磁性升降泡茶机的制作方法

本发明涉及自动泡茶机械设备技术领域，具体讲是一种磁性升降泡茶机。

背景技术：

茶文化在我国源远流长，然而现阶段的推广却遭遇到一定的瓶颈，主要是因为传统的茶文化均是手工浸泡，工序繁多，需要称量出一定重量的茶叶，并放置到茶杯内，再倒入适量的热水并冲泡一定的时间，喝完茶后再将茶叶从茶杯倒掉，上述步骤速度太慢，费时费力，明显不符合当下社会快节奏的生活需要，故推广困难。尤其是在餐厅、茶楼等客流量大的营业场合，往往每天需要冲泡大量的茶水，但上述纯手动操作效率较低，速度慢，一人一次性只能冲泡一杯或几杯，根本无法批量倒茶，而导致人力成本高、负担重。总之现有的纯手动式人工冲泡显然难以满足商用及推广的需求。

当然，现有技术也存在一些自动泡茶机，但多以咖啡机原理进行工作，泡茶过程均是简单的热水冲泡，这样，泡茶时间、温度、茶叶与水的配比等关键因素均无法把控，泡出的茶水自然品质不高，破坏了茶叶的口感和营养，根本达不到茶文化的品质和精髓，咖啡机式的快速冲泡完全是舍本逐末。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种能自动完成茶叶称量、茶叶添加和茶水冲泡，快速高效便捷，且能严格控制泡茶的温度、泡茶时间、茶叶与水的配比等因素，以提升浸泡口感和品质的磁性升降泡茶机。

本发明的一种技术解决方案是，提供一种磁性升降泡茶机，它包括机架，机架固定有浸泡器和锅炉，浸泡器和锅炉经供水管及水泵连接；浸泡器设有第一上开口和茶水出口，浸泡器底板贯穿有一根带下开口的导向管，导向管上端伸出第一上开口，导向管内竖向滑动配合有一个磁性转子且该磁性转子与导向管周向限位，浸泡器底板安装有第一电动机，第一电动机的输出轴设有第一丝杠，该第一丝杠经下开口伸入导向管内且与磁性转子旋合；该泡茶机还包括一个与磁性转子吸附且随磁性转子同步升降的导磁茶隔，该茶隔设有多个漏水孔和第二上开口，该茶隔与导向管的一个侧壁贴合且该茶隔与导向管周向限位；导向管的一侧设有条板，条板外侧与浸泡器侧壁固定；机架安装有横向驱动副，横向驱动副的活动部设有用于遮盖第一上开口中除导向管和条板以外区域的封板；

机架还安装有振动器，振动器上设有振动料斗，机架悬吊有一个与振动料斗连通的称量斗，该称量斗上设有重力计，称量斗设有向茶隔第二上开口落料的落料口，落料口设有经第二电动机驱动的活门。

采用以上结构的磁性升降泡茶机与现有技术相比，具有以下优点。

以下为磁性升降泡茶机的工作过程。

初始状态下，浸泡器的第一上开口打开，而茶隔位于导向管上部靠近称量斗落料口的高度，以便接茶叶；使用者一次性将大量茶叶倾倒在振动料斗内，并启动振动器；茶叶被振动滑落入称量斗内，且重力计会测量出此刻称量斗内茶叶的重量，当判断茶叶重量满足设定值，则停止振动器且驱动第二电动机，打开活门，使称量斗内的茶叶滑落至茶隔内；上述动作，实现了固定量的茶叶的精准添加；而供水管及水泵从锅炉对浸泡器供水，锅炉精准控制了进水温度，而水泵的启停则控制了进水量，进水量与茶叶添加量结合，就实现了茶叶与水配比的精确控制；茶叶添加入茶隔后，驱动第一电动机，下降磁性转子，带动茶隔下降从第一上开口落入浸泡器，即从接茶工位下降到浸泡工位，再由横向驱动副前推封板，使封板与条板闭合，完全遮盖住浸泡器的第一上开口，实现浸泡器的完全封闭，进而确保浸泡温度符合设定要求；待密封浸泡时间满足设定要求后，由茶水出口批量出茶，即实现连续泡多杯茶的功能。茶叶需要更换时，由横向驱动副拉开封板，再由第一电动机升起茶隔，使其脱离浸泡器液面到达导向管上端，用机械臂或手动拆除茶隔，倒出茶叶，再将茶隔复位，使其重新磁吸在导向管上即可。

由以上分析可知，该泡茶机自动实现了茶叶定量添加和茶水冲泡过程，且上述过程完全无需人工操作，自动化程度高，快速高效，实现了快速连续多杯泡茶的功能，节省了人工成本，满足了现代生活快节奏的需求；也满足了客流量大的经营场合冲泡大量茶水的客观需求；更可贵的是，上述泡茶机能严格控制浸泡温度、浸泡时间、茶叶与水量的配比等一系列关键因素，使泡出的茶水与人工冲泡的效果口感接近，从而最大程度提升茶水品质，留存了茶文化的精髓，具备较大的商用推广价值；况且，上述结构紧凑精炼，仅采用第一电动机及横向驱动副就实现了茶水冲泡的基本功能，结构相对简单，有效控制了制造成本，进一步增强其商业推广价值；上述添茶机构，还实现了一个功能，即使用者可以一次性将大量茶叶添加到振动斗，由振动斗及称量斗分批定量自动添加入茶隔，即添茶一次，可以泡多批次，添茶过程方便；茶隔与磁性转子及导向管是磁吸式连接，这样，既便于茶隔随磁性转子平稳升降，实现浸泡与接茶工位的切换，更能轻松将茶隔与导向管摘除或重新吸附，便于倒掉废茶叶；而封板带有与条板及导向管横截面形状吻合的长条形缺口，便于封板与条板及导向管相互配合，从整体上实现浸泡器的完全密封，以保障浸泡温度和浸泡质量。

磁性转子与导向杆配合的结构优选为，导向管的管内腔横截面与磁性转子的横截面相同，两者均为由前圆弧边和后直边构成的d字形；这样，该结构简单，制备方便，且完美实现了竖向滑动周向限位的功能。

茶隔与导向管的配合结构优选为，茶隔前侧平面贴合在导向管后侧平面上，且茶隔前侧平面设有两个用于卡住导向管以防止茶隔沿导向管周向转动的卡板；该结构简单，制备方便，且前后平面的贴合完美支持了竖向滑移的功能，而两侧卡板卡接限位既能确保茶隔不发生周向或横向滑动从而保持吸附，又便于摘除，只需要顺着与卡板平行的方向就能将茶隔轻松摘下。

作为优选，茶隔的后侧板经铰轴和轴座铰接有一个用于封闭第二上开口的翻盖，铰轴上设有扭簧，铰轴端部设有凸起，而轴座上设有限位块，凸起在扭簧作用下抵靠在限位块上且此刻翻盖的开度为钝角。

上述翻盖的工作过程为，接茶时，翻盖在扭簧作用下自动打开，且张开角度为钝角，更具体的讲，翻盖是向右上方打开的，而振动斗的出口则位于茶隔左上方，故下茶叶时，能从反向对茶叶形成遮挡，防止茶叶因惯性掉出茶隔，避免茶叶流失，保证茶叶添加的分量严格符合与茶水的配比；而且，当茶隔下降至浸泡工位后，茶隔的第二上开口与浸泡器的第一上开口高度正好平齐，盖板前推过程中正好抵住向右上方翻起的翻盖，使其克服扭簧作用翻转，完全遮盖第二上开口，以确保浸泡过程中茶叶始终限制在茶隔内而不扩散到浸泡器腔室内，这样，便于将废茶叶集中倒掉；况且，浸泡完成后，拉开浸泡器第一上开口的封板，翻盖又能在扭簧作用下自动弹开，便于后续卸料过程倒出废茶叶和添茶过程添加新茶叶。上述翻盖结构与封板结构及竖向的磁性转子相互结合，协同运作，在不增加任何新的动力部件的前提下，靠扭簧和已有的横向驱动副及竖向升降的磁性转子综合作用，实现了浸泡过程翻盖自动封闭、接茶或卸料过程翻盖自动张开的过程，从整体上提高了泡茶机的自动化程度和协调性。

作为优选，振动料斗与称量斗之间设有过渡料斗，该过渡料斗悬吊安装在机架上，这样，在振动料斗与称量斗之间增加了过渡装置，使得茶叶下料过程更加平顺稳定，防止茶叶意外掉落。

作为进一步优选，机架中部设有一根安装梁，称量斗上固定有l形连接板，l形连接板的横板设有过孔，安装梁固定有螺杆，螺杆贯穿过孔后旋合有螺帽，重力计夹紧在螺帽与l形连接板的横板之间；上述结构简单，装配方便，且能精准的称量出位于称量斗内的茶叶重量，进一步增强了茶叶与茶水配比控制的精确性。

作为增益，该泡茶机还包括一个用于将浮出第一上开口的茶隔从导向管摘除的机械臂，该机械臂包括一根宽度向滑轨和固定在宽度向滑轨两端的两个第一小车，每个第一小车设有多个第一滚轮和与其中一个第一滚轮连接的第三电动机，机架上设有两条长度向滑轨，每个第一小车的第一滚轮配合在一条长度向滑轨内；

该机械臂还包括第二小车，第二小车设有多个第二滚轮和与其中一个第二滚轮连接的第四电动机，第二滚轮配合在宽度向滑轨内；

第二小车上固定有第五电动机，第五电动机的输出轴设有向下的第二丝杠，第二小车上可转动安装有两排第三滚轮，两排第三滚轮之间滑动配合有滑座，第二丝杠与滑座旋合，滑座下部设有机械爪；

机械爪包括固定板，固定板上设有第六电动机，第六电动机的输出轴上设有主动齿轮，固定板可转动安装有与主动齿轮啮合的两个从动齿轮，两个从动齿轮固定有两根机械手指。

上述机械臂中，第三电动机为第一小车提供动力，使其沿长度向滑轨运动实现机械手臂长度向的调节；第四电动机为第二小车提供动力，使其沿宽度向滑轨运动实现机械手臂宽度向的调节；第五电动机经第二丝杠驱动滑座，且滑座同时被两排第三滚轮周向限位做升降运动，实现机械手臂高度向的调节；而第六电动机经主动齿轮同时带动两个从动齿轮，实现两根机械手指的夹紧或放松，以抓紧茶隔；综上，该机械手臂能抓紧茶隔，将其从导向管摘除，并运送到卸料工位，或是将茶隔从卸料工位移动贴近导向管使得茶隔与磁性转子重新吸附。且上述机械手臂完全采用电动机驱动，不包含气缸油缸及对应的气压站和油压站，减小了整体体积和自重，降低了造价。

作为进一步增益，机械爪还包括第七电动机，机械爪的固定板固定有一根转轴，该转轴与滑座下部可转动连接，第七电动机的输出轴与转轴固定；这样，当机械臂将茶隔从导向管摘下并运送到卸料工位如废料箱的上方后，第七电动机动作，使得机械爪相对机械臂转动，导致茶隔倾斜第二上开口向下，实现废茶叶的自动倾倒。

附图说明

图1是本发明磁性升降泡茶机的结构示意图。

图2是图1偏转一定角度后的结构示意图。

图3是本发明磁性升降泡茶机去掉机架后的结构示意图。

图4是图3偏转一定角度后的结构示意图。

图5是本发明磁性升降泡茶机去掉机架后的正视结构示意图。

图6是图5偏转一定角度后的结构示意图。

图7是本发明磁性升降泡茶机的茶隔的正视结构示意图。

图8是本发明磁性升降泡茶机的浸泡组件去掉导向管后的结构示意图。

图9是图1中的a部分的放大结构示意图。

图10是图3中b部分的放大结构示意图。

最后附加的两个放大结构示意图，是因为本申请图纸中的某些部件如电动机、振动器等轮廓线过于密集，形成了纯黑色块，增加两个放大示意图，是为了表征其具体轮廓线，以区分黑色的剖面线。

图中所示1、机架，2、浸泡器，2.1、第一上开口，3、锅炉，4、茶水出口，5、导向管，6、磁性转子，7、第一电动机，8、第一丝杠，9、茶隔，9.1、第二上开口，9.2、铰轴，9.3、轴座，9.4、翻盖，9.5、凸起，9.6、限位块，10、条板，11、横向驱动副，12、封板，13、卡板，14、振动器，15、振动料斗，16、称量斗，16.1、落料口，16.2、活门，17、第二电动机，18、过渡料斗，19、安装梁，20、l形连接板，21、螺杆，22、螺帽，23、宽度向滑轨，24、第一小车，25、第一滚轮，26、第三电动机，27、长度向滑轨，28、第二小车，29、第二滚轮，30、第四电动机，31、第五电动机，32、第二丝杠，33、第三滚轮，34、滑座，35、固定板，36、第六电动机，37、主动齿轮，38、从动齿轮，39、机械手指，40、第七电动机，41、长条形缺口，42、立柱，43、顶安装板，44、安装架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图10所示，本发明磁性升降泡茶机，它包括机架1，机架1底板上固定有浸泡器2和锅炉3，浸泡器2和锅炉3之间连接有供水管，供水管上设有水泵。浸泡器2设有第一上开口2.1和茶水出口4，该茶水出口4贯通了机架1的底板。

浸泡器2底板设有安装孔，安装孔内贯穿有一根带下开口的导向管5，该导向管5的下开口与浸泡器2底板下表面平齐。导向管5上端伸出第一上开口2.1，导向管5内竖向滑动配合有一个磁性转子6且该磁性转子6与导向管5周向限位，具体的说，导向管5的管内腔横截面与磁性转子6的横截面相同，两者均为由前圆弧边和后直边构成的d字形，这样，内外两个d字形横截面相互卡住，从而避免磁性转子6与导向管5发生相对转动。

浸泡器2底板下表面安装有第一电动机7，第一电动机7的输出轴设有第一丝杠8，该第一丝杠8向上穿过导向管5的下开口及浸泡器2底板的安装孔伸入导向管5内且与磁性转子6旋合。该泡茶机还包括一个与磁性转子6吸附且随磁性转子6同步升降的茶隔9。本实施例中，茶隔9由导磁材料如铁构成。

该茶隔9设有第二上开口9.1和多个漏水孔，该茶隔9与导向管5的一个侧壁贴合且该茶隔9与导向管5周向限位；具体的说，茶隔9前侧平面贴合在导向管5后侧平面上且沿该后侧平面竖向升降，且茶隔9前侧平面设有两个用于卡住导向管5以防止茶隔9沿导向管5周向转动的卡板13。

导向管5的一侧设有条板10，条板10外侧与浸泡器2侧壁固定；机架底板上1安装有横向驱动副11如横向的滚珠丝杠副或气缸，横向驱动副11的活动部设有用于遮盖第一上开口2.1中除导向管5和条板10以外区域的封板12；具体的讲，封板12的前侧设有长条形缺口41，该长条形缺口41的镂空面积和形状与导向管5横截面和条板10面积之和完全吻合。这样，能有效密封保温。

茶隔9的后侧板经铰轴9.2和轴座9.3铰接有一个用于封闭第二上开口9.1的翻盖9.4，铰轴9.2上设有扭簧，铰轴9.2端部伸出轴座9.3的轴孔且铰轴9.2伸出部设有径向外凸的凸起9.5，而轴座9.3上设有限位块9.6，凸起9.5在扭簧作用下抵靠在限位块9.6上且此刻翻盖9.4的开度为钝角，换句话说，翻盖9.4旋转的角度是钝角，如在扭簧作用下从水平状态张开到150度。

以上结构共同构成了该泡茶机的浸泡组件。

本发明磁性升降泡茶机还包添茶组件。该组件的具体结构如下。

机架1底板经四根立柱42安装有振动器14，振动器14上设有振动料斗15。机架1悬吊有一个与振动料斗15连通的称量斗16，该称量斗16上设有重力计，具体的说，机架1中部设有一根安装梁19，称量斗16上固定有左右两个l形连接板20，每个l形连接板20的横板设有一个过孔，安装梁19固定有左右两根螺杆21，每根螺杆21贯穿同侧的l形连接板20过孔后旋合有螺帽22，重力计也为左右两个，每个重力计固定在同侧的螺帽22上且被同侧的l形连接板20的横板压紧。这样，左右两个重力计之和就是该称量斗16内茶叶的添加量。称量斗16设有向位于接茶工位的茶隔9第二上开口9.1落料的落料口16.1，落料口16.1设有经第二电动机17驱动的活门16.2。

机架1顶部设有两根长度向滑轨27，两根长度向滑轨27之间固定有顶安装板43，顶安装板43经拉杆连接有一个过渡料斗18，该过渡料斗18位于振动料斗15与称量斗16之间，对振动料斗15与称量斗16间的茶叶传送起到承上启下的作用。

本发明磁性升降泡茶机还包卸茶组件。该组件的具体结构如下。

卸茶组件还包括一个用于将浮出第一上开口2.1的茶隔9从导向管5摘除的机械臂，该机械臂包括一根宽度向滑轨23和固定在宽度向滑轨23两端的两个第一小车24，每个第一小车24设有多个第一滚轮25和与其中一个第一滚轮25连接的第三电动机26，机架1上设有两条长度向滑轨27，每个第一小车24的第一滚轮25配合在一条长度向滑轨27内。

该机械臂还包括第二小车28，第二小车28设有多个第二滚轮29和与其中一个第二滚轮29连接的第四电动机30，第二滚轮29配合在宽度向滑轨23内。

第二小车28车体经安装架44固定有第五电动机31，第五电动机31的输出轴设有向下的第二丝杠32，第二小车28上可转动安装有两排第三滚轮33，两排第三滚轮33之间滑动配合有滑座34，第二丝杠32与滑座34旋合，滑座34下部设有机械爪。

机械爪包括固定板35，固定板35上设有第六电动机36，第六电动机36的输出轴上设有主动齿轮37，固定板35可转动安装有两个从动齿轮38，两个从动齿轮38固定有两根机械手指39；两个从动齿轮38均与主动齿轮37啮合。

机械爪还包括第七电动机40，机械爪的固定板35固定有一根转轴，该转轴与滑座34下部可转动连接，第七电动机40的输出轴与转轴固定，第七电动机40的壳体与滑座34下部固定。

当然，由常识可知，本申请的磁性升降泡茶机还包括主控制器如plc芯片，该主控制器与磁性升降泡茶机的全部电动机、振动器14、锅炉3、水泵及驱动副信号连接。