CN109044130A - 一种食品加工机的制浆控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种食品加工机的制浆控制方法，该食品加工机可以包括无刷电机，该方法可以包括：检测无刷电机的工作电流；根据该工作电流判断所述食品加工机中的物料量；根据物料量调整食品加工机的制浆流程，并在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度。通过该实施例方案，解决了现有食品加工机无法自动识别物料量，并自动根据物料量选择制浆流程的问题，改善了用户体验，并且该实施例方案通过软件实现物料识别和制浆流程自动选择，解决了现有食品加工机物料量识别技术结构设计复杂，成本高的问题，简化了实现方案，降低了生产升本，并且保证了物料粉碎效果。

Description

一种食品加工机的制浆控制方法

技术领域

本发明实施例涉及烹饪设备控制技术，尤指一种食品加工机的制浆控制方法。

背景技术

目前的食品加工机存在以下问题：

1、食品加工机(如原浆机)功能越来越多，而且智能化程度越来越高，但是相应的用户不仅需要根据不同的物料选择对应的功能，还要根据不同的物料量选择相应的容量，操作繁琐，用户体验不佳。

2、现有技术利用重量/压力等传感器检测物料量多少，虽然检测效果准确，但是对产品结构设计要求高，且需额外增加成本。

3、目前的食品加工机为了满足用户高品质需求，高端产品均使用无刷电机，相比普通电机，无刷电机转速更高更稳定，且运行噪音低，寿命长。但是无刷电机控制系统复杂，成本较高，现有技术只是单纯利用无刷电机实现原浆机粉碎效果，性价比低。

4、目前的食品加工机基本都实现了免过滤，但是由于不同样机和物料的差异，免滤效果一致性无法保证，尤其是用户使用时间长了，粉碎刀片粉碎能力下降后，粉碎效果降低，影响用户体验；而且不同用户口感需求不同，现有目前的食品加工机很难满足用户要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种食品加工机的制浆控制方法，能够解决现有食品加工机无法自动识别物料量，并自动根据物料量选择制浆流程的问题，改善用户体验，并能够保证物料粉碎效果。

为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种食品加工机的制浆控制方法，该食品加工机可以包括无刷电机，该方法可以包括：

检测无刷电机的工作电流；

根据该工作电流判断所述食品加工机中的物料量；

根据物料量调整食品加工机的制浆流程，并在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度。

可选地，根据工作电流判断食品加工机中的物料量包括：根据工作电流和预设的关系式计算物料量；其中，无刷电机的工作电流与食品加工机中的物料量成正比。

可选地，预设的关系式可以包括：

其中，M为当前食品加工机中的物料量，I为检测无刷电机的工作电流，M₀为额定物料量，I₀为加入额定水量和额定物料量后，无刷电机以额定转速运转时的工作电流。

可选地，根据物料量调整食品加工机的制浆流程包括：根据物料量和预设的映射表调整所述制浆流程；其中，该映射表中包含不同的物料量与不同的制浆流程的对应关系。

可选地，该方法还可以包括：在检测无刷电机的工作电流，根据工作电流判断食品加工机中的物料量期间，将食品加工机中的转速设置为最大物料量M_max下电机工作电流值达到最大值I_max时对应的转速。

可选地，在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度可以包括：

根据检测出的无刷电机的工作电流I的大小以及无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断食品加工机对物料的粉碎程度。

可选地，根据检测出的无刷电机的工作电流I的大小以及无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断食品加工机对物料的粉碎程度包括：

当闭环调节量ΔN处于设定阈值范围内且工作电流I达到预设要求数值时，判定物料的粉碎度达到设定要求，并停止粉碎。

可选地，该方法还可以包括：通过调整驱动无刷电机的脉冲宽度调制PWM的频率F来实现调整所述闭环调节量ΔN。

可选地，该方法还可以包括：根据PWM的频率F的波动最大值与最小值之间的偏差ΔF来判断食品加工机对物料的粉碎程度。

可选地，根据PWM的频率F的波动最大值与最小值之间的偏差ΔF来判断食品加工机对物料的粉碎程度包括：当偏差ΔF小于设定的偏差阈值时，判定物料的粉碎度达到设定要求。

本发明实施例的有益效果可以包括：

1、本发明实施例的食品加工机可以包括无刷电机，该方法可以包括：检测无刷电机的工作电流；根据该工作电流判断所述食品加工机中的物料量；根据物料量调整食品加工机的制浆流程，并在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度。通过该实施例方案，解决了现有食品加工机无法自动识别物料量，并自动根据物料量选择制浆流程的问题，改善了用户体验，并且该实施例方案通过软件实现物料识别和制浆流程自动选择，解决了现有食品加工机物料量识别技术结构设计复杂，成本高的问题，简化了实现方案，降低了生产升本，并且保证了物料粉碎效果。

2、本发明实施例的根据工作电流判断食品加工机中的物料量可以包括：根据工作电流和预设的关系式计算物料量；其中，无刷电机的工作电流与食品加工机中的物料量成正比。该实施例方案简单、易于理解和实施。

3、本发明实施例的方法还可以包括：在检测无刷电机的工作电流，根据工作电流判断食品加工机中的物料量期间，将食品加工机中的转速设置为最大物料量M_max下电机工作电流值达到最大值I_max时对应的转速。通过该实施例方案，即保证了物料少时电流值不至于过小导致物料检测不准，同时又能防止用户放入过多物料时，电机电流超过其保护值。

4、本发明实施例的在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度可以包括：根据检测出的无刷电机的工作电流I的大小以及无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断食品加工机对物料的粉碎程度。由于在粉碎系统中，当物料不均匀或粉碎不充分时，由于负载不稳定，电机转速波动较大。通过该实施例方案，利用无刷电机转速闭环调整量判断物料粉碎度(即粉碎程度)，相比普通方案简单通过时间保证粉碎效果，适应性更强，一致性更好；保证了物料被充分粉碎均匀，不同条件下物料粉碎度相同。

5、本发明实施例的方法还可以包括：通过调整驱动无刷电机的脉冲宽度调制PWM的频率F来实现调整所述闭环调节量ΔN。该实施例方案易于实施且控制精确。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明实施例的技术方案，并不构成对本发明实施例技术方案的限制。

图1为本发明实施例的食品加工机的制浆控制方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一

本发明实施例提供了一种食品加工机的制浆控制方法，该食品加工机可以包括无刷电机，如图1所示，该方法可以包括S101-S103：

S101、检测无刷电机的工作电流。

在本发明实施例中，无刷电机的控制模块本身可以包含能够检测电机工作电流I及电机转速的检测电路。

S102、根据该工作电流判断所述食品加工机中的物料量。

可选地，根据工作电流判断食品加工机中的物料量可以包括：根据工作电流和预设的关系式计算物料量；其中，无刷电机的工作电流与食品加工机中的物料量成正比。

可选地，预设的关系式可以包括：

其中，M为当前食品加工机中的物料量，I为检测无刷电机的工作电流，M₀为额定物料量，I₀为加入额定水量和额定物料量后，无刷电机以额定转速运转时的工作电流。

在本发明实施例中，无刷电机固定恒转速运行过程中，电机工作电流I与物料量成正比关系，电机工作电流I＝β×M，物料量M越多，电机恒转速运行时的电流值越大，其中，β为比例系数。

在本发明实施例中，食品加工机的主控单元MCU内部可以预先设置存储区域，该存储区域存储有固定水量V，额定物料量M₀下，以固定转速N₁搅浆时电机的电流值I₀。食品加工机开始工作后，可以首先进固定水量V，并以固定转速N₁搅浆。MCU通过无刷电机恒转速N₁运行过程中的电流值I与电流值I₀的比值可以计算物料量

S103、根据物料量调整食品加工机的制浆流程，并在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度。

可选地，根据物料量调整食品加工机的制浆流程可以包括：根据物料量和预设的映射表调整所述制浆流程；其中，该映射表中包含不同的物料量与不同的制浆流程的对应关系。

在本发明实施例中，可以预先设置并存储包含不同的物料量与不同的制浆流程的对应关系的映射表，并根据当前的物料量来查询该映射表，并执行相应的制浆流程。

在本发明实施例中，可以将不同的物料量互粉为不同的物料量等级或物料量范围，使不同的物料量等级或不同的物料量范围分别对应不同的制浆流程。

在本发明实施例中，通过该实施例方案，解决了现有食品加工机无法自动识别物料量，并自动根据物料量选择制浆流程的问题，极大的减少了用户操作，改善了用户体验，同时也可以防止用户自己添加物料或选择功能不匹配导致机器工作异常等问题；并且该实施例方案通过软件实现物料识别和制浆流程自动选择，解决了现有食品加工机物料量识别技术结构设计复杂，成本高的问题，简化了实现方案，降低了生产升本；另外，该实施例方案通过无刷电机的固定转速电流检测判定物料量多少，并根据物料量自动选择对应的制浆流程，相比普通电机通过电流检测判定物料，无刷电机转速恒定，检测更加精准，并且保证了物料粉碎效果。

实施例二

该实施例在实施例一的基础上，给出了一种在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度的具体实施例方案。

可选地，在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度可以包括：

根据检测出的无刷电机的工作电流I的大小以及无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断食品加工机对物料的粉碎程度。

可选地，根据检测出的无刷电机的工作电流I的大小以及无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断食品加工机对物料的粉碎程度可以包括：

当闭环调节量ΔN处于设定阈值范围内且工作电流I达到预设要求数值时，判定物料的粉碎度达到设定要求，并停止粉碎。

在本发明实施例中，控制模块控制无刷电机恒转速工作时，可以闭环调整电机转速，保证电机转速与设定转速N₀一致，电机转速闭环调整量可以为ΔN。

在本发明实施例中，在固定负载条件下，无刷电机闭环调整量ΔN很小，接近于0，但当负载波动时，无刷电机需要将转速调整回设定转速N₀，负载波动越大，无刷电机闭环调整量ΔN越大。

在本发明实施例中，可以通过MCU检测无刷电机转速闭环调整量ΔN和电流值I，并且判断二者的匹配率来判断物料粉碎度。具体地，食品加工机的粉碎阶段，可以持续检测无刷电机闭环调整量ΔN和电机工作电流I，当ΔN处于设定阈值范围内且I值达到预设要求时，可以判定物料粉碎度达到设定要求，停止粉碎。

在本发明实施例中，在粉碎系统中，当物料不均匀或粉碎不充分时，由于负载不稳定，电机转速波动较大。本实施例方案利用无刷电机转速闭环调整量判断物料粉碎度，相比普通方案简单通过时间保证粉碎效果，适应性更强，一致性更好，可以保证物料被充分粉碎均匀，保证不同条件下物料粉碎度相同。

实施例三

该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了对粉碎时间进行设置的实施例方案。

在本发明实施例中，可以为食品加工机的粉碎时间设置时间阈值t₁、t₂，粉碎时间最小值为t₁，即在时间t₁内，即使物料粉碎度达到设定要求，也必须保证粉碎时间不小于t₁；粉碎时间最大值为t₂，即粉碎时间等于t₂时，即使豆浆粉碎度没有达到设定要求，也必须保证粉碎时间不大于t₂。

实施例四

该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了食品加工机中电机转速的一种设置方案。

可选地，该方法还可以包括：在检测无刷电机的工作电流，根据工作电流判断食品加工机中的物料量期间，将食品加工机中的转速设置为最大物料量M_max下电机工作电流值达到最大值I_max时对应的转速。

在本发明实施例中，食品加工机可制作最大物料量M_max，无刷电机的最大保护电流I_max，所述搅浆转速设定为料理机最大物料量M_max下，以该转速搅浆时电流值为I_max时的转速值。

在本发明实施例中，无刷电机工作时，可保证电机转速很低，但转矩很大，即电机转速虽然低，但可以带动很大的负载。因此，本实施例方案可以设定搅浆转速N₁为料理机最大物料量M_max下电流值达到最大I_max时对应的转速。

在本发明实施例中，为了检测很少的物料量M，需要无刷电机转速尽可能低，因为电机转速越低，带动同样物料时的电流值越大。而电流检测电路是存在检测极限的，即电流值越小，采样精度越低，电路成本越高，因此为了降低电流检测电路成本，同时提升电流采样精度，保证根据电流判断物料量的准确性，可以将无刷电机搅浆转速N1设定的尽可能小。但是，如果无刷电机搅浆转速N1设定的过小，当用户放入较多物料时，电机电流就会很大，甚至超过电机的保护电流。因此，本实施例方案将电机搅浆转速N₁设定为料理机最大物料量M_max下电流值达到最大I_max时对应的转速，既可以保证物料少时电流值不至于过小导致物料检测不准，同时又能防止用户放入过多物料时，电机电流超过其保护值。

实施例五

该实施例在实施例二的基础上，给出了通过调整驱动无刷电机的脉冲宽度调制PWM的频率F来实现调整所述闭环调节量ΔN的一种实施例方案。

可选地，该方法还可以包括：通过调整驱动无刷电机的脉冲宽度调制PWM的频率F来实现调整所述闭环调节量ΔN。

在本发明实施例中，无刷电机可以通过PWM脉冲控制电路控制转速，PWM频率f越高，无刷电机转速越快。因此，同样可以通过调整PWM的频率F来调整电机转速的闭环调节量ΔN。

可选地，该方法还可以包括：根据PWM的频率F的波动最大值与最小值之间的偏差ΔF来判断食品加工机对物料的粉碎程度。

可选地，根据PWM的频率F的波动最大值与最小值之间的偏差ΔF来判断食品加工机对物料的粉碎程度包括：当偏差ΔF小于设定的偏差阈值时，判定物料的粉碎度达到设定要求。

在本发明实施例中，当物料粉碎不均匀时，电机负载波动较大，而无刷电机需要控制电机恒转速运行，因此PWM频率波动较大，本发明实施例方案可以根据无刷电机频率F波动最大值与最小值之间的偏差ΔF判断粉碎是否合格，当ΔF小于设定的偏差阈值时可以判定粉碎满足要求。

在本发明实施例中，通过无刷电机转速波动判定负载稳定度，进而判定物料是否粉碎充分，可以保证不同条件粉碎的一致性，提升饮品口感。

实施例六

该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了根据电机工作电流的大小确定粉碎级别的实施例方案。

在本发明实施例中，可以预先设置多个不同的物料量以及多个不同的粉碎级别；并且可以预先在恒定转速下通过计算或实验方式确定出不同的物料量、不同的粉碎级别和电机工作电流的对应关系，可以生成相应的对应关系表。在该对应关系表中，可以将其中的电机工作电流作为粉碎级别对应的标准电流值。

在本发明实施例中，可以选择多个粉碎级别，根据粉碎级别不同，当物料粉碎充分后，以恒定转速粉碎时的电流值I_f也不一样，粉碎度越高，电流值I_f越小。

在本发明实施例中，可以首先通过前述实施例中的方法检测物料量M，再根据用户选择的粉碎级别和物料量获取对应关系表中预先设置的相应的标准电流值，当MCU判定物料粉碎充分且电机以恒定转速运行时，实时检测出的电流值I不大于该相应的标准电流值时，即可以认为物料粉碎级别达到设定要求。

在本发明实施例中，该实施例方案实现了设定不同的粉碎级别供用户选择，保证多种复杂条件物料粉碎的可靠性，提升饮品口感和用户体验。

本发明实施例的有益效果可以包括：

1、本发明实施例的食品加工机可以包括无刷电机，该方法可以包括：检测无刷电机的工作电流；根据该工作电流判断所述食品加工机中的物料量；根据物料量调整食品加工机的制浆流程，并在制浆流程进行过程中根据实时检测出的无刷电机的工作电流，判断食品加工机对物料的粉碎程度。通过该实施例方案，解决了现有食品加工机无法自动识别物料量，并自动根据物料量选择制浆流程的问题，改善了用户体验，并且该实施例方案通过软件实现物料识别和制浆流程自动选择，解决了现有食品加工机物料量识别技术结构设计复杂，成本高的问题，简化了实现方案，降低了生产升本，并且保证了物料粉碎效果。

2、本发明实施例的根据工作电流判断食品加工机中的物料量可以包括：根据工作电流和预设的关系式计算物料量；其中，无刷电机的工作电流与食品加工机中的物料量成正比。该实施例方案简单、易于理解和实施。

3、本发明实施例的方法还可以包括：在检测无刷电机的工作电流，根据工作电流判断食品加工机中的物料量期间，将食品加工机中的转速设置为最大物料量M_max下电机工作电流值达到最大值I_max时对应的转速。通过该实施例方案，即保证了物料少时电流值不至于过小导致物料检测不准，同时又能防止用户放入过多物料时，电机电流超过其保护值。

4、本发明实施例的方法还可以包括：根据检测出的无刷电机的工作电流I的大小以及无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断食品加工机对物料的粉碎程度。由于在粉碎系统中，当物料不均匀或粉碎不充分时，由于负载不稳定，电机转速波动较大。通过该实施例方案，利用无刷电机转速闭环调整量判断物料粉碎度(即粉碎程度)，相比普通方案简单通过时间保证粉碎效果，适应性更强，一致性更好；保证了物料被充分粉碎均匀，不同条件下物料粉碎度相同。

5、本发明实施例的方法还可以包括：通过调整驱动无刷电机的脉冲宽度调制PWM的频率F来实现调整所述闭环调节量ΔN。该实施例方案易于实施且控制精确。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种食品加工机的制浆控制方法，所述食品加工机包括无刷电机，其特征在于，所述方法包括：

检测所述无刷电机的工作电流；

根据所述工作电流判断所述食品加工机中的物料量；

根据所述物料量调整所述食品加工机的制浆流程，并在所述制浆流程进行过程中根据实时检测出的所述无刷电机的工作电流，判断所述食品加工机对物料的粉碎程度。

2.根据权利要求1所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述根据所述工作电流判断所述食品加工机中的物料量包括：根据所述工作电流和预设的关系式计算所述物料量；其中，所述无刷电机的工作电流与所述食品加工机中的物料量成正比。

3.根据权利要求2所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述预设的关系式包括：

其中，M为当前所述食品加工机中的物料量，I为检测所述无刷电机的工作电流，M₀为额定物料量，I₀为加入额定水量和额定物料量后，所述无刷电机以额定转速运转时的工作电流。

4.根据权利要求1所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述根据所述物料量调整所述食品加工机的制浆流程包括：根据所述物料量和预设的映射表调整所述制浆流程；其中，所述映射表中包含不同的物料量与不同的制浆流程的对应关系。

5.根据权利要求1所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在检测所述无刷电机的工作电流，根据所述工作电流判断所述食品加工机中的物料量期间，将所述食品加工机中的转速设置为最大物料量M_max下电机工作电流值达到最大值I_max时对应的转速。

6.根据权利要求1所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述在所述制浆流程进行过程中根据实时检测出的所述无刷电机的工作电流，判断所述食品加工机对物料的粉碎程度包括：

根据检测出的所述无刷电机的工作电流I的大小以及所述无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断所述食品加工机对物料的粉碎程度。

7.根据权利要求6所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述根据检测出的所述无刷电机的工作电流I的大小以及所述无刷电机在工作过程中电机转速的闭环调节量ΔN的大小，判断所述食品加工机对物料的粉碎程度包括：

当所述闭环调节量ΔN处于设定阈值范围内且所述工作电流I达到预设要求数值时，判定所述物料的粉碎度达到设定要求，并停止粉碎。

8.根据权利要求6所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述方法还包括：通过调整驱动所述无刷电机的脉冲宽度调制PWM的频率F来实现调整所述闭环调节量ΔN。

9.根据权利要求8所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述PWM的频率F的波动最大值与最小值之间的偏差ΔF来判断所述食品加工机对物料的粉碎程度。

10.根据权利要求9所述的食品加工机的制浆控制方法，其特征在于，所述根据所述PWM的频率F的波动最大值与最小值之间的偏差ΔF来判断所述食品加工机对物料的粉碎程度包括：当所述偏差ΔF小于设定的偏差阈值时，判定所述物料的粉碎度达到设定要求。