專利名稱：具有分級動力制動系統(tǒng)的切片機的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種自動操作的食品切片機，具體來說，涉及一種具有分級發(fā)電(動力)制動系統(tǒng)的切片機，可以使得切片機托架停在預(yù)定位置，例如原始位置。
目前商業(yè)食品切片機被廣泛采用作為將肉、奶酪、蔬菜及其他食品切片的快速高效裝置。食品切片機通常包括一個馬達驅(qū)動的圓形切片刀片，一個將食品傳送到刀片上的托架。馬達通常用來驅(qū)動刀片及托架。托架包括托架平臺和托架支撐臂，托架安裝成可以往復(fù)運動，這樣切片機工作時，托架在直線水平的路徑上往復(fù)運動，將食品傳送到刀片上。在現(xiàn)有技術(shù)中，食品切片機沒有可控制的制動系統(tǒng)。當操作者想要終止切片過程時，操作者將電源開關(guān)切換到斷開位置，從而終止了切片機馬達的電力。一旦斷了電，托架將沿其往復(fù)直線路徑繼續(xù)慣性滑動，直到停在一個任意位置。
因為現(xiàn)有的切片機的托架停在可變的任意位置，就產(chǎn)生了一些麻煩。例如，食品切片機通常用來切烤牛肉等肉類，當切片機不工作時，可以利用加熱燈給食品保溫。但是，如果托架的最終停止位置不確定，也就無法確定最有效位置來對準加熱燈。這種不確定性降低了加熱燈的功用和效力。
現(xiàn)有切片機的另一個缺陷是由于切片機可能會殘留一片食品懸掛在食品塊上。當托架向任意位置慣性滑行時，它可能會停在一個位置，在該處刀片嵌入在食品中，這樣它局部切割了食品，切開的半片懸掛在食品塊上。這就使得切片機和食品停留的位置對顧客和消費者來說都不理想。如果曝露在空氣中時間過長，這種情況還導(dǎo)致這半片食品的浪費。
現(xiàn)有切片機還有一個缺陷在于，當食品切片機的操作者想要更換或重新往托架上裝食品時，托架的位置在離操作者最近處(稱作“原始位置”處)，就最方便。在現(xiàn)有技術(shù)中，托架常停在不方便的位置處，操作者不得不親自將托架移到原始位置。
因此，就需要一種能將食品切片機的托架恢復(fù)到預(yù)定位置的食品切片機。也需要一種食品切片機，它能將食品切片機的托架恢復(fù)到一個預(yù)定位置，該預(yù)定位置即原始位置。
申請人提出了一種發(fā)明，可以將食品切片機的托架回復(fù)到托架路徑上的任意指定位置處，包括原始位置。在發(fā)明過程中，申請人還發(fā)現(xiàn)當食品切片機的托架突然停止時，制動程序在切片機的內(nèi)部機械部件上施加急劇的荷載。還發(fā)現(xiàn)突然的一級制動造成系統(tǒng)磨損，而且，當施加制動時，產(chǎn)生難聽的卡塔聲。因此，就需要一種切片機，它能將托架以平滑的方式停在預(yù)定位置上，也就避免了內(nèi)部機械部件的過度磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一個帶有動力制動的食品切片機，動力制動可以平穩(wěn)地將切片機托架停止在預(yù)定的位置上。切片機包括一個底座，一個圓形轉(zhuǎn)動刀片，一個制動啟動開關(guān)，一個制動系統(tǒng)，一個托架。托架包括一個托架平臺和一個托架支撐臂，它安裝成可以沿直線路徑橫向往復(fù)運動，使食品與刀片相接觸。
本發(fā)明所用的制動系統(tǒng)采用一個傳感器或傳感器網(wǎng)絡(luò)來測定托架的位置。傳感器的輸出量被傳送到微處理器或其他邏輯單元中，微處理器或其他邏輯單元利用傳感器輸出量來啟動制動系統(tǒng)，使托架停止在預(yù)定位置上。
本發(fā)明提供一種自動操作的食品切片機，它包括一個底座；一個安裝得能在底座上旋轉(zhuǎn)的圓形刀片；一個安裝得能在底座上往復(fù)運動的托架，它適于沿著橫跨刀片的直線路徑運動，并具有一個用來支撐食品并使食品與刀片相接觸的表面；一個可驅(qū)動地與托架連接使托架沿該路徑往復(fù)運動的馬達，托架的路徑形成一個具有兩個端點的線段，遠離刀片的路徑端點稱作原始位置，靠近刀片的路徑端點稱作刀口位置，當托架從原始位置向刀口位置運動時，稱托架沿離開方向運動，當托架從刀口位置向原始位置運動時，稱托架沿靠近方向運動；一個用來檢測托架在路徑上所處位置的傳感器，傳感器有傳感器輸出，其中傳感器包括兩個正反饋位置傳感器，正反饋位置傳感器中的第一個位于刀口位置附近，正反饋位置傳感器中的第二個位于原始位置附近；一個響應(yīng)所述傳感器輸出的制動件，用于將托架停止在路徑上預(yù)定的位置處或其附近，當所述托架沿路徑運動時，所述制動分多級作用，該多級制動有一個最終制動級，當托架接近預(yù)定位置時，最終制動級作用，該最終制動級工作使得托架停止在預(yù)定位置處或其附近；以及一個可以啟動的制動啟動開關(guān)，制動啟動開關(guān)啟動后，制動件使托架停止。
本發(fā)明還提供一種制動食品切片機托架的方法，所述的切片機包括底座，刀片，用來檢測所述托架位置的傳感器，以及制動件，其中傳感器包括兩個有傳感器輸出的正反饋位置傳感器，其中正反饋位置傳感器中的第一個位于刀口位置附近，正反饋位置傳感器中的第二個位于原始位置附近，托架在底座上安裝成能夠作往復(fù)運動，托架可以沿直線路徑運動，并有適于支撐食品并使食品與刀片接觸的表面，切片機還包括一個可與托架可驅(qū)動地連接以使托架沿該路徑往復(fù)運動的馬達，托架的路徑形成一個具有兩個端點的線段，遠離刀片的路徑端點稱作原始位置，靠近刀片的路徑端點稱作刀口位置，當托架從原始位置向刀口位置運動時，稱托架在遠離方向上運動，該方法包括以下步驟用傳感器檢測在托架路徑上的托架的位置；根據(jù)傳感器的輸出量啟動制動件，所述制動件作用在托架上，使得托架停止，當所述托架沿路徑運動時所述制動分多級作用，多級制動有一個最終制動級，當托架接近預(yù)定位置時，最終制動級作用，這樣最終制動級工作使得托架停止在預(yù)定位置處或其附近。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點從下面的說明、附圖以及權(quán)利要求書中可以顯現(xiàn)。
附圖簡介

圖1是可用于本發(fā)明的一種切片機的側(cè)視圖；圖2A-2C共同組成圖2，它是用于實現(xiàn)本發(fā)明的步驟流程圖。
實施例圖1示出本發(fā)明的一種食品切片機10。但是，在此應(yīng)當指出，本發(fā)明可以用在幾乎所有構(gòu)形的食品切片機中，本發(fā)明也不局限于此處所示的形式。切片機10包括底座12，圓形轉(zhuǎn)動刀片14，啟動/停止開關(guān)15，制動啟動開關(guān)16，托架17。托架17包括托架支撐臂21和用來支撐食品的托架平臺18。托架17安裝成可以沿直線路徑橫向往復(fù)運動，將食品傳送到與刀片接觸。托架支撐臂21剛性固定在托架平臺18上，并朝下延伸。平臺18，托架17和托架支撐臂21往復(fù)運動的路徑，形成一個線段，用具有兩個端點22、24的線段23來表示。托架路徑中接近操作者(未示)、遠離刀片的端點稱作原始位置22。接近刀片的端點稱作刀口位置24。
托架往復(fù)運動的直線路徑被分解為兩個分路徑25、26。當托架從原始位置向刀口位置運動時，稱為沿遠離路徑25運動。另一方面，當托架從刀口位置向原始位置運動時，稱為沿靠近路徑26運動。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中，用兩個位置正反饋傳感器或開關(guān)28、29與制動系統(tǒng)相連。傳感器(此處與“開關(guān)”互換通用)位于托架支撐臂21的往復(fù)路徑上，以便檢測托架支撐臂21以及托架17的直線位置。
當托架支撐臂經(jīng)過特定的傳感器時，該傳感器就被“啟動”，給微處理器或其他邏輯單元(未示)提供反饋。在本發(fā)明中，原始位置傳感器或原始位置開關(guān)28位于原始位置附近，但從原始位置略微偏向刀片(或刀口)方向。相應(yīng)地，刀口傳感器或刀口開關(guān)29就位于刀口位置附近，但從刀口位置略微偏向原始位置方向。
制動系統(tǒng)設(shè)計成這樣，無論操作者發(fā)出開始制動信號時托架在什么位置上，都只有當托架在遠離路徑25上運動時，制動系統(tǒng)才啟動制動循環(huán)。這一點可以通過對微處理器或其他邏輯單元(未示)編程實現(xiàn)，以便在操作者啟動制動啟動開關(guān)16并1〕啟動原始位置傳感器28，然后2〕啟動刀口傳感器29后啟動制動循環(huán)。換句話說，操作者啟動系統(tǒng)后，一旦在原始位置傳感器28啟動后刀口傳感器29啟動，就開始了制動循環(huán)。這樣，就保證了制動循環(huán)開始時托架16在遠離路徑25上運動。應(yīng)當指出，這里所描述的所有步驟都是用一個微處理器或邏輯回路控制的，微處理器或邏輯回路接收傳感器的輸出，并將輸出轉(zhuǎn)送到制動系統(tǒng)。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，許多不同的邏輯處理器都可以用于這一相同目的。
當托架在遠離路徑上經(jīng)過刀口傳感器位置后，切片機馬達的電力中斷。這時有一預(yù)定時間段的延遲，例如約75毫秒，使得馬達中的交流電流在第一動力制動級作用前衰減。
下一步就是應(yīng)用帶有動力制動的兩級制動中的第一級。動力制動在本領(lǐng)域已廣為人知，當直流電通過馬達時，利用正常狀態(tài)下驅(qū)動部件工作的馬達作為該部件的制動件。在本發(fā)明中，將直流電通過交流感應(yīng)驅(qū)動馬達來進行動力制動，使得馬達成為動力制動件，來停止或減慢托架的運動。
在預(yù)定的延遲(本實施例中為75毫秒)之后，第一動力制動級作用，稱為“軟”制動級。在本發(fā)明的一個實施例中，在軟制動級中使用大約1.6安培的直流電。所用電流的大小可以根據(jù)各種因素而改變，如不同的切片機結(jié)構(gòu)(例如托架重量)、不同的馬達參數(shù)、不同的托架制動前的速度。
當軟制動啟動后，托架沿直線路徑運動的同時，它就持續(xù)作用，直到托架支撐臂達到原始位置傳感器28處。這時，在軟啟動作用的同時，托架已到達遠離路徑的終點，反轉(zhuǎn)方向，并將沿靠近路徑運動。軟制動級通常減慢托架的運動，但是不會使它停止。當托架達到原始位置傳感器28時，該傳感器啟動，并向微處理器傳送它的輸出信號。此時，微處理器就啟動“硬”制動，硬制動是通過提高動力制動的電流而產(chǎn)生的，這樣也就增加了制動力。在本實施例中，硬制動的電流為2.5安培。硬制動作用預(yù)定長的時間，足以保證托架停止。在本實施例中，硬制動大約作用1.5秒。
在本發(fā)明的實施例中，當托架靠近原始位置22時，原始位置傳感器28啟動，同時硬制動開始作用。在原始位置傳感器28和原始位置22之間的距離使得當硬制動作用時，托架停止在原始位置或其附近。此外，本發(fā)明中的兩級制動使得制動平穩(wěn)，大大減小了使用一級制動突然停止時切片機內(nèi)部件的磨損。
圖2中流程圖顯示了本發(fā)明的一個實施例中的實施步驟。在第一步中，圖中顯示為步驟30，計時器、通道、系統(tǒng)都在初始狀態(tài)。在所謂的“重置”步驟32中，當托架馬達運轉(zhuǎn)，制動件切換到關(guān)的位置時，產(chǎn)生輸出值。步驟34是關(guān)鍵步驟，如果托架馬達處于開位置，系統(tǒng)進入步驟36，如果馬達不在開位置，步驟34將系統(tǒng)返回到預(yù)置步驟32中。
步驟38和40形成控制環(huán)回路，系統(tǒng)保持在該回路中，直到啟動開關(guān)壓下(操作者壓下制動啟動開關(guān)啟動制動循環(huán))，或者托架馬達關(guān)機。制動啟動開關(guān)在圖2中稱作“啟動/切片開關(guān)”。當實際進行食品切片時，系統(tǒng)停留在該環(huán)。當操作者壓下制動啟動開關(guān)或者托架馬達的電力中斷時，系統(tǒng)跳出該環(huán)中。如果壓下制動啟動開關(guān)，系統(tǒng)經(jīng)步驟38進入到流程圖的下一步驟。如果托架馬達關(guān)閉，系統(tǒng)經(jīng)步驟40返回到預(yù)置步驟32。
步驟42和44組成另一個控制環(huán)回路，它的運作確保在系統(tǒng)繼續(xù)制動循環(huán)前啟動原始位置開關(guān)。保證原始位置開關(guān)啟動是保證在制動開始前托架在遠離路徑上運動的兩級中的第一級。當原始位置開關(guān)啟動或者當托架馬達關(guān)機時，系統(tǒng)跳出該環(huán)。如果原始位置開關(guān)啟動，就意味著托架臂達到原始位置傳感器處，系統(tǒng)通過步驟42進入到下一步驟中。另一方面，如果當系統(tǒng)處于該回路時切斷托架馬達電力，步驟44將系統(tǒng)返回到預(yù)置步驟32中。
步驟46和48組成相同的控制環(huán)回路，保證在系統(tǒng)運作前啟動刀口開關(guān)。當?shù)犊陂_關(guān)啟動時，系統(tǒng)經(jīng)步驟46跳出該環(huán)，或者當切斷托架馬達時系統(tǒng)經(jīng)步驟48跳出該環(huán)。步驟42和44以及46和48的控制環(huán)回路運作，以保證在使用制動前，刀口開關(guān)啟動后原始位置開關(guān)啟動。這樣，就可以保證在制動循環(huán)繼續(xù)下去之前托架在遠離路徑上運動。
當系統(tǒng)經(jīng)過步驟46之后，托架馬達在步驟52處關(guān)閉。然后在步驟54處延時(如75毫秒)，以保證托架馬達中的電流在使用動力制動前衰減掉。
步驟56是實現(xiàn)軟制動，此處啟動動力制動，在本實施例中采用1.6安培。步驟58啟動暫停計時器，如果在軟制動工作后托架支撐臂在預(yù)定時間段內(nèi)沒有達到原始位置傳感器，該計時器就用來關(guān)閉制動系統(tǒng)。如果托架由于某種原因不能到達原始位置傳感器時，使用暫停計時器可確保系統(tǒng)不會滯留在軟制動級。
步驟60和62組成一個控制環(huán)回路，當原始位置傳感器由于托架支撐臂通過而啟動，或者當暫停計時器在步驟62指示系統(tǒng)返回到預(yù)置步驟32時，系統(tǒng)跳出該環(huán)。如果托架支撐臂到達原始位置傳感器，步驟60將使系統(tǒng)進入到步驟64中。否則，如果暫停計時器(在本實施例中設(shè)置為6秒)時間到，系統(tǒng)返回到預(yù)置步驟32。
在步驟64中，使用硬制動，在本實施例中采用在2.5安培的電流下工作的動力制動。在步驟68中，啟動控制硬制動作用時間的制動計時器。步驟70是一個單步循環(huán)，在制動計時器到達零之前，系統(tǒng)就滯留在該循環(huán)中。制動計時器保證硬制動作用最短的時間，它是可以改變的，而在本實施例中大約是1.5秒。在步驟72中，制動在延遲(例如20毫秒)后切換到關(guān)閉位置，延遲是為了確保當系統(tǒng)進入到下一個步驟時，不存在制動力的作用。在步驟76中，托架馬達作用，此時系統(tǒng)返回到步驟32的預(yù)置位置。一旦上述實施例中各步驟都已完成，切片機托架將以平穩(wěn)的方式停留在原始位置，系統(tǒng)再一次準備開始切片操作。
在本發(fā)明的一個變化實施例中，托架可以停留在托架路徑上的任何預(yù)定位置。微處理器可以方便地進行編程，調(diào)節(jié)制動系統(tǒng)，使得托架停留在托架路徑的任何預(yù)定位置上。制動循環(huán)以及所用制動力可以隨著提供的制動級的數(shù)目的不同或每個制動級的力和/或作用長度的改變而變化。而且，可以采用具有“直線上升”力輪廓的單級或多級制動，即所用制動的力開始較低，隨時間而增加。這種直線上升力輪廓可以用來使托架減速，使得托架平穩(wěn)地停止。
雖然這里所描述的裝置形成了本發(fā)明的最佳實施例，可以理解，本發(fā)明并不局限于這些具體形式，在不背離本發(fā)明范圍的情況下可以進行一些改變。
權(quán)利要求
1.一種自動操作的食品切片機，包括一個底座；一個轉(zhuǎn)動安裝在所述底座上的圓形刀片；一個安裝在所述底座上可往復(fù)運動的托架，它適于沿著橫跨所述刀片的直線路徑運動，并具有一個用來支撐食品并使食品與刀片相接觸的表面；一個與所述托架可驅(qū)動地連接以使得托架沿所述路徑的往復(fù)運動的馬達，托架的路徑形成一個具有兩個端點的直線區(qū)間，遠離刀片的路徑端點稱作原始位置，靠近刀片的路徑端點稱作刀口位置，當托架從原始位置向刀口位置運動時，稱托架在遠離路徑上運動；用來檢測托架在路徑上所處位置的傳感器，所述傳感器有傳感器輸出；響應(yīng)所述傳感器輸出的制動件，用于將托架停留在路徑上預(yù)定的位置上。
2.如權(quán)利要求1所述的食品切片機，還包括一個可以啟動的制動啟動開關(guān)，其特征在于，當所述制動啟動開關(guān)啟動后，所述制動件使托架停止。
3.如權(quán)利要求2所述的食品切片機，其特征在于，在所述托架沿路徑運動的同時所述制動分多級作用，所述多級制動有一個最終制動級，當托架接近預(yù)定位置時，最終制動級作用，所述的最終制動級工作使得托架停止在預(yù)定位置或其附近。
4.如權(quán)利要求3所述的食品切片機，其特征在于，所述的預(yù)定位置是所述的原始位置。
5.如權(quán)利要求4所述的食品切片機，其特征在于，所述制動是動力制動。
6.如權(quán)利要求5所述的食品切片機，其特征在于，所述傳感器包括兩個位置正反饋傳感器，所述位置正反饋傳感器中的第一個位于所述刀口位置附近，所述位置正反饋傳感器中的第二個位于原始位置附近。
7.如權(quán)利要求6所述的食品切片機，其特征在于，在所述的制動啟動開關(guān)啟動后，根據(jù)所述的第一傳感器對托架的檢測，托架以制動前速度運動，所述制動作用使托架的線速度降低到小于制動前速度，然后，根據(jù)所述第二傳感器對托架的檢測，所述制動作用使托架停止在預(yù)定位置或其附近。
8.如權(quán)利要求6所述的食品切片機，其特征在于，在所述的制動啟動開關(guān)啟動后，根據(jù)所述第一傳感器對托架的檢測，托架沿遠離路徑前速度運動，所述的托架馬達斷電，然后所述的動力制動作用使得托架的線性速度降低到小于制動前速度，然后，根據(jù)所述第二傳感器對托架的檢測，動力制動作用使托架停止在預(yù)定位置或其附近。
9.如權(quán)利要求1所述的食品切片機，其特征在于，當所述托架接近預(yù)定位置時，制動不斷增加作用力，對托架減速，使得制動件將托架平穩(wěn)地停止在預(yù)定位置或其附近。
10.一種制動食品切片機托架的方法，所述的切片機包括一個底座，一個刀片，用來檢測所述托架位置的傳感器，以及一個制動件，所述的傳感器有傳感器輸出，托架安裝在底座上可往復(fù)運動，托架可以沿直線路徑運動，并有支撐食品并使食品與刀片接觸的表面，切片機還包括一個與托架可驅(qū)動地連接以使托架沿所述路徑往復(fù)運動的馬達，托架的路徑形成具有兩個端點的直線區(qū)間，遠離刀片的路徑的端點稱作原始位置，靠近刀片的路徑端點稱作刀口位置，當托架從原始位置向刀口位置運動時，稱托架在遠離路徑上運動，該方法包括以下步驟用所述傳感器檢測托架在托架路徑上的位置；根據(jù)傳感器的輸出量啟動制動，所述制動作用在托架上，使得托架停止在所述路徑上的預(yù)定位置或其附近。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述切片機還包括一個可以啟動的制動啟動開關(guān)，當所述制動啟動開關(guān)啟動后，所述制動件使托架停止。
12.如權(quán)利要求11所述的食品切片機，其特征在于，所述托架沿路徑運動的同時所述制動分多級作用，多級制動有一個最終制動級，當托架接近預(yù)定位置時，最終制動級作用，所述的最終制動級工作使得托架停止在預(yù)定位置或其附近。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述傳感器包括兩個位置正反饋傳感器，所述位置正反饋傳感器中的第一個位于所述刀口位置附近，所述位置正反饋傳感器中的第二個位于原始位置附近。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述制動是動力制動。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述的預(yù)定位置是所述的原始位置。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括以下步驟啟動所述的制動啟動開關(guān)，此時所述托架以制動前速度運動；托架在所述遠離路徑上運動時，根據(jù)所述第一傳感器對托架位置的檢測，托架馬達斷電；所述的動力制動作用，使得托架減速到低于制動前速度；根據(jù)所述第二傳感器對托架位置的檢測，動力制動作用，使得托架停止在預(yù)定的位置處。
全文摘要
一種自動操作的食品切片機(10),具有分級制動動力制動(56),可以使切片機托架(17)平穩(wěn)停止在預(yù)定的位置上。一個傳感器或傳感器系統(tǒng)(28—29)用來檢測切片機托架的位置。傳感器的輸出通過微處理器傳送,微處理器控制動力制動,動力制動又作用在切片機的托架上。制動以兩級或多級作用在托架上,使得托架平穩(wěn)停下。本發(fā)明還可以使得托架停止在預(yù)定位置上。
文檔編號B26D3/28GK1214004SQ97193128
公開日1999年4月14日 申請日期1997年11月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月17日
發(fā)明者理查德·W·卡特賴特, 黃俊啟, 布賴恩·E·巴德 申請人:普里馬克Fec公司