CN111419086B - L型泡茶机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种L型泡茶机，它包括带漏水孔的茶隔、装茶叶的茶斗、用于将茶叶从茶斗放入茶隔的机械手臂、开口向上且装有热水的浸泡腔室和收纳废茶叶的废料箱；浸泡腔室开口处设有自动掀开式顶盖组件；浸泡腔室上方设有L型驱动机构，L型驱动机构包括联动销、带横向滑槽的固定板、滑动配合在横向滑槽内的滑动板和驱使滑动板横向运动的主驱动机构；固定板上设有横通孔和竖通孔，横通孔后端与竖通孔上端连通以构成L型通孔，滑动板上设有从前往后上翘的斜通孔，联动销同时贯通L型通孔和斜通孔且联动销与茶隔固定。该泡茶机能自动完成茶叶添加、茶水冲泡和废茶叶取出的过程。

Description

L型泡茶机

技术领域

本发明涉及自动泡茶机械设备技术领域，具体讲是一种L型泡茶机。

背景技术

现有技术的泡茶过程往往是人工全手动操作，工序繁多，需要向茶杯中放置茶叶，再倒入热水冲泡，喝完茶后再将茶叶从茶杯倒掉；上述纯手动操作效率较低，速度慢，一人一次性只能冲泡一杯或几杯，根本无法批量倒茶，而餐厅、茶楼等客流量大的营业场合，往往每天需要冲泡大量的茶水，导致人力成本高、负担重，现有的纯手动式人工冲泡显然难以满足上述场合的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能自动完成茶叶添加、茶水冲泡和废茶叶取出的过程，速度快、效率高的L型泡茶机。

本发明的一种技术解决方案是，提供一种L型泡茶机，它包括带漏水孔的茶隔、装茶叶的茶斗、用于将茶叶从茶斗放入茶隔的机械手臂、开口向上且装有热水的浸泡腔室和收纳废茶叶的废料箱；

浸泡腔室开口处设有自动掀开式顶盖组件；

浸泡腔室上方设有L型驱动机构，L型驱动机构包括联动销、带横向滑槽的固定板、滑动配合在横向滑槽内的滑动板和驱使滑动板横向运动的主驱动机构；固定板上设有横通孔和竖通孔，横通孔后端与竖通孔上端连通以构成L型通孔，滑动板上设有从前往后上翘的斜通孔，联动销同时贯通L型通孔和斜通孔且联动销与茶隔固定；

当联动销位于竖通孔下端时，茶隔浸泡在浸泡腔室内；当联动销位于L型通孔拐角时，茶隔脱离浸泡腔室上升至接茶叶工位；当联动销位于横通孔前端时，茶隔从接茶叶工位横移至废料箱上方，茶隔底部设有自动卸料活门。

采用以上结构的L型泡茶机与现有技术相比，具有以下优点。

以下为L型泡茶机的工作过程。

先分析L型驱动机构的动作原理，当主驱动机构完全收缩使滑动板位于横向滑槽也就是固定板最前端时，联动销同时位于斜通孔上端和横通孔前端，此时，茶隔位于废料箱上方的排渣工位；主驱动机构将滑动板横推一段距离后，联动销沿横通孔横移到达L型通孔拐角，且上述横推过程中联动销始终保持在斜通孔上端，这样，茶隔仅横向移动而不发生升降，即茶隔横移至浸泡腔室上方也就是接茶工位；主驱动机构继续横推滑动板，联动销被竖通孔约束不再横移，但被斜通孔下压使得茶隔不断下降，最终，联动销到达竖通孔的底端同时也是斜通孔的底端，茶隔也从浸泡腔室上方下降到浸泡腔室内部，即到达浸泡工位；而主驱动机构反向动作时，茶隔也反之从浸泡工位上升到接茶工位再横移到排渣工位；换句话说，L型驱动机构就是通过主驱动机构横移滑动板实现上述三个工位的自动切换的。

再分析该泡茶机的整体工序，初始状态下，茶隔位于接茶工位，茶叶堆积在茶斗内，由机械手臂从茶斗自动抓取茶叶并送至茶隔中；接着主驱动机构动作，使茶隔下降至浸泡腔室的热水中，浸泡形成茶水，而茶隔下降时，浸泡腔室开口处的自动掀开式顶盖组件也会同步动作，打开顶盖，供茶隔通过，而浸泡过程中，自动掀开式顶盖组件则封闭住浸泡腔室以保温从而确保茶水口感；当茶叶浸泡充分需要更替的时候，主驱动机构动作反向动作，将茶隔上升脱离浸泡腔室，且自动掀开式顶盖组件也同步动作，打开顶盖，接着，主驱动机构继续回缩，使茶隔横移到排渣工位也就是废料箱上方，茶隔底部的自动卸料活门打开，使废茶叶自动落入废料箱。

综上，该泡茶机实现了茶叶自动添加、茶水自动冲泡和废茶叶自动取出等三个过程，速度快、效率高，其效果完全替代了人工的一系列复杂的手动操作，而且，实现了批量泡茶，即可以连续泡多杯茶，降低了人力成本，满足了客流量大的经营场合冲泡大量茶水的客观需求。

卸料活门优选为，它由两块第一活板构成，两块第一活板分别对称铰接在茶隔的左右侧壁的底边，两块第一活板的自由端均设有相互吸附的弱磁条；废料箱上部开口处左右对称铰接有两块第二活板，废料箱箱体上设有两个排渣电动机，每个排渣电动机的输出轴与一个第二活板的铰轴连接，第二活板的自由端设有用于拉开两块第一活板上相互吸附的弱磁条的电磁铁，电磁铁的磁性强于弱磁条。上述结构的卸料动作为：当茶隔从浸泡腔室上升并横移到排渣工位后，茶隔底部与废料箱顶部贴合接触，此时，驱动排渣电动机，带动第二活板向下摆动，同时对电磁铁通电，由于电磁铁磁性更强，故吸附住弱磁条，使得第二活板会跟随第一活板摆动，从而将茶隔底部强行拉开，使茶隔中的废茶叶落入废料箱中；然后，排渣电动机复位旋转，带动第二活板及与之吸附的第一活板复位到水平状态，再对电磁铁断电，此时复位到水平状态的两个第一活板经弱磁条重新相互吸附，封闭住茶隔底端，便于重新盛放新茶叶。由以上分析可知，上述机构设计合理，将电动机安装在固定的废料箱上，而不是直接简单安装在茶隔上，满足对活板提供旋转动力的前提下，避免电动机随茶隔进入热水中浸泡；且利用到电磁铁通电时磁力强，克服了弱磁条对两第一活板的相互吸附，进而顺利打开茶隔底部，巧妙实现废茶叶的自动排出，且电动机反向复位后，两弱磁条重新吸附封闭住茶隔底端，同时电磁铁也及时断电，确保茶隔底部稳固盛放新的茶叶且保障茶隔与废料箱的顺利脱离；况且，上述机构由电动机提供动力，无需采用气缸或油缸，省略了油压或气压驱动系统；体积和自重小，造价低。

主驱动机构优选为，它包括主电动机、第一连杆和第二连杆，主电动机输出轴与第一连杆前端铰接，第一连杆后端与第二连杆前端铰接，第二连杆后端与滑动板前端铰接；该机构能对滑动板提供稳定的横向动力，运行稳定，且由电动机提供动力，无需采用气缸或油缸，省略了油压或气压驱动系统；体积和自重小，造价低。

自动掀开式顶盖组件优选为，它包括前翻板、后翻板和固定在浸泡腔室前侧壁的承台，浸泡腔室的左右侧壁的内表面分别设有一根水平的导向槽，后翻板后端设有导向柱，导向柱两端凸出后翻板两侧并分别滑动配合在两个导向槽内，后翻板前端与前翻板后端铰接，前翻板前端与承台铰接，承台上设有掀盖电动机，掀盖电动机的输出轴与前翻板的铰轴连接；上述组件的动作原理为，掀盖电动机驱动前翻板旋转，而后翻板一端铰接另一端配合在水平导向槽内，故后翻板一端沿水平槽运动，使得两块翻板完全遮盖住浸泡腔室上开口，实现浸泡腔室的开合，以配合茶隔在浸泡工位和接茶工位间的升降；上述组件受力均匀，动作平稳顺滑，噪音小，工效稳定，使用寿命长，且由电动机提供动力，无需采用气缸或油缸，省略了油压或气压驱动系统；体积和自重小，造价低。

作为优选，茶斗上部由四个斜面构成中心低四周高的盆地式结构，茶斗下部设有升降装置，机械手臂包括机械爪和经顶电动机驱动横向旋转的旋壁，机械爪设置在旋壁前端；这样，茶斗上部的盆地式结构，利于茶叶向中部聚集，便于抓取，且茶斗下部的升降装置能根据茶叶数量调节升降高度，保证机械爪能抓到足够数量的茶叶，而且升降系统设置在茶斗上就为机械手臂减少了一个升降的运动副，简化了机械手臂的结构，降低了机械手臂的负重，这样，与升降式茶斗配合使用的机械手臂，只需要设置由顶电动机配合的一个旋转运动副实现茶斗与茶隔间的位置切换即可，降低了机械手臂的复杂程度、造价和故障率，也使得整体结构更加稳定。

机械爪优选为，它包括与旋壁固定的支撑板、安装在支撑板上的抓茶电动机、固定在抓茶电动机输出轴上的主动齿轮和可转动安装在支撑板上的一级传动齿轮及二级传动齿轮，主动齿轮、一级传动齿轮和二级传动齿轮依次啮合，两个传动齿轮上各自固定一个茶叶抓斗；该机械爪的动作原理为，抓茶电动机依次带动主动齿轮、一级传动齿轮和二级传动齿轮，实现两个茶斗抓斗的开合；上述结构的优点在于，由电动机提供动力，无需采用气动手指，省略了气压驱动系统；体积和自重小，造价低。

作为进一步优选，该泡茶机还包括传送茶杯的传送带，传送带后端位于浸泡腔室出茶口的下方，传送带前端设有用于洗杯的喷淋管，传送带中部设有用于吹干茶杯中积水的风机；这样，将茶杯放在传送带前端，由喷淋管喷淋洗杯，再由中部的风机吹干残留水渍，最后经传送带送至浸泡腔室出茶口，接取茶水，增加了洗杯功能。

作为又进一步优选，该泡茶机还包括带加热装置的热水箱，热水箱设有水泵，热水箱经一根供水管与浸泡腔室连通，热水箱与喷淋管连通；这样，热水箱可以持续稳定对浸泡腔室提供热水，且该热水箱还能对洗杯的喷淋管提供热水，一物两用。

附图说明

图1是本发明L型泡茶机的结构示意图。

图2是本发明L型泡茶机偏转一定角度后的结构示意图。

图3是本发明L型泡茶机再偏转一定角度后的结构示意图。

图4是本发明L型泡茶机又偏转一定角度后的结构示意图。

图5是本发明L型泡茶机还偏转一定角度后的结构示意图。

图6是本发明L型泡茶机的茶隔的放大结构示意图。

图7是本发明L型泡茶机的后翻板的放大结构示意图。

图8是本发明L型泡茶机的机械手臂的放大结构示意图。

图9是本发明L型泡茶机的L型驱动机构在排渣工位的结构示意图。

图10是本发明L型泡茶机的L型驱动机构在接茶工位的结构示意图。

图11是本发明L型泡茶机的L型驱动机构在浸泡工位的结构示意图。

图中所示1、茶隔，2、茶斗，3、浸泡腔室，4、废料箱，5、联动销，6、横向滑槽，7、固定板，8、滑动板，9、横通孔，10、竖通孔，11、斜通孔，12、第一活板，13、弱磁条，14、第二活板，15、排渣电动机，16、电磁铁，17、主电动机，18、第一连杆，19、第二连杆，20、前翻板，21、后翻板，22、承台，23、导向槽，24、导向柱，25、掀盖电动机，26、盆地式结构，27、顶电动机，28、旋臂，29、支撑板，30、抓茶电动机，31、主动齿轮，32、一级传动齿轮，33、二级传动齿轮，34、茶叶抓斗，35、传送带，36、喷淋管，37、悬架，38、热水箱，39、水泵，40、供水管，41、支座，42、升降电动机，43、换向减速箱，44、丝杠，45、竖向导轨，46、安装架，47、轴座，48、固定梁，49、扁平连接片，50、风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图11所示，本发明L型泡茶机，它包括带漏水孔的茶隔1、装茶叶的茶斗2、用于将茶叶从茶斗2放入茶隔1的机械手臂、开口向上且装有热水的浸泡腔室3、收纳废茶叶的废料箱4和带加热装置的热水箱38。热水箱38设有水泵39，热水箱38经一根供水管40与浸泡腔室3连通。

先陈述一个概念，本申请中的各个部件，分为固定件或活动件，固定件是指工作过程中不移动的部件，如浸泡腔室3的外壳、废料箱4的外壳以及热水箱38，上述部件一般是经不同的支架安装在地面上，或者是为泡茶机设置一个整体的机架，固定件直接固定在机架上，或者间接固定在机架上，如a固定件与机架固定，而b固定件与a固定件固定。

茶斗2上部由四个斜面构成中心低四周高的盆地式结构26，茶斗2下部设有升降装置，本申请的升降装置优选一个滚珠丝杠副，它包括支座41、升降电动机42，换向减速箱43，支座41属于固定件，放置在地面上或者固定在机架上，升降电动机42安装在支座41上，升降电动机42输出轴伸入换向减速箱43，换向减速箱43伸出一根丝杠44，该丝杠44可转动安装在支座41上，支座41上贯穿有两根竖向导轨45，茶斗2下部设有两导向孔和一个螺纹孔，导向孔与对应的竖向导轨45滑动配合而螺纹孔与丝杠44配合。上述升降机构的优点为运行稳定，且无需气缸及气压系统，但当然，升降系统采用常规的气缸或油缸也可以。

本申请的机械手臂包括机械爪和经顶电动机27驱动横向旋转的旋臂28，机械爪设置在旋臂28前端。具体的说，热水箱38顶部设有安装架46，顶电动机27悬吊安装在安装架46上，顶电动机27的输出轴向下且与旋臂28连接。从俯视方向看，茶斗2位于旋臂28旋转轴的3点方向，而茶隔1的接茶工位位于6点方向，每次旋臂28旋转90度即可完成装茶叶工序。机械爪包括与旋臂28自由端固定的支撑板29、安装在支撑板29上的抓茶电动机30、固定在抓茶电动机30输出轴上的主动齿轮31和可转动安装在支撑板29上的一级传动齿轮32及二级传动齿轮33，主动齿轮31、一级传动齿轮32和二级传动齿轮33依次啮合，两个传动齿轮上各自固定一个茶叶抓斗34。当然，机械爪也可以采用常规的SMC气动手指，或者，将茶斗2设置为固定件而不设置升降装置，在机械手臂上设置气缸、油缸或滚珠丝杆的升降副，等。

浸泡腔室3开口处设有自动掀开式顶盖组件；具体的说，自动掀开式顶盖组件包括前翻板20、后翻板21和固定在浸泡腔室3前侧壁的承台22，浸泡腔室3的左右侧壁的内表面分别设有一根水平的导向槽23，后翻板21后端设有导向柱24，导向柱24两端凸出后翻板21两侧并分别滑动配合在两个导向槽23内，后翻板21前端与前翻板20后端活页式铰接，前翻板20前端设有铰轴而承台22设有轴座47，铰轴与轴座47铰接，承台22上设有掀盖电动机25，掀盖电动机25的输出轴与前翻板20的铰轴连接。

浸泡腔室3上方设有L型驱动机构，L型驱动机构包括固定梁48、联动销5、带横向滑槽6的固定板7、滑动配合在横向滑槽6内的滑动板8和驱使滑动板8横向运动的主驱动机构。所述的固定梁48可以经支架与地面固定，也可以固定在热水箱38侧壁。

此处铺陈一个方位概念，对L型驱动机构来说，靠废料箱4为前而靠浸泡腔室3为后。固定板7上设有横通孔9和竖通孔10，横通孔9后端与竖通孔10上端连通以构成L型通孔，滑动板8上设有从前往后上翘的斜通孔11，联动销5同时贯通L型通孔和斜通孔11且联动销5经一根竖向的扁平连接片49与茶隔1固定。当联动销5位于竖通孔10下端时，茶隔1浸泡在浸泡腔室3内；当联动销5位于L型通孔拐角时，茶隔1脱离浸泡腔室3上升至接茶叶工位；当联动销5位于横通孔9前端时，茶隔1从接茶叶工位横移至废料箱4上方。设置扁平连接片49的目标，是当茶隔1位于浸泡腔室3内部时，浸泡腔室3的顶部封闭，后翻板21的后端与浸泡腔室3的后侧壁能尽量贴合密封。

茶隔1底部设有自动卸料活门。具体的说，卸料活门由两块第一活板12构成，两块第一活板12分别对称铰接在茶隔1的左右侧壁的底边，两块第一活板12的自由端各设有一个相互吸附的弱磁条13。废料箱4上部开口处左右对称铰接有两块第二活板14，废料箱4箱体上设有两个排渣电动机15，每个排渣电动机15的输出轴与对应的一个第二活板14的铰轴连接，每个第二活板14的自由端设有一个用于拉开两块第一活板12上相互吸附的弱磁条13的电磁铁16，电磁铁16的磁性强于弱磁条13。当然，上述自动卸料活门结构容许有变化，如可以仅仅只设有一个第二活板14和一个第一活板12，该第一活板12的左端与茶隔1的左侧壁铰接，而茶隔1右侧壁设有弱磁条13，该第一活板12自由端也就是右端的弱磁条13与茶隔1右侧壁的弱磁条13相互吸附。甚至还可以是，废料箱4开口不封闭，而直接将排渣电动机15设置在茶隔1的底部，用来旋转茶隔1底部的活门；等等。

本实施例的主驱动机构优选为，它包括主电动机17、第一连杆18和第二连杆19，主电动机17输出轴与第一连杆18前端铰接，第一连杆18后端与第二连杆19前端铰接，第二连杆19后端与滑动板8前端铰接。当然，主驱动机构也可以采用气缸或油缸，为滑动板8提供横向往复的动力。

该泡茶机还包括传送茶杯的传送带35，传送带35后端位于浸泡腔室3出茶口的下方，传送带35前端设有用于洗杯的喷淋管36，传送带35中部设有用于吹干茶杯中积水的风机50。所述的传动带35是经单独支架安装在地面上，当然，也可以直接安装在泡茶机的整体机架上。喷淋管36与热水箱38连通，可以视为直接固定在热水箱38上。传送带的固定部分可以安装一个悬架37，风机50就固定在悬架37上。

Claims (7)

1.一种L型泡茶机，其特征在于：它包括带漏水孔的茶隔（1）、装茶叶的茶斗（2）、用于将茶叶从茶斗（2）放入茶隔（1）的机械手臂、开口向上且装有热水的浸泡腔室（3）和收纳废茶叶的废料箱（4）；

浸泡腔室（3）开口处设有自动掀开式顶盖组件；

浸泡腔室（3）上方设有L型驱动机构，L型驱动机构包括联动销（5）、带横向滑槽（6）的固定板（7）、滑动配合在横向滑槽（6）内的滑动板（8）和驱使滑动板（8）横向运动的主驱动机构；固定板（7）上设有横通孔（9）和竖通孔（10），横通孔（9）后端与竖通孔（10）上端连通以构成L型通孔，滑动板（8）上设有从前往后上翘的斜通孔（11），联动销（5）同时贯通L型通孔和斜通孔（11）且联动销（5）与茶隔（1）固定；

当联动销（5）位于竖通孔（10）下端时，茶隔（1）浸泡在浸泡腔室（3）内；当联动销（5）位于L型通孔拐角时，茶隔（1）脱离浸泡腔室（3）上升至接茶叶工位；当联动销（5）位于横通孔（9）前端时，茶隔（1）从接茶叶工位横移至废料箱（4）上方，茶隔（1）底部设有自动卸料活门；

卸料活门由两块第一活板（12）构成，两块第一活板（12）分别对称铰接在茶隔（1）的左右侧壁的底边，两块第一活板（12）的自由端均设有相互吸附的弱磁条（13）；废料箱（4）上部开口处左右对称铰接有两块第二活板（14），废料箱（4）箱体上设有两个排渣电动机（15），每个排渣电动机（15）的输出轴与一个第二活板（14）的铰轴连接，第二活板（14）的自由端设有用于拉开两块第一活板（12）上相互吸附的弱磁条（13）的电磁铁（16），电磁铁（16）的磁性强于弱磁条（13）；

当茶隔（1）从浸泡腔室（3）上升并横移到排渣工位后，茶隔（1）底部与废料箱（4）顶部贴合接触，此时，驱动排渣电动机（15），带动第二活板（14）向下摆动，同时对电磁铁（16）通电，吸附住弱磁条（13），使得第二活板（14）会跟随第一活板（12）摆动，从而将茶隔（1）底部强行拉开，使茶隔（1）中的废茶叶落入废料箱（4）中；然后，排渣电动机（15）复位旋转，带动第二活板（14）及与之吸附的第一活板（12）复位到水平状态，再对电磁铁（16）断电，此时复位到水平状态的两个第一活板（12）经弱磁条（13）重新相互吸附，封闭住茶隔（1）底端。

2.利用权利要求1所述的L型泡茶机，其特征在于：主驱动机构包括主电动机（17）、第一连杆（18）和第二连杆（19），主电动机（17）输出轴与第一连杆（18）前端铰接，第一连杆（18）后端与第二连杆（19）前端铰接，第二连杆（19）后端与滑动板（8）前端铰接。

3.利用权利要求1所述的L型泡茶机，其特征在于：自动掀开式顶盖组件包括前翻板（20）、后翻板（21）和固定在浸泡腔室（3）前侧壁的承台（22），浸泡腔室（3）的左右侧壁的内表面分别设有一根水平的导向槽（23），后翻板（21）后端设有导向柱（24），导向柱（24）两端凸出后翻板（21）两侧并分别滑动配合在两个导向槽（23）内，后翻板（21）前端与前翻板（20）后端铰接，前翻板（20）前端与承台（22）铰接，承台（22）上设有掀盖电动机（25），掀盖电动机（25）的输出轴与前翻板（20）的铰轴连接。

4.利用权利要求1所述的L型泡茶机，其特征在于：茶斗（2）上部由四个斜面构成中心低四周高的盆地式结构（26），茶斗（2）下部设有升降装置，机械手臂包括机械爪和经顶电动机（27）驱动横向旋转的旋臂（28），机械爪设置在旋臂（28）前端。

5.利用权利要求4所述的L型泡茶机，其特征在于：机械爪包括与旋臂（28）固定的支撑板（29）、安装在支撑板（29）上的抓茶电动机（30）、固定在抓茶电动机（30）输出轴上的主动齿轮（31）和可转动安装在支撑板（29）上的一级传动齿轮（32）及二级传动齿轮（33），主动齿轮（31）、一级传动齿轮（32）和二级传动齿轮（33）依次啮合，两个传动齿轮上各自固定一个茶叶抓斗（34）。

6.利用权利要求1所述的L型泡茶机，其特征在于：它还包括传送茶杯的传送带（35），传送带（35）后端位于浸泡腔室（3）出茶口的下方，传送带（35）前端设有用于洗杯的喷淋管（36），传送带（35）中部设有用于吹干茶杯中积水的风机（50）。

7.利用权利要求4所述的L型泡茶机，其特征在于：它还包括带加热装置的热水箱（38），热水箱（38）设有水泵（39），热水箱（38）经一根供水管（40）与浸泡腔室（3）连通，热水箱（38）与喷淋管（36）连通。

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