專利名稱：智能茶幾的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種家具，特別是指一種智能茶幾。
背景技術：
茶幾是一種獨立的家具，用來擺放茶具、杯盤等物品，通常擺放在客廳、會客廳等地方，在飲水、品茶等時候使用。現有茶幾普遍結構功能較為單一，僅具有擺放器具的用途。目前家庭使用的自動化智能設備一般僅涉及到傳統的家用電器，如電視、洗衣機等，很少應用到茶幾之中。在人們圍繞茶幾而坐，品茶或飲水的時候，需要人為地提著茶壺 給每個座位添加茶水。由于茶水的溫度一般都比較高，添加時存在很多不便。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型的目的在于提出一種智能茶幾。該智能茶幾能夠自動倒水。基于上述目的本實用新型提供的智能茶幾，包括機械機構、檢測控制系統；所述檢測控制系統用于在檢測到放置于茶幾面上的用戶杯中剩余水量達到預設低水量值時，向機械機構發出指令；所述機械機構用于承載茶壺，并根據檢測控制系統所發指令傾斜所承載的茶壺執行倒水。可選的，所述檢測控制系統在執行倒水過程中進一步在檢測到放置于茶幾面上的用戶杯中水量達到預設高水量時，向機械結構發出停止倒水的指令；所述機械機構用于所發停止倒水指令復位所承載的茶壺以停止倒水；或者所述機械機構在收到所發指令后按照預定的動作和時間執行倒水及停止倒水操作。所述檢測控制系統在機械機構停止倒水后，向所述機械機構發出轉向指令；所述機械機構根據轉向指令控制所承載的茶壺轉向到下一個需要倒水的茶杯執行倒水。本實用新型所提供的智能茶幾，在茶幾面上設有至少一個杯座，所述檢測控制系統包括至少一個稱重傳感器，用于檢測剩余水量。當所述檢測控制系統通過所述稱重傳感器檢測所述茶壺所對的杯座上方重量為零時，則向機械機構發出轉動指令。可選的，所述機械機構部分包括步進電機和回轉電機，所述步進電機用于直接控制機械機構執行倒水，所述回轉電機用于直接控制機械機構的轉動。可選的，上述機械機構部分包括倒水機構、回轉機構和電機部分；倒水機構用于使茶壺執行倒水；回轉機構用于使茶壺轉動方向。所述倒水機構包括擺桿、定桿、推座端、固定端；所述定桿固定連接在推座端和固定端之間，且在所述定桿上設有推座，該推座可以在定桿上滑動；所述擺桿的一端通過鉸鏈機構與推座端相連，另一端設有壺座；在所述擺桿上設置有滑塊，該滑塊可以在擺桿上滑動并與所述推座相連，所述推座由所述電機部分驅動，在定桿上向推座端滑動，帶動滑塊在擺桿上朝著壺座方向滑動，使得擺桿抬高，進而使得壺座傾斜以實現倒水。所述回轉機構包括中軸部分和傳動系統；所述中軸部分上端與所述倒水機構固定，下端與所述傳動系統固定；傳動系統包括至少一對相互哨合的齒輪，例如，可以包括一對相互哨合的圓錐齒輪和一對相互哨合的圓柱齒輪；該傳動系統用于把電機部分的動力傳遞到中軸部分，使倒水機構轉動。所述傳動系統包括一對圓柱齒輪；或包括一對相互哨合的圓錐齒輪和一對相互哨合的圓柱齒輪。所述電機部分包括步進電機和回轉電機；所述步進電機直接控制倒水機構執行倒水；所述回轉電機直接控制回轉機構，使得倒水機構轉動方向。可選的，所述電機部分包括步進電機和回轉電機；所述步進電機直接控制倒水機構執行倒水；所述回轉電機直接控制回轉機構，使得倒水機構轉動方向。茶幾面的中央設有開口，所述機械機構部分設置于茶幾面以下，并通過所述開口承托茶壺。可選的，所述檢測控制系統包括核心控制單元和控制面板；所述控制面板與核心控制單元連接，用于控制核心控制單元的開啟與復位。從上面所述可以看出，本實用新型提供的智能茶幾，是對傳統茶幾的突破。通過在茶幾內部設置機械機構和檢測控制系統，使得茶幾具備了智能倒水的功能。在開啟狀態下，其檢測系統能夠自動檢測到用戶杯中的水量，節省了人力。其控制系統能夠根據稱重傳感·器所發出的信號判斷是否需要添加水，控制電機，調整機械機構的運動，能夠使茶壺旋轉到各個預先設定的方向。用戶無需起身走動，其談話等活動不會因倒水而受到打擾或中斷，也避免了茶壺中較高溫度的水灑出以致燙傷別人。另外，本實用新型所提供的智能茶幾所采用的機械機構、控制單元等原件很常見，其安裝也簡單容易操作，使得茶幾的成本不會有太多的提高。
圖I為本實用新型實施例智能茶幾的立體示意圖；圖2為本實用新型實施例智能茶幾的倒水機構主視圖；圖3為本實用新型實施例智能茶幾的倒水機構立體圖；圖4為本實用新型實施例智能茶幾的局部剖視圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本實用新型進一步詳細說明。本實用新型所提供的智能茶幾包括外殼、機械機構部分和檢測控制系統。所述檢測控制系統設置于茶幾內部，包括檢測系統、控制面板以及核心控制單元，用于檢測茶杯中剩余的水量并控制倒水。圖I為本實用新型實施例的立體圖，表示出了所述外殼部分的結構。包括茶幾面I、杯座2、擋板3、底座4。本實施例中，茶幾面I為正方形，其中央有一個圓形的開口，所述機械機構部分中的倒水機構的頂部從所述圓形開口中略微伸出，其上可放置茶壺。在本實施例中，杯座2設置于茶幾面I上，有四個，分別正對著茶幾四個邊的中央。茶幾四周設有四個擋板3，本實施例中的四個擋板3為傾斜設置四個梯形板。底座4的形狀為相似于茶幾面I且比茶幾面略小的四邊形。本實施例中，檢測控制系統，包括稱重傳感器、核心控制單元和控制面板。在每個杯座2的下面，設置有稱重傳感器，用于檢測杯座2所承載的重量并將重量檢測結果傳送到核心控制單元，由核心控制單元控制機械機構部分執行倒水。本實施例中，在所述核心控制單元里，預先設定有一個閾值，該閾值為茶杯的重量值。當所述核心控制單元通過所述稱重傳感器判斷杯座上方的重量等于第一閾值時，則判斷茶杯中無水，發出倒水指令，使機械機構中的倒水機構執行倒水；當所述核心控制單元通過所述稱重傳感器判斷杯座上方的重量大于第一閾值時，則判斷茶杯中有水，不發出倒水指令；當所述核心控制單元通過所述稱重傳感器判斷杯座上方的重量為零，則判斷杯座上沒有茶杯，不發出倒水指令。一次倒水執行之后或判斷不需要發出倒水指令的時候，核心控制單元向倒水機構發出轉動指令，使機械機構中的回轉機構帶動所述倒水機構轉動到下一個方向。在其它實施例中，可以通過所述稱重傳感器檢測重量來進一步控制倒水過程，例如，在所述核心控制單元中預先設定一個第一閾值、一個第二閾值。第一閾值為茶杯的重量值，第二閾值為茶杯裝滿水時的重量值。所述核心控制單元通過所述稱重傳感器所檢測到的重量值判斷如果重量達到預定的第一閾值，即判斷需要倒水，則向機械機構部分發出倒水控制指令，使機械機構部分控制所述倒水機構執行倒水動作；倒水過程中稱重傳感器即時檢測茶杯的重量，如果核心控制單元通過所述稱重傳感器所檢測到的重量值判斷重量大 于或等于預定的第二閾值，即判斷完成倒水，則核心控制單元向機械機構部分發出停止倒水的控制指令，使機械機構部分控制所述倒水機構停止倒水動作；若核心控制單元判斷總量不小于第二閾值，即判斷杯滿不需要倒水，則像機械機構部分發出旋轉控制指令，使機械機構部分中的倒水機構旋轉到下一個杯座2的方向。在茶幾面I的其中一角設置有控制面板，用于操作所述控制系統的開啟與關閉。所述控制面板包括顯示屏、控制按鍵和指示燈。在本實施例中，擋板3為傾斜于底座4的梯形。在其它實施例中，可以根據用戶的舒適度設計成其它合適的形狀。從而茶幾面I的邊檐突出，使用戶坐下的時候其腿部有足夠的空間放置，增加用戶舒適度。圖2為本實用新型實施例倒水機構的主視圖。本實施例將機械機構部分中的倒水機構設置于茶幾外殼的內部，在所述核心控制單元的控制下，倒水機構用于實現倒水功能。本實施例中倒水機構的具體結構包括壺座6、擺桿7、滑塊8、推座端9、推座10、定桿11、電機固定端12、板13。壺座6上放置茶壺,在本實施例中，壺座6包括擋片5,用以防止茶壺在壺座6上滑動。所述板12用于固定安裝推座端9、電機固定端13以及步進電機14。步進電機14安裝于板13之上，位于電機固定端12的外側。擺桿7的一端通過鉸鏈固定于推座端9,另一端上固定壺座6,壺座6與擺桿7呈一定的角度。定桿11的兩端分別固定于推座端9和電機固定端12上，推座10套裝在定桿11上，并能夠在定桿11上滑動。滑塊8套裝在擺桿7上，并通過鉸鏈機構同推座10相連。當所述的核心控制單元判斷需要倒水的時候，向控制步進電機14發出啟動指令，使得所述步進電機14驅動推座10在定桿上直線移動，帶動滑塊8在擺桿7上正向運動，使得擺桿7抬高，壺座6傾斜，茶壺中的水倒出。本實施例中，通過步進電機14控制其速度與推進時間，根據每次倒水時茶壺的傾斜角度等因素，設定程序，控制倒水機構每次倒出的同樣多的水。當推座10距離與電機固定端12最近的位置時，壺座6處于水平的位置；當推座10向推座端9移動時，壺座6逐漸傾斜；當推座10距離與推座端9最近的位置時，壺座6傾斜的角度最大，使得茶壺中的水倒出。 在其它實施例中，核心控制單元可以檢測到水已倒滿并控制所述倒水機構停止倒水。當所述核心控制單元判斷水已倒滿時，向步進電機14發出指令，使得所述步進電機14驅動推座10反向移動，帶動滑塊8在擺桿7上反向運動，使得擺桿7復位，壺座6恢復到水平位置。所述檢測控制系統在機械機構停止倒水后，向所述機械機構發出轉向指令；所述機械機構根據轉向指令控制所承載的茶壺轉向到下一個需要倒水的茶杯執行倒水。圖3為本實用新型實施例倒水機構立體圖。擋片5的上端設有U型的開口，茶壺的壺嘴部分可以從所述開口處伸出。當茶壺傾斜倒水的時候，擋片5可以防止茶壺從壺座6上滑落。參見圖4所示本實用新型實施例的剖視圖。該剖視圖展示了所述機械機構部分中的回轉機構的結構以及轉動電機17。當所述核心控制單元判斷完成倒水或判斷不需要倒水·的時候，向轉動電機15發出指令，驅動所述回轉機構，使得所述倒水機構轉動一定的角度。該角度為根據杯座所在的位置預先設定于核心控制單元內的角度。在本實施例中，該角度值為45°。所述回轉機構包括中軸部分15、傳動系統16。所述傳動系統16在本實施例中為一對哨合的齒輪。所述轉動電機17和傳動系統16中的一個齒輪固定連接。中軸部分15的下端與大齒輪固定相連；中軸部分15的上端與所述倒水機構固定連接。當所述核心控制單元判斷倒水完成或判斷不需要倒水時，轉動電機17轉動一定的角度，帶動傳動系統16的小齒輪轉動相應的角度，繼而使得傳動系統16中的大齒輪和中軸部分15轉動,進而使所述倒水機構轉動到各個杯座對應的方位。本實施例中，傳動系統16包括一對相互哨合的齒輪,在其它實施例中，可以根據轉動電機17的型號選擇不同的齒輪。例如，若轉動電機17能夠在平行于中軸部分15的平面內控制旋轉，則可增設一對圓錐齒輪來改變傳動的方向。本實用新型實施例所述核心控制單元包括可嵌入式控制器和控制面板。所述可嵌入式控制器在本實施例中采用單片機，能夠控制所述電機的運轉。所述控制面板帶有啟動按鈕，用于對核心控制單元進行開啟或復位。通過啟動按鈕將核心控制單元開啟后，由安裝在各個杯座2下的稱重傳感器檢測其上方的重量，并將檢測到的電平信號送入所述核心控制單元。所述核心控制單元對信號進行處理后，通過電機驅動模塊發出PWM波(脈沖寬度調制波)，通過輸出脈沖分別對轉動電機15、直流電機14進行控制，使得倒水機構轉動或倒水，實現一個開環控制系統，完成對茶杯的自動倒水功能。整個倒水過程完成以后，重按所述啟動按鈕進行復位即可。核心控制單元也可以采用其它可嵌入式控制器，如可編程邏輯控制器(PLC)、高級精簡指令集處理器(ARM)等。在其它實施例中，也可以設置核心控制單元一直處于檢測狀態。當所述核心控制單元檢測到杯座上方的重量為零或重量大于所述第一閾值時，即判斷用戶正在飲水或水量高、不需要倒水，則所述核心控制單元不發出倒水指令；當所述核心控制單元檢測到杯座上方的重量大于第二閾值小于所述第一閾值時，即判斷水量低、需要倒水，則所述核心控制單元發出倒水指令，控制機械機構部分中的倒水機構轉到相應杯座處，執行倒水；當所述核心控制單元檢測到杯座上方的重量達到所述第一閾值時，即判斷倒水完成，則所述核心控制單元發出停止倒水指令，使機械機構復位。由于本實施例采用稱重傳感器進行水量檢測，上述第一閾值即為高重量值，第二閾值為低重量值。從上面所述可以看出，本實用新型提供的智能茶設置有機械機構部分和檢測控制系統，通過檢測控制系統對機械機構部分進行控制，操作機械機構部分實現倒水的功能；進而使茶幾具備了自動倒水的功能，解決了人為倒水時可能出現的弊端。由于設置有稱重傳感器，能夠較為準確地檢測到用戶杯中的水量，避免了人為添水可能出現的疏漏。在倒水的過程中，茶壺一直放置在壺座上，避免了人為移動茶壺而使得其中較高溫度的熱水灑出導致燙傷。另外，用戶操作茶幾進行倒水時無需起身，進而用戶所進行的談話等活動不會受到打擾或中斷；由于其擋板的設置，不影響茶幾原有功能的實現。本實用新型所提供的茶幾，其增設的機械機構和檢測控制系統比較簡單，成本較低，組裝簡單，不會對生產制造造成太多的難度。所屬領域的普通技術人員應當理解以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。·
權利要求1.一種智能茶幾，其特征在于，包括機械機構、檢測控制系統； 所述檢測控制系統用于在檢測到放置于茶幾面上的用戶杯中剩余水量達到預設低水量值時，向機械機構發出指令；所述機械機構用于承載茶壺，并根據檢測控制系統所發指令傾斜所承載的茶壺執行倒水。
2.根據權利要求I所述的智能茶幾，其特征在于，所述檢測控制系統在執行倒水過程中進一步在檢測到放置于茶幾面上的用戶杯中水量達到預設高水量時，向機械結構發出停止倒水的指令；所述機械機構用于所發停止倒水指令復位所承載的茶壺以停止倒水； 或者所述機械機構在收到所發指令后按照預定的動作和時間執行倒水及停止倒水操作。
3.根據權利要求2所述的智能茶幾，其特征在于，所述檢測控制系統在機械機構停止倒水后，向所述機械機構發出轉向指令；所述機械機構根據轉向指令控制所承載的茶壺轉向到下一個需要倒水的茶杯執行倒水。
4.根據權利要求3所述的智能茶幾，其特征在于，所述智能茶幾的茶幾面上設有至少一個杯座，所述檢測控制系統包括至少一個稱重傳感器，用于檢測剩余水量。
5.根據權利要求4所述的智能茶幾，其特征在于，當所述檢測控制系統通過所述稱重傳感器檢測所述茶壺所對的杯座上方重量為零時，則向機械機構發出轉動指令。
6.根據權利要求2所述的智能茶幾，其特征在于，所述機械機構部分包括步進電機和回轉電機，所述步進電機用于直接控制機械機構執行倒水，所述回轉電機用于直接控制機械機構的轉動。
7.根據權利要求3所述的智能茶幾，其特征在于，所述倒水機構包括擺桿、定桿、推座端、固定端；所述定桿固定連接在推座端和固定端之間，且在所述定桿上設有推座，該推座可以在定桿上滑動；所述擺桿的一端通過鉸鏈機構與推座端相連，另一端設有壺座；在所述擺桿上設置有滑塊，該滑塊可以在擺桿上滑動并與所述推座相連，所述推座由所述電機部分驅動，在定桿上向推座端滑動，帶動滑塊在擺桿上朝著壺座方向滑動，使得擺桿抬高，進而使得壺座傾斜以實現倒水。
8.根據權利要求3所述的智能茶幾，其特征在于，所述回轉機構包括中軸部分和傳動系統；所述中軸部分上端與所述倒水機構固定，下端與所述傳動系統固定；傳動系統包括至少一對相互嚙合的齒輪，用于把電機部分的動力傳遞到中軸部分，使倒水機構轉動。
9.根據權利要求5所述的智能茶幾，其特征在于，所述傳動系統包括一對圓柱齒輪； 或包括一對相互哨合的圓錐齒輪和一對相互哨合的圓柱齒輪。
10.根據權利要求3所述的智能茶幾，其特征在于，所述電機部分包括步進電機和回轉電機；所述步進電機直接控制倒水機構執行倒水；所述回轉電機直接控制回轉機構，使得倒水機構轉動方向。
11.根據權利要求I所述的智能茶幾，其特征在于，所述茶幾面的中央設有開口，所述機械機構部分設置于茶幾面以下，并通過所述開口承托茶壺。
12.根據權利要求I所述的智能茶幾，其特征在于，所述檢測控制系統包括核心控制單元和控制面板；所述控制面板與核心控制單元連接，用于控制核心控制單元的開啟與復位。
專利摘要本實用新型公開了一種智能茶幾，該智能茶幾具有機械機構、檢測系統、控制系統等結構，能夠通過檢測系統來判斷用戶杯中的水量，進而通過控制系統控制機械機構統進行自動倒水，通過機械控制替代了人力操作。本實用新型所提供的智能茶幾具備自動倒水的功能，是對傳統茶幾功能的突破。
文檔編號A47B13/08GK202681043SQ20122012689
公開日2013年1月23日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者趙世英, 顧文豪, 唐廣, 唐功成, 陳威衡 申請人:北京印刷學院