用於製冰機的卸冰裝置及其控制方法
2023-06-23 17:45:16 1
專利名稱：用於製冰機的卸冰裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種製冰機，較具體地說，涉及一種用於製冰機的具有較少元件的卸冰裝置及其控制方法。
如
圖1A所示，用於電冰箱的製冰機通常包括一個製冰單元20；一個溫度傳感器21，用來探測製冰單元20的溫度；一個驅動電機10，用來轉動單元20；一個旋轉反向開關22，用來改變驅動電機10的轉動方向；一個冰盒30，用來接納從單元20落下的冰塊；一個帶有傳感元件34的傳感器33，用來探測冰盒30是否已經盛滿；一個水箱40；一個蓄水池42；一個供水管44，以及一個泵浦電機41。
泵浦電機41通過供水管44從蓄水池42向製冰單元20供水。
圖1B中示出了製冰單元20和支座25的透視圖。單元20和支座25上分別帶有凸塊27和限位塊26，凸塊27的轉動，也即單元20的轉動，受到限位塊26的限制。
圖2A示出了一種普通的用於自動製冰機的卸冰裝置。該普通的卸冰裝置100含有一個驅動電機10；多個(例如5個)齒輪11至15；一個凸輪齒輪60；一個帶有上、下表面51、52和周邊面53的凸輪50；一對止動塊61；一個帶有微動開關的正常位置傳感器23；一個帶有微動按鈕的旋轉反向開關22；一個驅動器70；以及一個底座90。
驅動電機10通過多個齒輪11至15使凸輪齒輪60或者順時針轉動，或者逆時針轉動。
凸輪齒輪60和凸輪50依次地固定在製冰單元20的軸20』的一端(見圖2B)，所以它們能夠隨著驅動電機10的轉動而整體地轉動。
從底座90上突起並互相相對的一對止動塊61離開凸輪50的周邊面53有一個所希望的距離。
驅動器70含有一對翼杆71和72，它們藉助於一個彈簧元件(未示出)彈性地聯接在一起，翼杆71位在該對止動塊61之間，它的一端在不同時刻或者和凸輪50的上表面51的一個邊緣接觸，或者和上表面51的另一個邊緣接觸；另一個翼杆72位在能壓住旋轉反向開關22的微動按鈕的位置上。翼杆71和72的另一端套在軸73上，使這對翼杆71和72向相反的方向伸展。
正常位置傳感器23的放置使得其上的微動開關能被凸輪50的下表面52的周邊面所壓住。
圖2B是圖2A中沿I-I線的橫截面圖，它詳細地示出了凸輪50的上、下表面51和52。
圖3示出了另一種普通的卸冰裝置200。其中除了凸輪150和所使用的驅動器170的形狀之外，該卸冰裝置200和上述的裝置100是相似的。
凸輪150具有一個較小的圓部分151和一個較大的圓部分152，並且該較大的圓部分150帶有一對接觸面161。
驅動器170含有一對翼杆171、172，它們通過一個彈簧元件(未示出)彈性地聯接在一起，翼杆171位在上述一對接觸面161之間，其一端在不同時刻或者和凸輪150的一對接觸面161中的一個接觸面相接觸，或者和另一個接觸面相接觸；另一個翼杆172的放置使得其一端有可能壓下旋轉反向開關22的微動按鈕。翼杆171和172的另一端套在軸173上，使得這對翼杆171、172沿相反的方向伸展。再有，做在翼杆171和172底面上的一對突起(未示出)分別伸進到做在底座190上的一對導槽174、175之中。因此，翼杆171、172的運動分別受到導槽174、175的限制。
這種普通的卸冰裝置100、200含有許多元件，造成高製作成本和不良的生產性能。再有，因為驅動電機的轉動以及隨之的製冰單元的轉動是通過驅動器來控制的，所以那裡的工作過程和凸輪的結構都是複雜的，從而增加了出現工作故障的可能性。
因此，本發明的一個主要目的是提供一種改進的用於製冰機的卸冰裝置及其控制方法，它含有較少的元件，從而使它的裝配變得容易，並且減小了出現工作故障的可能性。
根據本發明的一個方面，提供了一種用於製冰機的卸冰裝置，該製冰機含有一個控制器和一個帶軸的製冰單元，該裝置包括一個驅動電機；一個固定在製冰單元軸的一端的凸輪齒輪；多個齒輪，用來把驅動電機的轉動力傳遞到凸輪齒輪上；一個固定在製冰單元軸的同一端的凸輪，使得凸輪齒輪位在該凸輪和製冰單元之間，該凸輪具有一個較小的圓部分和一個較大的圓部分，兩個圓部分的周邊面的中心是共同的，並且較大圓部分的周邊面有一對邊緣；以及旋轉反向傳感器，其上有一個微動開關，該傳感器位在凸輪附近，其位置使得微動開關能夠在不同時刻被凸輪的較大圓部分的周邊面的兩個邊緣中的任一個邊緣壓下。
根據本發明的另一個方面，提供了一種控制用於製冰機的卸冰裝置的方法，其中，該製冰機含有一個控制器和一個帶軸的製冰單元；該卸冰裝置含有一個驅動電機、固定在製冰單元軸上的一個凸輪齒輪和一個凸輪、多個用來把驅動電機的轉動力傳遞到凸輪齒輪上的齒輪、以及一個帶有微動開關的旋轉反向傳感器；該方法包括以下步驟A、沿第一方向轉動凸輪和製冰單元；B、檢驗旋轉反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟B前進至步驟C，否則返回到步驟A；C、沿第二方向轉動凸輪和製冰單元；D、檢驗旋轉反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟D前進至步驟E，否則返回到步驟C；E、繼續沿第二方向轉動凸輪和製冰單元；F、檢驗旋轉反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟F前進至步驟G，否則返回到步驟E；G、沿第一方向轉動凸輪和製冰單元；H、檢驗旋轉反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟H前進至步驟I，否則返回到步驟G；以及I、在經過了一個預定的時間後，停止驅動電機。
本發明的上述目的和其他目的以及特點將通過下面結合附圖對優選實施例的說明而變得清楚明白，在附圖中，圖1A代表一用於電冰箱的普通製冰機的原理圖；圖1B示出製冰單元和支座的透視圖；圖2A是用於製冰機的普通卸冰裝置的原理圖，其中示出了各元件的布置；圖2B給出沿圖2A的I-I線的橫截面圖；圖3是用於製冰機的另一種普通卸冰裝置的原理圖，其中示出了各元件的布置；圖4是根據本發明的有創造性的卸冰裝置的原理圖，其中示出了各元件的布置；圖5A至5D分別說明在不同的工作階段凸輪與圖4所示的本發明卸冰裝置的旋轉反向傳感器之間的相對位置；以及圖6A和6B給出說明對圖4所示的本發明卸冰裝置的控制過程的流程圖。
圖4示出了用於自動製冰機的本發明卸冰裝置400的優選實施例的示意圖，該自動製冰機含有一個控制器，例如一個微機(末示出)；一個帶有軸20』的製冰單元20；以及一個支座25(見圖1A和1B)。
本發明的卸冰裝置400包括一個驅動電機410、一個凸輪齒輪460、多個(例如5個)齒輪411至415、一個凸輪450、以及一個帶有微動開關431的旋轉反向傳感器430。
多個齒輪411至415布置在驅動電機410和凸輪齒輪460之間，使得第一個和最後一個齒輪411和415分別與驅動電機410和凸輪齒輪460相嚙合，由此把驅動電機410的轉動力傳遞到凸輪齒輪460上。
凸輪450含有一個較小的和一個較大的圓部分，它們的互相同心的周邊面分別為453和454。周邊面454上有一對邊緣，該周邊面的展開角θ(見圖5A)最好小於或等於202°。
凸輪齒輪460和凸輪450依次地固定在製冰單元20的軸20』的一端上，從而它們能隨驅動電機410的轉動而整體地轉動。
旋轉反向傳感器430位在凸輪450附近，使得微動開關431能夠在不同的時刻被凸輪450的較大圓部分452的周邊面454的兩個邊緣中的任一個邊緣壓下。
結合在該製冰機中的控制器接收來自傳感器430的一系列信號並控制驅動電機410的轉動。
現在參考圖5A至5D，說明本發明的卸冰裝置的凸輪450和旋轉反相傳感器430的工作。
圖5A示出凸輪450相對於旋轉反向傳感器430的初始位置。
在製冰機中，當完成了製冰過程之後，控制器通過使驅動電機410沿一個方向，例如順時針方向轉動，而使凸輪450和製冰單元20沿順時針方向開始整體轉動。
如圖5B所示，當凸輪450和製冰單元20順時針轉動了一個預定的角度(例如125°)時，如前所述，製冰單元20上的凸塊27被支座25上的限位塊26擋住，使製冰單元不能夠繼續轉動。因此，由於凸輪450被迫繼續轉動，製冰單元20將發生變形，使得其內的冰塊跌落到放置在製冰單元20下方的冰盒30之中(見圖1A)。
如果凸輪450被迫繼續沿順時針方向轉動了例如25°，同時，如果如圖5C所示，凸輪450的較大圓部分452的周邊面454的一個邊緣開始壓下旋轉反向傳感器430的微動開關431，那末控制器將改變驅動電機410的轉動方向，這將使凸輪450和製冰單元420開始沿逆時針方向轉動。當凸輪450剛剛開始沿逆時針方向轉動時，微動開關431將被釋放，而驅動電機410將繼續沿著逆時針方向轉動。
如圖5D所示，當凸輪450的較大圓部分452的另一個邊緣壓下旋轉反向傳感器430的微動開關431時，控制器將再次改變驅動電機410的轉動方向，使凸輪450和製冰單元20沿順時針方向轉動。然後，當凸輪450和製冰單元20轉動了一個預定角度，例如8°之後，或者當它們返回到初始位置之時，控制器使驅動電機410停止轉動。
這種根據本發明的卸冰裝置400由於其減少了內部的元件數量，所以它的裝配可以比普通卸冰裝置容易，並且減小了出現故障的可能性。
圖6A和6B示出了說明對根據本發明的卸冰裝置的控制過程的流程圖。
在控制過程的步驟1中，當完成製冰過程後，控制器為了沿順時針方向轉動凸輪450和製冰單元20，而使驅動電機410沿一個方向(例如順時針方向)轉動。
在步驟2中，控制器檢驗旋轉反向傳感器430是否被激勵。如圖5C所示，旋轉反向傳感器430是在凸輪450的較大圓部分的周邊面454的一個邊緣壓下其上的微動開關431時被激勵的。如果判定傳感器430已被激勵，則過程前進至步驟3，在那裡控制器通過使驅動電機410反向轉動而使凸輪450和製冰單元20逆時針轉動。在步驟4中，控制器檢驗旋轉反向傳感器430是否解除激勵，也即檢驗其上的微動開關431是否被釋放。如果判定傳感器430已解除激勵，則過程前進至步驟5，在那裡繼續轉動凸輪450和製冰單元20；否則返回到步驟3。
在步驟6中，控制器再次檢驗旋轉反向傳感器430是否被激勵。如圖5D所示，旋轉反向傳感器30是在凸輪450的較大圓部分452的另一個邊緣壓住其上的微動開關431時被激勵的。如果判定旋轉反向傳感器430已被激勵，則過程前進至步驟7，在那裡控制器通過改變驅動電機410的轉動方向而使凸輪450和製冰單元20重新沿順時針方向轉動。否則，過程返回到步驟5。
最後，過程前進至步驟8，在那裡控制器檢驗傳感器430是否解除激勵。如果判定旋轉反向傳感器430已解除激勵，則過程前進至步驟9，在那裡控制器在經過一個預定的時間，例如0.2秒之後使驅動電機410停轉轉動。否則，過程返回到步驟7。
另一方面，當自動製冰機的供電電源被切斷之後又重新通電工作時，必須把製冰單元20重新定位在初始位置上。因此，如圖6B所示，最好在執行步驟1之前先檢驗製冰機是否是重新接通電源的(步驟10)。如果判定製冰機是重新接通電源的，則過程前進到步驟11，以重新使單元20定位；否則，過程前進到步驟1，並執行圖6A所示的卸冰過程。
在步驟11中，控制器檢驗旋轉反向傳感器430是否被激勵，如果判定該傳感器430已被激勵，則過程前進至步驟17；否則過程前進至步驟12，在那裡控制器通過使驅動電機410沿另一方向，例如逆時針方向轉動而使凸輪450逆時針轉動。
在步驟13中，控制器再次檢驗旋轉反向傳感器430是否被激勵。如果判定該傳感器430被激勵，則過程前進至步驟14；否則過程返回到步驟12。
在步驟14中，控制器通過改變驅動電機410的轉動方向，使凸輪450順時針轉動。在步驟15中，控制器檢驗旋轉反向傳感器430是否解除激勵。如果判定該傳感器430已解除激勵，則過程前進至步驟16，經過一個預定的時間例如0.2秒後，控制器使驅動電機410停止轉動；否則過程返回到步驟14。然後，過程前進到步驟1，並執行卸冰過程S1至S9。
另一方面，在步驟17中，控制器通過使驅動電機410順時針轉動而使凸輪450順時針轉動。在步驟18中，控制器檢驗旋轉反向傳感器430是否解除激勵。如果判定該傳感器430已解除激勵，則過程返回到步驟16；否則過程前進至步驟19，在那裡控制器檢驗從步驟17中的凸輪450開始沿順時針方向轉動以來是否已經過了預定的時間，例如2秒鐘。在步驟19中，如果判定已經經過了預定的時間，則過程前進至步驟20，否則返回到步驟17。
在步驟20中，控制器通過改變驅動電機410的轉動方向而使凸輪450逆時針轉動。在步驟21中，控制器檢驗傳感器430是否解除激勵，如果判定該傳感器430已解除激勵，則過程轉移至步驟16；否則返回到步驟20。
儘管本發明是藉助於優選實施例來展示和說明的，但對於熟悉本技術領域的人們來說，將會理解到在不偏離下述權利要求中所定義的本發明的精神和範疇的情形下，可以做出各種變化和修改。
權利要求
1.一種用於製冰機的卸冰裝置，該製冰機含有一個控制器和一個帶軸的製冰單元，該裝置包括一個驅動電機；一個固定在製冰單元軸的一端的凸輪齒輪；多個齒輪，用來把驅動電機的轉動力傳遞到凸輪齒輪上；一個固定在製冰單元軸的同一端的凸輪，其使得凸輪齒輪位在該凸輪和製冰單元之間，該凸輪具有一個較小的和一個較大的圓部分，兩個圓部分各自的周邊面具有共同的中心，較大圓部分的周邊面上有一對邊緣；以及一個帶有微動開關的旋轉反向傳感器，該傳感器位在凸輪附近，使得微動開關能夠在不同時刻被凸輪的較大圓部分的周邊面的兩個邊緣中的任一個邊緣壓下。
2.根據權利要求1的裝置，其中凸輪的較大圓部分的周邊面的展角小於或等於202°。
3.根據權利要求1的裝置，其中旋轉反向傳感器向控制器發送一系列的信號，並且控制器根據這些信號控制驅動電機、凸輪齒輪、凸輪和製冰單元的轉動方向。
4.一種含有根據權利要求1至3中任一項的卸冰裝置的製冰機。
5.一種對用於製冰機的卸冰裝置的控制方法，其中，該製冰機含有一個控制器和一個帶軸的製冰單元；該卸冰裝置含有一個驅動電機、一個凸輪齒輪、一個固定在製冰單元軸上的凸輪、多個用來把驅動電機的轉動力傳遞到凸輪齒輪上的齒輪、以及一個帶有微動開關的旋轉反向傳感器；該方法包括下述步驟A、沿第一方向轉動凸輪和製冰單元；B、檢驗旋轉反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟B前進至步驟C，否則返回到步驟A；C、沿第二方向轉動凸輪和製冰單元；D、檢驗旋轉反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟D前進至步驟E，否則返回到步驟C；E、繼續沿第二方向轉動凸輪和製冰單元；F、檢驗旋轉反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟F前進至步驟G，否則返回到步驟E；G、沿第一方向轉動凸輪和製冰單元；H、檢驗旋轉反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟H前進至步驟I，否則返回到步驟G；以及I、在經過了預定的時間之後，停止驅動電機。
6.根據權利要求5的方法，它還包括在步驟A之前的下述步驟a、檢驗製冰機是否是重新接通電源的，如果判定該製冰機是重新接通電源的，則步驟a前進至步驟b，否則前進到步驟A；b、檢驗旋轉反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟b前進至步驟g，否則前進至步驟c；c、沿第二方向轉動凸輪和製冰單元；d、檢驗旋轉反向傳感器是否被激勵，其中，如果判定該傳感器已被激勵，則步驟d前進至步驟e，否則返回到步驟c；e、沿第一方向轉動凸輪和製冰單元；f、檢驗旋轉反向傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟f前進至步驟1，否則返回到步驟e；g、沿第一方向轉動凸輪和製冰單元；h、、檢驗傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟h前進至步驟1，否則前進到步驟i；i、檢驗是否已經經過了預定的時間，其中，如果判定已經經過了預定的時間，則步驟i前進至步驟j，否則返回到步驟g；j、沿第二方向轉動凸輪和製冰單元；k、檢驗傳感器是否解除激勵，其中，如果判定該傳感器已解除激勵，則步驟k進入至步驟c，否則返回到步驟j；以及l、經過一個預定的時間之後，停止驅動電機。
全文摘要
一種用於製冰機的卸冰裝置，包括一個驅動電機；一個凸輪齒輪；一個帶有一個較小圓部分和一個較大圓部分的凸輪，其中兩個圓部分各自的周邊面是共中心的；多個齒輪；以及一個帶有微動開關的旋轉反向傳感器。該旋轉反向傳感器放置在凸輪的附近，使得在不同的時刻該凸輪的較大圓部分的周邊面的兩個邊緣中的任一個邊緣能夠壓下微動開關。
文檔編號F25C1/10GK1147078SQ95117568
公開日1997年4月9日 申請日期1995年11月29日 優先權日1994年11月29日
發明者金鐘善, 鄭址光 申請人:大宇電子株式會社