售饮料机的自动榨汁取用设备及其方法与流程

本发明涉及售饮料机技术领域，尤其涉及一种售饮料机的自动榨汁取用设备及其方法。

背景技术：

随着饮料生产的突飞猛进的发展，各种瓶装饮料满目琳琅应有尽有，随着各种饮料销售机、现调饮料机也应运而生，在大中城市也星罗棋布随处可见，极大地满足了人们生活需要。然而尽管如此，目前在投放市场使用的售饮料机、现调饮料机均需要人工看管售。这样不仅加大了运行成本，同时也会降低饮料的销售量。特别是在诸如学校的教学楼、学生宿舍、运动场馆等不适于从事经营的场所，或者是大型写字楼、办公区等，如果实行人工看管，扣除看管人员的工资后现调饮料经营的利率就所剩无几，甚至是亏本营运的。基于上述的原因，专利为ZL96214147.X，一种投币式自动售饮料机的发明，提供一种无需人工看管的自动售饮料机，解决了人们渴望已久的运行费用高的问题，又方便了操作人员，可遗憾的事，这台机不能销售现调饮料，因此使用受到了很大的局限。虽然先市面上也有一些销售现调饮料的，但这种设备还存在以下缺陷：

1）出于口感的需要，人们需要将苹果、梨、柑橘、柠檬等水果去皮后再榨汁，目前在榨汁前都需要人工进行去皮这个步骤，这样给榨汁造成了一定的阻碍，因此未能现有的售饮料机未能达到足够的便捷性；

2）现有的榨汁机都是一键完成所有的动作，娱乐性不强，基本上只榨一种水果，只有一种水果的味道，因此使用受到了局限。

3）现有技术都是采用都是采用人工放杯和人工收集剩余果汁的方式，人为不能及时的将剩余的果汁收集，不仅造成果杯内的果汁过多而溢出果杯表面，操作人员不方便拿取；而且造成资源的浪费。

综合上述描述，现有的售饮料机不仅采用人工操作的方式，劳动强度大，成本高，因此工作效率极其低下；而且娱乐性不强。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种设计合理、操作便捷、自动化程度高、人工成本低及娱乐性强的售饮料机的自动榨汁取用设备及其方法。

为实现上述目的，本发明提供一种售饮料机的自动榨汁取用设备，包括箱体、与箱体相枢接的箱体门、安设在箱体内的水果放置区、去皮装置、去核装置、榨汁装置、落杯装置、旋转送杯装置、收剩汁装置和设置在旋转送杯装置的果汁液面感应装置，且该箱体的内顶端设有用于抓取水果的机械手；所述去皮装置、去核装置和榨汁装置三者依次摆放，且榨汁装置通过饮料管与饮料出口相通；所述落杯装置位于旋转送杯装置上方，且收剩汁装置与饮料出口相通；

投币后，机械手抓取水果放置区的水果至去皮装置内进行去皮；去皮完成后通过机械手抓取至去核装置内进行去核；去核完成后通过机械手抓取至榨汁装置内进行榨汁；榨汁完成后，落杯装置进行落杯；果杯落下至旋转送杯装置上，检测到果杯落位后；旋转送杯装置进行旋转至果杯的开口与饮料出口对齐后出饮料；果汁液面感应装置感应到果杯内果汁液面已到位后停止加饮料；通过三通电动球阀的切换，把剩余的果汁流入收集至收剩汁装置。

其中，所述箱体门上设有与旋转送杯装置的位置相对应的取杯口、安装在取杯口处且用于防卡手的安全光栅和安装在箱体门内侧且可实现取杯口自动关闭或打开的取杯自动门装置；未取杯时，取杯自动门装置上的果杯遮挡板覆盖在取杯口处；取杯时，果杯遮挡板离开取杯口处；且该箱体门上还设置有自动取吸管装置。

其中，所述箱体门上还设有透明的钢化玻璃观察窗，所述观察窗位于取杯口上方，且所述观察窗的下方设有摇柄和按钮；所述箱体内还安装有用于控制去皮装置、去核装置、榨汁装置、落杯装置、旋转送杯装置、收剩汁装置、果汁液面感应装置和取杯自动门装置的电控箱，所述摇柄与机械手驱动连接，按钮与电控箱电连接，且电控箱与机械手电连接。

其中，所述去皮装置包括外罩、第一连接板和第一步进电机，所述外罩的侧边设有一直线导轨，所述第一连接板的一端设有与直线导轨相适配滑动的滑轨，所述第一连接板通过滑轨与直线导轨相连接，且所述滑轨与第一步进电机驱动连接；所述第一连接板通过第一步进电机在直线导轨上进行上下移动；所述第一连接板的另一端设有直流马达，所述直流马达上固定有旋转轴，且该旋转轴上方设有多根用于插接水果的水果固定针，所述外罩上设置有可与水果表面相接触且对其进行去皮的去皮刀，通过直流马达带动水果进行旋转，并由去皮刀进行自动去皮。

其中，所述外罩上部设有用于感应去皮刀与水果接触的位置的第一光电传感器，所述去皮刀固定在第一光电传感器上；所述第一光电传感器与电控箱内的控制器的输入端电连接，且所述控制器分别与第一步进电机及直流马达电连接；所述外罩下部设有用于感应第一连接板向下移动是否到位的第二光电传感器，所述第二光电传感器与控制器的输入端电连接，且所述控制器分别与第一步进电机及直流马达电连接；所述第一连接板下移到位后，控制器控制第一步进电机和直流马达停止工作。

其中，所述旋转送杯装置包括转盘、固定在转盘上表面靠近边缘位置的果杯座和第二步进电机，所述转盘的下表面中心位置固定连接有转盘固定轴，且该转盘固定轴依次贯穿向心球轴承和联轴器后与第二步进电机驱动连接，所述第二步进电机带动转盘进行旋转运动；所述果杯座杯口处设有且用于感应果杯是否到杯口的第三光电传感器和果杯座内底部设有且用于感应果杯是否落杯到位的第四光电传感器；所述第三光电传感器和第四光电传感器均与控制器的输入端电连接，所述控制器的输出端与第二步进电机电连接，果杯落入果杯座底部后，第二步进电机驱动转盘旋转，并旋转果杯至果杯的开口与饮料出口对齐。

其中，所述落杯装置包括放置依次层叠的多个果杯的果杯桶、下落按钮和电动缸，所述果杯桶位于果杯座正上方，下落按钮与果杯接触，且下落按钮与电动缸驱动连接；所述控制器的输出端与电动缸电连接，且电动缸与下落按钮电连接；控制器检测到投币后控制电动缸通电工作，电动缸驱动后推下下落按钮，下落按钮带动最下面的一个果杯下落至果杯座的起杯口。

其中，所述果汁液面感应装置上设有用于感应果杯内果汁液面是否到位的接近传感器，所述接近传感器与控制器的输入端电连接，且所述控制器的输出端与三通电动球阀电连接；该旋转送杯装置还包括用于感应第二步进电机是否复位完成的感应片，所述感应片与控制器的输入端电连接，且控制器的输出端与第二步进电机电连接。

其中，所述取杯自动门装置包括壳体、第二连接板和第三步进电机、同步主动轮和同步从动轮，所述同步主动轮和同步从动轮分布安装在壳体内两侧且两者位置相对称，所述同步主动轮与同步从动轮之间环绕有同步带，所述第三步进电机通过同步主动轮与同步从动轮驱动连接；所述同步带的两侧均安设有与同步带的移动方向相平行的导向轴，所述所述第二连接板的下部向下垂直延伸有一连接杆，所述连接杆安设在其中一个导向轴与同步带之间，且与同步带驱动连接；未取杯时，所述同步带带动连接杆向取杯口方向移动，移动至果杯遮挡板覆盖在取杯口处；取杯时，同步带带动连接杆向远离取杯口方向移动，移动至果杯遮挡板离开取杯口处。

为实现上述目的，本发明还提供一种售饮料机的自动榨汁取用设备的榨汁取用方法，包括以下方法：投币后，机械手抓取水果放置区的水果至去皮装置内进行去皮；去皮完成后通过机械手抓取至去核装置内进行去核；去核完成后通过机械手抓取至榨汁装置内进行榨汁；榨汁完成后，落杯装置进行落杯；果杯落下至旋转送杯装置上，检测到果杯落位后；旋转送杯装置进行旋转至果杯的开口与饮料出口对齐后出饮料；果汁液面感应装置感应到果杯内果汁液面已到位后停止加饮料；通过三通电动球阀的切换，把剩余的果汁流入收集至收剩汁装置；最后将果渣收集入果渣箱内。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的售饮料机的自动榨汁取用设备及其方法，将去皮装置、去核装置、榨汁装置、落杯装置、旋转送杯装置、收剩汁装置和果汁液面感应装置整合在一个设备上，可在一个设备上通过机械手抓取水果进行进行自动去皮、自动去核、榨汁，完成榨汁后,该设备还可自动完成落杯、送杯及自动收集剩汁的动作。上述结构的改进，达到了如下效果：

1）该设备可实现自动去皮，省略了人工去皮，提高了榨汁的便捷性；另外，实现了自动销售饮料机上自动落杯、送杯及收集残汁的目的，有效解决在使用过程中需要人工参与的问题；而且在向果杯加饮料的过程中也不会出现饮料溢出的现象；本发明具有设计合理、劳动强度低及工作效率高等特点。

2）机械手可以根据操作人员自己的需要选择不同种类的水果，也可以是多种水果组合，口味多，因此扩大其使用性。

3）所有的动作都在一个设备内完成，而且操作人员可以观赏所有的动作，娱乐性趣味性极强。

附图说明

图1为本发明中箱体门关闭后的结构图；

图2为本发明中箱体门打开后的结构图；

图3为本发明中去皮装置的结构图；

图4为本发明中旋转送杯装置的爆炸图；

图5为本发明中落杯及收剩汁装置的结构图；

图6为本发明中取杯自动门装置的结构图。

主要元件符号说明如下：

10、箱体 11、箱体门

12、水果放置区 13、去皮装置

14、去核装置 15、榨汁装置

16、落杯装置 17、旋转送杯装置

18、收剩汁装置 19、果汁液面感应装置

20、饮料管 21、机械手

22、三通电动球阀 23、安全光栅

24、取杯自动门装置 25、自动取吸管装置

27、摇柄 28、按钮

29、电控箱 30、投币机

31、水果 32、果渣箱

33、果杯 111、取杯口

112、观察窗 113、取吸管口

130、外罩 131、第一连接板

132、第一步进电机 133、直线导轨

134、滑轨 135、直流马达

136、水果固定针 137、去皮刀

138、第一光电传感器 139、第二光电传感器

170、转盘座 171、转盘

172、果杯座 173、第二步进电机

174、转盘固定轴 175、向心球轴承

176、联轴器 177、第三光电传感器

178、第四光电传感器 179、感应片

161、果杯桶 162、电动缸

191、接近传感器 240、壳体

241、第二连接板 242、第三步进电机

243、同步主动轮 244、同步从动轮

245、同步带 246、导向轴

247、果杯遮挡板 248、连接杆

249、导向轴支座。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1-2，本发明提供的售饮料机的自动榨汁取用设备，包括箱体10、与箱体10相枢接的箱体门11、安设在箱体内的水果放置区12、去皮装置13、去核装置14、榨汁装置15、落杯装置16、旋转送杯装置17、收剩汁装置18和设置在旋转送杯装置17的果汁液面感应装置19，且该箱体10的内顶端设有用于抓取水果的机械手21；去皮装置13、去核装置14和榨汁装置15三者依次摆放，且榨汁装置15通过饮料管20与饮料出口相通；落杯装置16位于旋转送杯装置17上方，且收剩汁装置18与饮料出口相通；

在投币机30投币后，机械手21抓取水果放置区12的水果31至去皮装置13内进行去皮；去皮完成后通过机械手21抓取至去核装置14内进行去核；去核完成后通过机械手抓21取至榨汁装置15内进行榨汁；榨汁完成后，落杯装置16进行落杯；果杯33落下至旋转送杯装置17上，检测到果杯33落位后；旋转送杯装置17进行旋转至果杯33的开口与饮料出口对齐后出饮料；果汁液面感应装置19感应到果杯33内果汁液面已到位后停止加饮料；通过三通电动球阀22的切换，把剩余的果汁流入收集至收剩汁装置18。

相较于现有技术，本发明提供的售饮料机的自动榨汁取用设备，将去皮装置13、去核装置14、榨汁装置15、落杯装置16、旋转送杯装置17、收剩汁装置18和果汁液面感应装置19整合在一个设备上，可在一个设备上通过机械手21抓取水果进行进行自动去皮、自动去核、榨汁，完成榨汁后,该设备还可自动完成落杯、送杯及自动收集剩汁的动作。上述结构的改进，达到了如下效果：

1）该设备可实现自动去皮，省略了人工去皮，提高了榨汁的便捷性；另外，实现了自动销售饮料机上自动落杯、送杯及收集残汁的目的，有效解决在使用过程中需要人工参与的问题；而且在向果杯加饮料的过程中也不会出现饮料溢出的现象；本发明具有设计合理、劳动强度低及工作效率高等特点。

2）机械手可以根据操作人员自己的需要选择不同种类的水果，也可以是多种水果组合，口味多，因此扩大其使用性。

3）所有的动作都在一个设备内完成，而且操作人员可以观赏所有的动作，娱乐性趣味性极强。

在本实施例中，箱体门11上设有与旋转送杯装置17的位置相对应的取杯口111、安装在取杯口111处且用于防卡手的安全光栅23和安装在箱体门11内侧且可实现取杯口111自动关闭或打开的取杯自动门装置24；未取杯时，取杯自动门装置24上的果杯遮挡板247覆盖在取杯口处；取杯时，果杯遮挡板247离开取杯口处；且该箱体门11上还设置有自动取吸管装置25。箱体门11上还设有透明的钢化玻璃观察窗112，观察窗112位于取杯口111上方，且观察窗112的下方设有摇柄27和按钮28；箱体10内还安装有用于控制去皮装置13、去核装置14、榨汁装置15、落杯装置16、旋转送杯装置17、收剩汁装置18、果汁液面感应装置19和取杯自动门装置24的电控箱29，摇柄27与机械手21驱动连接，按钮28与电控箱27连接，且电控箱27与机械手21电连接。全程操作人员都可通过观察窗112进行观看，娱乐性极强。

请进一步参阅图3，去皮装置13包括外罩130、第一连接板131和第一步进电机132，外罩130的侧边设有一直线导轨133，第一连接板131的一端设有与直线导轨133相适配滑动的滑轨134，第一连接板131通过滑轨134与直线导轨133相连接，且滑轨134与第一步进电机132驱动连接；第一连接板131通过第一步进电机132在直线导轨134上进行上下移动；第一连接板131的另一端设有直流马达135，直流马达135上固定有旋转轴，且该旋转轴上方设有多根用于插接水果的水果固定针136，外罩130上设置有可与水果表面相接触且对其进行去皮的去皮刀137，通过直流马达135带动水果进行旋转，并由去皮刀137进行自动去皮。直流马达通过联轴器与旋转轴驱动连接。

外罩130上部设有用于感应去皮刀与水果接触的位置的第一光电传感器138，去皮刀137固定在第一光电传感器138上；第一光电传感器138与电控箱27内的控制器的输入端电连接，且控制器分别与第一步进电机及直流马达电连接；外罩下部设有用于感应第一连接板向下移动是否到位的第二光电传感器139，第二光电传感器139与控制器的输入端电连接，且控制器分别与第一步进电机及直流马达电连接；第一连接板下移到位后，控制器控制第一步进电机和直流马达停止工作。该去皮装置由去皮刀对固定在水果固定针上的水果进行去皮，当对应位置去皮完成后，通过直流马达带动水果进行旋转后对同一圈上没有去皮的位置进行去皮；水果一圈去皮完成后，通过第一步进电机驱动连接板在直线导轨上向下移动后再进行去皮。上述结构的改进，通过上下移动和旋转，实现去皮刀对水果果皮的自动去除，而且去皮彻底；避免人工进行去皮，不仅降低劳动强度，而且给售饮料机榨汁带来足够的便捷性。第一连接板下移到位后，控制器控制第一步进电机和直流马达停止工作。本案中通过步进电机、直线导轨及滑轨来实现水果的上下移动；通过直流马达和旋转轴来实现水果的旋转；通过旋转和向下移动来实现去皮刀对水果的去皮。

请进一步参阅图4，旋转送杯装置17包括转盘171、固定在转盘171上表面靠近边缘位置的果杯座172和第二步进电机173，转盘171的下表面中心位置固定连接有转盘固定轴174，且该转盘固定轴174依次贯穿向心球轴承175和联轴器176后与第二步进电机173驱动连接，第二步进电机173带动转盘171进行旋转运动；果杯座172杯口处设有且用于感应果杯是否到杯口的第三光电传感器177和果杯座172内底部设有且用于感应果杯是否落杯到位的第四光电传感器178；第三光电传感器177和第四光电传感器178均与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与第二步进电机173电连接，果杯33落入果杯座172底部后，第二步进电机173驱动转盘旋转，并旋转果杯33至果杯的开口与饮料出口对齐。该旋转送杯装置增设第二步进电机、转盘、光电传感器，榨汁完成后，果杯落入果杯座内，当第三光电传感器感应到后由控制器控制第二步进电机通电工作，通过旋转转盘将果杯的开口对准饮料机的饮料出口对齐，然后加入饮料。上述结构的改进，实现了自动送杯的目的，避免人工操作，降低了劳动强度，而且工作效率高。该旋转送杯装置17还包括用于感应第二步进电机173是否复位完成的感应片179，感应片179与控制器的输入端电连接，且控制器的输出端与第二步进电机173电连接。当果杯加满饮料杯消费者取走后，转盘旋转回转到原来落杯的位置，由第二步进电机旋转进行复位，若是感应片检测到步进电机复位完成后，就由控制器控制停止步进电机工作，若是检测到未复位到位后，就进行旋转直至复位完成。第二步进电机的上表面通过多个第一支柱1702固定在底板1701上；第二步进电机的下表面通过多个第二支柱1703固定在安装位置上。本案中步进电机并不局限于通过支柱固定，还可以是通过其他方式固定，若是对该固定方式的改变，均属于对本案的简单变形或变换，落入本案的保护范围内。底板1701通过转盘座170固定在转盘171的下表面上。

请进一步参阅图5，落杯装置16包括放置依次层叠的多个果杯的果杯桶161、下落按钮和电动缸162，果杯桶161位于果杯座172正上方，下落按钮与果杯接触，且下落按钮与电动缸驱动连接；控制器的输出端与电动缸电连接，且电动缸162与下落按钮电连接；控制器检测到投币后控制电动缸通电工作，电动缸162驱动后推下下落按钮，下落按钮带动最下面的一个果杯33下落至果杯座的起杯口。果汁液面感应装置19上设有用于感应果杯内果汁液面是否到位的接近传感器191，接近传感器与控制器的输入端电连接，且控制器的输出端与三通电动球阀电连接。增设落杯装置、旋转送杯装置和收剩汁装置，当榨汁完成后落杯装置就会自动落杯到旋转送杯装置上，旋转送杯装置将果杯旋转至果杯的开口与饮料机的饮料出口对齐，即可进行加饮料；在加饮料的过程中由接近传感器检测果杯的液面，当检测到饮料到达一定位置后，由三通电动球阀进行阀门切换，停止加饮料，并将饮料口剩余的残汁流入收集至收剩汁装置；上述结构的改进，实现了自动销售饮料机上自动落杯、送杯及收集残汁的目的，有效解决在使用过程中需要人工参与的问题；而且在向果杯加饮料的过程中也不会出现饮料溢出的现象。

请进一步参阅图6，取杯自动门装置24包括壳体240、第二连接板241和第三步进电机242、同步主动轮243和同步从动轮244，同步主动轮243和同步从动轮244分布安装在壳体240内两侧且两者位置相对称，同步主动轮243与同步从动轮244之间环绕有同步带245，第三步进电机242通过同步主动轮243与同步从动轮244驱动连接；同步带245的两侧均安设有与同步带245的移动方向相平行的导向轴246，导向轴246通过导向轴支座固定在壳体内底板上。第二连接板241的下部向下垂直延伸有一连接杆248，连接杆248安设在其中一个导向轴246与同步带245之间，且与同步带245驱动连接；未取杯时，同步带245带动连接杆向取杯口方向移动，移动至果杯遮挡板覆盖在取杯口处；取杯时，同步带245带动连接杆向远离取杯口方向移动，移动至果杯遮挡板离开取杯口处。设置第三步进电机和主动同步轮，第三步进电机带动同步带在两个同步轮之间传动，由于带有果杯遮挡板的连接板是与同步带驱动连接的，因此同步带移动会带动果杯遮挡板移动，当同步带带动连接杆向取杯口方向移动，移动至果杯遮挡板覆盖在取杯口处，消费者无法进行取杯；当同步带带动连接杆向远离取杯口方向移动，移动至果杯遮挡板离开取杯口处时，消费者通过取杯口进行取杯；本结构的改进，该装置可通过同步带的传动来实现果杯遮挡板对取杯口的自动打开或关闭；继而避免在未使用时过程中杂物通过该取杯口对饮料的污染。

为实现上述目的，本发明还提供一种售饮料机的自动榨汁取用设备的榨汁取用方法，包括以下方法：投币后，机械手抓取水果放置区的水果至去皮装置内进行去皮；去皮完成后通过机械手抓取至去核装置内进行去核；去核完成后通过机械手抓取至榨汁装置内进行榨汁；榨汁完成后，落杯装置进行落杯；果杯落下至旋转送杯装置上，检测到果杯落位后；旋转送杯装置进行旋转至果杯的开口与饮料出口对齐后出饮料；果汁液面感应装置感应到果杯内果汁液面已到位后停止加饮料；通过三通电动球阀的切换，把剩余的果汁流入收集至收剩汁装置；最后将果渣收集入果渣箱32内。本发明该方法可实现自动去皮、去核和榨汁，省略了人工，提高了榨汁的便捷性；另外，实现了自动销售饮料机上自动落杯、送杯及收集残汁的目的，有效解决在使用过程中需要人工参与的问题；而且在向果杯加饮料的过程中也不会出现饮料溢出的现象。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。