一种智能出水的饮料机的制作方法

1.本发明涉及饮料机领域，特别是涉及一种智能出水的饮料机。


背景技术：

2.当今，随着人们生活水平的提高，饮料因为其口味丰富多样深受人们的喜爱。随之而来的是，饮料机的大规模饮用，饮料机的应用大大降低了饮料的成本。现有的饮料机功能多种多样，不仅仅只具有存储饮料的功能，还有如制冷，加热等人性化功能。
3.在喝饮料时，很多人会根据杯中饮料温度下降或上升到一定程度再续杯，而不是喝完再续杯。为了避免浪费人们往往也不会倒掉杯中剩余饮料。一般的饮料机都可以根据用户的需求出水一定温度的饮料，但是无法根据杯子中剩余的饮料体积和温度，来调整饮料出水温度。导致用户在续杯时，杯子中剩余的饮料和新加入的饮料相混合后温度达不到自己想要的温度。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种智能出水的饮料机，旨在根据杯子中剩余饮料的温度和体积调整饮料机出水，使杯子中剩余的饮料和新加入的饮料相混合后达到需求温度。
5.因此，本发明公开了一种智能出水的饮料机，所述饮料机包括：至少一个储液箱以及mcu控制器，所述储液箱包括用于装载第一温饮的第一储液槽和装载第二温饮的第二储液槽，所述第一储液槽通过第一出料管道与出水口相连接，所述第一出料管道上设置第一电子阀门，所述第二储液槽通过第二出料管道与所述出水口相连接，所述第二出料管道上设置第二电子阀门；
6.所述饮料机的底座上方设置有所述出水口、用于测量所述底座上的杯子中的剩余饮料温度t4的红外线测温仪以及用于测量所述底座上的杯子中剩余饮料液面到达所述测距仪的第一距离h1的液面测距仪；所述第一储液槽与所述第二储液槽内均设置有温度采集模块；
7.所述红外线测温仪的信号输出端与所述mcu控制器的第一输入端相连接，所述液面测距仪的信号输出端与所述mcu控制器的第二输入端相连接，所述mcu控制器的第一输出端与所述第一电子阀门相连接，所述mcu控制器的第二输出端与所述第二电子阀门相连接，所述mcu控制器的第三输出端与所述出水口进行电连接；
8.所述mcu控制器包括：第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元、以及控制单元；
9.所述第一计算单元，用于根据所述第一距离h1和所述底座到达所述测距仪的第二距离h2，求解所述杯子中的剩余饮料体积v2；
10.所述第二计算单元，用于根据所述杯子的杯子容积v1和所述剩余饮料体积v2，求解待加入饮料体积v3；
11.所述第三计算单元，用于根据第一温度t1、第二温度t2、目标温度t3、所述剩余饮料温度t4、所述剩余饮料体积v2以及所述待加入饮料体积v3，求解所述第一温饮的第一加入体积v4和所述第二温饮的第二加入体积v5；其中，所述第一温度t1为所述第一温饮的液温，所述第二温度t2为所述第二温饮的液温；所述目标温度t3为预设值；
12.控制单元，用于调控所述第一电子阀门、所述第二电子阀门以及所述出水口，向所述饮料机底座上的所述杯子加入所述第一加入体积v4的所述第一温饮和第二加入体积v5的所述第二温饮。
13.可选的，所述剩余饮料体积v2的求解公式为：v2＝(h2‑
h1)
×
s1；其中，s1为所述杯子的底面积，所述杯子为柱形。
14.可选的，所述待加入饮料体积v3的求解公式为：v3＝v1‑
v2‑
v6；其中，v6为预留容限体积且v6≥0。
15.可选的，所述第一温饮的第一加入体积v4和所述第二温饮的第二加入体积v5的求解公式为：和v4 v5＝v3。
16.可选的，所述饮料机还包括与所述mcu控制器第三输入端相连接的第一图像识别模块，所述mcu控制器还包括第四计算单元；
17.所述第一图像识别模块，用于采集所述杯子的高度；
18.所述第四计算单元，用于根据所述杯子的高度，获得所述杯子容积v1。
19.可选的，所述饮料机还包括与所述mcu控制器第四输入端相连接的光幕传感器，所述mcu控制器还包括第五计算单元；
20.所述光幕传感器用于采集所述杯子的高度；
21.所述第五计算单元，用于根据所述杯子的高度，获得所述杯子容积v1。
22.可选的，所述饮料机还包括与所述mcu控制器第五输入端相连接的第二图像识别模块，所述mcu控制器还包括参数处理单元；
23.所述第二图像识别模块，用于采集所述杯子的各项参数；其中，所述杯子不为柱形，所述参数包括所述杯子的形状、所述杯子的高度以及所述杯子的底面积中的至少一种；
24.所述参数处理单元，用于根据所述参数，获得所述杯子中饮料不同液面水位对应的饮料体积。
25.可选的，所述底座下方设置升降运载模组，所述升降运载模组与所述mcu控制器的第四输出端相连接，所述mcu控制器还包括升降控制单元；
26.所述升降运载模组，用于运载所述底座上升或下降；
27.所述升降控制单元，用于根据所述杯子高度，控制所述升降运载模组调整所述底座与所述饮料机出水口距离。
28.可选的，所述饮料机还包括声光模块；
29.所述声光模块，用于在关闭所述饮料机出水口后，发出声光提示。
30.可选的，所述第一储液槽和所述第二储液槽均设置搅拌器；
31.所述搅拌器，用于对饮料进行搅拌。
32.本发明的有益效果：1、本发明通过红外线测温仪采集底座上的杯子中的剩余饮料温度t4，液面测距仪采集底座上的杯子中剩余饮料液面到达测距仪的第一距离h1；再经mcu
控制器的第一计算单元、第二计算单元以及第三计算单元根据采集的参数和预设已知的参数求解出第一温饮的第一加入体积v4和第二温饮的第二加入体积v5，最后由mcu控制器的控制单元调控第一电子阀门、第二电子阀门以及出水口，向饮料机底座上的杯子加入第一加入体积v4的第一温饮和第二加入体积v5的第二温饮。可以到达以下效果：一、保证加入饮料和剩余饮料混合的温度达到需求温度，避免杯中饮料温度过高或过低导致不宜应用。二、通过确定加入饮料的体积，实现自动效果，不需要用户手动关闭出水口。2、本发明的待加入饮料体积v3的求解公式为：v3＝v1‑
v2‑
v6；其中，v6为预留容限体积且v6≥0。通过设置预留容限体积使待加入饮料的体积和剩余饮料体积的和小于或等于杯子容积，避免了饮料溢杯的情况。3、本发明通过升降运载模组根据杯子高度，调整底座与饮料机出水口距离。避免了因为杯口与饮料机出水口距离过长导致饮料溅出杯子的情况。4、本发明在第一储液槽和第二储液槽均设置搅拌器。避免饮料中的部分组成成分沉淀。综上，本发明可以根据杯子中剩余饮料的温度和体积调整饮料机出水，使杯子中剩余的饮料和新加入的饮料相混合后达到需求温度，同时还实现了全自动添加，有效减少了用户操作。
附图说明
33.图1是本发明一具体实施例提供的一种智能出水的饮料机的结构示意图。
具体实施方式
34.本发明公开了一种智能出水的饮料机，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进技术细节实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
35.发明人经研究发现：人们在使用饮料机续杯一定温度的饮料时，往往不会等杯中饮料饮用完全再去添加饮料，而是根据杯中饮料温度下降到一定程度再去添加饮料。但是，现有的饮料机不会根据杯中剩余饮料的温度，调节加入饮料温度，导致加入的饮料和剩余饮料混合到不到用户想要的需求。例如用户需求一杯50℃的咖啡，现有饮料机只会出50℃的咖啡，这样如果杯子中还有不足50℃的剩余咖啡，会使混合后的咖啡达不到50℃。用户可能也会根据情况调高饮料机出水温度，例如用户需求一杯50℃的咖啡，用户根据杯子中剩余饮料，将饮料机出水温度调节至60℃，但是这样人工调节往往存在较大误差，混合后也与需求温度相差甚远。
36.因此，本发明实施例公开了一种智能出水的饮料机，如图1所示，饮料机包括：至少一个储液箱1以及mcu控制器，储液箱1包括用于装载第一温饮的第一储液槽2和装载第二温饮的第二储液槽3，第一储液槽2通过第一出料管道4与出水口8相连接，第一出料管道4上设置第一电子阀门6，第二储液槽3通过第二出料管道5与出水口8相连接，第二出料管道5上设置第二电子阀门7。
37.饮料机的底座9上方设置有出水口8、用于测量底座9上的杯子13中的剩余饮料温度t4的红外线测温仪10以及用于测量底座9上的杯子13中剩余饮料液面到达测距仪的第一距离h1的液面测距仪11；第一储液槽2与第二储液槽3内均设置有温度采集模块12。
38.红外线测温仪10的信号输出端与mcu控制器的第一输入端相连接，液面测距仪11的信号输出端与mcu控制器的第二输入端相连接，mcu控制器的第一输出端与第一电子阀门6相连接，mcu控制器的第二输出端与第二电子阀门7相连接，mcu控制器的第三输出端与出水口8进行电连接。
39.mcu控制器包括：第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元、以及控制单元；
40.第一计算单元，用于根据第一距离h1和底座9到达测距仪的第二距离h2，求解杯子13中的剩余饮料体积v2；
41.第二计算单元，用于根据杯子13的杯子13容积v1和剩余饮料体积v2，求解待加入饮料体积v3；
42.第三计算单元，用于根据第一温度t1、第二温度t2、目标温度t3、剩余饮料温度t4、剩余饮料体积v2以及待加入饮料体积v3，求解第一温饮的第一加入体积v4和第二温饮的第二加入体积v5；其中，第一温度t1为第一温饮的液温，第二温度t2为第二温饮的液温；目标温度t3为预设值；
43.控制单元，用于调控第一电子阀门6、第二电子阀门7以及出水口8，向饮料机底座9上的杯子13加入第一加入体积v4的第一温饮和第二加入体积v5的第二温饮。
44.在上述过程中，杯子13按材料分可以是玻璃杯、陶瓷杯、塑料杯、不锈钢杯等中的一种。杯子13按形状分可以是柱形杯、台型杯、锥形杯等中的一种。目标温度t3为用户所需求温度，可以是用户人为进行输入，也可以根据饮料机内预先设定的偏好输入。典型的，咖啡饮料预设的目标温度t3为55℃。就是事先设置续杯后杯子13中的咖啡达到55℃。
45.可选的，剩余饮料体积v2的求解公式为：v2＝(h2‑
h1)
×
s1；其中，s1为杯子13的底面积，杯子13为柱形。其中，杯子13为已知型号的柱形杯子13，所以杯子13的底面积也是预先知道的。
46.在一具体实施例中，液面测距仪11向杯中发射激光，然后根据发射激光和接收激光的时间差获得第一距离h1。饮料机出水口8到达底座9的第二距离h2则是由于饮料机出水口8位置与底座9位置可以是固定的，所以第二距离h2可以是预先知道的，不用通过测量。
47.可选的，待加入饮料体积v3的求解公式为：v3＝v1‑
v2‑
v6；其中，v6为预留容限体积且v6≥0。
48.需要说明的是，设置预留容限体积v6是为了避免在加入饮料时产生饮料溢出杯子13的情况。
49.可选的，第一温饮的第一加入体积v4和第二温饮的第二加入体积v5的求解公式为：和v4 v5＝v3。
50.需要说明的是，第一温饮和第二温饮为温度不同的相同饮料，其密度和比热容一致。
51.可选的，饮料机还包括与mcu控制器第三输入端相连接的第一图像识别模块，mcu控制器还包括第四计算单元；
52.第一图像识别模块，用于采集杯子13的高度；
53.第四计算单元，用于根据杯子13的高度，获得杯子13容积v1。
54.在一具体实施例中，图像识别装置设置在底座9侧面，响应于杯子13放置在底座9
上，开启图像采集功能。从采集到的图像中识别出杯子13，进一步采集杯子13的高度。在该实施例中，图像识别的杯子13为柱形，且底面积是已知的。
55.可选的，饮料机还包括与mcu控制器第四输入端相连接的光幕传感器，mcu控制器还包括第五计算单元；
56.光幕传感器用于采集杯子13的高度；
57.第五计算单元，用于根据杯子13的高度，获得杯子13容积v1。
58.在一具体实施例中，光幕传感器的投光器和受光器分别设置在底座9两侧。响应于杯子13放置在底座9上，投光器发射多道激光，记录受光器未接受到激光的长度，该长度即为杯子13高度。在该实施例中，光幕传感器对柱形，且底面积是已知的杯子13进行高度测量。本发明实施例不限制杯子13高度的采集方式，只要不脱离本发明思想的均属于本发明的保护范围。
59.可选的，饮料机还包括与mcu控制器第五输入端相连接的第二图像识别模块，mcu控制器还包括参数处理单元；
60.第二图像识别模块，用于采集杯子13的各项参数；其中，杯子13不为柱形，参数包括杯子13的形状、杯子13的高度以及杯子13的底面积中的至少一种；
61.参数处理单元，用于根据参数，获得杯子13中饮料不同液面水位对应的饮料体积。
62.需要说明的是，采集杯子13的各项参数使用图像识别的方法。主要应用于对不规则形状的杯子13容积及其杯子13中饮料不同液面水位对应的饮料体积进行判断。
63.可选的，底座9下方设置升降运载模组，升降运载模组与mcu控制器的第四输出端相连接，mcu控制器还包括升降控制单元；
64.升降运载模组，用于运载底座9上升或下降；
65.升降控制单元，用于根据杯子13高度，控制升降运载模组调整底座9与饮料机出水口8距离。
66.需要说明的是，根据杯子13高度，调整底座9与饮料机出水口8距离是为了避免杯口离出水口8太远，导致加入饮料时饮料溅出的情况。
67.可选的，饮料机还包括声光模块；
68.声光模块，用于在关闭饮料机出水口8后，发出声光提示。
69.需要说明的是，饮料机发出声光提示提醒用户饮料已经加满。
70.可选的，第一储液槽2和第二储液槽3均设置搅拌器14；
71.搅拌器14，用于对饮料进行搅拌。
72.需要说明的是，对饮料进行搅拌是为了避免饮料中部分组成成分沉淀，从而影响饮料风味。
73.本发明实施例通过红外线测温仪10采集底座9上的杯子13中的剩余饮料温度t4，液面测距仪11采集底座9上的杯子13中剩余饮料液面到达测距仪的第一距离h1；再经mcu控制器的第一计算单元、第二计算单元以及第三计算单元根据采集的参数和预设已知的参数求解出第一温饮的第一加入体积v4和第二温饮的第二加入体积v5，最后由mcu控制器的控制单元调控第一电子阀门6、第二电子阀门7以及出水口8，向饮料机底座9上的杯子13加入第一加入体积v4的第一温饮和第二加入体积v5的第二温饮。可以到达以下效果：一、保证加入饮料和剩余饮料混合的温度达到需求温度，避免杯中饮料温度过高或过低导致不宜应用。
二、通过确定加入饮料的体积，实现自动效果，不需要用户手动关闭出水口8。本发明实施例的待加入饮料体积v3的求解公式为：v3＝v1‑
v2‑
v6；其中，v6为预留容限体积且v6≥0。通过设置预留容限体积使待加入饮料的体积和剩余饮料体积的和小于或等于杯子13容积，避免了饮料溢杯的情况。本发明实施例通过升降运载模组根据杯子13高度，调整底座9与饮料机出水口8距离。避免了因为杯口与饮料机出水口8距离过长导致饮料溅出杯子13的情况。本发明实施例在第一储液槽2和第二储液槽3均设置搅拌器14。避免饮料中的部分组成成分沉淀。综上，本发明实施例可以根据杯子13中剩余饮料的温度和体积调整饮料机出水，使杯子13中剩余的饮料和新加入的饮料相混合后达到需求温度，同时还实现了全自动添加，有效减少了用户操作。
74.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
75.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
76.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。