CN210989733U - 一种咖啡机酿造系统电机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种咖啡机酿造系统电机驱动装置，包括电机、传动齿轮机构、侧驱动件、支架主体，在所述支架主体上设置的酿造缸、冲泡头，所述酿造缸包括咖啡盒主体、推杆、咖啡盒基座，所述传动齿轮机构的输入端连接电机、输出端通过侧驱动件连接酿造缸，使咖啡盒主体在支架主体内转动，所述推杆可以在咖啡盒主体内可移动，还包括电机行程监测装置，所述电机行程监测装置包括叶轮片、红外发射接收器，所述叶轮片与电机轴同步转动，所述红外发射接收器的发射器、接收器分别在叶轮片的两侧设置，所述红外发射接收器与电控板连接。本实用新型通过控制叶轮旋转的角位移可以相应地精准控制推杆的下行行程，从而使冲泡系统的核心部件能准确定在接粉位置上。

Description

一种咖啡机酿造系统电机驱动装置

技术领域

本实用新型涉及咖啡机技术领域，更具体地说，是涉及一种咖啡机酿造系统电机驱动装置。

背景技术

现有的咖啡机种类相对较多，以全自动咖啡机最为方便，咖啡机从磨豆、冲泡、去渣连续完成，给消费者带来便利。咖啡机一般包括磨豆系统、酿造系统，其中，酿造系统由主体支架、压粉机构、冲泡机构、及剩渣顶出装置、去渣机构等构成，磨豆系统将一定量的咖啡豆研磨成咖啡粉后，送入冲泡机构，冲泡机构将咖啡粉压实后，热水送入咖啡座萃取咖啡液。现有全自动咖啡机的支架主体通常设置下粉通道与酿造通道，压粉机构、冲泡机构在酿造通道内，磨豆系统磨出的咖啡粉通过下粉口进入下粉通道内的咖啡盒，然后电机齿轮机构驱动咖啡盒旋转一定角度以进入酿造通道。当冲泡完成后，咖啡渣的出渣依赖咖啡盒内的推杆先将咖啡渣顶出，在咖啡盒旋转复位至下粉通道过程中，被主体支架的壁部止挡而下掉，咖啡盒旋转至下粉通道，推杆从咖啡盒顶向下移动以形成咖啡粉的下粉容腔，推杆的下行控制是确保精确控制咖啡质量的关键步骤之一，

现有的全自动咖啡机中，咖啡盒的推杆行程控制大多采用连杆传动机构，由于在连杆机构中一般具有较长的运动链(即较多的构件和较多的运动副)，而各构件的尺寸误差和运动副中的间隙使连杆机构产生较大的误差积累，从而影响了推杆的行程位置准确性和稳定性。为了保证每次冲煮咖啡的操作均与设计相符，有的全自动咖啡机在推杆行程的始点和终点设置行程开关，通过行程开关信号以精准控制推杆的起始位置，然而，该控制系统较为复杂、成本较高。

另一方面，现有的全自动咖啡机中，咖啡盒推杆的顶端面容易粘附小量的咖啡渣而未能被及时排出，小量的咖啡渣被带到下一次咖啡萃取中从而影响咖啡质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能精确控制咖啡酿造系统的咖啡座推杆行程的电机驱动装置，它可准确控制咖啡座推杆下行的停止位置，从而使咖啡粉的容腔大小的稳定性得到有效保证，以克服现有技术的不足。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种咖啡机酿造系统电机驱动装置，包括电机、传动齿轮机构、侧驱动件、支架主体，在所述支架主体上设置的酿造缸、冲泡头，所述酿造缸包括咖啡盒主体、推杆、咖啡盒基座，所述传动齿轮机构的输入端连接电机、输出端通过侧驱动件连接酿造缸，使咖啡盒主体在支架主体内转动，所述推杆可以在咖啡盒主体内可移动，其特征在于：还包括电机行程监测装置，所述电机行程监测装置包括叶轮片、红外发射接收器，所述叶轮片与电机轴同步转动，所述红外发射接收器的发射器、接收器分别在叶轮片的两侧设置，所述红外发射接收器与电控板连接。

所述传动齿轮机构包括电机轴齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、从动齿轮、大齿轮，所述电机轴齿轮与第一传动齿轮啮合，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮同轴连动，所述从动齿轮分别与第二传动齿轮、大齿轮啮合。

所述支架主体包括用以容纳所述酿造缸在下粉通道与酿造通道之间旋转切换的料仓、外螺纹传导件、连接部，所述连接部分别与料仓、外螺纹传导件连接，所述大齿轮的内圆与所述外螺纹传导件螺纹连接，所述侧驱动件的顶部设置弧形的大齿轮槽，使侧驱动件随大齿轮沿外螺纹传导件移动。

所述推杆连接咖啡盒基座，所述咖啡盒基座可相对咖啡盒主体沿咖啡盒主体的轴线移动，所述料仓的外壁上设置回形槽，所述侧驱动件设置驱动槽，所述咖啡盒基座的端部设置轴颈，所述轴颈的一端插入所述驱动槽、另一端在所述回形槽内移动，使所述咖啡盒基座可带动咖啡盒主体翻转。

所述回形槽内设置防逆弹性凸耳，使轴颈以顺时针或者是逆时针方向循环移动。

所述料仓设置下粉罩，所述下粉罩上设置下粉口，所述下粉罩形状与所述推杆的上端面翻转移动轨迹相适配。

还包括软刮粉件，所述软刮粉件从下粉罩向料仓伸出，使酿造缸从酿造通道往下粉通道旋转时，由所述软刮粉件刮擦推杆的上端面。

下粉口上设有下粉盖，所述软刮粉件还包括安装基部，所述安装基部与刮板部为整体结构，所述安装基部被下粉盖压在下粉罩表面。

连接部与下粉罩连接处设置开槽，所述刮板部穿过开槽伸入料仓里。

所述软刮粉件是硅胶件或橡胶件或橡塑件。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型设置叶轮片切割红外线，红外线接收装置向电路板输出电信号，通过控制叶轮旋转的角位移可以相应地精准控制推杆的下行行程，从而使咖啡粉的容腔大小的稳定性得到有效保证，让冲泡系统的核心部件能准确定在接粉位置上。

本实用新型还通过软刮粉件在酿造缸出咖啡渣时刮擦推杆的上端面，确保咖啡机酿造缸排渣干净。软刮粉件一端被压在下粉盖下方，另一端插入弧形的开槽内，而弧形开槽是在连接部的酿造通道的根部设置的，从而使酿造缸一离开酿造通道，咖啡渣饼即被软刮粉件止挡，其结构科学合理。

附图说明

图1是本实用新型咖啡机酿造系统电机驱动装置在咖啡机冲泡机构上的安装结构示意图。

图2是本实用新型咖啡机酿造系统电机驱动装置立体图。

图3是本实用新型咖啡机酿造系统电机驱动装置剖示图。

图4是应用本实用新型的咖啡机冲泡机构剖示图。

图5是应用本实用新型的咖啡机冲泡机构零件拆分示意图。

图6是咖啡机冲泡机构的主体支架结构示意图。

图7是咖啡机冲泡机构的外观立体图。

图8是本实用新型咖啡机酿造系统电机驱动装置的叶轮片结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

参见图1-8，本实用新型提供一种咖啡机酿造系统电机驱动装置10，它设置在全自动咖啡机内。它包括电机15、传动齿轮机构、侧驱动件8、支架主体2，在所述支架主体上设置的酿造缸5、冲泡头，所述酿造缸包括咖啡盒主体、推杆52，所述传动齿轮机构的输入端连接电机15、输出端连接酿造缸5，使所述推杆52可以在咖啡盒主体内可移动，还包括电机行程监测装置，所述电机行程监测装置包括叶轮片13、红外发射接收器14，所述叶轮片与电机轴51同步转动，所述红外发射接收器的发射器、接收器分别在叶轮片的两侧设置，所述红外发射接收器与咖啡机的电控板19连接。叶轮片13上均布若干齿形叶片131，在相邻齿形叶片间形成空隙，通过如此设计，使得电机在转动时，叶轮片转动，齿形叶片切割红外发射接收器发出的红外线，使红外发射接收器的接收器断续接收到红外信号，并输出齿形连续的电信号，因此，通过读取电信号，电控板19可计算出电机的转速及旋转弧度，从而可得出侧驱动件8的行程。传动齿轮机构包括电机轴齿轮(电机轴51上设置的齿轮)、第一传动齿轮12、第二传动齿轮11、从动齿轮3、大齿轮1，所述电机轴齿轮与第一传动齿轮啮合，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮同轴连动，所述从动齿轮3分别与第二传动齿轮11、大齿轮1啮合。第二传动齿轮11、第一传动齿轮12、叶轮片13均安装在心轴101上，因此，当第一传动齿轮12由电机15驱动旋转时，使心轴101旋转，从而使第二传动齿轮11、叶轮片13同步转动，因而，通过检测叶轮片13转动的行程可以得知电机转动的角度和推算出推杆52的位置。

从动齿轮3通过安装架6固定在主体支架2上，主体支架2上的外螺纹传导件能够与大齿轮的内螺纹相配合传动，大齿轮1套于外螺纹传导件上从而通过在后者上进行转动实现沿外螺纹传导件轴线方向上下移动，同时，大齿轮1与冲泡头、侧驱动件8相连接从而使得，在其位置发生改变时带动冲泡机构的位置改变，并使侧驱动件8沿外螺纹传导件轴线方向上下移动。冲泡机构的侧驱动件为一对，分别设置在主体支架2左右两侧，侧驱动件的顶部设置连接头凸耳83与大齿轮腔82，侧驱动件的下部内侧设置驱动槽81，驱动槽具有直线段和弧形段。大齿轮腔82套在大齿轮的外侧，连接头凸耳83与冲泡头17上的凸耳171适配套接。

参见图4-7，全自动咖啡机在酿造咖啡时，磨豆系统(图未示)先将咖啡豆磨成粉，下粉机构(图未示)将咖啡粉从磨豆系统移送至冲泡器装置，冲泡器装置包括冲泡机构，进水机构(参见进水组件16)，泄水机构(图未示)，压粉机构，顶渣机构等。其中，冲泡机构包括主体支架2以及容纳于其内的酿造缸5与冲泡头17、连接冲泡头与酿造缸5的侧驱动件8，冲泡头内有用于酿造咖啡的热水进水机构，冲泡机构与传动机构相连接，传动机构以电机15作为动力源，压粉机构在酿造前完成将酿造缸5内的咖啡粉压缩成饼状，进水机构在酿造时向酿造缸5提供冲泡用水，萃取咖啡液并经泄水机构排出酿造缸5，然后酿造缸5转动，顶渣机构将完成萃取后的咖啡渣排出酿造缸。然后，电机15通过传动机构使得推杆52在咖啡盒主体内下移以形成接粉腔，从而开始新一轮的咖啡酿造。在此过程中，电机15的停止是由主控板根据电机驱动装置的累计工作时间来控制的，通过读取电机行程监测装置输出的信号，得出电机驱动装置的准确工作时间，从而确保推杆能准确地定位在设定的接粉位置上。

酿造缸5包括咖啡盒主体51、咖啡盒基座55、从咖啡盒主体的开口向外延伸的辅板53、旋转铰轴54、在咖啡盒基座两侧翼上向内、外两侧突出的轴颈551，咖啡盒主体51是圆筒形的，用于容纳咖啡粉，其下部设置一对延伸板，咖啡盒基座55套设在咖啡盒主体下部的延伸板上并从两侧夹持延伸板(图未示)，咖啡盒基座55可相对咖啡盒主体移动，即在咖啡盒主体的轴线上移动，当它相对咖啡盒主体移动时，同时带动推杆相对咖啡盒主体移动。咖啡盒主体51通过旋转铰轴54与主体支架2连接，当机器在完成了磨豆后，咖啡粉通过下粉盖9进入咖啡盒主体51，酿造缸5旋转至冲泡头下方，待冲泡工序结束后，推杆52上行，酿造缸5反向复位，复位过程中将咖啡渣刮掉，咖啡渣经辅板53引导，掉落咖啡渣收集腔。轴颈551的一端伸入侧驱动件的驱动槽81内，另一端是导向臂，伸入到主体支架2侧面的回字形导槽22中，回字形导槽22具有较长的上槽和下槽、和较短的两侧槽，在上下槽分别设置防逆弹性凸耳23，使轴颈5511只能在按顺时针或逆时针方向固定方向移动，防止其朝错误方向移动。由于轴颈5511的一端伸入侧驱动件，因此，当侧驱动件上下移动时，驱动槽81迫使轴颈在回字形导槽22中移动。由于当侧驱动件驱使轴颈551在其驱动槽的弧形段活动时，促使咖啡盒主体作翻转。

如图6所示，下粉状态时，轴颈551在回字形导槽的下槽A处，轴颈551的另一端在侧驱动件的驱动槽的弧形段末端，下粉完成后，侧驱动件8沿冲泡头中心轴线下行，驱动轴颈551在驱动槽移动，直至轴颈551沿回字形导槽到达下槽B处，此时，酿造缸5从下粉位置旋转到酿造位置。侧驱动件8继续下行使冲泡头向下移动，将酿造缸5的咖啡粉压紧，然后启动酿造程序，萃取咖啡液，酿造结束后，侧驱动件8上行，使冲泡头离开酿造缸5，并且，咖啡盒基座55驱动推杆52上行，当轴颈551沿回字形导槽的B处上移至C处位置，推杆52将咖啡渣饼往上推到位，侧驱动件8继续上行，轴颈551在驱动槽移动，咖啡盒主体往下粉位置旋转，重新开始下一轮的下粉动作。

为了保证排渣干净，防止酿造缸在旋转时由于其上端面与料仓端面之间的间隙而导致排渣有残余，本实用新型在咖啡机酿造腔内设置刮渣机构，具体如下：支架主体2包括用以容纳酿造缸在下粉通道与酿造通道之间旋转切换的料仓、外螺纹传导件21、连接部27，连接部分别与料仓、外螺纹传导件连接，外螺纹传导件用于引导冲泡头在酿造通道上移动。在主体支架的料仓设置下粉罩28，下粉罩上设置下粉口，下粉罩呈弧形，其形状与酿造缸上端面的旋转轨迹相适配，主体支架还设置软刮粉件210，软刮粉件从下粉罩向料仓伸出，使酿造缸从酿造通道往下粉通道旋转时，由软刮粉件刮擦推杆的上端面。下粉盖4设置在下粉罩28的下粉口上，下粉盖4在盖板41上对应下粉口设置向上的盖缘42，软刮粉件210包括弧形的刮板部212、安装基部211，连接部与下粉罩连接处设置开槽，刮板部212穿过开槽伸入料仓里。安装基部被下粉盖4压在下粉罩表面。安装基部与刮板部为整体结构，它是由硅胶或橡胶或橡塑等软质材料制得的。开槽是弧形的，沿着连接部27的弧形外壁的根部开设，软刮粉件的刮板部是与开槽相适配的弧形板，因此，它的弧度是与酿造通道即咖啡渣饼的外轮廓相一致，当它插入开槽内时，即在酿造通道外围形成一道咖啡渣围板结构，随着酿造缸的旋转，将咖啡渣彻底与酿造缸脱离。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种咖啡机酿造系统电机驱动装置，包括电机、传动齿轮机构、侧驱动件、支架主体，在所述支架主体上设置的酿造缸、冲泡头，所述酿造缸包括咖啡盒主体、推杆、咖啡盒基座，所述传动齿轮机构的输入端连接电机、输出端通过侧驱动件连接酿造缸，使咖啡盒主体在支架主体内转动，所述推杆可以在咖啡盒主体内可移动，其特征在于：还包括电机行程监测装置，所述电机行程监测装置包括叶轮片、红外发射接收器，所述叶轮片与电机轴同步转动，所述红外发射接收器的发射器、接收器分别在叶轮片的两侧设置，所述红外发射接收器与电控板连接。

2.根据权利要求1所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：所述传动齿轮机构包括电机轴齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、从动齿轮、大齿轮，所述电机轴齿轮与第一传动齿轮啮合，所述第一传动齿轮与第二传动齿轮同轴连动，所述从动齿轮分别与第二传动齿轮、大齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：所述支架主体包括用以容纳所述酿造缸在下粉通道与酿造通道之间旋转切换的料仓、外螺纹传导件、连接部，所述连接部分别与料仓、外螺纹传导件连接，所述大齿轮的内圆与所述外螺纹传导件螺纹连接，所述侧驱动件的顶部设置弧形的大齿轮槽，使侧驱动件随大齿轮沿外螺纹传导件移动。

4.根据权利要求3所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：所述推杆连接咖啡盒基座，所述咖啡盒基座可相对咖啡盒主体沿咖啡盒主体的轴线移动，所述料仓的外壁上设置回形槽，所述侧驱动件设置驱动槽，所述咖啡盒基座的端部设置轴颈，所述轴颈的一端插入所述驱动槽、另一端在所述回形槽内移动，使所述咖啡盒基座可带动咖啡盒主体翻转。

5.根据权利要求4所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：所述回形槽内设置防逆弹性凸耳，使轴颈以顺时针或者是逆时针方向循环移动。

6.根据权利要求3至5任一所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：所述料仓设置下粉罩，所述下粉罩上设置下粉口，所述下粉罩形状与所述推杆的上端面翻转移动轨迹相适配。

7.根据权利要求6所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：还包括软刮粉件，所述软刮粉件从下粉罩向料仓伸出，使酿造缸从酿造通道往下粉通道旋转时，由所述软刮粉件刮擦推杆的上端面。

8.根据权利要求7所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：下粉口上设有下粉盖，所述软刮粉件还包括安装基部，所述安装基部与刮板部为整体结构，所述安装基部被下粉盖压在下粉罩表面。

9.根据权利要求8所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：连接部与下粉罩连接处设置开槽，所述刮板部穿过开槽伸入料仓里。

10.根据权利要求9所述咖啡机酿造系统电机驱动装置，其特征在于：所述软刮粉件是硅胶件或橡胶件或橡塑件。

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