CN114246474A - 一种咖啡机研磨时间自动调整方法及咖啡机 - Google Patents

一种咖啡机研磨时间自动调整方法及咖啡机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及咖啡机的控制技术领域，特别涉及一种咖啡机研磨时间自动调整方法及咖啡机，通过采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流；于所述工作电流超过预设值时所述压缩模组中止作业，并累计中止次数；通过所述中止次数计算第一工作时间调整量ΔT2，所述第一工作时间调整量ΔT1随所述中止次数的增大而增大；通过所述第一工作时间调整量ΔT1和预设马达工作时间Ts得出第一马达工作时间T1，使得T1＝Ts‑ΔT1。与现有技术相比，通过检测压缩模组的工作电流以判断是否磨粉过量，若工作电流较大则表明磨粉过多，通过减少研磨时间以调低磨粉量避免磨粉过多影响咖啡口感。

Description

一种咖啡机研磨时间自动调整方法及咖啡机
技术领域
本发明涉及咖啡机的控制技术领域，特别涉及一种咖啡机研磨时间自动调整方法及咖啡机。
背景技术
随着居民对生活品质的追求日益提高，咖啡爱好者对于咖啡口感的要求也日渐严格。而由于当今生活节奏的加快，手磨咖啡的时间成本越来越高。所以全自动咖啡机应运而生，一键煮咖啡的功能，完美解决手磨咖啡的时间问题。而且还能真实还原手磨咖啡的真实口感。手磨咖啡主要包含以下步骤：研磨、压缩、萃取。其中研磨咖啡豆的步骤对于咖啡的香度至关重要。
现有全自动咖啡机磨豆马达的磨豆时间，一般都是固定分为几个档位，但是随着磨豆马达的磨损，同样时间下的磨豆量会变少。并且由于冲泡模组的差异，可能存在磨豆过多，冲泡模组无法进行压缩的问题。所以需要一种磨豆马达自我校准的方法，来微调磨豆马达的工作时间。现有技术中，虽然有例如公开号为CN109124394A(公开日期为2019年1月4日)的中国专利公开的一种咖啡机的研磨系数控制方法，通过时间或者转动圈数控制研磨组件研磨咖啡豆，对研磨出的咖啡粉进行称重，按照系统提示进行多次研磨取平均值，提高研磨粉量数据采集精确度，用采集到的研磨量除以研磨机转动时间或转动圈数，即可算出单位出粉量；当用户需要出一定量的咖啡粉时，只需将此数据除以单位出粉量，计算出来的时间或者转动圈数用来控制研磨机转动，即可精准控制研磨机研磨咖啡豆，以保证咖啡机制作每一杯咖啡的品质；当用户喜欢较淡的咖啡，可以在设置项里将研磨系数调小，这样磨量出的粉量变少；当用户喜欢较浓的咖啡，可以在设置项里将研磨系数调大，这样研磨量出的粉量变多，适合每个人。
但是现有技术中种的咖啡机还是存在由于研磨量过多的影响最终咖啡口感的问题，本发明的目的在于提供一种根据咖啡机自身条件调节研磨时间或研磨量的方法。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种咖啡机研磨时间自动调整方法，包括以下步骤：
采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流，所述压缩模组用于压缩咖啡粉；
于所述工作电流超过预设值时所述压缩模组中止作业，并累计中止次数；
通过所述中止次数计算第一工作时间调整量ΔT1，所述第一工作时间调整量ΔT1随所述中止次数的增大而增大；
通过所述第一工作时间调整量ΔT1和预设马达工作时间Ts得出第一马达工作时间T1，使得T1＝Ts-ΔT1。
在一实施例中，所述第一工作时间调整量ΔT1＝所述中止次数*k1，其中k1为0.05～0.2秒。
在一实施例中，所述步骤采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流包括以下步骤：
设置与所述压缩模组的压缩电机串联的采样电阻；
将所述采样电阻的电压放大后进行采样；
通过采样所得放大电压和所述采样电阻阻值计算得出所述工作电流。
在一实施例中，若得出所述第一马达工作时间T1＜2秒时，取T1＝2秒。
在一实施例中，若所述压缩模组每连续M次未中止作业，则使得所述第一马达工作时间T1增加所述k1。
在一实施例中，所述咖啡机还包括磨豆马达，所述磨豆马达用于将咖啡豆研磨为咖啡粉，还包括以下步骤：
获取所述咖啡机磨豆马达默认工作时间内的马达实际转数R1，并提供所述磨豆马达默认工作时间内的预设基准马达转数R2；
根据所述马达实际转数R1和所述预设基准马达转数R2计算第二工作时间调整量ΔT2，以使得所述第二工作时间调整量ΔT2随所述马达实际转数R1相对所述基准马达转数R2的超出量增大而增大；
通过所述第二工作时间调整量ΔT2和所述第一马达工作时间T1得出第二马达工作时间T2，使得T2＝T1+ΔT2；或者，通过第二工作时间调整量ΔT2和所述原定马达工作时间T0得出第二马达工作时间T2，使得T2＝T0+ΔT2。
在一实施例中，所述预设基准马达转数R2为所述磨豆马达未磨损时于默认工作时间内测得的马达转数。
在一实施例中，所述第二工作时间调整量ΔT2＝(R1-R2)/R2*k2，其中k2为调整系数。
在一实施例中，所述调整系数k2为0.1～0.3秒。
本发明还提供一种咖啡机，采用如上任一项所述的咖啡机研磨时间自动调整方法。
基于上述，本发明提供的一种咖啡机研磨时间自动调整方法，通过采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流；于所述工作电流超过预设值时所述压缩模组中止作业，并累计中止次数；通过所述中止次数计算第一工作时间调整量ΔT2，所述第一工作时间调整量ΔT1随所述中止次数的增大而增大；通过所述第一工作时间调整量ΔT1和预设马达工作时间Ts得出第一马达工作时间T1，使得T1＝Ts-ΔT1。与现有技术相比，通过检测压缩模组的工作电流以判断是否磨粉过量，若工作电流较大则表明磨粉过多，通过减少研磨时间以调低磨粉量避免磨粉过多影响咖啡口感。
本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
图1为本发明提供的咖啡机研磨时间自动调整方法流程示意图；
图2为图1所示流程增加通过磨豆马达转数检测调节方法的流程示意图；
图3为实施例压缩模组驱动及电流采样电路示意图；
图4为实施例放大电路示意图；
图5为实施例主控芯片电路连接示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。
本发明提供一种咖啡机研磨时间自动调整方法，如图1所示，包括以下步骤：
采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流，所述压缩模组用于压缩咖啡粉；
于所述工作电流超过预设值时所述压缩模组中止作业，并累计中止次数；
通过所述中止次数计算第一工作时间调整量ΔT1，所述第一工作时间调整量ΔT1随所述中止次数的增大而增大；
通过所述第一工作时间调整量ΔT1和预设马达工作时间Ts得出第一马达工作时间T1，使得T1＝Ts-ΔT1。
具体实施时，压缩模组例如采用曲柄滑块机构进行咖啡粉的压缩，压缩模组的工作电流也即驱动电机的工作电流，当咖啡粉量过多时，压缩阻力增大会造成电机堵转，因此若工作电流较大则表明磨粉过多，通过减少研磨时间以调低磨粉量避免磨粉过多影响咖啡口感。因此，本发明通过记录压缩模组因工作电流过大而造成的意外中止次数进行磨豆马达实际工作时间的调整。其中，预设马达工作时间Ts为程序原定当前模式的马达工作时间，也可以为经过前序工作调整后的马达工作时间。
优选地，在一些实施例中，所述第一工作时间调整量ΔT1＝所述中止次数*k1，其中k1为0.05～0.2秒。
具体地，在一些实施例中，所述步骤采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流包括以下步骤：
设置与所述压缩模组的压缩电机串联的采样电阻；
将所述采样电阻的电压放大后进行采样；
通过采样所得放大电压和所述采样电阻阻值计算得出所述工作电流。
优选地，在一些实施例中，若得出所述第一马达工作时间T1＜2秒时，取T1＝2秒。
优选地，在一些实施例中，若所述压缩模组每连续M次未中止作业，则使得所述第一马达工作时间T1增加所述k1。
此外，在一实施例中，所述咖啡机还包括磨豆马达，所述磨豆马达用于将咖啡豆研磨为咖啡粉，为避免因磨豆马达的磨损造成磨粉量降低而影响咖啡机的使用体验本发明还包括以下步骤：
获取所述咖啡机磨豆马达默认工作时间内的马达实际转数R1，并提供所述磨豆马达默认工作时间内的预设基准马达转数R2；
根据所述马达实际转数R1和所述预设基准马达转数R2计算第二工作时间调整量ΔT2，以使得所述第二工作时间调整量ΔT2随所述马达实际转数R1相对所述基准马达转数R2的超出量增大而增大；
通过所述第二工作时间调整量ΔT2和所述第一马达工作时间T1得出第二马达工作时间T2，使得T2＝T1+ΔT2。或者，通过第二工作时间调整量ΔT2和所述原定马达工作时间T0得出第二马达工作时间T2，使得T2＝T0+ΔT2；
上述方法步骤，通过监测随磨豆马达的磨损情况变化的磨豆马达实际转数R1，以实现当磨豆马达磨损即磨粉能力降低时，为避免磨粉量低于正常水准影响使用可自动增加磨粉时间以保持适当的磨粉量。上述方法步骤可设于通过压缩模组检测调节方法之前也可设于通过压缩模组检测调节方法之后，故而第二马达工作时间T2可通过所述第二工作时间调整量ΔT2和所述第一马达工作时间T1得出，也可通过第二工作时间调整量ΔT2和所述原定马达工作时间T0得出。
优选地，所述预设基准马达转数R2为所述磨豆马达未磨损时于默认工作时间内测得的马达转数。
优选地，在一些实施例中，所述第二工作时间调整量ΔT2＝(R1-R2)/R2*k2，其中k2为调整系数。
优选地，在一些实施例中，所述调整系数k2为0.1～0.3秒。
本发明还提供一种咖啡机，采用如上任一项所述的咖啡机研磨时间自动调整方法。
以下为一磨豆马达动作时间处理的具体实施例，对上述实施方式举例说明。
本实施例中的磨豆马达测得的预设基准马达转数R2为2500，磨豆马达实际工作默认时间后记忆磨豆马达的马达实际转数R1；
若马达实际转数R1超过2500转，则每增加2500转，设置磨豆时间增加0.2S，也即设置调整系数k2为0.2S，因此第二工作时间调整量ΔT2＝(R1-2500)/2500*0.2秒；
优选地，记忆马达实际转数R1的最大转数为20000转。
接着，可选择咖啡机的工作模式例如意式咖啡模式和普通咖啡模式等，不同的模式下具有相应的预设磨豆马达工作时间，也即给出原定马达工作时间T0，通过所述第二工作时间调整量ΔT2和原定马达工作时间T0得出第二马达工作时间T2，使得T2＝T0+ΔT2，此时，第二马达工作时间T2即为以下步骤的预设马达工作时间TS。
然后，在制作咖啡的过程中，对压缩模组的工作电流进行采样，具体地，采样过程包括：
设置与压缩模组的压缩电机串联的采样电阻，如图3所示为压缩模组的驱动电路示意图，其中R64为0.1Ω的采样电阻；
通过如图4所示的放大电路对采样电阻的电压放大并将放大后的AD值传输至如图5所示的主控芯片采样。采样电阻的采样电流为i，可知放大电路的放大倍数为(R65+R75)/R65＝(1K+20K)/1K＝21，因此通过测得的AD值＝0.1*i*21＝2.1i可求出采样电流i的值。
接着，根据实际情况设置i＞中止预设值时压缩模组中止作业，并且累计中止次数，较佳地本实施例中中止预设值取1安培。
然后，每意外中止一次，调整磨豆马达的磨豆时间减少0.1秒，即取k2＝0.1秒，因此第一工作时间调整量ΔT1＝中止次数*0.1秒；
然后，通过第一工作时间调整量ΔT1和第二马达工作时间T2得出最终调整后的第一马达工作时间T1＝T2-ΔT2；且如图3所示，当T1＜2秒时，取T1＝2秒。
此外，当压缩模组每次中止之后连续5次未因采样电流i过大而中止时，回调磨豆马达的磨豆时间以防调整过度，使得第一马达工作时间T1增加k1，即T1增加0.1秒，直至T1＝T2为止。
综上所述，与现有技术相比，本发明提供的咖啡机研磨时间自动调整方法，通过检测压缩模组的工作电流以判断是否磨粉过量，若工作电流较大则表明磨粉过多，通过减少研磨时间以调低磨粉量避免磨粉过多影响咖啡口感。
另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
尽管本文中较多的使用了诸如磨豆马达以及压缩模组等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的；本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等(如果存在)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。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流，所述压缩模组用于压缩咖啡粉；
于所述工作电流超过预设值时所述压缩模组中止作业，并累计中止次数；
通过所述中止次数计算第一工作时间调整量ΔT1，所述第一工作时间调整量ΔT1随所述中止次数的增大而增大；
通过所述第一工作时间调整量ΔT1和预设马达工作时间Ts得出第一马达工作时间T1，使得T1＝Ts-ΔT1。
2.根据权利要求1所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：所述第一工作时间调整量ΔT1＝所述中止次数*k1，其中k1为0.05～0.2秒。
3.根据权利要求2所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：所述步骤采样监测所述咖啡机的咖啡粉压缩模组的工作电流包括以下步骤：
设置与所述压缩模组的压缩电机串联的采样电阻；
将所述采样电阻的电压放大后进行采样；
通过采样所得放大电压和所述采样电阻阻值计算得出所述工作电流。
4.根据权利要求3所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：若得出所述第一马达工作时间T1＜2秒时，取T1＝2秒。
5.根据权利要求4所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：若所述压缩模组每连续M次未中止作业，则使得所述第一马达工作时间T1增加所述k1。
6.根据权利要求5所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：所述咖啡机还包括磨豆马达，所述磨豆马达用于将咖啡豆研磨为咖啡粉，还包括以下步骤：
获取所述咖啡机磨豆马达默认工作时间内的马达实际转数R1，并提供所述磨豆马达默认工作时间内的预设基准马达转数R2；
根据所述马达实际转数R1和所述预设基准马达转数R2计算第二工作时间调整量ΔT2，以使得所述第二工作时间调整量ΔT2随所述马达实际转数R1相对所述基准马达转数R2的超出量增大而增大；
通过所述第二工作时间调整量ΔT2和所述第一马达工作时间T1得出第二马达工作时间T2，使得T2＝T1+ΔT2；或者，通过第二工作时间调整量ΔT2和所述原定马达工作时间T0得出第二马达工作时间T2，使得T2＝T0+ΔT2。
7.根据权利要求6所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：所述预设基准马达转数R2为所述磨豆马达未磨损时于默认工作时间内测得的马达转数。
8.根据权利要求7所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：所述第二工作时间调整量ΔT2＝(R1-R2)/R2*k2，其中k2为调整系数。
9.根据权利要求8所述的咖啡机研磨时间自动调整方法，其特征在于：所述调整系数k2为0.1～0.3秒。
10.一种咖啡机，其特征在于：采用如权利要求1-9任一项所述的咖啡机研磨时间自动调整方法。
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