CN109222657A - 一种全自动现磨咖啡机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动现磨咖啡机，包括柜体、安装在柜体正面的柜门，以及设置在柜体内的咖啡豆盒、粉料盒、研磨器、萃取器、热水器、储水桶，所述咖啡豆盒与研磨器连接以用于输送咖啡豆至研磨器内将咖啡豆研磨成粉，所述萃取器分别与研磨器和储水桶连接以用于将研磨后的咖啡粉末萃取成咖啡汁，所述热水器与储水桶连接以用于获取冲泡咖啡用的热水水源，以及设置在柜门上的控制面板和取货窗口；还包括设置在柜体内且受控于控制面板的自动落杯器、搅拌器、自动落盖器、机械手、自动压盖装置。

Description

一种全自动现磨咖啡机

技术领域

本发明涉及咖啡机，特别是一种全自动现磨咖啡机。

背景技术

日常饮用的咖啡是用咖啡豆配合各种不同的烹煮器具制作出来的，而咖啡豆就是指咖啡树果实里面的果仁，再用适当的方法烘焙而成。

对于劳动强度较高的工作人员或办公人员来说，在疲劳时能饮用一杯咖啡，提提神，稍微放松精神，是一种享受，而咖啡的制作流程较为复杂，没有充足的时间去制作，一些会选择速溶咖啡，速溶咖啡的口感和香味较差。

如何开发一台全自动现磨咖啡机，能从咖啡豆等原料直接出来一杯现磨好的咖啡是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种快速可靠、全区域覆盖停靠、抓取的自动售货机机械手。

本发明采用的技术方案是：

一种全自动现磨咖啡机，包括柜体、安装在柜体正面的柜门，以及设置在柜体内的咖啡豆盒、粉料盒、研磨器、萃取器、热水器、储水桶，所述咖啡豆盒与研磨器连接以用于输送咖啡豆至研磨器内将咖啡豆研磨成粉，所述萃取器分别与研磨器和储水桶连接以用于将研磨后的咖啡粉末萃取成咖啡汁，所述热水器与储水桶连接以用于获取冲泡咖啡用的热水水源，以及设置在柜门上的控制面板和取货窗口；还包括设置在柜体内且受控于控制面板的自动落杯器、搅拌器、自动落盖器、机械手、自动压盖装置；所述自动落杯器用于接收控制指令后落杯一次，所述自动落盖器用于接收控制指令落盖一次，所述机械手用于完成接杯、接粉料、接咖啡汁与热水、接杯盖、出货的动作，所述搅拌器用于将杯内的粉料、咖啡汁、热水搅拌均匀，所述自动压盖装置用于对咖啡冲泡好的杯子加盖。

进一步，所述自动落杯器与自动落盖器皆包括盒体、料筒、电路控制板，以及设置在盒体内的变速箱组件、同步轮、同步带、多个切分轮；

所述盒体在竖直方向上开设有落料通道，所述料筒用于盛放待下落的杯子/杯盖，该料筒下端与所述盒体的落料通道连通；

所述电路控制板设置在盒体内或盒体外，并与所述变速箱组件电性连接以输出控制指令给变速箱组件；

所述变速箱组件的输出端与同步轮连接以驱动同步轮转动，所述同步轮通过所述同步带与多个切分轮皮带传动；

多个所述切分轮分布于落料通道周围且皆与料筒内最下层杯子/杯盖的边缘部分重合，用于共同支撑待下落的杯子/杯盖，以及转动时与最下层杯子/杯盖的边缘分离并承接上一层杯子/杯盖，进而使最下层杯子/杯盖下落。

进一步，所述切分轮的上端具有一切分环，该切分环在环路上开设有一缺口，所述切分环顶部分为两段：一段为平面、另一段为导入面，所述平面从缺口一侧延伸至导入面一端，该导入面为从平面一端延伸至缺口另一侧并逐渐下降的斜面，所述切分环的底部还有位于所述平面下侧的切分面，该切分面一端与所述缺口相邻并逐渐下降延伸至另一端，所述切分面与所述缺口相邻的一端高于导入面与所述缺口相邻的一端且相差的高度大于杯子/杯盖的边缘部分。

进一步，所述机械手包括X轴移动机构、Y轴移动机构、机械抓手；

所述X轴移动机构包括第一基座、X轴驱动电机、X轴传动机构、X光轴、X轴连接块，所述X轴驱动电机、X轴传动机构、X光轴皆安装在第一基座上，X轴连接块滑动连接在X光轴上，所述X轴驱动电机通过所述X轴传动机构与X轴连接块连接以驱动X轴连接块在X光轴上滑动；

所述Y轴移动机构包括Y轴底板、Y轴驱动电机、Y轴传动机构、Y光轴、Y轴移动块，所述Y轴底板固定连接在所述X轴连接块上以保持同步运动，所述Y轴驱动电机、Y轴传动机构、Y光轴皆安装在Y轴底板上，所述Y轴移动块滑动连接在Y光轴上,所述Y轴驱动电机通过所述Y轴传动机构与Y轴移动块连接以驱动Y轴移动块在Y光轴上滑动,所述机械抓手与Y轴移动块固定连接。

所述X轴传动机构包括X轴同步带、两个X轴同步轮，所述X轴同步带安装在两个X轴同步轮上，所述X轴驱动电机的输出轴与其中一个X轴同步轮轴心固定连接，所述X轴连接块固定于X轴同步带上以保持同步运动；

所述Y轴传动机构包括第一丝杆、第一丝杆螺母，所述第一丝杆安装在Y轴底板上并与所述Y轴驱动电机的输出轴固定连接，第一丝杆与所述Y光轴平行，所述第一丝杆螺母安装在第一丝杆上螺旋传动并与所述Y轴移动块固定连接。

所述机械抓手包括第二基座，以及设置在第二基座上的抓手驱动电机、抓手传动机构和抓手机构，所述第二基座与Y轴移动块固定连接；

所述抓手传动机构包括第二丝杆、第二丝杆螺母、滑动块，所述第二丝杆与所述抓手驱动电机的输出轴固定连接，所述第二丝杆螺母安装在第二丝杆上螺旋传动，所述滑动块与第二丝杆螺母固定连接；

所述抓手机构包括左爪、右爪、左连杆、右连杆，所述左爪与右爪皆为弧形爪状结构并延伸出第二基座外，且左爪与右爪相对设置在滑动块的中心延长线两侧，所述左爪尾端具有第一连接部且该第一连接部的末端与第二基座枢轴连接，所述右爪尾端具有第二连接部且该第二连接部的末端与第二基座枢轴连接，所述左连杆固定连接在第一连接部的前端与滑动块的左侧之间，所述右连杆固定连接在第二连接部的前端与滑动块的右侧之间。

所述自动压盖装置包括控制器、安装板，以及设置在安装板上的驱动装置、传动组件、压盖组件，所述控制器与驱动装置电性连接以控制驱动装置的工作，所述传动组件连接在所述驱动装置的输出端与压盖组件之间以用于传递动能，所述压盖组件活动连接安装板并用于施加压力给放置有杯盖的杯子以压紧杯盖于杯子。

所述驱动装置为驱动电机，所述传动组件包括传动齿轮、齿条，所述驱动电机的输出轴与传动齿轮固定连接，所述传动齿轮与齿条啮合，所述齿条与所述压盖组件固定连接；

所述压盖组件包括压杆、压盖器，所述压杆与齿条固定连接且所述安装板开设有容纳压杆与齿条穿过的第一通孔，所述压杆与压盖器固定连接，该压盖器位于所述安装板下方；

所述压盖组件还包括导杆、直线轴承、轴承安装座，所述轴承安装座固定于安装板上，且轴承安装座上开设有轴承孔、容纳压杆与齿条穿过的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔位置重合且连通以供压杆与齿条穿过，所述直线轴承装配于轴承孔内，所述导杆穿设于直线轴承且下端与压盖器固定连接。

所述柜门包括门主体、取货门、安全门，所述取货门活动连接在取货窗口外侧并连接有第一驱动装置以控制取货门打开或关闭取货窗口的外侧出口，所述安全门连接在取货窗口内侧并连接有第二驱动装置以控制安全门打开或关闭取货窗口的内侧出口。

所述安全门包括可升降门板、以及设置在门主体内的两个相对间隔设置的竖向导轨，所述可升降门板安装在两个所述竖向导轨内，所述第二驱动装置为竖向驱动机构并与所述可升降门板连接；所述可升降门板两侧设置有滚轮，所述滚轮安装在所述竖向导轨内以滚动连接可升降门板与导轨；所述第二驱动装置包括驱动电机、同步带传动装置，所述驱动电机与同步带传动装置的主动轮连接以驱动同步带传动装置的同步带运动，所述可升降门板与同步带传动装置的同步带通过压块固定连接。

本发明的有益效果：

本发明在传统咖啡机的基础上增设自动落杯器、搅拌器、自动落盖器、机械手、自动压盖装置等自动化控制装置；利用自动落杯器控制指落杯，自动落盖器控制落盖，机械手完成接杯、接粉料、接咖啡汁与热水、接杯盖、出货的动作，配合搅拌器将杯内的粉料、咖啡汁、热水搅拌均匀，以及自动压盖装置对咖啡冲泡好的杯子加盖，能从咖啡豆等原料直接出来一杯现磨好的咖啡。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本发明全自动现磨咖啡机的内部结构轴测图；

图2是本发明全自动现磨咖啡机的内部结构正视图；

图3是本发明全自动现磨咖啡机的立体图；

图4是自动落盖落杯器的爆炸图；

图5是切分轮的立体图；

图6是自动落盖落杯器的初始状态图；

图7是初始状态下杯盖与切分轮的位置示意图；

图8是机械手的立体图；

图9是Y轴移动机构的分解图；

图10是X轴移动机构的分解图；

图11是机械抓手的闭合状态图；

图12是机械抓手的爆炸图；

图13是自动压盖装置的爆炸图；

图14是自动压盖装置的压盖前立体图；

图15是本发明安全防盗门的分解图；

图16是本发明安全防盗门的爆炸图。

具体实施方式

如图1-图3所示，为本发明的一种全自动现磨咖啡机，包括柜体101、安装在柜体101正面的柜门102，以及设置在柜体101内的咖啡豆盒103、粉料盒104、研磨器105、萃取器106、热水器、储水桶115，所述咖啡豆盒103与研磨器105连接以用于输送咖啡豆至研磨器105内将咖啡豆研磨成粉，所述萃取器106分别与研磨器105和储水桶115连接以用于将研磨后的咖啡粉末萃取成咖啡汁，所述热水器与储水桶115连接以用于获取冲泡咖啡用的热水水源，以及设置在柜门102上的控制面板107和取货窗口108；控制面板107优选采用可触控屏幕，柜门102上还设置有透明展示窗口109以供用户观看内部机构动作流程，柜体101内侧下方还设置有废水废渣回收桶116。

还包括设置在柜体101内且受控于控制面板107的自动落杯器110、搅拌器111、自动落盖器112、机械手113、自动压盖装置114；

所述自动落杯器110用于接收控制指令后落杯一次，所述自动落盖器112用于接收控制指令落盖一次，所述机械手113用于完成接杯、接粉料、接咖啡汁与热水、接杯盖、出货的动作，所述搅拌器111用于将杯内的粉料、咖啡汁、热水搅拌均匀，所述自动压盖装置114用于对咖啡冲泡好的杯子加盖。

如图4-图7所示，为本发明的自动落盖落杯器，包括盒体1、料筒2、电路控制板3，以及设置在盒体1内的变速箱组件4、同步轮5、同步带6、多个切分轮7等主要构件；具体连接关系如下：

所述盒体1在竖直方向上开设有落料通道13，所述料筒2用于盛放待下落的杯子/杯盖8，该料筒2下端与所述盒体1的落料通道13连通；其中，本实施例的盒体1由底盒11、盒盖12组成，所述落料通道13从盒盖12延伸至底盒11。

所述电路控制板3设置在盒体1内或盒体1外，并与所述变速箱组件4电性连接以输出控制指令给变速箱组件4；优选电路控制板3设置在盒体1外，并通过电路板护罩9固定于底盒11背面。

本技术方案的主要改进点在于：其一，所述变速箱组件4的输出端与同步轮5连接以驱动同步轮5转动，所述同步轮5通过所述同步带6与多个切分轮7皮带传动；其二，多个所述切分轮7分布于落料通道13周围且皆与料筒2内最下层杯子/杯盖8的边缘部分重合，用于共同支撑待下落的杯子/杯盖8，以及转动时与最下层杯子/杯盖8的边缘分离并承接上一层杯子/杯盖8，进而使最下层杯子/杯盖8下落。

通过采用多个切分轮7作为支撑与落盖的分离组件，结合杯子/杯盖8的自身重力实现自动落盖落杯，兼容了落杯与落盖功能，可以选择是作为落杯器还是落盖器，且体积小，数量在配合机械的情况下在有限的空间内可以任意增加。

如图5所示，作为本技术方案的独特设计，所述切分轮7的上端具有一切分环71，该切分环71在环路上开设有一缺口711，所述切分环71顶部分为两段：一段为平面712、另一段为导入面713，所述平面712从缺口711一侧延伸至导入面713一端，该导入面713为从平面712一端延伸至缺口711另一侧并逐渐下降的斜面，所述切分环71的底部还有位于所述平面712下侧的切分面714，该切分面714一端与所述缺口711相邻并逐渐下降延伸至另一端，所述切分面714与所述缺口711相邻的一端高于导入面713与所述缺口711相邻的一端且相差的高度大于杯子/杯盖8的边缘部分。

其中，平面712作为切分轮7停止时杯盖8/杯子摆放面，切分面714作为切分轮7运动是时切杯切盖面，导入面713作为切分轮7运动时杯子、杯盖8沿此斜面进入到切分面714。

需要指出的是，上述切分轮7结构设计仅为本技术方案的优选实施方式，只要能实现前述切分轮7转动时与最下层杯子/杯盖8的边缘分离并承接上一层杯子/杯盖8的功能的切分轮7皆适用于本技术方案。比如，可以在一个切分环71上设计多组缺口711、平面712、导入面713、切分面714，即可实现一次切分轮7转动，多次落盖的效果。

作为上述切分轮7的进一步优化，至少一个所述切分轮7安装有微动开关10，所述微动开关10与所述电路控制板3电性连接以反馈所检测的切分轮7位置信号。当然，也可每个切分轮7皆安装一个微动开关10。

具体的，所述切分轮7侧面开设有凹槽72，所述微动开关10的动作簧片1011连接有一可沿着切分轮7侧面滚动的滚珠1012，且滚珠102落入所述凹槽72时微动开关10进入断开状态。

优选的，多个所述切分轮7均匀间隔分布于落料通道13周围，所述切分轮7的数量为4个、5个或6个，保持杯盖8平稳；附图中以4个为例。

为了使得皮带传动时的平稳，所述同步带6上还连接有多个预紧轮11，多个所述预紧轮11分别设置在相邻切分轮7之间，所述预紧轮11固定在安装座12上。

此外，盒体1还可以设置光栅传感器14用以检测是否有杯子/杯盖8落下，光栅传感器14与所述电路控制板3电性连接。

本落盖器的工作原理为：当落盖器接到落杯指令时,变速箱组件4驱动同步轮5转动，同步轮5驱动同步带6带动4个切分轮7同时转动，当落盖器静止不动时微动开关10的滚珠1012刚在落在切分轮7凹槽72内，此时微动开关10处于断开状态，当同步带6带动切分轮7转动时凹槽72位置发生变法，微动开关10闭合，当微动开关10的滚珠1012再次掉入切分轮7凹槽72里面时，切分轮7完整的转了一转，落盖一个。

如图6、图7所示，初始状态，杯子/杯盖8摆放在等分的4个(5个或6个，此图中只装配4个)切分轮7的平面712上，此时微动处于断开状态。

当变速箱组件4驱动系统运动时，杯盖8/杯子就会随着切分轮7的转动慢慢的进入导入面713。

变速箱继续驱动系统运动，杯子/杯盖8由导入面713送入切分面714,并受到切分面714的侧向支撑力(此时最下层的杯子/杯盖8还不会脱落)，而上一层的杯子/杯盖8进入平面712，从而将杯盖8/杯子的上下层分开,随着切分轮7的继续转动，最下层的杯子/杯盖8就会逐渐与切分面714分离，直至杯子/杯盖8的上下层会被完全切开，最后由于重力自己掉落，此时微动开关10的滚珠1012掉入切分轮7的凹槽72内，变数箱停止工作，完成一个工作循环。

如图8-图12所示，为技术方案的机械手113，包括X轴移动机构1131、Y轴移动机构1132、机械抓手1133，分别用于Y轴方向移动，X轴方向移动，以及抓取动作。

如图9所示，所述X轴移动机构1131包括第一基座11311、X轴驱动电机11312、X轴传动机构11313、X光轴11314、X轴连接块11315，所述X轴驱动电机11312、X轴传动机构11313、X光轴11314皆安装在第一基座11311上，X轴连接块11315滑动连接在X光轴11314上，所述X轴驱动电机11312通过所述X轴传动机构11313与X轴连接块11315连接以驱动X轴连接块11315在X光轴11314上滑动；

作为本技术方案的进一步细化，所述X轴传动机构11313包括X轴同步带131、两个X轴同步轮132，所述X轴同步带131安装在两个X轴同步轮132上，所述X轴驱动电机11312的输出轴与其中一个X轴同步轮132轴心固定连接，所述X轴连接块11315固定于X轴同步带131上以保持同步运动。

优选所述X光轴11314、X轴连接块11315共具有两组，两个所述X光轴11314平行间隔设置在所述第一基座11311上，Y轴底板21一端与其中一个X轴连接块11315固定连接，Y轴底板21另一端与另一个X轴连接块11315固定连接。

上述X轴移动机构1131的工作原理为：X光轴通过驱动电机通电工作,带动X轴同步带在两X轴同步轮之间活动，此为X光轴活动范围。X光轴上两个连接块相连，通过Y轴部份的移动块，带动整个Y轴部份与机械抓手在X光轴上沿X轴方向来回运动，X轴右侧有限位开关可实现X轴原点精准定位，同步带驱动电机尾部带有编码盘，从而可实现X轴在运动区域内实现精准定位。

如图10所示，所述Y轴移动机构1132包括Y轴底板21、Y轴驱动电机22、Y轴传动机构23、Y光轴24、Y轴移动块25、Y轴面板26，Y轴面板26与Y轴底板21配合构成腔体以容纳所述Y轴传动机构23、Y光轴24、Y轴移动块25，所述Y轴底板21固定连接在所述X轴连接块11315上以保持同步运动，所述Y轴驱动电机22、Y轴传动机构23、Y光轴24皆安装在Y轴底板21上，所述Y轴移动块25滑动连接在Y光轴24上,所述Y轴驱动电机22通过所述Y轴传动机构23与Y轴移动块25连接以驱动Y轴移动块25在Y光轴24上滑动,所述机械抓手1133与Y轴移动块25固定连接。

作为本技术方案的进一步细化，所述Y轴传动机构23包括第一丝杆231、第一丝杆螺母232，所述第一丝杆231安装在Y轴底板21上并与所述Y轴驱动电机22的输出轴固定连接，第一丝杆231与所述Y光轴24平行，所述第一丝杆螺母232安装在第一丝杆231上螺旋传动并与所述Y轴移动块25固定连接。

优选的，所述Y光轴24具有两根，两根所述Y光轴24平行设置在第一丝杆231两侧。本实施例中Y轴移动块25穿设于第一丝杆231上。

上述Y轴移动机构1132的工作原理为：Y轴驱动电机通电工作，通过联轴器带动第一丝杆231转动，第一丝杆螺母232与Y轴移动块25联接固定，Y轴丝杆转动，第一丝杆螺母232不转动，带动Y轴移动块25沿两个Y光轴前后移动。同时因Y轴移动块25与两机械手支撑板相连接固定，所以机械抓手部位也同时和Y轴移动块一起沿Y光轴前后移动。

当X轴与Y轴电机都工作时，X轴与Y轴及机械抓手都能随时停在区域内任何一个位置，从而实现快速接杯、接料、接咖啡、加水、搅拌、压盖、出杯等完整流程，Y轴末端有限位开关可实现Y轴在原点的精准定位，Y轴驱动电机带编码盘，可实现Y轴在运动区域内的精准定位。

如图11-图12所示，为本发明的机械抓手1133包括第二基座31，以及设置在第二基座31上的抓手驱动电机32、抓手传动机构和抓手机构，所述第二基座31与Y轴移动块25固定连接；所述第二基座31上设置有抓手罩33，所述抓手驱动电机32、抓手传动机构皆位于该抓手罩33内以保护内部组件，抓手驱动电机32通过电机支架安装于第二基座31以保证电机的稳定。

如图12所示，本技术方案的抓手传动机构包括第二丝杆341、第二丝杆螺母342、滑动块343，所述第二丝杆341与所述抓手驱动电机32的输出轴固定连接，所述第二丝杆螺母342安装在第二丝杆341上螺旋传动，所述滑动块343与第二丝杆螺母342固定连接；当电机驱动时，带动第二丝杆341转动，第二丝杆341与第二丝杆螺母342传动将转动转换为第二丝杆螺母342及滑动块343的直线运动。

在此基础上，第二丝杆341与所述抓手驱动电机32的输出轴之间通过联轴器344固定连接，在电机和第二丝杆341之间起到缓冲作用与过载保护作用。

为了使得滑动块343作直线运动时更加平滑，本技术方案的抓手传动机构还包括导轨345，所述导轨345固定于第二基座31上并与所述滑动块343滑动连接，所述第二丝杆341与导轨345平行设置，以保证运动方向一致。

如图示，本技术方案的抓手机构包括左爪35、右爪36、左连杆37、右连杆38，所述左爪35与右爪36皆为弧形爪状结构并延伸出第二基座31外，弧形爪状结构确保左爪35与右爪36闭合时恰好跟杯子贴紧，而延伸出第二基座31外是为了给杯子留出空间以避免第二基座31阻挡；

上述左爪35与右爪36相对设置在滑动块343的中心延长线两侧，所述左爪35尾端具有第一连接部351且该第一连接部351的末端与第二基座31枢轴连接，所述右爪36尾端具有第二连接部361且该第二连接部361的末端与第二基座31枢轴连接，所述左连杆37固定连接在第一连接部351的前端与滑动块343的左侧之间，所述右连杆38固定连接在第二连接部361的前端与滑动块343的右侧之间。

当前述滑动块343作直线运动时，便可通过连杆推动左爪35与右爪36相对第二基座31转动，实现闭合与张开动作。

作为本技术方案具体实施例的优选，如图12，所述第一连接部351的末端以及第二连接部361的末端皆为套环356，该套环356与固定连接在第二基座31上的旋转轴357枢转连接。当然，第一连接部351的末端以及第二连接部361的末端也可以是旋转轴357，与固定在第二基座31上的套环356配合，只要能实现左爪35与右爪36相对第二基座31转动即可，在此不作唯一限定。

此外，所述抓手机构一侧设置有光栅传感器39以检测左爪35或右爪36的位置。

本技术方案通过上述结构可以实现以下几种动作：

接杯动作：自动售货机机械手闭合时，杯子从上面落下，会卡住抓手边沿，左爪35与右爪36都闭合，使杯子平稳落在抓手上。

握杯动作：张开的左爪35与右爪36水平行进时将位于平台上的杯子环绕，然后利用驱动机构及抓手传动机构将左爪35与右爪36闭合，从而握紧杯子。

放杯动作：自动售货机机械手的左爪35与右爪36打开时，因为下面有托盘会托住杯子底部。杯子会平稳放在托盘上。

此外，抓手上设有限位点，抓手闭合到合适的位置时，抓手碰到限位点，由于限位点的阻碍抓手运动停止，此时系统检测到电流加大，从而切换电源，实现抓手闭合角度的精准定位。抓手打开时同理。

如图13、图14所示，为本技术方案的自动压盖装置，包括控制器、安装板130，以及设置在安装板130上的驱动装置、传动组件、压盖组件，所述控制器与驱动装置电性连接以控制驱动装置的工作，所述传动组件连接在所述驱动装置的输出端与压盖组件之间以用于传递动能，所述压盖组件活动连接安装板130并用于施加压力给放置有杯盖30的杯子20以压紧杯盖30于杯子20。控制器可以直接设置在安装板130上，也可以设置在安装板130以外的位置间接通过导线与驱动装置连接。

本技术方案通过设置控制器、驱动装置、传动组件、压盖组件等组件，压盖组件施加压力给放置有杯盖30的杯子20以压紧杯盖30于杯子20，从而实现自动压盖。

在动力机构选择方面，本技术方案的驱动装置可以选择驱动电机40、气缸或液压油缸。或者其他常规已知的动力装置，仅需提供可往复的推力即可，不做唯一限定。

作为本技术方案的优选实施方案，在本实施例中选择所述驱动装置为驱动电机40，所述传动组件包括传动齿轮50、齿条60，所述驱动电机40的输出轴与传动齿轮50固定连接，所述传动齿轮50与齿条60啮合，所述齿条60与所述压盖组件固定连接。驱动电机40的输出轴带动传动齿轮50同步转动，传动齿轮50带动齿条60及压盖组件下压，即可实现压盖动作。

具体的，本实施例中的所述压盖组件包括压杆70、压盖器80，所述压杆70与齿条60固定连接且所述安装板130开设有容纳压杆70与齿条60穿过的第一通孔1301，所述压杆70与压盖器80固定连接，该压盖器80位于所述安装板130下方。当齿条60与传动齿轮50传动时，带动压杆70、压盖器80下压，压盖器80便可作用于下方的杯盖30和杯子20。

本实施例优选所述压杆70通过其底端与所述压盖器80固定连接。当然，即使压杆70以底端以外的部分与压盖器80连接也可，只要能带动压盖器80下压并能作用于杯盖30。优选压杆70通过其底端与所述压盖器80固定连接能使得结构更为紧凑、简洁。

为了保证压盖组件在下压和上升时候的平稳，本实施例的压盖组件还包括导杆90、直线轴承91、轴承安装座92，所述轴承安装座92固定于安装板130上，且轴承安装座92上开设有轴承孔921、容纳压杆70与齿条60穿过的第二通孔922，所述第二通孔922与所述第一通孔1301位置重合且连通以供压杆70与齿条60穿过，所述直线轴承91装配于轴承孔921内，所述导杆90穿设于直线轴承91且下端与压盖器80固定连接。并且，导杆90设置有三个，位于压杆70与齿条60的周围。导杆90在直线轴承91内随着压杆70同步运动，起到导向定位的作用，以及一定程度上承载压盖器80及压杆70的作用。

在上述方案的基础上，本技术方案的导杆90上端设置有限位挡圈901，用以防止导杆90及压杆70下压过度。

另一方面，为了确保精准压盖，本技术方案的自动压盖装置还包括分别于控制器电性连接的第一位置开关100、第二位置开关140，所述第一位置开关100用于检测压盖组件的下降临界点，所述第二位置开关140用于检测压盖组件的复位点。图中，第一位置开关100、第二位置开关140安装于轴承安装座92上，并与压杆70上的位置检测点配合。当然，第一位置开关100、第二位置开关140也可直接设置在安装板130上。

此外，本发明的自动压盖装置还包括用于放置杯子20及杯盖30的压盖平台120，该压盖平台120位于所述安装板130的下方，便于压盖器80下压时对准杯盖30。

作为本技术方案的进一步优化，所述压盖平台120包括防水底板1201、以及安装在防水底板1201上的排水网1202，万一不慎有饮料散落可透过排水网1202沉积于防水底板1201内，不至于直接洒落地面上。

本发明自动压盖装置的工作过程为：

压盖前，如图2：机械手(或人工)抓取杯子20接完饮料后再去接盖处接杯盖30，接到杯盖30后机械手将杯子20连同杯盖30一起送到排水网1202(压盖平台120)上，等待压盖，此时杯盖30与杯子20处于松动状态，不密封易掉落。

压盖过程中，如图3、图4：机械手将杯子20放入压盖平台120后驱动电机40带动齿轮驱动齿条60工作，从而通过压杆70带动压盖器80工作,压杆70快速下降直到第一位置开关100张开，此时限制电流让压盖器80按设定的速度将杯盖30压紧，因杯盖30掉落在杯子20上有没完全盖正的可能，因此程序上设定第一次压盖后压盖器80向上微动，使杯盖30完全盖在杯子20上，驱动电机40再驱动实现第二次压盖从而降低压盖的故障率。

压盖完成后，完成压盖后驱动电机40驱动齿轮带动齿条60工作，从而通过压杆70带动压盖器80工作,压杆70快速上升直到第二位置开关140张开，驱动电机40停止工作，顾客取走饮料。至此完成一个完成动作。

如图15-图16所示，为本技术方案的柜门，采用一种安全防盗门，包括门主体61，该门主体61上设置有连通门主体61内外的取货窗口108；

本技术方案的主要改进点在于还包括取货门63、安全门64，所述取货门63活动连接在取货窗口108外侧并连接有第一驱动装置以控制取货门63打开或关闭取货窗口108的外侧出口，所述安全门64连接在取货窗口108内侧并连接有第二驱动装置以控制安全门64打开或关闭取货窗口108的内侧出口。

通过在取货窗口10的内外侧分别设置安全门64、取货门63，将售货机的出货动作由安全门64单独控制，而消费者的取货动作由取货门63单独控制，使得安全门64、取货门63可以错开运动，将出货动作与取货动作隔离开来，使得自动售货机未有使用时取货窗口108处于常闭状态，避免人为损坏与扔垃圾，同时取货时安全门64闭合又可防止刮碰伤手。

作为本技术方案优选的实施方式，所述安全门64包括可升降门板41、以及设置在门主体61内的两个相对间隔设置的竖向导轨42，所述可升降门板41安装在两个所述竖向导轨42内，所述第二驱动装置为竖向驱动机构并与所述可升降门板41连接。相比横向转动门，可升降门板41的竖直升降结构能有效节约自动售货机内部空间。

为了使得门板在导轨内运动更加平滑，本技术方案还在可升降门板41两侧设置有滚轮43，所述滚轮43安装在所述竖向导轨42内以滚动连接可升降门板41与导轨42。

在驱动方案上，本技术方案的第二驱动装置包括驱动电机51、同步带传动装置52，所述驱动电机51与同步带传动装置52的主动轮521连接以驱动同步带传动装置52的同步带运动，所述可升降门板41与同步带传动装置52的同步带通过压块53固定连接，使得可升降门板41可随着同步带上下运动完成升降动作。当然，此驱动结构仅作为本技术方案提供的一种优选驱动方案，其他常规的可驱动升降的方案也适用于本技术方案。而第一驱动装置可以直接采用电机，相应的取货门选择水平旋转门直接由电机驱动转动。

作为上述驱动方案的补充，所述同步带传动装置52的从动轮522采用齿轮与同步带内侧设置的齿条啮合，从而防止同步带打滑，减少安全隐患。

为了提高上述机构运转的精确性，本技术方案还做了一下设计，在所述取货门63设置有第一微动开关66以检测其位置，在所述安全门64设置有第二微动开关67以检测其位置，在所述取货窗口108内设置有光栅传感器68以检测商品是否取出。

如果商品为现出的果汁类饮品，本方案还在所述取货窗口108底部设置有排水网69。此外，本方案还在所述取货窗口108内设置有语音提示装置以提示用户尽快取出商品610，避免漏取，以及取货窗口108长时间开启。

本技术方案的出货及取货流程，商品以装咖啡的杯子为例；

初始状态为安全门64、取货门63皆关闭状态。

出货状态：当机械手抓取杯子来到安全门64处，此时安全门64在驱动模块的作用下安全门64上升到最高点碰触微动开关，第二驱动装置停止工作,机械手将杯子送入取货窗口内侧，此时光栅传感器检测到杯子已经进入到取货窗口内侧,机械手放开杯子退出安全门64，安全门64下降碰触到位置开关，驱动模块停止工作，此时安全门64关闭。

取货状态：在安全门64完全关闭以后取货门63开启，购买者可以拿到购买的货物，由于安全门64完全关闭，购买者不能对机器内部重要部件造成损坏，同时机器在运作是也不会对购买者造成伤害，购买者取出商品以后光栅传感器检测到商品已经被取出，取货门63自动关上完成一个工作循环。

以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全自动现磨咖啡机，包括柜体、安装在柜体正面的柜门，以及设置在柜体内的咖啡豆盒、粉料盒、研磨器、萃取器、热水器、储水桶，所述咖啡豆盒与研磨器连接以用于输送咖啡豆至研磨器内将咖啡豆研磨成粉，所述萃取器分别与研磨器和储水桶连接以用于将研磨后的咖啡粉末萃取成咖啡汁，所述热水器与储水桶连接以用于获取冲泡咖啡用的热水水源，以及设置在柜门上的控制面板和取货窗口；其特征在于：

还包括设置在柜体内且受控于控制面板的自动落杯器、搅拌器、自动落盖器、机械手、自动压盖装置；

所述自动落杯器用于接收控制指令后落杯一次，所述自动落盖器用于接收控制指令落盖一次，所述机械手用于完成接杯、接粉料、接咖啡汁与热水、接杯盖、出货的动作，所述搅拌器用于将杯内的粉料、咖啡汁、热水搅拌均匀，所述自动压盖装置用于对咖啡冲泡好的杯子加盖。

2.根据权利要求1所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述自动落杯器与自动落盖器皆包括盒体、料筒、电路控制板，以及设置在盒体内的变速箱组件、同步轮、同步带、多个切分轮；

所述盒体在竖直方向上开设有落料通道，所述料筒用于盛放待下落的杯子/杯盖，该料筒下端与所述盒体的落料通道连通；

所述电路控制板设置在盒体内或盒体外，并与所述变速箱组件电性连接以输出控制指令给变速箱组件；

所述变速箱组件的输出端与同步轮连接以驱动同步轮转动，所述同步轮通过所述同步带与多个切分轮皮带传动；

多个所述切分轮分布于落料通道周围且皆与料筒内最下层杯子/杯盖的边缘部分重合，用于共同支撑待下落的杯子/杯盖，以及转动时与最下层杯子/杯盖的边缘分离并承接上一层杯子/杯盖，进而使最下层杯子/杯盖下落。

3.根据权利要求2所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述切分轮的上端具有一切分环，该切分环在环路上开设有一缺口，所述切分环顶部分为两段：一段为平面、另一段为导入面，所述平面从缺口一侧延伸至导入面一端，该导入面为从平面一端延伸至缺口另一侧并逐渐下降的斜面，所述切分环的底部还有位于所述平面下侧的切分面，该切分面一端与所述缺口相邻并逐渐下降延伸至另一端，所述切分面与所述缺口相邻的一端高于导入面与所述缺口相邻的一端且相差的高度大于杯子/杯盖的边缘部分。

4.根据权利要求1所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述机械手包括X轴移动机构、Y轴移动机构、机械抓手；

所述X轴移动机构包括第一基座、X轴驱动电机、X轴传动机构、X光轴、X轴连接块，所述X轴驱动电机、X轴传动机构、X光轴皆安装在第一基座上，X轴连接块滑动连接在X光轴上，所述X轴驱动电机通过所述X轴传动机构与X轴连接块连接以驱动X轴连接块在X光轴上滑动；

所述Y轴移动机构包括Y轴底板、Y轴驱动电机、Y轴传动机构、Y光轴、Y轴移动块，所述Y轴底板固定连接在所述X轴连接块上以保持同步运动，所述Y轴驱动电机、Y轴传动机构、Y光轴皆安装在Y轴底板上，所述Y轴移动块滑动连接在Y光轴上,所述Y轴驱动电机通过所述Y轴传动机构与Y轴移动块连接以驱动Y轴移动块在Y光轴上滑动,所述机械抓手与Y轴移动块固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述X轴传动机构包括X轴同步带、两个X轴同步轮，所述X轴同步带安装在两个X轴同步轮上，所述X轴驱动电机的输出轴与其中一个X轴同步轮轴心固定连接，所述X轴连接块固定于X轴同步带上以保持同步运动；

所述Y轴传动机构包括第一丝杆、第一丝杆螺母，所述第一丝杆安装在Y轴底板上并与所述Y轴驱动电机的输出轴固定连接，第一丝杆与所述Y光轴平行，所述第一丝杆螺母安装在第一丝杆上螺旋传动并与所述Y轴移动块固定连接。

6.根据权利要求4或5所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述机械抓手包括第二基座，以及设置在第二基座上的抓手驱动电机、抓手传动机构和抓手机构，所述第二基座与Y轴移动块固定连接；

所述抓手传动机构包括第二丝杆、第二丝杆螺母、滑动块，所述第二丝杆与所述抓手驱动电机的输出轴固定连接，所述第二丝杆螺母安装在第二丝杆上螺旋传动，所述滑动块与第二丝杆螺母固定连接；

所述抓手机构包括左爪、右爪、左连杆、右连杆，所述左爪与右爪皆为弧形爪状结构并延伸出第二基座外，且左爪与右爪相对设置在滑动块的中心延长线两侧，所述左爪尾端具有第一连接部且该第一连接部的末端与第二基座枢轴连接，所述右爪尾端具有第二连接部且该第二连接部的末端与第二基座枢轴连接，所述左连杆固定连接在第一连接部的前端与滑动块的左侧之间，所述右连杆固定连接在第二连接部的前端与滑动块的右侧之间。

7.根据权利要求1所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述自动压盖装置包括控制器、安装板，以及设置在安装板上的驱动装置、传动组件、压盖组件，所述控制器与驱动装置电性连接以控制驱动装置的工作，所述传动组件连接在所述驱动装置的输出端与压盖组件之间以用于传递动能，所述压盖组件活动连接安装板并用于施加压力给放置有杯盖的杯子以压紧杯盖于杯子。

8.根据权利要求7所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述驱动装置为驱动电机，所述传动组件包括传动齿轮、齿条，所述驱动电机的输出轴与传动齿轮固定连接，所述传动齿轮与齿条啮合，所述齿条与所述压盖组件固定连接；

所述压盖组件包括压杆、压盖器，所述压杆与齿条固定连接且所述安装板开设有容纳压杆与齿条穿过的第一通孔，所述压杆与压盖器固定连接，该压盖器位于所述安装板下方；

所述压盖组件还包括导杆、直线轴承、轴承安装座，所述轴承安装座固定于安装板上，且轴承安装座上开设有轴承孔、容纳压杆与齿条穿过的第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔位置重合且连通以供压杆与齿条穿过，所述直线轴承装配于轴承孔内，所述导杆穿设于直线轴承且下端与压盖器固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述柜门包括门主体、取货门、安全门，所述取货门活动连接在取货窗口外侧并连接有第一驱动装置以控制取货门打开或关闭取货窗口的外侧出口，所述安全门连接在取货窗口内侧并连接有第二驱动装置以控制安全门打开或关闭取货窗口的内侧出口。

10.根据权利要求9所述的一种全自动现磨咖啡机，其特征在于：所述安全门包括可升降门板、以及设置在门主体内的两个相对间隔设置的竖向导轨，所述可升降门板安装在两个所述竖向导轨内，所述第二驱动装置为竖向驱动机构并与所述可升降门板连接；所述可升降门板两侧设置有滚轮，所述滚轮安装在所述竖向导轨内以滚动连接可升降门板与导轨；所述第二驱动装置包括驱动电机、同步带传动装置，所述驱动电机与同步带传动装置的主动轮连接以驱动同步带传动装置的同步带运动，所述可升降门板与同步带传动装置的同步带通过压块固定连接。