自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及定量给料方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种单份和双份剂量的经研磨及分配的咖啡的自动校准方法以及一种自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及分量器，自动校准方法借助于集成有负荷传感器的称重装置的特定研磨及分量器对经研磨及分配的咖啡的单份和双份剂量进行校准；所述方法在平常活动期间自动且稳定不中断地进行，根据实际上检测到的克重调节研磨时间，以便在任何使用条件下尽可能地接近于所需克重。在暂时性配置所需克重和研磨时间的初步阶段之后，所述方法连续重复的自校准循环，其中每一自校准循环包括三个连续阶段：用于自动地利用渐进式重量检测检查分配的第一阶段、用于自动地处理所检测数据以判定正确研磨时间的第二阶段以及用于自动设定的随后第三阶段。

Automatic and continuous dose calibration method and equipment for coffee bean grinding and quantitative feeding

The invention discloses an automatic calibration method for grinding and distributing single and double doses of coffee and an automatic and continuous dosage calibration coffee bean grinding and weighing device. The automatic calibration method relies on a specific grinding and weighing device integrated with a load sensor to single grinding and distributing coffee. Calibration is carried out for one and two doses; the method is carried out automatically and steadily during normal activities, and grinding time is adjusted according to the actual detected gram weight so as to be as close as possible to the required gram weight under any operating conditions. After the preliminary stage of provisionally configuring the required weight and grinding time, the self-calibration cycle of the method is repeated successively, each of which consists of three successive stages: the first stage for automatically utilizing progressive weight detection to check the allocation, and the first stage for automatically processing the detected data to determine the correct grinding. The second stage of time and the next third phases for automatic setting.

【技术实现步骤摘要】
自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及定量给料方法和设备
本专利技术涉及自动且连续剂量校准的咖啡豆研磨及定量给料方法和设备。确切地说，描述一种用于在集成电子称重装置的电子咖啡豆研磨及分量器中控制克重且自动地设定研磨时间的自动校准方法；此外，适于所述自动校准的研磨及分量器为本专利技术的目的。本专利技术尤其适用于用于制备浓咖啡的专业吧台设备这一工业领域；此外，本专利技术适于需要周期性地设定研磨时间的用于研磨有机产品的任何电子设备。
技术介绍
总体上，常规上称为咖啡机的用于制备浓咖啡的专业机器已被广泛使用，且其实质上具备包括产生热水和蒸汽的煮器的主体，所述热水和蒸汽被调度到一个或多个分配群组，以使得其对应通过含有研磨咖啡的多个滤芯杯(filterholdercup)。因此，滤芯杯必须在适于研磨咖啡且精确地定量供给咖啡的特定机器(也称为研磨及分量器)中用咖啡粉末初步填充。确切地说，所述滤芯杯必须根据待分配的剂量以及预期质量来填入确切量的咖啡粉末；一般来说，在专业领域中，预期一份或两份剂量，以便制备一杯或两杯浓咖啡。在研磨及分量器中，从定位于机器上方的锥形容器落下的咖啡豆被磨碎，以使得微粒状粉末被收集于所述杯内且正确地分配。在专业领域中一般使用常规或自动研磨及分量器，其中前者具备阀类型的拨动开关，从而使用户控制研磨咖啡的量和方式，而后者具备推动按钮和/或传感器，其那个自动地控制咖啡分配直到其达到特定阈值。所述电子研磨及分量器能够减少由操作者负责的操作，操作者因此仅需要将杯定位地对应于所需剂量且接着选择所述剂量即可。一般来说，与一份或两份剂量相关的咖啡量先前通过编程对应于研磨持续时间的参数而加以配置，研磨持续时间为分配所需重量的研磨产品所必需的发动机工作时间。本领域技术人员还知道，在专业活动中，准确地设定研磨时间以便获得确切量的实际研磨咖啡重量极其重要，这一量也称为克重；实际上，克重不是恒定的，因为其根据粒度测定和所用咖啡的类型、机器的磨损以及尤其如湿度和温度的环境条件而变化。基本上，研磨时间根据设备的初始编程而配置为固定的，而实际分配剂量根据所述参数而不时地稍微大于或小于所需重量。为了补偿此类变化，需要周期性地对设备编程进行操作，根据逐步逼近的原则而手动地修改所述测试研磨时间，以便获得确切的分配和研磨咖啡重量；这一周期性设定操作也称为剂量校准。因此，已观察到，现如今，用于进行所述校准的常规和已知系统较不适合于特别频繁地以高质量制备浓咖啡的专业活动；在这些情况下，因此有必要按照确切克重、根据操作者需要的规格并且还考虑到前述变量来研磨咖啡豆。现如今，主要用于专业领域的研磨及分量器的实施方式为尽量接近于所需剂量，即在校准阶段期间，操作者直接设定所配置克重值；或者，一些装置允许操作者对于每一剂量修改研磨时间。更具体来说，参考用于控制和设定实际分配剂量(即校准所述剂量)的已知和常规解决方案，确切地说，目前已经存在随着周期性控制取样而手动地或半自动地且在研磨同时提供研磨产品称重的系统。为了确定与所提出的解决方案相关的现有技术，已进行常规验证，查阅到一些在现有技术文献，其中有：D1：US6783089(Lassota)D2：US5522556(Knepler等人)D3：BaratzaForté，操作手册，2013(www.baratza.com)D4：WO2013015801(Rego等人)D5：US5462236(Knepler)D6：ITUB2015A001304(Oddera)D1、D2和D3(对比文件1/2/3)提出在构造上且以电子方式集成在研磨及分量器中的电子称重系统，其方式为在分配期间，利用测试容器检测产品的重量，以便在已达到预定重量时中断研磨；所述称重装置为具有水平板的称重器具(scale)，容器位于所述水平板，所述容器具有单个应变计(如在D1中)或中央负荷传感器(如在D3中)或侧臂杠杆和对置负荷传感器(描述于D2中)。D4(对比文件4)描述在专业咖啡研磨及分量器中用于定量供给且显示滤芯杯中经研磨及分配的咖啡的确切量的装置，从杯支撑物测量重量变化；这一装置为电子装置且包含用于显示测量值的远程显示器，且其还包含配备有具有用于用户的数字接口的推动按钮的特定滤芯杯。D5(对比文件5)提出用于根据研磨时间计算所需剂量的重量的研磨及分量器，其方式为使得操作者借助于与研磨及分量器的逻辑控制单元连接的特定电子校准电路而手动地插入实际研磨剂量重量，以便校正编程。D6(对比文件6)描述配备有具有负荷传感器的电子称重装置的用于咖啡的电子研磨及分量器，所述具有负荷传感器的电子称重装置直接连接到研磨及分量器的逻辑控制单元，从而允许专业操作者借助于相对于平常活动单独进行的半自动设定方法而实际经研磨及分配的产品量来频繁地再校准克重，所述方法涉及：中断平常的活动，即中断正常分配服务；手动地取样且称重众多样品；根据特定算法计算新的研磨时间；对所述逻辑单元进行自动编程；利用新的研磨时间重新开始平常的活动。综上可知：一种咖啡豆研磨及分量器，其包括电子控制以用于按一份或两份剂量在滤芯杯中定量供给经研磨及分配的产品量的手动或机电构件；一种用于专业使用的电子研磨及分量器，其中在开始时配置所需克重且因此计算对应研磨时间，所述研磨时间固定直到下一次设定；一种电子研磨及分量器，其中在分配期间测量克重，利用测试容器借助于集成且连接到逻辑单元控件的称重装置直接对咖啡进行称重，以便在已达到先前配置的重量时自动地中断研磨；一种用于基于配置研磨时间而控制和校准分配剂量的用于咖啡研磨及分量器的系统，其涉及对一剂量或待单独称重的一系列渐进式实际研磨剂量进行取样，以进行编程的手动改变、逐步逼近或在自动地进行计算和设定的插置接口电路中插入所检测的重量。可见，以上现有技术存在以下缺点：大多上述解决方案旨在克服专业操作者从研磨及分量器获得实际经研磨及分配的咖啡的确切量(即所需克重)过程中的困难；一般来说，已发现，基于取样和样品分配重量检测来计算对设备编程的校正的常规解决方案缓慢、不现实并且还不精确，因为在获得所需结果之前必须进行各种近似。在实践中已证实，常见外部称重器具涉及众多手动操作，这也可能导致多个错误。此外，已经广泛知道的是，用于制备浓咖啡的研磨及分量器的常规校准解决方案包含单独的额外操作，这减缓了通常的专业测试且使操作者分心。于分配期间对产品进行称重的解决方案(如在例如D1、D2和D3)中存在本质上与称重装置的公差有关的问题，且这使得此类解决方案较不有效。确切地说，已注意到，为了在分配小产品量时动态且精确地测量重量变化(对于单份剂量通常包含7与7.5克之间)，可感测且特别精确的称重装置是必需的，例如具有应变计的电子负荷传感器；然而，已知此类装置不适合于研磨期间使用，因为研磨及分量器的内部发动机的强大振动会传动到整个机器主体，使得单份称重的值不可靠并且还引起对整个系统的不良校准。此外，在具有直接重量检测的解决方案中(如例如在D3中)，已发现称重装置不用作校准仪器，即不发生对所检测值的处理以便校准操作性参数，但其实际上用作限制开关，即其实质上充当开关，在达到预配置重量时切断发动机的电力供应，以便停止研磨。因此，已发现，此类解决方案不精确、不特别稳定且不适合于剂量由少量几克组成(即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单份和双份剂量的经研磨及分配的咖啡的自动校准方法，其用于称重检查和设定研磨时间，以获得所需克重；所述自动校准方法用于机电控制类型的咖啡豆研磨及分量器，所述咖啡豆研磨及分量器由配备有管理程序的逻辑控制单元管理并且还包括负荷传感器类型的电子称重装置；在所述自动校准方法中，每一单份或双份剂量的经研磨及分配的咖啡的所需重量值是由操作者在起动所述设备的初步阶段中设定，以作为基准，以此方式使得等效研磨时间与所述剂量相关联；所述自动校准方法的特征在于，在通常的咖啡分配期间进行连续自校准循环即通过所述研磨及分量器一个接一个地作为循环系列相同地且自主地进行所述连续自校准循环，其中这些循环在平常的活动期间自动地进行；所述自校准循环适于在每一完整循环中控制咖啡的实际分配量且不时地修改研磨持续时间，以此方式使得在任何使用条件下均能够逐步逼近而更接近所需克重；在所述用于研磨及分量器的自动校准方法中，具有负荷传感器的称重装置集成在主体中，以便在每次分配结束且发动机停止时自主地检测对应咖啡的实际研磨及分配量减轻的重量，即在无需操作者干预的情况下执行，所述负荷传感器还安装用于自动地执行所述自校准循环的必需指令的所述逻辑控制单元，所述负荷传感器与逻辑控制单元直接连接接受逻辑控制单元的控制；且其中每一自校准循环包含以下三个连续阶段(a)、(b)和(c)：(a)检测实际分配剂量的第一自动检查阶段，其中在每次分配结束且发动机停止时，所述荷重装置至少对于3个单份剂量和3个双份剂量检测所述负荷传感器上的渐进式重量变化，即一个接一个地进行检测，直到对于每一剂量称重并记录至少3次的分配；(b)用于自动地处理前一阶段中所检测的数据的第二阶段，其中判定了新的研磨时间；(c)用于自动校准的第三阶段，其中在所述逻辑控制单元中根据前一阶段中的新的研磨时间自主地重新配置所述研磨持续时间参数。...

【技术特征摘要】
1.一种单份和双份剂量的经研磨及分配的咖啡的自动校准方法，其用于称重检查和设定研磨时间，以获得所需克重；所述自动校准方法用于机电控制类型的咖啡豆研磨及分量器，所述咖啡豆研磨及分量器由配备有管理程序的逻辑控制单元管理并且还包括负荷传感器类型的电子称重装置；在所述自动校准方法中，每一单份或双份剂量的经研磨及分配的咖啡的所需重量值是由操作者在起动所述设备的初步阶段中设定，以作为基准，以此方式使得等效研磨时间与所述剂量相关联；所述自动校准方法的特征在于，在通常的咖啡分配期间进行连续自校准循环即通过所述研磨及分量器一个接一个地作为循环系列相同地且自主地进行所述连续自校准循环，其中这些循环在平常的活动期间自动地进行；所述自校准循环适于在每一完整循环中控制咖啡的实际分配量且不时地修改研磨持续时间，以此方式使得在任何使用条件下均能够逐步逼近而更接近所需克重；在所述用于研磨及分量器的自动校准方法中，具有负荷传感器的称重装置集成在主体中，以便在每次分配结束且发动机停止时自主地检测对应咖啡的实际研磨及分配量减轻的重量，即在无需操作者干预的情况下执行，所述负荷传感器还安装用于自动地执行所述自校准循环的必需指令的所述逻辑控制单元，所述负荷传感器与逻辑控制单元直接连接接受逻辑控制单元的控制；且其中每一自校准循环包含以下三个连续阶段(a)、(b)和(c)：(a)检测实际分配剂量的第一自动检查阶段，其中在每次分配结束且发动机停止时，所述荷重装置至少对于3个单份剂量和3个双份剂量检测所述负荷传感器上的渐进式重量变化，即一个接一个地进行检测，直到对于每一剂量称重并记录至少3次的分配；(b)用于自动地处理前一阶段中所检测的数据的第二阶段，其中判定了新的研磨时间；(c)用于自动校准的第三阶段，其中在所述逻辑控制单元中根据前一阶段中的新的研磨时间自主地重新配置所述研磨持续时间参数。2.根据权利要求1所述的自动校准方法，其特征在于，在所述第二阶段(b)中，对在所述第一阶段(a)中检测到的所述数值的自动处理是根据至少包括以下运算的计算逻辑(1)-(4)而发生：(1)对于每一剂量，根据大小对所述所检测的重量值进行排序；(2)对于每一剂量，去除最重和最轻的极端值；(3)对于每一剂量，计算平均重量，即计算剩余数值之间的算术平均数；(4)将新的研磨时间计算为正比例，即根据实际分配的所述平均重量判定所述新的研磨持续时间参数，以此方式使得分配的克重尽可能近似于所需克重，所述所需克重的基准不...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧德拉·马努欧，
申请(专利权)人：费伦扎拓MC有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT