皮带驱动咖啡拉花机的制作方法

本发明涉及一种饮料制备装置，特别涉及在咖啡杯上进行拉花的装置。

背景技术：

拉花是在咖啡、奶茶、蛋糕、甜点等食品的液面或表面上绘制图案的工艺。但是目前，拉花大都由技师手工制作，耗时，人工成本高，由相对来说拉花技艺要求比普通的咖啡、奶茶制作、糕点制作要高，技师需要一定时间的培训，培训时间成本和培训本身的成本较高；并且通常拉花技师是一个门店配备一位，如果碰巧拉花技师请假，那门店就没人拉花，影响顾客食用体验。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，提供一种皮带驱动咖啡拉花机，这种拉花机可以将预先设置好的图案通过机器喷印到咖啡、奶茶或者糕点上，摆脱拉花工艺对人员技术的依赖，改善拉花效果，提高工艺标准化水平，降低食品加工成本。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

皮带驱动咖啡拉花机包括机架、拉花控制装置，在机架上设有升降平台，升降平台与升降电机通过升降皮带连接，升降平台上方固定有拉花喷头支架，拉花喷头支架分别与横向、纵向驱动电机通过皮带连接，横向、纵向丝杆通过底部安装有滑块的横向、纵向支架安装于机架的纵向、横向滑轨上，横向导杆贯穿拉花喷头支架固定于横向支架上；打印头安装在拉花喷头支架上；

拉花控制装置包括服务器、图案编辑模块、通信模块、客户端，其中：

通信模块用于客户端、服务器、拉花机之间的通讯；

服务器设有数据存储器；

客户端包括安装于用户终端上的用户客户端及安装于门店商家终端上的门店客户端；用户客户端用于拍摄照片、编辑、上传图片，门店客户端用于拍摄、编辑图片、上传图片、编辑咖啡杯尺寸信息。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，在所述打印头为奶泡喷头，奶泡喷头与奶泡发生装置连接。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，所述打印头为食用颜料打印头。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，拉花喷头支架上还固定有奶泡喷头，奶泡喷头与奶泡发生装置连接。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，奶泡发生装置包括奶泡容器，在奶泡容器上连接有蒸汽输送管及奶泡输出管，蒸汽输送管插入奶泡容器底端，奶泡输出管通过输出泵连接到奶泡喷头。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，奶泡发生装置包括奶泡容器，一搅拌叶片插入奶泡容器底端，搅拌叶片与电机连接，奶泡容器上连接有奶泡输出管，奶泡输出管通过输出泵连接到奶泡喷头。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，在拉花喷头支架上还固定有用于杯子口径测量的视觉识别传感器。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，在拉花喷头支架上还固定有液面高度传感器。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，在横向支架上还固定有杯沿高度传感器。

上述的皮带驱动咖啡拉花机，拉花控制装置还包括支付模块。

杯子口径测量的视觉识别传感器能获取咖啡杯中液面信息，从而根据这些信息可以将打印头定位，将图案准确地打印在咖啡液上。

液面高度传感器安装在拉花喷头支架的下端接近液面，可以采用变介质型电容式水分检测传感器或者光电式液位传感器。变介质式水分检测传感器原理就是利用电容式传感器两极板之间的介质变化进而转化成电容量的变化。当升降平台上升时，咖啡杯中的奶泡接近电容传感器时进而引起电容的变化，进一步可以计算出液面的高度，给打印头提供可靠的打印安全距离。光电式液位传感器通过发射和接收液面反射的光线进行液位高度的计算，同样也给打印头提供可靠的打印安全距离。

杯沿高度传感器包括安装在横向支架上的发射器和接收器，当杯子升到一定高度时，杯沿最高处挡住了光路，接收器接收不到发射器发出的光线，引起光电传感器的变化，进而可以计算出杯沿的高度。

拉花的打印有三种方式，一种是直接通过食用颜料打印头在咖啡液上打印；一种是通过奶泡打印头在咖啡液上打印图案；另一种是先将奶泡打印到咖啡液上形成打印基层，再由食用颜料打印头在咖啡液上打印图案。

奶泡发生装置将打好的奶泡通过输出泵将奶泡输出到奶泡打印头。

图案编辑模块用于编辑拉花图案，包括对图片的尺寸进行缩放、旋转，包括对图片的色彩进行编辑，包括对图片增加外框、添加文字、拼图、增加特效；比如对画布剪裁、倾斜处理，对图像进行色彩、饱和度、清晰度、曲线、曝光度、对比度、亮度、补偿、锐化）等处理，使用滤镜比如模拟、黑白等处理，包括多张图片合成、变形处理，甚至可以在图片上使用画笔、文字、添加边框等。

客户端安装于包括电脑、平板、手机的终端上。可以是专用程序，也可以是网页浏览器。

本发明使用的皮带为同步带，这样使得打印头步进距离的精度更高、更为可控。同步带通常也是使用在高精度的控制场合。

本发明提高了拉花的自动化程度，使用户可以自行挑选拉花图案，在咖啡制作过程中省却了拉花操作员这一专业人员，降低了咖啡制作的成本，增加了咖啡饮用的趣味性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明机械传动结构示意图。

图3为本发明拉花喷头支架结构示意图。

图4为本发明杯沿高度检测结构示意图。

图5为本发明蒸汽奶泡发生器结构示意图。

图6为本发明搅拌式奶泡发生器结构示意图。

图7为本发明奶泡喷头结构示意图。

图8为本发明拉花控制装置硬件结构示意图。

图9本发明杯子口径检测流程示意图。

图10为本发明拉花控制装置网络连接示意图。

图11为本发明拉花操作流程示意图。

图12为本发明电机控制流程示意图。

图中标记为：1机架，21升降导杆，22升降电机，23升降丝杆，24升降平台与升降皮带之间的连接板，3升降平台用于放置咖啡杯的凹坑，5拉花喷头支架，51液面高度传感器，52用于杯子口径测量的视觉识别传感器，531杯沿高度传感器的发射器，532杯沿高度传感器的接收器，54奶泡喷头，55打印头，6升降平台，61横向滑轨，62与横向滑轨配合的滑块，63纵向支架，64纵向皮带，65纵向皮带的驱动电机，67纵向皮带与拉花喷头支架的连接板，68两个纵向支架之间的连接杆，71纵向滑轨，72与纵向滑轨配合的滑块，73横向支架，74横向皮带，75横向皮带的驱动电机，76横向导杆，77横向皮带与拉花喷头支架的连接板，8输出泵，9奶泡容器，91蒸汽输入管，92奶泡输出管，93叶片，94搅拌电机，95奶泡喷孔，96奶泡喷头接口。

具体实施方式

实施例一

参照附图，丝杆驱动咖啡拉花机包括机架1、拉花控制装置，在机架上设有升降平台6，升降平台与升降皮带23通过连接板24连接，升降平台上方固定有拉花喷头支架5，拉花喷头支架分别与横向皮带74、纵向皮带64通过连接板67、77连接，横向、纵向皮带通过底部安装有滑块62、72的横向支架73、纵向支架63安装于机架的纵向滑轨71、横向滑轨61上，横向皮带、纵向皮带分别与驱动电机65、75的输出轴连接，横向导杆76贯穿拉花喷头支架且安装在横向支架73之间，在横向支架上还固定有杯沿高度传感器，杯沿高度传感器包括发射器531、接收器532；食用颜料打印头55安装在拉花喷头支架上，在拉花喷头支架上还固定有用于杯子口径测量的视觉识别传感器51、变介质型电容式水分检测传感器用作的液面高度传感器52，；

拉花控制装置包括服务器、图案编辑模块、通信模块、支付模块、客户端，其中：

通信模块用于客户端、服务器、拉花机之间的通讯；

服务器设有数据存储器；

客户端包括安装于用户终端上的用户客户端及安装于门店商家终端上的门店客户端；用户客户端用于拍摄照片、编辑、上传图片，门店客户端用于拍摄、编辑图片、上传图片、编辑咖啡杯尺寸信息。

使用时，用户登录微信，进入某门店的拉花制作网页进行拍照并进行拉花图片的编辑，通过微信完成拉花环节的在线支付，用户将编辑后的图片通过wifi网络上传到服务器，服务器接受用户的图片后将图片进行格式转换以便拉花机打印，将转换格式后的图片通过网络通信模块将它发送给拉花机，拉花机操作员在门店客户端收到客户制作咖啡及拉花图案的要求，根据用户的需求，选择合适大小的咖啡杯在其中倒入制作好的咖啡，将咖啡杯4放在升降平台的凹坑3上。

拉花机启动打印时， 升降电机带动升降皮带转动，使得升降平台上升，当咖啡杯的杯口上沿阻挡高度传感器发射器和接收器的光路即获咖啡杯的杯沿高度；同时液面高度传感 获取咖啡杯内的咖啡液面的高度；视觉识别传感器将先摄录咖啡杯口的照片，并将该照片与内存中的基准图像进行比较，区分出咖啡溶液和杯子的口壁，计算咖啡溶液面积及杯子口径大小，这些数据与输出的拉花图像大小相关。

根据咖啡杯的和打印头的相对位置，横向、纵向皮带的驱动电机带动拉花喷头支架移动，食用颜料打印头将食用颜料在咖啡液上，完成拉花图案的打印。由于横向导杆穿过拉花喷头支架、且横向皮带与拉花喷头通过连接板连接，使得拉花喷头支架不会发生倾覆，确保打印头在平面上移动，横向皮带和纵向皮带就可以驱动打印头在平台上移动定位。

打印完成后，升降平台通过丝杆转动下降，操作人员取出咖啡杯，完成一次完整的操作。

实施例二

与实施例一不同的是，本实施例使用奶泡喷头作为打印头，直接在咖啡液的表面上用奶泡打印拉花图案。

奶泡发生装置包括奶泡容器，在奶泡容器上连接有蒸汽输送管91及奶泡输出管92，蒸汽输送管插入奶泡容器9底端，奶泡输出管通过输出泵8连接到奶泡喷头54。

实施例三

与实施例一不同的是，本实施例采用奶泡喷头和食用颜料打印头进行拉花，先通过奶泡喷头在咖啡液表面铺上奶泡，然后将食用颜料打印在奶泡上实现拉花图案的打印。

本例中奶泡发生装置为电机搅拌鲜奶的结构，即搅拌叶片93插入奶泡容器底端，搅拌叶片与电机94连接，通过电机带动搅拌叶片使得鲜奶形成奶泡。