一种适用于高密度的取运杯系统及胶囊饮品机的制作方法

1.本发明属于胶囊饮品机技术领域，具体涉及一种适用于高密度的取运杯系统及胶囊饮品机。


背景技术：

2.近年来，随着国民收入的不断增加，人民的生活水平随之提高，对胶囊饮品的需求量也在不断增加。目前市面上也出现了胶囊饮品机，其工作过程为：客户选择相应的胶囊饮品并完成支付后，胶囊饮品机先抓取杯子，然后根据客户购买的饮品，抓取对应的胶囊进行冲泡成饮品，冲泡完成后直接落入杯子中，再对杯子进行加盖压盖处理，最后运输到出货口，客户即可拿到饮品进行饮用。
3.因此，胶囊饮品机抓取杯子，并完成相应的落盖压盖和运送操作显得非常关键，因为这直接影响到设备能否正常完成冲泡后饮品的承接，进而直接影响设备的正常使用。现有设备的落杯机构整体体积庞大，占用空间多，无法满足运营商对高密度的要求；另外，现有胶囊饮品机智能化程度不高，如果上一个客户没有取走饮品，将导致下一个客户无法正常购买，影响客户的购物体验和增加运维成本；再者，现有胶囊饮品机由于所限于内部部件，取货口位置相对较低，给客户的购物体验不佳。因此有必要对适用于高密度的取运杯系统进行研究，解决现有落杯机构整体体积庞大，占用空间多，无法满足运营商对高密度的要求，以及智能化程度低和客户购物体验差等的问题。


技术实现要素：

4.基于以上的问题，本发明的目的在于提供一种适用于高密度的取运杯系统及胶囊饮品机，解决现有落杯机构整体体积庞大，占用空间多，无法满足运营商对高密度的要求，以及智能化程度低和客户购物体验差等的技术问题。
5.一种适用于高密度的取运杯系统，用于胶囊饮品机，包括取杯机械手机构、水平运杯机构、垂直运杯机构以及安装在水平运杯机构正上方的杯子储存单元、杯盖存储单元以及压盖机构；所述取杯机械手机构包括底座，底座上设置有第一传动电机、取杯机械手臂、上下运动丝杆及第二传动电机，取杯机械手臂上设置有垂直丝杆螺母和水平丝杆螺母，取杯机械手臂通过左右旋丝杆穿过水平丝杆螺母与第一传动电机采用联轴器相连接，可实现取杯机械手臂压紧及松开的动作，取杯机械手臂通过上下运动丝杆穿过垂直丝杆螺母与第二传动电机相连接，取杯机械手机构可以沿着上下运动丝杆往上或者往下运动；所述水平运杯机构包括滑台、水平导轨、支撑杆、主动轮、从动轮、同步带以及第三传动电机，滑台固定在水平导轨上，滑台上表面与取杯机械手机构的底座相固定，主动轮与第三传动电机直接相连接，并通过同步带与从动轮及滑台相连接，支撑杆位于与水平导轨相平行的一侧，支撑杆上设置有拖链，拖链的一端与支撑杆相固定，另一端与滑台相固定，水平运杯机构的正上方设置有杯子储存单元、杯盖存储单元以及压盖机构；所述垂直运杯机构设置在水平运杯机构的前端，垂直运杯机构由垂直运杯平台、垂直导轨、垂直动力单元以及连杆机构组
成，垂直运杯平台与垂直导轨通过滑块相连接，垂直运杯平台与垂直动力单元通过连杆机构相连接。
6.优选地，所述取杯机械手臂上下两端分别设置有落盖对射传感器和落杯对射传感器，取杯机械手臂内侧上部位置设置有液位传感器，取杯机械手臂上设置有三个位置传感器，分别对应松开、接杯和取杯极限的位置，取杯机械手臂采用不锈钢或者铝材料作为支撑骨架，在支撑骨架上包裹有一层高伸缩性柔软材料，且表面设置有防滑条纹。
7.优选地，所述左右旋丝杆材料为不锈钢材料，左右旋丝杆的左旋端通过左旋螺母与取杯机械手臂相连接，左右旋丝杆的右旋端通过右旋螺母与取杯机械手臂相连接。
8.优选地，所述滑台通过上下滚轮与水平导轨相接触，上下滚轮为带胶滚轮，滑台上设置有挡片，导轨对应的位置上分别设置有送出位置传感器、压盖位置传感器、落盖位置传感器和落杯位置传感器，同步带为带钢丝同步带。
9.优选地，所述杯子储存单元由上盖、杯子储存管和支撑架构成，上盖位于杯子储存管的上部，支撑架位于杯子储存管的下部。
10.优选地，所述杯盖储存单元由上盖、杯盖储存管和电动落盖器构成，上盖位于杯盖储存管的上部，电动落盖器位于杯盖储存管的下部。
11.优选地，所述压盖机构由压盖支座、压盖电机、压盖连接杆、压盖平面、压盖位置传感器和抬起位置传感器组成，压盖电机固定在压盖支座上，并通过压盖连接杆与压盖平面相连接。
12.优选地，所述垂直动力单元由第四传动电机和减速机组成，减速机的出轴与连杆机构相连接，垂直运杯机构设置有接杯位置传感器和出杯位置传感器，垂直运杯平台上设置有检杯对射传感器。
13.一种胶囊饮品机，包括如上所述的适用于高密度的取运杯系统。
14.本发明的有益效果：相较于现有技术，本发明提供的一种适用于高密度的取运杯系统及胶囊饮品机中，所述取杯机械手臂通过左右旋丝杆穿过水平丝杆螺母与第一传动电机采用联轴器相连接，可实现取杯机械手臂压紧及松开的动作；取杯机械手臂通过上下运动丝杆穿过垂直丝杆螺母与第二传动电机相连接，取杯机械手机构可以沿着上下运动丝杆往上或者往下运动，即取杯时，取杯机械手臂往上运动并进行压紧操作，取杯后，取杯机械手臂往下运动，送杯到指定位置后，取杯机械手臂进行松开操作完成送杯，由于该操作均由取杯机械手臂完成，杯子储存单元的结构相对比较简单，整体体积小，占用空间少，满足高密度的要求；取杯机械手臂上下两端分别设置有落盖对射传感器和落杯对射传感器，可以对落入取杯机械手臂上的杯子和盖子进行检测，避免发生落空的情况，进而影响设备的正常运行；取杯机械手臂内侧上部位置设置有液位传感器，可以对落入杯子的饮品液位进行检测，有效控制液体的体积，避免发生饮品容量不足或者饮品容量过多溢出的异常情况；取杯机械手臂上设置有三个位置传感器，分别对应松开、接杯和取杯极限的位置，可以有效控制取杯机械手臂的动作有效性；取杯机械手臂采用不锈钢或者铝材料作为支撑骨架，在支撑骨架上包裹有一层高伸缩性柔软材料，且表面设置有防滑条纹，既可以起到缓冲的作用，又可以增加取杯机械手臂与杯子之间的摩擦力，可以确保杯子能够被取下来以及运送过程中不会发生掉落的情况；左右旋丝杆材料为不锈钢材料，防锈效果好，使用寿命长；滑台通过上下滚轮与水平导轨相接触，上下滚轮为带胶滚轮，滑台运行顺畅，噪声小；滑台上设置
有挡片，导轨对应的位置上分别设置有送出位置传感器、压盖位置传感器、落盖位置传感器和落杯位置传感器，可以确保滑台能够准确停留在不同的位置上完成相应的动作；同步带为带钢丝同步带，强度高，使用寿命长；垂直运杯平台上设置有检杯对射传感器，可以检测客户有没有取走杯子，如果客户超时的情况下没有取走杯子，取杯机械手臂将会把杯子取走并进行回收，智能化程度高，避免下一个客户无法正常使用，客户体验感佳。相比采用成品落杯器，本专利优势具备良好的容错性能和安全检杯措施，而且能够满足高密度，在杯子数量达到100个以上时，具备明显的成本优势，存杯结构简单，从而大大地降低不可靠性。
附图说明
15.图1为本发明一种适用于高密度的取运杯系统的示意图。
16.图中标号说明如下：1
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取杯机械手机构，2
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水平运杯机构，3
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垂直运杯机构，4
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杯子储存单元，5
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杯盖存储单元，6
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压盖机构，7
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底座，8
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取杯机械手臂，9
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滑台，10
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水平导轨，11
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垂直运杯平台，12
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垂直导轨，13
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垂直动力单元，14
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连杆机构，15
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落盖对射传感器，16
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落杯对射传感器，17
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上盖，18
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杯子储存管，19
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支撑架，20
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上盖，21
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杯盖储存管，22
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电动落盖器。
具体实施方式
17.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
18.图1为本发明一种适用于高密度的取运杯系统的示意图，包括取杯机械手机构1、水平运杯机构2、垂直运杯机构3以及安装在水平运杯机构2正上方的杯子储存单元4、杯盖存储单元5以及压盖机构6；所述取杯机械手机构1包括底座7，底座7上设置有第一传动电机、取杯机械手臂8、上下运动丝杆及第二传动电机，取杯机械手臂8上设置有垂直丝杆螺母和水平丝杆螺母，取杯机械手臂8通过左右旋丝杆穿过水平丝杆螺母与第一传动电机采用联轴器相连接，可实现取杯机械手臂8压紧及松开的动作，取杯机械手臂8通过上下运动丝杆穿过垂直丝杆螺母与第二传动电机相连接，取杯机械手机构可以沿着上下运动丝杆往上或者往下运动，即取杯时，取杯机械手臂8往上运动并进行压紧操作，取杯后，取杯机械手臂8往下运动，送杯到指定位置后，取杯机械手臂8进行松开操作完成送杯，由于该操作均由取杯机械手臂8完成，杯子储存单元4的结构相对比较简单，整体体积小，占用空间少，满足高密度的要求；所述水平运杯机构2包括滑台9、水平导轨10、支撑杆、主动轮、从动轮、同步带以及第三传动电机，滑台9固定在水平导轨10上，滑台9上表面与取杯机械手机构1的底座7相固定，主动轮与第三传动电机直接相连接，并通过同步带与从动轮及滑台9相连接，支撑杆位于与水平导轨相平行的一侧，支撑杆上设置有拖链，拖链的一端与支撑杆相固定，另一端与滑台相固定，水平运杯机构2的正上方设置有杯子储存单元4、杯盖存储单元5以及压盖机构6；所述垂直运杯机构3设置在水平运杯机构2的前端，垂直运杯机构3由垂直运杯平台11、垂直导轨12、垂直动力单元13以及连杆机构14组成，垂直运杯平台11与垂直导轨12通过滑块相连接，垂直运杯平台11与垂直动力单元13通过连杆机构14相连接。
19.取杯机械手臂8上下两端分别设置有落盖对射传感器15和落杯对射传感器16，可以对落入取杯机械手臂8上的杯子和盖子进行检测，避免发生落空的情况，进而影响设备的正常运行；取杯机械手臂8内侧上部位置设置有液位传感器，可以对落入杯子的饮品液位进
行检测，有效控制液体的体积，避免发生饮品容量不足或者饮品容量过多溢出的异常情况；取杯机械手臂8上设置有三个位置传感器，分别对应松开、接杯和取杯极限的位置，可以有效控制取杯机械手臂8的动作有效性；取杯机械手臂8采用不锈钢或者铝材料作为支撑骨架，在支撑骨架上包裹有一层高伸缩性柔软材料，且表面设置有防滑条纹，既可以起到缓冲的作用，又可以增加取杯机械手臂8与杯子之间的摩擦力，可以确保杯子能够被取下来以及运送过程中不会发生掉落的情况。
20.左右旋丝杆材料为不锈钢材料，防锈效果好，使用寿命长；左右旋丝杆的左旋端通过左旋螺母与取杯机械手臂8相连接，左右旋丝杆的右旋端通过右旋螺母与取杯机械手臂8相连接，第一传动电机正转时，通过左右旋丝杆与左旋螺母和右旋螺母之间的相互作用实现取杯机械手臂8压紧的动作，第一传动电机反转时，通过左右旋丝杆与左旋螺母和右旋螺母之间的相互作用实现取杯机械手臂8松开的动作。
21.滑台9通过上下滚轮与水平导轨相接触，上下滚轮为带胶滚轮，滑台运行顺畅，噪声小；滑台9上设置有挡片，导轨对应的位置上分别设置有送出位置传感器、压盖位置传感器、落盖位置传感器和落杯位置传感器，可以确保滑台能够准确停留在不同的位置上完成相应的动作；同步带为带钢丝同步带，强度高，使用寿命长。
22.杯子储存单元4由上盖17、杯子储存管18和支撑架19构成，上盖17位于杯子储存管18的上部，起到防尘防虫的作用，保证卫生安全，支撑架19位于杯子储存管18的下部，起到支撑杯子的作用。
23.杯盖储存单元5由上盖20、杯盖储存管21和电动落盖器22构成，上盖20位于杯盖储存管21的上部，起到防尘防虫的作用，保证卫生安全，电动落盖器22位于杯盖储存管21的下部，通过电动方式将杯盖落入杯子上方。
24.压盖机构6由压盖支座、压盖电机、压盖连接杆、压盖平面、压盖位置传感器和抬起位置传感器组成，压盖电机固定在压盖支座上，并通过压盖连接杆与压盖平面相连接。
25.垂直动力单元13由第四传动电机和减速机组成，减速机的出轴与连杆机构14相连接，第四传动电机和减速机产生的动力通过连杆机构14传递给垂直运杯平台11，使得垂直运杯平台11沿着垂直导轨12上下运动，垂直运杯机构3设置有接杯位置传感器和出杯位置传感器，当连杆机构14与接杯位置传感器接触时，垂直运杯机构3位于最低处，取杯机械手臂8可以将杯子放置在垂直运杯机构3上，此时设备的出货口被垂直运杯机构3遮挡而实现关门，当连杆机构14与出杯位置传感器接触时，垂直运杯机构3位于最高处，此时垂直运杯机构3上升至设备的出货口位置，取货口打开的状态；垂直运杯平台11上设置有检杯对射传感器，可以检测客户有没有取走杯子，如果客户超时的情况下没有取走杯子，取杯机械手臂8将会把杯子取走并进行回收，智能化程度高，避免下一个客户无法正常使用，客户体验感佳。
26.本发明的工作原理：客户选择相应的饮品并完成支付后，取杯机械手机构1在水平运杯机构2的滑台9作用下运送到杯子储存单元4的正下方，第一传动电机反转，通过左右旋丝杆与左旋螺母和右旋螺母之间的相互作用逐渐打开取杯机械手臂8，当取杯机械手臂8的取杯极限位置传感器被触碰时，第一传动电机停止反转，与此同时，第二传动电机正转，通过上下运动丝杆与垂直丝杆螺母之间的相互作用，取杯机械手机构1逐渐沿着上下运动丝杆往上运动，直至杯子的下部阻挡落杯对射传感器16时，第一传动电机正转，通过左右旋丝
杆与左旋螺母和右旋螺母之间的相互作用逐渐压紧取杯机械手臂8，当取杯机械手臂8的接杯位置传感器被触碰时，第一传动电机停止正转，取杯机械手臂8的材料为柔性材料，且表面设置有防滑条纹，可以增加取杯机械手臂8与杯子之间的摩擦力，可以确保杯子能够被顺利取下来，第二传动电机反转，通过上下运动丝杆与垂直丝杆螺母之间的相互作用，取杯机械手机构1逐渐沿着上下运动丝杆往下运动至设定的位置，取杯机械手机构在水平运杯机构2的滑台9作用下继续运送到杯盖储存单元5的正下方，电动落盖器22位于杯盖储存管21的下部，通过电动方式将杯盖落入杯子上方，落盖对射传感器15可以对杯盖掉落情况进行检测，确保落盖成功；取杯机械手机构1在水平运杯机构2的滑台9作用下继续运送到压盖机构6的正下方，压盖电机正转，并通过压盖连接杆使得压盖平面逐渐下降，当压盖位置传感器被触动时，压盖完成，随后压盖电机反转，通过压盖连接杆使得压盖平面逐渐上升，当抬起位置传感器被触动时，压盖电机停止工作；接着，取杯机械手机构1将压好盖子的杯子在水平运杯机构2的滑台9作用下继续运送到垂直运杯平台11上，第一传动电机反转，通过左右旋丝杆与左旋螺母和右旋螺母之间的相互作用逐渐打开取杯机械手臂8，当取杯机械手臂8的松开位置传感器被触碰时，第一传动电机停止反转，取杯机械手机构1在水平运杯机构2的滑台9作用下后退至设定的位置；然后第四传动电机正转，第四传动电机和减速机产生的动力通过连杆机构14传递给垂直运杯平台11，使得垂直运杯平台11沿着垂直导轨12往上运动，当连杆机构14与出杯位置传感器接触时，垂直运杯机构3位于最高处，此时垂直运杯机构3上升至设备的出货口位置，取货口打开的状态，客户可以拿到相应的饮品杯子；垂直运杯平台11上设置有检杯对射传感器，可以检测客户有没有取走杯子，杯子被取走后，第四传动电机反转，第四传动电机和减速机产生的动力通过连杆机构传递给垂直运杯平台11，使得垂直运杯平台11沿着垂直导轨12往下运动，当连杆机构14与接杯位置传感器接触时，垂直运杯机构3位于最低处，此时设备的出货口被垂直运杯机构3遮挡而实现关门；如果客户超时的情况下没有取走杯子，取杯机械手臂8将会把杯子取走并进行回收，智能化程度高，避免下一个客户无法正常使用，客户体验感佳。
27.本发明设置的一种适用于高密度的取运杯系统，解决现有落杯机构整体体积庞大，占用空间多，无法满足运营商对高密度的要求，以及智能化程度低和客户购物体验差等的技术问题，结构简单，体积小，适用于高密度的胶囊饮品机。
28.相比采用成品落杯器，本专利优势具备良好的容错性能和安全检杯措施，而且能够满足高密度，在杯子数量达到100个以上时，具备明显的成本优势，存杯结构简单，从而大大地降低不可靠性。
29.基于上述适用于高密度的取运杯系统，本发明还相应的提供一种胶囊饮品机，包括如上所述的适用于高密度的取运杯系统，由于上文已对适用于高密度的取运杯系统进行了详细的描述，在此不再赘述。
30.上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。