用于控制饮料自动售货机例如咖啡机内的杯子填充的设备和方法技术

用于控制通过饮料自动售货机(1)向容器(3)填充液体的设备，该设备包括用于标记容器内的液体填充液面的可视标记装置(20，40，41)；朝向容器发射信号的装置(20，40)；接收入射信号的装置(21)，该装置接收从容器返回的入射信号；和构造成根据入射信号的变化命令填充停止的控制装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域属于饮料自动售货机例如咖啡机或类似设备。
技术介绍
一些饮料自动售货机使用容纳有待提取或溶解的成分的胶囊；对于其它机器，成分被存储在机器内并自动地定量供给，或者在制备饮料时添加。大多数咖啡机具有包含用于液体通常是水的泵的填充装置，该泵从水源抽吸冷的或通过加热装置例如加热电阻器、加热块等加热的液体。通常以多种不同的方式控制在容器例如杯子或玻璃杯内的饮料的填充。在一些模式中，对填充的控制可通过在控制器内存储多个填充程序来完成，该控制器本身经由继电器控制泵的起动时间并停止泵。其缺陷源于这样一个事实，即根据机器的状态例如水垢的程度，实际传送的体积可发生很大变化。结果，填充控制通常使用流量计并通过控制单元完成，该控制单元对位于流体供应回路上的流量计上记录的脉冲数进行倒计数。但是，缺陷在于必须提供一系列依赖于将被传送的不同体积的数量的操作按钮。例如，在传统咖啡机中，“ristretto”按钮用于超小杯咖啡(25mL)，“espresso”按钮用于小杯咖啡(40mL)，而“long”按钮用于大杯咖啡(IlOmL)。对于不习惯使用该机器的用户来说有很容易发生混淆的危险；这通常会导致输送过浓的咖啡或者咖啡从杯中溢出。另一个缺陷源自对于根据所选择的胶囊或饮料的类型可能希望中等体积的用户缺少灵活性。流量计还可能缺少精度或者其精度由于其表面上建立的刻度而受损。另一个缺陷源自这样的事实， 即流量计的控制没有考虑所产生的泡沫的量；对于泡沫非常多的产品这会导致泡沫溢出。另一种模式在于通过按钮、操纵杆或一些其它的操作装置实现泵的手动起动和停止。换句话说，用户仅负责暂停饮料向杯子内的流动。但是，这会导致一些缺陷。一个缺陷是在饮料流动期间用户必须专心；否则系统继续输送饮料，因此溢出的危险会非常普遍。另一个缺陷起因于此手动控制不精确这一事实。用户然后在再次填充时会遇到困难，尤其是当饮料会产生或多或少的泡沫时用户往往希望再次填充；这会在用液体填充杯子的控制中欺骗用户。另一种更加复杂且实现起来更加昂贵的控制模式包括成分的包装部分(例如胶囊)上的识别装置例如条形码，该识别装置向机器传递指令以便调整将被输送的体积。同样，此系统使用记录的程序起动泵，并获取源于流量计的数据。专利申请WO 97/25634涉及一种用于使用辐射能三角测量的概念检测目标例如容器在目标窗口内的位置的方法和设备。这种设备使用第一对和第二对发射器和接收器，并使用三角计算来检测容器的存在。这种设备并不适合于检测容器内的饮料的液面。专利US 4458735涉及一种用于自动地控制将饮料例如“奶昔(milkshake)，，输送到由透明纸或泡沫材料制成的容器中的设备。该容器放置在辐射源的下方，该辐射源使光射线指向容器的边缘；该射线通过容器并通过位于容器的相对侧上的辐射检测器检测。将检测器接收到的信号与信号值等级比较，并且当被削弱的信号下降到低于信号值等级时停止输送。这种设备由于检测入射信号然后进行比较的方式而尤其是对于咖啡容器没有足够的检测精度。此外，此设备不适合于半透明容器。最后，该设备不能选择填充位置。因此，本专利技术的目的是通过提供一种用于控制容器的填充的设备来解决饮料自动售货机尤其是咖啡机的缺陷，该设备易于使用、可靠，简化了用户对机器的操作并且适合于所使用的所有容量的容器。本专利技术还尤其可应用于这样的产品，该产品通过控制包括生成的泡沫层的产品的填充来生成泡沫。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种用于控制通过饮料自动售货机向容器填充液体的设备，该设备包括用于用液体填充容器的装置；起作用以便命令填充装置停止的控制装置。该设备还包括用于标记容器内的液体填充液面的可视(视觉)标记装置，朝向容器发射信号的装置；接收入射信号的装置，该装置接收从容器返回的入射信号。控制装置可构造成通过基于入射信号测量代表容器内的填充液面的至少一个变量来处理该入射信号，并且当所述变量达到或超过某一预定阈值时命令填充装置停止。在本专利技术的上下文内，术语“超过”根据所监控的变量表示向上或向下的变化。根据一个实施例，此变量可以是通过一连串的光电接收器测量的入射光线的位移。已经证明对位移的控制尤其精确，并且特别是受外部因素例如蒸汽、容器颜色、饮料特性(液体/泡沫)等变化的影响较少。还可结合考虑一些变量以便提高检测精度。例如，检测可同时涉及入射光线的位移以及此光线的强度。具体地，可在例如设置成至少一排的多个光电接收器上检测入射信号的强度的变化。因此，通过多个光电接收器可检测到的位移以及至少一个该光电接收器上的信号强度的组合变化使得可确保检测以及填充装置对停止命令的响应更精确。优选地，接收器装置放置成接收来自容器内侧的入射光线。因此，不管容器的特性如何、特别是即使对于不透明的容器，仍可精确地检测。在本专利技术的上下文中，强度变化应理解为是光强度本身的变化，或者是代表或记录此光强度的改变的电或图像(例如像素)或光子信号的变化。因此，根据本专利技术的设备根据用户想要使用的容器提供用户希望的填充液面的可视标记。用户因此可对选择的填充液面进行目测检查，如果必要的话，可在发现其不合适时修改填充液面。一旦已经进行了液面标记，则可自动停止填充而用户不必担心由他自己来实现此停止。因此，填充的停止不依赖于预先编程的时间或源于流量计的脉冲的倒数，而是根据代表液体填充液面的至少一个变量来进行。换句话说，在每个循环期间都可确保填充精度。优选地，可视标记装置可移动以便根据希望的填充液面改变信号的位置。优选地， 标记、发射和接收装置可作为一个整体位移，以便不管标记的位置如何都可确保保持发射和接收条件。可视标记的装置可表现为光发射例如指向容器内并由光电发射器模块生成的光线。这种系统的优点是其紧凑并且可实现高标记精度，尤其是在光电发射器模块产生很大的光强度并包括聚焦光线的装置时。优选的装置包括激光器类型的强光源。光电发射器模块的优点还在于它和标记模块一起用作信号发射装置。因此，光电发射器模块与光电接收器模块相关联，该光电接收器模块接收由于被发射到容器的标记壁上的信号的反射和/或当液体在容器内升高时液体表面的反射而产生的入射信号。因此，信号发射装置是用于生成肉眼可见的光线的光电发射器模块。可视标记的装置是光电发射器模块生成的光线在容器内形成的光点。所述光点定位成标记所述容器内的希望的饮料液面。接收装置是构造成检测从容器返回的入射光线的光电接收器模块。控制装置构造成测量光电接收器模块接收到的入射光线的强度和/或位置的变化。所述控制装置还构造成当入射光线的信号的强度和/或位置已达到预定强度和/或位置的变化的阈值时命令填充装置停止。这种系统的优点是它尤其在确定的变量与入射信号的位置的变化相关时特别精确。特别地，当液体或泡沫达到光点时，光点移动到液体或泡沫的表面上；结果，该位移导致返回接收模块的入射光线的角度改变。即使很小的变化也可被控制装置检测到，并且导致填充装置停止。根据优选模式，光电接收器模块包括具有至少一排光电二极管的照相机；所述排被定向为接收入射光线以便在所述排上通过一个或多个光电二极管检测所述光线的位置的改变。照相机的优点主要在于不仅能够读取与光线强度有关的变化而且能够读取与入射光线的位置有关的变化。特别地，与可导致设备故障的各种外部因素例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·奥赞，A·克赖普，R·皮盖，G·泰里安，X·格莱皮恩，
申请(专利权)人：雀巢技术公司，
类型：发明
国别省市：