智能研磨機的製作方法

2023-11-01 16:04:19 2

智能研磨機
相關申請交叉引用
1.本技術要求於2021年5月28日提交的美國非臨時專利申請第17/333,596號的優先權，其全部內容通過引用併入本技術中。
技術領域
2.本發明涉及研磨機技術領域，更具體地涉及一種適於研磨和粉碎草藥和其他材料的電子研磨機。


背景技術：

3.在日常生活中，人們逐漸開始對吸入少量菸草或精製菸草、香料和草藥有了個性化的需求。這些產品中的大多數必須被粉碎或磨碎，以有效地吸菸。在研磨或粉碎各種草藥時，由於不同草藥的乾燥度、硬度和粘度不同，人們對刀片的尺寸和形狀有不同的要求。然而，現有的旋轉軸研磨機通常將刀片固定連接到軸上，因此刀片不能容易地被更換，從而限制了用戶使用單一的粉碎模式。此外，便攜性已成為許多類別的關鍵市場力量，用戶希望小型且功能更豐富的電子設備能夠滿足他們的日常需求。因此，需要對現有技術進行改進，提供更多功能的可攜式電子研磨機。
附圖說明
4.圖1a是研磨機的示意圖。
5.圖1b是研磨機的彎曲刀片的透視圖。
6.圖1c是研磨機的扇形螺旋槳的透視圖。
7.圖2是示出了清潔刷特徵的研磨機的示意圖。
8.圖3是示出了刻度特徵的研磨機的示意圖。
9.圖4是示出了研磨機的電和其他部件的示意圖。
具體實施方式
10.在以下描述中，出於解釋的目的，闡述了許多具體細節，以便提供對本發明的透徹理解。然而，對於本領域技術人員而言，很明顯，本發明可以在沒有這些具體細節的情況下實施。在整個說明書中，所示的實施例(embodiments和examples)應當被視為示例，而不是對本發明的限制。即，以下描述提供了實施例，出於說明的目的，附圖示出了各種實施例。然而，這些實施例不應解釋為限制性的，因為它們僅僅是為了提供本發明的實施例，而不是提供所有可能的實施方式的窮舉列表。
11.現在將通過以下非限制性實施例進一步描述本發明的具體實施例，這些實施例將用於說明不同特徵。這些實施例僅僅是為了便於理解可以實施本發明的方式，進一步使本領域技術人員能夠實施本發明。因此，不應將實施例解釋為限制本發明的範圍。另外，整個本技術說明書中提到「實施例(one embodiment或an embodiment)，是指結合該實施例描述
的特定特徵、結構或特性包括在本發明的至少一個實施例中。因此，在整個說明書的各個地方出現的術語「在一個實施例中(in one embodiment或in an embodiment)不一定都指同一個實施例。此外，特定特徵、結構或特性可在一個或多個實施例中以任何合適的方式組合。
12.參照圖1a，本發明的多功能電子研磨機10包括主殼體11，該主殼體11包括分配腔室100和基座101。在一些實施例中，如本技術進一步描述的，分配腔室100可從基座101上移除，以允許進入設備組件進行清潔和更換組件。在一些實施例中，主殼體11的遠端包括可拆卸蓋13，可拆卸蓋13覆蓋開口頂部，材料從開口頂部被分配。在一些實施例中，蓋13通過卡扣配合、螺紋、磁性連接等方式與殼體11嚙合。在一些實施例中，蓋13是磁性的，但可拆卸地鎖定主殼體11的遠端，使得蓋13保持閉合，直到施加足夠的手動力來斷開磁性連接為止。因此，蓋13可以打開，以提供出口點，用於從腔室中分配經研磨的材料，並將其從研磨機排出。
13.主殼體包括並包含研磨機的各種電子部件，包括電機14、一個或多個發光二極體燈15、電池容量指示器16，和一個或多個輸入按鈕111。電源101，例如電池(可充電或其它)或外部電源，向研磨機的電機和其它部件供電。電機14通過從電機14延伸的驅動軸19來驅動葉片17和/或螺旋槳(propellor)18。在一些實施例中，葉片17和/或螺旋槳18可拆卸地連接至驅動軸19，使得它們可被拆卸以進行清潔或更換。在一些實施例中，葉片17和/或螺旋槳18磁性地但可拆卸地連接至驅動軸19以便於手動更換。在一些實施例中，led燈15被配置為發射波長在100nm至280nm範圍內，更具體地，200nm至280nm範圍內的光，這被認為是有效殺滅微生物(例如細菌、病毒等)的uvc範圍。
14.葉片17和螺旋槳18位於腔室100內，以有效地研磨和粉碎放置在腔室100內的材料。參照圖1b和1c，在一些實施例中，葉片17具有相對平坦、水平的構造，其中葉片元件17'具有帶有傾斜邊緣的彎曲輪廓。在這種構造中，葉片17用於切割和研磨材料，同時也引入空氣湍流以乾燥材料，並有助於在蓋13打開的情況下將材料從腔室100分配出來。還有螺旋槳18，其可以沿著驅動軸19設置在葉片17的上方或下方。在一些實施例中，葉片17的葉片元件17'的角度比螺旋槳18的葉片元件18'的角度小。螺旋槳起到風扇的作用，根據電機14的轉動方向，將氣流向下拉入葉片17或從腔室100中分配和排出材料。在一些實施例中，葉片17的氣流產生作用是對螺旋槳18產生的氣流的補充。
15.很明顯，葉片/螺旋槳組合用於將材料研磨並分配出腔室100。在一些實施例中，葉片17和螺旋槳18(單獨或一起)可被構造成當在一個方向上旋轉時起到研磨機的作用，由此葉片17和/或螺旋槳18將空氣向下拉向葉片17，從而將材料吸入葉片17以進行有效研磨。相反，葉片17和螺旋槳18可以構造成當在另一個方向上旋轉時起到風扇的作用，其中產生的氣流遠離葉片17和螺旋槳18，並朝向研磨機18的開口頂部。因此，葉片17和螺旋槳18的方向可以顛倒，以便迫使空氣離開腔室並朝向蓋13排出，以便有助於從腔室100排出和分配經研磨的材料。
16.參照圖2，示出了研磨機10的一個實施例，研磨機10被配置為具有氣泵21、空氣管22和清潔刷23，清潔刷23被配置成便於清潔研磨機10。在一些實施例中，將葉片17和螺旋槳18從驅動軸19移除，並用清潔刷23代替。在一些實施例中，清潔刷23包括帶有刷毛的滾筒(drum)或圓筒(cylinder)，刷毛攪動腔室的內部和腔室側壁以進行清潔。在一些實施例中，如下文進一步描述，電機14被配置成進入低速「清潔模式」，使得旋轉速度從通常的研磨旋
轉速度降下來。為了進一步便於清潔，可以在腔室100的內部設置電子空氣泵21。空氣泵21與空氣管22氣流連通，空氣管22沿著腔室100的內部從空氣泵21向上延伸。在一些實施例中，空氣管22包含一個或多個供空氣通過的開口。空氣泵可用於在腔室100內部產生氣流或吸力以輔助清潔過程和分配物質。
17.參照圖3，顯示了為附加特性和功能。在一些實施例中，研磨機包括設置在腔室100內部以便對其中的內容物進行稱重的電子秤31。電子秤31包括秤換能器(scale transducer)，用於測量機械能，即由放置在其上的內容物施加到電子秤31的壓力，並將壓力轉換為電輸出(例如電流或電壓差)。由微控制器40(下文描述)將電子秤處的電輸出處理成數位訊號，然後可以在顯示器32上或通過通信設備輸出該數位訊號。在一些實施例中，提供了紅外線傳感器，其能夠檢測腔室100的內容物的內部體積。在某些情況下，紅外線傳感器33被配置成，當設備被倒置時通過球開關操作。在一些實施例中，提供振動馬達來攪動腔室100的內容物，以進一步促進研磨和分配功能。如本技術進一步描述的，顯示器32被配置成顯示各種信息，例如本技術描述的電池狀態、重量、體積和其他功能。
18.在一些實施例中，安裝在主殼體11上的是加熱設備35，被配置成線圈型加熱元件。在一些實施例中，加熱設備35與電源110電連通，並從電源110接收電流，該電流將導線加熱到足夠的溫度以點燃諸如香菸的吸菸器具。在一些實施例中，加熱設備35被配置成打火機，並由主殼體11上的按鈕111操作，因此加熱設備35與微控制器40通信以實現這種控制功能。
19.如上所述，殼體內的微控制器40控制電機的動作，並通過研磨機上的控制按鈕111提供輸入/輸出接口。在一些實施例中，微控制器40還為其他組件(例如電機14、led燈15、空氣泵21、電子秤31和加熱設備35)提供電力和通信連接。在一些實施例中，微控制器40是嵌入式系統，包括處理器(cpu)、存儲器和用於各種輸入和輸出外圍設備的控制程序。微控制器可操作地配置為提供過載保護、基於溫度或速度的安全保護，並可管理智能充電功能，從而允許在充電時操作研磨機。
20.微控制器還可包括通信設備，例如wifi晶片、藍牙晶片、nfc晶片、通用串行總線(usb)埠或其組合。在一些實施例中，通信設備被配置為與外部計算設備(例如計算機或智慧型手機)進行通信，以便發送和接收包括狀態信息和命令的數據。此類數據傳輸可通過智慧型手機或計算機上運行的定製應用程式來實現。電源101的充電也可以通過電線連接(例如usb或無線充電(qi等))來實現。
21.顯示器可以被配置為顯示某些信息，包括但不限於電池水平狀態、腔室100中的材料重量、加熱設備35的溫度等。因此，顯示器可以包括led、lcd、oled等，並且可以將信息作為數字字母數字讀數或其他指示燈(例如一系列燈)輸出。研磨機10上的一個或多個按鈕可用作電源和/或各種功能的電源控制按鈕。在一些實施例中，為了安全起見，使用者必須同時按下兩個或多個按鈕，以啟動葉片17(和/或螺旋槳18)，進行研磨操作。
22.微控制器40的其他特徵包括(1)方位傳感器，用於檢測研磨機是直立的還是倒置的，從而允許使用紅外傳感器33或其它特徵；(2)一個或多個計時器，用於對研磨操作或累積使用進行計時，該計時器可用於指示葉片和/或電機的磨損，以檢測並指示葉片和/或電機需要被更換；(3)模數轉換器(analog to digital converter)和數模轉換器(digital to analog converter)，以便各種傳感器和輸入/輸出與微控制器40及其組件進行交互通信；(4)電池容量檢測電路，與殼體1上的指示器16相對應；(5)一個或多個場效應電晶體
(mosfet)，用於控制發送到電機14和led燈15的脈衝寬度調製(pwm)的電壓、頻率、幅度和間隔；(6)響應於系統的各種輸入和輸出的可聽蜂鳴器或警報。
23.在一些實施例中，研磨機包括連接特徵，使得通信設備可以與外部智慧型手機或計算機通信以增加功能。在一些實施例中，研磨機「啟用應用程式(app-enabled)」，與控制和通知軟體一起工作。用戶可以利用在智慧型手機或計算機上運行的應用程式從研磨機獲取信息，例如重量、電池狀態等。在一些實施例中，每次轉動研磨機時，秤獲得重量測量值，並將相應的重量數據存儲在微控制器的存儲器中。然後，每次用戶在他的計算設備上加載應用程式時，存儲的重量信息自動同步到應用程式。研磨機還可配置為發送出站警報，以告知用戶，例如，研磨機中產品的重量已降至預定水平以下。它還可以存儲和顯示原始重量和分配操作後的新重量。該應用程式還可包括允許用戶直接購買與研磨機配合使用的新產品的功能。
24.然而，對於本發明的研磨機所選擇的材料沒有特別的限制，但是如果包括加熱設備35，則可能希望主殼體11的至少一部分由相對耐熱的材料構成，或者有一些耐熱材料或化合物嵌入其中。此外，在一些實施例中，腔室100的至少一部分由透明材料構成，以便使用者能夠容易地觀察其中的內容物。
25.應當注意，權利要求書中使用的術語「包括(comprising)」不應被解釋為對下文所列裝置(means)的限制。因此，表述「設備(device)包括裝置a和b」的範圍不應限於僅由組件a和b組成的設備。這意味著，對於本發明，設備的唯一相關組件是a和b。換句話說，「包括(including、comprising)」及其變體是指「包括但不限於」，除非另有明確說明。
26.同樣，應當注意的是，權利要求中使用的術語「連接(coupled)」，不應被解釋為僅限於直接連接。因此，表述「設備a連接到設備b」的範圍不應限於這樣的設備或系統，即設備a的輸出端直接連接到設備b的輸入端。這意味著在a的輸出端和b的輸入端之間存在路徑，該路徑可以是包括其他設備或裝置的路徑。
27.除非另有明確說明，否則所列舉的項目列表並不意味著任何或所有項目相互排斥。除非另有明確說明，否則術語「a」、「a」和「the」指「一個或多個」。
28.除非另有明確說明，否則相互通信的本發明的元件不必相互連續通信。此外，本發明的相互通信的元件可以通過一個或多個其它元件或其它中間體直接或間接地通信。
29.本領域技術人員將認識到，除了上述實施例之外，本發明可通過其它實施例來實施，在本技術說明書中給出這些實施例是用於說明而非限制的目的。說明書和附圖不旨在限制本專利文件的排除範圍。注意，在本技術說明書中討論的特定實施例的各種等方式也可以實施本發明。也就是說，雖然已經結合具體實施例描述了本發明，但是顯然，根據前述描述，對於本領域普通技術人員來說，任何替代、修改、排列和變化都將變得顯而易見。因此，本發明旨在包括落入所附權利要求書範圍內的所有這些替代、修改和變化。產品、工藝或方法表現出與上述示例性實施例中的一個或多個不同的事實並不意味著產品或工藝在以下權利要求書的範圍(文字範圍和/或其他法律承認的範圍)之外。