CN107249409A - 用于咖啡豆研磨机的缺豆检测 - Google Patents

Abstract

一种用于检测咖啡豆研磨机状态的方法包括：向研磨装置的电机提供电压，以及利用电机失速检测传感器监测所述电机的至少一个运行参数。所述方法进一步包括：在监测所述至少一个运行参数的基础上，来确定是否检测到电机失速。所述方法还包括：利用重量传感器测量已由所述研磨装置磨好的咖啡粉的重量，以及，当在一段预定时间内未检测到电机失速并且所述重量传感器未检测到重量变化时，确定在用于向所述研磨装置进给咖啡豆的料斗中没有咖啡豆。本发明还公开了一种咖啡豆研磨机。

Description

用于咖啡豆研磨机的缺豆检测

技术背景

咖啡豆研磨机通常包括料斗，可将咖啡豆放置其中，以向研磨装置输送咖啡豆。所述研磨装置对咖啡豆进行研磨，并将已磨好的咖啡豆输送到容器内。所述容器可以是煮咖啡机的一部分，使所述容器成为冲煮篮或类似的容器。咖啡豆研磨机也可与所述煮咖啡机分开制造，可从其中的所述容器中取出已磨咖啡并倒入冲煮篮中。

应当尽快检测出在所述咖啡豆研磨机的料斗中是否缺少咖啡豆。假如未及时检测出缺少咖啡豆，那么在无载荷条件下再运转一段时间后，作为所述研磨装置的一部分的电机会产生过热。一些已知的咖啡豆研磨机会在研磨好所需量(例如，重量)的咖啡时或者检测到在料斗中不再有咖啡豆时停止所述电机的运转。

重量传感器已经被用来确定是否已磨好了所需量的咖啡豆。例如，一种已知的咖啡豆研磨机包括控制电路，其具有用于选择待制作的已磨咖啡的所需重量的选择器。位于容器下方的重量传感器反复对收集在所述容器内的已磨咖啡进行称重，并将实际重量信号发送给所述控制电路。然后将所述实际重量与待制作的已磨咖啡的所选重量进行对比，当所测重量与所选重量相等时，所述控制电路停止所述研磨机构。但是，未提及当：在用于为所述咖啡豆研磨机的研磨机构进料的料斗中没有咖啡豆时，停止所述电机。

可通过使用位于所述料斗中的光学传感器来检测在咖啡豆研磨机的料斗中是否缺少咖啡豆。然而，随着使用咖啡豆研磨机的次数增多，这些光学传感器会被粉末所覆盖。其它已知的咖啡豆研磨机对所述电机中的电流进行监测，并根据在所述料斗中没有咖啡豆的情况下所述电机所消耗的电流大小进行判断。这种检测方法存在的问题是，假如所述研磨机构中的其中一个齿轮被卡住并且所述电机的输出轴不再旋转的话，所述电机所消耗的电流大小会增大，并导致所述料斗为空的结论，然而实际上是所述电机失速了。

发明内容

鉴于上述，提供了一种用于检测咖啡豆研磨机状态的方法。所述方法包括：为咖啡豆研磨机的研磨装置的电机提供电压，以及利用电机失速检测传感器监测所述电机的至少一个运行参数。所述方法还包括：在利用电机失速检测传感器监测所述电机的至少一个运行参数的基础上，来确定是否检测到电机失速。所述方法还包括：利用重量传感器测量已由所述研磨装置磨好的咖啡粉的重量，以及，当在预定时间内未检测到电机失速并且所述重量传感器未检测到重量变化时，确定在用于向所述研磨装置进给咖啡豆的料斗中没有咖啡豆。

咖啡豆研磨机的一个实例包括研磨装置、料斗、重量传感器、电机失速检测传感器、用户接口以及控制器。所述研磨装置包括电机，其具有可操作地连接到研磨机构的输出轴。所述料斗相对于所述研磨装置而设置，用于向所述研磨装置进给咖啡豆。所述重量传感器相对于所述研磨装置而设置，使得所述研磨装置向所述重量传感器输送已磨好的咖啡粉，以便由所述重量传感器称重。所述电机失速检测传感器与所述电机相连接，用于监测所述电机的运行参数。所述用户接口包括显示器。所述控制器与所述电机、重量传感器、电机失速检测传感器和用户接口电性通信。所述控制器被设定程序去基于从所述电机失速检测传感器接收到的信号确定电机失速情况。所述控制器被设定程序去确定缺豆状态，其表示：当在预定时间段内未检测到电机失速情况以及所述重量传感器未检测到重量变化时，在料斗中没有咖啡豆。

附图说明

图1为一种咖啡豆研磨机的示意图。

图2为一种用于检测咖啡豆研磨机状态的方法的流程图。

具体实施方式

图1为一种咖啡豆研磨机10的示意图，其包括研磨装置12、料斗14、重量传感器16、电机失速检测传感器18、用户接口20、控制器22以及容器24。所述咖啡豆研磨机10被设计成：当在料斗14中缺豆时，可减少所述研磨装置12的运行时间。

所述研磨装置12包括电机30，其具有可操作地连接到研磨机构34的输出轴32。所述电机30从电源(未图示)接收电力，所述控制器22控制流向所述电机30的电力。所述研磨机构34可包括磨盘(burr)、研磨轮或其它类型的已知机构，其可用于将咖啡豆磨成所需的粉末状物质。通常，其中一个磨盘由所述电机30驱动，另一个磨盘或研磨轮则相对于所述可移动磨盘静止。与已知的咖啡豆研磨机相似，可在所述电机和磨盘之间设置齿轮箱或其它类型的传动装置。

所述料斗14相对于所述研磨装置12而设置，用于向所述研磨装置进给咖啡豆。在所举实施例中，所述料斗14垂直地位于所述研磨装置12的上方，使得咖啡豆可在重力下从所述料斗14向所述研磨装置12进给。与已知使用光学传感器来检测在料斗中是否存在咖啡豆的咖啡豆研磨机不同，所举实施例中的料斗14可以没有任何光学传感器。

所述重量传感器16相对于所述研磨装置12而设置，使得所述研磨装置12向所述重量传感器16输送已磨好的咖啡豆，以便由所述重量传感器16称重。在图1中还显示所述容器24可相对于所述研磨装置12而设置，使得向所述容器24输送已由所述研磨装置12磨好的咖啡豆。所述容器24可从所述研磨装置12收集已磨好的咖啡豆，所述重量传感器16可对所述容器24和其中的已磨好的咖啡豆称重。所述重量传感器16可以是设置在所述容器24下方的称重传感器；但也可以采用其它已知类型的重量传感器。

所述电机失速检测传感器18与所述电机30相连接，用于监测所述电机30的至少一个运行参数。在一个实例中，所述电机失速检测传感器18为用于监测通过所述电机30的电流的电流传感器。在一个可选实施例中，所述电机失速检测传感器18可包括霍尔效应传感器，其被配置为检测所述电机30的输出轴32的每分钟转速(RPM)。

所述用户接口20设在所述咖啡豆研磨机10的外部，以便可被所述咖啡豆研磨机10的操作者观看。所述用户接口20包括用于向所述咖啡豆研磨机10的用户显示信息的显示器40。所述用户接口20还包括用户输入装置42，例如按键、选择旋钮、点击式触摸转盘(ClickWheel)或其它类似设备，用户可通过所述用户接口20按压、触摸或操作所述用户输入装置42来向所述咖啡豆研磨机10输入命令。

所述控制器22与所述电机30、重量传感器16、电机失速检测传感器18和用户接口20电性通信。所述控制器22被设定程序去基于从所述电机失速检测传感器18接收到的信号确定电机失速情况。所述控制器22也被设定程序去控制所述显示器40。更具体地来说，所述控制器22被设定程序去控制所述显示器40显示指示以表明：当在预定时间段内未检测到电机失速情况且所述重量传感器16未检测到重量变化时，在料斗14中没有咖啡豆。

下面将参照图2对一种用于检测咖啡豆研磨机(如图1所示的咖啡豆研磨机10)状态的方法进行描述。尽管图2显示了按特定顺序的详细步骤，但是所述步骤的操作顺序可以改变。而且，某些步骤可与其它步骤同时执行。尽管所述步骤将按逻辑顺序进行说明，但是不能以此来限制所述步骤必须执行的顺序。

所述咖啡豆研磨机10用于在不同状态下运行。这些状态包括休眠状态、就绪状态、研磨状态、缺豆状态、失速状态和过热状态。所述控制器22不断监测所述咖啡豆研磨机10的状态。在连续处于就绪状态或缺豆状态一段预定时间后，进入休眠状态。所述休眠状态为省电模式，在此模式下，所述用户接口20的某些区域不再点亮。在所述咖啡豆研磨机10处于休眠状态的同时，当所述用户接口20上的合适的用户输入装置42被按动、触摸或激活时，所述咖啡豆研磨机10进入就绪状态。在就绪状态下，可通过与所述控制器22进行通信的用户接口20对所述咖啡豆研磨机10设定程序。由于可在所述咖啡豆研磨机10中设定程序的所有特性都与确定在所述容器14中是否存在咖啡豆无关，因此不会对这些特性进行详细描述。在以下将详述的情况下，所述咖啡豆研磨机10也会进入就绪状态。

当所述研磨装置12的电机30运行时，所述咖啡豆研磨机处于研磨状态。当某些以下将详述的情况发生时，所述咖啡豆研磨机10进入缺豆状态和失速状态。在研磨状态之后，当所述电机30的运行时间长到足以使人担忧过热时，进入过热状态。在过热状态期间，在一段预定时间结束前，所述电机30一直关闭且无法开启，这样可使所述电机30适当冷却。

所述用于检测咖啡豆研磨机状态的方法以步骤100中的所述咖啡豆研磨机10处于就绪状态为起点。在步骤102中，电源(未图示)向所述电机30提供电压。这通常发生在操作者在所述用户接口20上按压合适的用户输入装置42开始研磨咖啡豆时。在步骤104中，当向所述电机30提供电压时，所述咖啡豆研磨机10的状态更新至研磨状态。所述控制器22不断监测并更新所述咖啡豆研磨机10的状态。在步骤106中，当处于研磨状态时，所述电机失速检测传感器18检测所述电机30的至少一个运行参数。如上所述，所述电机失速检测传感器18可以是电流传感器。在本实例中，所述被监测的运行参数为流经所述电机30的电流。当所述电机30消耗的电流远大于典型电流消耗时，这表明所述电机失速了。在另一个实例中，所述电机失速检测传感器18被配置为检测所述电机30的输出轴32的每分钟转速。在本实例中，所述被监测的运行参数为所述输出轴32的每分钟转速。当所述输出轴的每分钟转速降至低于一个阈值(通常接近零)时，表明所述电机30失速了。

在步骤108中，所述控制器22可基于所述电机失速检测传感器18监测到的运行参数(例如，所述电机30消耗的电流或所述输出轴32的每分钟转速)来确定是否检测到电机失速，假如在步骤108中未检测到电机失速，则该方法返回至向所述电机30提供电压的步骤102。假如在步骤108中检测到电机失速，则在步骤112中所述咖啡豆研磨机10的状态更新至失速状态，并且在步骤114中所述控制器22控制所述显示器40显示指示以表明发生电机失速。然后在步骤116中，所述控制器22停止向所述电机30提供电压，这样可保护所述电机30以及所述电源和电机30之间的任何保险丝。

参照步骤104，同样在研磨状态期间，除了在步骤106中监测所述电机的运行参数之外，在步骤120中，对已由所述研磨装置12磨好的咖啡粉进行称重。此步骤可通过使用所述重量传感器16来测量已由所述研磨装置12磨好的咖啡粉的重量来执行。所述重量传感器16可以是设置在所述容器24下方的称重传感器，所述容器24收集已由所述研磨装置12磨好的咖啡粉。

监测咖啡粉重量的步骤可包括：确定咖啡粉重量是否在一段预定时间内发生了变化的步骤122，以及确定是否已达到咖啡粉的所需重量的步骤124。假如在步骤122中咖啡粉重量在一段预定时间(例如，一秒钟)内发生了变化，那么这表明：在所述料斗14中还有咖啡豆，并且正向所述研磨装置12提供咖啡豆。同样地，本方法可返回到步骤102，向所述电机30提供电压，并继续保持研磨状态。

所述咖啡豆研磨机10也可被配置成允许用户输入待研磨咖啡的所需量。例如，所述料斗14可配置为存储足量的咖啡豆，这样就可以研磨足量的咖啡豆来煮出多达12杯煮好的咖啡。但是，所述咖啡豆研磨机10的操作者可能只需要四杯咖啡。那么，操作者可通过所述用户接口20输入所需的咖啡杯数，所述控制器22用于确定已磨好的咖啡豆的质量或重量来制作出所需杯数的煮好的咖啡。同样地，在步骤120中，在监测咖啡粉重量的时候，在利用所述重量传感器16测量咖啡粉重量的同时，所述重量传感器16检测到的实际重量可与根据用户输入选择的所需重量进行比较，以确定是否有足量的咖啡已被磨好了。如果所述咖啡豆研磨机10的用户没有输入重量，那么还可以将所需重量设置成默认的所需重量。假如在步骤124中未达到所需重量，则研磨操作继续进行，并返回到步骤102，以便向所述电机30提供电压，并且，在步骤104中，所述咖啡豆研磨机10的状态保持研磨状态。假如在步骤124中达到了所需重量，则在步骤126中所述咖啡豆研磨机10的状态更新至就绪状态或者过热状态，在步骤128中所述显示器上会显示指示来表明所述咖啡豆研磨机处于就绪(或过热)状态，然后在步骤116中停止向所述电机提供电压。假如所述电机30在研磨状态下的运行时间长到足以使人担忧过热时，则所述咖啡豆研磨机10会进入过热状态而非就绪状态。

参照步骤122，假如咖啡粉的重量在一段预定时间内未发生变化，那么在步骤140和142中所述控制器22检查所述咖啡豆研磨机10的状态。如上所述，假如在步骤124中达到了所需重量，则所述咖啡机的状态从研磨状态更新至就绪状态或过热状态。假如所述重量传感器16检测到的咖啡粉重量未变化，那么这可能是因为：在步骤124中达到了所需重量、或者所述电机30已经失速了、或者所述料斗14不再向所述研磨装置输送咖啡豆(即，所述料斗14是空的)。通过查看所述咖啡豆研磨机10是处于就绪状态还是过热状态，可查出是否达到了咖啡粉的所需重量。同样地，在步骤140中，所述控制器22确定所述咖啡豆研磨机10处于就绪状态或过热状态，以表明所述容器24内的咖啡粉是否达到了所需重量。假如所述咖啡豆研磨机10处于就绪状态或过热状态，那么这表明已经达到所需重量。然后，在步骤128中，所述控制器22会控制所述显示器40显示指示以表明：所述咖啡豆研磨机10处于就绪状态或过热状态。假如所述电机30在研磨状态下的运行时间长到足以人担忧使过热时，则所述咖啡豆研磨机10会进入过热状态，并且所述控制器22会控制所述显示器40显示过热指示。但是，假如在步骤140中所述控制器22确定所述咖啡豆研磨机10没有处于就绪状态或过热状态，那么这被视为未达到所需重量的指示。同样地，必须确定在步骤122中咖啡粉重量未变化是因为所述料斗14空了而不再向所述研磨装置12输送咖啡豆还是因为所述电机30失速了(例如，一颗咖啡豆卡在所述研磨装置34里面了)。

在步骤142中，所述控制器22确定所述咖啡豆研磨机10是否处于失速状态。假如所述咖啡豆研磨机10处于失速状态，那么在步骤114中所述显示器40会指示电机失速了。但是，假如在步骤144中所述控制器22确定所述咖啡豆研磨机10未处于失速状态，则在步骤144中所述控制器22将所述咖啡豆研磨机10的状态更新至缺豆状态。缺豆状态的确定，指示在所述向研磨装置12进给咖啡豆的料斗14中没有咖啡豆。同样地，在步骤148中，所述控制器22会控制所述显示器40指示所述料斗14中没有咖啡豆，这个指示与步骤114中的电机失速指示和步骤128中的就绪指示不同。在步骤116中，可停止向所述电机提供电压。

以上详细描述了一种咖啡豆研磨机以及一种用于检测咖啡豆研磨机状态的方法。通过阅读和理解上述详细的说明，可对本发明进行修改和更改。然而，本发明并不仅限于上述实施例。相反，所附权利要求书及其同等形式从广义上定义了本发明。应当认识到，以上各种公开的实施例以及其它特性和功能或其替代方案或变体可根据需要与许多其它不同的系统或应用相结合。此外，本领域的技术人员将来可做出各种当前未预见到的或未预料到的替代方案、修改、更改或改进，它们也应包括在以下权利要求书中。

Claims (15)

1.一种用于检测咖啡豆研磨机状态的方法，所述方法包括：

向研磨装置的电机提供电压；

利用电机失速检测传感器监测所述电机的至少一个运行参数；

在利用电机失速检测传感器监测所述电机的至少一个运行参数的基础上，来确定是否检测到电机失速；

使用重量传感器来测量已由所述研磨装置磨好的咖啡粉的重量；

当未检测到电机失速并且在一段预定时间内所述重量传感器未检测到重量变化时，确定在用于向所述研磨装置进给咖啡豆的料斗中没有咖啡豆。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电机失速检测传感器为电流传感器，所述至少一个运行参数为流经所述电机的电流。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电机失速检测传感器用于检测所述电机的输出轴的每分钟转速，所述至少一个运行参数为所述输出轴的每分钟转速。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述重量传感器为设置在容器下方的称重传感器，所述容器收集已由所述研磨装置磨好的咖啡粉。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在使用所述重量传感器来测量已由所述研磨装置磨好的咖啡粉的重量的基础上，来确定是否达到了咖啡粉的所需重量；以及

进一步在确定了未达到咖啡粉的所需重量的基础上来确定在所述料斗中没有咖啡豆。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，假如未通过所述咖啡豆研磨机的用户接口输入所需重量，则所需重量默认为预设的所需重量。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当确定了在所述料斗中没有咖啡豆时，在所述咖啡豆研磨机的显示器上显示第一指示；当确定了电机失速时，在所述显示器上显示与所述第一指示不同的第二指示。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当检测到在所述料斗中没有咖啡豆时，停止向所述电机提供电压。

9.一种咖啡豆研磨机包括：

研磨装置，包括电机，所述电机具有可操作地连接到研磨机构的输出轴；

料斗，相对于所述研磨装置而设置，用于向所述研磨装置进给咖啡豆；

重量传感器，相对于所述研磨装置而设置，使得所述研磨装置向所述重量传感器输送已磨好的咖啡粉，以便由所述重量传感器称重；

电机失速检测传感器，与所述电机相连接，用于监测所述电机的运行参数；

用户接口，包括显示器；以及，

控制器，与所述电机、重量传感器、电机失速检测传感器和用户接口电性通信，

其中，所述控制器被设定程序去基于从所述电机失速检测传感器接收到的信号确定电机失速情况，

其中，所述控制器被设定程序去确定缺豆状态，其表示：当在预定时间段内未检测到电机失速情况以及所述重量传感器未检测到重量变化时，在所述料斗中没有咖啡豆。

10.根据权利要求9所述的咖啡豆研磨机，其中，当确定了缺豆状态时，所述控制器被设定程序去控制所述显示器来显示第一指示；当检测到电极失速情况时，所述控制器被设定程序去控制所述显示器来显示与所述第一指示不同的第二指示。

11.根据权利要求9所述的咖啡豆研磨机，其中，所述研磨机构包括研磨轮的磨盘，所述研磨轮的磨盘可操作地连接到所述输出轴。

12.根据权利要求9所述的咖啡豆研磨机，其中，所述电机失速检测传感器为电流传感器。

13.根据权利要求9所述的咖啡豆研磨机，其中，所述电机失速检测传感器包括霍尔效应传感器，其被配置为检测所述电机的输出轴的每分钟转速。

14.根据权利要求9所述的咖啡豆研磨机，进一步包括容器，其相对于所述研磨装置而设置，使得向所述容器输送已由所述研磨装置磨好的咖啡粉，所述重量传感器为设置在所述容器下方的称重传感器。

15.根据权利要求9所述的咖啡豆研磨机，其中，当检测到缺豆状态时，所述控制器被设定程序去停止向所述电机提供电压。