本发明涉及饮品生产设备技术领域，具体涉及一种饮品胶囊灌装机构以及饮品胶囊的灌装方法。
背景技术：
基于胶囊的快速饮料制作系统在咖啡和茶等饮料制备技术领域快速发展，其通过将容纳颗粒状饮料制作配料(例如磨碎咖啡)的胶囊插入饮料制作装置的然后快速萃取来完成饮料制备。现有技术中饮品粉体的灌装通常是通过重力落装的方式实现的，即饮品粉体在重力的作用下填充到胶囊壳体内并压结，这种填充方式通常会在胶囊壳体内形成堆积角，而且重力落装的填粉量公差较大，还容易在杯体内侧壁残留咖啡粉体颗粒，影响下一工序分水膜及封口膜的热封效果。因此，如何能够实现高效定量填充，并且在填充时完成压结是现有技术中亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的上述需求提供了一种饮品胶囊灌装机构以及饮品胶囊的灌装方法，通过在进料管中设置具有螺旋叶片的螺杆使饮品粉体的推送和压结可同步实现，提高了生产效率，保证了填充质量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种饮品胶囊灌装机构，所述灌装机构包括胶囊壳体载具和饮品粉体灌装头；
所述胶囊壳体载具包括升降台和胶囊壳体固定治具，所胶囊壳体固定治具固定在所述升降台上，所述胶囊壳体固定治具包裹住所述胶囊壳体的中下部并将其固定，所述升降台连接有升降动力机构；
所述饮品粉体灌装头包括粉体送料管、螺杆；所述粉体送料管呈漏斗状，所述送料管膨大的一端连接进料管道，另一端为垂直向下延伸形成直筒状的出料管，所述出料管的垂直投影落在所述胶囊壳体固定治具上；进料时所述出料管的出料口压住胶囊壳体的顶部；
所述螺杆包括可旋转的转轴和围绕所述转轴设置的螺旋叶片，所述螺杆在粉体送料管中心延伸，所述转轴的旋转与螺旋叶片的旋向协同将饮品粉体推送到胶囊壳体。
在根据本发明的一个实施方案中，所述螺旋叶片为渐进式螺旋叶片，所述螺旋叶片位于进料管膨大处的部分的叶片间距大于邻近出料口部分的叶片间距。
在根据本发明的一个实施方案中，渐进式螺旋叶片的叶片间距自上而下逐渐减小。
在根据本发明的一个实施方案中，所述螺旋叶片在出料口处围绕所述转轴形成环状叶片。
在根据本发明的一个实施方案中，饮品粉体灌装头连接有升降机构。
在根据本发明的一个实施方案中，所述螺杆连接到伺服电机。
本发明还提供了一种基于上述饮品胶囊灌装机构的灌装方法，所述方法包括：
1)输送机构搬运胶囊壳体至灌装工位；
2)位于下方的升降台向上运动，使胶囊壳体载具将胶囊壳体托住并固定，同时饮品粉体灌装头整体向下运动至出料管的出料口压住胶囊壳体的顶部；
3)螺杆在伺服电机的控制下开始旋转，同时一定量的饮品粉体被螺旋叶片推送到胶囊壳体内；
4)在常规填满后，伺服电机控制螺杆继续旋转输送，位于底部的螺旋叶片对饮品粉体进行持续整体压结；
5)饮品粉体灌装头整体向上运动回位，同时胶囊壳体载具随着升降台向下运动回位，输送机构将完成填粉的胶囊壳体搬运至下一个工位。
与现有技术相比，根据本发明的饮品胶囊粉体灌装机构以及灌装方法具有以下优点：
1)常规重力灌装工艺填粉量公差较大，且容易在杯体内侧壁残留咖啡粉体颗粒，影响下一工序分水膜及封口膜的热封效果，使用本发明的灌装机构和方法可以避免此问题发生；
2)同等空间内，使用本发明的灌装机构和方法可以填装更多的咖啡粉，提高咖啡液的萃取稳定性及咖啡粉的利用率；
3)使用伺服电机精确控制螺杆转速及圈数，可以根据不同咖啡口味设置不同填粉量及压结力度，使出品风味多样化；
4)本发明的灌装机构的胶囊壳体载具能够固定住胶囊壳体，防止胶囊壳体晃动，粉外泄，污染产线。
附图说明
图1为根据本发明的饮品胶囊灌装机构的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
图1所示为根据本发明的饮品胶囊灌装机构的剖面结构图，该饮品胶囊灌装机构包括胶囊壳体载具和饮品粉体灌装头。该饮品粉体灌装头包括粉体送料管、螺杆；所述粉体送料管呈漏斗状，所述送料管膨大的一端连接进料管道102，另一端为垂直向下延伸形成直筒状的出料管101，进料时所述出料管的出料口压住胶囊壳体的顶部。螺杆包括可旋转的转轴104和围绕所述转轴设置的螺旋叶片105，转轴104连接到伺服电机103，并在伺服电机103的驱动下转动。螺杆在粉体送料管中心延伸，转轴104的旋转与螺旋叶片105的旋向协同将饮品粉体推送到胶囊壳体。如图1所示的，胶囊壳体载具包括升降台107和胶囊壳体固定治具108，胶囊壳体固定治具108固定在升降台107上，胶囊壳体固定治具设置有下凹的固定腔109，该固定腔109包裹住所述胶囊壳体的中下部并将其固定，由于吹塑成型杯体质地较软，胶囊壳体载具通过包裹下部杯身的结构能够更好的支撑杯体，防止杯体产线变形。升降台107连接有升降动力机构。饮品粉体灌装头也可以连接有升降机构，在灌装时，饮品粉体灌装头和胶囊壳体载具相向运动，提高工作效率。该出料管101的垂直投影落在胶囊壳体固定治具上，因而，出料管101的出料口在灌装时可以压住胶囊壳体的顶部，进一步避免了灌装中胶囊壳体的稳定性，可以防止灌装时胶囊壳体晃动，从而避免灌装中粉外泄导致污染产线。
螺杆可以使用渐变式螺距结构，上端大螺距向下变小，设置为渐变式螺距结构的螺旋叶片在同等转速的条件下，上端能有更大的进料量，更容易实现纵向压结效果。
螺旋叶片在出料口处围绕所述转轴还可以设置为环状叶片，该环状叶片的直径大小接近杯口大小，在常规填满后，螺杆继续旋转输送，粉体会实现持续整体压结，同时对粉体表面起到整平作用；与重力落装相比，重力落装的粉体会产生堆积角，影响封口工序。
本发明还提供了一种基于上述饮品胶囊灌装机构的灌装方法，所述方法包括：
1)输送机构搬运胶囊壳体至灌装工位；
2)位于下方的升降台向上运动，使胶囊壳体载具将胶囊壳体托住并固定，同时饮品粉体灌装头整体向下运动至出料管的出料口压住胶囊壳体的顶部；目的是防止胶囊壳体晃动，粉外泄，污染产线；
3)螺杆在伺服电机的控制下开始旋转，同时一定量的饮品粉体被螺旋叶片推送到胶囊壳体内；
4)在常规填满后，伺服电机控制螺杆继续旋转输送，位于底部的螺旋叶片对饮品粉体进行持续整体压结；由于螺杆底部的叶片是环形的，且直径大小接近杯口大小，在常规填满后，螺杆继续旋转输送，粉体会实现持续整体压结；螺杆旋转使用伺服电机控制，实现圈数、扭力可控，优点是能精确控制填粉量及压结力度；
5)饮品粉体灌装头整体向上运动回位，同时胶囊壳体载具随着升降台向下运动回位，输送机构将完成填粉的胶囊壳体搬运至下一个工位。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。