CN101258008A - 具有托架驱动的食品切片机 - Google Patents

Abstract

一种食品切片机(10)，设置有食品托架驱动(28，33)。所述驱动(28，33)包括响应于操作者施加力的手动辅助模式。

Description

具有托架驱动的食品切片机

技术领域

本发明总的来说涉及用于食品切片的切片机，更具体地，涉及包括托架驱动的食品切片机。

背景技术

通常的食品切片机具有底座，用于切割食品的切片刀，用于相对于切片刀放置食品的轨距板，和在食品由切片刀切割时用于支撑食品的托架。所述托架将食品运载到切片刀的切割刃附近，所述切片刀从食品切下成片的食物。

通常，食品托架手动或自动驱动经过切片刀的切割刃。在具有自动托架驱动的切片机中，托架通常使用旋转电机、机械连杆或其他将旋转电机的旋转输出转换为线性运动的传输装置进行驱动，所述线性运动将托架在开始位置和固定停止位置之间驱动固定的移动距离。在一些例子中，托架和传送机构之间的接合/分离机构设置用于在自动和手动切片操作之间切换。

发明内容

一方面，食品切片机包括切片机主体和安装用于相对于所述切片机主体旋转的切片刀，所述切片刀具有外周切割刃。可调节轨距板能够改变切片厚度。食品支撑托架安装用于相对于所述切片机主体来回移动经过所述切片刀。手柄与所述托架连接，用于操作者施加力来移动所述托架。传感器与所述手柄联合，以产生表明操作者施加运动力的输出。推进器包括与所述托架连接以来回运动的运动部分。控制器可操作地与所述推进器连接，用于实现所述运动部分运动来驱动所述托架。所述控制器也可操作地与所述传感器连接，所述控制器可以手动辅助模式操作，手动辅助模式中，所述控制器响应于所述传感器的输出至少部分操作所述推进器，用于减小所需的操作者工作输入，所述控制器可以完全自动化模式操作，完全自动化模式中，所述控制器操作推进器来自动移动所述托架而无需重复参照所述传感器的输出。

附图说明

图1为包括动力辅助食品托架的切片机实施例的侧视图；

图2图示出反馈电机控制环的实施例；

图3为用于与图1的切片机一起使用的使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图4为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图5为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图6为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图7为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图8为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图9为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图10为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图11为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图12为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图13为用于与图1的切片机一起使用的另一个使用者输入装置实施例的示意性前视图；

图13A为图13的使用者输入装置的细部视图；

图14为电机输出与用于使用者输入装置实施例的信号的关系曲线图；和

图15为包括用于提供动力辅助的线性电机的切片机另一个实施例的侧视图。

具体实施方式

参照图1，食品切片机10包括壳体12和圆形、电机驱动的切片刀14，切片刀14可旋转地安装到壳体，在固定的中心轴15上。食品可支撑在可手动操作的食品托架16上，其将待切片食品移动经过切割平面C，并且通过旋转的切片刀14。食品托架16在线性路径中沿通常平行于切割平面C的方向往复移动。食品托架16安装在托架臂18上，托架臂18使食品托架16关于切片刀14以合适的角度(通常垂直)取向，并且在壳体12内的槽24中往复移动。手柄26安装到食品托架16。手柄26可由使用者抓握，并且可用于通过引导食品托架经过切片刀14的切割刃并且通过切割平面C来手动操作食品托架。

电机28由传送机构33连接到食品托架16，以驱动或辅助驱动食品托架。电机28可以是任何合适类型，例如旋转或线性电机。在一些实施例中，例如在图15所示的采用线性电机28′的一些实施例中，食品托架16可直接安装到(或者甚至形成一部分)线性电机(例如线性电机28′的压力器100或定子102)。在其他情况中，如在例如图1中所示的采用旋转电机的一些实施例中，传送机构33可用于传送旋转电机的旋转输出来驱动食品托架16以往复形式在槽24中线性地来回移动。

切片机10包括使用者输入系统30，其由切片机10用于在手动操作食品托架16的过程中提供控制动力辅助。完成期望切片操作所需的工作量可能是变化的，并且每一个操作者手动移动切片机托架的能力各异。一些操作者可能没有问题，而另一些手动移动食品托架的操作者可能有困难。给操作者提供动力辅助将减小操作者所需工作量。

在一些实施例中，电机28在切割操作中仅提供足够用于动力辅助的动力。通常，这样的较低功率电机28没有手动输入不能使切片机10切片。这可允许使用相对廉价的相对低功率电机28。在这些实施例中，切片机10可只具有手动单独模式和/或手动辅助模式(即手动加动力辅助)。可选地，电机28能够以较高功率输出，这可使切片机10具有自动切片模式，自动切片模式中切片操作可自动完成而无需使用者另外输入，例如手动单独模式和手动辅助模式。作为另一个选择，切片机通电时可只具有两种模式，即手动辅助模式和自动切片模式。

图2显示了用于动力辅助切片操作的控制环32的示例。使用者输入系统30包括响应使用者施加到食品托架16的力(方向、大小或两者)的传感器35，用于放大由传感器产生的信号的放大器34，用于处理放大的信号信息的信号处理器或微控制器36，和接收来自信号处理器或微控制器的信息来控制电机28输出的电机驱动38。根据来自信号处理器或微控制器36的信息选择的电机28的输出用于辅助驱动食品托架16。通过使用多个使用者输入系统实施例，可获得用于辅助检测施加到食品托架16的手动力的方向、大小或方向和大小的反馈，一些所述实施例将在下面描述。另外，用于产生表明托架移动的输出的编码器装置39也可提供手动辅助模式中考虑的反馈。特别地，控制器可利用反馈沿托架路径跟踪托架位置，并且因此调节其动力辅助操作(例如，来避免即使操作者推动托架手柄试图驱动托架超出其行程端部，或当托架到达其行程端部时来减小电机供电)。

下面参照图3-8描述的实施例设想了一种托架手柄，其在托架的前端或位于前方的端部安装在托架上，例如图1中显示的手柄位置。

参照图3，使用者输入系统30包括托架手柄26，其活动连接到食品托架16。手柄26连接到压力传感器40和42，以使手柄的线性运动转换为来自压力传感器的相应的所施加压力的输出信号。弹簧44设置在垫片46和48之间。每一个垫片46和48布置在各自压力传感器40和42的相对侧。手柄托架销45延伸穿过弹簧组件，并且用于当手柄线性运动时保持手柄成直线。当使用手柄沿正向(如由箭头50右侧所示)推动食品托架16时，弹簧44沿正向压缩，导致施加在垫片48处压力增加，导致由压力传感器42输出的信号级别增加。类似地，使用手柄沿负向(如由箭头50左侧所示)拉动食品托架16使弹簧44沿负向压缩，导致施加在垫片46处的压力增加，导致由压力传感器40输出的信号级别增加。在食品托架16静止时，由压力传感器40输出的信号基本等于由压力传感器42输出的信号。该信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理放大信号信息来控制电机28输出的信号处理器或微控制器36，如参照图2所述。

在可替代实施例中，可使用单个压力传感器，例如压力传感器42。在该实施例中，弹簧压缩可机械调节以在食品托架16静止时获得由压力传感器42输出的中点信号(或参照点信号)。当使用手柄26沿正向推动食品托架16时，由于压力垫片42处的压力增加，模拟压力信号将增加超过中点设置。使用手柄26沿负向拉动食品托架16将减小压力垫片42处的压力，导致模拟压力信号低于中点设置。

参照图4，电位计52(例如，可变线性电位计)响应手柄26的线性运动(如由箭头50所示)产生信号变化。弹簧组件54用于通过朝向未加载位置偏置手柄26和销45来设置参照点信号(例如，食品托架16没有加速或没有手动力施加到食品托架，例如，食品托架在静止时)。电位计52连接到托架手柄销45，以使电位计52的电阻可正比于施加到手柄26的力。当食品托架16静止时，电位计52产生参照点信号。当使用手柄26沿正向推动食品托架16时，电位计52的电阻变化，导致输出信号中的变化，表明推力施加到食品托架。使用手柄26沿负向拉动食品托架16改变了电阻，导致输出信号中的变化，表明拉力施加到食品托架。信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理放大的信号信息来控制电机28输出的信号处理器或微控制器36，如参照图2所述。

现在参照图5，霍尔效应传感器56响应于手柄26的线性运动(如由箭头50所示)产生信号变化。在示出的实施例中，磁铁58固定到托架手柄销45。霍尔效应传感器56位于固定位置，并且响应于磁铁58相对于传感器的位置产生信号。弹簧组件54用于通过朝向未加载位置偏置手柄26(和磁铁58)设置参照点信号(例如表明食品托架16没有加速或没有手动力施加到食品托架，例如，当食品托架静止时)。当出现手柄26移动时，由霍尔效应传感器56产生的信号的模拟振幅发生变化。在一些实施例中，磁铁58沿正向的运动导致由霍尔效应传感器56产生的信号的模拟振幅增加，并且磁铁58沿负向的运动将导致由霍尔效应传感器56产生的信号的模拟振幅减小。该信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理该放大的信号信息来控制电机28输出的信号处理器或微控制器36，如参照图2所述。在一些实施例中，霍尔效应传感器56移动(例如，固定到销45)，并且磁铁58位于固定位置。

图6显示了另一个实施例，其利用绝对式或增量式旋转编码器60来产生响应于手柄26的线性运动的输出信号(数字或模拟)。在该示例中，托架手柄销45接触旋转编码器60的旋转编码器轴62。弹簧组件54用于通过朝向未加载位置偏置手柄26设置参照点信号(例如，表明食品托架16没有加速或没有手动力施加到食品托架，例如，当食品托架静止时)。手柄26沿正向(如箭头50所示)的运动使旋转编码器顺时针方向旋转，而手柄沿负向的运动使手柄逆时针方向旋转。根据旋转编码器60的角度位置产生信号，其中旋转编码器角度位置中的变化导致旋转编码器产生的信号变化。该信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理该放大的信号信息来控制电机28输出的信号处理器或微控制器36，如参照图2所述。

当使用增量式编码器时，来自旋转编码器60的参照标记信号或外部信号可这样调节：信号高则表明食品托架16静止。沿正向施加的力导致编码器轴62沿顺时针方向旋转，数字脉冲在旋转编码器60的通道A(未显示)和通道B(未显示)的输出处产生。施加力的方向由通道A和通道B之间的相位角确定。处理器36监控从参照标记开始的增量式编码器脉冲计数，以确定力值。

当使用绝对式编码器时，在一些实施例中，编码器输出信号在食品托架16静止时设置在零度或180度的绝对值处。手动施加的力可直接与从该绝对值起的旋转编码器60的角度位置相关。

参照图7，绝对式或增量式线性编码器64提供动力辅助反馈。除了线性编码器读数直接在线性距离上读出外，线性编码器64类似于上面描述的旋转编码器60。线性编码器64包括贴到销45的线性刻度66和具有固定位置与线性刻度相邻的读数头68。可选地，读数头68可固定到销45，并且线性刻度66可具有固定位置。根据手动施加到手柄26的力的方向，编码器64的输出将以类似于参照图6的上述形式变化。

一些实施例包括应变仪来提供反馈。参照图8，应变仪70直接连接到销45，并且能够测量销45中的拉伸和压缩情况，并且产生对应于拉伸和压缩情况变化的信号。由应变仪70测量的拉伸和压缩情况由手柄26沿箭头50方向的线性运动产生。

当食品托架16静止，并且没有力施加到手柄时，应变仪70输出信号，参照信号(例如零信号级别)。在一些实施例中，当使用手柄沿正向推动食品托架16时，应变仪70检测出销45处于一定压缩级别，并且输出对应于检测压缩级别的一个信号。使用手柄26沿负向拉动食品托架16可使应变仪70检测出销45处于一定拉伸级别，并且输出对应于检测拉伸级别的信号。该信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理放大的信号信息来控制电机28输出的信号处理器或微控制器36，如参照图2所述。

下面参照图9-13描述的实施例设想了一种托架手柄，其安装到托架的侧部，例如图15中所示的手柄26′的手柄位置。

作为检测(直接或间接)手柄26线性运动的选择，可使用旋转运动或手柄扭转。参照图9，使用连接到手柄26的扭力应变仪传感器72提供来自操作者的反馈。扭力应变仪传感器72能够测量由手动施加到手柄26的力产生的拉伸和压缩情况。当食品托架16由于施加到手柄26的推力沿箭头74所示的正向移动时，手柄处于逆时针扭转压缩。该逆时针扭转压缩由扭力应变仪传感器72检测，并且由传感器输出相应的信号。当食品托架由于施加到手柄26的拉力沿负向移动时，手柄处于顺时针扭转压缩。该顺时针扭转压缩由扭力应变仪传感器72检测，并且由传感器输出相应的信号。该信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理放大的信号信息来控制电机输出的信号处理器或微控制器36，如参照图2所述。

现在参照图10，旋转编码器76(例如，绝对式、增量式或距离编码)直接安装到手柄26，用于测量由操作者施加到手柄的力的大小。手柄26以这样的方式连接到食品托架16：允许手柄以控制的方式相对于托架旋转。手柄旋转方向通过利用绝对式旋转编码器的正计数/倒计数值并且通过增量式旋转编码器的A和B信号通道之间的相位角检测。编码器计数值将确定动力辅助方向，振幅确定电机输出量。扭转弹簧(未显示)安装到手柄26，用于给手柄的旋转力矩提供阻力，并且将手柄返回到操作者不施加力的不使用位置。

参照图11，使用者输入系统30包括电阻电位计78，其以类似于图4实施例的方式产生对应于手柄26角度位置的输出信号。扭转弹簧(未显示)将手柄26偏置到没有任何手动施加力存在的空转或中间位置。由电位计78产生的信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理放大信号信息来控制电机输出的信号处理器或微处理器，如参照图2所述。

参照图12，压力传感器80和82用于提供响应于手柄26的旋转反馈。手柄26沿箭头74方向的旋转向弹簧84施加力，其至少在一个压力垫片88，90上增加(和/或减小)压力。该压力的增加(和/或减小)由一个或两个传感器80和82检测，并且产生相关信号。该信号传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理放大信号信息来控制电机输出的信号处理器或微处理器，如参照图2所述。

在示出的实施例中，当使用手柄26将食品托架16沿正向推动时，由于手柄旋转，压力增加通过弹簧84施加并且在传感器80处检测。由传感器80产生的增加的信号级别是该压力增加的结果。沿相反方向使用手柄26拉动食品托架16，由于手柄26在相反方向旋转，造成通过弹簧84施加的传感器82处的压力增加。由传感器82产生的增加的信号级别是该压力增加的结果。当没有任何手动力施加到手柄26时，由两个传感器80和82产生的信号基本相等，表明不应施加动力辅助。

在可替代实施例中，只使用一个压力传感器，例如压力传感器80或82中的任一个。弹簧84机械调节到没有手动力施加到手柄26的中点或参照点信号。当使用手柄沿正向推动食品托架16时，模拟压力信号将增加超过中点设置。使用手柄沿相反方向拉动食品托架16将导致模拟压力信号减少低于中点设置。

参照图13，显示了应用旋转霍尔效应传感器92的可替代实施例。手柄26连接到旋转霍尔效应传感器92，以可检测到手柄在箭头74方向的旋转。扭转弹簧(未显示)将手柄偏置到表明没有手动力施加到手柄的空转或中间位置。参照图13A，手柄26连接到能够与手柄26一起围绕轴96旋转的磁铁94。当手柄26旋转时，磁铁94的相应旋转由霍尔效应传感器92感测，霍尔效应传感器92产生相关信号。该信号(模拟或数字)传送到用于放大信号的放大器34和/或用于处理放大信号信息来控制电机输出的信号处理器或微处理器6，如参照图2所述。

关于图9-13的任何实施例，手柄的旋转运动也可通过齿轮或其他机构转换为线性运动，于是可采用线性运动传感器。

如上述说明，应意识到，使用者输入系统30不仅可响应于所施加力的方向(例如，通过使用由传感器35产生的正或负反馈信号)，而且可响应于施加到手柄26的手动力中变化的大小。由传感器35产生的信号可提供施加到食品托架16的手动力大小变化的显示。

参照图14，显示了表明电机输出(即电机通电的级别，和因此动力辅助的级别)与传感器输出的关系曲线说明图示例，用于具有包括使用者输入系统的动力辅助食品托架驱动的切片机10实施例。在根据托架期望方向的相反方向驱动电机的实施例中，信号振幅可用于确定电机输出级别，信号极性可由电机控制器用于确定电机输出方向。为切片机提供这样的动力辅助特征减小了所需的操作者工作量，同时提供了一种装置，其中操作者的手从托架手柄移开将造成托架停止。

再次参照与线性电机实施例相关的图15，线性电机包括细长推力杆或管形式的定子102和相对于定子移动的盒状壳体形式的压力器100(有时称为电枢)。定子100固定安装在切片机壳体中，并且由压力器102接纳，压力器102可沿定子的长度方向移动。如这里使用的，“定子”通常指线性电机的静止部件，“压力器”通常指线性电机的可动部件。这样，在一些例子中，杆可以是可动部件，即压力器，盒状壳体可以是静止部件，即定子。

虽然本发明已经详细描述和示出，但是应清楚理解，描述和示出仅旨在以示出和示例的方式，并且不是旨在以限制的方式。例如，切片机10可包括液压驱动食品托架16，其由能够以类似于上面描述的形式旋转切片刀14并且向食品托架提供辅助动力的液压电机和液压泵或一套液压电机和液压泵驱动。在液压驱动食品托架的情况下，手柄可连接到弹簧偏置中心阀来控制在手动辅助模式过程中给予的液压动力辅助。也可设想其他变化例。

Claims (12)

1.一种食品切片机，包括：

切片机主体；

切片刀，安装用于相对于所述切片机主体旋转，所述切片刀具有外周切割刃；

可调节轨距板，用于改变切片厚度；

食品支撑托架，安装用于相对与所述切片机主体来回运动经过所述切片刀；

手柄，与所述托架连接，用于操作者施加力来移动所述托架；

传感器，与所述手柄联合产生表明所施加的操作者运动力的输出；

推进器，包括与所述托架连接以来回运动的运动部分；

控制器，可操作地与所述推进器连接，用于实现所述运动部分运动来驱动所述托架，所述控制器可操作地与所述传感器连接，所述控制器可以手动辅助模式操作，手动辅助模式中，所述控制器响应于所述传感器的输出至少部分操作所述推进器，用于减小所需的操作者工作输入，所述控制器可以完全自动化模式操作，完全自动模式中，所述控制器操作推进器来自动移动所述托架而无需重复参照所述传感器的输出。

2.根据权利要求1所述的食品切片机，其中所述运动部分与所述托架固定连接。

3.根据权利要求2所述的食品切片机，其中所述推进器为线性电机，所述运动部分为沿细长定子移动的压力器。

4.根据权利要求1所述的食品切片机，其中所述切片机通电时，所述控制器没有任何手动单独模式。

5.根据权利要求1所述的食品切片机，其中定位所述传感器来检测至少一部分所述手柄的线性运动。

6.根据权利要求5所述的食品切片机，其中所述传感器包括至少一个压力响应元件。

7.根据权利要求5所述的食品切片机，其中所述传感器包括至少一个用于检测线性运动的元件。

8.根据权利要求1所述的食品切片机，其中定位所述传感器来检测至少一部分所述手柄的旋转运动。

9.根据权利要求8所述的食品切片机，其中所述传感器包括至少一个用于检测扭力的元件。

10.根据权利要求1所述的食品切片机，其中所述传感器包括电位计、压力传感器、霍尔效应传感器、线性编码器、旋转编码器和应变仪中的至少一个。

11.根据权利要求1所述的食品切片机，其中弹簧将所述手柄偏置到相对于所述传感器空转的位置中。

12.根据权利要求1所述的食品切片机，还包括编码器装置，用于提供表明托架运动的输出，其中，在手动辅助模式中，所述控制器响应于所述编码器装置的所述输出至少部分操作所述推进器。

Images