CN112971530A - 一种精研式咖啡机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能电器技术领域，且公开了一种精研式咖啡机，包括料盒、研磨组件、出粉组件、萃取组件和控制器，所述料盒盛装烘焙好的咖啡豆，所述研磨组件将咖啡豆研磨成粉。该精研式咖啡机，研磨好的咖啡粉先堆满容器，利用固定体积计算粉末密度等级，将间隙等级、密度等级与颗粒直径等级一一对应，用户以自己的口味选择咖啡粉直径后，可根据密度等级对其校验，若不合格则根据等级差值重新确定间隙等级后再次加工，既可以确保获得用户理想中的咖啡粉，又可对机器本身进行校准，保证加工精度，利用咖啡豆的质量确定磨粉的质量，在使用时可灵活根据自己的口味选择相应的加工量，配合粒径的精确选择，保证相应参数的咖啡口味保持一致性。

Description

一种精研式咖啡机
技术领域
本发明涉及智能电器技术领域，具体为一种精研式咖啡机。
背景技术
由于磨成粉的咖啡容易氧化散失香味，因此一杯香醇的咖啡，最好在其要烹煮之前才研磨，因而比较好的咖啡机通常带有咖啡豆研磨功能。
一般而言，咖啡的风味与烹煮方式以及粉粒的直径有关，在烹煮方式和烹煮时间不变的情况下，颗粒越小，咖啡中物质被萃取的越充分，咖啡趋向于浓苦，反之趋向于无味，而咖啡机的萃取方式和时间通常是固定的，因此通常是通过改变磨粉颗粒的直径以适应不同人的口味，许多咖啡机也带直径调整的功能，但是随着咖啡使用时长的增加，内部产生松动，实际间隙要不设定的大，咖啡调整精度下降，难以实现目标直径的调整，其次，咖啡机通常也没有颗粒直径反馈功能，也不能实现调整。
其次，就咖啡风味而言，一般咖啡机仅可调整选择为单杯或双杯两个类型，或者是根据出粉时间选择出粉量来调整口味，对于前者，灵活度较低，难以适应恰当的口味，而对于后者，即使出粉时间相同，出粉量也并不能完全相同，不能精确调整口味。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种精研式咖啡机的技术方案，具有研磨精度高、智能化选择后口味稳定等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种精研式咖啡机，包括料盒、研磨组件、出粉组件、萃取组件和控制器，所述料盒盛装烘焙好的咖啡豆，所述研磨组件将咖啡豆研磨成粉，所述出粉组件包括输送管路，所述萃取组件用于萃取和冲泡咖啡，所述料盒的底部设有下料组件，所述下料组件的下方计量组件，所述计量组件包括底部可控制开合的料斗和第一压力传感器，所述第一压力传感器与控制器进行信息传输，在达到目的量时，所述控制器控制计量组件底部打开，将咖啡豆输送到研磨组件中，所述研磨组件连接有可调整研磨组件刀头间隙的调节组件，所述研磨组件的出料口下方设有可检测粉粒直径的检验组件，所述检验组件的下方设有中转粉盒，所述中转粉盒连接有回返组件，所述回返组件可将中转粉盒内的粉输送到计量组件中，所述检验组件和回返组件均与控制器电性连接，所述检验组件检测到咖啡粉直径达到要求则控制中转粉盒底部开启，将咖啡粉输送到出粉组件中，否则则启动回返组件，将其粉输送至计量组件中重新研磨，并根据粉末的实际直径调整研磨组件内的刀头直径。
优选的，所述检验组件包括体积固定的计量筒、其底部的称重件和翻转件。
优选的，所述翻转件包括与计量筒底部连接的转杆，所述转杆连接有驱动件，所述转杆套设有螺纹件，所述螺纹件远离计量筒的一侧设有与螺纹件对应的螺纹，其初始时螺纹与螺纹件留有间隙，所述计量筒的远离翻转件的一侧设有下端面与计量筒上边沿齐平的刮板。
优选的，所述称重件包括设于计量筒底部的容腔和与翻转件固定连接的连接台，所述连接台与容腔的顶部之间设有第二压力传感器，所述连接台的上端边缘设有翼板使其保持在容腔中运动。
优选的，所述中转粉盒为矩形，所述中转粉盒内部设有斜面，所述斜面的底部设有可控的开口，开口在控制器的控制下开启或关闭。
优选的，所述中转粉盒包括盒体，所述盒体上设有水平的横向稳定滑块和竖直的纵向稳定滑块，所述回返组件为围成矩形的链条，机体的内壁设有与所述横向稳定滑块对应的第一横槽和第二横槽，机体的内部还设有与所述纵向稳定滑块对应的纵槽。
优选的，所述下料组件包括下料腔，所述下料腔的中部设有计量转槽，所述计量转槽传动连接有伺服电机，所述控制器控制计量转槽的转动速度，所述控制器根据计量转槽的转动圈数估计咖啡质量并在即将达到目标质量时控制伺服电机以最低速转动，所述控制器根据计量组件测量的实际重量与估计质量对比对每个计量转槽的咖啡豆重量进行修正。
本发明具备以下有益效果：
1、该精研式咖啡机，研磨好的咖啡粉先堆满容器，利用固定体积计算粉末密度等级，将间隙等级、密度等级与颗粒直径等级一一对应，用户以自己的口味选择咖啡粉直径后，可根据密度等级对其校验，若不合格则根据等级差值重新确定间隙等级后再次加工，一方面可以确保获得用户理想中的咖啡粉，另一方面，可对机器本身进行校准，保证加工精度。
2、该精研式咖啡机，利用咖啡豆的质量确定磨粉的质量，在使用时可灵活根据自己的口味选择相应的加工量，配合粒径的精确选择，保证相应参数的咖啡口味保持一致性，进而实现口味的智能化选择，即选择相应参数必能得到目标口味的咖啡。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中检验组件的结构示意图；
图3为本发明中称重件的结构示意图；
图4为本发明中中转粉盒的结构示意图；
图5为本发明中下料组件的结构示意图。
图中：1、料盒；2、研磨组件；3、出粉组件；4、萃取组件；5、下料组件；51、下料腔；52、计量转槽；53、伺服电机；6、计量组件；7、调节组件；8、检验组件；81、计量筒；82、称重件；821、连接台；822、容腔；823、第二压力传感器；83、翻转件；831、转杆；832、驱动件；833、螺纹件；84、刮板；9、中转粉盒；91、横向稳定滑块；92、纵向稳定滑块；93、盒体；91a、第一横槽；92a、第二横槽；93a、纵槽；10、回返组件。
具体实施方式
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。
请参阅图1，一种精研式咖啡机，包括料盒1、研磨组件2、出粉组件3、萃取组件4和控制器，料盒1盛装烘焙好的咖啡豆，研磨组件2将咖啡豆研磨成粉，刀头的间隙可调，出粉组件3包括输送管路，将磨好的咖啡粉输出，萃取组件4用于萃取和冲泡咖啡，料盒1的底部设有下料组件5，控制咖啡豆的漏出量，下料组件5的下方计量组件6，计量组件6包括底部可控制开合的料斗和第一压力传感器，压力传感器设有斗的颈部，第一压力传感器与控制器进行信息传输，在达到目的量时，控制器控制计量组件6底部打开，将咖啡豆输送到研磨组件2中，研磨组件2连接有可调整研磨组件2刀头间隙的调节组件7，调节组件7包括步进电机和拨片，拨片波动研磨组件2的刀头转动，进而调整刀头间隙，实现咖啡粉直径的梯度调节，根据控制器的控制参数，通过步进电机确定刀头间隙，研磨组件2的出料口下方设有可检测粉粒直径的检验组件8，检验组件8的下方设有中转粉盒9，中转粉盒9连接有回返组件10，回返组件10可将中转粉盒9内的粉输送到计量组件6中，检验组件8和回返组件10均与控制器电性连接，检验组件8检测到咖啡粉直径达到要求则控制中转粉盒9底部开启，将咖啡粉输送到出粉组件3中，否则则启动回返组件10，将其粉输送至计量组件6中重新研磨，并根据粉末的实际直径调整研磨组件2内的刀头直径。
请参阅图2，其中，检验组件8包括体积固定的计量筒81、其底部的称重件82和翻转件83，计量筒81位于研磨组件2出料口的正下方，当咖啡粉落入并灌满容器后，根据压力传感器可计算出其质量，直径越大的咖啡粉，密度越小，进而确定咖啡粉直径，计算完毕后翻转，使其内的咖啡落出。
其中，翻转件83包括与计量筒81底部连接的转杆831，转杆831连接有驱动件832，驱动件832可以使液\气压杆，也可以是直线电机，能驱动驱动件832直线移动均可，转杆831套设有螺纹件833，螺纹件833远离计量筒81的一侧设有与螺纹件833对应的螺纹，其初始时(即检验组件8位于出料口正下方时)螺纹与螺纹件833留有间隙，计量筒81的远离翻转件83的一侧设有下端面与计量筒81上边沿齐平的刮板84，转杆831上还设有保证其直线运动的套管，图中未示出，在翻转前，驱动件832推动转杆831直线运动，带动计量筒81移动到刮板84刮过计量筒81后停止，使计量筒81上部咖啡粉刮平，保证测量精度，其后驱动件832继续直线运动，转杆831进入螺纹件833相互作用时计量筒81翻转，将咖啡倒出，随后驱动件832复位。
请参阅图3，其中，称重件82包括设于计量筒81底部的容腔822和与翻转件83固定连接的连接台821，连接台821与容腔822的顶部之间设有第二压力传感器823，连接台821的上端边缘设有翼板使其保持在容腔822中运动，在准确测量压力的同时，也可便于翻转。
请参阅图4，其中，中转粉盒9为矩形，中转粉盒9内部设有斜面，使咖啡可全部向一侧移动，斜面的底部设有可控的开口，开口在控制器的控制下开启或关闭。
其中，中转粉盒9包括盒体93，盒体93上设有水平的横向稳定滑块91和竖直的纵向稳定滑块92，回返组件10为围成矩形的链条，盒体93外壁通过连接柱连接回返组件10并在回返组件10的带动下移动，机体的内壁设有与横向稳定滑块91对应的第一横槽91a和第二横槽91b，盒体93水平运动时，横向稳定滑块91分别在第一横槽91a和第二横槽91b中滑动，保持移动的稳定性，机体的内部还设有与纵向稳定滑块92对应的纵槽92a，保证竖直移动的稳定性。
请参阅图5，其中，下料组件5包括下料腔51，下料腔51的中部设有计量转槽52，计量转槽52传动连接有伺服电机53，控制器控制计量转槽52的转动速度，当控制器接收到需要研磨的咖啡的量时，控制伺服电机53转动带动计量转槽52转动下料，控制器根据计量转槽52的转动圈数估计咖啡质量并在即将达到目标质量时控制伺服电机53以最低速转动，控制器根据计量组件6测量的实际重量与估计质量对比对每个计量转槽52的咖啡豆重量进行修正，提高下一次的下豆效率。
本发明的工作原理及工作流程：
用户通过APP或面板向控制器输入咖啡量和颗粒大小的参数，控制器将参数储存并命名，启动后，控制器根据参数计算伺服电机53旋转的圈数，下料组件5先快速转动，在接近目标圈数后以最慢速度旋转，计量组件6实时对咖啡豆质量进行计量，在达到目标质量后控制下料组件5停止转动并打开计量组件6的底部，使咖啡进入研磨组件2中研磨，控制器根据实际圈数调整每圈预估质量的参数，研磨组件2研磨好后将咖啡粉流出并逐渐堆满检验组件8后落入中转粉盒9中，检验组件8根据质量计算密度估算实际的咖啡粉直径后翻转，若与目标直径相符，则打开中转粉盒9底部，将咖啡通过出粉组件3排出，若不合格，则根据实际粒径调整间隙参数，例如若粒径比目标高两档，则调整间隙小两档，同时通过回返组件10将咖啡回送到计量组件6中再次研磨。
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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种精研式咖啡机，包括料盒(1)、研磨组件(2)、出粉组件(3)、萃取组件(4)和控制器，所述料盒(1)盛装烘焙好的咖啡豆，所述研磨组件(2)将咖啡豆研磨成粉，所述出粉组件(3)包括输送管路，所述萃取组件(4)用于萃取和冲泡咖啡，其特征在于：所述料盒(1)的底部设有下料组件(5)，所述下料组件(5)的下方计量组件(6)，所述计量组件(6)包括底部可控制开合的料斗和第一压力传感器，所述第一压力传感器与控制器进行信息传输，在达到目的量时，所述控制器控制计量组件(6)底部打开，将咖啡豆输送到研磨组件(2)中，所述研磨组件(2)连接有可调整研磨组件(2)刀头间隙的调节组件(7)，所述研磨组件(2)的出料口下方设有可检测粉粒直径的检验组件(8)，所述检验组件(8)的下方设有中转粉盒(9)，所述中转粉盒(9)连接有回返组件(10)，所述回返组件(10)可将中转粉盒(9)内的粉输送到计量组件(6)中，所述检验组件(8)和回返组件(10)均与控制器电性连接，所述检验组件(8)检测到咖啡粉直径达到要求则控制中转粉盒(9)底部开启，将咖啡粉输送到出粉组件(3)中，否则则启动回返组件(10)，将其粉输送至计量组件(6)中重新研磨，并根据粉末的实际直径调整研磨组件(2)内的刀头直径。
2.根据权利要求1所述的一种精研式咖啡机，其特征在于：所述检验组件(8)包括体积固定的计量筒(81)、其底部的称重件(82)和翻转件(83)。
3.根据权利要求2所述的一种精研式咖啡机，其特征在于：所述翻转件(83)包括与计量筒(81)底部连接的转杆(831)，所述转杆(831)连接有驱动件(832)，所述转杆(831)套设有螺纹件(833)，所述螺纹件(833)远离计量筒(81)的一侧设有与螺纹件(833)对应的螺纹，其初始时螺纹与螺纹件(833)留有间隙，所述计量筒(81)远离翻转件(83)的一侧设有下端面与计量筒(81)上边沿齐平的刮板(84)。
4.根据权利要求2所述的一种精研式咖啡机，其特征在于：所述称重件(82)包括设于计量筒(81)底部的容腔(822)和与翻转件(83)固定连接的连接台(821)，所述连接台(821)与容腔(822)的顶部之间设有第二压力传感器(823)，所述连接台(821)的上端边缘设有翼板使其保持在容腔(822)中运动。
5.根据权利要求1所述的一种精研式咖啡机，其特征在于：所述中转粉盒(9)为矩形，所述中转粉盒(9)内部设有斜面，所述斜面的底部设有可控的开口，开口在控制器的控制下开启或关闭。
6.根据权利要求1所述的一种精研式咖啡机，其特征在于：所述中转粉盒(9)包括盒体(93)，所述盒体(93)上设有水平的横向稳定滑块(91)和竖直的纵向稳定滑块(92)，所述回返组件(10)为围成矩形的链条，机体的内壁设有与所述横向稳定滑块(91)对应的第一横槽(91a)和第二横槽(91b)，机体的内部还设有与纵向稳定滑块(92)对应的纵槽(92a)。
7.根据权利要求1所述的一种精研式咖啡机，其特征在于：所述下料组件(5)包括下料腔(51)，所述下料腔(51)的中部设有计量转槽(52)，所述计量转槽(52)传动连接有伺服电机(53)，所述控制器控制计量转槽(52)的转动速度，所述控制器根据计量转槽(52)的转动圈数估计咖啡质量并在即将达到目标质量时控制伺服电机(53)以最低速转动，所述控制器根据计量组件(6)测量的实际重量与估计质量对比对每个计量转槽(52)的咖啡豆重量进行修正。
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