一种可高度定制化的自动饮品站及饮品制备方法

技术领域

本发明涉及饮品制备技术领域，具体涉及一种可高度定制化的自动饮品站及其饮品制备方法。

背景技术

当前学生以及白领为主的中高收入群体为奶茶、咖啡等饮品类的消费主体，而目前在各高校大都占地面积大，食堂和教学区距离较远，学生、白领等想购买奶茶，无论是到食堂等有奶茶店的区域或是点外卖到校门口拿取都要走很长的距离。

鉴于奶茶制作的机械化特性，机器可以较为良好和简单地完成这些重复性工作，本发明提供了一个可以几乎无视环境部署，可以在任何位置让学生、白领和任何其他客户可以方便的购买奶茶等饮品的方案。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种可高度定制化的自动饮品站及饮品制备方法。

一方面，一种可高度定制化的自动饮品站，包括：

托盘控制模块，用于控制托盘运动至目标站点，所述托盘用于放置饮品杯，所述目标站点包括下料站点和搅拌站点；

下料控制模块，用于在检测到托盘运动至下料站点时，控制料箱中的物料进入饮品杯；

搅拌控制模块，用于在检测到托盘运动至搅拌站点时，控制搅拌设备对饮品杯内的物料进行搅拌混合；

主控模块，用于根据接收到的订单信息，控制托盘控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块进行对应饮品的制备。

作为优选的，所述托盘控制模块包括：

步进电机控制器，用于控制步进电机工作；

步进电机，用于控制铰链运动，以使安装在铰链上的托盘能够运动至目标站点；

光电灰度传感器，设置在托盘上，用于确定当前站点是否为目标站点。

作为优选的，所述下料控制模块包括：

阀门控制器，用于在检测到托盘运动至下料站点时，控制与所述下料站点对应的阀门打开；

若干阀门，设置在料箱的物料口处，用于控制物料口的开闭，以使与所述物料口对应的料箱中的物料能够定量、定速的进入饮品杯；

重量传感器，设置在托盘底部，用于确定饮品杯中的当前物料量是否达到目标量。

作为优选的，所述搅拌控制模块包括：

搅拌控制器，用于在检测到托盘运动至搅拌站时，控制搅拌设备工作，其中，所述搅拌设备包括丝杆和搅拌器；

丝杆，用于控制搅拌器向下运动，以使搅拌器没入饮品杯；

搅拌器，用于对饮品杯中的物料进行搅拌混合。

作为优选的，所述主控模块包括：

第一单片机，用于接收并解析所述订单信息，根据所述订单信息生成控制信息，以控制托盘控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块进行对应饮品的制备；

第二单片机，用于接收各个传感器采集的运行状态信息；

第三单片机，用于提供端口扩展功能。

作为优选的，还包括温度控制模块，所述温度控制模块包括：

温度传感器，设置在料箱内，用于检测各个料箱的温度；

温度控制器，用于控制半导体制冷片、电热丝、冷液循环系统、散热风扇工作。

作为优选的，还包括自清洁模块，所述自清洁模块包括：

水泵，用于控制水箱出水；

喷水阀，设置在目标喷水点，用于与水泵配合对目标清洁点进行清洁。

作为优选的，还包括：

云服务器，用于获取用户输入的订单信息，并按照目标保密通信协议将所述订单信息发送给自动化饮品站。

作为优选的，还包括：

工控机，与所述主控模块连接，用于接收云服务器发送的订单信息，并将所述订单信息发送给主控模块。

另一方面，一种可高度定制化的饮品制备方法，包括以下步骤：

步骤1，获取用户输入的订单信息；

步骤2，接收并解析所述订单信息，根据解析后的订单信息，控制托盘控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块进行对应饮品的制备。

本发明的有益效果体现在：一种可高度定制化的自动化饮品站，能够自动获取订单信息，并根据订单信息控制所述托盘控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块、温度控制模块以及自清洁模块运行，实现了饮品制作的全自动化运行，节约了人工成本，同时可以满足不同使用者不同的口味需求；而且，自动化饮品站几乎可以无视环境部署，可以在任何位置让学生、白领和任何其他客户方便的购买奶茶等饮品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的一种可高度定制化的自动饮品站的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的托盘控制模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的下料控制模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的搅拌控制模块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的温度控制模块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的自清洁模块的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的主控模块的结构示意图。

图8为本发明实施例提供的一种可高度定制化的饮品制备方法的流程图；

图9为本发明实施例提供的一种可高度定制化的饮品制备方法的结构示意图。

附图中，1-料箱，2-搅拌控制模块，3-杯子3，4-托盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1、9所示，本发明实施例提供的一种可高度定制化的自动饮品站，包括：托盘4控制模块，用于控制托盘4运动至目标站点，所述托盘4用于放置饮品杯，所述目标站点包括下料站点和搅拌站点；下料控制模块，用于在检测到托盘4运动至下料站点时，控制料箱1中的物料进入饮品杯；搅拌控制模块2，用于在检测到托盘4运动至搅拌站点时，控制搅拌设备对饮品杯内的物料进行搅拌混合；主控模块，用于根据接收到的订单信息，控制托盘4控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块2进行对应饮品的制备。

在用户准备购买饮品时，用户可以通过移动终端，例如手机、计算机等或者设置在饮品站上的交互设备选择所要使用的饮品配方，并在一定程度上允许其自定义配方细节，进而生成订单信息。

在本发明实施例中，如图2所示，所述托盘4控制模块包括：步进电机控制器，用于控制步进电机工作；步进电机，用于控制铰链运动，以使安装在铰链上的托盘4能够运动至目标站点；光电灰度传感器，设置在托盘4上，用于确定当前站点是否为目标站点。

如图9所示，为了使饮品杯能在机器中的各个站点移动，托盘4是安装在一个铰链结构上的，这个铰链结构通过步进电机提供动力，可精确地控制托盘4在各个站点之间移动。

为了确保托盘4所在的站点为目标站点，还在托盘4上设置了光电灰度传感器，在每个站点下方都贴有色块贴纸，光电灰度传感器会在抵达其正下方时探测到色块贴纸，通过图像识别算法识别该色块纸的颜色，根据识别到的颜色以及颜色与站点映射关系表确定当前站点是否目标站点。

在本发明实施例中，如图3所示，所述下料控制模块包括：阀门控制器，用于在检测到托盘4运动至下料站点时，控制与所述下料站点对应的阀门打开；若干阀门，设置在料箱1的物料口处，用于控制物料口的开闭，以使与所述物料口对应的料箱1中的物料能够定量、定速的进入饮品杯；重量传感器，设置在托盘4底部，用于确定饮品杯中的当前物料量是否达到目标量。

其中，多种个不同原料的料箱1被密集摆放在一起，料箱1是由钢通过钣金工艺特别设计与制作的，料箱1用于放置固体、粉末或者液体物料，各个料箱1的出料口处设置有阀门。阀门控制器可控制阀门开度以及打开时间，进而控制出料量和出料速度。

在本发明实施例中，如图4所示，所述搅拌控制模块2包括：搅拌控制器，用于在检测到托盘4运动至搅拌站时，控制搅拌设备工作，其中，所述搅拌设备包括丝杆和搅拌器；丝杆，用于控制搅拌器向下运动，以使搅拌器没入饮品杯；搅拌器，用于对饮品杯中的物料进行搅拌混合。

搅拌控制模块2以一个单独的特殊站点的形式摆放，当托盘4带着饮品杯抵达其正下方时，丝杆结构会控制搅拌器下移到杯子3中，随后启动搅拌器恒速搅拌一段时间，之后再由丝杆结构将搅拌器重新上移返回，从而实现物料的搅拌混合，从而辅助完成饮品的制备。

在本发明实施例中，如图5所示，还包括温度控制模块，所述温度控制模块包括：温度传感器，设置在料箱1内，用于检测各个料箱1的温度；温度控制器，用于控制半导体制冷片、电热丝、冷液循环系统、散热风扇工作。

各个料箱1中均设置温度传感器、液冷循环系统以及工业散热风扇，半导体制冷片、电热丝根据实际需求设置，具体的，一些料箱1可仅设置半导体制冷片，可仅设置电热丝，也可以设置半导体制冷片以及电热丝。

温度传感器将会检测各个料箱1中的温度，通过温度传感器、半导体制冷片、电热丝、冷液循环系统、散热风扇工作配合，确保所有料箱1都维持在设定的冷藏或热保存温度上。其中，液冷循环系统则连通了所有半导体制冷片的热端和工业散热风扇与一个水泵，在运行时，半导体制冷片的热端快速升温，并进而被液冷系统带走热量，温度传感器会检查液冷循环系统中的液体温度，随着液体温度的升高，散热风扇的给定电压也会升高，进而使其转速加快，以达到智能降温的目的。

在本发明实施例中，如图6所示，还包括自清洁模块，所述自清洁模块包括：水泵，用于控制水箱出水；喷水阀，设置在目标喷水点，用于与水泵配合对目标清洁点进行清洁。

其中，目标清洁点包括托盘4、搅拌器等。

在本发明实施例中，如图7所示，所述主控模块包括：第一单片机，用于接收并解析所述订单信息，根据所述订单信息生成控制信息，以控制托盘4控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块2进行对应饮品的制备；第二单片机，用于接收各个传感器采集的运行状态信息；第三单片机，用于提供端口扩展功能。

在本发明实施例中，还包括：云服务器，用于获取用户输入的订单信息，并按照目标保密通信协议将所述订单信息发送给自动化饮品站。

在本发明实施例中，还包括：工控机，与所述主控模块连接，用于接收云服务器发送的订单信息，并将所述订单信息发送给主控模块。

如图7所示，云端服务器通过移动数据网络与工控机进行通信，之后由工控机通过USB转串口通信与和它相连的第一单片机通信并传输订单信息，第一单片机负责解析订单信息，并作为类似于整台设备的驱动的地位直接向工控机返回设备状态，第一单片机还通过UART串口通信与第二单片机、第三单片机连通，其中，第二单片机负责监控整个设备内部的各个数据状态，例如各个区域的温度、余料高度等，第三单片机则作为第一单片机的端口拓展，协助执行第一单片机的任务，而第一单片机除了负责解析逻辑和分析其余两个单片机回传的信息外，还直接控制设备内的下料控制模块、托盘4控制模块等工作。

还需要说明的是，还包括指示模块，在饮品制备完成后，指示灯会亮绿灯以指示用户打开保护门取走饮品。

综上，本发明提供的一种可高度定制化的自动化饮品站，能够自动获取订单信息，并根据订单信息控制所述托盘4控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块2、温度控制模块以及自清洁模块运行，实现了饮品制作的全自动化运行，节约了人工成本，同时可以满足不同使用者不同的口味需求；而且，自动化饮品站几乎可以无视环境部署，可以在任何位置让学生、白领和任何其他客户方便的购买奶茶等饮品。

如图8所示，本发明实施例提供的一种可高度定制化的饮品制备方法，包括以下步骤：步骤1，获取用户输入的订单信息；步骤2，接收并解析所述订单信息，根据解析后的订单信息，控制托盘4控制模块、下料控制模块、搅拌控制模块2进行对应饮品的制备。

应当理解地，本发明实施例提供的一种可高度定制化的饮品制备方法与上述实施例所提供的一种可高度定制化的自动化饮品站出于相同的发明构思，本发明实施例中各个模块更加具体的工作原理可参考上述实施例中，在本发明实施例中不做赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。