CN114762564A - 一种连续式咖啡闪萃系统及其闪萃方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种连续式咖啡闪萃系统及其闪萃方法，该系统包括料桶、自动上料机构以及自动闪萃机构，其中，自动闪萃机构包括位于萃取工位上方的萃取桶、用于驱动萃取桶以压实料桶内的咖啡颗粒的压粉气缸以及位于萃取工位下方的下料漏斗，萃取桶为底部均布有若干小孔的耐压密闭腔体，且其顶部通过软管连接供水加压机构。本发明先通过上料时均匀的布粉，再通过压力和高压水泵的双重作用充分润湿咖啡粉，从而大大提高整体的萃取质量；并将上粉改为输送机的连续方式，形成一个闭环，第一批咖啡粉萃取完成后，下一批可直接进行萃取，利用率高，萃取速度快；且实现咖啡了萃取的自动化、智能化，提升咖啡的制作质量，满足用户的各类需求。
Description
技术领域
本发明涉及咖啡萃取技术领域，尤其涉及一种集合咖啡上料、粉碎、萃取的连续式咖啡闪萃系统及其闪萃方法。
背景技术
咖啡是原产于东非阿比西尼亚的常绿灌木，植物分类上属于木犀目茜草科咖啡树属，其生长主要集中在美洲、非洲、亚洲的热带或亚热带大陆或岛屿，其沿着赤道为中心形成一咖啡生长带，也称为咖啡带。咖啡以其独特风味、设计精美的咖啡器具与时尚和艺术融合在一起，很快风靡世界，成为全球仅次于石油的第二大贸易商品。迄今为止巴西早已是世界上最大的咖啡生产国，其产量约占全球咖啡产量30％；而哥伦比亚则是第二大咖啡生产国，其产量约占全球咖啡产量的12％。
在咖啡制作中，萃取是重要的步骤，传统的咖啡机中萃取装置难以达到人手萃取的效果，导致咖啡口味欠佳，对于工业化的咖啡萃取而言，萃取效率低，萃取时间长，产量低，大大影响了收益。
如已公开专利CN106135599A披露了一种咖啡萃取液的制备方法(非闪萃)，该制备方法采用先10～30℃水常压下浸润咖啡研磨粉，然后1～7bar压力(水压)下继续浸润，最后用85～98℃水边喷洒边抽提的方法对咖啡研磨粉进行萃取，所得的咖啡萃取液香气浓郁、滋味酸甜苦咸丰富，无沉重苦味和焦味且口感圆润干净，其可溶性固形物萃取得率在18～22％之间，能达到最佳咖啡风味；且以该咖啡萃取液为主要原料的咖啡饮品在常温放置条件下有较长的保质期，同时保证其中的咖啡香气稳定而不发生裂变，为消费者提供绝佳的品质。
如已公开专利WO2016115055A1披露了一种带快速和/或多次萃取过程特征的咖啡机及相关的系统和方法，典型系统包括冲泡室、咖啡室、过滤器装置以及加速萃取装置，加速萃取装置被配置为使咖啡加速从冲泡室流到咖啡室。在第一冲泡过程中，控制器将第一体积的热水导入冲泡室中以形成第一体积的咖啡，进而从冲泡室运送到咖啡室中。在第二冲泡过程中，控制器将第二体积的热水导入冲泡室中以形成第二体积的咖啡，进而运送到咖啡室中以与第一体积的咖啡混合。控制器激活加速萃取装置，以便移动第一和第二体积的咖啡中的至少一个。
如已公开专利CN106618223A披露了一种咖啡萃取装置，其包括水箱、水泵、电热盘、磨豆组、冲泡器组以及咖啡出口，所述水箱经由水路连接至水泵，所述水泵经由水路连接至电热盘，所述电热盘经由水路连接至冲泡器组，所述冲泡器组经由水路连接至咖啡出口，所述磨豆组经出料口连接至冲泡器组。其通过对时间、温度、压力、单杯量参数标准化控制，制作出标准的意式浓缩咖啡饮品，使咖啡口感统一纯正。
又如已公开专利CN13384146A一种萃取机构及包括其的咖啡机，萃取机构包括一萃取室，萃取室的内部为萃取腔，萃取室连接于出粉口的下方，且萃取腔连通于出粉口；顶出机构以及压实器，顶出机构和压实器从侧方连接于萃取室内，且顶出机构以及压实器相对移动设置以压缩或者释放萃取腔内部的空间，顶出机构以及压实器相对移动方向与出粉口到萃取室的出粉方向交叉设置。研磨完成的粉末会直接调入萃取室，减少飞粉产生，保证长时间运行后机器整洁。
综上，现有咖啡萃取结构主要存在如下技术缺陷，1)传统萃取结构的过程中，水很难浸入压实的部分，无法将咖啡粉物质充分的萃取出来，整体萃取质量不高且产量低；2)传统萃取结构需要将咖啡粉袋置于提篮内用热水静置润湿，需要等到萃取完成再清洗提篮，上粉，压粉的一系列工序，等待时间长，萃取速度很低，且操作复杂，无法形成产业标准化；3)每次萃取过程中的萃取水温、萃取时间以及萃取压力等无法进行有效标准化控制，制得的咖啡萃取液质量差且口感不统一，自动化程度低，无法满足用户的需求。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺陷，通过对时间、温度、压力等参数的标准化控制，提供一种集合咖啡上料、粉碎及萃取的连续式咖啡闪萃系统及其闪萃方法。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本发明的第一个方面是提供了一种连续式咖啡闪萃系统，包括：底部均布有若干小孔的料桶，用于对咖啡豆进行连续称重、粉碎及上料至所述料桶内的自动上料机构，以及用于对推送至萃取工位的所述料桶内的咖啡颗粒进行连续萃取的自动闪萃机构，其中：
所述自动闪萃机构包括位于所述萃取工位上方的萃取桶、用于驱动所述萃取桶以压实所述料桶内的咖啡颗粒的压粉气缸以及位于所述萃取工位下方的下料漏斗，所述萃取桶为底部均布有若干小孔的耐压密闭腔体，且其顶部通过软管连接供水加压机构。
进一步地，所述自动上料机构包括：
输送带，所述输送带上由远端至近端依次设置有上桶工位、上料工位和推桶工位，用于传送所述料桶至不同工位；
研磨称量机，所述研磨称量机位于所述输送带的一侧位置，用于对所述咖啡豆进行称重和研磨至预设颗粒大小；
送料风机，所述送料风机的进料口连接所述研磨称量机，出料口位于所述上料工位的上方，以将研磨好的咖啡颗粒传送至所述料桶；
推桶气缸，所述推桶气缸位于所述输送带近端的一侧位置，用于将传送至推桶工位的所述料桶推送至所述萃取工位。
进一步地，所述自动上料机构还包括：
光纤传感器，所述光纤传感器设置于所述输送带上检测工位的一侧位置，且所述检测工位位于上料工位和推桶工位之间位置；
剔除气缸，所述剔除气缸设置于检测工位的另一侧位置，且其与所述光纤传感器连接，以剔除空桶状态的所述料桶；
气动振荡器，所述气动振荡器设置于所述输送带上的布粉工位的上方位置，用于将咖啡颗粒均匀的铺设在所述料桶内。
进一步优选地，所述自动上料机构还包括：
第一挡桶气缸，所述第一挡桶气缸设置于所述检测工位的近端侧，用于阻挡检测工位上的所述料桶随所述输送带前移，以配合所述剔除气缸剔除空桶；
第二挡桶气缸，所述第二挡桶气缸设置于所述布粉工位的近端侧，用于阻挡布粉工位上的所述料桶随所述输送带前移，以配合所述气动振荡器均匀布料。
进一步优选地，所述自动闪萃机构还包括：
喷头，所述喷头设置于所述萃取桶的顶部，且与所述软管连接；
泄压阀，所述泄压阀设置于所述萃取桶的顶部，用于维持所述萃取桶内的水压为预设压力；
密封圈，所述密封圈设置于所述萃取桶下端的外周壁，以密封所述萃取桶下端外壁与所述料桶内壁之间的连接处。
进一步较为优选地，所述自动闪萃机构还包括：
料桶托架，所述料桶托架设置于所述萃取工位，且其位于所述下料漏斗的顶部，用于置放所述料桶；
储料桶，所述储料桶设置于所述下料漏斗的下方，用于接收所述下料漏斗的排液口流出的咖啡萃取液。
进一步地，所述供水加压机构包括：
储水桶，所述储水桶通过管道连接所述软管，且其内设置有电加热器，其内存储有预设温度的水；
高压水泵，所述高压水泵设置于所述储水桶与所述软管之间的管道上，以将所述预设温度的水加压输送至所述萃取桶内；
电磁阀，所述电磁阀设置于所述储水桶与所述高压水泵之间的管道上，以控制输送至所述萃取桶的水量大小。
进一步地，还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别电连接输送带、研磨称量机、送料风机、推桶气缸、光纤传感器、剔除气缸、气动振荡器、第一挡桶气缸、第二挡桶气缸、压粉气缸、储水桶内的电热器、高压水泵及电磁阀。
本发明的第二个方面是提供一种如所述系统的连续式咖啡闪萃方法，包括闪萃程序S20，所述闪萃程序S20包括如下步骤：
S21，向储水桶内注水，入水温度在55-60℃，并加热至90℃；
S22，启动压粉气缸驱动萃取桶密封压入萃取工位上的料桶内，以对桶内的咖啡颗粒进行预压，预压压力为0.2-0.3MPa；
S23，启动高压水泵，通过电磁阀和萃取桶底部均布的小孔，以4-5bar的水压对咖啡颗粒进行充分的润湿，润湿时间为25-40秒；
S24，再次启动压粉气缸，通过萃取桶以0.4-0.5MPa的压力对咖啡颗粒压实；
S25，同时启动高压水泵，以7-9bar的水通过萃取桶底部均布的小孔对咖啡颗粒进行萃取，萃取液穿过料桶底部均布的小孔流入下料漏斗，最终进入储料桶，整个萃取时间为90-120秒；
S26，萃取结束后，对储料桶中的咖啡萃取液进行分装；
S27，将萃取工位上的料桶中取走，重复上述步骤S21-S27进入下一次循环。
进一步地，在所述闪萃程序S20前还包括上料程序S10，所述上料程序S10包括如下步骤：
S11，将料桶放到输送带的上桶工位上，然后传送到上料工位准备上料，并启动第一挡桶气缸；
S12，将一定量咖啡豆直接倒入研磨称量机中，然后进行称重和研磨，控制咖啡颗粒研磨的粒径小于0.5mm；
S13，启动送料风机将研磨好的咖啡颗粒送入上料工位的料桶内，打开第一挡桶气缸，料桶进入检测工位；
S14，料桶进入检测工位时，由一侧的光纤传感器检测料桶为空桶时，由剔除气缸剔除料桶；
S15，继续控制输送带将装有咖啡颗粒的料桶进入布粉工位，打开第二挡桶气缸，然后开启气动振荡器使咖啡颗粒均匀铺在桶内；
S16，关闭第二挡桶气缸，将料桶由布粉工位传送至推桶工位，启动推桶气缸将料桶送入萃取工位。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
(1)萃取质量高：传统萃取结构在萃取时水很难浸入压实的部分而无法将咖啡粉物质有效萃取出来，而本发明先通过上料时均匀的布粉，再通过压力和高压水泵的双重作用充分润湿咖啡粉，从而大大提高整体的萃取质量；
(2)萃取速度快：传统萃取结构需要将咖啡粉袋置于提篮内用热水静置润湿，需要等到萃取完成再清洗提篮、上粉、压粉的一系列工序，等待时间长，萃取速度很低；而本发明将上粉改为输送机的连续方式，形成一个闭环，第一批咖啡粉萃取完成后，下一批可直接进行萃取，利用率高，萃取速度快；
(3)自动化程度高：通过PLC控制器设定温度、时间、压力等参数，实现咖啡萃取的自动化、智能化，可大大提升咖啡的制作质量，满足用户的各类需求。
附图说明
图1为本发明一种连续式咖啡闪萃系统中自动闪萃机构的结构示意图；
图2为本发明一种连续式咖啡闪萃系统中自动闪萃机构和供水加压机构的结构示意图；
图3为本发明一种连续式咖啡闪萃系统中自动上料机构的结构示意图；
图4为本发明一种连续式咖啡闪萃系统中自动上料机构的工艺流程示意图；
图5为本发明一种连续式咖啡闪萃系统中自动闪萃机构的工艺流程示意图；
其中，各附图标记为：
01-料桶，10-自动上料机构，11-输送带，12-研磨称量机，13-送料风机，14-光纤传感器，15-剔除气缸，16-气动振荡器，17-推桶气缸，18-第一挡桶气缸，19-第二挡桶气缸；20-自动闪萃机构，21-萃取桶，22-软管，23-喷头，24-泄压阀，25-密封圈，26-压粉气缸，27-料桶托架，28-下料漏斗，29-储料桶；30-供水加压机构，31-储水桶，32-高压水泵，33-电磁阀。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例一
针对传统萃取结构在萃取时，水很难浸入压实的部分而无法将咖啡粉物质有效萃取出来的缺陷，本实施例提供一种能够充分润湿咖啡粉并将咖啡粉物质有效萃取出的连续式咖啡闪萃系统，其主要包括底部均布有若干小孔的料桶01、自动上料机构10和自动闪萃机构20和三部分，料桶01的底部开设有若干过滤萃取液的小孔，自动上料机构10用于对咖啡豆进行连续称重、粉碎及将粉碎后的咖啡颗粒上料至料桶01实现自动称重、粉碎机上料操作，自动闪萃机构20用于对自动推送至萃取工位的所述料桶01内的咖啡颗粒进行连续萃取，以充分萃取出咖啡粉物质。
具体地，如图1和图2所示，所述自动闪萃机构20主要包括萃取桶21、压粉气缸26、料桶托架27、下料漏斗28和储料桶29以及连续推送至萃取工位的料桶01。
萃取桶21位于所述萃取工位的上方位置，用于压实对料桶01内的咖啡粉；为保证萃取质量，所述萃取桶21采用底部均布有若干小孔的耐压密闭腔体，以满足机械压力和高压水泵的双重作用，且萃取桶21顶部通过软管22连接供水加压机构30，实现供水。
为实现萃取桶21的压粉动作，提供牙粉的机械压力，在萃取桶21外侧配设压粉气缸26，压粉气缸26用于驱动所述萃取桶21进行上下移动以压实所述料桶01内的咖啡颗粒，且根据需要，所述压粉气缸26至少为一个且呈竖向布置，其伸缩端固定连接萃取桶21，通过压粉气缸26的上下伸缩，同步带动萃取桶21上下移动伸缩于料桶01内，继而通过萃取桶21压实料桶01内内均布的咖啡颗粒。
所述下料漏斗28呈漏斗状，其设置在所述萃取工位下方位置的料桶托架27上，用于接收料桶01内萃取后流下的咖啡萃取液。所述料桶托架27设置于所述萃取工位，且其位于所述下料漏斗28的顶部，用于置放所述料桶01。所述储料桶29设置于所述下料漏斗28的下方，用于接收所述下料漏斗28的排液口流出的咖啡萃取液。
此外，如图1所示，所述自动闪萃机构20还包括喷头23，所述喷头23设置于所述萃取桶21的顶部，且与所述软管22连接。喷头23的喷口朝下，用于向萃取桶21注入足量的萃取用水，萃取用水通过萃取桶21底部上均匀分布的小孔，以4-5bar的水压对料桶01内的咖啡颗粒进行充分的润湿，润湿时间为25-40秒。
所述自动闪萃机构20还包括泄压阀24，所述泄压阀24设置于所述萃取桶21的顶部，用于维持所述萃取桶21内的水压为预设压力。当萃取桶21内的水压超过预设阈值时，泄压阀24自动打开进行泄压，以保证萃取桶21在安全压力下进行高效萃取。
此外，所述自动闪萃机构20还包括密封圈25，所述密封圈25设置于所述萃取桶21下端的外周壁，用于密封所述萃取桶21下端外壁与所述料桶01内壁之间的缝隙连接处。当萃取桶21在上下移动的过程中，其下端通过密封圈25密封插入料桶01内，由萃取桶21和料桶01构成一个相对耐压的密闭腔体，防止进入料桶01内的水通过该缝隙连接处泄露。
实施例二
与上述实施例一不同的是，为提高自动闪萃机构20的咖啡萃取效率，本实施例提供一种能够连续将咖啡豆进行称重、粉碎至预设粒径、并将粉碎后的咖啡颗粒自动送入至料桶01以及将装有咖啡颗粒的料桶01推送至自动闪萃机构20内的自动上料机构10。
具体地，如图3所示，所述自动上料机构10作为自动称重、粉碎机上料机构，其主要包括输送带11、研磨称量机12、送料风机13和推桶气缸17。
输送带11由两组平行且间隔布置的皮带输送机组成，所述输送带11上由远端至近端依次设置有上桶工位、上料工位和推桶工位，用于传送所述料桶01至不同工位；上桶工位位于输送带11的远端，可采用人工手动放置空的料桶01，或采用机械臂自动上桶。
所述研磨称量机12位于所述输送带11的一侧位置，用于对加入其内的所述咖啡豆进行称重，并研磨至预设颗粒大小。所述研磨称量机12能实现将超过80％研磨咖啡颗粒小于0.5mm，并可通过调节旋钮来控制咖啡粉末的颗粒大小。
所述送料风机13的进料口连接所述研磨称量机12，出料口位于所述上料工位的上方，用于将研磨称量机12内研磨好的咖啡颗粒送入至所述料桶01，实现咖啡颗粒物料的上料。
所述推桶气缸7设置在所述输送带11近端的一侧位置，所述推桶气缸7的伸缩杆可延伸至输送带11的近端上，通过控制推桶气缸7的伸缩可将传送至输送带11近端推桶工位上的所述料桶01推送至所述萃取工位，完成整个上料动作。
如图3所示，所述自动上料机构10还包括光纤传感器14、剔除气缸15和气动振荡器16。所述光纤传感器14设置于所述输送带11上检测工位的一侧位置，且所述检测工位位于上料工位和推桶工位之间位置，光纤传感器14用于检测传送至检测工位的料桶01是否为空桶。所述剔除气缸15设置于检测工位的另一侧位置，且其与所述光纤传感器14连接，以剔除空桶状态的所述料桶01。一旦光纤传感器14检测料桶01内未装咖啡颗粒为空桶时，启动剔除气缸15剔除该空桶。
所述气动振荡器16采用FP-12-S气动活塞振动器，其设置于所述输送带11上的布粉工位的上方位置，用于将咖啡颗粒均匀的铺设在所述料桶01内。使用时，当装有咖啡颗粒的料桶01进入布粉工位时，启动挡桶气缸16，然后开启气动振荡器16使咖啡颗粒均匀铺在料桶01内。
此外，在输送带11连续运行的状态下，为提高萃取的连续性和生产的稳定性，提高生产效率，同时避免在上料或气动震荡过程中发生翻桶现象，要求即使输送带11在连续运行的情况下，料桶01依然能够停留在上料工位和布粉工位，以便通过送料风机13的完成上料及通过气动振荡器16实现均匀布粉。
为实现上述目的，所述自动上料机构10还包括第一挡桶气缸18和第二挡桶气缸19，所述第一挡桶气缸18设置于所述检测工位的近端侧，用于阻挡检测工位上的所述料桶01随所述输送带11前移，以配合所述剔除气缸15剔除空桶；所述第二挡桶气缸19设置于所述布粉工位的近端侧，用于阻挡布粉工位上的所述料桶01随所述输送带11前移，以配合所述气动振荡器16均匀布料。
实施例三
与上述实施例一和实施例二不同的是，本实施例还提供一种用于向自动闪萃机构20提供一定温度及压力的水的供水加压机构30，供水加压机构30与自动闪萃机构20顶端的软管22连接。根据需要，供水加压机构30提供的水，其水温为70-98℃，水压为4-9bar。
具体地，如图2所示，所述供水加压机构30主要包括储水桶31、高压水泵32和电磁阀33。所述储水桶31通过管道连接所述软管22，且其内设置有电加热器，通过电加热器将储水桶31内的水加热至预设温度。
所述高压水泵32设置于所述储水桶31与所述软管22之间的管道上，通过高压水泵32将储水桶31内预设温度的水加压输送至所述萃取桶21内。而所述电磁阀33设置于所述储水桶31与所述高压水泵32之间的管道上，用于控制输送至所述萃取桶21的水量大小以及启动或关闭供水。
此外，为实现自动化的生产，该连续式咖啡闪萃系统还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别电连接输送带11、研磨称量机12、送料风机13、推桶气缸17、光纤传感器14、剔除气缸15、气动振荡器16、第一挡桶气缸18、第二挡桶气缸19、压粉气缸26、储水桶31内的电热器、高压水泵32及电磁阀33，用于控制各功能元件的运行。通过PLC控制器设定温度、时间、压力等参数，实现咖啡萃取的自动化、智能化，可大大提升咖啡的制作质量，满足用户的各类需求。
实施例四
基于上述实施例一、实施例二以及实施例三的连续式咖啡闪萃系统，如图4和图5所示，本实施例提供一种如所述系统的连续式咖啡闪萃方法，该闪萃方法主要包括上料程序S10和闪萃程序S20。
如图4所示，该连续式咖啡闪萃方法中的上料程序S10包括如下步骤：
S11，将料桶01放到输送带11的上桶工位上，然后传送到上料工位准备上料，并启动第一挡桶气缸18；
S12，将一定量咖啡豆直接倒入研磨称量机12中，然后进行称重和研磨，控制咖啡颗粒研磨的粒径小于0.5mm；研磨称量机12能实现超过80％研磨咖啡颗粒小于0.5mm，并通过调节旋钮来实现咖啡粉末的颗粒大小；
S13，启动送料风机13将研磨好的咖啡颗粒送入上料工位的料桶01内，打开第一挡桶气缸18，料桶01进入检测工位；
S14，料桶01进入检测工位时，由一侧的光纤传感器14一旦检测料桶01为空桶时，由剔除气缸15剔除料桶01；
S15，继续控制输送带11将装有咖啡颗粒的料桶01进入布粉工位，打开第二挡桶气缸19，然后开启气动振荡器16使咖啡颗粒均匀铺在桶内；
S16，关闭第二挡桶气缸19，将料桶01由布粉工位传送至推桶工位，启动推桶气缸17将料桶01送入萃取工位。
如图5所示，在上料程序S10后执行闪萃过程S20，该连续式咖啡闪萃方法中的闪萃过程S20包括如下步骤：
S21，向储水桶31内注水，入水温度在55-60℃，通过10kw电加热可在12min内将水温快速加热至90℃；
S22，启动压粉气缸26驱动萃取桶21密封压入萃取工位上的料桶01内，以对桶内的咖啡颗粒进行预压，预压压力为0.2-0.3MPa；
S23，启动高压水泵32，通过电磁阀33和萃取桶21底部均布的小孔，以4-5bar的水压对咖啡颗粒进行充分的润湿，润湿时间为25-40秒；
S24，再次启动压粉气缸26，通过萃取桶21以0.4-0.5MPa的压力对咖啡颗粒压实；
S25，同时启动高压水泵32，以7-9bar的水通过萃取桶21底部均布的小孔对咖啡颗粒进行萃取，萃取液穿过料桶01底部均布的小孔流入下料漏斗28，最终进入储料桶29，整个萃取时间为90-120秒；
S26，萃取结束后，对储料桶29中的咖啡萃取液进行分装；
S27，将萃取工位上的料桶01中取走，倒出料桶01内的残渣送入清洗设备，重复上述步骤S21-S27进入下一次循环，往复以上动作达到快速，高效的萃取效果。
本发明提供的连续式咖啡闪萃系统通过研磨称量机将定量的咖啡豆送入料桶，由输送机将料桶送至指定检测工位，最后由推桶气缸将料桶推至萃取工位进行热萃取，萃取液进入储料桶，再将料桶内残渣倒出并送入清洗设备，往复以上动作达到快速，高效的萃取效果。并通过PLC控制器实现对时间，温度，压力等参数的标准化控制，实现自动化，智能化，可大大提升咖啡的制作质量，满足用户的各类需求。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次，本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后，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，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 (10)
1.一种连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，包括：底部均布有若干小孔的料桶(01)，用于对咖啡豆进行连续称重、粉碎及上料至所述料桶(01)内的自动上料机构(10)，以及用于对推送至萃取工位的所述料桶(01)内的咖啡颗粒进行连续萃取的自动闪萃机构(20)，其中：
所述自动闪萃机构(20)包括位于所述萃取工位上方的萃取桶(21)、用于驱动所述萃取桶(21)以压实所述料桶(01)内的咖啡颗粒的压粉气缸(26)以及位于所述萃取工位下方的下料漏斗(28)，所述萃取桶(21)为底部均布有若干小孔的耐压密闭腔体，且其顶部通过软管(22)连接供水加压机构(30)。
2.根据权利要求1所述的连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，所述自动上料机构(10)包括：
输送带(11)，所述输送带(11)上由远端至近端依次设置有上桶工位、上料工位和推桶工位，用于传送所述料桶(01)至不同工位；
研磨称量机(12)，所述研磨称量机(12)位于所述输送带(11)的一侧位置，用于对所述咖啡豆进行称重和研磨至预设颗粒大小；
送料风机(13)，所述送料风机(13)的进料口连接所述研磨称量机(12)，出料口位于所述上料工位的上方，以将研磨好的咖啡颗粒传送至所述料桶(01)；
推桶气缸(17)，所述推桶气缸(7)位于所述输送带(11)近端的一侧位置，用于将传送至推桶工位的所述料桶(01)推送至所述萃取工位。
3.根据权利要求2所述的连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，所述自动上料机构(10)还包括：
光纤传感器(14)，所述光纤传感器(14)设置于所述输送带(11)上检测工位的一侧位置，且所述检测工位位于上料工位和推桶工位之间位置；
剔除气缸(15)，所述剔除气缸(15)设置于检测工位的另一侧位置，且其与所述光纤传感器(14)连接，以剔除空桶状态的所述料桶(01)；
气动振荡器(16)，所述气动振荡器(16)设置于所述输送带(11)上的布粉工位的上方位置，用于将咖啡颗粒均匀的铺设在所述料桶(01)内。
4.根据权利要求3所述的连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，所述自动上料机构(10)还包括：
第一挡桶气缸(18)，所述第一挡桶气缸(18)设置于所述检测工位的近端侧，用于阻挡检测工位上的所述料桶(01)随所述输送带(11)前移，以配合所述剔除气缸(15)剔除空桶；
第二挡桶气缸(19)，所述第二挡桶气缸(19)设置于所述布粉工位的近端侧，用于阻挡布粉工位上的所述料桶(01)随所述输送带(11)前移，以配合所述气动振荡器(16)均匀布料。
5.根据权利要求1所述的连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，所述自动闪萃机构(20)还包括：
喷头(23)，所述喷头(23)设置于所述萃取桶(21)的顶部，且与所述软管(22)连接；
泄压阀(24)，所述泄压阀(24)设置于所述萃取桶(21)的顶部，用于维持所述萃取桶(21)内的水压为预设压力；
密封圈(25)，所述密封圈(25)设置于所述萃取桶(21)下端的外周壁，以密封所述萃取桶(21)下端外壁与所述料桶(01)内壁之间的连接处。
6.根据权利要求5所述的连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，所述自动闪萃机构(20)还包括：
料桶托架(27)，所述料桶托架(27)设置于所述萃取工位，且其位于所述下料漏斗(28)的顶部，用于置放所述料桶(01)；
储料桶(29)，所述储料桶(29)设置于所述下料漏斗(28)的下方，用于接收所述下料漏斗(28)的排液口流出的咖啡萃取液。
7.根据权利要求1所述的连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，所述供水加压机构(30)包括：
储水桶(31)，所述储水桶(31)通过管道连接所述软管(22)，且其内设置有电加热器；
高压水泵(32)，所述高压水泵(32)设置于所述储水桶(31)与所述软管(22)之间的管道上，以将预设温度的水加压输送至所述萃取桶(21)内；
电磁阀(33)，所述电磁阀(33)设置于所述储水桶(31)与所述高压水泵(32)之间的管道上，以控制输送至所述萃取桶(21)的水量大小。
8.根据权利要求1所述的连续式咖啡闪萃系统，其特征在于，还包括PLC控制器，所述PLC控制器分别电连接输送带(11)、研磨称量机(12)、送料风机(13)、推桶气缸(17)、光纤传感器(14)、剔除气缸(15)、气动振荡器(16)、第一挡桶气缸(18)、第二挡桶气缸(19)、压粉气缸(26)、储水桶(31)内的电热器、高压水泵(32)及电磁阀(33)。
9.一种如权利要求1至8任一项所述系统的连续式咖啡闪萃方法，其特征在于，包括闪萃程序S20，所述闪萃程序S20包括如下步骤：
S21，向储水桶(31)内注水，入水温度在55-60℃，并加热至90℃；
S22，启动压粉气缸(26)驱动萃取桶(21)密封压入萃取工位上的料桶(01)内，以对桶内的咖啡颗粒进行预压，预压压力为0.2-0.3MPa；
S23，启动高压水泵(32)，通过电磁阀(33)和萃取桶(21)底部均布的小孔，以4-5bar的水压对咖啡颗粒进行充分的润湿，润湿时间为25-40秒；
S24，再次启动压粉气缸(26)，通过萃取桶(21)以0.4-0.5MPa的压力对咖啡颗粒压实；
S25，同时启动高压水泵(32)，以7-9bar的水通过萃取桶(21)底部均布的小孔对咖啡颗粒进行萃取，萃取液穿过料桶(01)底部均布的小孔流入下料漏斗(28)，最终进入储料桶(29)，整个萃取时间为90-120秒；
S26，萃取结束后，对储料桶(29)中的咖啡萃取液进行分装；
S27，将萃取工位上的料桶(01)中取走，重复上述步骤S21-S27进入下一次循环。
10.根据权利要求9所述的连续式咖啡闪萃方法，其特征在于，在所述闪萃程序S20前还包括上料程序S10，所述上料程序S10包括如下步骤：
S11，将料桶(01)放到输送带(11)的上桶工位上，然后传送到上料工位准备上料，并启动第一挡桶气缸(18)；
S12，将一定量咖啡豆直接倒入研磨称量机(12)中，然后进行称重和研磨，控制咖啡颗粒研磨的粒径小于0.5mm；
S13，启动送料风机(13)将研磨好的咖啡颗粒送入上料工位的料桶(01)内，打开第一挡桶气缸(18)，料桶(01)进入检测工位；
S14，料桶(01)进入检测工位时，由一侧的光纤传感器(14)检测料桶(01)为空桶时，由剔除气缸(15)剔除料桶(01)；
S15，继续控制输送带(11)将装有咖啡颗粒的料桶(01)进入布粉工位，打开第二挡桶气缸(19)，然后开启气动振荡器(16)使咖啡颗粒均匀铺在桶内；
S16，关闭第二挡桶气缸(19)，将料桶(01)由布粉工位传送至推桶工位，启动推桶气缸(17)将料桶(01)送入萃取工位。
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