CN109744898A - 料理机和防倾倒控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器领域，公开了一种料理机和防倾倒控制系统，该防倾倒控制系统包括：倾斜角度检测器(1)，用于检测料理机的倾斜角度；电机驱动电路(2)，用于控制搅打电机(3)的转速；控制器(4)，配置为接收倾斜角度检测器的检测倾斜角(W)，并根据检测倾斜角控制电机驱动电路以调节搅打电机的转速。在本发明的防倾倒控制系统中，通过倾斜角度检测器测得料理机的倾斜角度(即检测倾斜角)并反馈至控制器，而后控制器根据该检测倾斜角控制电机驱动电路以调节搅打电机的转速，这样，能够有效防止整机出现倾倒的情形，提高了料理机使用的安全性。

Description

料理机和防倾倒控制系统

技术领域

本发明属于家用电器领域，具体地，涉及一种料理机和防倾倒控制系统。

背景技术

随着科学技术的不断进步和人们生活水平的持续提高，具有搅打功能的搅拌机、破壁机等料理机的应用越来越普及。其中，料理机内设置有搅打电机，且该搅打电机的输出轴与搅拌杯内置的搅拌刀片传动连接，通过电机驱动搅拌刀片搅打食物。

在料理机搅打食物的过程中可能会出现整机倾倒的情形，如用户不小心碰倒料理机、搅拌杯内置入的食物过多致使搅打时翻转力矩过大而使整机倾倒等，此时搅拌杯内的搅拌刀片仍在继续进行搅打操作，这样，较容易引发安全事故，造成人员伤害。

发明内容

针对现有技术中的上述不足或缺陷，本发明提供一种料理机和防倾倒控制系统，该防倾倒控制系统能够有效防止料理机出现倾倒的情形，有利于提高料理机使用的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了一种防倾倒控制系统，该防倾倒控制系统包括：

倾斜角度检测器，用于检测料理机的倾斜角度；

电机驱动电路，用于控制搅打电机的转速；

控制器，配置为接收所述倾斜角度检测器的检测倾斜角，并根据所述检测倾斜角控制所述电机驱动电路以调节所述搅打电机的转速。

优选地，所述控制器配置为：当所述检测倾斜角大于第一倾角阈值时，控制所述搅打电机停止转动。

优选地，所述控制器配置为：当所述检测倾斜角不小于第二倾角阈值且不大于第一倾角阈值时，调降所述搅打电机的转速。

优选地，所述第一倾角阈值不小于5°且不大于30°，优选为不小于10°且不大于20°。

优选地，所述第二倾角阈值不小于3°且不大于20°，优选为不小于5°且不大于10°。

优选地，所述控制器进一步配置为：

根据接收到的所述检测倾斜角计算倾角差值；

当所述倾角差值大于设定差值时，以第一降速比例调降所述搅打电机的当前转速；否则，以第二降速比例调降所述搅打电机的当前转速；

其中，所述倾角差值为所述检测倾斜角与所述第二倾角阈值之间的差值，所述第一降速比例大于所述第二降速比例，且所述第一降速比例不小于10％且不大于30％，所述第二降速比例不小于5％且不大于20％。

优选地，所述控制器进一步配置为：

根据接收到的所述检测倾斜角计算倾角差值；

当所述检测倾斜角不小于第二倾角阈值且不大于第一倾角阈值时，以第三降速比例或第四降速值调降所述搅打电机的当前转速；

其中，所述倾角差值为所述检测倾斜角与所述第二倾角阈值之间的差值；所述第三降速比例与所述倾角差值满足：Δr3＝k1×ΔW，k1为大于0的常数；所述第四降速值与所述倾角差值满足：Δr4＝k2×ΔW+b，k2为大于0的常数。

优选地，所述倾斜角度检测器配置为以设定周期间隔检测所述料理机的倾斜角度，其中，所述设定周期不小于1毫秒且不大于1000毫秒，优选为不小于200毫秒且不大于800毫秒。

优选地，所述倾斜角度检测器为角度传感器、重力传感器、加速度传感器或倾倒开关。

优选地，所述防倾倒控制系统包括用于检测所述搅打电机的转速的电机转速检测器。

本发明还提供一种料理机，该料理机包括防倾倒控制系统。

优选地，所述料理机为破壁机、搅拌机、原汁机、豆浆机、母婴机或泡奶机。

通过上述技术方案，在本发明的料理机的防倾倒控制系统中，通过倾斜角度检测器测得料理机的倾斜角度(即检测倾斜角)并反馈至控制器，而后控制器根据该检测倾斜角控制电机驱动电路以调节搅打电机的转速，这样，可在料理机偏摆过大时及时采取调节搅打电机转速的措施，从而能够有效防止整机出现倾倒的情形，在提高了用户使用体验的同时，还提高了料理机使用的安全性。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的一种优选实施方式的料理机的整体剖视图；

图2为图1中的旋转操作部的剖视图；

图3为本发明的一种优选实施方式的防倾倒控制系统的组成示意图；

图4为本发明的防倾倒控制系统的步骤流程图。

附图标记说明：

10 温热部 20 旋转操作部

1 倾斜角度检测器 2 电机驱动电路

3 搅打电机 4 控制器

5 电机转速检测器

W 检测倾斜角 W1 第一倾角阈值

W2 第二倾角阈值 △W 倾角差值

△r1 第一降速比例 △r2 第二降速比例

△r3 第三降速比例 △r4 第四降速值

T 设定周期

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供一种料理机的防倾倒控制系统，参照图3，该防倾倒控制系统包括：倾斜角度检测器1，用于检测料理机的倾斜角度；电机驱动电路2，用于控制搅打电机3的转速；控制器4，配置为接收倾斜角度检测器1的检测倾斜角W，并根据检测倾斜角W控制电机驱动电路2以调节搅打电机3的转速。

根据本发明的另一方面，提供一种料理机，参照图1和图2，该料理机包括防倾倒控制系统。其中，料理机可以为搅拌机、破壁机或原汁机等瘦高型的家用电器，也可以为母婴机等矮胖型的家用电器，当然还可以为豆浆机或泡奶机等家用电器，只要该料理机中设置有搅打电机3，并具有搅打食物和/或摇奶等功能即可。具体地，搅打电机3的输出轴与搅拌杯内的搅拌刀片传动连接，则该搅打电机3就可驱动搅拌刀片以搅打容置于搅拌杯内的食物，而搅打电机3的输出轴与盛液容器(如奶瓶、运动水壶等)相连接，则该搅打电机3就可带动该盛液容器同步旋转以对容置于其内的固体粉末(如奶粉、蛋白粉等)进行溶解。

在本发明中，料理机的防倾倒控制系统包括倾斜角度检测器1、电机驱动电路2和控制器4，其中，通过倾斜角度检测器1测得料理机的倾斜角度(即检测倾斜角W)并反馈至控制器4，而后控制器4根据该检测倾斜角W控制电机驱动电路2以调节搅打电机3的转速，这样，可在料理机偏摆过大时及时采取调节搅打电机3转速的措施，从而能够有效防止整机出现倾倒的情形，在提高了用户使用体验的同时，还提高了料理机使用的安全性。

具体地，控制器4被配置为根据倾斜角度检测器1反馈的检测倾斜角W能够判断该料理机是否处于偏摆过大的状态，并且在该料理机偏摆过大时相应地采取降低搅打电机3转速或停止搅打电机3转动的措施，可及时避免整机出现倾倒的情形。当然，当料理机偏摆的幅度在正常的范围内(如理机的倾斜角度不大于5°)时，保持搅打电机3以既有的转速旋转运行。

具体地，倾斜角度检测器1可以为角度传感器、重力传感器、加速度传感器或倾倒开关等可检测料理机偏移重心的角度(即倾斜角度)的器件。优选地，为更有效地避免整机出现倾倒的情形，倾斜角度检测器1应靠近搅打电机3设置，例如图1所示的母婴机，其包括一端的温热部10和另一端的旋转操作部20，旋转操作部20内的搅打电机3驱动搅拌杯内置的搅拌刀片进行旋转切割操作，其中，倾斜角度检测器1位于旋转操作部20内且靠近搅打电机3设置，这样，相对于将倾斜角度检测器1设置于远离电机的温热部10，位于旋转操作部20内的倾斜角度检测器1可更快速地感测到料理机的倾斜角度，从而有利于控制器4快速地根据接收到的检测倾斜角W进行反应，以便于及时地对搅打电机3的转速进行调控，进而实现更有效的防止整机倾倒的目的。

另外，防倾倒控制系统包括用于检测搅打电机3的转速的电机转速检测器5。具体地，参照图1和图3，电机转速检测器5与控制器4相连，该电机转速检测器5用于跟踪检测搅打电机3的转速并反馈，控制器4接收该转速信号并显示(例如通过与控制器4相连的操作显示屏显示)，这样，用户通过观察显示的搅打电机3的转速，就能精确的感知搅打电机3的转速是否有进行调整，如此，当系统出错而无法对搅打电机3的转速进行调控时，用户能及时的发现，并通过手动调节的方式对电机的转速进行调控，以达到避免整机倾倒的目的。其中，电机转速检测器5可以为霍尔传感器、转速编码码盘或红外测速传感器等能够感测搅打电机3的转速的器件。

进一步地，参照图3和图4，控制器4配置为：当检测倾斜角W大于第一倾角阈值W1时，控制搅打电机3停止转动。此外，控制器4还可配置为：当检测倾斜角W大于第一倾角阈值W1时，切断料理机的电源以防止触电、着火等危险；和/或，开启警报程序，例如通过声音对料理机的不正常现象进行警报以提示用户。

另外，控制器4配置为：当检测倾斜角W不小于第二倾角阈值W2且不大于第一倾角阈值W1时，调降搅打电机3的转速。

其中，第一倾角阈值W1大于第二倾角阈值W2。进一步地，第一倾角阈值W1应不小于5°且不大于30°，优选为应不小于10°且不大于20°，并且/或者，第二倾角阈值W2应不小于3°且不大于20°，优选为应不小于5°且不大于10°。可以理解地，相对于其它的倾角阈值而言，第一倾角阈值W1和/或第二倾角阈值W2的参数优选在此范围之内，可达到较好的防止整机倾倒的效果。

为更有效地防止料理机在工作时出现倾倒的情形，参照图3和图4，倾斜角度检测器1应配置为以设定周期T间隔检测料理机的倾斜角度。其中，设定周期T应不小于1毫秒且不大于1000毫秒，优选为应不小于200毫秒且不大于800毫秒，当然也不限于此。具体地，设定周期T不宜过短也不宜过长，设定周期T越短，越有利于控制器4及时地采取调节搅打电机3转速的措施，能够更有效地避免整机出现倾倒的情形，但系统的能耗却也随之增高；反之设定周期T越长，虽然可降低系统的能耗，但却不利于控制器4及时地调控搅打电机3的转速以防止整机倾倒。

在本发明的一种优选实施方式的防倾倒控制系统中，参照图3和图4，该控制系统包括：

倾斜角度检测器1，配置为以设定周期T间隔检测料理机的倾斜角度；

电机驱动电路2，用于控制搅打电机3的转速；

控制器4，配置为：接收倾斜角度检测器1的检测倾斜角W，当检测倾斜角W大于第一倾角阈值W1时，控制电机驱动电路2以使搅打电机3停止转动；或，当检测倾斜角W不小于第二倾角阈值W2且不大于第一倾角阈值W1时，控制电机驱动电路2以调降搅打电机3的转速；或，当检测倾斜角W小于第二倾角阈值W2时，控制电机驱动电路2以使搅打电机3保持当前转速运转。

另外，如图3所示的本发明示例实施例提供的防倾倒控制系统用于执行如下操作：

S1：控制倾斜角度检测器1以设定周期T间隔检测料理机的倾斜角度(感测得到检测倾斜角W)。

S2和S3：控制器4接收该检测倾斜角W，并将该检测倾斜角W与第一倾角阈值W1和第二倾角阈值W2相比较：当检测倾斜角W大于第一倾角阈值W1时，控制电机驱动电路2以使搅打电机3停止转动；当检测倾斜角W不小于第二倾角阈值W2且不大于第一倾角阈值W1时，控制电机驱动电路2以调降搅打电机3的转速。

S4：当检测倾斜角W小于第二倾角阈值W2时，控制电机驱动电路2以使搅打电机3保持当前转速运转。

S5和S6：当料理机搅打完成时，控制器4控制电机驱动电路2以使搅打电机3停止转动。

具体地，当检测倾斜角W不小于第二倾角阈值W2且不大于第一倾角阈值W1时，控制器4调降搅打电机3的转速可以有多种适当的方式，例如以当前搅打电机3的转速的10％调降，或500r/min调降搅打电机3的转速(即若原转速为18000r/min，调降后的转速为17500r/min)等，在此不再一一例举。

优选地，参照图3和图4，控制器4进一步配置为：

根据接收到的检测倾斜角W计算倾角差值△W；

当倾角差值△W大于设定差值时，以第一降速比例△r1调降搅打电机3的当前转速；否则，以第二降速比例△r2调降搅打电机3的当前转速；

其中，倾角差值△W为检测倾斜角W与第二倾角阈值W2之间的差值，第一降速比例△r1大于第二降速比例△r2，且第一降速比例△r1不小于10％且不大于30％，第二降速比例△r2不小于5％且不大于20％。

需要说明的是，此种调降转速的方式其主旨在于，当倾角差值△W较大时，以较大的第一降速比例△r1调降搅打电机3的当前转速，当倾角差值△W较小时，以较小的第二降速比例△r2调降搅打电机3的当前转速，如，当倾角差值△W大于设定差值时，以搅打电机3的当前转速的20％降低该转速(即调降后的搅打电机3的转速为调降前的转速的80％)，当倾角差值△W不大于设定差值时，以搅打电机3的当前转速的10％降低该转速(即调降后的搅打电机3的转速为调降前的转速的90％)。

具体地，设定差值可以有多种取值方式，例如设定差值可以为第一倾角阈值W1与第二倾角阈值W2之间的差值的1/2或2/3等，或设定差值也可以为5°或10°等值，其取值方式可具体视实际的工艺需求而定。

优选地，控制器4进一步配置为：

根据接收到的检测倾斜角W计算倾角差值△W；

当检测倾斜角W不小于第二倾角阈值W2且不大于第一倾角阈值W1时，以第三降速比例△r3或第四降速值△r4调降搅打电机3的当前转速；

其中，倾角差值△W为检测倾斜角W与第二倾角阈值W2之间的差值；第三降速比例△r3与倾角差值△W满足：Δr3＝k1×ΔW，k1为大于0的常数；第四降速值△r4与倾角差值△W满足：Δr4＝k2×ΔW+b，k2为大于0的常数。

需要说明的是，此种调降转速的方式其主旨在于，倾角差值△W越大，则搅打电机3的转速就相应地下降的越多。例如，以第三降速比例△r3调降搅打电机3的当前转速，k1取值为2，当倾角差值△W为10°时，则搅打电机3以当前转速的20％调降(即调降后的搅打电机3的转速为调降前的转速的80％)，当倾角差值△W为5°时，则搅打电机3以当前转速的10％调降(即调降后的搅打电机3的转速为调降前的转速的90％)。其中，第三降速比例△r3应优选地不大于30％。此外，若以第四降速值△r4调降搅打电机3的当前转速，k2取值为80，b取值为700，当倾角差值△W为10°时，则搅打电机3以1500r/min调降当前的转速(即若调降前的搅打电机3转速为20000r/min，则调降后的搅打电机3的转速为18500r/min)。

具体实施例1：采用图1和图2所示的料理机，料理机的一端设有温热部10，另一端设有旋转操作部20，其中，旋转操作部20内的搅打电机3驱动搅拌杯内置的搅拌刀片进行旋转切割操作，倾斜角度检测器1位于旋转操作部20内且靠近搅打电机3设置。其中，料理机的搅打电机3的转速：20000r/min，搅拌杯的最大容量：900ml。

料理机内设有防倾倒控制系统，且控制器4配置为：当W2≤W≤W1且△W＞设定差值时，以△r1调降搅打电机3的当前转速；当W2≤W≤W1且△W≤设定差值时，以△r2调降搅打电机3的当前转速。其中，△W＝W-W2；第一倾角阈值W1为25°，第二倾角阈值W2为5°；第一降速比例△r1为10％，第二降速比例△r2为5％；设定差值为10°(即第一倾角阈值W1与第二倾角阈值W2之间的差值的1/2)。此外，倾斜角度检测器配置为每0.5秒检测一次料理机的倾斜角度。

测试步骤：

1)搅拌杯内放入最大容量的食物(婴儿辅食)；

2)按“启动”键开始计时测量。

获得料理机工作时的倾斜角度如下方表1所示。

表1：料理机的倾斜角度

从表1可知，当搅打电机3高速运行时，料理机的倾斜角度也较大，若不对搅打电机3进行降速处理，则会使整机朝向倾倒的趋势发展。当搅打电机3的转速较高且整机的倾斜角度较大时，通过调降搅打电机3的转速，能够有效的减小整机的倾斜角度，最多在5秒之内，就能够很好的将整机的倾斜角度控制在正常的倾斜范围内。此外，当料理机的倾斜角度较大时，以较大的降速比例(即第一降速比例△r1)调降搅打电机3的当前转速，有利于快速地减缓整机偏摆的幅度，从而更有效地避免整机出现倾倒的情形。

具体实施例2：料理机内设有防倾倒控制系统，且控制器4配置为：当W2≤W≤W1时，以△r4调降搅打电机3的当前转速，其中，第一倾角阈值W1为25°，第二倾角阈值W2为5°；第四降速值△r4满足：Δr4＝100×ΔW+500，且△W＝W-W2。此外，倾斜角度检测器配置为每0.5秒检测一次料理机的倾斜角度。其它的实验参数与实施例1中的一致。

获得料理机工作时的倾斜角度如下方表2所示。

表2：料理机的倾斜角度

从表2可知，当整机的倾斜角度搅打且搅打电机3的转速较高时，若搅打电机3不减速，则会使整机具有倾倒的趋势，此时通过控制器4调降搅打电机3的转速，可有效的减缓整机偏摆的幅度，最终在4秒之内，就可使料理机的倾斜角度处于正常的倾斜范围内。此外，料理机工作时的倾斜角度越大，则搅打电机3的转速也就相应地下降的越多，如此可快速地减小整机偏摆的幅度，进而达到很好的防止整机倾倒的效果。

综合具体实施例1和实施例2可知，在料理机内设置防倾倒控制系统，可有效地减缓整机偏摆的幅度，进而防止整机出现倾倒的情形，不仅可提高用户的使用体验，还可提高料理机使用的安全性。

需要特别说明的是，根据本发明实施例中的料理机和防倾倒控制系统的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种料理机的防倾倒控制系统，其特征在于，该系统包括：

倾斜角度检测器(1)，用于检测料理机的倾斜角度；

电机驱动电路(2)，用于控制搅打电机(3)的转速；

控制器(4)，配置为接收所述倾斜角度检测器(1)的检测倾斜角(W)，并根据所述检测倾斜角(W)控制所述电机驱动电路(2)以调节所述搅打电机(3)的转速。

2.根据权利要求1所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述控制器(4)配置为：当所述检测倾斜角(W)大于第一倾角阈值(W1)时，控制所述搅打电机(3)停止转动。

3.根据权利要求1所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述控制器(4)配置为：当所述检测倾斜角(W)不小于第二倾角阈值(W2)且不大于第一倾角阈值(W1)时，调降所述搅打电机(3)的转速。

4.根据权利要求2或3所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述第一倾角阈值(W1)不小于5°且不大于30°，优选为不小于10°且不大于20°。

5.根据权利要求3所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述第二倾角阈值(W2)不小于3°且不大于20°，优选为不小于5°且不大于10°。

6.根据权利要求3所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述控制器(4)进一步配置为：

根据接收到的所述检测倾斜角(W)计算倾角差值(△W)；

当所述倾角差值(△W)大于设定差值时，以第一降速比例(△r1)调降所述搅打电机(3)的当前转速；否则，以第二降速比例(△r2)调降所述搅打电机(3)的当前转速；

其中，所述倾角差值(△W)为所述检测倾斜角(W)与所述第二倾角阈值(W2)之间的差值，所述第一降速比例(△r1)大于所述第二降速比例(△r2)，且所述第一降速比例(△r1)不小于10％且不大于30％，所述第二降速比例(△r2)不小于5％且不大于20％。

7.根据权利要求3所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述控制器(4)进一步配置为：

根据接收到的所述检测倾斜角(W)计算倾角差值(△W)；

当所述检测倾斜角(W)不小于第二倾角阈值(W2)且不大于第一倾角阈值(W1)时，以第三降速比例(△r3)或第四降速值(△r4)调降所述搅打电机(3)的当前转速；

其中，

所述倾角差值(△W)为所述检测倾斜角(W)与所述第二倾角阈值(W2)之间的差值；所述第三降速比例(△r3)与所述倾角差值(△W)满足：Δr3＝k1×ΔW，k1为大于0的常数；所述第四降速值(△r4)与所述倾角差值(△W)满足：Δr4＝k2×ΔW+b，k2为大于0的常数。

8.根据权利要求1～7中任意一项所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述倾斜角度检测器(1)配置为以设定周期(T)间隔检测所述料理机的倾斜角度，其中，所述设定周期(T)不小于1毫秒且不大于1000毫秒，优选为不小于200毫秒且不大于800毫秒。

9.根据权利要求1所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述倾斜角度检测器(1)为角度传感器、重力传感器、加速度传感器或倾倒开关。

10.根据权利要求1所述的防倾倒控制系统，其特征在于，所述防倾倒控制系统包括用于检测所述搅打电机(3)的转速的电机转速检测器(5)。

11.一种料理机，其特征在于，所述料理机包括根据权利要求1～10中任意一项权利要求所述的防倾倒控制系统。

12.根据权利要求11所述的料理机，其特征在于，所述料理机为破壁机、搅拌机、原汁机、豆浆机、母婴机或泡奶机。