一种自动泡茶设备及自动泡茶方法与流程

本发明涉及自动泡饮技术领域，具体涉及一种自动泡茶设备及自动泡茶方法，能够实现泡茶及清理茶渣的全自动化操作。

背景技术：

茶叶历史悠久，中国既是茶的故乡，也是茶文化的发源地。泡茶是中国人的发明，亦是中国茶文化发展的拐点，让茶饮真正得以普及，并促进了茶具、茶道、茶艺、茶文化的发展。泡茶极为讲究，需要考量的因素较多，如：茶叶的种类和用量、水质和水温、泡茶时间、环境和心情等，因此，随着生活节奏的快捷化发展和科技的突飞猛进，泡茶设备应运而生。

目前，清渣工作繁琐，人工依赖程度高以及智能化程度较低是制约自动泡茶设备发展的重要因素，所以自动泡茶设备还未得以普及适用。市场上较为常见的一种泡茶设备包括成套的电磁炉、烧水壶以及茶杯，或者装有电热丝的烧水壶和茶杯，这类泡茶设备仍然需要人工手动倒水泡茶，费时费力，智能化程度很低。现有泡茶设备中较为高端的一种是参考咖啡机而设计，智能化程度略高，需要在泡茶设备本体内设置冲茶杯，人工添加茶叶后自动加水泡茶，通过冲茶杯内的过滤网将茶汤和茶叶分离，并将茶汤通过泡茶设备本体内相应的管道排出至外部的饮器内，泡茶结束后，需要人工清除冲茶杯内的茶渣。这种较为高端的泡茶设备缺点是：1、无自动添加茶叶至冲茶杯中的送料机构，需要依赖人工处理茶叶以及控制茶叶量；2、需要依赖人工清渣，若清理的不及时，茶渣易发臭，并且会在冲茶杯上留下茶垢，增加了清洗工作的难度；3、需要人工取放接饮容器，不具有自动取放接饮容器的功能。

因此，迫切需要研发一种智能化程度高的自动泡茶设备及自动泡茶方法，能够实现自动清渣，相较于现有技术，具有明显的市场竞争力。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足之处，提供了一种自动泡茶设备和自动泡茶方法，本发明的自动泡茶设备是结合中国传统的品茶工艺以及现代自动化控制技术设计而成，使得人们能够方便而快捷地品尝到地道的中国茶饮，具有结构紧凑、占用空间小及泡饮效果佳的优点，采用本发明的自动泡茶方法进行泡茶，具有操作灵活方便、泡茶效率高的优点。

本发明通过以下技术方案实现发明创造的目的：一种自动泡茶设备，包括茶叶输送机构、泡茶机构以及容器传送机构，所述的泡茶机构具有自动清渣的功能；所述的茶叶输送机构用于将茶叶输送至所述的泡茶机构中，包括输送筒、储茶器和称重传感器，所述的输送筒与储茶器相衔接，且所述的输送筒内置有螺旋式推进组件，所述的储茶器与称重传感器相连接；所述的泡茶机构包括滤器和通渣器，所述的通渣器活动安装于滤器内；所述的容器传送机构包括可移动的托盘，所述托盘将容器传递至所述滤器的下方以接茶汤或接茶渣。

进一步的，所述的自动泡茶设备还包括供水机构，所述的供水机构包括抽水泵和进水管，所述抽水泵的抽水嘴连接外界的储水设备，所述抽水泵的出水嘴连接所述进水管的进水口，所述进水管的出水口伸入所述的滤器内。

本发明还提供了一种自动泡茶方法，采用上述的自动泡茶设备进行泡茶，具体包括如下步骤：

s1、依据茶叶品种选择对应的泡茶清渣程序，包括茶叶和水的用量、水温、泡茶时间、泡茶杯数、清渣时间以及清渣冲洗次数，并及时添加茶叶以确保自动泡茶设备中有足够量的茶叶；

s2、自动泡茶设备接收泡茶指令，通过螺旋式推进组件输送茶叶，对茶叶称量计重后，将茶叶送入自动泡茶设备的泡茶机构中；

s3、将接饮容器传送至所述泡茶机构的下方，向泡茶机构中添水泡茶；

s4、达到预设的泡茶时间后，先取走盛有茶品的接饮容器，然后传送下一个接饮容器至所述泡茶机构的下方，继续添水泡茶，重复此步操作直至达到预设的泡茶杯数；

s5、传送接渣容器至所述泡茶机构的下方，所述泡茶机构自动排出茶渣至接渣容器内，加水冲洗残留于泡茶机构上的茶渣。

进一步的，所述的接饮容器和接渣容器均为一次性杯体，并且通过同一个容器传送机构输送。

进一步的，所述的容器传送机构包括一次性杯体分离器。

进一步的，在所述步骤s2中，所述的螺旋式推进组件还包含茶叶预处理功能，用于将茶叶或块状茶叶进行细碎处理。

进一步的，在所述步骤s2中，当出现茶叶堵塞现象时，所述的螺旋式推进组件受控作反方向后退运动或作正方向推进、反方向后退的交替运动，以疏通堵塞部分，保证茶叶的顺畅输送。

进一步的，在所述步骤s3中，在将接饮容器传送至所述泡茶机构的下方后，先下移所述的泡茶机构，使得泡茶机构的茶汤出口位于所述的接饮容器内，再进行添水泡茶。

进一步的，在所述步骤s4中，达到预设的泡茶时间后，先上移所述的泡茶机构，使泡茶机构与所述的接饮容器完全分离，再取走盛有茶品的接饮容器。

本发明的有益效果：

1、本发明提供了一种先进的自动泡茶方法，包括依次进行的设定程序、茶叶送料、称量计重、自动下杯、泡茶、自动取杯以及自动清渣等工序，整个泡茶过程能够实现全自动化操作，并且具有自动报错和纠错的功能，智能化程度极高；

2、本发明提供了一种自动泡茶设备，结构设计巧妙而合理，能够实现茶叶预处理、称量计重、泡茶以及清渣等工序的自动化操作，弥补了现有泡茶设备无法自动清渣、需要依赖人工处理茶叶和控制茶叶用量等技术难题，具有明显的市场竞争优势，满足高端场所的需求，有利于泡茶设备的推广适用；

3、本发明的自动泡茶设备具有结构紧凑合理、占用空间小、组装灵活以及外型美观大方的优点，并且冲泡出的茶品口感佳；

4、本发明的自动泡茶设备能够针对不同种类的茶叶，设定相应的用茶量、冲泡温度、冲泡杯数以及清渣程序等，并且泡茶水源为一次性加热使用，避免反复加热影响水质；

5、本发明的自动泡茶设备特设有容器传送机构，该容器在泡茶时能够接饮，在清渣时能够接渣，操作灵活方便，干净卫生。

附图说明

图1为实施例公开的自动泡茶机立体效果图。

图2为实施例中未盖设箱壳的自动泡茶机立体效果图。

图3为实施例中未盖设箱壳的自动泡茶机俯视图。

图4为实施例中未盖设箱壳的自动泡茶机正视图。

图5为实施例中未盖设箱壳的自动泡茶机左侧视图

图6为实施例中未盖设箱壳的自动泡茶机后视图。

图7为实施例中茶叶存储料斗和茶叶输送装置的剖视图。

图8为实施例中茶叶送料机构的储茶器结构示意图。

图9为实施例中自动泡茶机的泡茶清渣机构结构示意图。

图10为实施例中自动泡茶机的杯体自动分离器爆炸图。

图11为未取杯时一体化的分离座和落杯筒结构示意图。

图12为取杯时一体化的分离座和落杯筒结构示意图。

其中，附图标记如下所述：

1：箱体，11：排风扇；2：茶叶送料机构，21：茶叶存储料斗，211：搅拌耙，212：第一电机，22：茶叶输送装置，221：螺旋推进组件，23：第二电机，24：称重传感器，25：储茶器，251：盖板，252：第三电机；3：泡茶清渣机构，31：滤器，311：支架，312：导向筒，32：通渣器，321：滤盘，322：限位块，323：长柄，33：第四电机，34：第一主动齿轮，35：第一从动齿轮，36：螺杆，37：弹簧；4：容器传送机构，41：杯体自动分离器，411：盛杯筒，412：落杯筒，413：盖体，414：分离座，415：拨叉，第一卡件：4151，第二卡件：4152，支叉：4153，416：第六电机，417：第四齿轮，418：齿条，419：弧形板，42：接杯托盘；5：供水机构，51：抽水泵，52：输水管，53：加热系统，54：进水管；6：支撑座，61：活动挡板，62：第五电机，63：第二主动齿轮，64：齿状长槽，65：轨道；7：底座，71：接水槽，72：第七电机；8：杯体。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将结合附图和具体的实施例对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

本文为了方便阅读，因此根据附图指出“上”、“下”、“左”、“右”，其目的是指出各元件之间的参考相对位置，而非用以限制本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

实施例一

本实施例提供了一种自动泡茶机，其内置总控制系统，如图1至图12所示，包括箱体1、茶叶送料机构2、泡茶清渣机构3、容器传送机构4、供水机构5、支撑座6以及底座7。其中，箱体将茶叶送料机构2、泡茶清渣机构3、容器传送机构4、供水机构5和支撑座6包覆于内，所述的容器传送机构4包括自动杯体分离器41和可移动的接杯托盘42；所述的茶叶送料机构2、泡茶清渣机构3、自动杯体分离器41以及供水机构5分别与支撑座6固定连接，且茶叶送料机构2、自动杯体分离器41和供水机构5位于支撑座6的上方，所述的泡茶清渣机构3位于支撑座6的下方；所述可移动的接杯托盘42安装于底座7上。

继续参阅图1至图11所示，本实施例的茶叶送料机构2包括茶叶存储料斗21、茶叶输送装置22以及茶叶计重装置。茶叶存储料斗21的大口端为入料口，小口端为出料口；茶叶存储料斗21内置搅拌耙211，搅拌耙211的安装于出料口位置处，搅拌耙211的转动轴与第一电机212驱动连接，在第一电机212的作用下，搅拌耙211能够顺时针或逆时针转动，避免茶叶存储料斗21内的茶叶堵塞。茶叶输送装置22上设有进料口和出料口，所述进料口与茶叶存储料斗相衔接，所述茶叶存储料斗的出料口与茶叶计重装置相衔接；茶叶输送装置22内置有螺旋推进组件221，第二电机23与螺旋推进组件221驱动连接，以带动螺旋推进组件221作旋转前移运动或旋转后退运动；螺旋推进组件221不但具有输送茶叶的作用，还具有将长秆茶叶或块状茶叶进行细碎处理的功能，确保茶叶的顺畅输送。

茶叶计重装置能够实现定量泡茶，保证茶品口感的同时，避免了茶叶的浪费，其包括称重传感器24和储茶器25，称重传感器24与储茶器25通过螺丝连接，并且储茶器25设置于称重传感器24的上方。储茶器25为不规则筒状设计，一端为进料口，其与所述茶叶输送装置22的出料口相衔接，另一端为出料口，出料口为斜口设计以便于倾倒，进料口和出料口的截面均为椭圆形。储茶器25的出料口处设有盖板251，其上穿设有转轴，转轴为偏置设计，即：转轴位于出料口椭圆截面的偏上位置处，而非位于中央，这样的设计能够实现盖板251开口的最大化，并且确保茶叶仅从一个通道出来；所述转轴连接有第三电机252，在第三电机的作用下，盖板251能够360度旋转，从而实现盖板251的开启与关闭。

泡茶清渣机构3包括传动部件、滤器31和通渣器32，所述通渣器32活动安装在滤器31内。传动部件与滤器31驱动连接，以驱动滤器31上下移动；所述传动部件包括第四电机33、第一主动齿轮34、第一从动齿轮35以及螺杆36，所述第一主动齿轮34与第一从动齿轮35相啮合，所述第四电机33与第一主动齿轮34连接，所述螺杆36与第一从动齿轮35连接，所述滤器31通过螺母安装于所述的螺杆36上。

滤器31为锥形筒状结构，并且顶部和底部均为开口设计，开口处的截面均为圆形。滤器31顶部为大口端，茶叶和水均是从大口端添加，并且滤器31的顶设有支架311，支架311将滤器31顶部开口的圆形截面均分为三等份，而支架311上固定有导向筒312，导向筒312位于滤器31顶部开口的圆形截面的圆心处。

通渣器32包括穿设于导向筒312上的长柄323，并且长柄323上设有限位块322，限位块322可拆卸式地安装于长柄323上，位于限位块322与支架311之间的长柄323上套设有弹簧37。长柄323的一端设有与滤器1底部开口相适配的滤盘321，滤盘321为倒扣着的漏斗形状，并且滤盘321上均布有微孔结构。泡茶时，所述滤盘321的边缘与所述滤器31底部开口相抵接，以将滤器31的底部开口闭合，并且一体插入杯体8中形成泡茶腔体；清渣时，滤器31相对于通渣器32作上移运动，所述滤盘321与滤器31的底部开口分离，以实现排出茶渣。

支撑座6设置于滤器31和通渣器32的上方，支撑座6上对应位置处设有供螺杆36穿设的通孔，设置于螺杆36端部的第一从动齿轮35具有限位作用，并且第四电机33和第一主动齿轮34设置于支撑座6上。茶叶送料机构2固定于支撑座6上，其中，所述茶叶输送装置22通过支座安装于支撑座6上，而称重传感器24通过螺丝固定于支撑座6上。支撑座6上开设有扇形茶叶入口，扇形茶叶入口位于所述储茶器25出料口的下方，扇形茶叶入口的顶点处设有供所述长柄323穿设的通孔，并且扇形茶叶入口处设有相适配的活动挡板61，活动挡板61能够将扇形茶叶入口和供长柄323穿设的通孔密闭，也可从扇形茶叶入口处移开以方便投加茶叶和水。当活动挡板61从扇形茶叶入口处移开时，所述通渣器32的长柄323能够从扇形茶叶入口顶点位置处的通孔穿出，则滤器31移动时，通渣器32随之移动；当活动挡板61将扇形茶叶入口密闭时，活动挡板61与长柄323的端部相抵，当滤器31移动时，通渣器32无法随之移动，从而使得滤盘321与滤器31的底部开口分离，实现清渣。需要说明的时，控制活动挡板61移动的驱动组件包括设置于支撑座6上的第五电机62、安装于第五电机62上的第二主动齿轮63、与第二主动齿轮63啮合的齿状长槽64以及供齿状长槽64滑动的轨道65，所述的活动挡板61与齿状长槽64通过螺丝固定连接。

支撑座6上还设置有供水机构5，所述的供水机构5包括依次连接的抽水泵51、输水管52、加热系统53以及进水管54，所述的加热系统53内置有石英加热管，输水管52可设计为螺旋形状。所述的支撑座6上设有供进水管54穿设的通孔，并且进水管54能够伸入位于支撑座6下方的滤器31内，便于向滤器31内添加水泡茶或用于冲洗茶渣。抽水泵51的抽水嘴与外界的储水器相连，而抽水泵51的排水嘴与输水管52的一端连通，输水管52的另一端连接加热系统53的进水口，加热系统53的出水口与所述的s6。

支撑座6上还设置有杯体自动分离器41，由上至下，本实施例的自动杯体8分离器包括依次连接的盛杯筒411、分离机构和落杯筒412，盛杯筒411和落杯筒412均为圆柱状设计。盛杯筒411的底部为开口设计，并且盛杯筒411与分离机构通过卡接的方式固定连接。盛杯筒411的顶部可设有翻盖，设计翻盖的目的是：防止灰尘等污染物进入盛杯筒411内，保证一次性杯体8的清洁卫生。

杯体自动分离器41的分离机构包括盖体413、分离座414、拨叉415以及动力部件，分离座414固定于所述的支撑座6上，而拨叉415和动力部件设置于分离座414上，并且拨叉415和动力部件之间为驱动连接。盖体413扣设于分离座414上，并且盖体413上设有与所述盛杯筒411底部开口相适配的卡环，卡环与盖体413为一体成型结构。本实施例的分离座414与落杯筒41为一体成型结构，而落杯筒412的两端均为开口设计，并且落杯筒412的顶端开口位于分离座414上。需要说明的是，卡环的截面直径大小与落杯筒412的截面直径相同，并且当盖体413扣设于分离座414上时，卡环恰好位于落杯筒412顶端开口的正上方，使得盛杯筒411内的杯体8能够顺利地进入分离机构中。此外，在落杯筒412顶端开口的两侧对称设置有弧形板419，弧形板419具有限制拨叉415移动的限位作用。动力部件包括依次连接的第六电机416、第四齿轮417和齿条418，第四齿轮417安装于第五电机62的电机轴上，并且第四齿轮417和齿条418之间啮合传动；所述齿条418与拨叉415通过螺丝固定连接，因此，启动第六电机416能够带动第四齿轮417旋转，由于第四齿轮417和齿条418之间的啮合作用，齿条418能够前移或后退，进而带动拨叉415前移或后退。

拨叉415为u形设计，即：拨叉415包括两个支叉4153以及连接两个支叉4153的叉身，两个支叉4153并行间隔设置，齿条固定于叉身的中央处。各支叉4153上分别设有第一卡件4151和第二卡件4152，且两第一卡件4151相对设置，两第二卡件4152相对设置，且第二卡件4152的位置高于第一卡件4151；使用时，两第一卡件4151之间的间距和两第二卡件4152之间的间距均小于被分杯体上沿的直径，所述第一卡件4151和第二卡件4152之间的高度差不大于相邻被分杯体上沿之间的高度差。此外，第一卡件4151的一面为平面设计，与之相邻的另一面为切口设计；所述第二卡件4152的下沿设有坡面，所述坡面前端的厚度小于坡面后端的厚度，所述坡面后端的厚度大于相邻被分杯体上沿之间的高度差，这样设计的目的是：当环境水汽含量较高时，相邻的杯体较难分离，而第二卡件4152的下沿坡面能够下压作用于最下方的杯体，从而使最下方的杯体掉落。如图11所示，未取杯时，第一卡件4151与所述盛杯筒411下端第一个杯体的杯沿相抵接，所述第一卡件4151的平面与杯体相接触。如图12所示，取杯时，由于动力部件带动拨叉415前移，促使第二卡件4152切入所述盛杯筒411下端的第二个杯体4的杯沿处，使得所述第二个杯体的杯沿与第二卡件4152相抵接，而所述第一个杯体在第二卡件4152的坡面下压作用下，与所述第二个杯体分离，并沿着落杯筒412下落；所述第一个杯体进入落杯筒412后，动力部件带动拨叉415后移复位，所述第二个杯体下落至原第一个杯体的位置处，使得所述第二个杯体的杯沿与第一卡件4151相抵接。

底座7上安装有第七电机72，而接杯托盘42的一端安装于第七电机72的电机轴上。接杯托盘42的另一端设有具有收拢作用的挂杯结构，使得从落杯筒412下落的杯体8的杯沿口能够挂接于接杯托盘42上。此外，底座7上还设有接水槽71，用于收集泡茶和清渣过程中滴落的水。

箱体1上设有排风扇11，用于将泡茶过程中产生的水汽及时排出至外界，并且可根据实际需要，在支撑座6和底座7之间设有自动门，在取走盛有茶品或茶渣的杯体8时，该自动门会开启。此外，箱体1上可设有人机交互控制屏。

实施例二

本实施例提供了一种自动泡茶方法，是采用如权利要求1所述的自动泡茶机进行泡茶，具体步骤如下所述：

s1、依据茶叶品种选择对应的泡茶清渣程序，包括茶叶和水的用量、水温、泡茶时间、泡茶杯数、清渣时间以及清渣冲洗次数；

s2、向茶叶送料机构2的茶叶存储料斗21添加茶叶，茶叶随之进入茶叶输送装置22，在螺旋式推进组件的作用下，茶叶不断翻转运动前进，并通过茶叶输送装置22的出料口进入储茶器25中，称重传感器24对储茶器25中的茶叶进行计重；

s3、当储茶器25中的茶叶达到预设值时，总控制系统操控茶叶存储料斗21和茶叶输送装置22停止工作，不再输送茶叶至储茶器25中；

s4、活动挡板61受控从扇形茶叶入口处移开，结合为一体的滤器31和通渣器32一同上移至靠近扇形茶叶入口的位置处，然后储茶器25的盖板开启，茶叶倾倒入结合为一体的滤器31和通渣器32中；与此同时，接杯托盘42接受指令移动至杯体自动分离器41的正下方，杯体自动分离器41将位于盛杯筒411下端的第一个杯体分离，第一个杯体下落至接杯托盘42中，接杯托盘42将第一个杯体传送至滤器31和通渣器32的下方；

s5、结合为一体的滤器31和通渣器32一同下移，直至滤器31底部插入至第一个杯体中，从而形成泡茶腔体，活动挡板61受控闭合扇形茶叶入口，供水机构5受控启动，热水从进水管54中流入结合为一体的滤器31和通渣器32中，进行泡茶工序；

s6、泡茶时间达到预设值后，活动挡板61受控从扇形茶叶入口处移开，结合为一体的滤器31和通渣器32一同上移，取走盛有茶品的杯体8；

s7、接杯托盘42接受指令移动至杯体自动分离器41的正下方，将第二个杯体传送至滤器31和通渣器32的下方，进行下一轮的泡茶；

s8、重复s5至s7步骤，直至达到预设的泡茶杯数，接杯托盘42从杯体自动分离器41的正下方接取作为接渣容器的一次性杯体8，并传送至滤器31和通渣器32的下方，开始清渣工序，以便后续重新添加茶叶；

s9、活动挡板61受控闭合扇形茶叶入口，使得活动挡板61与通渣器32的长柄323相抵触，然后滤器31受控上移，由于通渣器32长柄323被活动挡板61抵住，所以通渣器32无法随同滤器31上移，则滤盘321与滤器31的底部开口分离，部分茶渣落于一次性杯体8中；

s10、控制活动挡板61从扇形茶叶入口处移开，在弹簧37的回弹力作用下，通渣器32上移，再控制活动挡板61闭合扇形茶叶入口，使得通渣器32下移，重复通渣器32上下移动数次，使得绝大多数茶渣掉落于一次性杯体8中；

s11、供水机构5受控启动，通过进水管54加水冲洗，使得残留于滤器31内及通渣器32上的茶渣均排出至一次性杯体8中，取走盛有茶渣的杯体8，完成清渣工序。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。