自动补充式胶囊饮料机及胶囊自动补充方法与流程

1.本发明涉及胶囊式饮料机，更具体地涉及一种自动补充式胶囊饮料机及胶囊自动补充方法。


背景技术：

2.胶囊式饮料机集成了冲泡、萃取等功能，操作简单，卫生健康，而且可依个人口味，选择不同风味的饮料胶囊酿制饮品，越来越受到消费者的欢迎。比如，胶囊咖啡机就是近年来出现的一种热销的胶囊式饮品机。通过将咖啡胶囊放入胶囊仓中，即可一键萃取咖啡。然而，现有的部分胶囊式饮品机，需要手动装入填充好的一次性胶囊进行饮料萃取，操作较为不便。


技术实现要素：

3.鉴于以上内容，有必要提供一种自动补充式胶囊饮料机及胶囊自动补充方法，以解决上述问题。
4.本发明一方面提供一种自动补充式胶囊饮料机，包括若干胶囊，所述自动补充式胶囊饮料机还包括控制系统、粉末装填模组及胶囊循环模组，若干所述胶囊设置于所述胶囊循环模组上，所述粉末装填模组设置于所述胶囊循环模组上方，所述控制系统分别电连接至所述胶囊循环模组及粉末装填模组，在所述控制系统控制下，所述胶囊循环模组带动若干所述胶囊依次运动至所述粉末装填模组下方，所述粉末装填模组依次向若干所述胶囊注入饮料粉末。
5.进一步地，所述胶囊包括杯体及上盖，所述杯体及所述上盖部分连接，所述上盖活动开合于所述杯体上，所述杯体上设置开合马达，所述杯体与所述上盖的连接处设置开合齿轮，所述开合齿轮与所述开合马达互相啮合，当所述控制系统控制所述开合马达绕第一方向运动，所述开合马达带动所述开合齿轮一起运动，所述开合齿轮带动所述上盖向远离所述杯体的方向运动，所述胶囊的上盖打开，所述粉末装填模组向所述胶囊注入饮料粉末；当所述开合马达绕第二方向运动，所述开合齿轮与所述开合马达互相啮合，所述开合马达带动所述开合齿轮一起运动，所述开合齿轮带动所述上盖向靠近所述杯体的方向运动，所述胶囊的上盖闭合，完成饮料粉末装填。
6.进一步地，所述粉末装填模组包括储粉仓、供料螺杆、供料管、及放料阀，所述储粉仓预填饮料粉末，当需要装填粉末时，控制所述放料阀打开，所述供料螺杆向下运动，向所述供料管内推进预设量的粉末，并通过所述供料管向所述胶囊注入饮料粉末；当所述供料螺杆完成粉末推进，所述控制系统控制所述放料阀关闭，防止所述储粉仓内的粉末从所述供料管掉落进所述胶囊内。
7.进一步地，所述自动补充式胶囊饮料机还包括压实模组，所述压实模组电连接至所述控制系统，所述压实模组包括压杆及压块，所述压实模组设置于胶囊循环模组上方，当所述放料阀关闭，所述控制系统控制所述压杆伸缩运动，并带动所述压块上下运动，所述压
块压实所述胶囊内的粉末。
8.进一步地，所述胶囊循环模组包括若干定位座及循环运动结构，若干所述定位座用以承载若干所述胶囊，且设置于所述循环运动结构上，所述循环运动结构电连接至所述控制系统，以在所述控制系统的控制下循环运动至相应的位置。
9.进一步地，所述自动补充式胶囊饮料机还包括萃取模组和残渣收集舱，所述萃取模组及残渣收集舱分别设置于所述胶囊循环模组上方和下方，所述胶囊循环模组带动所述胶囊运动至相应的位置进行萃取或倾倒残渣。
10.进一步地，所述杯体还设置翻转马达及翻转齿轮，所述翻转马达与所述翻转齿轮互相啮合，当所述控制系统控制所述翻转马达绕第一方向运动，所述翻转马达带动所述翻转齿轮一起运动，所述翻转齿轮带动所述胶囊一起运动，所述胶囊的底部进而朝上，向所述残渣收集舱倾倒残渣；当所述翻转马达绕第二方向运动，所述翻转马达带动所述翻转齿轮一起运动，所述胶囊的上盖进而朝上。
11.进一步地，所述胶囊还设置有震动机构，所述震动机构带动所述胶囊一起震动，当所述胶囊循环模组上的所述胶囊完成粉末装填后，所述震动机构带动所述胶囊一起震动，以使饮料粉末均匀填充于所述胶囊内；当所述胶囊循环模组上的所述胶囊运动至所述残渣收集舱，所述翻转马达与所述翻转齿轮使所述胶囊的底部朝上，所述震动机构带动所述胶囊震动，所述胶囊内的残渣倒入所述残渣收集舱，残渣倾倒完成后，所述翻转马达与所述翻转齿轮使所述胶囊的上盖朝上。
12.本发明另一方面提供一种胶囊自动补充方法，所述方法包括如下步骤：
13.加入预设量的饮料粉末至粉末装填模组；
14.控制胶囊循环模组循环运动，以使得所述胶囊循环模组带动若干胶囊依次运动至所述粉末装填模组下方；
15.通过所述粉末装填模组依次向若干所述胶囊注入饮料粉末。
16.进一步地，所述方法还包括，控制注入饮料粉末的所述胶囊运动至萃取模组下方，以利用所述萃取模组对所述胶囊进行饮料萃取。
17.本发明通过在自动补充式胶囊饮料机内设置胶囊循环模组、粉末装填模组、萃取模组，及在所述胶囊上设置相应的开合机构及翻转机构，使得所述胶囊循环模组上的胶囊在控制系统的控制下，循环进行粉末装填、饮料萃取及残渣倾倒过程，在通过萃取保证饮料风味的同时，使所述胶囊可重复使用，减少一次性胶囊的使用，更加环保。
附图说明
18.图1为本发明一较佳实施例中自动补充式胶囊饮料机的功能框图。
19.图2为图1所示自动补充式胶囊饮料机中粉末装填模组与胶囊的位置关系示意图。
20.图3为图1所示自动补充式胶囊饮料机中粉末装填模组的工作示意图。
21.图4为图1所示自动补充式胶囊饮料机中压实模组的工作示意图。
22.图5为图2所示自动补充式胶囊饮料机中胶囊循环模组的示意图。
23.图6为图1所示自动补充式胶囊饮料机中萃取模组的工作示意图。
24.图7为图1所示自动补充式胶囊饮料机中胶囊残渣倾倒的工作示意图。
25.图8为图2所示的胶囊的俯视图。
26.图9为图2所示的胶囊的仰视图。
27.主要元件符号说明
28.胶囊
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10
29.杯体
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11
30.上盖
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12
31.通孔
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123
32.底盖
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13
33.细孔
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131
34.开合机构
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14
35.开合齿轮
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141
36.开合马达
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37.翻转机构
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15
38.翻转齿轮
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39.翻转马达
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40.震动机构
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16
41.胶囊循环模组
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42.定位座
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43.循环运动结构
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22
44.粉末装填模组
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30
45.储粉仓
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46.供料螺杆
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32
47.供料管
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33
48.放料阀
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49.压实模组
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40
50.压杆
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41
51.压块
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42
52.萃取模组
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50
53.萃取针
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51
54.出水孔
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52
55.饮料集液区
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60
56.残渣收集舱
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70
57.控制系统
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80
58.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
59.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
60.请一并参阅图1，本发明一较佳实施例提供一种自动补充式胶囊饮料机100，用以自动补充饮料粉末并制造饮料胶囊，例如咖啡胶囊、茶叶胶囊等。所述自动补充式胶囊饮料机包括若干胶囊10、胶囊循环模组20、粉末装填模组30、压实模组40及萃取模组50。其中，若干所述胶囊10设置于所述胶囊循环模组20上，所述粉末装填模组30、压实模组40及萃取模组50设置于所述胶囊循环模组20上方。所述胶囊循环模组20下方还设置有饮料集液区60及残渣收集舱70。所述饮料集液区60用以收容萃取液。所述残渣收集舱70用以收集废弃咖啡渣71。若干所述胶囊10设置于所述胶囊循环模组20上。可以理解，所述胶囊10在所述胶囊循环模组20的带动下，循环进行粉末装填、萃取及残渣倾倒过程。
61.可以理解，所述自动补充式胶囊饮料机100还包括一控制系统80。所述控制系统80分别电连接至所述胶囊10、胶囊循环模组20、粉末装填模组30、压实模组40及萃取模组50，用以控制所述胶囊循环模组20带动所述胶囊10依次运动至相应位置，循环进行粉末装填、萃取及残渣倾倒过程。
62.请继续参阅图2，进一步地，在本实施例中，所述胶囊10用以容纳饮料粉末，从而进行萃取。所述胶囊10包括杯体11及上盖12。所述杯体11大致呈圆台状，其一端设置有开口。所述杯体11及所述上盖12部分连接，所述上盖12活动开合于所述杯体11的开口。
63.所述胶囊10上还设置有开合机构14、翻转机构15及震动机构16。可以理解，所述开合机构14、翻转机构15及震动机构16均电连接至所述控制系统80。所述开合机构14用以在所述控制系统80控制下实现所述胶囊10中上盖12的开合。在一实施例中，所述开合机构14包括开合齿轮141及开合马达142。所述开合齿轮141设置于所述上盖12与所述杯体11的连接处。所述开合马达142设置于所述杯体11上。可以理解，在所述控制系统80的控制下，当所述开合马达142绕第一方向，例如顺时针方向运动，所述开合齿轮141与所述开合马达142互相啮合，进而使得所述开合马达142带动所述开合齿轮141一起运动，从而使得所述开合齿轮141带动所述上盖12向远离所述杯体11的方向运动，使得所述胶囊10的上盖12打开。当所述开合马达142绕第二方向，例如逆时针方向运动，所述开合齿轮141与所述开合马达142互相啮合，进而使得所述开合马达142带动所述开合齿轮141一起运动，从而使得所述开合齿轮141带动所述上盖12向靠近所述杯体11的方向运动，使得所述胶囊10的上盖12闭合。可以理解，所述第一方向与所述第二方向为相反的方向。
64.所述翻转机构15设置于所述杯体11上，用以在所述控制系统80的控制下实现所述胶囊10的翻转，例如其底部朝上或所述上盖12朝上。所述翻转机构15包括翻转齿轮151及翻转马达152。所述翻转齿轮151与所述杯体11连接。当所述翻转齿轮151转动时，所述翻转齿轮151带动所述杯体11一起转动。所述翻转马达152设置于所述杯体11侧面。可以理解，在所述控制系统80的控制下，当所述翻转马达152绕第一方向，例如顺时针方向运动，所述翻转齿轮151与所述翻转马达152互相啮合，进而使得所述翻转马达152带动所述翻转齿轮151一起运动。所述翻转齿轮151进而带动所述胶囊10一起运动，使得所述胶囊10的底部朝上。当所述翻转马达152绕第二方向，例如逆时针方向运动，所述翻转齿轮151与所述翻转马达152互相啮合，进而使得所述翻转马达152带动所述翻转齿轮151一起运动。所述翻转齿轮151进而带动所述胶囊10一起运动，使得所述胶囊10的上盖12朝上。
65.所述震动机构16设置于所述杯体11上。所述震动机构16用以在所述控制系统80控制下震动，并带动所述胶囊10一起震动。在一实施例中，所述震动机构16可为一马达。
66.请继续参阅图5，所述胶囊循环模组20为环形结构，其上设置有若干定位座21。所述定位座21用以承载若干所述胶囊10。所述胶囊循环模组20还设置有循环运动结构22。所述定位座21设置于所述循环运动结构22上。所述循环运动结构22电连接至所述控制系统80，用以在所述控制系统80的控制下循环运动，进而带动所述定位座21一起循环运动，从而带动所述胶囊10依次移动至与所述粉末装填模组30、压实模组40及萃取模组50对应的位置。
67.可以理解，所述胶囊循环模组20上还设置有检测装置(图未示)。所述检测装置用以检测所述胶囊10在所述胶囊循环模组20上的位置，以协助所述控制系统80控制所述自动补充式胶囊饮料机100进行工作。
68.可以理解，在一实施例中，所述循环运动结构22包括齿轮及齿条(图未示)，所述齿条为环形结构，所述齿轮与所述齿条互相啮合。所述定位座21设置于所述齿条上。所述齿轮与所述控制系统80电连接，并在所述控制系统80的控制下，进行转动。当所述齿轮转动时，由于所述齿条与所述齿轮互相啮合，进而推动所述齿条循环移动。所述齿条进而带动所述定位座21上的胶囊10循环运动至相应的位置，以进行相应的操作。
69.可以理解，在其他实施例中，所述循环运动结构22还可包括其他驱动结构。例如可包括电机及转盘。所述定位座21设置于所述转盘上。所述电机与所述控制系统80电连接，并在所述控制系统80的控制下，驱动所述转盘循环运动。所述转盘进而带动所述定位座21上的胶囊10循环运动至相应的位置，以进行相应的操作。
70.请参阅图2至图4，所述粉末装填模组30包括储粉仓31、供料螺杆32及供料管33。所述储粉仓31用以预填饮料粉末。所述供料螺杆32设置于所述储粉仓31内。所述供料管33设置于所述储粉仓31靠近所述胶囊循环模组20的一端，且穿过所述储粉仓31。所述供料管33与所述储粉仓31的连接处设置有一放料阀34。当需要装填粉末时，可控制所述放料阀34打开，所述供料螺杆32向下运动，以向所述供料管33内推进预设量的粉末。可以理解，所述储粉仓31内的粉末由用户提前倒入至所述储粉仓31内。当所述供料螺杆32完成粉末推进，所述控制系统80控制所述放料阀34关闭，进而防止所述储粉仓31内的粉末从所述供料管33掉落进所述胶囊10内。
71.所述压实模组40设置于所述胶囊循环模组20上方，且靠近所述粉末装填模组30设置。所述压实模组40包括压杆41及压块42。所述压块42设置于所述压杆41靠近所述胶囊10的一端。所述压杆41可伸缩，从而带动所述压块42上下运动。例如，当所述压杆41向靠近所述胶囊10的方向伸出时，可带动所述压块42靠近所述胶囊10运动。当所述压杆41向远离所述胶囊10的方向收缩时，可带动所述压块42远离所述胶囊10运动。如此，所述压块42可通过上下运动与所述胶囊10内的粉末接触，并压实粉末。
72.请参阅图6，所述萃取模组50包括萃取针51，所述萃取针51在所述控制系统80控制下上下移动。所述萃取针51为中空管道，所述萃取针51表面设置有出水孔52。可以理解，所述萃取针51可移动进入胶囊10的内部。如此，高温高压的水可经由所述出水孔52进入所述胶囊10内，从而萃取所述胶囊10内的饮料粉末形成饮料萃取液。可以理解，通过所述萃取模组50的高温高压萃取，可保证经由所述自动补充式胶囊饮料机100得到的饮料具有香醇口感。
73.请一并参阅图2至图5，可以理解，下面详细叙述所述自动补充式饮料胶囊机100的
工作过程，即实现所述胶囊10的自动补充及萃取。
74.首先，在所述储粉仓31内加入预设量的饮料粉末。所述控制系统80控制所述胶囊循环模组20循环运动，以使得所述胶囊循环模组20带动若干所述胶囊10依次运动至相应的位置。可以理解，此时所述胶囊循环模组20上的胶囊10的上盖12朝上。当所述胶囊循环模组20运动至所述粉末装填模组30及所述压实模组40下方，且其中一所述胶囊10的开口正对所述供料管33及所述压实模组40时，所述控制系统80控制所述胶囊10的开合齿轮141与开合马达142配合，以打开所述上盖12。此时，所述控制系统80控制所述放料阀34打开，且控制所述供料螺杆32转动，向靠近所述供料管33的方向推进预设距离，进而在所述储粉仓31内推进适量的饮料粉末至所述供料管33，从而通过所述供料管33向所述杯体11内注入粉末。当所述供料螺杆32推进预设距离后，所述放料阀34关闭，所述供料螺杆32运动恢复原位。此时，所述控制系统80控制所述胶囊10上的震动机构16启动，所述震动机构16带动所述胶囊10一起震动，从而使所述粉末均匀填充于所述胶囊10内。
75.当所述震动机构16震动预设时间后，所述控制系统80控制所述压实模组40的压杆41向靠近所述胶囊10的方向移动。当所述压杆41移动预设距离后，所述压块42与所述胶囊10内的饮料粉末相接触，进而下压，使得所述胶囊10内的饮料粉末被压实。可以理解，通过控制所述压杆41在所述胶囊10上方重复往返预设次数，使得所述压块42对所述胶囊10内的饮料粉末进行多次按压。
76.所述胶囊10的饮料粉末填充完毕后，所述控制系统80控制所述开合齿轮141与开合马达142互相配合，以控制所述上盖12盖合所述杯体11。接着所述控制系统80控制所述胶囊循环模组20再次运动，使得填充完饮料粉末的所述胶囊10运动至所述萃取模组50下方进行萃取。
77.请一并参阅图6、图8及图9，在一实施例中，所述胶囊10还包括底盖13。所述底盖13上设置有细孔131，液体可通过所述细孔131。所述上盖12上设置有一通孔123，用以容纳所述萃取针51。当所述控制系统80控制所述胶囊循环模组20带动填充完饮料粉末的所述胶囊10运动至所述萃取模组50下方时，所述控制系统80还控制所述萃取模组50的萃取针51向靠近所述胶囊10的方向移动预设距离后停止移动，且所述萃取针51穿过所述上盖12上的通孔123。所述萃取针51穿过所述通孔123后，所述萃取针51的中空管道内的高温高压水蒸汽经由所述出水孔52进入所述胶囊10内，生成萃取液。所述萃取液通过所述胶囊10的底盖13上的细孔131进入饮料集液区。可以理解，所述萃取针51在所述胶囊10内停留预设时间后，所述萃取针51退出所述胶囊10，完成萃取过程。可以理解，所述萃取模组50的温度及压力受到所述控制系统80的控制。通过控制所述萃取模组50的温度与压力，配合所述胶囊10内的饮料粉末的用量，所述自动补充式胶囊饮料机100可萃取得到饮用口感更佳的饮料。
78.请参阅图7，萃取完成后，所述控制系统80控制所述胶囊循环模组20继续运动，使所述胶囊10进入所述残渣收集舱上方。萃取完的所述胶囊10进入所述残渣收集舱上方后，所述控制系统80控制所述翻转齿轮151与所述翻转马达152互相配合，使得所述胶囊10的底部朝上，即所述上盖12朝向所述残渣收集舱。所述控制系统80继而控制所述开合齿轮141及开合马达142互相配合，使所述上盖12打开。所述控制系统80继续控制所述震动机构16启动，使所述胶囊10一起震动，进而使所述杯体11内的粉末残渣倒入所述残渣收集舱。所述震动机构16在预设时间内震动后，停止震动。
79.可以理解，所述残渣收集舱70内还设置有清洗喷头及风干喷头，用以在所述控制系统80的控制下对所述胶囊10的内部进行喷水清洗及风干。所述胶囊10内的残渣清理完毕后，所述控制系统80继续控制所述开合齿轮141及开合马达142互相配合，使得所述上盖12盖合所述杯体11。所述胶囊10上的翻转齿轮151与所述翻转马达152互相配合，使得所述上盖12朝上。
80.本发明通过在自动补充式胶囊饮料机100内设置胶囊循环模组20及粉末装填模组30，并在控制系统80的控制下，使得胶囊10可自动循环补充，减少填充饮料胶囊的操作。所述自动补充式胶囊饮料机100内还设置有萃取模组50，并在所述胶囊10上设置相应的开合机构14及翻转机构15，使得所述胶囊循环模组20上的胶囊10在控制系统80的控制下，循环进行粉末装填、饮料萃取及残渣倾倒过程，使所述胶囊10可重复使用，相比于现有的胶囊式饮品机，可减少一次性胶囊的使用，更加环保。进一步地，所述自动补充式胶囊饮料机100通过控制所述萃取模组50的压力及温度，配合所述胶囊10内的饮料粉末的用量，相比于现有的滴滤式饮料机或饮料粉末冲泡机，可提高饮料的饮用口感。
81.需要强调的是，以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明的范围内。