CN113383717B - 给料装置及其故障排除方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种给料装置，其包括弹射机构、动作感测单元以及控制模块。弹射机构包括马达单元及推杆单元，马达单元带动推杆单元移动。当动作感测单元感测到推杆单元移动时，并传送动作信号。控制模块包括驱动单元及计时单元。驱动单元驱动马达单元的正转与反转。计时单元储存预定时间。当计时单元接收启动信号时，计时单元开始计时，并传送正转信号至驱动单元，以驱动马达单元正转。当计时单元判断超过预定时间而未接收到动作信号时，计时单元传送反转信号至驱动单元，以驱动马达单元反转。

Description

给料装置及其故障排除方法
技术领域
本发明涉及一种给料装置，特别是关于一种给料装置的故障排除机制。
背景技术
目前饲养宠物的家庭或个人越来越多，但忙碌的生活让饲主难以定时的喂食宠物。为因应饲主外出时无法喂食的情形，市面上出现一种自动喂食装置(给料装置)，饲主可将饲料直接倒于饲料储存槽(容料槽)，而此类型的喂食装置可于预定的(用餐)时间，提供一餐分量的饲料。除了日常二、或三餐的喂食，饲主与宠物互动时，还常以喂食饲料或零食的方式奖励宠物。对此，市面上更出现以弹射方式提供饲料的自动喂食装置，由此与宠物产生更多的互动。
此类型(弹射式)的自动喂食装置，具有较复杂的弹射机构。例如，以马达驱动推杆，再由推杆投射饲料。投射饲料时可能会发生饲料卡在弹射机构的某些位置，进而使推杆无法作动。若以直流马达驱动推杆，则可通过侦测电流(卡住时会有电流上升的特性)得知故障而进一步排除。近来因直流马达会产生较大的噪音，大多以步进马达驱动推杆，但饲料卡住时，步进马达并无电流上升的特性。因此，需要一种新的故障侦测与排除机制，应用在使用步进马达的自动喂食装置(给料装置)。
发明内容
有鉴于上述课题，本发明的主要目的是提供一种给料装置及其故障排除方法，由动作感测单元感测推杆单元的动作，且控制模块判断超过预定时间推杆单元无任何动作时，即驱动马达单元反转，以解决已知通过侦测电流判断故障情形的给料装置的问题。
为达成上述的目的，本发明提供一种给料装置，其包括弹射机构、动作感测单元以及控制模块。弹射机构包括马达单元及推杆单元，马达单元带动推杆单元移动。动作感测单元用以感测推杆单元的动作。当动作感测单元感测到推杆单元移动时，并传送动作信号。控制模块与马达单元及动作感测单元电性连接。控制模块包括驱动单元及计时单元。驱动单元驱动马达单元的正转与反转。计时单元储存预定时间。当计时单元接收启动信号时，计时单元开始计时，并传送正转信号至驱动单元，以驱动马达单元正转。当计时单元判断超过预定时间而未接收到动作信号时，计时单元传送反转信号至驱动单元，以驱动马达单元反转。
为达成上述的目的，本发明另提供一种故障排除方法，应用在给料装置。给料装置包括弹射机构、动作感测单元、以及控制模块。弹射机构包括马达单元及推杆单元，马达单元带动推杆单元移动。动作感测单元感测到推杆单元移动时传送动作信号。控制模块包括驱动单元及计时单元，驱动单元驱动马达单元的正转与反转。故障排除方法包括下列步骤：当计时单元接收启动信号时，计时单元开始计时，并传送正转信号至驱动单元；驱动单元驱动马达单元正转；当计时单元判断超过预定时间而未接收到动作信号时，计时单元传送反转信号至驱动单元；以及驱动单元驱动马达单元反转。
根据本发明的实施例，给料装置还包括出料口。驱动单元驱动马达单元正转时，马达单元带动推杆单元往出料口的方向移动，计时单元自动作感测单元接收动作信号。
根据本发明的实施例，驱动单元驱动马达单元反转时，马达单元带动推杆单元往远离出料口的方向移动。
根据本发明的实施例，当计时单元判断超过预定时间而未接收到动作信号时，计时单元储存故障数据，并经过重启间隔时间后传送正转信号至该驱动单元。
根据本发明的实施例，当计时单元判断超过预定时间而未接收到动作信号时，还包括下列步骤：计时单元储存故障数据；以及经过重启间隔时间后传送正转信号至驱动单元。
根据本发明的实施例，计时单元自动作感测单元接收动作信号后，删除故障数据。
根据本发明的实施例，故障排除方法还包括下列步骤：计时单元自动作感测单元接收动作信号后，删除故障数据。
根据本发明的实施例，计时单元还储存故障累计次数。当计时单元储存故障数据的数量大于故障累计次数，计时单元传送警示信号。
根据本发明的实施例，计时单元还储存故障累计次数，故障排除方法还包括下列步骤：当计时单元储存故障数据的数量大于故障累计次数，计时单元传送警示信号。
根据本发明的实施例，给料装置还包括警示元件，其与控制模块电性连接，自计时单元接收警示信号。
根据本发明的实施例，动作感测单元包括触发部，其设置于推杆单元的移动路径。推杆单元移动时接触触发部，动作感测单元传送动作信号。
根据本发明的实施例，动作感测单元为光学式开关，包括光发射器及光接收器。光发射器及光接收器分别设置于推杆单元的移动路径的相对两侧，当推杆单元移动时触发光学式开关。
承上所述，依据本发明的给料装置及其故障排除方法，给料装置包括弹射机构、动作感测单元以及控制模块。由动作感测单元感测推杆单元的动作，并可传送动作信号至控制模块。当计时单元接收启动信号时，计时单元开始计时，并驱动马达单元正转。当计时单元判断超过预定时间而未接收到动作信号时，驱动马达单元反转，由此排除故障(卡住)的情形。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的给料装置的示意图。
图2为图1所示的给料装置的剖面示意图。
图3为图1所示的给料装置的方框示意图。
图4为本发明的第二实施例的给料装置的剖面示意图。
图5为本发明的第一实施例的故障排除方法的流程示意图。
图6为本发明的第二实施例的故障排除方法的流程示意图。
符号说明
给料装置1、1a
弹射机构10
马达单元11
推杆单元12
第一推杆121
第二推杆122
动作感测单元20、20a
触发部21
光发射器22a
光接收器23a
控制模组30
驱动单元31
计时单元32
储存单元33
无线传输单元34
容料槽40
出料口41
出料通道50
出料口51
警示元件60
具体实施方式
为能让本发明的技术内容更清楚，特举较佳具体实施例说明如下。
图1为本发明的第一实施例的给料装置的示意图，图2为图1所示的给料装置的剖面示意图，图3为图1所示的给料装置的方框示意图，请同时参考图1至图3所示。首先，本实施例之给料装置1应用在弹射式的自动喂食装置，用以将饲料往所欲喂食的宠物投射，以同时达到喂食及与宠物趣味互动的效果。在本实施例中，将饲料或宠物零食称为料件。在其他实施例中，料件还可以是供宠物用的玩具。使用者(饲主)可将给料装置1置于客厅、或宠物的游戏间等空间，并可以定时投射、或以远端遥控的方式控制给料装置1的投射动作。
本实施例的给料装置1包括弹射机构10、动作感测单元20以及控制模块30。其中，弹射机构10包括马达单元11及推杆单元12，马达单元11带动推杆单元12内移动。须说明的是，本实施例的推杆单元12包括第一推杆121及第二推杆122。其中，马达单元11可通过齿轮机械结构以依序驱动第一推杆121及第二推杆122的动作。较佳的，马达单元11可以为步进马达(stepping motor)。在其他实施例中，亦可以为其他类型的马达，本发明并不限制。
具体而言，本实施例的给料装置1还包括容料槽40及出料通道50。容料槽40用以容置料件(例如饲料)，且第一推杆121设置于容料槽40的底侧。容料槽40具有出料口41，其位于容料槽40与出料通道50之间。又，第二推杆122则设置在出料通道50内。出料通道50还具有出料口51，其与外界连通。换言之，本实施例的给料装置1具有两个出料口41、51，分别位于容料槽40及出料通道50。须说明的是，本发明并不限定马达及推杆的数量，可视弹射机构10的结构而调整。
当给料装置1开始(进行投射)动作时，第一推杆121可先将容料槽40内的料件推往出料口41，使少数料件可被推至出料通道50。接着，位于出料通道50内的第二推杆122可将料件进一步推往出料口51，以将料件投射出给料装置1的外侧。
本实施例的动作感测单元20用以感测推杆单元12的动作。本实施例并不限定用以感测位于容料槽40的第一推杆121、或是位于出料通道50的第二推杆122的动作，较佳是感测位于出料通道50的第二推杆122的动作。在其他实施例中，还可设置两个动作感测单元20，以分别感测第一推杆121、及第二推杆122的动作。以下以动作感测单元20用以感测位于出料通道50的第二推杆122的动作为例说明。
当动作感测单元20感测到第二推杆122移动时，可产生并传送动作信号。具体而言，本实施例的动作感测单元20包括触发部21，其设置于第二推杆122的移动路径。例如，动作感测单元20为机械式、电容式、电阻式、或电磁式等开关，而触发部21可以为弹片，其位于第二推杆122的移动路径上。当第二推杆122移动时，第二推杆122经过触发部21的设置位置，即可接触或抵压触发部21，使动作感测单元20产生并传送动作信号。
图4为本发明的第二实施例的给料装置的剖面示意图，请参考图4所示。在本实施例中，动作感测单元20a还可以为光学式开关，包括光发射器22a及光接收器23a。光发射器22a及光接收器23a分别设置于第二推杆122的移动路径的相对两侧，使第二推杆122可以作为光遮断件。具体而言，给料装置1于静止状态(未有动作)时，光发射器22a朝向光接收器23a持续地发射光线。当第二推杆122移动并经过光发射器22a与光接收器23a之间时，第二推杆122遮断光发射器22a所发射的光线，进而触发光学式开关对应产生并传送动作信号。本实施例之其他元件与第一实施例相同，请参考第一实施例的说明。
请参考图3所示，本实施例的控制模块30与马达单元11及动作感测单元20电性连接，以进行信号及数据传输。控制模块30包括驱动单元31及计时单元32。其中，驱动单元31驱动马达单元11的正转与反转。当驱动单元31驱动马达单元11正转时，马达单元11先带动第一推杆121往出料口41的方向移动，进而使弹射机构10可将使少数料件可被推至出料通道50。接着，带动第二推杆122往出料口51的方向移动，进而使弹射机构10可将料件弹射至给料装置1外。反之，驱动单元31驱动马达单元11反转时，马达单元11带动第二推杆122往远离出料口51的方向移动，并带动第一推杆121往远离出料口41的方向移动。换言之，使推杆单元12反向移动。
需注意的是，前述控制模块30及各个单元除可配置为硬件装置、软件程序、固件或其组合外，还可由电路回路或其他适当型式配置，各个单元间的连接以有线或者无线方式相互连接以进行数据的接收与传送；并且，各个单元除可以单独的型式配置外，还可以结合的型式配置。此外，本实施方式仅例示本发明的较佳实施例，为避免赘述，并未详加记载所有可能的变化组合。然而，本领域技术人员应可理解，上述各模块或单元未必皆为必要。且为实施本发明，还可能包含其他较细节的习知模块或单元，各模块或单元皆可能视需求加以省略或修改。
在本实施例中，控制模块30还可包括储存单元33，其储存故障排除方法，并由给料装置1执行该方法。以下按照故障排除方法的步骤流程，进一步说明给料装置1的动作。图5为本发明的第一实施例的故障排除方法的流程示意图，请参考图2、图3及图5所示。
步骤S10：当计时单元32接收启动信号时，计时单元32开始计时，并传送正转信号至驱动单元31。
本实施例的控制模块30还包括无线传输单元34，另使用者(饲主)可操作通信装置(例如智能手机、或电脑等)传送启动信号，并由无线传输单元34接收启动信号，换言之，可以远端遥控的方式开启给料装置1的动作。另外，给料装置1亦可具有实体开关，其可以与控制模块30电性连接。当开启开关时，产生启动信号。
当计时单元32接收到启动信号时，计时单元32开始计时，并传送正转信号至驱动单元31，以驱动马达单元11正转。
步骤S20：驱动单元31驱动马达单元11正转。
如前述，驱动单元31驱动马达单元11正转时，马达单元11先带动位于容料槽40底侧的第一推杆121往出料口41的方向移动，以将少量的料件(饲料)推往出料通道50。接着，马达单元11带动出料通道50内的第二推杆122往出料口51的方向移动，以将料件投射至给料装置1外。须说明的是，驱动的时间差可依据第一推杆121的作动行程时间而调整，本发明并不特别限制。
若推杆单元12(第一推杆121及第二推杆122)有正常运作，设置于第二推杆122的移动路径上的动作感测单元20，则可感测到第二推杆122的移动，进而产生并传送动作信号至计时单元32。若发生故障的情形，例如料件卡在出料口41，则第二推杆122无法顺利地往出料口51的方向移动，进而使动作感测单元20不会产生动作信号。
步骤S30：计时单元32判断是否超过预定时间仍未接收到动作信号。
计时单元32储存一预定时间。预定时间即为马达单元11及推杆单元12顺利作动时所需花费的时间，例如5秒，故可将预定时间预设为5秒。计时单元32接收到启动信号便开始计时(步骤S10)，若在预定时间(5秒)内自动作感测单元20收到动作信号，表示给料装置1正常运作，而无须再执行任何步骤。反之，若经过预定时间(5秒)仍未自动作感测单元20收到动作信号，表示给料装置1有故障(卡住)须排除的情形，进而执行步骤S40。
步骤S40：计时单元32传送反转信号至驱动单元31。
当计时单元32判断超过预定时间(5秒)而未接收到动作信号时，表示给料装置1有故障须排除，计时单元32传送反转信号至驱动单元31，以驱动马达单元11反转。
步骤S50：驱动单元31驱动马达单元11反转。
驱动单元31驱动马达单元11反转时，马达单元11可先带动第二推杆122往远离出料口51的方向移动，再带动第一推杆121往远离出料口41的方向移动，由此排除故障(卡住)的情形。
图6为本发明的第二实施例之故障排除方法的流程示意图，请参考图2、图3及图6所示。较佳的，本实施例的故障排除方法还包括纪录故障次数的步骤，在多次无法排除故障的情况下，可发出警示通知使用者进行人工处理。因此，本实施例的步骤S10、S20、S30、S40及S50与第一实施例相同，并包括以下步骤。
步骤S42：计时单元32储存故障数据。
计时单元32判断超过预定时间(5秒)而未接收到动作信号时(步骤S30)，除了传送反转信号至驱动单元31(步骤S40)以外，计时单元32还进一步储存一笔故障数据(步骤S42)。
步骤52：计时单元32经过重启间隔时间后传送正转信号至驱动单元31。
计时单元32传送反转信号至驱动单元31(步骤S50)，且储存一笔故障数据(步骤S42)后，等待重启间隔时间，其为驱动单元31驱动马达单元11反转，并使推杆单元12反向作动(步骤S50)所需花费的时间(例如5秒)。再经过重启间隔时间(5秒)后，第一推杆121、第二推杆122回复到作动前的静止状态。此时，计时单元32再传送正转信号至驱动单元31，并重复执行步骤S20(驱动单元31驱动马达单元11正转)及步骤S30(计时单元32判断是否超过预定时间仍未接收到动作信号)。
如前述，若在预定时间内，计时单元32自动作感测单元20收到动作信号，表示给料装置1正常运作，则删除所储存的故障数据(步骤S32，删除故障数据)。若经过预定时间仍未自动作感测单元20收到动作信号，表示给料装置1仍有故障(卡住)须排除的情形，进而续行步骤S40及步骤S42。
步骤S44：计时单元32判断所储存的故障数据的数量是否大于故障累计次数。
前述计时单元32判断超过预定时间(5秒)而未接收到动作信号时(步骤S30)，计时单元32储存一笔故障数据(步骤S42)。本实施例的计时单元32还储存故障累计次数，其为通知人工排除障碍的连续故障次数。例如，故障累计次数可预设为3次。计时单元32每储存一笔故障数据时(步骤S42)，再进一步判断所储存的故障数据的数量(笔数)是否大于故障累计次数(步骤S44)。若计时单元32所储存的故障数据的数量大于故障累计次数(3次)，则表示给料装置1已连续3次出现故障的情形，即可执行步骤S46。
步骤S46：计时单元32传送警示信号。
在一些实施例中，计时单元32可将警示信号传送至无线传输单元34，并由无线传输单元34将警示信号传送至使用者的通信装置，由此通知使用者给料装置1有无法自行排除的问题，让使用者可介入以人工的方式排除。在一些实施例中，给料装置1还包括警示元件60，其与控制模块30电性连接。警示元件60可例如但不限于发光元件、或声音播放元件等。警示元件60自计时单元32接收警示信号，可由发光、或发出声音，以提示使用者给料装置1有无法自行排除的问题。
综上所述，依据本发明的给料装置及其故障排除方法，给料装置包括弹射机构、动作感测单元以及控制模块。由动作感测单元感测推杆单元的动作，并可传送动作信号至控制模块。当计时单元接收启动信号时，计时单元开始计时，并驱动马达单元正转。当计时单元判断超过预定时间而未接收到动作信号时，驱动马达单元反转，由此排除故障(卡住)的情形。
应注意的是，上述诸多实施例是为了便于说明而举例，本发明所主张之权利范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (15)

1.一种给料装置，包括：
弹射机构，包括马达单元及推杆单元，该马达单元带动该推杆单元移动；该推杆单元包括第一推杆和第二推杆；
容料槽及出料通道，该第一推杆设置于容料槽的底侧，该第二推杆设置在出料通道内；
动作感测单元设置于该推杆单元的移动路径上，用以感测该推杆单元的动作，当感测到该推杆单元移动时，并传送动作信号；以及
控制模块，与该马达单元及该动作感测单元电性连接，该控制模块包括：
驱动单元，驱动该马达单元的正转与反转；及
计时单元，储存预定时间，该预定时间为该马达单元及该推杆单元顺利作动时所需花费的时间，其中，
当该计时单元接收启动信号时，该计时单元开始计时，并传送正转信号至该驱动单元，以驱动该马达单元正转，当该计时单元判断超过该预定时间而未接收到该动作信号时，该计时单元传送反转信号至该驱动单元，以驱动该马达单元反转。
2.根据权利要求1所述的给料装置，还包括：
出料口，该驱动单元驱动该马达单元正转时，该马达单元带动该推杆单元往该出料口的方向移动，该计时单元自该动作感测单元接收该动作信号。
3.根据权利要求2所述的给料装置，其中该驱动单元驱动该马达单元反转时，该马达单元带动该推杆单元往远离该出料口的方向移动。
4.根据权利要求1所述的给料装置，其中当该计时单元判断超过该预定时间而未接收到该动作信号时，该计时单元储存故障数据，并经过重启间隔时间后传送该正转信号至该驱动单元。
5.根据权利要求4所述的给料装置，其中该计时单元自该动作感测单元接收该动作信号后，删除该故障数据。
6.根据权利要求5所述的给料装置，其中该计时单元还储存故障累计次数，当该计时单元储存该故障数据的数量大于该故障累计次数，该计时单元传送警示信号。
7.根据权利要求6所述的给料装置，还包括：
警示元件，与该控制模块电性连接，自该计时单元接收该警示信号。
8.根据权利要求1所述的给料装置，其中该动作感测单元包括触发部，其设置于该推杆单元的移动路径，该推杆单元移动时接触该触发部，该动作感测单元传送该动作信号。
9.根据权利要求1所述的给料装置，其中该动作感测单元为光学式开关，包括光发射器及光接收器，该光发射器及该光接收器分别设置于该推杆单元的移动路径的相对两侧，当该推杆单元移动时触发该光学式开关。
10.一种故障排除方法，应用在给料装置，其包括弹射机构、动作感测单元、以及控制模块、容料槽及出料通道，该弹射机构包括马达单元及推杆单元，该马达单元带动该推杆单元于移动，该推杆单元包括第一推杆和第二推杆，该第一推杆设置于熔料槽的底侧，该第二推杆设置在出料口通道内，该动作感测单元设置于该推杆单元的移动路径上，并感测到该推杆单元移动时传送动作信号，该控制模块包括驱动单元及计时单元，该计时单元储存预定时间，该预定时间为该马达单元及该推杆单元顺利作动时所需花费的时间，该驱动单元驱动该马达单元的正转与反转，该故障排除方法包括下列步骤：
当该计时单元接收启动信号时，该计时单元开始计时，并传送正转信号至该驱动单元；
该驱动单元驱动该马达单元正转；
当该计时单元判断超过该预定时间而未接收到该动作信号时，该计时单元传送反转信号至该驱动单元；以及
该驱动单元驱动马达单元反转。
11.根据权利要求10所述的故障排除方法，其中该给料装置还包括出料口，该驱动单元驱动该马达单元正转时，该马达单元带动该推杆单元往该出料口的方向移动，该计时单元自该动作感测单元接收该动作信号。
12.根据权利要求11所述的故障排除方法，其中该驱动单元驱动该马达单元反转时，该马达单元带动该推杆单元往远离该出料口的方向移动。
13.根据权利要求10所述的故障排除方法，其中当该计时单元判断超过该预定时间而未接收到该动作信号时，还包括下列步骤：
该计时单元储存故障数据；以及
经过重启间隔时间后传送该正转信号至该驱动单元。
14.根据权利要求13所述的故障排除方法，还包括下列步骤：
该计时单元自该动作感测单元接收该动作信号后，删除该故障数据。
15.根据权利要求14所述的故障排除方法，其中该计时单元还储存故障累计次数，该故障排除方法还包括下列步骤：
当该计时单元储存该故障数据的数量大于该故障累计次数，该计时单元传送警示信号。
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