CN110623545A - 胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，包括胶囊储存机构、胶囊导向机构以及胶囊取出机构，胶囊储存机构可以存储若干个咖啡胶囊，胶囊导向机构用于将由胶囊储存机构中落出的咖啡胶囊导入至胶囊取出机构，胶囊取出机构则用于将接收到的咖啡胶囊导向预定工位，以等待在后续动作中将胶囊送至相应位置，以便刺针将胶囊刺透，以及同时利用高压热水将胶囊中的咖啡粉冲泡成咖啡液。本装置兼具胶囊存储及取出的功能，胶囊可以自动由胶囊储存机构导出，无需再人为取胶囊，因此该装置适合于应用到移动式胶囊咖啡机上，同时由于免去了取胶囊的步骤，因此能为用户带来便利，提供更好的服务体验。

Description

胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置

技术领域

本发明涉及咖啡机领域，尤其涉及胶囊咖啡机领域。

背景技术

所谓的胶囊咖啡机(下文或简称为咖啡机)，是厂商预先将咖啡粉装入一个形状类似果冻的塑料胶囊内，然后充入氮气以保鲜，当需要喝咖啡时，将胶囊放入咖啡机内，利用咖啡机简单、方便、快速的冲泡出咖啡。其使用流程大致如下：先打开咖啡机胶囊入口的盖子，将胶囊放入咖啡机中，盖上盖子，按下开关开始冲泡咖啡，在冲泡的过程中，胶囊的外部先会被刺针穿透，之后加热后的热水会在一定压力下快速进入胶囊之中，并通过胶囊内部的滤网将咖啡粉萃取后流入下方的咖啡杯中，由此完成咖啡的冲泡。冲泡完一次咖啡后，若还想再次冲泡，则可以打开盖子，重新放入一枚胶囊后再次启动冲泡步骤即可。

虽然目前的胶囊咖啡机受到了广大用户的普遍欢迎，也给用户带来了较好的使用体验。但是申请人作为一家专注于智能服务机器人的公司，考虑到若能将咖啡机与机器人技术、移动互联网技术相结合，使咖啡机“动起来”，能够在人群密集的环境中自主移动，游走贩卖，同时实现扫码下单、扫码支付，且还能自主完成取胶囊-放胶囊-萃取咖啡的整个过程(无需人为操作)，则必定会从体验上给用户带来质的改变，并且这样的结合还可以吸引到更多地顾客，给商家带丰厚利润。

基于此，申请人欲设计一种集合胶囊存储以及自主取胶囊-放胶囊-萃取咖啡于一体的移动式胶囊咖啡机，而为了实现该胶囊咖啡机的胶囊存储及取胶囊的功能，遂申请了本专利。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种兼具胶囊存储及取出的装置，以使胶囊咖啡机具有存储胶囊以及自动取出胶囊的功能，无需再人为取胶囊。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其包括胶囊储存机构、胶囊导向机构以及胶囊取出机构；

所述的胶囊储存机构包括多个用于存放咖啡胶囊的储存槽，各储存槽排列成一排或两排及两排以上，且各储存槽的底部均设置有出口，在各储存槽出口的附近均配置有用于控制储存槽中的咖啡胶囊使其能够由出口逐个落下的释放机构；

所述的胶囊导向机构布置于所述胶囊储存机构的下方，用于将由储存槽出口落下的咖啡胶囊导入至所述的胶囊取出机构；

所述的胶囊取出机构包括胶囊容纳槽和移动机构；所述的胶囊容纳槽用于接取由所述胶囊导向机构导出的咖啡胶囊，所述的移动机构通过驱使胶囊容纳槽的移动将接取到的咖啡胶囊移动至预定工位。

上述技术方案的工作流程是：释放机构将一枚咖啡胶囊释放下来之后，咖啡胶囊会经由胶囊导向机构周转到胶囊取出机构，胶囊取出机构再将该枚咖啡胶囊送至预定工位，如送至提升点，然后由后续的提升机构将该枚咖啡胶囊提升并安放到特定位置，等待刺针刺透以及高压热水的冲泡。

进一步的，所述的储存槽仅能单列排布咖啡胶囊；

所述的释放机构包括连杆机构和电磁铁；所述的连杆机构附着于储存槽的外壁上，连杆机构配置有一遮板，该遮板在该连杆机构的带动下能遮挡或避开储存槽的出口；所述的电磁铁用于控制连杆机构进行动作，以带动遮板遮挡或避开所述的出口。

将胶囊咖啡设计为单列排布，其目的是为了更利于实现咖啡胶囊的逐个释放，以避免出现咖啡胶囊被卡住或者释放了两枚或多枚的情况。释放时，电磁铁通电后吸附连杆机构，使连杆机构动作，进而带动遮板由遮挡出口的状态转换为避开出口的状态，从而实现咖啡胶囊的下落，且落下一枚咖啡胶囊后，电磁铁断电，连杆机构复原，带动遮板再次遮挡住出口。

进一步的，各所述的储存槽按阵列方式排列成两排或两排以上。

进一步的，所述的胶囊导向机构包括两组或两组以上的斜槽，每组斜槽对应其中一排储存槽布置且能覆盖到该排储存槽下方的所有出口，斜槽的最低点衔接于所述胶囊取出机构的侧旁。

即，当同一排的任意一个储存槽落下咖啡胶囊时，咖啡胶囊会通过下方的斜槽滚动到后续的胶囊取出机构。

进一步的，所述的移动机构包括两个同步带轮、一个电机以及一条同步带；两个所述的同步带轮间隔布置，所述电机的输出轴与其中一同步带轮相连，所述的同步带套于两个同步带轮之间，同步带的延伸方向与所述斜槽的延伸方向在空间上相互垂直，且各斜槽的最低点均衔接于该同步带侧旁的上方；

所述的胶囊容纳槽固定于所述同步带的上方，胶囊容纳槽的侧旁开口且该开口与斜槽最低点的高度相对应。

即，咖啡胶囊由斜槽滚下后，会进入到胶囊容纳槽中，之后，电机工作，通过同步带轮带动同步带移动，同步带的移动则会带动胶囊容纳槽移动，使咖啡胶囊被送至预定工位。

进一步的，所述的胶囊容纳槽包括位于底部的支撑部分和位于两侧及背侧的挡板；其中，所述支撑部分固定于所述同步带的上方。

所述支撑部分的形状结构可依据咖啡胶囊的外轮廓进行设计，以使支撑部分能与咖啡胶囊的外壁相贴合，更好的支撑咖啡胶囊，避免其倾倒而影响到后续对咖啡胶囊的运送。所述的挡板主要起到对咖啡胶囊的限位，以将其框定在胶囊容纳槽之中。

进一步的，所述的胶囊取出机构还包括用于给胶囊容纳槽的移动进行导向的导轨，该导轨布置于两个所述的同步带轮之间且位于胶囊容纳槽支撑部分的下方，导轨的延伸方向与同步带的延伸方向一致，且所述的支撑部分骑于该导轨之上。

进一步的，在各斜槽最低点的附近以及所述的预定工位附近均配设有用于对胶囊容纳槽的停留位置进行定位的感应器件。

所述的感应器件可以采用常用的传感器，如光电传感器等。感应器件可固定于胶囊取出机构上，也可固定于附近的钣金上。感应器件主要用于控制胶囊容纳槽的停留点，使其停留在与斜槽最低点相对应的位置或者停留在预定工位，以便接收咖啡胶囊或者将咖啡胶囊传递给后续的相应机构。

进一步的，还包括框架；所述的胶囊储存机构、胶囊导向机构以及胶囊取出机构均固定于该框架上，且该框架对应所述斜槽的最低点开设有相应的开口，以供咖啡胶囊从中穿过。

本发明的有益效果是：本装置兼具胶囊存储及取出的功能，胶囊可以自动由胶囊储存机构导出，无需再人为取胶囊，因此该装置适合于应用到移动式胶囊咖啡机上，同时由于免去了取胶囊的步骤，因此能为用户带来便利，提供更好的服务体验。

附图说明

图1是本发明一优选实施例的立体结构图；

图2是图1的侧视剖面图；

图3是图1中下部分的正向视图；

图4是图1顶部的俯视图；

图5示出了图1中储存槽及相应的释放机构的配合关系；

图6在图5的基础上示出了储存槽及相应释放机构的具体结构；

图7是图1中胶囊取出机构的具体结构图；

图8是图7背侧的视图；

附图标记：40-胶囊储存机构，401-储存槽，4011-出口，402-释放机构，4021-连杆机构，4022-电磁铁，4023-弹簧，40211-遮板，40212-转动块A，40213-转动块B，40214-连杆，40215-限位轴，40216-挡板；

41-胶囊导向机构，411-斜槽，4111-高斜槽，4112-低斜槽；

42-胶囊取出机构，421-胶囊容纳槽，422-移动机构，423-导轨，424-感应器件，4211-支撑部分，4212-挡板，4221-同步带轮，4222-电机，4223-同步带；

43-框架，431-开口；

a-咖啡胶囊。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细介绍，但本发明的实施方式不限于此。

本发明提供了一种胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其包括胶囊储存机构40、胶囊导向机构41以及胶囊取出机构42。

其中，胶囊储存机构40可以存储若干个咖啡胶囊a，胶囊导向机构41用于将由胶囊储存机构40中落出的咖啡胶囊a导入至胶囊取出机构42，胶囊取出机构42则用于将接收到的咖啡胶囊a导向预定工位，以等待在后续动作中将胶囊送至相应位置，以便刺针将胶囊刺透，以及同时利用高压热水将胶囊中的咖啡粉冲泡成咖啡液。

以下列举了一种较优的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置的具体结构，详见下述实施例。

实施例：

参见图1-图8所示。

所述的胶囊储存机构40包括多个用于存放咖啡胶囊a的储存槽401，各储存槽401排列成一排或两排及两排以上，且各储存槽401的底部均设置有出口4011，在各储存槽401出口4011的附近均配置有用于控制储存槽401中的咖啡胶囊a使其能够由出口4011逐个落下的释放机构402。

所述的胶囊导向机构41布置于所述胶囊储存机构40的下方，用于将由储存槽401出口4011落下的咖啡胶囊a导入至所述的胶囊取出机构42。

所述的胶囊取出机构42包括胶囊容纳槽421和移动机构422；所述的胶囊容纳槽421用于接取由所述胶囊导向机构41导出的咖啡胶囊a，所述的移动机构422通过驱使胶囊容纳槽421的移动将接取到的咖啡胶囊a移动至预定工位。

其中，所述的储存槽401仅能单列排布咖啡胶囊a，以便咖啡胶囊a能逐个被释放下来。设计时，储存槽401可以根据咖啡胶囊a的外形设计相匹配的轮廓约束，以保证咖啡胶囊a在储存槽401里始终是单列竖直排布的。

参见图5和图6所示，所述的释放机构402包括连杆机构4021和电磁铁4022；所述的连杆机构4021附着于储存槽401的外壁上，连杆机构4021配置有一遮板40211，该遮板40211在该连杆机构4021的带动下能遮挡或避开储存槽401的出口4011；所述的电磁铁4022用于控制连杆机构4021进行动作，以带动遮板40211遮挡或避开所述的出口4011。参见图6所示，图中示出了释放机构402的一种具体结构，在电磁铁4022的底部连接有一个连杆机构4021，连杆机构4021包括遮板40211、转动块A 40212、转动块B 40213以及连杆40214；其中，遮板40211与转动块A 40212铰接，转动块A 40212为弯折状，转动块B 40213与电磁铁4022相连，能随电磁铁4022的移动而转动，且转动块40211上设置有一个限位轴40215，连杆40214则与遮板40211的中部铰接，以配合限制遮板40211仅能沿水平方向移动；当通电后，电磁铁4022竖直移动时，会带动转动块B 40213绕轴转动，而转动块B 40213的转动又会通过限位轴40215顶推转动块A 40212的弯折处而使其绕轴转动，最终转动块A 40212的转动会带动遮板40211直线移动，进而使遮板40211避开或遮挡出口4011，从而实现胶囊的掉落或阻挡其掉落；在图6所列举的释放机构402的结构中，在转动块B 40213上方的电磁铁4022外围还设置有一圈弹簧4023，用于控制连杆机构4021自动回位，即当电磁铁4022断电时，弹簧4023会驱使电磁铁4022下移，以使遮板40211伸出，遮挡住出口4011，避免胶囊落下(即图6所示的状态)；另外，在电磁铁4022的上部也可连接一个相似的连杆机构4021，用于控制挡板40216伸出或缩回，所述的挡板40216处于最下方的两个胶囊之间，其作用与遮板40211类似，也是用于阻挡胶囊的下落；该挡板40216的伸缩状态与遮板40211相反，即当遮板40211伸出时，挡板40216缩回，当遮板40211缩回时，挡板40216伸出；也就是说，当要释放一个胶囊时，遮板40211缩回，挡板40216伸出，以限定仅能落下一个胶囊，落下后，遮板40211伸出，挡板40216缩回，以使上方的胶囊下沉一格，等待下一次释放。

参见图1所示，各所述的储存槽401按阵列方式排列成两排或两排以上。

相应的，参见图2所示，所述的胶囊导向机构41包括两组或两组以上的斜槽411，每组斜槽411对应其中一排储存槽401布置且能覆盖到该排储存槽401下方的所有出口4011，斜槽411的最低点衔接于所述胶囊取出机构42的侧旁。由此，当同一排的任意一个储存槽401落下咖啡胶囊a时，咖啡胶囊a会通过下方的斜槽411滚动到后续的胶囊取出机构42。其中，参见图3所示，每组斜槽411由高低两段组成，分别为布置的相对较高的高斜槽4111和相对较低的低斜槽4112，高斜槽4111和第斜槽4112形成梯度，能与咖啡胶囊a外轮廓的梯度相匹配，以确保咖啡胶囊a能平稳的滚下。

参见图1、图7以及图8所示，所述的移动机构422包括两个同步带轮4221、一个电机4222以及一条同步带4223；两个所述的同步带轮4221间隔布置，所述电机4222的输出轴与其中一同步带轮4221相连，所述的同步带4223套于两个同步带轮4221之间，同步带4223的延伸方向与所述斜槽411的延伸方向在空间上相互垂直，且各斜槽411的最低点均衔接于该同步带4223侧旁的上方；所述的胶囊容纳槽421固定于所述同步带4223的上方，胶囊容纳槽421的侧旁开口且该开口与斜槽411最低点的高度相对应。

由此，当咖啡胶囊a由斜槽411滚下后，会进入到胶囊容纳槽421中，之后，电机4222工作，通过同步带轮4221带动同步带4223移动，同步带4223的移动则会带动胶囊容纳槽421移动，使咖啡胶囊a被送至预定工位。

参见图7和图8所示，所述的胶囊容纳槽421包括位于底部的支撑部分4211和位于两侧及背侧的挡板4212；其中，所述支撑部分4211固定于所述同步带4223的上方。其中，所述支撑部分4211的形状结构可依据咖啡胶囊a的外轮廓进行设计，以使支撑部分4211能与咖啡胶囊a的外壁相贴合，更好的支撑咖啡胶囊a，避免其倾倒而影响到后续对咖啡胶囊a的运送，所述的挡板4212主要起到对咖啡胶囊a的限位，以将其框定在胶囊容纳槽421之中。其中，位于两侧的挡板4212可设计具有有一定角度且向外的翻边，以防止胶囊容纳槽421停下时精度不够准确而影响到咖啡胶囊a进入胶囊容纳槽421，以及避免后续的提升过程中提升爪与挡板4212发生碰撞。

参见图7所示，所述的胶囊取出机构42还包括用于给胶囊容纳槽421的移动进行导向的导轨423，该导轨423布置于两个所述的同步带轮4221之间且位于胶囊容纳槽421支撑部分4211的下方，导轨423的延伸方向与同步带4221的延伸方向一致，且所述的支撑部分4211骑于该导轨423之上。

参见图1、图3以及图8所示，在各斜槽411最低点的附近以及所述的预定工位附近均配设有用于对胶囊容纳槽421的停留位置进行定位的感应器件424。其中，所述的感应器件424可以采用常用的传感器，如光电传感器等。感应器件424固定于胶囊取出机构42上。感应器件主要用于控制胶囊容纳槽421的停留点，使其停留在与斜槽411最低点相对应的位置或者停留在预定工位，以便接收咖啡胶囊a或者将咖啡胶囊a传递后续的相应机构。

参见图1所示，本装置还包括框架43；所述的胶囊储存机构414、胶囊导向机构2以及胶囊取出机构43均固定于该框架43上，且该框架43对应所述斜槽411的最低点开设有相应的开口431，以供咖啡胶囊a从中穿过。

在本装置中，各储存槽401内可以放置不同口味的咖啡胶囊a，如图1中，有三排五列共计十五个储存槽401，每个储存槽401内可放入同一种口味的咖啡胶囊a，从而最多可以放入存储十五钟口味的储存槽401。使用时，根据用户所选的咖啡的口味而确定是哪一个储存槽401出货，之后相应的释放机构402工作，将一枚相应的咖啡胶囊a释放下来，释放后的咖啡胶囊a会经由斜槽411周转到已预先停留在该斜槽411末端的胶囊容纳槽421中，之后，电机4222工作，利用同步带4223将该咖啡胶囊a送至预定工位，如送至提升点，然后由后续的提升机构将再该枚咖啡胶囊a提升并安放到特定位置，等待刺针刺透以及高压热水的冲泡。

可见，本装置兼具胶囊存储及取出的功能，胶囊可以自动由胶囊储存机构导出，无需再人为取胶囊，因此该装置适合于应用到移动式胶囊咖啡机上，同时由于免去了取胶囊的步骤，因此能为用户带来便利，提供更好的服务体验。

在本发明的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，包括胶囊储存机构(40)、胶囊导向机构(41)以及胶囊取出机构(42)；

所述的胶囊储存机构(40)包括多个用于存放咖啡胶囊(a)的储存槽(401)，各储存槽(401)排列成一排或两排及两排以上，且各储存槽(401)的底部均设置有出口(4011)，在各储存槽(401)出口(4011)的附近均配置有用于控制储存槽(401)中的咖啡胶囊(a)使其能够由出口(4011)逐个落下的释放机构(402)；

所述的胶囊导向机构(41)布置于所述胶囊储存机构(40)的下方，用于将由储存槽(401)出口(4011)落下的咖啡胶囊(a)导入至所述的胶囊取出机构(42)；

所述的胶囊取出机构(42)包括胶囊容纳槽(421)和移动机构(422)；所述的胶囊容纳槽(421)用于接取由所述胶囊导向机构(41)导出的咖啡胶囊(a)，所述的移动机构(422)通过驱使胶囊容纳槽(421)的移动将接取到的咖啡胶囊(a)移动至预定工位。

2.根据权利要求1所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，所述的储存槽(401)仅能单列排布咖啡胶囊(a)；

所述的释放机构(402)包括连杆机构(4021)和电磁铁(4022)；所述的连杆机构(4021)附着于储存槽(401)的外壁上，连杆机构(4021)配置有一遮板(40211)，该遮板(40211)在该连杆机构(4021)的带动下能遮挡或避开储存槽(401)的出口(4011)；所述的电磁铁(4022)用于控制连杆机构(4021)进行动作，以带动遮板(40211)遮挡或避开所述的出口(4011)。

3.根据权利要求1或2所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，各所述的储存槽(401)按阵列方式排列成两排或两排以上。

4.根据权利要求3所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，所述的胶囊导向机构(41)包括两组或两组以上的斜槽(411)，每组斜槽(411)对应其中一排储存槽(401)布置且能覆盖到该排储存槽(401)下方的所有出口(4011)，斜槽(411)的最低点衔接于所述胶囊取出机构(42)的侧旁。

5.根据权利要求4所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，所述的移动机构(422)包括两个同步带轮(4221)、一个电机(4222)以及一条同步带(4223)；两个所述的同步带轮(4221)间隔布置，所述电机(4222)的输出轴与其中一同步带轮(4221)相连，所述的同步带(4223)套于两个同步带轮(4221)之间，同步带(4223)的延伸方向与所述斜槽(411)的延伸方向在空间上相互垂直，且各斜槽(411)的最低点均衔接于该同步带(4223)侧旁的上方；

所述的胶囊容纳槽(421)固定于所述同步带(4223)的上方，胶囊容纳槽(421)的侧旁开口且该开口与斜槽(411)最低点的高度相对应。

6.根据权利要求5所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，所述的胶囊容纳槽(421)包括位于底部的支撑部分(4211)和位于两侧及背侧的挡板(4212)；其中，所述支撑部分(4211)固定于所述同步带(4223)的上方。

7.根据权利要求6所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，所述的胶囊取出机构(42)还包括用于给胶囊容纳槽(421)的移动进行导向的导轨(423)，该导轨(423)布置于两个所述的同步带轮(4221)之间且位于胶囊容纳槽(421)支撑部分(4211)的下方，导轨(423)的延伸方向与同步带(4221)的延伸方向一致，且所述的支撑部分(4211)骑于该导轨(423)之上。

8.根据权利要求7所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，在各斜槽(411)最低点的附近以及所述的预定工位附近均配设有用于对胶囊容纳槽(421)的停留位置进行定位的感应器件(424)。

9.根据权利要求4-8中任意一项所述的胶囊咖啡机用胶囊存储及取出装置，其特征在于，还包括框架(43)；所述的胶囊储存机构(414)、胶囊导向机构(2)以及胶囊取出机构(43)均固定于该框架(43)上，且该框架(43)对应所述斜槽(411)的最低点开设有相应的开口(431)，以供咖啡胶囊(a)从中穿过。