咖啡研磨机及其状态检测方法与流程

1.本发明涉及咖啡研磨机领域，尤其涉及一种咖啡研磨机及其状态检测方法。


背景技术：

2.目前，咖啡豆研磨成的咖啡已成为一种趋势，在市场上存在咖啡研磨机，专门用于将咖啡豆研磨成粉，该咖啡研磨机包括用于装载材料的研磨仓、用于研磨材料的研磨组件以及与研磨组件电连接以控制研磨组件工作的控制组件；研磨组件包括转轴、驱动转轴转动的电机、安装在转轴上的磨刀。
3.在相关技术中，咖啡研磨机设有状态检测功能，向用户反馈研磨仓中具体装载情况，通常采用红外检测、压力传感器称重检测或者电机电流电测的方式去检测研磨仓是否处于空仓状态，也就是检测研磨仓中是否缺豆；但是，红外检测方案跟压力传感器称重检测方案成本较高，而磨豆电机电流电测方案精准性差。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，常规检测咖啡研磨机的研磨仓装载状态的方法存在成本较高、精准性差的问题，提供一种咖啡研磨机及其状态检测方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种咖啡研磨机的状态检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.s10：接收启动命令，控制所述咖啡研磨机中的电机工作，根据第一预设次数采集若干组所述电机的当前转速数据，获得第一当前平均转速；
7.s20：对所述第一当前平均转速进行判断，若所述第一当前平均转速小于预设的空转转速阈值或大于预设的堵转转速阈值，则执行下一步骤；
8.s30：根据预设间隔时间检测所述电机的第二当前转速；对所述第二当前转速进行判断，若所述第二当前转速大于动态转速范围，则判定所述咖啡研磨机中的研磨仓处于空仓状态；否则判定所述研磨仓处于正常装载状态；
9.其中，所述动态转速范围根据所述若干组所述电机的当前转速数据获得。
10.优选地，在步骤s20中，若所述第一当前平均转速大于或等于所述空转转速阈值，则判定所述研磨仓处于空仓状态。
11.优选地，在步骤s20中，若所述第一当前平均转速小于或等于所述堵转转速阈值，则判定所述研磨仓处于非正常装载状态。
12.优选地，在所述步骤s10之前，还包括所述空转转速阈值的获得步骤：
13.s01：在所述空仓状态下接收启动命令，控制所述电机工作，根据第二预设次数分别采集若干组电机空转速度数据；
14.s02：根据所述若干组电机空转速度数据的平均值或最小值，获得所述空转转速阈值。
15.优选地，所述动态转速范围根据所述第一当前平均转速以及预设的转速误差值获
得。
16.优选地，在所述步骤s10之前，还包括所述转速误差值的获得步骤：
17.s04：在所述研磨仓处于预设的装载状态下接收启动命令，控制所述电机工作；根据第三预设次数分别采集若干组电机的研磨转速数据；
18.s05：根据所述若干组研磨转速数据，获得转速误差值。
19.优选地，所述步骤s05中，包括以下子步骤：
20.s05-1：根据所述若干组研磨转速数据，获得最大研磨转速以及最小研磨转速；
21.s05-2：根据所述最大研磨转速以及最小研磨转速，获得转速误差值。
22.优选地，所述第一当前平均转速与所述转速误差值的差值、以及其两者的和值构成动态转速范围。
23.优选地，所述装载状态为所述研磨仓内的装载情况，所述装载情况包括所述研磨仓内装载的研磨材料的种类信息、大小信息、硬度信息、形状信息以及数量信息。
24.本发明还构造一种咖啡研磨机，包括用于装载材料的研磨仓、用于研磨材料的研磨组件以及与所述研磨组件电连接以控制所述研磨组件工作的控制组件，所述研磨组件包括电机；其特征在于，所述控制组件包括处理器、采集器以及存储器；
25.所述采集器用于采集所述电机的旋转速度；
26.所述存储器用于存储实现权利要求1-9任一项所述的咖啡研磨机的状态检测方法的计算机程序、以及用于存储所述采集器采集到的数据；
27.所述处理器用于执行所述存储器中所存储的计算机程序。
28.实施本发明具有以下有益效果：本发明通过采集咖啡研磨机中的电机当前转速数据，判断电机状态来获知研磨仓的具体装载情况，不仅成本低，而且本发明通过动态获取电机的当前转速数据来修正动态转速范围，能够更准确地判断出研磨仓是否空仓，可避免因为电机老化等原因导致检测误判、偏差问题发生，也解决了常规检测研磨仓状态的方法成本高、精准性差的问题；另外，还可以很好地解决受潮豆子和干豆子研磨时间不一致导致研磨不充分的问题。
附图说明
29.下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
30.图1是本发明咖啡研磨机的状态检测方法在实施例一的程序流程图；
31.图2是本发明咖啡研磨机的状态检测方法中空转转速阈值与动态转速范围的获得设定步骤的程序流程图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体
细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
34.在相关技术中，咖啡研磨机包括用于装载材料的研磨仓、用于研磨材料的研磨组件以及与研磨组件电连接以控制研磨组件工作的控制组件，研磨组件包括转轴、驱动转轴转动的电机、安装在转轴上的磨刀；磨刀设于研磨仓内。需要说明的是，咖啡研磨机的结构构造可参考现有技术，在此不做赘述。一般地，咖啡研磨机通常采用红外检测、压力传感器称重检测或者电机电流电测的方式去检测研磨仓是否处于空仓状态，也就是检测研磨仓中是否缺豆；但是红外检测方案跟压力传感器称重检测方案成本较高，而磨豆电机电流电测方案精准性差。
35.为了解决常规检测研磨仓状态的方法成本高、精准性差的问题，本发明一种咖啡研磨机的状态检测方法，通过获得咖啡研磨机的电机转速，判断其电机的状态，以获知研磨仓的装载情况。同时，由于咖啡研磨机随着使用时长的增长会使得其电机老化，本发明可动态获取电机在工作时候的转速，提供检测电机在正常工作状态下的转速误差值，避免因为电机老化而使检测不精准，存在误检测的问题。
36.需要说明的是，电机的状态与研磨仓的装载情况的对应关系为：电机处于空转状态时研磨仓对应处于空仓状态，电机处于堵转状态时研磨仓对应处于非正常装载状态，电机处于正常工作状态状态时研磨仓对应处于正常装载状态。其中，非正常装载状态是指研磨仓内潮湿粉状物体堵塞研磨组件，或是研磨材料的硬度超过咖啡研磨机可研磨的接收范围，抑或是其他会导致电机堵转的情况。
37.图1是本发明咖啡研磨机的状态检测方法在实施例一的流程图，该实施例中的咖啡研磨机的状态检测方法应用于咖啡研磨机，用于检测咖啡研磨机的电机状态，进而检测咖啡研磨机的研磨仓状态，当然，该方法也适用于其他研磨机，比如破壁机、豆浆机。
38.该实施例的咖啡研磨机的状态检测方法具体包括：
39.s10：接收启动命令，控制咖啡研磨机中的电机工作，根据第一预设次数采集若干组电机的当前转速数据，获得第一当前平均转速；
40.s20：对第一当前平均转速进行判断，若第一当前平均转速小于预设的空转转速阈值或大于预设的堵转转速阈值，则执行下一步骤；
41.s30：根据预设间隔时间检测电机的第二当前转速；对第二当前转速进行判断，若第二当前转速大于动态转速范围，则判定咖啡研磨机中的研磨仓处于空仓状态；否则判定研磨仓处于正常装载状态；
42.其中，动态转速范围根据若干组电机的当前转速数据获得。
43.在该实施例中，在咖啡研磨机在第一工作状态时多次采集电机的当前转速数据，通过计算多组当前转速数据的平均值，获得第一当前平均转速；判断第一当前平均转速是否小于预设的空转转速阈值或大于预设的堵转转速阈值，从而判断电机此时处于空转状态、堵转状态或是正常工作状态。其中，若第一当前平均转速小于预设的空转转速阈值或大于预设的堵转转速阈值，则判断研磨仓处于正常装载状态，进行下一步骤执行；在咖啡研磨机处于第二工作状态时间隔性地采集检测电机的第二当前转速，并对第二当前转速进行判断；若第二当前转速大于动态转速范围，则判定咖啡研磨机中的研磨仓处于空仓状态；否则判定研磨仓处于正常装载状态。可以理解地，第一工作状态是指咖啡研磨机启动后电机转
速开始稳定时的工作状态；一般地，电机在启动后等待数秒便会转速稳定，可通过判断电机工作时间来辨别电机转速是否稳定；优选设定在启动电机后2-3s后开始采集数据；通过设定在电机转速稳定后再采集数据可提高数据的准确性。而第二工作状态是指咖啡研磨机完成步骤s20之后的工作状态。
44.另外，当第一当前平均转速大于或等于预设的空转转速阈值，则判定电机处于空转状态，对应地，研磨仓处于空仓状态；当第一当前平均转速小于或等于预设的堵转转速阈值，则判定电机处于堵转状态，对应地，研磨仓处于非正常装载状态。在一个可选的实施例中，当判定研磨仓处于空仓状态或非正常装载状态时，停止电机工作和/或发出提示信息；提示信息包括灯光信息和/或声音信息，比如闪烁信号灯和/或发出警示声音。
45.进一步地，关于接收启动命令的方式，即启动咖啡研磨机，使咖啡研磨机中的电机驱动磨刀旋转的方式。在一个可选实施例中，由用户通过按压设于咖啡研磨机上的开关件的方式来启动咖啡研磨机。在另一个可选实施例中，可以通过远程控制的方式来启动咖啡研磨机，远程控制方式包括wifi远程控制、蓝牙远程控制、红外远程控制或者gsm网络远程控制。
46.进一步地，预设间隔时间可以在出厂前由厂家设定，也可以由用户在咖啡研磨机的人机交互界面中设定，使得咖啡研磨机在启动后会在设置好的间隔时间采集电机的第二当前转速数据，比如若干秒采集一次；通过设定间隔时间，在不影响状态检测功能的同时，可增加电子元器件的寿命、以及减少电能消耗。
47.进一步地，空转转速阈值则是指咖啡研磨机的研磨仓处于空仓状态下的电机转速的临界值。空转转速阈值根据电机在空仓状态下工作的空转速度获得，当电机当前转速超过空转转速阈值时，则可判断电机正处于空转状态，以及咖啡研磨机中的研磨仓处于空仓状态。
48.在一个可选实施例中，空转转速阈值通过由厂家预先设定；具体为厂家提前测试若干台咖啡研磨机的电机空转转速，直接取其中最小值作为空转转速阈值；在另一个可选实施例中，由厂家提前测试若干台咖啡研磨机的电机空转转速最小值，结合预设的空转误差率来获得空转转速阈值。空转误差率同样可从测试的若干台咖啡研磨机的电机空转转速中获得。
49.可以理解地，空转误差率为允许实际空转转速比空转转速阈值可偏差的程度。在一些实施例中，从多台咖啡研磨机的实验数据中，获取多台电机的实际空转转速数据，结合电机的理论空转转速，计算得到空转误差率。具体为，计算多台电机的实际空转转速数据中的平均实际空转转速，根据误差率＝(实际值-理论值)/理论值x100％，将平均实际空转转速对应代入实际值、理论空转转速对应代入理论值，计算得到空转误差率。在本实施例中，空转误差率为95％。
50.在再一个可选实施例中，空转转速阈值根据电机在空仓状态下工作的空转速度获得；空转转速阈值的获得步骤包括：
51.s01：在空仓状态下接收启动命令，控制电机工作，根据第二预设次数分别采集若干组电机空转速度数据；
52.s02：根据若干组电机空转速度数据的平均值或最小值，获得空转转速阈值。
53.可以理解地，空转转速阈值的获得步骤可在步骤s10之前执行。咖啡研磨机在空仓
状态下接收启动命令，控制电机工作，根据第二预设次数分别采集若干组其电机的空转速度数据；根据该若干组电机空转速度数据的平均值或最小值设定空转转速阈值。设定方式可以为直接将若干组电机空转速度数据的最小值设定为空转转速阈值，也可以由若干组电机空转速度数据的平均值或最小值，结合空转误差率获得空转转速阈值。具体为，以若干组电机空转速度数据的平均值或最小值、与空转误差率的乘积作为空转转速阈值。优选地，在步骤s01中，包括以下子步骤：
54.s01-1：在空仓状态下接收启动命令，控制电机工作；
55.s01-2：待电机转速稳定后，根据第二预设次数分别采集若干组电机空转速度数据。
56.可以理解地，设定在电机转速稳定后再采集数据，可提高数据的准确性；判断转速稳定的方式可以是判断电机工作时间，常规来说电机在启动后等待数秒则转速稳定。优选设定在启动电机后2-3s后开始采集数据。
57.进一步地，关于装载状态，其包括正常装载状态、以及非正常装载状态。正常装载状态是指研磨仓内装载有适量且硬度符合咖啡研磨机要求范围的研磨材料的状态。非正常装载状态是指研磨仓内潮湿粉状物体堵塞研磨组件，或是研磨材料的硬度超过咖啡研磨机可研磨的接收范围，抑或是其他会导致电机堵转的情况。非正常装载状态是指研磨仓内潮湿粉状物体堵塞研磨组件，或是研磨材料的硬度超过咖啡研磨机可研磨的接收范围，抑或是其他会导致电机堵转的情况。
58.进一步地，关于预设的堵转转速阈值，由厂家预先设定；在一个可选的实施例中，厂家根据多组咖啡研磨机的电机处于堵转状态的试验转速数据，设定堵转转速阈值。
59.进一步地，动态转速范围是指研磨仓内存有研磨材料时电机转速的理论范围值，当电机当前转速处于该理论范围值中时可判定电机处于正常工作状态，此时研磨仓处于正常装载状态。在一个可选实施例中，动态转速范围直接由厂家设定。在另一个可选实施例中，由于经步骤s20后可执行下一步骤，即判定咖啡研磨机的电机是处于正常工作状态；换言之，可利用已采集到的多组电机的当前转速数据，取其中的最大值以及最小值作为动态转速范围，当第二当前转速大于动态转速范围，则可判定所述咖啡研磨机中的研磨仓处于空仓状态。在再一个可选实施例中，动态转速范围根据第一当前平均转速以及预设的转速误差值获得。
60.更进一步地，转速误差值的具体获得步骤如下：
61.s04：在研磨仓处于预设的装载状态下接收启动命令，控制电机工作；根据第三预设次数分别采集若干组电机的研磨转速数据；
62.s05：根据若干组研磨转速数据，获得转速误差值。
63.可以理解地，转速误差值的获得步骤可设于步骤s10之前。研磨转速是指电机在研磨仓处于正常研磨状态下的转速；第三预设次数是由厂家设定研磨机在预设的装载状态下应采集电机转速的具体次数。装载状态是指研磨仓内的装载情况，该装载情况包括研磨材料的种类、大小、硬度、形状以及研磨材料占有仓容量的多少(即研磨材料的数量)；关于预设的装载状态，由于本实施例中应用于咖啡研磨机中，咖啡豆的大小、硬度、形状基本不会有太大的区别，因此只需根据研磨材料的数量来获取研磨转速数据。在一些实施例中，需要研磨仓中装载没过磨刀容量的研磨材料；在另一些实施例中，厂家会在研磨仓的仓壁上设
置满载线，警示用户倒入超过满载线的研磨材料时电机堵转；而预设的装载状态则是指在研磨仓中装载没过磨刀，且未达到满载线容量的研磨材料。
64.关于电机转速稳定，可以理解地，在设定在电机转速稳定后再采集数据，可提高数据的准确性；判断转速稳定的方式可以是判断电机工作时间，常规来说电机在启动后等待数秒则转速稳定。优选设定在启动电机后2-3s后开始采集数据。
65.进一步地，步骤s05中，包括以下子步骤：
66.s05-1：根据若干组研磨转速数据，获得最大研磨转速以及最小研磨转速；
67.s05-2：根据最大研磨转速以及最小研磨转速，获得转速误差值。
68.可以理解地，通过采集到的若干组研磨转速数据，找到其中的最大研磨转速以及最小研磨转速，以最大研磨转速与最小研磨转速的差值为转速误差值；再由第一当前平均转速与转速误差值的差值、以及其两者的和值构成动态转速范围，即该两者的差值与和值组成的区间为动态转速范围。
69.由于用户个体的不同，研磨仓的装载情况均不相同，若直接采用单一的转速范围作为判定基准有可能出现误判、偏差的问题发生。通过动态采集电机实际的第一当前转速数据，结合转速误差值，可更准确地计算得到独立的咖啡研磨机的动态转速范围，减少使用时长、使用环境以及研磨材料等因素带来的影响。
70.一般地，咖啡豆受环境因素影响容易受潮，受潮后的豆子黏度增加，会妨碍咖啡研磨机研磨；但相关技术中咖啡研磨机并不能有效识别研磨材料具体为受潮豆子还是干豆子，若研磨时间一样有可能导致研磨不充分；而本发明通过动态获取当前转速数据，调整受潮豆子和干豆子各自独立的动态转速范围，可以很好地解决受潮豆子和干豆子研磨时间不一致导致研磨不充分的问题。
71.在一个可选的实施例中，本发明在步骤s10之前包括空转转速阈值与动态转速范围的获得设定步骤，如图2所示，具体为：
72.s01-1：在空仓状态下接收启动命令，控制电机工作；
73.s01-2：待电机转速稳定后，根据第二预设次数分别采集若干组电机空转速度数据；
74.s02：根据若干组电机空转速度数据的平均值或最小值，获得空转转速阈值；
75.s03：将空转转速阈值保存于咖啡研磨机的控制组件后接收关闭命令，控制电机停止工作；
76.s04：在研磨仓处于预设的装载状态下接收启动命令，控制电机工作；根据第三预设次数分别采集若干组电机的研磨转速数据；
77.s05-1：根据若干组研磨转速数据，获得最大研磨转速以及最小研磨转速；
78.s05-2：根据最大研磨转速以及最小研磨转速，获得转速误差值。
79.s06：将转速误差值保存于咖啡研磨机的控制组件后接收关闭命令，完成设定。
80.具体地，在步骤s01-1至s03中，可以理解为，在空仓状态下启动咖啡研磨机，等待电机转速稳定后多次采集电机的空转转速数据，根据这些数据的平均值或最小值去获取空转转速阈值，并将获取后的空转转速阈值存入咖啡研磨机的控制组件中，完成空转转速阈值设定，关闭电机，准备执行s04。需要说明的是，如何根据空转转速数据的平均值和/或最小值去获取空转转速阈值的具体过程可参详上文，在这不做赘述。
81.在步骤s04至s06中，可以理解为，将适量的研磨材料放入研磨仓，启动咖啡研磨机，等待电机转速稳定后多次采集电机的研磨转速数据；获得最大研磨转速以及最小研磨转速；计算最大研磨转速与最小研磨转速的差值获得转速误差值，将转速误差值保存于咖啡研磨机的控制组件，完成转速误差值设定。其中步骤s04至s06中的名词含义以及具体操作流程可参详上文动态转速范围的获得步骤，在这不做赘述。
82.在一些实施例中，空转转速阈值与动态转速范围的获得设定步骤由厂家出厂前设定。在另一些实施例中，上述步骤s01-1至s06还可以作为空转转速阈值与动态转速范围的校准步骤，可由厂家或用户完成校准工作。
83.本发明还构造一种咖啡研磨机，包括用于装载材料的研磨仓、用于研磨材料的研磨组件以及与研磨组件电连接以控制研磨组件工作的控制组件，研磨组件包括电机；控制组件包括处理器、采集器以及存储器；
84.其中，采集器用于采集电机的旋转速度；存储器用于存储实现上述的咖啡研磨机的状态检测方法的计算机程序、用于存储采集器采集到的数据、以及设定后的空转转速阈值和动态转速范围数据；处理器用于执行存储器中所存储的计算机程序。
85.综上，本发明中的咖啡研磨机的状态检测方法，通过获得咖啡研磨机的电机转速，判断其电机的状态，以获知研磨仓的装载情况。同时，动态获取电机在工作时候的转速，调整用于判断电机状态的动态转速范围，以避免因为电机老化等原因导致检测误判、偏差问题发生，也解决了常规检测研磨仓状态的方法成本高、精准性差的问题。
86.可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。