一種膠囊式泡茶機的製作方法

2023-04-24 08:04:22 5

本發明涉及自動泡茶設備技術領域，尤其是一種膠囊式泡茶機。

背景技術：

茶是健康飲品之一,其深受廣大群眾的喜愛。但是，由於現時沒有飲水機能直接衝泡出茶飲品，而且，茶葉衝泡過程至少需要配備燒水壺、泡茶壺、濾鬥、盛茶壺等，同時，泡茶過程也是步驟較多。所以，一些工作繁忙的人，即使喜愛茶飲品，但由於泡茶所花費較多時間，而導致他們放棄對新鮮衝泡的茶飲品的追求。或者，當接待一些短暫停留的客人時，由於泡茶所花費較多時間，所以接待員只能選用白開水招呼客人。

而茶膠囊是一種將已經加工好的茶葉預包裝，飲用時可快速衝泡的新型泡茶方式，其優點是使用簡便，省力省時，而通過茶膠囊衝泡出的茶仍然具備高品質，因而備受消費者的喜愛。所以一種針對茶膠囊的自動泡茶機也得到廣泛的使用。

中國專利文件cn103960980a膠囊式茶飲機中設置有水箱、增壓水泵、即熱式水道加熱器和出水嘴的機體，即熱式水道加熱器設有煮水通道，煮水通道設有進水口和出水口，進水口通過增壓水泵與水箱連通，所述煮水通道的出水口設有膠囊推頭，膠囊推頭設有水流通道，水流通道與出水口連通，膠囊推頭與驅動機構連接，機體對應膠囊推頭與出水嘴之間設有用於放置茶葉膠囊的膠囊置放位，所述膠囊推頭對應茶葉膠囊的薄壁孔設有刺破頭。

在上述的泡茶機和傳統泡茶機中，往往利用衝泡機構將茶膠囊的上下表面戳破，同時在上下表面的戳破裝置內設置有通水管路，將水由上至下導入茶膠囊內對茶葉進行衝泡。這樣由於上下戳破裝置的位置並未進行合理的布局，使得戳破位置隨意，導致水流導入後的流向不合理，往往導致茶葉浸泡不充分熱水便從茶膠囊內流出，膠囊中的茶葉浸泡的不均勻，造成茶葉不能均勻、充分的浸泡，降低了茶葉的使用率，在單位時間內出水量和浸泡效果無法得到兼顧，不能最大化的滿足消費者的口感需求和使用便捷，同時泡茶機中的抓取機構往往不能自動脫落或者需要全自動智能化控制，成本高不能簡單有效地對膠囊進行更換。

技術實現要素：

鑑於背景技術所存在的技術問題，本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種茶膠囊浸泡效率高、結構簡單且使用方便的膠囊式泡茶機。

為解決上述技術問題，本發明採用了以下技術措施：

一種膠囊式泡茶機，包括衝泡機構、抓取機構和輸水機構；所述衝泡機構包括由上至下配合設置的膠囊壓蓋和膠囊託盤；所述膠囊壓蓋設置有第一刺破部和開設於所述第一刺破部內的注水口，所述第一刺破部用於刺破膠囊入水表面；所述膠囊託盤設置有出水口和若干個圓環刺破單元；所述每個圓環刺破單元包括若干個第二刺破部，所述第二刺破部用於刺破膠囊出水表面；所述抓取機構設置於所述衝泡機構上方；所述抓取機構用於抓取所述膠囊壓蓋以實現對膠囊的更換；所述輸水機構與所述注水口相連接以實現對膠囊的衝泡。

作為進一步改進，所述膠囊壓蓋上開設有第一容納槽；所述第一刺破部設置於所述第一容納槽上，所述第一刺破部設置於以所述第一容納槽中心為圓心半徑為5mm的圓內；所述膠囊託盤上開設有第二容納槽；所述圓環刺破單元設置於所述第二容納槽上且以第一刺破部為中心呈同心圓分布；所述出水口開設於所述第二容納槽中心位置；所述圓環刺破單元內側的第二容納槽內壁以所述出水口為頂點呈圓錐狀分布以實現對液體的導流；所述膠囊放置於所述第一容納槽和所述第二容納槽形成的腔室內。

作為進一步改進，所述圓環刺破單元的數量為兩個；液體通過所述第二刺破部與刺破孔之間的縫隙在水壓足夠時滲出，並通過出水口流出供使用者飲用。

作為進一步改進，定義所述最內側的圓環刺破單元到所述第二容納槽中心的距離佔所述第二容納槽直徑大小的比值範圍為a，其中a的值為3/4～4/5；定義所述相鄰圓環刺破單元之間的距離為d，其中d的範圍為0.5cm～1cm；定義所述相鄰第二刺破部之間的距離為h，其中h的範圍為2mm～3mm。

作為進一步改進，所述第一容納槽的側面上開有一卡槽；所述卡槽內設有卡緊裝置；所述卡緊裝置包括相連接的圓珠、彈簧和緊固螺絲；所述圓珠在彈簧自然狀態下露出圓槽外以實現對膠囊的卡緊；所述第二容納槽內設置有一限位部；所述膠囊上設有與所述限位部相適配的配合部以實現對膠囊的定位。

作為進一步改進，進一步包括外固定框、底座和設置於底座上的內固定框；所述衝泡機構架設於所述底座上，所述內固定框兩側上開有滑動槽；所述抓取機構設置於所述內固定框中；所述抓取機構包括依次相連接的固定杆、連杆部和滑動杆；所述固定杆橫向固定於所述內固定框兩側之間；所述滑動杆橫向設置於所述滑動槽內且與設於所述膠囊壓蓋上的抓取固定部相適配以實現帶動膠囊沿著所述滑動槽的軌跡運動。

作為進一步改進，所述連杆部包括相鉸接的第一連杆部和第二連杆部；所述第二連杆部上設置有一提拉部可供使用者手動控制所述滑動杆將所述膠囊壓蓋提起。

作為進一步改進，所述底座開設有一膠囊掉落通道；當所述抓取機構抓取膠囊運動至所述膠囊掉落通道上方時，通過一撥動裝置將膠囊撥動使其從所述膠囊壓蓋上脫落，落入所述膠囊掉落通道，進行收集。

作為進一步改進，所述底座上還設置有一掃描器；所述膠囊外表面上設有與所述掃描器相正對的標識碼；所述衝泡機構側壁上開有一通槽以供所述掃描器掃描所述標識碼。

作為進一步改進，所述輸水機構包括通過輸水管依次連接的第一控制閥、儲水箱、抽水泵、流量計、第二控制閥和加溫裝置；所述流量計通過控制面板的選擇來控制流量大小；所述加溫裝置設置於所述內固定框一側用於加熱輸往所述注水口的水。

與現有技術相比較，本發明具有以下優點：

1、本發明一種膠囊式泡茶機中整體採用抓取機構、衝泡機構和輸水機構的結構之間的連續配合來實現對茶膠囊的充分浸泡，結構簡單，功能易行。

2、本發明一種膠囊式泡茶機中的膠囊託盤採用圓環刺破單元來對茶膠囊進行刺破，同時第二刺破部內不設有通水管路而是通過第二刺破部與刺破口之間的間隙來實現出水，當膠囊內熱水足夠多水壓足夠大時熱水才能滲出以保證膠囊內茶葉的充分浸泡，同時還能實現過濾的作用，不同於傳統的泡茶機即泡即出還不易出水的方式。

3、本發明一種膠囊式泡茶機中採用第一刺破部和圓環刺破單元來對膠囊上下表面進行刺破，刺破位置合理，注水後的水流流向由上至下呈發散式浸透，能實現對膠囊的充分浸泡，浸泡效率高。

4、本發明一種膠囊式泡茶機中的膠囊壓蓋內採用卡緊裝置來對膠囊實現卡緊，同時結合膠囊託盤的限位部來實現對膠囊的定位能有效保證膠囊表面上的標識碼被掃描機準確讀取，整體結構簡單，使用方便，功能易行。

5、本發明一種膠囊式泡茶機中通過抓取機構、膠囊掉落通道和撥動裝置的配合實現了對茶膠囊的壓緊刺破和對使用過後的茶膠囊的自動丟棄和集中處理實現了泡茶機的自動化。

附圖說明

附圖1是本發明一種膠囊式泡茶機的內部結構示意圖；

附圖2是本發明一種膠囊式泡茶機的內部結構示意圖；

附圖3是本發明一種膠囊式泡茶機的膠囊託盤的結構示意圖；

附圖4是本發明一種膠囊式泡茶機的膠囊壓蓋的結構示意圖；

附圖5是本發明一種膠囊式泡茶機中的結構示意圖；

附圖6是本發明一種膠囊式泡茶機中膠囊的結構示意圖；。

主要元件符號說明

外固定框10、

內固定框20、滑動槽21、輸水槽22、

底座30、膠囊掉落通道31、

衝泡機構40、膠囊壓蓋41、第一容納槽411、第一刺破部4111、抓取固定部412、注水口413、卡緊裝置414、膠囊託盤42、第二容納槽421、圓環刺破部4211、第二刺破部42111、限位部422、出水口423、

掃碼機50、

抓取機構60、固定杆61、連杆部62、第一連杆部621、提拉部6211、第二連杆部622、滑動杆63、

輸水機構70、第一控制閥71、儲水箱72、抽水泵73、流量計74、第二控制閥75、加溫裝置76、

膠囊80、凸出部81、固定部82、平面部811、

具體實施方式

為使本發明實施方式的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施方式中的附圖，對本發明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施方式的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施方式。基於本發明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

請參考圖1至圖4，實施例中，一種膠囊式泡茶機，包括外固定框10、內固定框20、底座30、衝泡機構40、抓取機構60和輸水機構70；所述內固定框20和所述衝泡機構40架設於所述底座30上；所述抓取機構60設置於所述衝泡機構40上方；所述抓取機構60用於抓取所述膠囊壓蓋41以實現對膠囊的更換；所述輸水機構70與所述注水口413相連接以實現對膠囊的衝泡。整體採用抓取機構60、衝泡機構40和輸水機構70的配合來實現對茶膠囊的充分浸泡，結構簡單，功能易行。

請參考圖2至圖3，實施例中，所述衝泡機構40包括由上至下配合設置的膠囊壓蓋41和膠囊託盤42；所述膠囊壓蓋41上開設有容納膠囊上部分的第一容納槽411；所述膠囊託盤42上開設有容納膠囊下部分的第二容納槽421；所述第一容納槽411和所述第二容納槽421將茶膠囊完全限位與該衝泡結構中，整體結構簡單，對膠囊的固定效果好。

請參考圖2，實施例中，所述第一容納槽411的表面上設置有一第一刺破部4111，所述第一刺破部4111呈圓錐狀用於刺破膠囊頂部，所述第一刺破部4111設置於以所述第一容納槽411中心為圓心半徑為5mm的圓內，優選的設置於所述第一容納槽411中心，採用這樣的結構範圍可以保證注水管路能夠由中心向四周發散開滲透，保證茶葉的浸泡效率；所述第一刺破部4111內開設有注水管路，所述注水管路以所述第一刺破部4111的頂點為端點豎直開設於所述第一刺破部4111中。

進一步地，所述膠囊壓蓋41上設有抓取固定部412和注水口413，所述抓取固定部412供設備移動裝置抓取用於將使用過後的膠囊進行更換；所述注水口413內開有注水圓孔與所述注水管路相連通。所述第一容納槽411的側面上開有一圓槽；所述圓槽內設有卡緊裝置414；所述卡緊裝置414包括相連接的圓珠、彈簧和緊固螺絲；所述圓珠在彈簧自然狀態下露出圓槽外以實現對膠囊的卡緊。採用這樣的方式可以有效卡緊膠囊，實現在衝洗過程中的相對固定和抓取過程中的卡緊。

請參考圖2，實施例中，所述第二容納槽421表面上設有若干個以所述第一刺破部4111為中心呈同心圓分布的圓環刺破部4211，所述圓環刺破部4211包括若干個第二刺破部42111，所述第二刺破部42111頂部呈半圓形或者圓錐形用於刺破膠囊底部；所述第二容納槽421上開有出水孔用於使得浸泡後的茶水流出以供使用者飲用。

進一步地，所述圓環刺破部4211的數量為兩個；定義所述最內側的圓環刺破部4211到所述第二容納槽421中心的距離佔所述第二容納槽421直徑大小的比值範圍為a，其中a的值為3/4～4/5，採用這樣的範圍設置可以有效保證滲水處位於膠囊較外側，以利於熱水對茶葉最大限度上的充分浸泡；定義所述相鄰圓環刺破部4211之間的距離為d，其中d的範圍為2cm～3cm；定義所述相鄰第二刺破部42111之間的距離為h，其中h的範圍為0.5mm～1mm，優選的，h的值取0.7mm，採用合理的第二刺破部42111間距不僅可以保證出水均勻過濾充分，同時避免間距太近而導致不方便對膠囊底部進行刺破。

採用第二刺破部42111內不設有通水管路而是通過第二刺破部42111與刺破口之間的間隙來實現出水的結構，可實現當膠囊內熱水足夠多水壓足夠大時熱水才能通過所述第二刺破部與刺破孔之間的縫隙滲出以保證膠囊內茶葉的充分浸泡，同時還能實現過濾的作用，最終通過出水口423流出供使用者飲用。

不同於現有技術中的速溶膠囊機，速溶膠囊機中往往在膠囊頂部設置有若干個刺破部，在底部設置有一個或多個刺破部，且注水通道和出水通道且設置於刺破部中以達到即泡即出的速溶效果，而這一類速溶膠囊機則無法滿足浸泡茶膠囊的作用，與本案一種膠囊式泡茶機利用水壓出水的方式大不相同。

所述出水孔開設於所述第二容納槽421中心位置；所述圓環刺破部4211內側的第二容納槽421內壁以所述出水孔為頂點呈圓錐狀分布，採用這樣的方式便於衝泡過後的茶水的流動，避免茶水滯留於第二容納槽421表面上。

請參考圖2，實施例中，所述第二容納槽421側壁形成一限位部422，所述限位部422在軸向上呈直線狀；另外，所述膠囊80包括由下至上依次同軸設置的凸出部81和固定部82；所述凸出部81大於所述固定部82的半徑以形成一圓環凸出部；所述圓環凸出部沿任意豎直平面切割以形成平面部811，所述限位部422與所述平面部相適配；進一步地，所述圓環凸出部上可設置限位槽或限位塊，相應的，所述第二容納槽421上開設有與之相適配的配合塊或配合部。

所述底座30上設置有一掃碼機50；所述固定部外表面上設有豎直分布的標識碼且所述標識碼面向掃碼機50；所述衝泡機構40側壁上開有一通槽以供所述掃碼機50掃描所述標識碼。所述標識碼包含該茶膠囊的茶種類、產家信息、膠囊id等信息。所述膠囊採用這樣的結構可以實現以固定位置設置於所述第一容納槽411和所述第二容納槽421之中，同時標識碼採用豎直放置的方式能夠最大化的提高掃碼機50掃描面積，避免水平或傾斜設置時由於圓弧表面導致標識碼分布在較大範圍的曲面上而難以讀取。

進一步地，所述膠囊壓蓋41和膠囊託盤42均在所述限位部422的正對位置側面上開有缺口以形成一矩形槽以供掃碼機50掃描，所述掃碼機50與矩形槽設置於同一條直線上，所述掃碼機50設置於所述底座30上。採用第二容納槽421的限位部422和膠囊的平面部來實現對膠囊的固定，能有效保證設於限位部422對立面的膠囊表面上的標識碼被掃描機準確讀取，整體結構簡單，使用方便，功能易行。

所述第一容納槽411的直徑大小與所述膠囊頂部相適配；所述第二容納槽421的直徑大小與所述膠囊底部相適配，膠囊整體呈凸臺狀分布；所述第一容納槽411的直徑小於所述第二容納槽421的直徑，採用這樣的結構用於對膠囊進行進一步定位。所述膠囊託盤42外設有限位凸出部用於架設於所述泡茶機內。

請參考圖1，實施例中，該泡茶機進一步包括設置於底座30上的內固定框20，所述內固定框20由兩塊固定框單元拼接而成，所述衝泡機構40和所述抓取機構60均設置於所述內固定框20內部；所述內固定框20兩側上開有滑動槽21和輸水槽22，所述滑動槽21用於對下述滑動杆63起到導向和限位的作用，所述輸水槽22供與下述加溫裝置76相連接輸水管通過以實現對所述衝洗機構的注水口413的輸水進行膠囊的衝泡。

所述抓取機構60包括依次相連接的固定杆61、連杆部62和滑動杆63；所述固定杆61橫向固定於所述內固定框20兩側之間；所述滑動杆63橫向設置於所述滑動槽21內且與設於所述膠囊壓蓋41上的抓取固定部412相適配以實現帶動膠囊沿著所述滑動槽21的軌跡運動。

進一步地，所述連杆部62包括相鉸接的第一連杆部621和第二連杆部622；所述第二連杆部622呈l型狀，所述第一連杆部621與所述第二連杆部622的垂直點相鉸接使得整體呈y型狀；所述第二連杆部622的一端上設置有一提拉部6211，所述提拉部6211設置於所述外固定框10入水表面以供使用者手動控制所述滑動杆63將所述膠囊壓蓋41提起。

除此之外，所述抓取機構60也可以為自動機械抓手，所述抓取機構60包括驅動件、升降臺、絲杆和機械抓手；所述機械抓手設置於升降臺最底端，所述升降臺與所述絲杆相連接；所述驅動件和絲杆設置於所述外固定框10上；所述外固定框10上開有一供升降臺滑動的槽部；所述驅動件驅動所述絲杆轉動從而帶動所述升降臺在水平方向上移動；所述升降臺可實現所述機械抓手在豎直方向上的移動；採用這樣的方式來對膠囊實現抓取功能，不僅抓取效果好，而且自動化程度高，可直接通過控制電路在控制面板上進行操作。

請參考圖1，實施例中，所述底座30上還開設有一膠囊掉落通道31，所述膠囊掉落通道31位於所述衝泡機構40和所述掃碼機50之間，當所述抓取機構60抓取膠囊運動至所述膠囊掉落通道上方時，通過一撥動裝置將膠囊撥動使其從所述膠囊壓蓋41上脫落；所述膠囊掉落通道31底部設置有一收集箱供丟棄的膠囊集中收集。

具體的，所述撥動裝置為一設置在所述內固定框上的擋塊，由於擋塊的限位作用將膠囊從所述膠囊壓蓋41內頂出，此時所述卡緊裝置414不再對膠囊有壓緊作用，膠囊掉落，結構簡單且頂出效果好。

請參考圖1，實施例中，所述輸水機構70包括通過輸水管依次連接的第一控制閥71、儲水箱72、抽水泵73、流量計74、第二控制閥75和加溫裝置76；所述流量計74通過控制面板的選擇來控制流量大小，可根據用戶需求進行茶水量控制；所述加溫裝置76設置於所述內固定框20一側用於加熱輸往所述注水口413的水，所述加溫裝置76內設置有溫度傳感器，可實現全自動控溫，操作簡單，省事放心；所述第一控制閥71用於進行對水箱的補水控制，所述抽水泵73中設置有可控矽用於控制抽水功率。

進一步地，所述輸水機構70內還設置有缺水自動補水、防溢水、防幹燒等自動保護模塊，可以有效提高裝置的安全性。

本發明中茶膠囊使用過程如下：將茶膠囊放入衝泡機構中的膠囊託盤上，通過膠囊託盤的限位部進行限位固定，通過膠囊託盤上的圓環刺破單元將茶膠囊出水表面戳破，然後通過設於茶膠囊上方的膠囊壓蓋上的第一刺破部將其茶膠囊入水表面戳破；控制水路由上至下由注水管路向茶膠囊內注入熱水；熱水由於膠囊入水表面和出水表面的刺破位置和腔體部的結構由入水表面至出水表面呈發散式流動將膠囊腔室內的茶葉充滿浸泡；浸泡後的茶水由膠囊底部刺破孔流出，經膠囊託盤上的出水通孔流出；在注水前，若掃碼機識別的標識碼為真，則注水；若掃碼機識別的標識碼為假，則不注水；並將信息數據反饋至雲端伺服器中，最後所述抓取機構抓取膠囊移動至所述膠囊掉落通道上方後在撥動裝置作用下脫落，通過所述膠囊掉落通道進行集中收集。

本發明膠囊式泡茶機結合特製茶膠囊還具有網際網路信息交互功能，具體地：每個茶膠囊在出廠時便在表面上印有對應的標識碼id，所述標識碼包含該茶膠囊的茶種類、產家信息、膠囊id、對應的泡茶機編號和定位信息等信息，可以對泡茶機進行實時定位，方便進行設備維護、設備管理；所述膠囊的標識碼在出廠前通過客戶端存入伺服器中以形成一個膠囊條碼資料庫並存儲於雲數據中進行大數據管理。

具體地，當所述膠囊壓蓋41將所述膠囊80入水表面刺破後，所述掃碼機50才會掃描膠囊80的標識碼；並通過雲伺服器控制與雲端通信進行與膠囊條碼資料庫的匹配和比對，並反饋比對結果；若比對成功，則從條碼資料庫中刪除條碼，控制所述輸水機構70向所述衝泡機構40注水，然後反饋真；否則，控制所述輸水機構70不向所述衝泡機構40注水，反饋假；同時雲伺服器將其使用信息傳輸至客戶端，客戶端定製服務，可實現茶種類數據統計，膠囊數據銷售統計及各地區用戶大數據比對。

採用這樣的方式不僅實現了掃碼信息採集和網際網路的信息相互，同時還能對膠囊進行防偽識別和大數據分析，可以提供用戶多功能的服務同時幫助廠家對出針對性的產品生產。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的範圍之內。