用于现制饮料的自动化辅助设备和方法

技术领域

本发明涉及现制饮料领域，更具体地，涉及现制饮料的自动化辅助设备。本发明还涉及现制饮料的自动化辅助方法。

背景技术

随着生活水平的提高，饮料消费需求及消费水平也不断升高，使得现制饮料店成为高速成长的行业之一，现制饮料店随处可见，而且时长会看到排队等候的火爆场面。

目前的现制饮料店，饮料品种繁多，能够满足不同消费者的需求，但是也由于品种繁多，不利于实现自动化，几乎都以人工来进行调配。因此存在工作效率低、易出错、口味调配不稳定、物料浪费等问题，还可能由于人工调配在较为开放的环境进行，造成调配过程中的食品卫生问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种现制饮料的自动化辅助设备和方法来至少部分缓解或解决上述问题。

根据本发明的一方面，提供一种用于现制饮料的自动化辅助设备，包括：

液体分配系统，包括多组泵送装置、出料嘴和连接泵送装置与出料嘴的分配管路，每一种液体对应一组泵送装置、出料嘴和分配管路，以避免串味和污染管路；

调杯输送装置，限定输送路径及输送路径上的多个工位，接收调杯并将调杯沿输送路径从起点工位输送到终点工位，起点工位和终点工位之间还包括与每一种液体的出料嘴对应的配液工位，

控制装置，接收用户指令，确定所需液体种类，控制输送装置的输送动力机构动作，将调杯依次输送到每一种所需液体的出料嘴下方，控制泵送装置启动，由出料嘴分配适量液体，直到完成所有所需液体的分配。

优选地，所述自动化辅助设备还包括调杯搅拌装置，在输送路径上包括与调杯搅拌装置对应的调杯搅拌工位，完成所需液体分配的调杯输送到调杯搅拌工位，控制装置控制搅拌动力机构工作，进行搅拌。

优选地，所述自动化辅助设备包括冷藏柜，冷藏柜具有制冷功能，用于多种液体的保鲜。

优选地，所述冷藏柜还包括冰块出料装置，冰块出料装置还包括料仓、出冰口、绞龙和驱动电机，所述输送路径上还包括添加冰块工位，位于搅拌工位之前，所述控制装置在接收到加冰指令后，将调杯输送到出冰口下方，控制驱动电机启动，带动绞龙，由绞龙将冰块从料仓推出，冰块经由出冰口分配出，完成加冰步骤。

优选地，自动化辅助设备还包括加热保温桶，用于对盛装其中的物料进行加热和保温，所述冷藏柜设置在调杯输送装置上方，所述加热保温桶设置在调杯输送装置下方。

优选地，所述搅拌动力机构为磁力搅拌动力机构或机械搅拌动力机构，所述磁力搅拌动力机构包括可转动的主动磁体，主动磁体由搅拌动力机构带动旋转，主动磁体旋转能带动所接收的调杯上设置的从动磁体旋转，以进行搅拌。

优选地，搅拌动力机构为磁力搅拌动力机构时，从起始工位到搅拌工位之前的工位，所述调杯上的从动磁体与所述搅拌动力机构的主动磁体之间保持大于一距离阈值的距离，以减小调杯上的从动磁体和搅拌动力机构的主动磁体之间的磁吸力，在到达搅拌位置后，调杯高度下降到使得主动磁体和从动磁体之间的距离达到主动磁体的转动能驱动从动磁体转动的距离范围。

优选地，所述输送装置为转盘式，沿圆周包括多个调杯接收位置。

优选地，所述输送装置包括转轴和安装在转轴上的两层圆盘，圆盘之间对应于每个调杯接收位置设置有沿竖直方向的导轨，调杯通过滑块安装到导轨上以沿导轨上下滑动，输送装置还包括偏置元件，设置在滑块与两层圆盘之一之间，用于偏置保持调杯，所述自动化辅助设备还包括下拉气缸或者凸轮，用于下拉调杯主动磁体和从动磁体之间的距离达到主动磁体的转动能通过磁力驱动从动磁体转动的距离范围，，在下拉气缸或者凸轮释放调杯后，调杯由偏置元件复位到偏置保持位置。

优选地，所述液体分配系统还包括与泵送装置和多种不同口味的液体容器流体连通的自循环管路，用于由泵送装置从相应口味的液体容器泵送出，再返回到该的液体容器，以防止该口味的液体静置一段时间出现分层现象。

优选地，所述自动化辅助设备还包括液位传感器和/或重量传感器，设置在盛装多种液体的容器处，用于监测容器中的液位高度和/或容器的重量。

根据本发明另一方面，提供一种用于现制饮料的自动化辅助方法，包括以下步骤：

接收用户指令，确定配置饮料所需的液体种类；

控制调杯输送经过分配所需液体的出料嘴位置；和

在调杯到达每一种所需液体的出料嘴位置时，控制分配系统将适量的所述液体从出料嘴分配到所述调杯，直到添加完成所有所需液体。

优选地，所述方法还包括：将添加完所需液体的调杯输送到搅拌工位，控制搅拌装置进行搅拌。

优选地，所述方法还包括：所述调杯和所述搅拌装置设置为通过磁力作用或机械搅动实现调杯搅拌，并且该搅拌作用仅在调杯到达搅拌工位且需要搅拌时才起作用。

优选地，所述方法还包括：将多种液体在所需温度下存放，并且对所分配的液体进行液位或重量监控，当液位或重量低于一阈值时，发出加液提示。

优选地，所述方法还包括：接收加冰指令，并且在接收到加冰指令时，向完成所有所需液体分配的调杯中加入适量冰块。

根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助设备和方法能够实现多种口味的饮料的自动配液，辅助人工调配饮料，大大缩短现制饮料的制备时间，稳定口味调配，提高工作效率，避免出错和人为引入的食品卫生问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本发明实施例的用于现制饮料的自动化辅助设备的去除部分面板的正面视图；

图2是图1中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备的左视图；

图3是图1中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备的右视图；

图4是图1中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备的加装面板后的正面视图；

图5是由图1中的截面A-A截取的俯视剖视图；

图6是图1-3中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备中的调杯输送装置的立体视图；

图7是图6中所示的调杯输送装置的俯视图；

图8是沿图7的B-B截面截取的侧剖视图；

图9是显示根据本发明该优选实施例的用于现制饮料的自动化辅助设备中的液体分配系统的示意性视图；

图10是图1-3中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备中的冰块出料装置的立体视图；

图11是图10中所示的冰块出料装置的侧视图；

图12是根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

图1是根据本发明实施例的用于现制饮料的自动化辅助设备的正面视图；图2是图1中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备的左视图；

图3是图1中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备的右视图。图中，用于现制饮料的自动化辅助设备总体以附图标记1标示，包括上部柜体 10、中间柜体20和下部柜体30。

上部柜体10为冷藏柜，冷藏柜包括压缩机12，具有制冷功能，用于存放多种不同口味的冷液体容器111。上部柜体10中还设置有冷液体分配系统11，与盛装多种不同口味的冷液体容器111对应设置，包括冷液体泵送装置112、出料嘴和连接泵送装置与出料嘴的分配管路(未标示)，每一种冷液体，即每一个冷液体容器111，对应一组泵送装置112、出料嘴和分配管路，以避免串味和管路污染。

下部柜体30内设置有热液体分配系统31，与盛装多种不同口味的加热保温桶311对应设置，包括热液体泵送装置312出料嘴和连接泵送装置与出料嘴的分配管路(未标示)，每一种热液体，即每一个加热保温桶 311，对应一组泵送装置312、出料嘴和分配管路，以避免串味和管路污染，加热保温桶311用于对盛装其中的物料进行加热和保温。

中部柜体20设置调杯输送装置21，调杯输送装置21限定输送路径及输送路径上的多个工位，接收调杯211，并将调杯211沿输送路径从起点工位输送到终点工位，起点工位和终点工位之间还包括与每一种液体的出料嘴对应的配液工位。

根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助设备还包括控制装置(图中未示出)，控制装置优选包括上位机和可编程控制器，上位机接收饮料订单并解析饮料订单，确定饮料订单所需的不同口味液体，将配置饮料指令发送给可编程控制器，可编程控制器控制输送装置21的输送动力机构动作，将接收在输送装置21上的调杯211依次输送到每一种所需液体的出料嘴下方，控制冷液体分配系统11或热液体分配系统31的泵送装置启动，由出料嘴分配适量液体，直到完成所有所需液体的分配。

根据本发明的控制装置不限于本实施例中描述的包括上位机和可编程控制器，可以其它硬件实现，例如包括芯片的PCB。

图4是图1中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备的加装面板后的正面视图，图中还显示了现制饮料的自动化辅助设备1加装面板后，设置在面板上的触摸屏14。该触摸屏14用于显示调杯的状态信息，包括所处工位、杯中分配的液体名称、体积等。

根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助设备通过控制调杯输送装置21以及冷、热液体分配系统11、31，能够实现现制饮料制备过程中液体部分的自动、快速配置，大大缩短现制饮料的制备时间，稳定口味调配，提高工作效率，避免出错和人为引入的食品卫生问题。同时，由于液体分配系统(11、31)结构统一，能够紧密、整齐布置，现制饮料过程中复杂、多样的固体加料(例如加珍珠、奶盖、装饰)等步骤留给人工操作，因此还能大大减小自动化设备的体积，提高灵活性。

根据本发明的现制饮料自动化辅助设备不限于参照图1到图4中描述的包括上部柜体、中间柜体和下部柜体的布局方式以及柜体结构，能够实现本发明原理的其它布局方式机及柜体结构，例如水平布局及开放柜体，也在本发明的范围内。

图5是由图1中的截面A-A截取的俯视剖视图；图6是图1-3中所示的用于现制饮料的自动化辅助设备中的调杯输送装置的立体视图。

结合图5和图6可看出，调杯输送装置21为转盘式，沿圆周包括多个调杯211的接收位置。调杯211的输送路径由调杯211随转盘式调杯输送装置旋转的路径确定，配液工位由调杯211随转盘式调杯输送装置旋转过程中的每一个停顿位置确定。本实施例中，调杯输送装置21的转轴213由步进电机驱动，配液工位由步进电机驱动分度盘转动。

根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助设备可以是例如直线型的，优选地，为了结构紧凑，采用转盘式。通过转盘式调杯输送装置21即可与液体分配系统11、31配合，在控制装置的控制下自动完成接收其上的调杯内指令饮料口味所需的不同口味液体的自动配液，放杯和取杯可由人工进行。在自动配液完成后，可以在人工取杯后进行人工搅拌。优选地，根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助设备还包括调杯搅拌装置，在输送路径上包括与调杯搅拌装置对应的调杯搅拌工位，完成所需液体分配的调杯211输送到调杯搅拌工位，控制装置控制搅拌动力机构工作，进行搅拌。

本发明的调杯搅拌装置可以是例如通过齿轮传动带动伸入到调杯中进行旋转搅拌的具有机械搅拌动力机构的搅拌装置。优选地，本发明的调杯搅拌装置还可以是具有磁搅拌动力机构的搅拌装置，磁搅拌动力机构包括可转动的主动磁体，主动磁体由搅拌动力机构带动旋转，主动磁体旋转能带动所接收的调杯上设置的从动磁体旋转，以进行搅拌。而且，磁力搅拌对传动部件的同轴度要求不高，也不需要复杂的传动机构。

调杯搅拌装置与调杯输送装置在单个调杯搅拌工位的结合，使得调杯搅拌本发明的现制饮料的自动化辅助设备结构更简单、紧凑。

下面将参照图7和图8描述本发明该优选实施例的用于现制饮料的自动化辅助设备中的调杯输送装置和采用磁搅拌动力机构的调杯搅拌装置的具体结构。

图7是图6中所示的调杯输送装置的俯视图；图8是沿图7的B-B 截面截取的侧剖视图。

具体地，参照图7，并结合图5和图6，图中示出，输送装置21安装在安装板22上，包括转轴213和安装在转轴213上的第一圆盘212和第二圆盘214。转轴213由电机驱动，转轴213和电机之间还可包括电机减速机。

进一步可看到，第一圆盘212和第二圆盘214之间对应于每个调杯 211的接收位置设置有沿竖直方向的两根导轨215，滑块216套设在导轨 215上，能沿导轨215在竖直方向上下滑动。调杯211的接收装置通过滑块216安装到导轨215上，以沿导轨215上下滑动。输送装置21还包括偏置元件，例如弹簧，设置在滑块216与第二圆盘214之间，用于偏置保持调杯211，即将与滑块216连接的调杯211的接收装置保持在位，以在接收调杯211的情况下进行调杯211的输送。

进一步参照图8，图中更详细示出根据本发明的采用磁搅拌动力机构的调杯搅拌装置23。图中示出了安装在安装板22上的调杯搅拌装置23，设置在输送路径上的搅拌工位处，搅拌工位对应于调杯211的输送路径上的终点工位或终点工位的下游(之后)工位，完成所有所需液体分配的调杯211将被输送到该搅拌工位，控制装置控制调杯搅拌装置23的搅拌动力机构工作，带动安装到搅拌动力机构的转轴上的搅拌叶片旋转。

根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助设备的调杯211可如图8 中所示在底部包括穿过其并与其流体密封的转轴组件2112，转轴组件 2112的伸出调杯211的一端安装有从动磁体2111，搅拌叶片安装在转轴组件2112的在调杯211内部的一端。

结合图6和图8，根据本发明该实施例的用于现制饮料的自动化辅助设备1还包括下拉气缸219，调杯211的调杯接收装置上还包括伸出的扣件。下拉气缸219包括能伸缩的钩，在调杯211到达搅拌工位时，下拉气缸219的钩能与调杯211的扣件接合，并且所述钩能向下缩回向所述扣件施加拉力，使安装调杯211的接收装置的滑块216克服偏置元件的偏置力沿导轨215向下移动到使得主动磁体231和从动磁体2111之间的距离达到主动磁体231的转动能通过磁力驱动从动磁体2111转动的距离范围。此时，主动磁体231的旋转通过磁力引起从动磁体2111的旋转，而从动磁体2111的旋转带动搅拌叶片旋转，进行调杯211内液体的搅拌。搅拌完成后，下拉气缸219的钩释放扣件，调杯211由偏置元件复位到偏置保持位置，使得主动磁体231和从动磁体2111之间保持大于一距离阈值的距离，以减小磁体吸力，由此调杯输送装置可继续旋转而不受磁体之间的磁力影响。

上述下拉气缸219还可以例如凸轮等其它形式实现。同样地，凸轮的作用是，在调杯211到达搅拌工位时，凸轮和扣件配合对调杯施加向下的力，使安装调杯211的接收装置212的滑块216克服偏置元件的偏置力沿导轨215向下移动到使得主动磁体231和从动磁体2111之间的距离达到磁力驱动距离范围内。此时，主动磁体231的旋转通过磁力引起从动磁体2111的旋转，而从动磁体2111的旋转带动搅拌叶片2113旋转，进行调杯211内液体的搅拌。搅拌完成后，转盘继续转动，调杯在偏置元件作用下恢复到偏置保持位置。

在调杯输送装置21将接收其上的调杯211从起点工位输送到搅拌工位之前的工位过程中，调杯211由偏置元件偏置到偏置保持位置，由此响使得主动磁体231和从动磁体2111之间的磁力不影响调杯211在调杯输送装置21上的输送。

根据具有磁力搅拌动力机构的调杯搅拌装置23不限于上面所述的结构，能够实现调杯搅拌装置23在从起点工位到搅拌工位之前的位置，调杯211的从动磁体2111与搅拌动力机构的主体磁体231之间保持大于一距离阈值，以减小调杯211的从动磁体2111和搅拌动力机构的主动磁体 231之间的磁吸力，在到达搅拌工位后，调杯211的从动磁体2111下降到磁力能驱动从动磁体2111转动的距离范围的其它结构都在本发明的保护范围内。调杯211的从动磁体2111也不一定设置在调杯211底部，也可以直接放置在调杯211其他位置。

图10是显示根据本发明该优选实施例的现制饮料自动化辅助设备中的液体分配系统的示意性视图。图中以冷液体容器111中的液体分配为例示出，通常，液体分配系统11包括第一管路117，第一管路117流体连通地连接出料嘴113、缓冲器114、泵送装置112和多种不同口味的冷液体容器111。优选地，液体分配系统11还包括第二管路118，第二管路118从缓冲器114和泵送装置112之间引出并且返回到冷液体容器111 中，与部分第一管路117形成冷液体容器111中液体的自循环管路，用于由泵送装置112从相应口味的液体容器111泵送出，再返回到该液体容器111，以防止该口味的液体静置一段时间出现分层现象。液体分配系统 11还可在第一管路117上，在缓冲器114和第二管路118的引出端之间，包括第一控制阀115，用于控制第一管路117的打开和关闭，并且在第二管路118上包括第二控制阀116，用于控制第二管路118的打开和关闭。液体分配系统11可仅包括第一控制阀115或第二控制阀116，第一控制阀115和第二控制阀116可以是可控制的多种阀，例如为电磁阀。

下面参照图1、图11和图12来详细描述根据本发明的现制饮料自动化辅助设备中的冰块出料装置的具体结构。图11是图1-3中所示的现制饮料自动化辅助设备中的冰块出料装置的立体视图；图12是图11中所示的冰块出料装置的侧视图。

参照图1、图11和图12，作为冷藏柜的上部柜体10中，还可包括冰块出料装置13，冰块出料装置13包括料仓131、出冰口132、绞龙133 和驱动电机(未示出)。料仓131用于盛装制好的冰块，绞龙133设置在料仓131底部，用于将一定量的冰块从料仓131经由出冰口132送出。上面描述的调杯输送装置21的输送路径上还包括添加冰块工位，该添加冰块工位可设置为位于搅拌工位之前。控制装置在接收到加冰指令后，将调杯211输送到出冰口132下方，控制驱动电机启动，带动绞龙133，由绞龙133将适量冰块从料仓131推出，冰块经过出冰口132分配出。出冰口132处还设置有出冰称重装置134，当出冰称重装置134称量出冰量达到所需重量时，绞龙133停止转动。

上部柜体10内的冷液体容器111处还可设置有液量监控装置，例如液位传感器，用于监测冷液体容器中的液位高度。下部柜体30内的加热保温桶31处还设置有液量监控装置，例如重量传感器，用于监测加热保温桶311中的物料的重量。

图12是根据本发明的现制饮料自动化辅助方法的流程图。图中，现制饮料自动化辅助方法总体以附图标记1000标示，包括步骤S110，S120 和S130。在步骤S110中，接收用户指令，确定配置饮料所需的液体种类。在步骤S120中，控制调杯输送经过分配所需液体的出料嘴位置。在步骤S130中，在调杯到达每一种所需液体的出料嘴位置时，控制分配系统将适量的所述液体从出料嘴分配到所述调杯，直到添加完成所有所需液体。

根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助方法能够实现多种口味的饮料的自动配液，辅助人工调配饮料，大大缩短现制饮料的制备时间，稳定口味调配，提高工作效率，避免出错和人为引入的食品卫生问题。

根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助方法在调杯中所需液体添加完成后，还包括将添加完需液体的调杯输送到搅拌工位，控制调杯搅拌装置进行搅拌。使配液混合均匀，提高饮料的口感。

现制饮料可根据消费者要求提供热饮、冷饮和常温饮料，因此根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助方法可将多种液体在所需温度下存放，还可接收加冰指令，并且在接收到加冰指令时，向完成所有所需液体分配的调杯中加入适量冰块。

本发明中所述的各种口味的液体包括各类现制果汁，例如西柚汁、芒果汁、橙汁等，这些果汁在放置一定时间后会分层，使用分层后的果汁配置饮料会引起口感变化，因此根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助方法还会定时自动地对盛装某种液体的容器进行内循环，以防止液体分层。

现制饮料所使用的各种口味的液体中，冷液体通常盛装在透明容器中，可通过直接观察或液位监控来在液量不足时发出加液提示，而热液体通常需要盛装在保温加热桶中，液位从外部直接观察不到，可使用重量监控来监控液量。因此根据本发明的用于现制饮料的自动化辅助方法还可对所分配的液体进行液位或重量监控，当液位或重量低于一阈值时，发出加液提示。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。