CN117651645A - 具有防卷绕部件、加热芯和用户接口的层压机 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于处理和层压材料的片材的改进的层压机。所公开的层压机包括抗卡纸或抗卷绕部件，以防止材料的片材卷绕在机器中的辊上。防卷绕部件可以包括定位在机器的辊中的自修复凹槽中的线。该机器还可以包括加热芯以向多个辊集合提供加热。层压机还可以包括用户接口，以向操作者提供状况信息和情绪以鼓励操作者以高效的方式与机器交互。层压机还可以包括传感器、控制器和显示器，以识别清洁片材并通知操作者清洁周期的状况。

Description

具有防卷绕部件、加热芯和用户接口的层压机

技术领域

本发明涉及用户接口，特别是用于在处理给定任务时可能需要操作者交互的商用机器的用户接口。本发明还涉及用于诸如层压机之类的商用机器的抗卡纸或抗卷绕部件。本发明还涉及一种用于层压机的改进的加热芯。

背景技术

许多机器和设备都有提供关于系统状况或操作的信息的用户接口。此类接口可以向操作者发送机器正在承担的简单任务的信号，并向机器或设备的操作者或用户提供返回的通信。举例来说，可以通过用户接口传送给设备的操作者的信息可以包括：设备内的消耗品的条件、机器被构造为处理的给定任务的进度，或者机器的当前状态是处于开启、关闭还是睡眠状态。

这种机器或设备的示例是具有抗卡纸特征的范罗士(Fellowes)牌碎纸机。这种粉碎机包括指示器，以让用户知道何时接近会引起卡纸的使用水平。这个示例中的指示器可以包括LED的阵列，这些LED发光以向用户指示被插入到粉碎机中进行处理的纸叠层的厚度。当纸叠层厚度接近粉碎机允许的最大厚度时，指示器从单色绿色LED变为琥珀色LED再变为红色LED。LED向操作者提供信息，从而允许操作者或者调整机器的操作，或者调整输入到机器中的操作的内容。在将纸张插入机器的情况下，LED向用户或操作者提供信息或指导，以促使用户或操作者计量馈入粉碎机的纸张的量并防止操作者或用户将过厚的一叠放入粉碎设备中。

示例粉碎机还可以包括诸如LED之类的视觉指示器，以告知操作者粉碎机的零件的状况，诸如门或箱何时打开或未就位、马达何时达到发热状态，或者何时单元由于触发接近传感器或电容性传感器(诸如用于感测手或其它身体部位太靠近粉碎机的入口或馈送口的传感器)而关机。

通常，这些上面提到的指示器布置在粉碎设备的表面上，使得用户或操作者在使用设备时可以看到它们。但是，指示器通常被呈现的方式使得难以跟踪所有指示器，因此在操作者与机器交互期间对操作者的使用不够理想。

操作者或用户与之交互的另一种机器或设备是文件层压机(laminator)。层压机可以通过用于这种设备的用户接口向操作者传送的内容的一些示例是机器状态(诸如操作者打开单元和设备开始加热)、何时达到适当的温度、如果手动设置或触发了冷层压操作那么层压机何时冷却、手动设置或自动检测层压机的密耳厚度设置，以及被层压的文档卡在其中时的自动翻转。

与粉碎机类似，用于将状态信息传送给操作者的指示器可能以不够理想的方式呈现给用户，并且使得操作者难以使用或解释它们。

以上仅仅是可以受益于本文所公开的本发明的机器和设备的类型的示例，并且并不意味着限制本发明可应用的机器或设备的类型，或者限制所传达的状态或信息的类型。

发明内容

随着产品变得更加智能并集成更多输入和传感器以及众多选项，当今消费者在与最简单的机器和设备交互时也面临着越来越复杂的问题。所公开的发明致力于简化操作者体验并且即使在与更复杂的机器交互时也向操作者提供改进的信息传达，同时鼓励操作者尽可能高效。这些努力会使得减少他们与机器交互以执行手头任务所花费的时间，从而消耗更少的电力并消耗更少的能量。

通常，办公和家庭使用的机器(诸如层压机、空气净化器和粉碎机)在机器上有许多操作者需要观察以了解机器的状况、可用性、操作条件、耗材水平等的位置。所公开的发明向操作者呈现统一的用户接口(UI)，其中单点UI以表达方式简化了机器的复杂操作、状况、可用性、操作条件、耗材水平或其它参数，以增强用户体验(UX)，同时提高他们在发起和完成机器被设计的给定任务时与机器的交互参与。

所公开的发明，具体而言是用户接口，在其最简单的实施例中可以通过使用多个LED(理想地是RGB LED)来实现，并且在更复杂的实施例中可以通过使用OLED屏幕来实现。也可以使用其它显示器来向操作者或用户传达信息。在一些实施例中，UI可以以引导操作者以最高效的方式与设备交互的方式起作用，以便使设备高效地操作或完成其任务。在一些实施例中，这可以通过给操作者提供感觉输入或通信或触发来实现，诸如经由显示器的LED或其它灯设备视觉地，或者附加地且可选地，用于听觉通信的扬声器，或者附加地且可选地机械化运动，以便鼓励用户和向用户发信号以预定和受控的方式执行功能。

在一些实施例中，向用户传送信息可以通过在UI反馈和通信过程中使用人文技术吸引操作者来完成。例如，LED输出水平、图案和颜色的利用以及添加和不添加声音、触觉或物理感觉动作的动画过渡可以以有效地模拟以人类为中心的节奏、周期和基于逻辑感的处理的方式被利用。这些方法可以以在有意识和潜意识水平两者上吸引操作者的方式被利用，由于所使用的和在此公开的本质上自然的方法而提高操作者对复杂机器功能和输出的接受和理解。

以下是所公开的发明在办公室或消费者商用类型机器中的示例。本领域技术人员将认识到，此类示例仅仅是示例而不是对所公开的发明的范围的限制。一些全球电力要求要求某些类型的办公机器在不使用时进入睡眠状态。在一些实施例中，所公开的发明可以可选地结合接近感测设备或传感器(诸如电容感测布置)以测量操作者或任何其他人或动物相对于机器的接近度，这可以用于向操作者发信号通知这个特定机器是灵敏的、已针对它们进行了调谐并准备好投入使用。

这种特征可以在机器的控制器接收来自电容感测布置或传感器的输入信号并且在达到特定触发阈值时向机器发信号通知从其睡眠状态唤醒的情况下实现。机器的这个唤醒序列将通过可能的UI阵列进行传达，从而让操作者知道他们现在已经通过接近机器的激活邻近区域来参与机器操作，并且机器现在准备好进一步参与操作。机器通过UI还可以触发通信，以鼓励操作者通过一系列动画LED灯序列参与下一个顺序动作。这种自动接近感测的激活对于这些类型的机器的操作者来说更加方便，因为所涉及的任务的性质，操作者通常双手都忙着，因此自动唤醒和通信动作避开了操作者手动触摸用于参与并触发机器的按钮以从其睡眠状态唤醒的需要。利用所公开的申请中使用的UI，用户知道机器的状态改变，通过发信号通知机器所需的下一个顺序动作来鼓励用户进一步参与机器操作，同时给予用户看似积极的反馈，从而创建通过UI交互式地使机器和操作者两者参与的UX通信循环。

一类商用机器(诸如粉碎机)在进纸喉内具有传感器，其通常包括某种机械或基于红外的传感器，以检测进纸喉中的纸张或其它材料。其它特征更丰富的粉碎机，诸如Fellowes 79Ci 100％防卡纸粉碎机，具有更复杂的传感器阵列，包括靠近进纸喉的传感器，其可以检测潜在的馈送问题。响应于来自传感器的信号，控制器可以随后停止粉碎机或不让它操作。控制器可以发送信号以使警告图标区域中的对应图标被点亮。类似地，联锁门打开开关、过热传感器或箱满传感器可以使控制器点亮位于机器顶部的警告图标区域中的背光图标。

类似地，粉碎机的其它功能或故障可以被传送给用户或操作者。例如，通过安装适当的传感器，粉碎机的进纸喉不仅可以检测纸张的插入，而且还可以检测插入进纸喉的纸叠的实际厚度。粉碎机通过LED条向用户传达插入喉部的纸叠的厚度，该LED条具有一个绿色LED、若干个琥珀色LED和一个红色LED。这种信息或显示向操作者或用户传达距离卡纸阈值有多近。在实践中，这个LED条位于除前面描述的警告图标以外的另一个位置。因此，操作信息或(更一般地)传送给用户的信息可以出现在机器上的各个不同位置处，从而产生操作者或用户监视或扫描机器的不同区域的需要。如本文所公开的发明所提出的一种更符合人体工程学且改进的解决方案是在机器上的一个位置处呈现信息。

作为所公开的发明的示例性实施例，当应用于上面提到的粉碎机时，会将UI带到更局部化的区域，以便向操作者给出观察和交互的单一焦点区，这进而允许操作者更容易地一目了然地感知通过UI传达的信息，并了解机器的当前状况。所公开的实施例将不同于现有技术，因为它不仅警告操作者机器条件，诸如卡纸，而且本文公开的发明还将起到使用以人为中心的方法与操作者进行通信的作用，从而鼓励操作者更改他们的交互行为；诸如馈送的量明显超过操作安全最小值，这进而允许机器在其功率带内更高效地操作，同时缩短操作者与机器的处理手头任务的交互时间。

例如，在粉碎机的实施例中，当操作者在期望的馈送速率内插入期望量的纸张时，UI可以利用视觉、听觉或触觉手段发出令人愉悦的输出，以鼓励和延长操作者继续与机器交互以处理手头任务时操作者动作的这种最优水平。因此，与使用没有所公开的发明的同一机器相比，通过利用所公开的手段，操作者将被鼓励每次插入比他们通常可以插入粉碎机中更多的纸张并且以比通常执行的频率或速率更高的频率或速率，但仍然保持低于机器的卡纸阈值。UI向操作者提供指导和反馈，以便操作者可以与机器交互，从而允许机器以高效的方式动作。当操作者接近设定的卡纸阈值时，UI阵列将改变以传达极限即将到来。可以利用一个或多个视觉、音频和触觉信号来情绪化(emote)这个警告传达，以鼓励机器的操作者在下一个插入周期期间减小纸叠厚度。

在一些实施例中，UI可以集成其它状况信息或本地化信息，诸如垃圾箱状况。垃圾箱状况是特别感兴趣的状态之一，因为研究表明，由于箱满而突然停止会导致受阻(frustration)和卡纸。UI可以通过在暂停期间示出箱水平来缓解这种受阻，从而通过局部化的UI警告操作者他们正在接近停止条件并为该停止做好准备。这个警告允许用户可选地暂停其处理会话，以便他们可以优先处理应当处理的物品，以确保在强制机器停止之前完成最关键的物品。一旦箱被清空并放回机器中，机器的箱满条件阈值将被重置。

类似地，其它停止条件警告也可以集成到UI中，诸如马达过热。类似地，可以监视马达温度或其它马达信息(诸如运行时间)，并且当马达接近切断(cut off)条件或性能随时间恶化时，UI可以向操作者传达即将发生的停止条件或对性能的调整正在接近并且传达这些条件的改变，以允许操作者在机器进入强制停止状态之前优先处理要处理的物品。

在一些实施例中，UI LED条可以被配置为通过改变条长度、颜色和强度或那些指示器的任何组合来给出倒计时条件，以创建动画信号以让操作者知道何时预期机器功能恢复。通过这种与操作者的通信或信号，UI可以参与和激励操作者的纸张馈送定时和堆叠厚度，从而鼓励和使操作者参与以尽可能多地保持在最优机器和操作者效率带的方式响应机器的UI。这允许操作者在处理手头的工作时能够达到理想的效率，使用最少的时间和能量来尽可能快地处理任务。

对于层压和类似类型的处理机器，诸如塑封机(pouch laminator)，LED和背光图标位于典型现有技术机器的许多不同区域中，并且发光以传达关于机器加热、准备就绪(满足温度)、冷或热模式、袋厚度设置、卡纸反转等等的信息。本领域技术人员将认识到其它示例。通常，在操作中，层压机在打开时会经历加热周期，并且机器通过使LED闪烁来传达加热过程正在进行，而当达到适当的温度时，灯持续点亮以表示机器已准备好将袋插入机器中。一旦插入袋，一些机器就会根据插入的物品的厚度和袋厚度来调节处理的速度。插入的物品和选择的袋厚度越厚，单元层压的速度越慢。当被层压的袋在机器中前进时，操作者或用户通常通过寻找从机器中出现的前缘来观察进度，从而看出机器处理物品的速率。

但是，在一些情况下，该过程不会按预期进行或进展。有时物品无法通过机器正确处理，这被视为卡纸。一些机器通过利用传感器检测在处理过程期间机器中应当感测到物品的点来通知发生了卡纸。如果传感器没有检测到物品，那么机器将触发卡纸灯或图标，以便让操作者知道警告条件。其它机器不仅触发警告条件，而且还会自动反转以尝试缓解卡纸或者仅仅触发警告灯以让操作者知道他们需要采取行动以手动解除机器卡纸。

诸如本申请中讨论的层压机可以包括UI实施例，以将主要通信元件统一到更集中的UI区，以允许用户具有在其中接收机器的通信的焦点或区域。这种信息的收集或集中进而促进了操作者一目了然地评估机器条件的能力。

以其最简单的形式的所公开的UI可以利用多个LED，理想地是RGB LED。在预热周期期间，LED可以经历预定的颜色改变序列以模拟机器的动作。由于机器的内部工作已经被激活，因此这些动作也可以以传达运动的方式顺序进行。在预热周期完成之后，机器预热到正确层压所需的温度，并且一旦满足最优温度，改进的UI的LED就会向用户发信号以及可选的音频音调、通信、信号或运动，以便让操作者知道单元已准备好接受层压制品。一旦操作者将制品馈送到机器的入口喉中，可选的厚度传感器就可以确定制品的厚度，并将对应的信号发送到控制器，控制器通过预编程的阈值集确定马达速度和/或处理通过机器的物品的热温度。

在一些实施例中，响应于操作者将层压袋内的物品插入到机器中，机器可以可选地在LED灯条阵列上以代表性形式表达感测到的厚度。通常，办公室层压机中使用三种主要的袋厚度：三毫米、五毫米和十毫米，因此灯条或其它UI可以接着发送预定输出以与操作者的插入动作对应。厚度传感器可以感测袋内包括物品的袋的厚度并向控制器输出信号。当插入的物品继续到第一馈送辊集合时，控制器可以基于厚度传感器的输出来调整辊速度，并且自动调整馈送的速率或辊的速率。在没有厚度传感器的实施例中，层压机可以允许一些手动设置和调整。较厚的袋比较薄的袋需要更长的时间才能正确地通过机器。

鉴于前面提到的原因以及这些机器的操作者所承认的，卡纸可以并且确实发生。本发明的UI可以减少这样的卡纸。在使用研究期间经常观察到，操作者正在寻找并等待机器处理并退出插入的物品，因为被插入的物品的前缘退出机器的视觉提示标志着通过层压机而没有卡纸的成功旅程。为了避免这种类型的行为并且减轻在机器正在处理物品时焦急等待的需要，本发明UI的LED阵列可以被配置为示出物品正在通过机器被处理的所表示的进度。因此，操作者可以关注UI，除了层压过程的进度之外，UI还可以向操作者提供关于机器状况的信息。

在一些实施例中，可以通过采用被触发的入口传感器以及至少处理辊的速度和被点亮以表示处理辊的速度或移动的UI LED来计算层压处理的进度。理想地，附加的退出传感器或传感器的序列将有助于卡纸的正确检测，如果和当顺序传感器或退出传感器在计算的预期时间阈值内没有检测到插入的物品时，检测到卡纸。如果在通过单元处理物品期间发生卡纸，那么UI可以指示卡纸以确保操作者做出相应反应。如果机器具有自动反转特征，那么UI可以示出机器正在将卡住的袋自动反转回和退出入口，并且相应地在这个过程期间，UI将向操作者发信号通知卡纸，然后反转方向和反转的物品通过机器返回的进度，以确保操作者了解机器正在对卡纸状态做出反应及其反转以自行解除卡纸的过程。例如，这种过程可以通过以相反顺序或改变的颜色点亮的LED在UI上指示。本领域技术人员将认识到，存在多种经由一组或一系列LED或其它类型的显示向操作者传达信息的方式，并且本文提到的那些仅仅是示例。

如果机器是手动反转机器，那么UI可以指示并向操作者传达操作者可能需要将机器置于反转状态以便从机器释放卡住的文档，并且反转跟踪进度将由UI指示。值得注意的是，一些成本较低的机器没有反转特征；可能需要接合驱动齿轮释放杆才能将卡住的文档手动拉出机器。在所述情况下，机器将通过UI向操作者指示材料通过机器的进度的状态、卡纸发生(是否以及何时发生卡纸)，以及在尝试释放卡住的物品时何时发起了手动或者自动手段，以及反转的物品返回退出机器的进度。

在一些实施例中，当期望更准确地跟踪通过机器的进度时，可以在机器的处理路径内并沿着机器的处理路径使用可选的附加传感器，诸如IR传感器。当达到传感器的触发阈值时，控制器可以接着触发UI内的适当的一个或多个LED，以比仅基于定时器的系统准确得多地传达进度。考虑这些附加的传感器触发，以允许机器内的控制器进行改进被插入的物品在机器中前进时的代表性定位的所需的调整。这些实时调整还可以被用于确保辊速度正常运行。由于这些机器使用两个、四个、六个以及有时八个或更多个辊，因此在改变速度时需要确保辊协同工作，以保证被插入的物品正确取出，并符合可接受的质量标准，并且尽可能平整。

本文公开了一种方法和装置，其中层压袋穿过机器并经过传感器元件的进度允许确定定时，然后可以将该定时与建立的阈值进行比较。此外，该方法和装置可以考虑其它传感器、信息或数据，诸如热传感器数据，以确定辊速度和温度是否在既定的参数内，或者是否需要对辊速度或者处理温度或两者进行调整。

在一些实施例中，可以将替代传感器附接到辊，诸如但不限于霍尔传感器以确定辊速度，并且此外，每个辊集合可以单独机动化以用于对层压过程的甚至更多控制。附加传感器元件可以被可选地放置在层压机的入口和出口托盘内以及辊对之间，以感测物品从开始到结束的层压进度。入口和出口托盘可以是整体元件、附加的用户组装零件，或者可以折叠或从单元壳体滑出。对于例示的实施例，层压机可以包括入口和出口托盘，入口和出口托盘通过连杆组件单独地或协同地向下折叠，连杆组件具有和不具有阻尼缓慢打开特征，具有联锁开关以确保当托盘门被关闭时机器不处于可操作状态。此外，向下折叠的托盘可以具有(一个或多个)延伸构件，该延伸构件可以通过连杆元件协同操作，或无需连杆元件单独操作，以便创建更具支撑性和自居中的入口和出口托盘延伸部，即使当入口和出口位于机器中心线之外时。层压机可以包括感测托盘的位置并将该位置传达给控制器的开关或传感器。这个信息也可以包括在由UI显示的信息中。

此外，由于辊压力通过在加热的组件穿过辊时将加热的组件压在一起来确保正确的层压，因此(一个或多个)调整动作可以结合凸轮杆、带有或不带有弹簧的螺钉布置或任何其它手段来接合辊以调整上和下辊集合的组装压力。按压力可以被手动调整，或者通过马达或螺线管或气动/液压手段远程调整，然后因此可以借助控制器利用自动手段来调整施加到给定辊集合的按压和释放力以确保正确层压。这种调整动作可以通过传感器感测到并被传达到控制器，控制器在需要时发信号通知并致动任何调整。辊的位置或调整信息可以包括在UI上显示的信息中。

此外，我们公开了一种防卷绕特征或元件，其可以包括多个细长的圆滑元件，这些元件以垂直插入或以其它方式插入层压机的处理辊的弹性体层的方式组装。沿着机器的馈送和/或处理和/或退出路径放置细长圆滑元件不允许将被插入的物品层压以向上或向下并围绕辊元件包裹，即使当辊元件具有使用后的粘合剂残留物时也是如此。细长圆滑构件的安装深度由弹性体层沿着辊对的接触压缩区整体压缩和密封每个狭缝开口的能力来确定，从而不会在通过压缩辊组件被处理的物品上产生明显的标记。优选地，细长圆滑构件通过接触或接近装置将热量传导至加热辊，这导致狭缝开口在被压缩时适当地暂时密封。这是由于，与如果细长圆滑构件不是由导热材料制成的情况下具有冷却散热器效果相比，弹性体层在加热时更加柔韧。

其它特征，诸如清洁和/或维护周期及其对应的UI指示，可以结合到上面提到的和类似类型的机器中，这些机器的部件会磨损、变形、脏污或充满正在处理的材料，从而妨碍通过机器的材料的适当功能或处理。当零件、部件和/或消耗元件需要维护或更换时，可以致动信号指示器，以通过使用UI以及可能的音频和触觉指示器手段来发信号通知需要维护周期、维护周期正在接近或者是紧急的。在一些情况下，当维护周期完成时，可以通过使用识别维护周期何时完成的传感器来自动清除指示器，否则可以利用手动重置来重置指示器周期。

在粉碎机的实施例中，维护指示可以由润滑粉碎机的刀具的需要来触发。随着粉碎机随着时间的推移被使用，刀具需要周期性地上油以减少过早磨损。本发明的UI指示器可以向操作者指示倒计时、或寿命的百分比、或到所需上油周期的时间。倒计时可以像基于粉碎机马达的运行时间的定时器一样简单。为了提高准确性，可选地，将厚度传感器的输入添加为附加数据点，以跟踪机器上的磨损，并作为创建更准确阈值的手段。一旦已经达到预定的维护阈值，就可以使用厚度传感器(其可以识别初始插入和有意改变厚度的图案)或红外传感器(其可以识别初始插入和有意的图形元素或图案)或两者来检测油维护片材被引入粉碎机喉部，并且在检测到的油维护片材清除该单元之后，控制器然后可以执行重置指示器的命令以基于预设建立的阈值开始另一个周期。

在另一个实施例中，如在层压机中，加热的辊随着时间的推移在辊的表面上粘有粘合剂，并且需要周期性地去除该粘合剂。与上面提到的粉碎机类似，触发维护操作，并且与粉碎机类似，可以将去除多余粘合剂的维护片材引入到层压机中，其中层压机通过诸如IR传感器之类的传感器来检测将允许双向或多向插入的清洁片材上的标记或图案，和/或通过厚度传感器检测改变的厚度或厚度的图案以触发机器将其识别为维护片材的(一个或多个)阈值，因此当片材清除层压机时，则自动重置清洁周期通信。如果没有集成自动装置或者如果使用未经授权的清洁片材，那么操作者可以访问手动超控以清除信号并重置阈值周期。

在一些实施例中，可变的处理速度和功能可以通过UI来控制和传达以说明速度，并且在此类实施例中，UI进度计量功能和设备(诸如LED)被用于向用户传达机器可以加速或放缓的信息。这种速度可以对操作者优选的(一个或多个)设置(诸如选择快速的草稿质量相对更长的更高质量的层压周期)做出反应。如果选择自动确定的设置并且由于达到预编程的阈值而由机器致动状态的改变，那么UI可以通过减慢或增加UI通信装置或LED或其它显示器上的信令速度将改变传达给用户，以确保操作者了解机器状态正在改变。此外，进度计量功能示出被插入的物品通过机器的进度，以便让操作者看到减慢或增加的处理速度。在一些实施例中，操作者可以选择调整或选项(诸如在粉碎机的情况下的尺寸切割(安全性级别)，或层压机的速度相对被层压的最终产品的质量(清晰度))，并且传达这些调整，UI接口可以利用颜色和/或发射的强度和/或图案以及附加的听觉和/或机械信令。类似地，对于任何其它类似类型的机器，可以通过所公开的UI来传达调整。

凭借轻松、快速且容易地传达机器状态、改变和操作调整的独特能力，由于UI独特的交互情绪化性质，操作者对机器的动作和状态的理解得到提高。具有所公开的UI的机器的操作者将看到机器的即时状态改变和调整，因为这种不断循环的交互、情绪化和鼓励的通信改善了UX。改进的交互式通信方法为操作者增加了效率，从而尽可能多地利用改进的特征的示例依赖于UI让操作者知道机器何时结束其预阶段并且现在准备好进行处理的能力。加热芯布置或层压机可以利用加热源(诸如石英加热器和/或其它类似的辐射热量的手段)。本文公开了一种利用直接和间接辐射两者(或者传导和发射手段)的加热芯，以便专门在层压机中在主加热辊之前创建受控的预热区，在一些实施例中，主加热辊由相同的主加热源加热，而无需使用附加的加热辊的集合。这种具有专门设计的预热区的改进的加热芯布置允许在层压时改进加热时间和操作处理时间。在一些实施例中，加热芯包括加热辊之前的区域和辊。如果操作者了解机器处于加热或有时冷却阶段以及机器何时已经达到适当的操作温度，那么这种改进变得甚至更加有用。这是通过使用所公开的从UI模拟的情绪化通信在发起过程之后和/或在标准操作过程期间当机器准备好时鼓励操作者立即插入要处理的物品来实现的。

所公开的UI输出不仅在操作者和机器达到这些效率准则时给出积极的反馈，而且通过利用和模仿某些人类节奏(诸如呼吸、逻辑思维行为过程和模式)来创建比典型的机器功能的二进制逻辑更人性化的交互通信方法，还允许操作者即使在其第一次接近机器时，也能天然地了解机器的操作状况以及如何更自然地与之交互。UI被设计为自然地向操作者传达某些动作或操作者自己需要进行的某些调整，以达到优化的操作准则、水平和/或区，进而将其与源自机器的机械感受器、温度感受器、感光器、电感受器和任何其它类似的机器传感器的传感器输入进行比较，然后通过控制器进行处理，然后机器通过UI接口传达回操作者。由于这些交互式动作、输入和通信看起来更加自然，定位也符合逻辑，操作者的观察焦点集中并简化，从而允许他们更开放地调整他们的行为以匹配机器所需的动作，以致力于协调(align)机器和操作者的操作以最大化效率。这种类型的以机器和人为中心的UI通信可以以更容易接受的自然方式实现更高水平的效率，其独特地统一和协调机器的设计意图和操作者的目标，以创建新的和改进的UX。

如本文所公开和图示的，本发明可以应用于多种操作者参与的处理机器和器具，并且不应当以任何方式受到本文档中公开的实施例的限制。相反，本公开旨在涵盖在所公开的发明性特征的精神和范围内的所有修改、变更、替换。

以一种形式，本发明针对一种粉碎机，该粉碎机具有用于输入要粉碎的材料的输入入口、用于接收粉碎的材料的箱、位于输入入口附近的机器状况显示器、用于感测放置在输入入口中的材料的厚度的厚度传感器、箱水平传感器、马达温度传感器，以及用于接收来自厚度传感器、箱水平传感器和马达温度传感器的输入的控制器。控制器与状况显示器通信。控制器确定放置在输入入口中的材料的最优厚度。状况显示器传达放置在输入托盘中的材料是否具有适合粉碎的最优厚度。

以一种形式，显示器传达第一信号以指示材料小于最优厚度，传达第二信号以指示材料具有最优厚度，并且传达第三信号以指示材料超过最优厚度。

以一种形式，显示器是与输入入口平行布置的LED的阵列。显示器脉动以指示材料具有最优厚度。

以一种形式，显示器脉动以传达粉碎机正在以最优效率操作。

以一种形式，显示器是与输入入口平行布置的LED的阵列。LED按序列顺序点亮以向操作者传达材料是否具有最优厚度。

以一种形式，随着材料的厚度增加到最优厚度，显示器点亮越来越多的LED。

以一种形式，粉碎机具有接近传感器来感测操作者何时在粉碎机附近。接近传感器与控制器通信。当接近传感器感测到操作者时，控制器唤醒粉碎机进行操作。控制器与显示器通信，以向操作者传达粉碎机已准备好接收材料。

以一种形式，当马达温度传感器超过阈值水平时，控制器与显示器通信以向操作者发信号通知以减小材料的厚度。

以一种形式，本发明针对一种用于粉碎材料的粉碎机。该粉碎机包括用于将材料输入到粉碎机中的输入槽、多个传感器、用于接收来自传感器的输入的控制器以及与控制器通信的显示器。显示器向操作者传送关于粉碎机状况的信息。传感器包括接近传感器、箱水平传感器、马达温度传感器和厚度传感器。控制器评估来自多个传感器的输入。当操作者在粉碎机附近时，显示器在显示器上显示第一信号。当低于最优厚度的材料被放置在输入槽中时，显示器显示第一信号序列，当最优厚度的材料被放置在输入槽中时，显示器显示第二信号序列，并且当厚度大于最优厚度的材料被放置在输入槽中时，显示器显示第三信号序列。

以一种形式，显示器是与输入槽平行定位的多个LED。第一信号序列是点亮的LED的进度。点亮的LED的数量随着材料厚度的增加而增加。

以一种形式，第二信号序列是点亮的LED的脉动。

以一种形式，第三信号序列是点亮的LED从第一颜色变为第二颜色的进度。

以一种形式，第一信号是点亮的LED。LED以第三颜色点亮。

以一种形式，本发明针对一种用于粉碎材料的粉碎机。该粉碎机包括用于将材料输入到粉碎机中的输入槽、多个传感器、用于接收来自传感器的输入的控制器以及与控制器通信的显示器。显示器向操作者传达关于粉碎机状况的信息。传感器包括接近传感器、箱水平传感器、马达温度传感器和厚度传感器。控制器评估来自多个传感器的输入。控制器确定显示器的显示图案以将机器状态信息传达给操作者。显示图案包括传达粉碎机已开启并准备好输入的第一显示图案、传达粉碎机可以接受输入槽中的材料增加的第二显示图案、传达粉碎机正在接收输入槽中的最优量的材料的第三显示图案，以及传达粉碎机正在接近关闭条件的第四显示图案。

以一种形式，显示图案显示在与馈送槽平行且邻近的LED显示器上。LED显示器包括多种颜色。

以一种形式，第一显示图案包括数量不断增加的以蓝色点亮的多个LED。当数字达到五时，该图案重复。

以一种形式，第二显示图案包括多个点亮的段。当放置在输入槽中的材料量接近最优材料量时，点亮的段的数量增加。

以一种形式，第三显示图案包括多个点亮的段。点亮的段脉动。

以一种形式，控制器评估来自马达温度传感器和厚度传感器的输入以选择要显示的显示图案。

以一种形式，控制器评估来自箱水平传感器、厚度传感器和马达温度传感器的输入，以确定粉碎机应当接受的材料的最优厚度。

以一种形式，本发明针对一种层压机，所述层压机包括用于移动材料的辊。所述辊包括第一辊和第二辊。每个辊具有圆周通道。第一防卷绕部件位于所述第一辊的通道中并且第二防卷绕部件位于所述第二通道中。所述第一通道和第二通道各自是自修复的。

以一种形式，所述第一防卷绕部件在同一垂直平面中与另一防卷绕部件不是相对的。

以一种形式，所述防卷绕部件是线。

以一种形式，所述防卷绕部件包括弹簧。

以一种形式，层压机还包括用于输入材料的馈送槽。所述馈送槽包括门。显示器向操作者传达所述层压机的状况。所述显示器脉动以及所述门打开以指示所述层压机准备好接收材料。

以一种形式，层压机还包括用于将所述层压机的状况传达给操作者的显示器。厚度传感器感测由所述层压机处理的材料的厚度。控制器与所述厚度传感器和所述显示器通信。所述显示器向所述操作者提供关于所处理的材料的厚度的信息。

以一种形式，层压机包括第一馈送辊和第二馈送辊。第一辊、第二辊、第一馈送辊和第二馈送辊定位在形成于第一热护罩和第二热护罩之间的加热芯内。

以一种形式，本发明针对一种层压机，包括第一馈送辊和第二馈送辊、第一加热辊和第二加热辊、第一热护罩和第二热护罩以及多个防卷绕线。所述第一馈送辊、第二馈送辊、第一加热辊和第二加热辊中的每一个包括多个圆周通道。所述通道围绕定位在通道内的防卷绕线部分地自修复。

以一种形式，所述防卷绕线包括弹簧。

以一种形式，加热辊通道具有宽度，并且所述防卷绕线具有直径。所述加热辊通道的宽度小于所述防卷绕线的直径。

以一种形式，加热辊通道具有深度，并且所述防卷绕线具有直径。所述通道的深度在所述防卷绕线的直径的2倍和4倍之间。

以一种形式，第一馈送辊、第二馈送辊、第一加热辊和第二加热辊定位在形成于所述第一热护罩和第二热护罩之间的加热芯内。

以一种形式，第一加热辊的通道与所述第二加热辊的通道是非对准的，并且所述第一馈送辊的通道与所述第二馈送辊的通道是非对准的。

以一种形式，层压机还包括用于将所述层压机的状况传达给操作者的显示器、用于感测由所述层压机处理的材料的厚度的厚度传感器、与所述厚度传感器和所述显示器通信的控制器。所述显示器向所述操作者提供关于所处理的材料的厚度的信息。所述控制器响应于所述材料的厚度设置所述辊的旋转速度。

以一种形式，层压机还包括与所述控制器通信的馈送槽传感器。所述控制器根据从所述馈送槽传感器接收的信号检测认证标记。所述控制器发起清洁周期并通过所述显示器向所述操作者传达清洁周期。

以一种形式，本发明针对一种层压机，包括一对输入辊、一对加热辊和一对退出辊。输入辊和加热辊定位在加热芯内，所述加热芯定位在一对热护罩之间。每个加热辊包括垂直于每个辊的旋转轴线的多个通道。多个防卷绕部件防止材料卷绕在辊上。所述防卷绕部件定位在所述加热辊的所述通道内。加热辊的通道彼此是非对准的。

以一种形式，所述防卷绕部件是线，所述线包括弹簧。

以一种形式，层压机还包括用于将所述层压机的状况传达给操作者的显示器、用于感测由所述层压机处理的材料的厚度的厚度传感器、与所述厚度传感器和所述显示器通信的控制器。所述显示器向所述操作者提供关于所述材料的厚度的信息。所述控制器基于材料的厚度设置处理速度。

以一种形式，所述一对加热辊具有硅树脂外层。当所述一对加热辊抵靠彼此被压缩时，所述通道围绕所述防卷绕部件闭合。

以一种形式，在所述一对输入辊和所述一对退出辊中，每个输入辊和退出辊具有垂直于所述旋转轴线的多个通道。所述退出辊的所述通道彼此是非对准的。

附图说明

图1是现有技术商用机器、碎纸机及其用户接口配置的四分之三视图。

图2是现有技术商用机器、文档层压机及其用户接口配置的四分之三视图。

图3是现有技术商用机器的输入端和输出端的简化操作框图。

图4是新公开的发明“User Interface which Induces Machine OperatorInteraction and Efficiencies”应用于商用机器输入端和输出端时的简化操作框图。

图5是所公开的发明应用于商用机器并在其中实施的碎纸机的交互式部分的简化视图。

图6是所公开的发明应用于商用机器并在其中实施的文档层压机的交互式部分的简化视图。

图7是其中实施有所公开的发明的碎纸机的交互式部分的内部底侧视图。

图8是表示实施在碎纸机中的所公开的发明的决策树动作的流程图。

图9是实施例中所公开的发明应用于碎纸机的代表性图表，以图表的形式图示了RGB LED的位置和动作。

图10是在从机器睡眠状态进行接近检测时，应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及机器的交互式UI通信的简化顺序图示。

图11A是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及机器的马达温度和垃圾箱状况水平的UI指示器通信的简化顺序图示。

图11B是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，随着温度和箱水平从图11A中的增加，机器的马达温度和垃圾箱状况水平的UI指示器通信的简化顺序图示。

图11C是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，随着温度和箱水平从图11B中的增加，机器的马达温度和垃圾箱状况水平的UI指示器通信的简化顺序图示。

图11D是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，随着温度和箱水平从图11C中的增加，机器的马达温度和垃圾箱状况水平的UI指示器通信的简化顺序图示。

图12是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当与纸张插入入口相邻的接近传感器被激活时，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图13A是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图13B是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图13A中的增加并接近最优量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图13C是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图13B中的增加并接近最优量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图13D是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图13C中的增加并接近最优量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图14A是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分的简化顺序图示并且是之前图13A-D的序列的延续，示出了当粉碎机正在处理最优量的材料时的显示。

图14B是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图14A中的增加并接近最大量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图14C是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图14B中的增加并接近最大量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图14D是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图14C的那些增加并接近最大量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图15A是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分的简化顺序图示，并且是图14的序列的延续。

图15B是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图15A中的增加并接近最大量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图15C是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图15B的那些增加并接近最大量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图15D是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图15C中的增加并接近最大量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图15E是应用所公开的发明的碎纸机的交互式部分以及，当接合厚度传感器时，随着粉碎机可以接受的材料量从图15D的那些增加并接近最大量，机器状况的UI指示器通信的简化顺序图示。

图16是表示实施在层压机中的所公开的发明的决策树动作的流程图。

图17是表示其中实施了所公开的发明的文档层压机的交互式UI状况指示器的简化图表。

图18是现有技术商用机器、文档层压机的简化横截面图，图示了插入机器中的物品的层压过程及其通过机器的行进。

图19是文档层压机的简化横截面图，其中实施有所公开的改进的加热芯，图示了插入到机器中的物品的层压过程及其通过机器的行进直至完成。

图20是其中实施有所公开的防卷绕特征的文档层压机的简化的部分机器横截面图。

图21是具有用于防卷绕线的自修复通道的层压机加热辊的部分前视图。

图22是具有用于防卷绕线的自修复通道的层压机加热辊的部分侧横截面图。

图23是层压机馈送辊、加热辊和退出辊的透视图，包括辊中对准的通道和防卷绕线。

图24是图23的辊和线布置的侧视图。

图25是层压机馈送辊、加热辊和退出辊的前视图，包括辊中对准的通道和防卷绕线。

图26是图25的布置的侧横截面图。

图27是文档层压机特征的简化图示，公开了独特运作的清洁特征和UI接口。

图28是本发明的层压机的清洁操作的逻辑的流程图。

图29是包括标记和对角线代码的清洁片材。

具体实施方式

参考附图，本发明可以应用或实施在多种商用机器中。贯穿本公开，本领域技术人员将认识到术语“用户”和“操作者”可以互换使用。图1是现有技术商用机器、碎纸机的四分之三视图。碎纸机100具有操作者输入端，包括电力、前进和反转控制元件140，当面对该单元时，操作者输入端位于粉碎机的上面的右下象限内。一旦纸叠112已经通过操作者输入纸张入口110插入到粉碎机中，操作者输入控制元件就被用来将粉碎机通电和/或将粉碎机从睡眠状态唤醒，和/或使纸叠112前进或反转。背光LED警告图标120位于粉碎机的上面的顶部上中心象限位置内，并且需要在粉碎机操作期间参考，如位于粉碎机的上面的右上象限内的厚度传感器LED指示器130那样。厚度指示器让操作者或用户知道被送入操作者输入入口110的纸叠112是否太厚以至于不允许粉碎机处理该纸叠，或者代替地，纸叠是否在可接受的参数内，马达操作并且所确定的正在处理的纸叠的厚度值由厚度传感器LED指示器130投射(projected)。在这种现有技术的粉碎机100中，需要访问和观察多个位置以了解机器功能并在机器的操作周期期间与机器交互。

图2是现有技术商用机器、文档层压机的四分之三视图。文档层压机200具有包括电力控制元件240的操作者输入端，其位于该单元的前面(当接近该单元时)的左下象限内，以及位于该单元的前面的右下象限内的手动袋厚度选择器刻度盘230。包括电力控制元件240的操作者输入控件被用于发起单元的加热周期。LED机器状况指示器220指示该单元何时达到最优温度。当达到最优温度时，层压袋211内待处理的文档被插入文档操作者输入入口210。需要访问和观察多个位置，以了解机器功能并在机器的操作周期中与机器交互。

图3是现有技术商用机器的输入端和输出端的简化操作框图。操作者输入端110和操作者输入端210指定操作者插入要由机器处理的物品的位置。多个输入端，包括操作者输入端和传感器输入端(方框A)与微控制器/CPU(方框B)通信，并根据固件和指定阈值与位于多个位置的多个LED驱动器(方框C)通信，而这些LED驱动器进而驱动位于多个位置的LEDUI状况指示器(方框D)。

认识到现有技术的用户接口布置的缺点，发明人在本文公开了改进的用户接口以更好地与用户交互。图4是新公开的发明应用于商用机器输入端和输出端时的简化操作框图。在一些实施例中，操作者输入端111和操作者输入端211指定操作者插入要由机器处理的物品的位置。操作者输入端和传感器输入端(方框A)与微控制器/CPU(方框B)通信，并根据固件和指定阈值与表示多个输出的聚合的初级和/或主要LED驱动器(方框C)通信，对于这个实施例，到一个主要初级位置LED UI状况指示器(方框D)的机器的初级通信接口是三色RGB类型，从而允许更多仿真和身临其境的通信目的。值得注意的是，存在从方框D到方框A的有目的的连续性通信路径，其中操作者将观察方框D结果并在他们通过操作者输入端111，或在替代实施例中通过操作者输入端211，参与机器操作时将其考虑在内。

图5是所公开的发明应用于商用机器并在其中实施时的碎纸机101的交互式部分的简化视图。在一些实施例中，操作者输入入口111是操作者插入要由机器处理的纸叠的地方。在一些实施例中，UI状况指示器131是由RGB三色LED组成的灯条，其在处理已由操作者插入到机器中的材料时响应机器功能和传感器。当操作者在观察UI状况指示器131的同时继续将纸张放入操作者输入入口111时，UI状况指示器131从而在机器的信令与操作者的动作之间创建通信回路。在其它实施例中，状况指示器131可以是显示器，诸如能够显示字符、标记、颜色、移动或图像的LCD显示器。

图6是所公开的发明应用于商用机器并在其中实施时的文档层压机201的交互式部分的简化视图。在一些实施例中，操作者输入入口211是操作者插入包含要由机器处理的物品的层压袋的地方。在一些实施例中，UI状况指示器221是由RGB三色LED组成的灯条，其在处理已由操作者插入到机器中的材料时响应机器功能和传感器。当操作者在观察UI状况指示器221的同时继续将待层压的物品放置到操作者输入入口211中时，UI状况指示器221由此在机器的信令与操作者的动作之间创建通信回路。在其它实施例中，状况指示器221可以是显示器，诸如能够显示字符、标记、颜色、移动或图像的LCD显示器。

图7是一些实施例中的碎纸机101的交互式部分的内部底侧视图。将纸叠插入操作者输入入口111，该动作由IR传感器124和厚度传感器121感测。传感器124和121与PCB 130和控制器132通信或电耦合到PCB 130和控制器132。然后，传感器输出值可以通过线束或其它类似的结构或手段被发送，以用于与控制器132所在的PCB 130通信。在一些实施例中，控制器132比较输入并通过写入其嵌入式软件内的阈值和参数来确定机器控制结果。可以发起某些动作，诸如机器唤醒/通电、马达发起以开始处理插入的纸叠，包括通过所公开的UI用信号通知机器的动作。

图8是表示在碎纸机101中的一些实施例中的所公开的发明的决策树动作的流程图。控制器132(这个图中未示出)可以包括与所示流程图类似的固件。该流程图捕获输入及其结果以及机器动作，机器通过处理到操作者的正确的LED RGB信号序列的最终操作与操作者进行通信。

图9是在碎纸机中的实施例之一中实施所公开的发明的代表性图表。UI包括位于图表内识别出的位置处的某些RGB LED，所述LED响应于可变动作而在RGB光谱中被情绪化地激活，以将机器的状态、动作以征求操作者的期望响应的方式传达给操作者。该图表包括针对防卡纸传感器响应于操作者呈现的片材数量而提供的信息的UI的LED的点亮。本领域技术人员可以看到，UI的LED提供越来越多的绿灯，其过渡为越来越多的红灯，以指示馈送片材的最优区，如图表中所示。该图表还包括针对在触发接近传感器后向用户提供的信息的UI的LED的点亮。该图表还包括针对向用户提供的传达粉碎机的马达温度状况的信息的UI的LED的点亮。该图表还包括针对关于箱的满载的信息的UI的LED的点亮。

图10是具有所公开的发明的实施例之一的碎纸机101的交互式部分的简化顺序图。顺序地图示了在接近检测时UI指示器131的机器的通信。或者在直接通电时或者在人接近碎纸机101时，当接近传感器感测到他们与机器的接近并且预定阈值已被激活时，机器从其睡眠状态唤醒并通过UI指示器131情绪化地传达状态的改变。该图从上到下的序列被示为UI指示器131，其中一些实施例是具有标记为A-G的多个段的LED灯条，其中仅利用B-F。在一些实施例的序列中，UI指示器131的点亮从中心位置D开始，强度增加，然后向外辐射，最终包括LED位置BCDEF，以发信号通知机器现在醒着并且处于就绪状态。在优选实施例中，该序列大约需要2至5秒才能完成，但是定时可以根据设计者认为合适的情况而变化，以鼓励用户或操作者的期望的交互式行为。视觉指示可以由音频信号和/或触觉运动手段来代替，或包括音频信号和/或触觉运动手段，触觉运动手段可以由机器的主要和/或辅助和/或专门设计的触觉马达生成，其也发起动作序列或突发。

图11A-D示出了应用所公开的发明的实施例之一的碎纸机101的交互式部分的简化顺序图。从上到下依次图示UI指示器131在LED位置A处传达机器的马达温度状况(例如由于使用增加而导致温度升高)，在UI指示器131的LED位置G处传达垃圾箱水平状况，如从控制器132(未示出)和LED驱动器发信号通知的那样。根据研究，用户有时惊讶于他们对机器的操作由于机器状态而被停止。为了解决这个问题，UI指示器131明确地改变状态以确保操作者在切断之前了解机器状况或状态的改变，从而减轻处理的意外和突然停止。顺序图示11A-D示出了代表性的LED位置和照明。

在一些实施例中，UI指示器131传达机器在一段时间内使用时的马达温度，直到马达达到热切断状态。LED位置A经历逐渐的顺序颜色改变，从绿色、黄色或琥珀色到红色，以警告即将到来的机器处理停止。由图11D中的图示表示的最终停止示出LED位置A经历PWM循环以产生脉动的红色，从而情绪化表达机器现在处于停止状态。脉冲优选地处于恒定速率，但脉冲的速率可以随着温度接近切断阈值或点而增加。这种脉动可以持续直到马达和/或机器温度下降到可接受的运行温度，在这种情况下，LED位置A然后将表达替代颜色以与检测到的马达和/或机器温度所关联的预定阈值一致。

类似地，LED位置G传达最终切断和机器停止之前垃圾箱水平状态的改变，如图11D中所表示的。PWM循环以吸引操作者清空箱的方式进行情绪化表达。当机器通过环境光检测方法感测到箱已被清空时，LED位置G则表现替代颜色以与检测到的箱水平所关联的预定阈值一致。

图12是应用所公开的发明的实施例的碎纸机101的实施例的交互式部分的简化顺序图示。当接近传感器113被激活时，UI指示器131传达机器的状况。当来自接近传感器113的信号达到预定阈值时，控制器132(未示出)和LED驱动器则向位置B处的LED发信号至情绪化的黄色状态并且致动切割块的主要马达处于停止状态。接近传感器113的预定阈值指示人或动物身体部分在距机器的馈送喉的预定距离内。这确保更安全的条件，其中当接近传感器检测到操作者已接近粉碎机的输入入口或馈送喉并超过推荐的操作区时，粉碎机的马达切换到关闭状态。

图13A-D是应用所公开的发明的实施例的碎纸机101的交互式部分的简化顺序图示。当通过将纸叠放入操作者输入入口111而激活厚度传感器121(未示出)时，UI指示器131传达机器的状况。在图13A-D中，当来自厚度传感器的信号达到预定阈值时，控制器132(未示出)和LED驱动器则顺序地向LED位置发信号。当较低数量的纸张被插入到粉碎机的操作者输入入口111中并且厚度传感器121感测到较低的纸张数量时，LED位置D致动绿色。如果在不同时间插入更多张数的纸张，UI指示器131的LED位置将相应地将CDE，然后BCDEF和ABCDEF致动为绿色。

图14A-D示出了应用所公开的发明的实施例的碎纸机101的交互式部分的简化顺序图并且是从图13示出和描述的序列的延续。当通过将纸叠放入操作者输入入口111来激活厚度传感器121(未示出)时，UI指示器131传达机器的状况。当来自厚度传感器的信号达到预定阈值时，控制器132(未示出)和LED驱动器则顺序地向LED位置发信号，如图14A-D中所示。在顺序图示14A中，当7-9张的较高片材数被插入到输入入口111中时，UI指示器131的LED位置可以相应地将LED段ABCDEF情绪化地致动为绿色，同时进入PWM周期以便向操作者情绪化表达，对于机器和操作者两者，机器现在处于最优效率状态。该最优阈值根据机器的其它状态可变，包括但不限于机器操作或马达温度和箱水平。

如图14B中所示，当操作者插入的堆叠厚度刚好超过最优阈值厚度时，PWM情绪化循环将停止，然后LED位置D将致动为琥珀色，而其余LED位置将保持绿色。图14C和14D的顺序示意图示出当操作者插入超过最优阈值的甚至更大量的纸张时，LED位置CDE，然后BCDEF可以发信号为琥珀色。

图15A-E是所应用的所公开的发明的一些实施例的碎纸机101的交互式部分的简化顺序图示，并且是图14中示出和描述的序列的延续。当通过将纸叠放入操作者输入入口111来激活厚度传感器121(未示出)时，UI指示器131传达机器的状况。当来自厚度传感器的信号达到预定阈值时，控制器132(未示出)和LED驱动器然后如图15A-E的序列所示顺序地向LED位置发信号。在图15A中，当插入更高张数的13张片材时，UI指示器131的LED位置可以相应地将LED段ABCEFG致动为琥珀色并且将D致动为红色。如果在不同时间插入甚至更高张数的纸张，那么UI指示器131的LED位置将相应地致动，如图15B中所示，段ABFG可以被照亮为琥珀色，并且段CDE被照亮为红色。当添加更高的片材数时，UI指示器131可以如图15C中所示改变，AG变为琥珀色并且BCDEF变为红色，并且在图15D中，ABCDEFG变为红色。如图15E的顺序图示所示，当操作者插入的纸叠厚度刚好超过机器的上限阈值厚度时，将发起PWM情绪化循环，然后LED位置ABCDEFG将致动为向操作者情绪化表达机器已超过机器的操作阈值，同时切断机器的主要马达的电力以防止其发起粉碎周期，和/或不发起马达的电源，直到从操作者输入入口111移除纸叠。在图11-15的说明性实施例中，机器的各种阈值可以根据机器的其它状态可变，包括但不限于这里所述的那些—机器的额定片材容量、操作马达温度、电流参数和/或运行时间，以及垃圾箱容量。

图16是表示实施在层压机201中的所公开的发明的一些实施例的决策树动作的流程图。控制器232(未示出)嵌入式软件将包括与所示流程图类似的固件，以便执行流程图的步骤。该流程图捕获输入及其结果以及机器动作，机器通过处理正确的LED RGB信号至操作者的最终动作与操作者进行通信。

图17是表示所公开的发明的实施例的文档层压器201(未示出)的交互式UI状况指示器221的简化图表。在一些实施例中，UI状况指示器221是灯条或其它照明设备，其可以包括RGB三色LED或其它元件，当机器处理由操作者插入到机器中的材料时，LED或其它元件可以照亮并对机器的功能和传感器做出响应，从而当操作者在观察UI状况指示器221的同时继续将要层压的物品放置到操作者输入入口211(未示出)中时，在机器的接口信令与操作者的动作之间创建通信回路。LED位置指示器272图示了灯条阵列内的LED或段的定位，其中位置A被指定为指示序列中的第一个，而位置G是灯条阵列内的最后一个位置。在图17中从左到右，序列273表示当机器处于冷却模式和/或冷层压模式时，所有LED位置A-G都会情绪化表达或点亮(利用PWM)蓝色，以显示机器正在冷却和/或处于冷层压模式。如本申请中所使用的，情绪化可以包括照明强度或颜色的脉动或其它循环或非循环变化。

序列274表示当机器处于加热和/或热层压模式时，所有LED位置A-B情绪化表达(利用PWM)琥珀色到红色的着色。序列275表示机器何时准备好将物品接收到操作者输入入口211(未示出)中。在如图所示的这个实施例中，如果UI处于可选模式，其中LED位置将被用于跟踪要层压的物品的进度，那么LED位置A(或可替代地，所有LED位置)可以情绪化地以绿色脉动从而声明机器已准备就绪并鼓励操作者参与其操作—即，将物品插入层压机的输入入口211。一旦操作者将物品插入机器，机器就感测到状态改变并且控制器向LED位置B发信号以使其致动为白色。当物品通过机器进行跟踪时，进度由相继致动的LED位置表示，如图17中所示，以便情绪化地示出物品通过机器的处理进度。序列276通过将LED位置B-D情绪化表示为白色来示出这样的进度，而LED位置A可选地发信号通知被插入的物品的厚度并通过利用发射强度来表示厚度—低强度表示较薄的物品，较高强度表示较厚的物品，等等。

如果机器内发生内部卡纸，并且机器通过顺序IR传感器未感测到被插入的物品在预先指定的时间阈值内通过来确定发生卡纸，如序列280中所示，LED位置F将情绪化地以红色脉动(利用PWM)以便让操作者知道在特定顺序位置发生卡纸，并且正在发起驱动马达反向周期以使物品反转出机器，并且LED进度序列所表示的物品的进度被反转并且LED位置FEDCBA(如图所示)情绪化表达依次反转的红色，直到卡住的物品完全反转出机器。在手动模式机器中，操作者必须按下反向致动开关。一旦卡住的物品被反转出机器，LED就恢复其正常操作。

序列278图示了当机器具有多个排序通过机器的物品时的情况，示出了该物品在其处理通过机器时的尾端279以及新插入的物品的前边缘277的进入。由于能够看到物品在其处理顺序中的位置，操作者可以在先前插入的物品离开机器之前自信地插入另一个要处理的物品，从而大大提高了操作效率。

图18是现有技术商用机器、文档层压机的简化横截面图，图示了插入机器中的物品的层压过程及其通过机器的行进。层压袋211内的物品被插入操作者输入入口210。当上馈送辊215a和下馈送辊215b将物品馈送到上护罩245a和下护罩245b内的加热芯时，物品进入上加热辊216a和下加热辊216b，上加热辊216a和下加热辊216b进而被上加热元件235a和下加热元件235b加热，从而液化层压袋211内的粘合剂层。随着物品继续通过机器，它进入上出口辊217a和下出口辊217b，上出口辊217a和下出口辊217b进而以在退出机器之前将物品熔合并密封在层压袋211内的方式压缩并冷却袋和粘合剂。在退出文档层压机200后，层压过程完成。

图19是其中实施有所公开的改进的加热芯的文档层压机的简化横截面图。保温罩246a和246b被构造为形成加热芯，该加热芯结合馈送辊215a和215b以及主要加热辊216a和216b，从而形成预热序列以在最终加热和压缩辊之前初步加热粘合剂。保温罩246a和246b保持热量并将热量引导至馈送辊215a和215b并且允许馈送辊也充当预加热辊，从而消除了利用其自身的加热元件或源来加热馈送辊215a和215b的需要。这个图的目的是说明插入机器的物品的层压过程及其在机器中的进度直至完成。层压袋211内的物品被插入到操作者输入入口213中，操作者输入入口213可选地可以具有入口托盘，当不用作入口托盘时，该入口托盘用作保护性枢转门。厚度传感器222被致动并且值被发送到控制器232(未示出)，控制器232然后确定厚度阈值和机器动作，诸如加热和处理参数。随着插入的物品继续，当层压袋211与上馈送辊215a和下馈送辊215b接合时，位于沿着层压路径的多个位置处的诸如IR传感器223之类的进度传感器跟踪层压袋211，上馈送辊215a和下馈送辊215b进而被上加热元件235a和下加热元件235b预热，在进入由上护罩246a和下护罩246b限定的加热芯的同时，物品进入上加热辊216a和下加热辊216b，上加热辊216a和下加热辊216b被上加热元件235a和下加热元件235b加热到最优温度，从而液化层压袋211内的粘合剂层。物品继续通过机器进入上出口辊217a和下出口辊217b，然后出口辊以在退出机器之前将物品熔合并密封在层压袋211内的方式压缩并冷却袋和粘合剂。

在退出文档层压机200时，被层压的物品现在搁置在出口托盘260上，出口托盘260在不用作出口托盘时可选地用作枢转门。入口和出口托盘枢转门可以可选地在机器启动时自动打开，并具有单或双枢转托盘延伸部，这些延伸部在不使用时隐藏，但可以在翻板门的枢转动作被激活时手动和/或半自动延伸。前和后翻板门致动机构可以链接以协同工作，此外还具有联锁装置，以确保机器在翻板门正确接合到打开位置之前不操作。

图20是其中实施有所公开的防卷绕特征的文档层压机的简化的部分机器横截面图。层压袋211被插入操作者输入入口213(未示出)，最终进入由上护罩245a和下护罩245b定义的加热芯。物品进入上加热辊219a和下加热辊219b，上加热辊219a和下加热辊219b进而被上加热元件235a和下加热元件235b加热，从而液化层压袋211内的粘合剂层。随着物品继续处理，如果该单元是多辊单元，那么层压的袋层倾向于将液化的粘合剂推到加热的辊和/或随后的驱动辊上。由于粘合剂沾到辊上，辊会变粘，并且当辊旋转时，层压膜会粘附并跟随辊的表面，从而产生卷绕效果并出现卡纸情况。另外，膜甚至可以到达加热元件235a或235b，最多造成机器故障并且至少毁坏被层压的物品。由诸如不锈钢之类的材料制成的光滑圆滑线状的上和下防卷绕线或部件250a和250b，横穿加热辊216a和216b(或任何辊)的外部柔性上和下硅树脂层316a和316b，同时与加热辊的内轮毂相切或接近相切。防卷绕部件250a和250b可以以在其中至少一个加热辊(上和/或下)的至少一个点或区域中(并且最优选地在多个点或区域中)横穿上和下加热辊216a和216b的方式组装，将辊(一个或多个驱动辊和/或加热辊)分割成两个或更多个区段。因此，如图23和25中所示，可以存在跨辊间隔开的多个这样的部件。在最优选的实施例中，防卷绕部件250a和250b或线的间隔大于30mm并且数量至少为三对。在最优选的实施例中，防卷绕部件由直径至少为0.005并且最优选地直径为1.0至1.5mm的线制成。

防卷绕部件250a和250b一般与加热辊216a和216b的旋转轴线垂直，并且可以被配置为包括弹簧线圈270a和270b或允许防卷绕部件在防卷绕部件250a和250b的一个或两个端部上拉伸的其它结构，以确保即使在加热和冷却时也能正确跟踪并且易于组装。由于线状防卷绕部件250a和250b的光滑表面以及压缩组件用力将上加热辊216a和下加热辊216b压在一起，因此被防卷绕部件分开的上加热辊216a和下加热辊216b的上硅树脂层316a和下硅树脂层316b然后“自修复”以便以在退出机器时不在层压袋上留下明显印记的方式闭合辊的分离的区段。这种关闭或自修复在图21中示出。

在一些实施例中，防卷绕部件250a和250b或线的至少一部分可以驻留在或跟踪在加热辊216a和216b的硅树脂或外层316a或316b中的通道400a和400b、槽、切口或其它限定的凹陷中。在一些实施例中，通道400a和400b是圆周的。在一些实施例中，通道400a和400b、槽、切口或其它凹陷可以具有小于防卷绕部件250a和250b的线状结构的直径的宽度，从而允许加热辊216a和216b的硅树脂符合并包封防卷绕组件或线。在其它实施例中，通道400a和400b、槽、切口或其它限定的凹陷宽度等于或大于防卷绕部件250a和250b或线的直径。通道400a和400b的优选深度是线直径的4倍。在其它实施例中，通道的深度是2至6mm。

由于上加热辊216a和下加热辊216b的自修复硅酮层316a和316b的独特特性，以及防卷绕部件250a和250b或线的光滑表面产生“自修复”的分段表面，因此可以将上和下防卷绕部件或线组装成位于同一垂直平面内，通过不要求交替组装模式来使防卷绕特征正常工作而简化了制造和组装要求。这种垂直对准的布置在图25中示出。在一些实施例中，上防卷绕部件250a和下防卷绕部件250b没有垂直对准，如图21中所示。在此类实施例中，加热辊的相应硅树脂层316的自修复部分与相对的加热辊的自修复部分不相对，诸如图21中所示。类似地，用于接纳防卷绕部件250的线状部分的凹陷、通道400a和400b、槽、切口或其它改造与相对辊上类似的凹陷、通道、槽、切口或其它改造不以相对的方式对准。

本领域技术人员将认识到，本文描述的防卷绕部件可以应用于层压机中的任何辊并且不必限于加热辊。这种布置在图23-26中示出，其中防卷绕部件250a和250b与馈送辊215a和215b中的相应通道415a和415b以及退出辊217a和217b中的相应通道417a和417b交互。由于所公开的发明性特征，具有本文描述的实施例的这个特征的袋和膜层压机将不会出现卷绕灾难性卡纸，并且即使当机器维护不良时，层压袋也将正确地退出单元。

图27是文档层压机特征的简化图示，公开了清洁特征。如前所述并且本领域或层压机的技术人员所认识到的，层压机在加热和压缩过程期间倾向于将液化粘合剂推到加热辊和/或随后的驱动辊上(如果该单元是多辊单元的话)。由于粘合剂粘在辊上，会出现卡纸情况，最多会造成机器故障，至少会毁坏正在层压的物品。本文公开了一种UI，其以鼓励操作者正确维护机器的方式与机器操作者交互，从而减少终端故障事件的可能性。当层压机随着时间的推移被使用时，交互式按钮组件270的LED 272将通过经由PWM周期进行情绪化致动来发信号。这种情绪化周期以引起机器操作者的注意的方式完成。观察LED 272的信令，操作者然后被鼓励参与机器操作以清洁机器以关闭情绪化信令。

清洁片材操作的操作流程在图28中示出。

清洁过程可以通过使用清洁片材600来完成，如图29中所示。将清洁片材600放入机器中，所公开的机器内的传感器可以通过与控制器通信的顺序IR传感器和/或通过厚度传感器，通过以允许清洁片材的多方向插入(横向或纵向)的方式配置的清洁片材表面上的一系列印刷图案和/或厚度图案，来识别清洁片材600的插入。

在一些实施例中，清洁片材600可以包括对角放置的代码620。对角放置的代码620可以是简单图案、条形码、QR码或可以与传感器(诸如IR传感器或诸如先前讨论的那些的传感器)交互的其它标记。在优选实施例中，对角放置的代码620包括由0.75英寸亮条与0.75英寸暗条分开的0.5英寸宽暗条。清洁片材600可以包括认证标记630以确认清洁片材满足机器制造商的质量标准。这样的认证标记可以包括条形码、文本、QR码、商标或机器中的传感器可读的任何其它文本或符号。在一些实施例中，代码或标记可由退出传感器检测。在一些实施例中，代码由厚度传感器222或IR传感器223检测，优选地靠近输入入口210或馈送槽。清洁片600或清洁片的一部分的厚度可以随着代码或标记而变化。在其它实施例中，视觉和厚度的组合可以用作代码或标记。在任何情况下，来自适当传感器的信号被发送到控制器232。在一些实施例中，控制器232包括执行如图28中概述的清洁步骤的固件。一旦机器检测到清洁片材600已经被机器完全处理，LED 272就可以停止情绪化致动，并且机器控制器然后将恢复定时周期，直到触发再次发起该序列的下一个阈值。

如果机器无法正确识别清洁片材，或者为了节省成本，或者未使用红外和/或厚度传感器，或使用未经认证的清洁片材，在那些情况下操作者可以手动致动按钮组件270以便让机器知道清洁操作已发起并完成。这种动作可以由机器内的控制器或其它逻辑来解释，以停止情绪化动作并恢复用于清洁的定时周期，直到触发再次发起该序列的下一个阈值。

具体实施例的前述公开旨在说明本发明所理解的广泛概念。

Claims (20)

1.一种层压机，所述层压机包括用于移动材料的辊，所述辊包括第一辊和第二辊，每个辊具有圆周通道，位于所述第一辊的通道中的第一防卷绕部件和位于所述第二通道中的第二防卷绕部件，所述第一通道和第二通道各自是自修复的。

2.根据权利要求1所述的层压机，其中，所述第一防卷绕部件在同一垂直平面中与另一防卷绕部件不是相对的。

3.根据权利要求1所述的层压机，其中，所述防卷绕部件是线。

4.根据权利要求3所述的层压机，其中所述防卷绕部件包括弹簧。

5.根据权利要求1所述的层压机，还包括用于输入材料的馈送槽，所述馈送槽包括门、向操作者传达所述层压机的状况的显示器、所述显示器脉动以及所述门打开以指示所述层压机准备好接收材料。

6.根据权利要求1所述的层压机，还包括用于将所述层压机的状况传达给操作者的显示器、用于感测由所述层压机处理的材料的厚度的厚度传感器、与所述厚度传感器和所述显示器通信的控制器，所述显示器向所述操作者提供关于所处理的材料的厚度的信息。

7.根据权利要求1所述的层压机，所述层压机包括第一馈送辊和第二馈送辊，第一辊、第二辊、第一馈送辊和第二馈送辊定位在形成于第一热护罩和第二热护罩之间的加热芯内。

8.一种层压机，包括第一馈送辊和第二馈送辊、第一加热辊和第二加热辊、第一热护罩和第二热护罩、多个防卷绕线，所述第一馈送辊、第二馈送辊、第一加热辊和第二加热辊中的每一个包括多个圆周通道，所述通道围绕定位在通道内的防卷绕线部分地自修复。

9.根据权利要求8所述的层压机，其中所述防卷绕线包括弹簧。

10.根据权利要求8所述的层压机，其中加热辊通道具有宽度，所述防卷绕线具有直径，并且所述加热辊通道的宽度小于所述防卷绕线的直径。

11.根据权利要求8所述的层压机，其中，所述加热辊通道具有深度，并且所述防卷绕线具有直径，其中所述通道的深度在所述防卷绕线的直径的2倍和4倍之间。

12.根据权利要求8所述的层压机，第一馈送辊、第二馈送辊、第一加热辊和第二加热辊定位在形成于所述第一热护罩和第二热护罩之间的加热芯内。

13.根据权利要求8所述的层压机，所述第一加热辊的通道与所述第二加热辊的通道是非对准的，并且所述第一馈送辊的通道与所述第二馈送辊的通道是非对准的。

14.根据权利要求8所述的层压机，还包括用于将所述层压机的状况传达给操作者的显示器、用于感测由所述层压机处理的材料的厚度的厚度传感器、与所述厚度传感器和所述显示器通信的控制器，所述显示器向所述操作者提供关于所处理的材料的厚度的信息，所述控制器响应于所述材料的厚度设置所述辊的旋转速度。

15.根据权利要求14所述的层压机，还包括与所述控制器通信的馈送槽传感器，所述控制器根据从所述馈送槽传感器接收的信号检测认证标记，所述控制器发起清洁周期并通过所述显示器向所述操作者传达清洁周期。

16.一种层压机，包括一对输入辊、一对加热辊和一对退出辊，输入辊和加热辊定位在加热芯内，所述加热芯定位在一对热护罩之间，每个加热辊包括垂直于每个辊的旋转轴线的多个通道、用于防止材料卷绕在辊上的多个防卷绕部件，所述防卷绕部件定位在所述加热辊的所述通道内，加热辊的通道彼此是非对准的。

17.根据权利要求16所述的层压机，其中，所述防卷绕部件是线，所述线包括弹簧。

18.根据权利要求17所述的层压机，还包括用于将所述层压机的状况传达给操作者的显示器、用于感测由所述层压机处理的材料的厚度的厚度传感器、与所述厚度传感器和所述显示器通信的控制器，所述显示器向所述操作者提供关于所述材料的厚度的信息。

19.根据权利要求16所述的层压机，其中所述一对加热辊包括硅树脂外层，当所述一对加热辊抵靠彼此被压缩时，所述通道围绕所述防卷绕部件闭合。

20.根据权利要求16所述的层压机，其中所述一对输入辊和所述一对退出辊，每个输入辊和退出辊包括垂直于所述旋转轴线的多个通道，所述退出辊的所述通道彼此是非对准的。