配料的底部(16)以及由所述控制单元(103)控制的致动盖(17)以防水地封闭所述底部(16)。

4.根据权利要求2或3所述的制备站，其特征在于，包括由所述控制单元(103)控制的自动饮料配料分配器(2)以及当保持所述端部执行器(14)收集配料时通过机械臂(1)的接触动作切换的机械臂饮料配料分配器(41)。

5.根据权利要求4所述的制备站，其特征在于，所述控制单元(103)存储与各分配器(2，41)相关的收集点的空间位置，以在饮料配料的收集过程中将所述端部执行器(14)布置在收集点中。

6.根据权利要求4或5所述的制备站，其特征在于，自动饮料配料分配器(2)和/或机械臂饮料配料分配器(41)包括配料剂量计(44)以当切换时分配预定与固定数量的配料。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制备站，其特征在于，机械臂饮料配料分配器(41)是通过重力来分配配料。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的制备站，其特征在于，包括柜台(3)、在所述柜台上方的窗(A1)，所述机械臂(1)布置为使得当用户在所述柜台(3)与光学和/或结构屏障(19、3、4)前时是可见的，以避免所述机械臂(1)与用户之间的接触。

9.根据权利要求8所述的制备站，其特征在于，所述光学屏障(19)包括传感器，所述传感器界定所述机械臂(1)可以在其中自由地移动的空间区域(W)，所述控制单元(103)被编程为如果由所述传感器探测到物体就阻挡所述机械臂(1)。

10.根据权利要求8或9所述的制备站，其特征在于，所述屏障包括输送机(4，4’)，以在制备并且限定远离所述机械臂(1)的拾取区域以后加载饮料杯(15)。

11.根据权利要求2-10中任一项所述的制备站，其特征在于，所述机械臂(1)被控制为针对下面操作中的至少一个以预定的并且波动的动作运动：摇动或搅拌。

12.根据前述权利要求任一项所述的制备站，其特征在于，包括闸门(60)以防止用户在制备以后抓握饮料杯(15)，并且其中当接收来自用户的编码时所述控制单元(103)释放所述闸门(60)从而所述用户可以拾取所述饮料杯(15)。

13.根据前述权利要求任一项所述的制备站，其特征在于，包括用于抓握空杯(15)并且将所述空杯(15)布置在加载站(4，4’)中的另一个臂(1b，52)，所述机械臂(1)在所述加载站(4，4’)填充所述空杯(15)并且其中所述机械臂(1)是仿人臂。

14.一种用于控制根据前述权利要求任一项的互动制备站的硬件/软件订单平台，所述订单平台包括：

由相关用户形成的储存的鸡尾酒配方，各鸡尾酒配方都由将通过所述制备站执行的一组指令定义；

并且设计为允许用户：

在所述饮料配方中浏览和/或搜寻；

修改与存储饮料配方；以及

通知订购者他们的饮料配方已经被修改，

其中，所述订单平台被设计为根据通知的数量对所述存储的饮料配方评级。

15.一种应用，优选为移动应用，其可下载到设备中并且被设计为允许用户与根据权利要求14的平台互动。