CN110960089A - 一种咖啡胶囊装填系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种咖啡胶囊装填系统及其操作方法，属于饮品加工技术领域。一种咖啡胶囊装填系统，包括姿态转换部件、萃取部件及废弃胶囊下落通道。本发明采用自动装填方式将咖啡胶囊由竖直状态调整为水平状态，然后对咖啡胶囊进行精确定位、萃取及回收。本发明的应用实现了咖啡胶囊的自动装填，替代了以往需要手眼配合完成的装填动作，进行萃取，为胶囊咖啡机实现全自动运行的必要组成部件。

Description

一种咖啡胶囊装填系统及其操作方法

技术领域

本发明属于饮品加工技术领域，特别是一种咖啡胶囊装填系统及其操作方法。

背景技术

胶囊咖啡系统由于核心设备结构简单、可靠性高，饮料胶囊品质恒定、品种多样，特别适合应用于自动贩卖和无人零售领域。但是，现有的胶囊咖啡系统中，胶囊的装载均为手工装填，必须在人眼和手的配合下完成。此种装填方式使得胶囊的装载只能一颗一颗的手工完成，无法批量置于胶囊咖啡机内存储并自动装填近萃取仓，导致胶囊咖啡机无法实现全自动运行，进而制约了胶囊咖啡系统在自动贩卖和无人零售领域的应用。

咖啡胶囊自动装填的准确性直接关系到萃取仓是否能够完全闭合，进而在规定的压力作用下完成咖啡胶囊的萃取。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种咖啡胶囊装填系统及其操作方法，将大量咖啡胶囊由储存时竖直堆叠放置的状态逐一转换成水平姿态，自动装填进入萃取仓，精确控制胶囊的姿态与位置，替代人的手眼配合操作，实现咖啡胶囊在胶囊咖啡机内自动装填、萃取，大幅提高胶囊咖啡机的工作效率，拓展胶囊咖啡系统的应用场景。

为了实现上述目的，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种咖啡胶囊装填系统，其特征在于，包括：

姿态转换部件，其将投加入所述系统的咖啡胶囊由储存时竖直堆叠放置的状态逐一转换成水平状态；

萃取部件，其盛接所述姿态转换部件中掉落的所述咖啡胶囊，所述萃取部件将所述咖啡胶囊密封并萃取咖啡；以及

废弃胶囊下落通道，其盛接由所述萃取部件中掉落的废弃咖啡胶囊。

优选的，所述姿态转换部件包括：

投料仓，其用于沿竖直方向投放底部朝下的所述咖啡胶囊，所述投料仓中间设置表面光滑的投料孔，所述投料孔下端直径为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径；

第一挡板，其在所述咖啡胶囊滑落过程中将所述咖啡胶囊的中心轴线控制在同一个竖直平面内，所述第一挡板对称设置在所述投料孔两侧，并安装在所述投料仓的底面上，所述第一挡板内侧面之间的距离为所述咖啡胶囊顶端边沿直径；以及

滑道，其盛接所述投料仓掉落的所述咖啡胶囊顶端边沿并用作所述咖啡胶囊姿态转换时的滑行轨道，所述滑道表面光滑且固定在所述第一挡板上，所述滑道的顶端部分为单层，中部及末端为双层，所述滑道顶端中心位于所述投料孔中心轴线上，所述滑道的双层部分之间的距离大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述滑道末端为弧形，所述弧形的切线位于竖直方向上，所述咖啡胶囊滑行至所述滑道末端时，所述咖啡胶囊中心轴线位于水平方向上。

优选的，所述萃取部件包括：

胶囊限位支架，其用于限定落入所述萃取部件中的咖啡胶囊的位置，上部为第二挡板，所述第二挡板安装在所述姿态转换部件上，

所述限位支架下部为对称设置的两条限位卡槽，所述限位卡槽空腔的厚度大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述限位卡槽上部形状为直线形状，且所述限位卡槽上部之间的距离为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径，所述限位卡槽下部设置优弧形缺口，且所述优弧的直径为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径，所述限位卡槽末端设置将所述限位卡槽封闭的横梁，且所述横梁之间的距离小于所述咖啡胶囊顶端边沿直径，

所述限位卡槽位于所述姿态转换部件中的滑道下方并与所述滑道衔接，所述咖啡胶囊滑至所述限位卡槽末端时，所述咖啡胶囊受到所述横梁和所述缺口限制而静止，所述咖啡胶囊中心轴线与所述缺口中心轴线重合且位于水平方向上；

萃取仓，其用于密闭所述咖啡胶囊并萃取咖啡，所述萃取仓的中心轴线与所述缺口的中心轴线重合；以及

萃取仓固定支架，其用于固定所述萃取仓，位于所述萃取仓的外围。

优选的，所述萃取仓包括；

套筒，所述套筒的内表面与所述咖啡胶囊的外表面向对应，所述套筒底部安装有第一刺盘，所述套筒底端安装在所述萃取仓固定支架的一侧；以及

套筒盖，所述套筒盖内侧表面安装有第二刺盘，所述套筒盖安装在所述萃取仓固定支架的另一侧；

其中，所述套筒中心轴线与所述套筒盖中心轴线重合，且所述套筒中心轴线方向为水平，所述套筒和所述套筒盖闭合时，所述第一刺盘和所述第二刺盘将所述咖啡胶囊刺破，所述套筒和所述套筒盖脱离距离大于所述咖啡胶囊高度时，所述咖啡胶囊下落并脱离所述萃取仓。

优选的，所述萃取仓固定支架包括：

第一固定板，其用于固定所述萃取仓的套筒盖部分，所述套筒盖安装在所述第一固定板上；

滑块，其用于固定所述萃取仓的套筒部分，所述套筒安装在所述滑块上，所述滑块中心位于所述萃取仓的中心轴线上，所述滑块中心两侧对称设置开孔；

第二固定板，其用于固定步进电机，所述第二固定板外侧面上安装所述步进电机，所述第二固定板与所述第一固定板相对设置，所述第一固定板和所述第二固定板之间的距离大于所述咖啡胶囊的高度；

连接杆，用于连接所述第一固定板和所述第二固定板并且用作所述滑块滑行的轨道，所述连接杆对称设置在所述萃取仓两侧，所述连接杆穿过所述开孔，所述连接杆的一端安装在所述第一固定板上，另一端安装在所述第二固定板上；以及

螺杆，其用于带动所述滑块沿所述连接杆滑行，所述螺杆一端连接所述滑块，另一端穿过所述第二固定板中心与所述步进电机螺纹连接。

本发明采用的第二个技术方案是：提供一种咖啡胶囊装填系统的操作方法，其特征在于，包括：

姿态转换步骤：姿态转换部件将投加入所述系统的咖啡胶囊由储存时竖直堆叠放置状态逐一转换成水平状态；

萃取步骤：萃取部件盛接所述姿态转换部件中掉落的所述咖啡胶囊，并将所述咖啡胶囊密封而萃取咖啡；以及

收集废弃胶囊步骤：废弃胶囊下落通道收集萃取咖啡后掉落的废弃咖啡胶囊。

优选的，所述姿态转换步骤包括：

投放咖啡胶囊，将所述咖啡胶囊底部朝下沿竖直方向投入投料孔中，所述投料孔表面光滑且设置在投料仓中间，所述投料孔下端直径为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径；

盛接咖啡胶囊，所述咖啡胶囊下落脱离所述投料仓，其顶端边沿落至安装在所述投料仓底面上的两个第一挡板之间的滑道上，所述第一挡板对称设置在所述投料孔两侧且所述第一挡板内侧面之间的距离为所述咖啡胶囊顶端边沿直径，所述滑道表面光滑；以及

咖啡胶囊滑行，所述咖啡胶囊由所述滑道的单层顶端滑入双层的中部，直至滑入双层的末端，所述咖啡胶囊的中心轴线由竖直方向转换成水平方向，所述滑道顶端中心位于所述投料孔中心轴线上，所述滑道的双层部分之间的距离大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述滑道末端为的弧形，所述弧形的切线位于竖直方向上。

优选的，所述萃取步骤包括：

限定咖啡胶囊的位置，所述咖啡胶囊由所述姿态转换部件中的滑道滑至与所述滑道衔接的胶囊限位支架上，进而落入所述胶囊限位支架下部的限位卡槽中，通过设置于所述限位卡槽下部的优弧形缺口及末端的横梁将所述咖啡胶囊卡住从而使所述咖啡胶囊中心轴线与所述缺口中心轴线重合在水平方向上，所述限位卡槽为两条且对称设置，所述限位卡槽空腔的厚度大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述限位卡槽上部形状为直线形状，所述限位卡槽上部之间的距离为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径，所述横梁之间的距离小于所述咖啡胶囊外沿直径；以及

萃取咖啡，萃取仓闭合使所述萃取仓的中心轴线与所述缺口中心轴线重合，从而将所述咖啡胶囊密闭并萃取咖啡。

优选的，所述萃取咖啡步骤包括：

闭合萃取仓，所述萃取仓的套筒沿所述萃取仓水平中心轴线向所述萃取仓的套筒盖移动，逐渐使所述咖啡胶囊由底部至顶端全进入所述套筒，所述咖啡胶囊边缘受力变形使所述咖啡胶囊脱离所述限位卡槽的约束，所述套筒将所述咖啡胶囊顶端边沿与所述套筒盖压合，闭合萃取仓；

刺破咖啡胶囊建立水路，安装在所述套筒底部的第一刺盘和所述套筒盖内表面的第二刺盘挤压刺破所述咖啡胶囊并在所述咖啡胶囊内部建立水路，从而萃取咖啡；以及

排出废弃咖啡胶囊，所述套筒与所述套筒盖脱离，所述套筒逐渐远离所述套筒盖，所述套筒与所述套筒盖脱离的距离大于所述咖啡胶囊的高度时，所述咖啡胶囊下落并脱离所述萃取仓。

优选的，所述套筒的移动过程包括：

接近套筒盖，步进电机转动，带动螺杆转动从而推动滑块带动所述套筒向所述套筒盖移动；以及

远离套筒盖，所述步进电机反向转动，带动所述螺杆反转从而拉动所述滑块带动所述套筒远离所述套筒盖；

其中，所述套筒安装在所述滑块上，所述滑块中心位于所述萃取仓的中心轴线上，所述滑块中心两侧对称设置开孔，所述开孔套在连接杆上，所述连接杆的一端安装在第一固定板上，另一端安装在第二固定板上，所述第一固定板上安装所述套筒盖，所述第二固定板与所述第一固定板相对设置，所述第一固定板和所述第二固定板之间的距离大于所述咖啡胶囊的高度，所述第二固定板上固定有所述步进电机，所述步进电机与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆穿过所述第二固定板中心与所述滑块连接。

本发明的有益效果是：本发明的应用实现了咖啡胶囊的自动装填，替代了以往需要手眼配合完成的装填动作，进行萃取，为胶囊咖啡机实现全自动运行的必要组成部件。

附图说明

图1是本发明一种咖啡胶囊装填系统结构示意图；

附图1中各部件的标记如下：101-投料孔、102-投料仓、103-滑道、104-第一挡板、105-萃取仓、106-滑块、107-第一连杆、108-螺杆、109-步进电机、110-第二固定板、111-第二连杆、112-废弃胶囊下落通道、113-第一固定板、114-限位卡槽、115-胶囊限位支架、116-第二挡板；

图2是本发明一种咖啡胶囊装填系统萃取仓部分结构示意图；

附图2中各部件的标记如下：201-第二刺盘、202-套筒盖。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是，本申请权利要求书和说明书中的术语“第一”、“第二”是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明姿态转换的原理为将咖啡胶囊姿态转过的全过程分为初始时咖啡胶囊中心轴线处于竖直方向、滑行过程中咖啡胶囊中心轴线逐渐倾斜、静止时咖啡胶囊中心轴线处于水平方向。本发明将独特的投料结构和滑道结构相结合从而使咖啡胶囊的中心轴线控制在同一个竖直的平面内，在咖啡胶囊的滑行过程中，咖啡胶囊的中心轴线逐渐由竖直方向旋转至水平方向。

本发明的咖啡胶囊装填系统主要包括姿态转换部件、萃取部件及废弃胶囊下落通道。姿态转换部件将投放的咖啡胶囊由储存时的竖直堆叠状态逐一转换成水平状态，实现对胶囊的位置精确定位，提高操作的自动化程度；萃取部件对于萃取仓内的咖啡胶囊进行萃取；废弃胶囊下落通道盛接经过萃取的废弃咖啡胶囊和部分萃取过程中的废水。

图1所示为一种咖啡胶囊装填系统结构，主要包括：投料孔101、投料仓102、滑道103、第一挡板104、萃取仓105、滑块106、第一连杆107、螺杆108、步进电机109、第二固定板110、第二连杆111、废弃胶囊下落通道112、第一固定板113、限位卡槽114、胶囊限位支架115、第二挡板116。

姿态转换部件包括投料孔101、投料仓102、滑道103、第一挡板104。

投料仓102中部设置表面光滑的投料孔101，投料孔101中心轴线位于竖直方向，且投料孔101下端直径为咖啡胶囊的顶端边沿直径。从而保证咖啡胶囊落入投料孔101及脱离投料孔101的状态均为竖直状态。

投料孔101的正下方设置咖啡胶囊滑行的滑道103。投料仓102的下部对称安装与萃取仓105中心轴线平行的两个第一挡板104。两个第一挡板104内侧壁之间的距离为咖啡胶囊顶端边沿直径。两个第一挡板104的内侧壁上分别固定一条滑道103。滑道103的顶端部分为单层，中部及末端为双层。两条滑道103顶端中心位于投料孔101中心轴线上，滑道103的双层部分之间的距离大于咖啡胶囊顶端边沿的厚度。滑道103末端为光滑的弧形，此弧形的切线位于竖直方向上，从而使得咖啡胶囊滑行至滑道末端时，咖啡胶囊中心轴线位于水平方向上。

滑道103的双层部分与第一挡板104的侧壁构成一段滑槽，从而限制咖啡胶囊并防止咖啡胶囊脱离滑道103。当咖啡胶囊落入滑道的瞬间，两个滑道103卡住咖啡胶囊的顶端边沿，然后咖啡胶囊在自身重力的作用下沿滑道103下滑并不断倾斜，最后滑至滑道103末端时，咖啡胶囊的中心轴线位于水平方向上。

萃取部件包括萃取仓105、滑块106、第一连杆107、螺杆108、第二固定板110、第二连杆111、第一固定板113及胶囊限位支架115。胶囊限位支架115由第二挡板116和限位卡槽114构成，二者一体成型。胶囊限位支架115的上部为第二挡板116，第二挡板116安装在姿态转换部件中的投料仓102上。

胶囊限位支架115的下部为对称设置的两条限位卡槽114。限位卡槽114空腔的厚度大于咖啡胶囊顶端边沿的厚度。限位卡槽114上部形状为直线形状，两条限位卡槽114上部之间的距离大于咖啡胶囊的顶端边沿直径。限位卡槽114下部设置优弧形缺口，优弧的直径为咖啡胶囊的顶端边沿直径。限位卡槽114末端设置横梁将限位卡槽114封闭，两道横梁之间的距离小于咖啡胶囊顶端外沿直径，从而阻止咖啡胶囊滑出限位卡槽114。限位卡槽114下部缺口的中心轴线与萃取仓105的中心轴线重合且均在水平方向上。限位卡槽114位于姿态转换部件中的滑道103下方并与滑道103衔接。咖啡胶囊滑至限位卡槽114末端时，受到横梁和缺口限制而静止，咖啡胶囊中心轴线与萃取仓105的中心轴线重合。

萃取仓固定支架包括第一固定板113、第一连接杆107、第二连接杆111、滑块106及第二固定板110。第一连杆107和第二连杆111对称设置在萃取仓105的中心轴线两侧。第一连接杆107一端和第二连接杆111一端分别固定于第一固定板113上；第一连接杆107另一端和第二连接杆111另一端分别固定于第二固定板110上。第一固定板113与第二固定板110之间的距离大于咖啡胶囊的高度从而保证咖啡胶囊可以在萃取仓中保持自然状态。

滑块106中心两侧对称设置两个孔，分别套在第一连接杆107和第二连接杆111上。第一连接杆107和第二连接杆111构成了滑块106滑行的轨道。滑块106与螺杆108连接，螺杆108另一端穿过第二固定板110中心与步进电机109螺纹连接。当步进电机109运行时，可以控制螺杆108转动，从而带动滑块106沿第一连接杆107和第二连接杆111前进或后退。

滑块106的移动控制还可以采用其它的方式，比如用电机齿轮带动曲轴连杆等机构实现滑块106的移动，从而带动套筒与套筒盖的闭合和脱离。

图2所示为一种咖啡胶囊装填系统萃取仓部分结构。萃取仓105包括套筒和套筒盖202，套筒底端安装在滑块106中心位置上，套筒底部安装有第一刺盘。套筒盖202安装在第一固定板113中心位置，套筒盖内侧表面安装有第二刺盘201。套筒可以随着滑块106的前进或后退而前后移动，从而接近或远离套筒盖202。

套筒及套筒盖202的中心轴线重合且此中心轴线方向为水平。当套筒和套筒盖202闭合时，第一刺盘和第二刺盘201对咖啡胶囊进行挤压并刺破咖啡胶囊，同时向咖啡胶囊内注水建立水路从而对咖啡进行萃取；当套筒和套筒盖202脱离距离大于咖啡胶囊高度时，咖啡胶囊在重力作用下脱离萃取仓105并下落。

废弃胶囊下落通道112位于萃取仓105的下边，用于盛接萃取完成后的咖啡胶囊及萃取过程中的废水。

下面结合图1详细表述本发明一种咖啡胶囊装填系统的操作方法：

本发明的操作步骤如下：

选取一颗咖啡胶囊，将咖啡胶囊底部朝下投放入投料仓102中间的投料孔101内。

咖啡胶囊经过投料孔101后，其顶端边沿由滑道中的滑道103承接，咖啡胶囊在自身重力作用下沿滑道103滑落至滑道103末端，同时咖啡胶囊的姿态逐渐倾斜变化直至咖啡胶囊中心轴线位于水平方向，此时咖啡胶囊呈水平状态。

咖啡胶囊由滑道103直接进入胶囊限位支架115，并沿胶囊限位支架115下滑，当咖啡胶囊滑至胶囊限位支架115底端时，受到胶囊限位支架115中限位卡槽114和横梁的阻挡而静止。此时咖啡胶囊的中心轴线与萃取仓105的中心轴线重合。

启动步进电机109，螺杆108在步进电机109的作用下前进，带动滑块106沿第一连接杆107和第二连接杆111向第一固定板113移动，从而带动套筒向套筒盖202移动。

套筒逐渐装入咖啡胶囊并接触胶囊限位支架115。

套筒继续滑动，咖啡胶囊完全进入套筒，胶囊边缘受力形变使胶囊脱离胶囊限位支架115的约束，套筒与套筒盖202闭合，第一刺盘和第二刺盘201对咖啡胶囊进行挤压刺破并向咖啡胶囊内部注水建立水路，对咖啡胶囊进行萃取。

螺杆108在步进电机109的作用下后退，带动滑块106沿第一连接杆107和第二连接杆111远离第一固定板113，从而使套筒脱离套筒盖202，逐渐向第二固定板110滑动。

套筒脱离套筒盖时，胶囊限位支架115复位，并阻挡胶囊边沿，使胶囊无法随套筒运动。

套筒脱离萃取后的咖啡胶囊底部时，套筒对咖啡胶囊的向上支撑作用力消失，咖啡胶囊在重力作用下与第一刺盘脱离，下落至废弃胶囊下落通道112内。

一颗咖啡胶囊的萃取过程结束，对另一颗咖啡胶囊重复上述一颗咖啡胶囊的处理过程。

本发明的有益效果：本发明的应用于自动咖啡机时，将大量咖啡胶囊由储存时竖直堆叠放置的状态逐一转换成水平姿态，自动装填进入萃取仓，精确控制胶囊的姿态与位置，替代人的手眼配合操作，实现咖啡胶囊在胶囊咖啡机内自动装填、萃取，大幅提高胶囊咖啡机的工作效率，拓展胶囊咖啡系统的应用场景。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种咖啡胶囊装填系统，其特征在于，包括：

姿态转换部件，其将投加入所述系统的咖啡胶囊由储存时竖直堆叠放置的状态逐一转换成水平状态；

萃取部件，其盛接所述姿态转换部件中掉落的所述咖啡胶囊，所述萃取部件将所述咖啡胶囊密封并萃取咖啡；以及

废弃胶囊下落通道，其盛接由所述萃取部件中掉落的废弃咖啡胶囊。

2.如权利要求1所述的咖啡胶囊装填系统，其特征在于，所述姿态转换部件包括：

投料仓，其用于沿竖直方向投放底部朝下的所述咖啡胶囊，所述投料仓中间设置表面光滑的投料孔，所述投料孔下端直径为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径；

第一挡板，其在所述咖啡胶囊滑落过程中将所述咖啡胶囊的中心轴线控制在同一个竖直平面内，所述第一挡板对称设置在所述投料孔两侧，并安装在所述投料仓的底面上，所述第一挡板内侧面之间的距离为所述咖啡胶囊顶端边沿直径；以及

滑道，其盛接所述投料仓掉落的所述咖啡胶囊顶端边沿并用作所述咖啡胶囊姿态转换时的滑行轨道，所述滑道表面光滑且固定在所述第一挡板上，所述滑道的顶端部分为单层，中部及末端为双层，所述滑道顶端中心位于所述投料孔中心轴线上，所述滑道的双层部分之间的距离大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述滑道末端为弧形，所述弧形的切线位于竖直方向上，所述咖啡胶囊滑行至所述滑道末端时，所述咖啡胶囊中心轴线位于水平方向上。

3.如权利要求1所述的咖啡胶囊装填系统，其特征在于，所述萃取部件包括：

胶囊限位支架，其用于限定落入所述萃取部件中的咖啡胶囊的位置，上部为第二挡板，所述第二挡板安装在所述姿态转换部件上，

所述限位支架下部为对称设置的两条限位卡槽，所述限位卡槽空腔的厚度大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述限位卡槽上部形状为直线形状，且所述限位卡槽上部之间的距离为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径，所述限位卡槽下部设置优弧形缺口，且所述优弧的直径为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径，所述限位卡槽末端设置将所述限位卡槽封闭的横梁，且所述横梁之间的距离小于所述咖啡胶囊顶端边沿直径，

所述限位卡槽位于所述姿态转换部件中的滑道下方并与所述滑道衔接，所述咖啡胶囊滑至所述限位卡槽末端时，所述咖啡胶囊受到所述横梁和所述缺口限制而静止，所述咖啡胶囊中心轴线与所述缺口中心轴线重合且位于水平方向上；

萃取仓，其用于密闭所述咖啡胶囊并萃取咖啡，所述萃取仓的中心轴线与所述缺口的中心轴线重合；以及

萃取仓固定支架，其用于固定所述萃取仓，位于所述萃取仓的外围。

4.如权利要求3所述的咖啡胶囊装填系统，其特征在于，所述萃取仓包括；

套筒，所述套筒的内表面与所述咖啡胶囊的外表面向对应，所述套筒底部安装有第一刺盘，所述套筒底端安装在所述萃取仓固定支架的一侧；以及

套筒盖，所述套筒盖内侧表面安装有第二刺盘，所述套筒盖安装在所述萃取仓固定支架的另一侧；

其中，所述套筒中心轴线与所述套筒盖中心轴线重合，且所述套筒中心轴线方向为水平，所述套筒和所述套筒盖闭合时，所述第一刺盘和所述第二刺盘将所述咖啡胶囊刺破，所述套筒和所述套筒盖脱离距离大于所述咖啡胶囊高度时，所述咖啡胶囊下落并脱离所述萃取仓。

5.如权利要求3所述的咖啡胶囊装填系统，其特征在于，所述萃取仓固定支架包括：

第一固定板，其用于固定所述萃取仓的套筒盖部分，所述套筒盖安装在所述第一固定板上；

滑块，其用于固定所述萃取仓的套筒部分，所述套筒安装在所述滑块上，所述滑块中心位于所述萃取仓的中心轴线上，所述滑块中心两侧对称设置开孔；

第二固定板，其用于固定步进电机，所述第二固定板外侧面上安装所述步进电机，所述第二固定板与所述第一固定板相对设置，所述第一固定板和所述第二固定板之间的距离大于所述咖啡胶囊的高度；

连接杆，用于连接所述第一固定板和所述第二固定板并且用作所述滑块滑行的轨道，所述连接杆对称设置在所述萃取仓两侧，所述连接杆穿过所述开孔，所述连接杆的一端安装在所述第一固定板上，另一端安装在所述第二固定板上；以及

螺杆，其用于带动所述滑块沿所述连接杆滑行，所述螺杆一端连接所述滑块，另一端穿过所述第二固定板中心与所述步进电机螺纹连接。

6.一种咖啡胶囊装填系统的操作方法，其特征在于，包括：

姿态转换步骤：姿态转换部件将投加入所述系统的咖啡胶囊由储存时竖直堆叠放置状态逐一转换成水平状态；

萃取步骤：萃取部件盛接所述姿态转换部件中掉落的所述咖啡胶囊，并将所述咖啡胶囊密封而萃取咖啡；以及

收集废弃胶囊步骤：废弃胶囊下落通道收集萃取咖啡后掉落的废弃咖啡胶囊。

7.如权利要求6所述的咖啡胶囊装填系统的操作方法，其特征在于，所述姿态转换步骤包括：

投放咖啡胶囊，将所述咖啡胶囊底部朝下沿竖直方向投入投料孔中，所述投料孔表面光滑且设置在投料仓中间，所述投料孔下端直径为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径；

盛接咖啡胶囊，所述咖啡胶囊下落脱离所述投料仓，其顶端边沿落至安装在所述投料仓底面上的两个第一挡板之间的滑道上，所述第一挡板对称设置在所述投料孔两侧且所述第一挡板内侧面之间的距离为所述咖啡胶囊顶端边沿直径，所述滑道表面光滑；以及

咖啡胶囊滑行，所述咖啡胶囊由所述滑道的单层顶端滑入双层的中部，直至滑入双层的末端，所述咖啡胶囊的中心轴线由竖直方向转换成水平方向，所述滑道顶端中心位于所述投料孔中心轴线上，所述滑道的双层部分之间的距离大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述滑道末端为的弧形，所述弧形的切线位于竖直方向上。

8.如权利要求6所述的咖啡胶囊装填系统的操作方法，其特征在于，所述萃取步骤包括：

限定咖啡胶囊的位置，所述咖啡胶囊由所述姿态转换部件中的滑道滑至与所述滑道衔接的胶囊限位支架上，进而落入所述胶囊限位支架下部的限位卡槽中，通过设置于所述限位卡槽下部的优弧形缺口及末端的横梁将所述咖啡胶囊卡住从而使所述咖啡胶囊中心轴线与所述缺口中心轴线重合在水平方向上，所述限位卡槽为两条且对称设置，所述限位卡槽空腔的厚度大于所述咖啡胶囊顶端边沿的厚度，所述限位卡槽上部形状为直线形状，所述限位卡槽上部之间的距离为所述咖啡胶囊的顶端边沿直径，所述横梁之间的距离小于所述咖啡胶囊外沿直径；以及

萃取咖啡，萃取仓闭合使所述萃取仓的中心轴线与所述缺口中心轴线重合，从而将所述咖啡胶囊密闭并萃取咖啡。

9.如权利要求8所述的咖啡胶囊装填系统的操作方法，其特征在于，所述萃取咖啡步骤包括：

闭合萃取仓，所述萃取仓的套筒沿所述萃取仓水平中心轴线向所述萃取仓的套筒盖移动，逐渐使所述咖啡胶囊由底部至顶端全进入所述套筒，所述咖啡胶囊边缘受力变形使所述咖啡胶囊脱离所述限位卡槽的约束，所述套筒将所述咖啡胶囊顶端边沿与所述套筒盖压合，闭合萃取仓；

刺破咖啡胶囊建立水路，安装在所述套筒底部的第一刺盘和所述套筒盖内表面的第二刺盘挤压刺破所述咖啡胶囊并在所述咖啡胶囊内部建立水路，从而萃取咖啡；以及

排出废弃咖啡胶囊，所述套筒与所述套筒盖脱离，所述套筒逐渐远离所述套筒盖，所述套筒与所述套筒盖脱离的距离大于所述咖啡胶囊的高度时，所述咖啡胶囊下落并脱离所述萃取仓。

10.如权利要求9所述的咖啡胶囊装填系统的操作方法，其特征在于，所述套筒的移动过程包括：

接近套筒盖，步进电机转动，带动螺杆转动从而推动滑块带动所述套筒向所述套筒盖移动；以及

远离套筒盖，所述步进电机反向转动，带动所述螺杆反转从而拉动所述滑块带动所述套筒远离所述套筒盖；

其中，所述套筒安装在所述滑块上，所述滑块中心位于所述萃取仓的中心轴线上，所述滑块中心两侧对称设置开孔，所述开孔套在连接杆上，所述连接杆的一端安装在第一固定板上，另一端安装在第二固定板上，所述第一固定板上安装所述套筒盖，所述第二固定板与所述第一固定板相对设置，所述第一固定板和所述第二固定板之间的距离大于所述咖啡胶囊的高度，所述第二固定板上固定有所述步进电机，所述步进电机与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆穿过所述第二固定板中心与所述滑块连接。

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