CN116323112A - 饮料调制机 - Google Patents

Abstract

本发明的一方面提供了一种咖啡和/或茶的调制机，其包含：一机械手臂装置；一控制单元，用以操作该机械手臂装置以制备从基料浸泡出来的咖啡和/或茶，其中，该控制单元设置成：致动该机械手臂装置，以进行一动作序列，使得内容物在一混合罐与一过滤罐之间进行移转，其中，该混合罐在初始时包含该基料，且其中该过滤罐包含一过滤元件，用以在该移转期间分离从该混合罐所收到的该基料，以使该过滤罐容纳过滤后的咖啡和/或茶、以及被该过滤元件所截留的基料。

Description

饮料调制机

技术领域

本发明系关于一种使用机器人技术以自动化制备饮料的饮料调制机。

背景技术

西方制作一杯咖啡的方式，偏好使用义式浓缩咖啡机(espresso machine)、爱乐压(aeropress)、过滤式咖啡壶(percolator)、法式压滤壶(French press)等设备，来萃取所使用的阿拉比卡咖啡豆的完整风味。然而，这些方式并不特别适合用来制作新加坡、马来西亚、和汶莱等东南亚国家所喜爱的传统咖啡，前述的传统咖啡通常是用以奶油或人造奶油及糖焙炒过的罗布斯塔咖啡豆(robusta beans)来制作。

这些东南亚国家用来制作传统咖啡的方法，是利用放置在长嘴壶内的滤袋式过滤器(sock filter)作为浸煮器(infuser)来冲泡咖啡粉。要饮用时，冲泡后的浓缩咖啡要先与牛奶、糖混合、并根据需要加水稀释后再倒入杯子中。泡咖啡者要调校咖啡粉的研磨度、水温，当滤袋式过滤器的过滤效果变差时要决定何时加以更换，还要决定引入咖啡中的空气量。需要依靠经验进行必要的调整，才能持续地制作出即便是没有强烈口味偏好的游客也能接受的好咖啡。

本发明系针对一种寻求制作出可适合个人喜好的咖啡或茶的饮料站。

发明内容

本发明的一方面提供了一种咖啡和/或茶的调制机，其包含：一机械手臂装置；一控制单元，用以操作该机械手臂装置以制备从基料浸泡出来的咖啡和/或茶，其中，该控制单元系设置成：致动该机械手臂装置，以进行一动作序列，使得内容物在一混合罐与一过滤罐之间进行移转，其中，该混合罐最初容纳该基料，且其中该过滤罐包含一过滤元件，用以在该移转期间分离从该混合罐所收到的饮料基料，以使该过滤罐容纳过滤后的咖啡和/或茶以及被该过滤器所截留的基料。

附图说明

在此参照所附图式，仅以示例方式说明本发明之代表性实施例，其中：

图1为本发明一实施例之饮料调制机的俯视图。

图2绘示从饮料基料制备饮料的冲泡阶段(brewing phase)之第一部分。

图3绘示该冲泡阶段之第二部分。

图4绘示该冲泡阶段之第三部分。

图5提供在冲泡阶段所涉及之程序的一概要示意。

图6绘示该饮料之制备过程中的一出餐阶段(serving phase)。

图7提供在出餐阶段所涉及之程序的一概要示意。

图8绘示图1之饮料调制机之一清洗站的外观示意图。

图9A和图9B为图1之饮料调制机之收集台的外观示意图。

图10为图9A和图9B中之旋转底部的机构的外观示意图。

图11绘示以带式输送机构将内容物在两个罐子之间进行移转的方式。

图12为依据另一实施方式绘示的饮料调制机的外观示意图。

具体实施方式

在以下说明中，将参照图式来说明各种实施例，在不同图式中的相同标号一般用来表示相同的元件。

概括而言，本发明所申请内容系关于一种饮料调制机(beverage preparationstation)，这是一种便于从饮料的基料(base)制备出饮料(较佳为咖啡和/或茶)的系统。在“咖啡和/或茶”的描述用语中的“和/或”意指咖啡、茶或两者。另外，“饮料”应理解成指称“咖啡和/或茶”，而这两个用语可互换使用。

该饮料调制机设置成利用熬煮或浸泡的方式来制备咖啡和/或茶。基料的实施例包括但不限于咖啡豆、咖啡粉、茶粉、和茶叶中的任何一种或多种。任何合适的液体皆可来熬煮或浸泡，例如，热水或经调味的热液体(例如，在消费者偏好热茶及咖啡组合成的饮料的情境下，为热茶或热咖啡)。

利用移动机构搭配容纳可用来制作咖啡和/或茶的基料的罐子进行协同运作以从基料中萃取出味道(flavour)，有助于制备的过程。该移动机构式指机械装置的任何合适的组合，例如，多个机械手臂装置和输送带机构中的一个或多个。举例来说，该移动机构可用与垂直与水平的带式输送机与互相搭配的机械手臂的组合来实现。或者，该移动机构也可单独使用机械手臂来实现；或单独使用带式输送机来实现。

该机械手臂装置是指利用一个或多个机械手臂的实施方式。当使用两个或两个以上的机械手臂时，实施的方式之一是让个别机械手臂独立作业，例如，当每个机械手臂负责饮料制备程序中的特定阶段时(例如，从饮料基料制作饮料浓缩液(beverageconcentrate)的一冲泡阶段(brewing phase)，其涉及将饮料基料浸泡在水中；以及一出杯阶段(serving phase)，其涉及将糖和/或牛奶等调味料添加到饮料浓缩液中来进行调味)。在另一种实施方式中，可利用两个或两个以上的机械手臂交互搭配。举例来说，机械手臂的其中之一可抓握一个罐子，并将其内容物清空到另一个机械手臂所抓握的另一罐子中。该一或多个机械手臂中的每个机器手臂，皆具有可包含复数元件的设计，且每个元件可透过个别的连接件(joint)与另一个元件进行耦接。每个连接件可允许所耦接的元件进行下列动作的其中一种或多种：横向移动(yaw)、纵向移动(pitch)、和滚动(roll)。互连方式可为每个机械手臂提供多个自由度，允许机器手臂沿着和/或绕着多个轴运动，以使得该手臂呈现出拟人化关节(anthropomorphic articulation)的动作。每个机械手臂的一端连接到基座，而另一端则具有一末端作动部(end effector)。

该饮料调制机具有控制单元以操作该运动机构，举例来说，当要从饮料基料制备饮料时可控制该机械手臂装置进行动作。该控制单元可包括至少一个记忆体，以储存控制机械手臂制备饮料所需的动作的程式码，以及执行该程式码的一或多个处理器。执行程式码可使该控制单元致动该机械手臂装置，以在从饮料基料(如咖啡或茶粉)萃取出浓缩液的饮料制备过程的冲泡阶段中进行一系列动作；以及从该浓缩液制备出饮料的另一系列动作。该程式码定义该机械手臂装置制备饮料过程的移动轨迹。可编程一最佳化演算法以在饮料制备的每个阶段中，提供空间中的x、y、z位置给机械手臂装置，并自动定义包含机械手臂装置移动所沿着的各线性部段在内的相关动作轨迹，以例如用于极小化制备饮料所需花费的时间。

该控制单元可执行一学习演算法，该学习演算法适于处理从追踪该机械手臂装置的动作的一个或多个感测器(包括但不限于基于光学的感测器)所接收到的输入。该学习演算法可在该机械手臂装置进行运作时学习哪些路径是最佳路径，并与最佳化演算法协同作业，为该机械手臂装置的动作提供即时轨迹校正。该控制单元可完全基于这样的学习演算法进行操作，或可纳入这样的学习演算法的部位内容。在另一种实施方式中，该控制单元可从远端(例如，从云端)接收指令以操作该机械手臂装置，亦即，该程式码不一定要储存在该控制单元的本地记忆体上。

该浓缩液的制备程序涉及在一混合罐与一过滤罐之间移转内容物，该内容物主要是饮料(更具体而言是饮料浓缩液)。在此制备程序中使用机械手臂装置时，一个或多个机械手臂会在移转混合罐的内容物到过滤罐的过程中，将饮料从混合罐倒入过滤罐中。相仿地，该机械手臂装置会在移转过滤罐的内容物到混合罐的过程中，将饮料从过滤罐倒入混合罐中。如此，该移转过程会致使内容物在混合罐与过滤罐之间来回交替，同时将空气引入冲泡/倾倒程序中，从而改变口味变数。

在咖啡或茶浓缩液的制备程序中使用带式输送机时，一垂直抬升输送带会将混合罐抬起到过滤罐上方。混合罐底部的阀门会打开，以允许其内容物在从混合罐移转到过滤罐的过程中能够落入过滤罐的一开口中。该垂直抬升输送带在前述移转过滤罐的内容物到混合罐的过程中，会将过滤罐抬起到混合罐上方。过滤罐底部的阀门会打开，以允许其内容物落入混合罐的一开口中。

考虑到混合罐和过滤罐各自在冲泡阶段中的功能，前述的移转过程是很重要的。混合罐用作混合该饮料基料与液体的初始容器，用以浸泡该饮料基料以制作饮料。然而，由于未溶解的饮料基料会造成残留物，因此不希望以来自混合罐的饮料用作浓缩液。

过滤罐用于移除未溶解的饮料基料。实现的方式是藉由使用过滤罐的过滤元件，在前述的移转过程中分离从混合罐所接收到的饮料基料。过滤罐会容纳过滤后的饮料以及由被过滤元件所截留的饮料基料。在过滤罐中的过滤后饮料不会有饮料基料残留，因此可用来作为饮料浓缩液。

接着，在混合罐与过滤罐之间的内容物移转程序可反复进行。亦即，过滤罐中的内容物会回到(被其过滤元件所截留的沉淀物较少)到混合罐，而混合罐会将其内容物倒回过滤罐中。可依据一项或多项因素(如该基料的研磨度、所需的咖啡和/或茶浓度、浸泡液体的温度、产出量)重复前述循环，最后便能得到包含过滤后的咖啡和/或茶的过滤罐。从混合罐开始，最少的循环是将混合罐的内容物移转到过滤罐中一次。

在混合罐与过滤罐之间进行内容物移转的目的之一，是要提供基本上不会含有饮料基料的饮料浓缩液，而这样的饮料浓缩液会存在于过滤罐中。另一个目的是前述的移转动作允许再循环，来自过滤罐中的过滤后的饮料用于冲洗在稍早的移转程序中残留在混合罐中的饮料基料。此外，前述的再循环延长了饮料基料的浸泡时间。另一个目的是要将空气引入咖啡或茶中，从而增强咖啡或茶浓缩液的风味。

应当理解，过滤罐和混合罐是创造出来的用语，用于传达两者在从饮料基料冲泡出饮料时所各自发挥的功用。一开始用来容纳饮料基料和浸泡液体的罐子是“混合罐”。可去除饮料基料的罐子是“过滤罐”。用来做为过滤罐和混合罐的罐子，可以是具有敞开顶部和壶嘴的任何类型的储存装置。

以下将更详细地说明该饮料调制机的运作方式。

图1为本发明一实施例之饮料调制机100的俯视图102。饮料调制机100包含以下元件：一机械手臂装置104、一配料站106、一调味料站110、一收集台112、一清洗站114、过滤元件架(未绘示)以及一饮料储存器(未绘示)。以下搭配图2至图10来说明个别元件的功能。

机械手臂装置104会参与从饮料基料制备饮料(较佳者为从饮料基料制备咖啡和/或茶)的各种阶段。在每一个阶段中，控制单元120会控制机械手臂装置104的动作。图1绘示了两个机械手臂102和103。然而，应当理解，其他配置方式(未绘示)也是可行的，例如，有可能仅有一个机械手臂或是有两个以上的机械手臂。

图2至图5绘示机械手臂装置104在冲泡阶段中的运作，前述运作可从饮料基料制备出饮料浓缩液。

图2绘示冲泡阶段的第一部分，其中机械手臂装置104有助于收集饮料基料和液体以浸泡饮料基料。在步骤202中，机械手臂103的一末端作动部会收集要被用来盛装饮料基料和液体的混合物的空罐子。这个罐子后续称之为混合罐201。混合罐201可以是从清洗站114取得的，然而机械手臂103也可在控制单元120的指示下从另一储存位置取得该混合罐。

接着，致动机械手臂103以将混合罐201放在配料站106。配料站106会将饮料基料和液体输出(dispense)至混合罐201，以在混合罐201中浸泡饮料基料。在图2中，饮料基料是储存在粉末储存容器205中，而液体则是来自出水头208。如此，机械手臂103可在步骤204中将混合罐201致动到粉末储存容器205，以收集饮料基料。粉末储存容器205可以与决定基料投放量的云端进行通讯。该投放量也可以由位在饮料调制机100上的使用者介面、远端运算装置(例如，智慧型手机)、或远端订购资讯站(remote ordering kiosk)的其中之一来控制。接着，机械手臂103会在步骤206中移动混合罐201使混合罐201接近出水头208以收集液体。该液体可以是要将饮料基料的风味(flavour)萃取到其中的热水，也可以是经调味过的水，例如热茶或咖啡。

控制单元120设置成致使被配发到混合罐201中的饮料基料和液体被搅拌在一起。在图2中，这样的搅拌是藉由使机械手臂103致动机械手臂装置以使用搅拌器来搅拌饮料基料和液体来达成。在步骤210中，机械手臂103将混合罐201放置在饮料调制机100的合适空间上。该放置空间可以被预先定义，而将其座标编程到控制单元120中。或者，一合适感测器(例如，摄影机等光学感测器)可侦测具有足够面积放置混合罐201的区域，并将其指定为该放置空间。举例来说，在图2中，清洗站114可具有作为放置空间的隔间(bay)。在放开混合罐201之后，可在步骤212中致动机械手臂103，以从储藏区(storage)取得搅拌器(例如，从水浴中取回浸泡其中的搅拌器)。机械手臂103接着将搅拌器伸入混合罐201中的饮料基料和液体的混合物中，并执行可搅拌该混合物的绕圈动作。此搅拌动作有助于进一步将饮料基料的风味萃取到液体中，以使混合罐201中包含饮料浓缩液和饮料基料。

在替代性方案(未绘示)中，饮料调制机100可具有专用机构(例如，振动器)以进行该搅拌动作。在从配料站106收集被配发的饮料基料和液体之后，机械手臂103可在控制单元120的指示下，在步骤210中将混合罐201放到振动器上以进行搅拌动作。

在混合罐201中的混合物被搅拌之后，机械手臂103会在步骤214中将该搅拌器放回到储藏区中。接下来，机械手臂103可用于冲泡阶段的第二部分，这部分将搭配图3来进行说明。

图3所绘示为冲泡阶段之第二部分，其中，机械手臂装置104有助于准备一个罐子以承接混合罐201的内容物；并过滤接收到的内容物以移除饮料基料。机械手臂装置104会在这个罐子接收混合罐201中的饮料之前，先在罐子中置入一过滤元件，并在饮料制作完成之后移除该过滤元件。

在步骤302中，机械手臂102的一末端作动部会收集(collect)一个空罐，这个空罐将用于过滤从混合罐201倒过来的内容物。以下将称此空罐为过滤罐340。过滤罐340可以是从清洗站114取得的，然而机械手臂102也可在控制单元120的指示下从另一储存位置取得混合罐。机械手臂102会将过滤罐340放置在饮料调制机100的合适空间上。此放置空间可以被预先定义，而将其座标编程到控制单元120中。或者，一合适感测器(例如，摄影机等光学感测器)可侦测具有足够面积放置过滤罐340的区域，并将其指定为该放置空间。举例来说，清洗站114可具有作为放置空间的隔间(bay)。在另一种实施例中，与机械手臂102相反，控制单元120可控制机械手臂103拿取及放置用来承接来自混合罐201的内容物的过滤罐340。

在步骤304中，机械手臂103会在控制单元120的指示下从过滤元件架取回一过滤元件。接着，机械手臂103会在步骤306中操纵过滤元件使其插入过滤罐340中，并放置在步骤302中所述的位置。在放入过滤元件之后，该过滤元件会覆盖过滤罐340的开口，并透过该开口接收来自混合罐201的内容物。在放置到过滤罐340中之前，机械手臂103可先润湿该过滤元件(例如，藉由浸入水箱或以水喷洒该过滤元件)，因为这有助于该过滤元件的插入。机械手臂103在插入该过滤元件之后会释放该过滤元件。此外，机械手臂103、102中的任一个可由控制单元120致动以更换该过滤元件，例如在制作饮料之后进行更换。

图4绘示该冲泡阶段之第三部分，其中机械手臂装置104有助于内容物在混合罐201与过滤罐340之间进行移转。在该冲泡阶段的此部分期间，控制单元120会致动机械手臂装置104，以进行能实现内容物在混合罐201与过滤罐340之间进行移转的序列。参照图2及其相关说明，混合罐201在初始时包含饮料基料和液体的混合物，以浸泡饮料基料以制作饮料。

在步骤402中，机械手臂103会从饮料调制机100上的混合罐201的放置空间抓取混合罐201。从前述冲泡阶段之第一部分的说明可知，机械手臂103因此会从清洗站114的隔间取回混合罐201，并操纵混合罐201之壶嘴使其靠近过滤罐340的开口。然后，机械手臂103在移转混合罐201的内容物到过滤罐340的过程中，会将混合罐201的内容物倒入过滤罐340中，该内容物是饮料浓缩液和饮料基料。然后，机械手臂103将混合罐201放回其搁置位置，除了没有被倒入过滤罐340中的饮料基料之外，混合罐201是空的。

从图3及其相关说明可知，过滤罐340具有一过滤元件。在步骤402的内容物移转期间，该过滤元件会分离从混合罐201所接收到的饮料基料。因此，步骤402导致过滤罐340中包含过滤后的饮料，以及被该过滤元件截留的饮料基料。

在步骤404中，机械手臂103会从饮料调制机100上的过滤罐340的放置空间抓取过滤罐340。从前述冲泡阶段之第二部分的说明可知，机械手臂103将因此从清洗站114的隔间取回过滤罐340，并操纵过滤罐340之壶嘴使其靠近混合罐201的开口。然后，机械手臂103在移转过滤罐340的内容物到混合罐201的过程中，会将过滤罐340的内容物倒入混合罐201中，该内容物是不含饮料基料的过滤后饮料。饮料基料不会在该内容物的倾倒期间被带入混合罐201中，因为饮料基底会被过滤罐340中的过滤元件所截留。然后，机械手臂103会将过滤罐340放回其搁置位置，除了有截留饮料基料的过滤元件之外，过滤罐340是空的。应可理解，控制单元120可改致动机械手臂102而非机械手臂103来进行步骤402和404。

控制单元120设置成致动机械手臂装置104(即机械手臂102、103中的任一个)，以重复步骤402和404，亦即，重复进行混合罐201与过滤罐340之间的内容物移转，并以包含有过滤后的饮料的过滤罐340作为结束。在一实施例中，要重复进行的次数可以预先编程到控制单元120中。在另一实施例中，重复进行的次数取决于一项或多项因素(例如，基料的研磨度、所需的咖啡和/或茶浓度、浸泡液体的温度、产出量)而定，并可利用已馈入每项因素的数值的一学习演算法来决定重复进行的次数。可预期的是后续的每次重复，会使得在步骤402中从混合罐201倒入过滤罐340的内容物携带较少量的饮料基材。

混合罐201与过滤罐340之间的内容物移转过程，用于将饮料基料的更多风味萃取到饮料浓缩液中。此外，该移转过程会把残留在混合罐201内的饮料基料冲刷下来，使其被截留在过滤罐340的过滤元件上。

图5提供在该冲泡阶段所涉及之程序的一概要示意。已在图2至图4中描述过的步骤202、204、206、212、302、304、和306不再进一步详述。从图5中，当要将内容物倒入过滤罐340时，机械手臂装置104会在步骤402中将混合罐201朝向过滤罐340倾斜。当要将内容物倒入混合罐201时，机械手臂装置104会在步骤404中将过滤罐340朝向混合罐201倾斜。

在步骤402期间，亦即移转混合罐201的内容物到过滤罐340中的期间，控制单元120会设置机械手臂装置104以进行一动作序列，该动作序列包含：一初始阶段，将混合罐201倾斜使得其壶嘴邻近过滤罐340的一开口。之后接续的是一后续阶段，将混合罐201倾斜使得其壶嘴从过滤罐340的该开口处移开。这种可选择进行(optional)的壶嘴移动(shifting)会产生一种使得饮料浓缩液充氧的拉动运动，据信这会增强饮料浓缩液的风味。

此外，在将混合罐201的内容物移转到过滤罐340的期间，控制单元120会设置机械手臂装置104在将混合罐201的内容物倒入过滤罐340之前先旋转混合罐201。我们发现这个旋转动作会减少由积聚在混合罐201的壶嘴入口处的饮料基料所造成的阻塞，该入口处位在混合罐201的内壁的底部。

虽然机械手臂装置104具有两个机械手臂102和103，但图1至图5例示出在步骤402和404的内容物移转期间只会使用机械手臂103，且机械手臂103会交替进行(interchange)抓握混合罐201的动作与抓握过滤罐340的动作。当机械手臂103从一个罐子(例如混合罐201)倾倒内容物时，另一个罐子(亦即，过滤罐340)会在其于饮料调制机100上的搁置表面维持静止，而不用被另一个机械手臂102握持住。然而，另一种实施例(未绘显示)会在内容物移转的过程中中同时使用两个机械手臂102和103。在进行内容物移转时，一个机械手臂会抓握住混合罐201，而另一个机械手臂则会抓握住过滤罐340。

在该机械手臂装置仅具有一个机械手臂的实施例(未绘示)中，在进行步骤402和404的内容物移转时，唯一的机械手臂也会交替进行抓握混合罐201的动作与抓握过滤罐340的动作。

返回到图4，在重复并完成步骤402和404之后，过滤罐340中会包含过滤后的饮料浓缩液，以及截留在其过滤元件上的饮料基料。机械手臂102和103中的任一个在将过滤罐340带到暂存区405之前，会先从过滤罐340中移除该过滤元件。暂存区405可具有一加热基座，过滤罐340可放置于其上，以使过滤后的饮料保持温热。饮料因此可由过滤罐340中的饮料浓缩物制成。或者，该过滤元件也可在过滤罐340被放到暂存区405之后才被移除，或是等到过滤罐340中的所有饮料浓缩液被消耗完之后才被移除。

饮料调制机100也可具有一饮料储存器(未绘示)。在控制单元120的指示下，机械手臂102和103中的任一个会将过滤罐340移动到邻近该饮料储存器位置，以排空其中的过滤后饮料。该饮料储存器可以是具有热绝缘的一热储存器，以使过滤后的饮料保持温暖。饮料调制机100可使用该加热基座或该饮料储存器的实施方式。该饮料储存器可具有一开盖机构(cover mechanism)，开启时可接收过滤后的饮料，而在过滤罐340排空之后则可盖合。机械手臂102和103中的任一个，可以在过滤后的饮料倒入该饮料储存器之前或之后，从过滤罐340中移除该过滤元件。在该过滤元件被移除后，可将过滤罐340移动到清洗站114进行清洗(稍后将搭配图8进行说明)。可以监控咖啡和/或茶被储存的持续时间。在保质期过后，该饮料储存器会被清空，以从过滤罐340接收新一批过滤后的咖啡和/或茶。

根据对图4的相关说明可知，在冲泡阶段之第三部分结束时所获得的过滤后饮料也称为饮料浓缩液，可藉由稀释饮料浓缩液或对饮料浓缩液添加调味品来制备饮料。过滤后的饮料是储存在暂存区405的加热基座上的过滤罐340中，或是储存在饮料储存器中；或两者兼而有之。从饮料浓缩液制作饮料的方式会在图6加以说明。

图6绘示该饮料制备过程中的一出餐阶段(serving phase)。在此出餐阶段期间，机械手臂102、103中的任一个会被致动以将杯子放到适当的位置，以从饮料调制机100的调味料站110收集被配发的调味料。调味料的实施例包括糖、奶精、牛奶、或调味料。此外，调味料站110可能具有出水器609，以稀释饮料。调味料的类型和数量以及水量根据口味而有所不同。饮料调制机110可具有一使用者介面，设置成接收有关调味料的混合方式的输入，并将混合方式传送给调味料站110。或者或此外，调味料站110也可从一远端运算装置(例如，智慧型手机或远端订购资讯站)接收关于调味料的混合方式。该使用者介面以及用于接收该混合方式的其他设备(远端运算装置、远端资讯站)，可与用来控制基料粉末量的装置相同，如同前述关于图2中的粉末储存容器205所描述的那样。该混合方式可以在常驻于该远端运算装置中的应用程式上进行，该应用程式会为调味料站110可供应的每一种调味料提供图标(icon)或文字(text)，并提供可供选择饮料厚度的图标(以代表用于稀释饮料浓缩液的水量)。配发的调味料和水则取决于哪个文字或图标被选择，以及它们各自的数量。

在该出餐阶段期间会使用机械手臂102，且机械手臂102的位置比机械手臂103更靠近调味料站110。在步骤602中，机械手臂102从杯子配发器603取得空杯(例如，纸杯)。在步骤604和606中，机械手臂102将该杯子致动到调味料站110，以收集调味料中的一种或多种：糖、奶精、牛奶、或任何其他调味料。在收集完调味料之后，机械手臂102会在步骤608中将该杯子放在饮料调制机100的合适空间上，例如邻近调味料站110之处。机械手臂102会在步骤610中从暂存区405提起过滤罐340，以将其饮料浓缩液倒入该杯子中。机械手臂102会将过滤罐340放回到暂存区405，使得机械手臂102可以空出来抓握装有调味料和饮料浓缩液的混合物的杯子，并在步骤612中将该杯子移动到出水器609。尽管未绘示，但如果需要加冰块的饮料，则机械手臂102可将该杯子移动到一出冰器611。机械手臂102最后会在步骤614中将装有按口味制作的饮料的杯子移动到收集区以供收集。

在饮料浓缩液是保存在饮料储存器中的情况下，机械手臂102会依循步骤602至606，亦即，取得空杯子并将该杯子放到调味料站110以收集被配发的调味料。机械手臂102接着会将该杯子放在(未绘示)该饮料站以收集饮料浓缩液。机械手臂102会将装有按口味制作的饮料的杯子移动到收集区以供收集。

图7提供在该出餐阶段所涉及的程序的一概要示意。已经在图6中描述的步骤602、604、606、610、612、和614不再进一步详述。图7绘示在步骤612中添加热水之后，机械手臂102可在步骤702中搅拌杯子中的混合物，并在步骤704中为杯子盖上杯盖。然后，机械手臂102会在步骤614中将该杯子带到收集区。

图8显示清洗站114的外观示意图。当过滤罐340和混合罐201变成空的时(例如，在饮料制作完成后)，它们会被机械手臂装置104带到清洗站114以进行清洁，并准备好进行另一轮饮料的制备。清洗站114具有至少一个喷嘴804，喷嘴804会喷射出水流以冲洗过滤罐340和混合罐201。当罐子340和201被机械手臂装置104移回至清洗站114时，它们会被倒过来以使每个罐子的开口皆面向喷嘴804的出水口。过滤罐340和混合罐201的冲洗不一定要同时发生，亦即，可将清洗站114设置成罐子340和201中的哪一个罐子先返回就先对其进行清洗。

返回到图1，收集台112是机械手臂装置104放置装有制备好的饮料(亦即，已加入被配发的调味料的过滤后饮料)的杯子的地方。收集台112可具有一个或多个收集区，其中控制单元120设置成致动机械手臂装置104，以将杯子放置在一指定收集区。收集台112更包含至少一个感测器，以监控该一个或多个收集区的可用性，该指定收集区是从该一个或多个收集区中选出。

图9A和图9B为本发明一实施例的收集台112的一个收集区的外观示意图。收集台112具有一旋转底部904，而在图6的步骤614之后，容纳饮料的杯子902会被放置到旋转底部904上。旋转底部904具有一面板908，其大小设置成与一周边屏障906的剖面相符，周边屏障906会在机械手臂装置104的操作期间被竖起以避免触及机械手臂装置104，以防止有人受伤。旋转底部904的启动会致使杯子902被旋转到周边屏障906之外，在那里杯子902可以被取得。

图10为图9A和图9B中之旋转底部904的机构1002的外观示意图。本质上，机构1002具有被输送机皮带1006所转动的转子1004。然而，应当理解，也可使用任何其他合适的机构。

供机械手臂装置104放置装有过滤后的饮料和被配发的调味料的杯子的收集台112也可有其他实施方式。举例来说(未绘示)，该收集台的每个收集区皆可另包括一显示器，以显示正在供应的饮料的一伫列数量。在一收集区被侦测为可用(例如，在一杯子被移走之后)、且被指定用来放置正被机械手臂装置104握持的饮料时，该显示器将更新以显示反应出即将到来的饮料的伫列数量。

图11绘示一带式输送机构1100，其用作图1至图10中所描述的机械手臂装置104的替代方案，以实行混合罐1101与过滤罐1140之间的内容物移转。

带式输送机构1100包含一垂直抬升输送带1102，其具有用以带动(engage)混合罐1101或过滤罐1140的一构件1106，图11绘示正被带动的过滤罐1140。如图11所示，当过滤罐1140的内容物准备好要移转到混合罐1101时，垂直抬升输送带1102的构件1106会带动并升高1110过滤罐1140。接着，一转盘1104会旋转1108混合罐1101到过滤罐1140下方。随着混合罐1101在过滤罐1140下方，过滤罐1140底部的一阀门会被打开，以允许其内容物在过滤罐1140的内容物移转到混合罐1101的期间落入混合罐1101一开口。在过滤罐1140清空之后，转盘1104会将混合罐1101旋转带开以使垂直抬升输送带1102可放低1110过滤罐1140，以供构件1106将其释放到转盘1104上。接着，转盘1104会转动1108以允许混合罐1101被垂直抬升输送带1102的构件1106带动并升高。随着混合罐1101被升高，转盘1104会旋转1108过滤罐1140到混合罐1101下方。混合罐1101底部的一阀门会被打开，以允许其内容物在混合罐1101的内容物移转到过滤罐1140的期间落入过滤罐1140的一开口。然后根据机械手臂装置104所采用的方法重复此循环。当两个罐子1101、1140中的一个放置到另一个的下方时，转盘1104会顺时针或逆时针旋转1108。

图12为依据另一实施方式绘示的一饮料调制机1200的外观示意图。与图1中的饮料调制机100类似，饮料调制机1200具有一机械手臂装置104、一配料站106、一调味料站110、一收集台112、一清洗站114、一过滤元件架1240。和一饮料储存器1242。如此，以下仅简要提及差异之处。

与图1的饮料调制机100相比，饮料调制机1200并没有一暂存区405，且使用饮料储存器1242来储存过滤后的咖啡和/或茶。此外，收集台112并未使用图9A、图9B、和图10中所绘示的旋转机构。而且，收集台112的每一个收集区皆具有显示正在供应的饮料的伫列数量的显示器。在一收集区被侦测为可用(例如，在一杯子被移走之后)、且被指定用来放置正被机械手臂装置104握持的饮料时，该显示器将更新以显示可反应出即将到来的饮料的伫列数量。

机械手臂装置104的机械手臂103和102中的每一个可被指定负责饮料制备过程的特定阶段。机械手臂103可被指定为一第一机械手臂，以负责制备过滤后的饮料。如图4中所述，在进行混合罐340与过滤罐201之间的内容物移转时，第一机械手臂会交替进行(interchange)带动(engage)混合罐340的动作与带动过滤罐201的动作。如图6中所述，机械手臂102可被指定为一第二机械手臂，以负责带动装有按口味制作的饮料的杯子。机械手臂装置104的第一机械手臂或第二机械手臂的指定方式，可取决于其机械手臂与饮料调制机100在饮料制备的每一阶段中所使用的元件之间的接近程度(proximity)。

在本申请案中，除非另有明确说明，否则“包含(comprising)”、“包含(comprise)”的用语及其语法变体，旨在表达“开放性”或“包括性”语法，使得语意包括所列举的元素、但也容许包括额外的、非明确陈述的元素。

尽管已参照示例性实施例来描述本发明，但熟习此领域技术者将可理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出各种改变并且可以用均等物替代其相关元素。此外，在不脱离本发明的重要范围的情况下，可以进行修改以使本发明的教示适用于特定情况和材料。因此，本发明不限于本说明书中所揭示的特定实施例，而是包括落入所附发明申请专利范围内的所有实施例。

Claims (25)

1.一种咖啡和/或茶调制机，包含：

一机械手臂装置；

一控制单元，用以操作该机械手臂装置以制备从基料所浸泡出来的咖啡和/或茶，其中，该控制单元设置成：

致动该机械手臂装置，以进行在一混合罐与一过滤罐之间的内容物的移转的一动作序列，

其中，该混合罐在初始时包含该基料，以及

其中，该过滤罐包含一过滤元件，用以在该内容物的移转期间分离从该混合罐所接收到的该基料，以使该过滤罐容纳过滤后的咖啡和/或茶、以及被该过滤元件所截留的该基料。

2.根据权利要求1所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该机械手臂装置在移转该混合罐的内容物到该过滤罐中的期间，会将该混合罐朝向该过滤罐倾斜，而在移转该过滤罐的内容物到该混合罐中的期间，则会将该过滤罐朝向该混合罐倾斜。

3.根据权利要求2所述的咖啡和/或茶调制机，其中，在移转该混合罐的内容物到该过滤罐中的期间，该控制单元设置该机械手臂装置进行的该动作序列，包含倾斜该混合罐，使得其壶嘴靠近该过滤罐的一开口。

4.根据权利要求3所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该动作序列更包含后续移动该混合罐，使得其壶嘴从该过滤罐的该开口处移开。

5.根据前述任一权利要求所述的咖啡和/或茶调制机，其中，在进行该混合罐与该过滤罐之间的内容物的移转的期间，该控制单元设置该机械手臂装置进行的该动作序列，包含旋转该混合罐。

6.根据前述任一权利要求所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该控制单元设置成重复进行该内容物的移转，并以容纳该过滤后的咖啡和/或茶的该过滤罐做为结束。

7.根据前述任一权利要求所述的咖啡和/或茶调制机，更包含

一配料站，用以配发该基料和液体以浸泡该基料，其中，该控制单元还设置成：

致动该机械手臂装置以在该混合罐清空时将该混合罐放到该配料站，以收集该被配发的基料和该被配发的液体。

8.根据权利要求7所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该控制单元还设置成致使该混合罐中的该被配发的基料和该被配发的液体被搅拌。

9.根据权利要求8所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该控制单元还设置成致动该机械手臂装置，以使用一搅拌器来搅拌该被配发的基料和该被配发的液体。

10.根据权利要求8所述的咖啡和/或茶调制机，更包含

一振动器，用以进行该搅拌，且在该混合罐收集到该被配发的基料和该被配发的液体后，该机械手臂装置会在该控制单元的指示下将该混合罐放置到该振动器上。

11.根据前述任一权利要求所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该控制单元还设置成致动该机械手臂装置，以更换该过滤罐的该过滤元件。

12.根据权利要求11所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该机械手臂装置会在该过滤罐接收到来自该混合罐的该内容物之前，先在该过滤罐中插入该过滤元件，并在该咖啡和/或茶制作完成之后移除该过滤元件。

13.根据权利要求11或12所述的咖啡和/或茶调制机，更包含：

一过滤元件架，且该机械手臂装置会在该控制单元的指示下从该过滤元件架取得该过滤元件。

14.根据前述任一权利要求所述的咖啡和/或茶调制机，更包含

一饮料储存器，且该机械手臂装置会在该控制单元的指示下，将该过滤罐中的过滤后的咖啡和/或茶排空到该饮料储存器中。

15.根据权利要求14所述的咖啡和/或茶调制机，更包含：

一调味料站，用以配发调味料，其中，该控制单元还设置成致动该机械手臂装置，以将一杯子放到该调味料站以收集该被配发的调味料。

16.根据权利要求15所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该控制单元还设置成致动该机械手臂装置，以将该杯子放到该饮料储存器以收集该过滤后的咖啡和/或茶。

17.根据权利要求15或16所述的咖啡和/或茶调制机，更包含：

一使用者介面，设置成接收有关该调味料的一混合方式的输入，并将该混合方式传送到该调味料站。

18.根据权利要求15至17中任一项所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该调味料站设置成从一远端运算装置接收有关该调味料的一混合方式。

19.根据权利要求15至18中任一项所述的咖啡和/或茶调制机，更包含：

一收集台，且该机械手臂装置会在该控制单元的指示下，将装有该过滤后的咖啡和/或茶以及该被配发的调味料的该杯子，放置到该收集台。

20.根据权利要求19所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该收集台包含一个或多个收集区，其中，该控制单元设置成：

致动该机械手臂装置以将该容器放置在一指定收集区。

21.根据权利要求20所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该收集台更包含至少一个感测器，以监测该一个或多个收集区的可用性，且该指定收集区是从该一个或多个收集区中选出。

22.根据前述任一权利要求所述的咖啡和/或茶调制机，更包含：

一清洗站，且该机械手臂装置会在该咖啡和/或茶制作完成之后，将该过滤罐和该混合罐移回该清洗站，其中，该清洗站设置成冲洗被移回的过滤罐与混合罐。

23.根据前述任一权利要求所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该机械手臂装置包含一个机械手臂；该机械手臂在进行该内容物的移转时，会交替进行带动该混合罐的动作与带动该过滤罐的动作。

24.根据权利要求1至22中任一项所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该机械手臂装置包含：

一第一机械手臂；以及

一第二机械手臂，其中在进行该内容物的移转时，该第一机械手臂会带动该混合罐而该第二机械手臂会带动该过滤罐。

25.根据权利要求15至22中任一项所述的咖啡和/或茶调制机，其中，该机械手臂装置包含

一第一机械手臂，用于负责制备该过滤后的咖啡和/或茶，该第一机械手臂在进行该内容物的移转时，会交替进行带动该混合罐的动作与带动该过滤罐的动作；以及

一第二机械手臂，用于负责带动装有该过滤后的咖啡和/或茶的该杯子。

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