CN114743309B - 奶茶制作设备及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于奶茶制作设备的奶茶制作方法,属于奶茶自动化设备技术领域,奶茶制作设备包括入货道组件,将配料容纳杯整齐排列在入货道组件中,奶茶制作方法包括如下步骤:控制系统中存储每个货道输送单元的配料容纳杯的种类信息,根据顾客下单的奶茶种类,关节机器人从相应的货道输送单元的一端取出配料容纳杯,同时自动落杯机构将成品杯落入自动封杯机构中封口机置杯口上;关节机器人带动配料容纳杯经过自动制冰机、自动供糖机接料;液体供料机构对成品杯注入液体,液体包括茶水、常温水、热水或者牛奶;关节机器人将配料容纳杯中物料投入到自动封杯机构的成品杯中。减少人工参与,降低奶茶成本。

Description

奶茶制作设备及其制作方法
技术领域
本发明属于奶茶自动化设备技术领域,具体涉及一种便于推广且效率高奶的茶制作方法及其制作设备。
背景技术
随着奶茶产业的消费升级,从添加植脂末的速溶奶茶到核心商业区域的采用牛奶调配的现调奶茶,奶茶的价格也日益上涨。人力成本和店铺租金的投入相比于设备采购的投入占奶茶店运营成本的比重也在逐渐增加,也更好地解释了现制奶茶的单价为啥越来越高。对能够仿照现制奶茶的自动化设备的需求也日益强烈。
现场目前公布的奶茶自动化设备,对于固体原料,例如奶茶粉末,对于固液混合的原料,例如珍珠、椰果、西米等奶茶原料,一般采用螺旋推进式的送料方式、齿轮转动推进式的送料方式、摆动挖料式或者泵吸式的送料方式,对于固体原料容易在输送通过内部容易造成不易清洁的固体残余,造成卫生问题;对于固液混合的原料此种供料方式不能保证固体和液体的比例均匀,另一方面在输送的过程中可能对原料颗粒进行挤压造成颗粒破碎或者过度粘连,影响口感,对奶茶的品控影响较大。
发明内容
针对上述技术问题,提供一种基于奶茶制作设备的奶茶制作方法,该设备能够制作多种类的奶茶,减少人工参与,降低奶茶成本。
本发明采用的技术方案如下:一种基于奶茶制作设备的奶茶制作方法,奶茶制作设备包括入货道组件、关节机器人、自动封杯机构、自动落杯机构、液体供料机构、自动供糖机和自动制冰机,入货道组件、关节机器人、自动封杯机构、自动落杯机构和液体供料机构均设置在主机架的内部,货道支撑架的内部设置至少两层支撑滑道,托盘滑动设置在支撑滑道上,每个托盘上均布多个相互平行的货道输送单元,人工将配料容纳杯整齐排列在货道输送单元中,配料容纳杯用于放置除水、牛奶、冰块、茶叶水之外的奶茶配料;自动封杯机构包括封杯机主体、封口机台和封口机置杯口,封口机台滑动设置在封杯机主体的进杯滑轨上,封口机台朝向封杯机主体滑动送入待封口的成品杯;封口机台开有圆形通孔,封口机置杯口为圆环状且位于封口机台的上端面;奶茶制作方法包括如下步骤:1).控制系统中存储每个货道输送单元的配料容纳杯的种类信息,根据顾客下单的奶茶种类,关节机器人从相应的货道输送单元的一端取出配料容纳杯;同时,自动落杯机构将成品杯落入自动封杯机构中封口机置杯口上;2).关节机器人带动配料容纳杯经过自动制冰机,自动制冰机对配料容纳杯投入冰块;如果顾客选择常温,则直接进入下一步;3).关节机器人带动配料容纳杯经过自动供糖机,自动供糖机对配料容纳杯投入果糖如果顾客需要不另外加糖,则直接进入下一步;4).液体供料机构对成品杯注入液体,液体包括茶水、常温水、热水或者牛奶;5).关节机器人将配料容纳杯中物料投入到封口机置杯口的成品杯中,封口机台朝向封口机运动,封口机主体对成品杯进行封口,封口完成后;以上步骤3与步骤4的顺序可以互换;当配种某一种奶茶种类的配料容纳杯缺料后,设备停机,人工补齐相应货道输送单元中配料容纳杯。
进一步的,奶茶承接出杯机构位于封口机置杯口的正下方,封口机置杯口由两个半圆环状置杯口组成,两个半圆环状置杯口围成圆环状,第三手指气缸安装在封口机台的下端面且位于远离封杯机主体的一端,两个连接夹爪的一端分别安装在第三手指气缸的两个输出端,连接夹爪的另一端与半圆环状置杯口固连,两个半圆环状置杯口位于两个连接夹爪的内侧,连接夹爪的上端面低于半圆环状置杯口的上端面,第三手指气缸带动两个半圆环状置杯口相对运动。
进一步的,还包括奶茶承接出杯机构;奶茶制作方法包括还如下步骤:6).奶茶承接出杯机构上行承接从封口机置杯口下落的成品杯并下行,等待顾客取杯。
进一步,还包括奶茶杯顶升机构和出货组件;奶茶制作方法包括还如下步骤:6).奶茶杯顶升机构上行将封口完成的成品从封口机置杯口顶出;7).关节机器人抓取奶茶杯顶升机构上的成品杯放置到出货组件中,等待顾客取杯。
进一步的,奶茶杯顶升机构位于封口机置杯口的下方,奶茶杯顶升机构包括第一直行气缸和顶升板,第一直行气缸的缸体竖直安装在主机架内,顶升板安装在第一直行气缸的缸杆上。
进一步的,还包括出货组件包括多个奶茶暂存出货箱,控制系统接入在线点单小程序,还包括如下步骤:7).关节机器人抓取奶茶杯顶升机构上的成品杯放置到出货组件中奶茶暂存出货箱中,继续进入下一杯奶茶制作。
进一步的,奶茶暂存出货箱包括箱门、电控锁和两侧开口的矩形框,位于主机架的内部为进料口,进料口对应的另一侧为箱门,箱门的一端竖直铰接在矩形框,电控锁包括锁体和锁头,箱门的另一端靠近矩形框的一侧设置锁头,锁体设置在矩形框的内部且靠近箱体中锁头的一侧,箱门的锁头嵌入锁体中。
进一步的,关节机器人包括六轴搬运机器人和夹持抓手,夹持抓手包括外伸连接法兰、第一手指气缸和第一夹爪,外伸连接法兰的一端安装在六轴搬运机器人的末端法兰上,第一手指气缸安装在外伸连接法兰远离及六轴搬运机器人的另一端, 两个第一夹爪对称安装在第一手指气缸的输出端,两个第一夹爪的夹持部与配料容纳杯的外侧曲面为仿形设置,第一手指气缸带动来两个第一夹爪相互靠近时,两个第一夹爪内侧夹持曲面围成的圆形小于配料容纳杯上端折耳外缘。
进一步的,液体供料机构包括茶桶、奶桶、热水机、净水桶和旋转出水龙头,茶桶、热水机设置均设有进水口,净水桶设置多个出水口,茶桶、热水机的进水口分别与净水桶的不同出水口分别相连,茶桶、奶桶、热水机、净水桶的出水口均接通液体输送管,液体输送管的一端与液体控制阀的输入端相连,液体控制阀的输出端与旋转出水龙头的下部进水口固连,控制系统能够控制旋转出水龙头的头部相对其轴线饶其轴线转动从而避让关节机器人。
进一步的,茶桶包括桶盖和桶体,第三直行气缸的缸体固定在主机架的内部,桶盖与第三直行气缸的缸杆固连,桶盖沿竖直方向盖合在桶体上,桶盖下部嵌套桶体上部开口内部,第三直行气缸带动桶盖沿竖直方向运动以开合茶桶, 关节机器人用于对茶桶投入茶包。
进一步的,茶桶的数量至少为两个,茶桶设置位于主机架的下部,第三直行气缸位于至少两个茶桶之间,第三直行气缸竖直向上设置,第一旋转气缸安装在第三直行气缸的输出端,连接杆的中部安装在第一旋转气缸的输出端,茶桶对应的桶盖安装在连接杆两端且固连在其下端面,桶盖的正上方设置茶包投料导管。
进一步的,自动落杯机构包括落杯机和承接旋转机构,落杯机位于封口机置杯口的上方且位于远离封杯机主体的一侧,承接旋转机构位于落杯机与封杯机置杯口之间,承接旋转机构用于承接从落杯机下落的成品杯并带动成品杯朝向封口机置杯口转动到其上正上方,承接旋转机构松开成品杯,成品杯掉落到封口机置杯口中。
本方案的有益效果:(1)配料容纳杯用于放置除水、牛奶、冰块、茶叶水之外的奶茶配料,配料容纳杯中物料由人工放置,设备调试人员不需要知道配料容纳杯中原料的具体比例,对于奶茶的核心配方,能够予以保密,因为入货道组件的货道输送单元数量较多,另一方面,因为配料容纳杯中物料可以随意调节,控制系统仅需要存储货道输送单元中配料容纳杯用于制作的奶茶种类即可,因此该设备的通用性强,极大丰富了该设备能够制作的奶茶种类;现代年轻群体对奶茶提出了更严格的健康配料要求,更丰富的口感要求,奶茶核心的配料成分(牛奶、茶水、热水、净水除外)的竞争越发激烈,采用入货道组件搭配配料容纳杯的方式,配料容纳杯中物料可以自由切换以适应奶茶种类的更新换代或者制造更多种类的奶茶;(2)对于奶茶的必要配料,牛奶、茶水、热水、净水、冰块或者果糖等自动供料,提高了奶茶制备的自动化程度,对于个性配料,即配料容纳杯中原料及其配比,采用人工供料,个性配料决定了奶茶的口感,人工供料与自动供料即可的形式,既保证了奶茶的口感也提高了奶茶的制作效率;(3)茶桶、关节机器人和货道输送单元的组合,茶桶能够自动开盖,关节机器人将货道输送单元中茶包投入茶桶,提供了现泡茶水,提升了奶茶的口感和新鲜度;(4)控制系统接入在线点单小程序,人工对入货道组件单次上料后,;配合出货道组件,关节机器人能够连续制作数百杯奶茶,尤其适应与处理订单量较大的外卖订单,现有的手工制作的奶茶店引入上述设备,人工制作堂食订单,该奶茶自动制作设备用于制作外卖订单;(5)入货道组件、关节机器人与奶茶制作通用设备(包括自动封杯机构、自动落杯机构、液体供料机构、自动供糖机和自动制冰机的组合,不是简单的自动售货机和现有的自动奶茶制作设备的简单组合,自动售货机中货单存储单元用于放置单品类的商品,根据顾客的点单,相应的货道运动从其掉落商品到出货口;本发明采用关节机器人从相应的货道输送单元抓取配料容纳杯,区别在于,将现有的奶茶自动制作过程中原料进行分类:分为个性原料(放置在配料容纳杯),共性原料(液体、冰块、糖类等)采用自动可调定量进给机构供料,从单一奶茶成品杯依次运动到多种原料供应机构的出料口下方接料,简化为运动到共性原料的出料口下方接料,将单一成品杯变为配料容纳杯和成品杯,极大的缩短了所需多种原料的奶茶种类的制作时间,与一般的奶茶自动化制作设备,减少了原料的自动可调定量进给机构的数量,简化了设备的机构数量,减少了设备的体积和占地面积。
附图说明
图1 为本发明装置的整体结构立体示意图。
图2 为本发明装置中入货道组件的立体结构示意图。
图3 为本发明装置中货道输送单元的立体结构示意图。
图4 为本发明装置中货道输送单元另一视角的局部结构示意图。
图5 为本发明装置中货道输送单元的局部结构示意图。
图6 为本发明装置中自动落杯机构和自动封杯机构的立体结构示意图。
图7 为本发明装置中自动落杯机构和自动封杯机构的另一视角的立体结构示意图。
图8 为本发明装置中自动封杯机构的局部结构示意图。
图9 为本发明装置中奶茶承接出杯机构的立体结构示意图。
图10 为本发明装置中奶茶承接出杯机构另一视角的立体结构示意图。
图11 为本发明装置中茶桶的立体结构示意图。
图12 为本发明装置中关节机器人的立体结构示意图。
图13 为本发明装置中整体结构的俯视结构示意图。
图14 为本发明装置整体结构的外部立体结构示意图。
图15 为本发明装置整体结构的另一视角外部立体结构示意图。
图中:1.入货道组件;101.货道支撑架;102.托盘;103.支撑滑道;104.上层隔板;105.货道输送单元;151.驱动电机;152.输送带;153.主动锥齿轮;154.中间转轴;155.从动锥齿轮;106.货道限位轴;107.端部定位挡板;108.传感器;2.主机架;201.固定封板;202.转动封板;203.点餐互动屏;204.出货组件;205.取杯口;3.自动制冰机;4.自动供糖机;5.液体供料机构;501.奶桶;502.茶桶;521.桶盖;522.桶体;523.第三直行气缸;524.第一旋转气缸;525.连接杆;526.茶包投料导管;503.净水桶;504.热水机;505.废水桶;6.自动封杯机构;601.封杯机主体;602.封口机置杯口;621.半圆环状置杯口;603.连接夹爪;604.第三手指气缸;605.封口机台;7.关节机器人;701.第一手指气缸;702.第一夹爪;703.外伸连接法兰;8.自动落杯机构;801.落杯升降机构;811.第二旋转气缸;812.第二手指气缸;813.第二夹爪;9.奶茶杯顶升机构;901.顶升板;902.第一直行气缸;10.奶茶承接出杯机构;1001.杯托;1002.活动承接板;1003.出杯口挡板;1004.第二直行气缸。
具体实施方式
如图1-图13所示,一种奶茶制作设备,包括入货道组件1、关节机器人7、自动封杯机构6、自动落杯机构8、液体供料机构5、自动供糖机4和自动制冰机3,入货道组件1、关节机器人7、自动封杯机构6、自动落杯机构8和液体供料机构5均设置在主机架2的内部,主机架2为框架结构且采用型材搭建;主机架2分为上下两层,入货道组件1、关节机器人7、自动封杯机构6、自动落杯机构8设置在主机架2的上层,控制系统集成在控制柜中且设置在主机架2的下层,从而减少该奶茶制作设备的占地空间。
入货道组件1包括货道支撑架101,货道支撑架101为框架结构且采用型材搭建,货道支撑架101通过支撑板以固定在主机架2上,上层隔板104设置在货道支撑架101的上端面,货道支撑架101的内侧设置至少两层支撑滑道103,托盘102滑动设置在支撑滑道103上,每个托盘102均布多个相互平行的货道输送单元105,配料容纳杯整齐排列在货道输送单元105中,配料容纳杯用于放置除水、牛奶、冰块、茶叶水之外的奶茶配料。自动封杯机构6包括封杯机主体601、封口机台605和封口机置杯口602,封口机台滑动设置在封杯机主体601的进杯滑轨上,封口机台605朝向封杯机主体601滑动送入待封口的成品杯;封口机台605开有圆形通孔,封口机置杯口602为圆环状且位于封口机台605的上端面,待封杯的成品杯放置到封口机置杯口602中。
封口机台朝向封杯机主体601运动进入其内部,封杯机主体601对封口机置杯口602之间的成品杯进行封口。
自动封杯过程如下:成品杯放入封口机置杯口602中,成品杯的折耳与两个圆环状置杯口的上端面接触从而对成品杯进行稳定支撑。将配料容纳杯中物料投入成品杯、然后对成品杯注入液体,添加完成后,封口机台605朝向封杯机主体601运动进入其内部,封杯机主体601对成品杯进行封口。
在关节机器人7的活动范围内设置尽可能多的货道输送单元105,本实施例中,设置三层支撑滑道103,即货道支撑架101分为三层,货道支撑架101的层数过多,不利于关节机器人7从货道输送单元105中抓取物料,货道支撑架101的层数过少,人工上料频繁,多个货道输送单元105之间的运动相互独立,多个货道输送单元105之间设置货道限位轴106从而防止货道输送单元105中配料容纳杯倾斜。
为了方便关节机器人7从货道输送单元105中抓取配料容纳杯,货道输送单元105的靠近关节机器人7的一端悬出货道支撑架101,货道输送单元105靠近关节机器人7的一端设置端部定位挡板107,端部定位挡板107通过连接支杆以安装在货道支撑架101上,从而防止配料容纳杯从货道输送单元105跌落,端部定位挡板107朝向输送带152的一侧设置用于检测配料容纳杯是否运动到位的传感器108。
托盘102和支撑滑道103之间设置导向滑轨和滑动座,导向滑轨安装在支撑滑道103的内侧,托盘102的外侧两端均安装有滑动座,滑动座嵌套在导向滑轨上,滑动座沿导向滑轨滑动,延长滑动座沿导向滑轨的长度,从而提高人工拉动时的稳定性。
货道输送单元105包括货道输送单元固定架、驱动电机151和主动锥齿轮153、中间转轴154、主动转轴和从动转轴,货道输送单元固定架固定在托盘102的上端面,驱动电机151带动主动锥齿轮153转动,主动转轴和从动转轴的两端通过滚动轴承以安装在货道输送单元固定架的两端,输送带152嵌套在主动转轴和从动转轴,中间转轴154位于输送带152的上方,从动锥齿轮155安装在中间转轴154的一端,主动锥齿轮153与从动锥齿轮155啮合,主动齿轮安装在中间转轴154的另一端,从动齿轮安装在主动转轴的一端且位于主动齿轮的下方,主动齿轮与从动齿轮啮合。中间转轴154下端与输送带152中上端面的距离大于配料容纳杯的高度,输送带152沿其运动方向均布栅格条,输送带152的每个栅格条中放置一个配料容纳杯。
单个货道输送单元105中配料容纳杯中放置的原料相同,即为单个货道输送单元105用于制作相同种类的奶茶,多个货道输送单元105中配料容纳杯中放置的原料可能相同或者不同,统计不同种类的奶茶销量,合理分布入货道组件1中货道输送单元105中奶茶容纳杯中物料放置情况,奶茶容纳杯中物料可以为椰果、珍珠、坚果碎、饼干碎、西米或者其他除水、牛奶、糖类之外奶茶原料,或者上述原料种类的任意组合,本实施例中单个托盘102上设置10个货道输送单元105,三个托盘共有30个货道输送单元105,理论上可以纸杯30种不同种类的奶茶,控制系统中存储每个货道输送单元105的配料容纳杯的种类信息,根据顾客下单的奶茶种类,关节机器人7从相应的货道输送单元105的前端取出配料容纳杯。
关节机器人7包括六轴搬运机器人和夹持抓手,第一夹爪702抓手安装在六轴搬运机器人的末端法兰上,夹持抓手包括外伸连接法兰703、第一手指气缸701和第一夹爪702,外伸连接法兰703的一端安装在六轴搬运机器人的末端法兰上,第一手指气缸701安装在外伸连接法兰703远离及六轴搬运机器人的另一端, 两个第一夹爪702对称安装在第一手指气缸701的输出端,两个第一夹爪702的夹持部与配料容纳杯的外侧曲面为仿形设置,配料容纳杯优选为一次性塑料杯,第一手指气缸701带动两个第一夹爪702相互靠近时,两个第一夹爪702内侧夹持曲面围成的圆形小于配料容纳杯上端折耳外缘。
自动供糖机4为市场上现有设备,在此不再赘述其内部机构,自动供糖机4的单次出糖量能够调节,关节机器人7从货道输送单元105的末端抓取单个配料容纳杯后带动其运动到自动供糖机4出料口的下方,自动供糖机4将果糖加入配料容纳杯中。当顾客选择不另外加糖时,关节机器人7夹持配料容纳杯不经过自动供糖机4接果糖。
自动制冰机3为市场上现有设备,在此不再赘述其内部机构,自动制冰机3的单次出冰量能够调节,关节机器人7从货道输送单元105的末端抓取单个配料容纳杯后带动其运动到自动制冰机3出料口的下方,自动制冰机3将冰块加入配料容纳杯中。当顾客选择常温或者热饮时,关节机器人7夹持配料容纳杯不经过自动制冰机3接冰块。
为了节约设备的占地面积,自动供糖机4和自动制冰机3设置入货道组件1的正上方,充分利用竖直方向的空间。
液体供料机构5包括茶桶502、奶桶501、热水机504、净水桶503和旋转出水龙头,茶桶502、热水机504设置均设有进水口,净水桶503设置多个出水口,茶桶502、热水机504的进水口分别与净水桶503的不同出水口分别相连,茶桶502、奶桶501、热水机504、净水桶503的出水口均接通液体输送管,液体输送管的一端与液体控制阀的输入端相连,液体控制阀的输出端与旋转出水龙头的下部进水口固连,控制系统能够控制旋转出水龙头的外伸头部饶其轴线自动转动从而避让关节机器人7。
茶桶502包括桶盖521和桶体522,第三直行气缸523缸体固定在主机架2的内部,第三直行气缸523竖直朝上设置,桶体522放置主机架2的内部,桶盖521与第三直行气缸523的缸杆固连,桶盖521沿竖直方向盖合在桶体522上,桶盖521下部嵌套桶体522上部开口中,桶盖521下部为软质材料从而提高桶盖521与桶体522之间的密封性,主机架2内部设置桶托,桶体522放置在桶托上,从而增加桶体522放置在主机架2内部的稳定性。
桶体522下部开有出水口,桶体522开有进水口,净水桶503与桶体522之间设置连接管道,净水桶503内部为饮用水。
第三直行气缸523带动桶盖521上行从而将茶桶502打开,关节机器人7从指定的货道输送单元105抓取茶包投入茶桶502中,茶包内为新鲜茶叶,茶桶502输出的茶水均为茶叶现泡的茶水,保证了奶茶原料的品质。当茶桶502内部茶水达到最低水位时,进水口注水,关节机器人7投入新的茶包,再次泡茶,茶桶502内的茶包每天定时清理。
现泡茶叶时,茶叶浸出时间较长,将茶桶502的数量至少为两个,本实施例茶桶502的数量为两个,茶桶502设置位于主机架2的下部,第三直行气缸523位于至少两个茶桶502之间,第一旋转气缸524安装第三直行气缸523的输出端,连接杆525的中部安装第一旋转气缸524的输出端,茶桶502对应的桶盖521安装在连接杆525两端且固连在其下端面,桶盖521的正上方设置茶包投料导管526。
第三直行气缸523上行带动连接杆525上行,桶盖521上行从未将茶桶502打开,两个茶桶关于第三直行气缸523对称设置在其两侧,第一旋转气缸524带动连接杆525转动180°,第一旋转气缸524转动的过程中,关节机器人将茶包投入茶包投料导管526的上端,茶包沿茶包投料导管526滑行掉落到茶桶502中。
旋转出水龙头设置在封口机置杯口602的一侧,旋转出水龙头能够绕其轴线转动90°从而避让关节机器人7。旋转出水龙头朝向远离封口机置杯口602方向转动90°,关节机器人7将配料容纳杯中物料投入到成品杯中,旋转出水龙头朝向封口机置杯口602方向转动90°,茶水从茶桶502中流出经液体控制阀进入旋转出水龙头下部进水口流入成品杯中,牛奶从奶桶501中流出经液体控制阀进入旋转出水龙头下部进水口流入成品杯中,热水从热水机504中流出经液体控制阀进入旋转出水龙头下部进水口流入成品杯中,饮用水从净水桶503中流出经液体控制阀进入旋转出水龙头下部进水口流入成品杯中。
当单杯奶茶制作完成后,如果顾客没有及时取料,导致节机器人无法进入下一杯奶茶的制作,或者下一杯奶茶制作完成后无法放置到顾客取料位,造成订单堆积,导致奶茶制作效率下降。
为了提高奶茶制作的效率和提高顾客取杯的安全性,还包括奶茶杯顶升机构9和出货组件204,奶茶杯顶升机构9位于封口机置杯口602的下方,奶茶杯顶升机构9包括第一直行气缸902和顶升板901,第一直行气缸902的缸体竖直安装在主机架2内,顶升板901安装在第一直行气缸902的缸杆上。第一直行气缸902带动顶升板901上行,顶升板901与成品杯底部接触并推动其上行,关节机器人7从封口机置杯口602抓取成品杯放置到出货组件204中,等待顾客取杯。
自动落杯机构8包括落杯机和承接旋转机构801,落杯机位于封口机置杯口602的上方且位于远离封杯机主体601的一侧,承接旋转机构801位于自动落杯机与封杯机置杯口602之间,承接旋转机构801用于承接从落杯机下落的成品杯并带动成品杯朝向封口机置杯口602转动到朝向封口机置杯口602正上方,承接旋转机构801松开成品杯,成品杯掉落到封口机置杯口602中。
承接旋转机构801包括转接板、第二旋转气缸811、第二手指气缸812和第二夹爪813,转接板与落杯机的外壳固连从而固定在主机架2的内部,第二旋转气缸811水平设置,第二旋转气缸811的输出端朝向下方设置,竖直连接板的上端固定在第二旋转气缸811的输出端,第二手指气缸812水平安装在竖直连接板的下端,第二夹爪813安装在第二手指气缸812的输出端。
成品杯从落杯机中掉落到第二夹爪813上,成品杯折耳与第二夹爪813的上端面接触,第二旋转气缸811带动其上部件转动到封口机置杯口602的正上方,第二手指气缸812带动两个第二夹爪813相互远离,成品杯掉落到封口机置杯口602中。
为了便于对设备进行检修和维护,在主机架2的内部预留人工检修空间,关节机器人7、入货道组件1、自动制冰机3、自动供糖机4、自动落杯机构8、自动封杯机构6、液体供料机构5、出货组件204设置在人工检修空间的四周。
主机架2的上部、下部和四周侧均设置封板,位于四周的封板包括固定封板201和转动封板202组成,封板由透明和不透明材质构成,在主机架2的内部可以设置原料展示架,制作奶茶的原料放置在原料展示架上从而促使顾客放心消费。主机架2正对入货道组件1的封板为两扇对开的转动封板202,转动封板202的一侧与主机架2铰接,人工打开转动封板202,朝向远离主机架2的方向拉出托盘102从而对其进行上配料容纳杯。
点餐互动屏203固定在主机架2的封板,主机架2的封板中还开有取吸管口。
为了便于对该奶茶制作设备进行维护,转动封板202开有安装孔,出货组件204安装在转动封板202的安装孔,人工朝向主机架的外侧拉动转动封板202从而保证足够的检修空间。
采用本设备制作奶茶包括如下步骤:1).人工对货道输送单元105进行上料,控制系统中存储每个货道输送单元105的配料容纳杯的种类信息,根据顾客下单的奶茶种类,关节机器人7从相应的货道输送单元105的前端取出配料容纳杯;同时,自动落杯机构8将成品杯落入自动封杯机构6中封口机置杯口602上;2).关节机器人7带动配料容纳杯经过自动制冰机3,自动制冰机3对配料容纳杯投入冰块;如果顾客选择常温,则直接进入下一步;3).关节机器人7带动配料容纳杯经过自动供糖机4,自动供糖机4对配料容纳杯投入果糖如果顾客需要不另外加糖,则直接进入下一步;4).液体供料机构5对成品杯注入液体,液体包括茶水、常温水、热水或者牛奶;5).关节机器人7将配料容纳杯中物料投入到封口机置杯口602的成品杯中,封口机台朝向封口机运动,封口机主体对成品杯进行封口,封口完成后,封口机台从封口机主体下部移出。
以上步骤B与步骤C的顺序可以互换。
当配种某一种奶茶种类的配料容纳杯缺料后,设备停机,齐相应货道输送单元105中配料容纳杯。
在该奶茶制作设备配备奶茶杯顶升机构9和出货组件204后;制作奶茶包括如下步骤:1).人工对货道输送单元105进行上料,控制系统中存储每个货道输送单元105的配料容纳杯的种类信息,根据顾客下单的奶茶种类,关节机器人7从相应的货道输送单元105的前端取出配料容纳杯;同时,自动落杯机构8将成品杯落入自动封杯机构6中封口机置杯口602上;2).关节机器人7带动配料容纳杯经过自动制冰机3,自动制冰机3对配料容纳杯投入冰块;如果顾客选择常温,则直接进入下一步;3).关节机器人7带动配料容纳杯经过自动供糖机4,自动供糖机4对配料容纳杯投入果糖如果顾客需要不另外加糖,则直接进入下一步;4).液体供料机构5对成品杯注入液体,液体包括茶水、常温水、热水或者牛奶;5).关节机器人7将配料容纳杯中物料投入到封口机置杯口602的成品杯中,封口机台朝向封口机运动,封口机主体对成品杯进行封口,封口完成后,封口机台从封口机主体下部移出;6).奶茶杯顶升机构9上行将封口完成的成品从封口机置杯口602顶出;7).关节机器人7抓取奶茶杯顶升机构9上的成品杯放置到出货组件204中,等待顾客取杯。
出货组件204包括多个奶茶暂存出货箱,控制系统接入在线点单小程序,关节机器人7抓取奶茶杯顶升机构9上的成品杯放置到出货组件204中奶茶暂存出货箱中,继续进入下一杯奶茶制作。
奶茶暂存出货箱包括箱门、电控锁和两侧开口的矩形框,位于主机架的内部为进料口,进料口对应的另一侧为箱门,箱门的一端竖直铰接在矩形框,电控锁包括锁体和锁头,箱门的另一端靠近矩形框的一侧设置锁头,锁体设置在矩形框的内部且靠近箱体中锁头的一侧,箱门的锁头嵌入锁体中。
上述步骤G为关节机器人7抓取奶茶杯顶升机构9上的成品杯放置到出货组件204中奶茶暂存出货箱中,继续进入下一杯奶茶制作。
奶茶放入出货奶茶暂存出货箱后,控制系统将发送对应的取件码给顾客。当出货到组件的某一个奶茶暂存出货箱没有锁好,点餐互动屏将提示顾客关门对应的箱门才能进行下一次开箱操作。
本发明装置还提供另一种取杯方式,还包括奶茶承接出杯机构10,奶茶承接出杯机构10位于封口机置杯口602的正下方,封口机置杯口602由两个半圆环状置杯口621组成,两个半圆环状置杯口621围成圆环状,第三手指气缸604安装在封口机台605的下端面且位于远离封口机的一端,两个连接夹爪603的一端分别安装在第三手指气缸604的两个输出端,连接夹爪603的另一端与半圆环状置杯口621固连,连接夹爪603的上端面低于半圆环状置杯口621的上端面,两个半圆环状置杯口621位于两个连接夹爪603的内侧,第三手指气缸604带动两个半圆环状置杯口621相对运动。第三手指气缸604带动两个半圆环状置杯口621相互远离,成品杯从两个半圆环状置杯口621中脱离,奶茶承接出杯机构10用于承接从封口机置杯口602掉落的成品杯并带动其下行。
奶茶承接出杯机构10包括第二直行气缸1004和活动承接板1002,第二直行气缸1004的缸体竖直安装在主机架2上,活动承接板1002安装在第二直行气缸1004的缸杆上,杯托1001安装在活动承接板1002的上端面,杯托1001位于封口机置杯口602的正下方。
自动封杯过程如下:第三手指气缸604带动两个半圆环状置杯口621相互靠近,两个半圆环状置杯口621围成圆环状,成品杯落入两个半圆环状置杯口621之间,成品杯的折耳与两个圆环状置杯口的上端面接触从而对成品杯进行稳定支撑。将配料容纳杯中物料成品杯投入成品杯、然后对成品杯注入液体,添加完成后,封口机台605朝向封杯机601运动进入其内部,封杯机601对两个半圆环状置杯口621之间的成品杯进行封口。
封杯机601对成品杯封口后,第二直行气缸1004带动活动承接板1002上行,第一手指气缸701带动两个半圆环状置杯口621相互远离,成品杯从两个半圆环状置杯口621中脱离落入到杯托1001中,第二直行气缸1004带动活动承接板1002下行,杯托1001对应的主机架2侧面封板中开有取杯口205,顾客从取杯口205取走杯托1001上的奶茶。
设置奶茶承接出杯机构10,将顾客取奶茶的位置下移,从而避免单杯奶茶制作完成后,因顾客没有及时取出而延误下一杯奶茶制作。当奶茶承接出杯机构10中成品杯被取走后,奶茶承接出杯机构10进行下一次承接成品杯循环,从而提高奶茶制作的效率和提高顾客取杯的安全性。
为了减少人工误入或者昆虫进入,对取杯口205进行遮挡。出杯口挡板1003竖直设置且固定在活动承接板1002上,奶茶承接出杯机构10中活动承接板1002位于上方时,出杯口挡板1003正对出杯口从而对其进行遮挡,奶茶出杯机构中活动承接板1002下行,出杯口挡板1003相对出杯口下行从而露出出杯口。
对应的奶茶制作方法,还包括如下步骤:1).人工对货道输送单元105进行上料,控制系统中存储每个货道输送单元105的配料容纳杯的种类信息,根据顾客下单的奶茶种类,关节机器人7从相应的货道输送单元105的前端取出配料容纳杯;同时,自动落杯机构8将成品杯落入自动封杯机构6中封口机置杯口602上;2).关节机器人7带动配料容纳杯经过自动制冰机3,自动制冰机3对配料容纳杯投入冰块;如果顾客选择常温,则直接进入下一步;3).关节机器人7带动配料容纳杯经过自动供糖机4,自动供糖机4对配料容纳杯投入果糖如果顾客需要不另外加糖,则直接进入下一步;4).液体供料机构5对成品杯注入液体,液体包括茶水、常温水、热水或者牛奶;E.关节机器人7将配料容纳杯中物料投入到封口机置杯口602的成品杯中,封口机台朝向封口机运动,封口机主体对成品杯进行封口,封口完成后,封口机台从封口机主体下部移出;5).奶茶承接出杯机构10上行承接从封口机置杯口602下落的成品杯并下行,等待顾客取杯。
封口机置杯口(602)由两个半圆环状置杯口(621)组成,第三手指气缸(604)带动两个半圆环状置杯口(621)相对运动,奶茶杯顶升机构9上行,第三手指气缸(604)带动两个半圆环状置杯口(621)相互远离,成品杯下行到奶茶顶升机构9上,然后奶茶杯顶升机构9下行将成品杯转运到取杯口,此时奶茶杯顶升机构9与奶茶承接出杯机构10的功能相同。奶茶承接出杯机构10推动成品杯相对封口机置杯口(602)上行,关节机器人(7)便能够从封口机置杯口(602)中取出封口后的成品杯,此时奶茶承接出杯机构10与奶茶杯顶升机构9的功能相同。因此该奶茶制作设备同时配置出货组件(204)和取杯口(205),能够实现两种取杯方式共存。
上述奶茶制作设备主机架2内部还配备制冷设备废水桶505,废水桶505用于收集制冷设备生产的废水,每日清理废水桶505,制冷设备用于保持主机架2内部的低温环境从而减缓液体和配料容纳杯中原料变质。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际结构可以有多种方式和变化。凡在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施实例,均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种基于奶茶制作设备的奶茶制作方法,其特征在于,所述奶茶制作设备包括入货道组件(1)、关节机器人(7)、自动封杯机构(6)、自动落杯机构(8)、液体供料机构(5)、自动供糖机(4)和自动制冰机(3),入货道组件(1)、关节机器人(7)、自动封杯机构(6)、自动落杯机构(8)和液体供料机构(5)均设置在主机架(2)的内部,控制系统集成在控制柜中且设置在主机架的下层;货道支撑架(101)的内部设置至少两层支撑滑道(103),托盘(102)滑动设置在支撑滑道(103)上,每个托盘(102)上均布多个相互平行的货道输送单元(105),人工将配料容纳杯整齐排列在货道输送单元(105)中,配料容纳杯用于放置除水、牛奶、冰块、茶叶水之外的奶茶配料;所述自动封杯机构(6)包括封杯机主体(601)、封口机台(605)和封口机置杯口(602),封口机台(605)滑动设置在封杯机主体(601)的进杯滑轨上,封口机台(605)朝向封杯机主体(601)滑动送入待封口的成品杯;封口机台(605)开有圆形通孔,封口机置杯口(602)为圆环状且位于所述封口机台(605)的上端面;
所述奶茶制作方法包括如下步骤:
1)控制系统中存储每个货道输送单元(105)的配料容纳杯的种类信息,根据顾客下单的奶茶种类,关节机器人(7)从相应的货道输送单元(105)的一端取出配料容纳杯;同时,自动落杯机构(8)将成品杯落入自动封杯机构(6)中封口机置杯口(602)上;
2)关节机器人(7)带动配料容纳杯经过自动制冰机(3),自动制冰机(3)对配料容纳杯投入冰块;如果顾客选择常温,则直接进入下一步;
3)关节机器人(7)带动配料容纳杯经过自动供糖机(4),自动供糖机(4)对配料容纳杯投入果糖;如果顾客需要不另外加糖,则直接进入下一步;
4)液体供料机构(5)对成品杯注入液体,液体包括茶水、常温水、热水或者牛奶;
5)关节机器人(7)将配料容纳杯中物料投入到封口机置杯口(602)的成品杯中,封口机台(605)朝向封杯机主体(601)运动,封杯机主体(601)对成品杯进行封口,封口完成后;
以上步骤2与步骤3的顺序可以互换;
当配种某一种奶茶种类的配料容纳杯缺料后,设备停机,人工补齐相应货道输送单元(105)中配料容纳杯。
2.一种适应权利要求1所述的奶茶制作方法的奶茶制作设备,其特征在于,还包括奶茶承接出杯机构(10)位于所述封口机置杯口(602)的正下方,封口机置杯口(602)由两个半圆环状置杯口(621)组成,两个半圆环状置杯口(621)围成圆环状,第三手指气缸(604)安装在封口机台(605)的下端面且位于远离封杯机主体(601)的一端,两个连接夹爪(603)的一端分别安装在第三手指气缸(604)的两个输出端,两个连接夹爪(603)的另一端分别与半圆环状置杯口(621)固连,两个半圆环状置杯口(621)位于两个连接夹爪(603)的内侧,连接夹爪(603)的上端面低于半圆环状置杯口(621)的上端面,第三手指气缸(604)带动两个半圆环状置杯口(621)相对运动。
3.根据权利要求2所述的奶茶制作设备的奶茶制作方法,其特征在于:所述奶茶制作方法还包括如下步骤:
6)奶茶承接出杯机构(10)上行承接从封口机置杯口(602)下落的成品杯并下行,等待顾客取杯。
4.根据权利要求1所述的基于奶茶制作设备的奶茶制作方法,其特征在于:还包括奶茶杯顶升机构(9)和出货组件(204);所述奶茶制作方法包括还如下步骤:
6)奶茶杯顶升机构(9)上行将封口完成的成品从封口机置杯口(602)顶出;
7)关节机器人(7)抓取奶茶杯顶升机构(9)上的成品杯放置到出货组件(204)中,等待顾客取杯。
5.一种适应权利要求4所述的奶茶制作方法的奶茶制作设备,其特征在于,所述奶茶杯顶升机构(9)位于封口机置杯口(602)的下方,所述奶茶杯顶升机构(9)包括第一直行气缸(902)和顶升板(901),第一直行气缸(902)的缸体竖直安装在主机架(2)内,顶升板(901)安装在第一直行气缸(902)的缸杆上。
6.根据权利要求4所述的基于奶茶制作设备的奶茶制作方法,其特征在于,还包括出货组件(204)包括多个奶茶暂存出货箱,所述控制系统接入在线点单小程序,还包括如下步骤:7)关节机器人(7)抓取奶茶杯顶升机构(9)上的成品杯放置到出货组件(204)中奶茶暂存出货箱中,继续进入下一杯奶茶制作。
7.一种适应权利要求6所述的奶茶制作方法的奶茶制作设备,其特征在于,所述奶茶暂存出货箱包括箱门、电控锁和两侧开口的矩形框,位于主机架的内部为进料口,进料口对应的另一侧为箱门,箱门的一端竖直铰接在矩形框,电控锁包括锁体和锁头,箱门的另一端靠近矩形框的一侧设置锁头,锁体设置在矩形框的内部且靠近箱体中锁头的一侧,箱门的锁头嵌入锁体中。
8.一种适应权利要求1所述的奶茶制作方法的奶茶制作设备,其特征在于,所述关节机器人(7)包括六轴搬运机器人和夹持抓手,所述夹持抓手包括外伸连接法兰(703)、第一手指气缸(701)和第一夹爪(702),外伸连接法兰(703)的一端安装在六轴搬运机器人的末端法兰上,第一手指气缸(701)安装在外伸连接法兰(703)远离及六轴搬运机器人的另一端,两个第一夹爪(702)对称安装在第一手指气缸(701)的输出端,两个第一夹爪(702)的夹持部与配料容纳杯的外侧曲面为仿形设置,第一手指气缸(701)带动来两个第一夹爪(702)相互靠近时,两个第一夹爪(702)内侧夹持曲面围成的圆形小于配料容纳杯上端折耳外缘。
9.一种适应权利要求1所述的奶茶制作方法的奶茶制作设备,其特征在于,所述液体供料机构(5)包括茶桶(502)、奶桶(501)、热水机(504)、净水桶(503)和旋转出水龙头,茶桶(502)、热水机(504)设置均设有进水口,净水桶(503)设置多个出水口,茶桶(502)、热水机(504)的进水口分别与净水桶(503)的不同出水口分别相连,茶桶(502)、奶桶(501)、热水机(504)、净水桶(503)的出水口均接通液体输送管,液体输送管的一端与液体控制阀的输入端相连,液体控制阀的输出端与旋转出水龙头的下部进水口固连,控制系统能够控制旋转出水龙头饶其轴线转动从而避让关节机器人(7)。
10.根据权利要求9所述的奶茶制作设备,其特征在于,所述茶桶(502)包括桶盖(521)和桶体(522),第三直行气缸(523)的缸体固定在主机架(2)的内部,桶盖(521)与第三直行气缸(523)的缸杆固连,桶盖(521)沿竖直方向盖合在桶体(522)上,桶盖(521)下部嵌套桶体(522)上部开口内部,所述第三直行气缸(523)带动桶盖(521)沿竖直方向运动以开合茶桶(502),关节机器人(7)用于对茶桶(502)投入茶包。
11.根据权利要求10所述的奶茶制作设备,其特征在于,所述茶桶的数量至少为两个,茶桶设置位于主机架(2)的下部,第三直行气缸(523)位于至少两个茶桶之间,第三直行气缸(523)竖直向上设置,第一旋转气缸(524)安装在第三直行气缸(523)的输出端,连接杆(525)的中部安装在第一旋转气缸(524)的输出端,茶桶对应的桶盖(521)安装在连接杆(525)两端且固连在其下端面,所述桶盖(521)的正上方设置茶包投料导管(526)。
12.一种适应权利要求1所述的奶茶制作方法的奶茶制作设备,其特征在于,所述自动落杯机构包括落杯机和承接旋转机构(801),落杯机位于所述封口机置杯口(602)的上方且位于远离封杯机主体(601)的一侧,承接旋转机构(801)位于所述落杯机与所述封口机置杯口(602)之间,承接旋转机构(801)用于承接从落杯机下落的成品杯并带动成品杯朝向封口机置杯口(602)转动到其上正上方,承接旋转机构(801)松开成品杯,成品杯掉落到封口机置杯口中。
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