CN1077272C - 用于制冰机的卸冰装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于制冰机的卸冰装置，包括一个驱动电机；一个凸轮齿轮；一个带有一个较小圆部分和一个较大圆部分的凸轮，其中两个圆部分各自的周边面是共中心的；多个齿轮；以及一个带有微动开关的旋转反向传感器。该旋转反向传感器放置在凸轮的附近，使得在不同的时刻该凸轮的较大圆部分的周边面的两个边缘中的任一个边缘能够压下微动开关。
Description
本发明涉及一种制冰机，较具体地说，涉及一种用于制冰机的具有较少元件的卸冰装置及其控制方法。
如图1A所示，用于电冰箱的制冰机通常包括：一个制冰单元20；一个温度传感器21，用来探测制冰单元20的温度；一个驱动电机10，用来转动单元20；一个旋转反向开关22，用来改变驱动电机10的转动方向；一个冰盒30，用来接纳从单元20落下的冰块；一个带有传感元件34的传感器33，用来探测冰盒30是否已经盛满；一个水箱40；一个蓄水池42；一个供水管44，以及一个激励电机41。
激励电机41通过供水管44从蓄水池42向制冰单元20供水。
图1B中示出了制冰单元20和支座25的示意图。单元20和支座25上分别带有凸块27和限位块26，凸块27的转动，也即单元20的转动，受到限位块26的限制。
图2A示出了一种普通的用于自动制冰机的卸冰装置。该普通的卸冰装置100含有：一个驱动电机10；多个(例如5个)齿轮11至15；一个凸轮齿轮60；一个带有上、下表面51、52和周边面53的凸轮50；一对止动块61；一个带有微动开关的正常位置传感器23；一个带有微动按钮的旋转反向开关22；一个驱动器70；以及一个底座90。
驱动电机10通过多个齿轮11至15使凸轮齿轮60或者顺时针转动，或者逆时针转动。
凸轮齿轮60和凸轮50依次地固定在制冰单元20的轴20’的一端(见图2B)，所以它们能够随着驱动电机10的转动而整体地转动。
从底座90上突起并互相相对的一对止动块61离开凸轮50的周边面53有一个所希望的距离。
驱动器70含有一对翼杆71和72，它们借助于一个弹簧元件(未示出)弹性地联接在一起，翼杆71位在该对止动块61之间，它的一端在不同时刻或者和凸轮50的上表面51的一个边缘接触，或者和上表面51的另一个边缘接触；另一个翼杆72位在能压住旋转反向开关22的微动按钮的位置上。翼杆71和72的另一端套在轴73上，使这对翼杆71和72向相反的方向伸展。
正常位置传感器23的放置使得其上的微动开关能被凸轮50的下表面52的周边面所压住。
图2B是图2A中沿I—I线的横截面图，它详细地示出了凸轮50的上、下表面51和52。
图3示出了另一种普通的卸冰装置200。其中除了凸轮150和所使用的驱动器170的形状之外，该卸冰装置200和上述的装置100是相似的。
凸轮150具有一个较小的圆部分151和一个较大的圆部分152，并且该较大的圆部分150带有一对接触面161。
驱动器170含有一对翼杆171、172，它们通过一个弹簧元件(未示出)弹性地联接在一起，翼杆171位在上述一对接触面161之间，其一端在不同时刻或者和凸轮150的一对接触面161中的一个接触面相接触，或者和另一个接触面相接触；另一个翼杆172的放置使得其一端有可能压下旋转反向开关22的微动按钮。翼杆171和172的另一端套在轴173上，使得这对翼杆171、172沿相反的方向伸展。再有，做在翼杆171和172底面上的一对突起(未示出)分别伸进到做在底座190上的一对导槽174、175之中。因此，翼杆171、172的运动分别受到导槽174、175的限制。
这种普通的卸冰装置100、200含有许多元件，造成高制作成本和不良的生产性能。再有，因为驱动电机的转动以及随之的制冰单元的转动是通过驱动器来控制的，所以那里的工作过程和凸轮的结构都是复杂的，从而增加了出现工作故障的可能性。
因此，本发明的一个主要目的是提供一种改进的用于制冰机的卸冰装置及其控制方法，它含有较少的元件，从而使它的装配变得容易，并且减小了出现工作故障的可能性。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于制冰机的卸冰装置，该制冰机含有一个控制器和一个带轴的制冰单元，该装置包括：一个驱动电机；一个固定在制冰单元轴的一端的凸轮齿轮；多个齿轮，用来把驱动电机的转动力传递到凸轮齿轮上；一个固定在制冰单元轴的同一端的凸轮，使得凸轮齿轮位在该凸轮和制冰单元之间，该凸轮具有一个较小的圆部分和一个较大的圆部分，两个圆部分的周边面的中心是共同的，并且较大圆部分的周边面有一对边缘；以及旋转反向传感器，其上有一个微动开关，该传感器位在凸轮附近，其位置使得微动开关能够在不同时刻被凸轮的较大圆部分的周边面的两个边缘中的任一个边缘压下。
根据本发明的另一个方面，提供了一种控制用于制冰机的卸冰装置的方法，其中，该制冰机含有一个控制器和一个带轴的制冰单元；该卸冰装置含有一个驱动电机、固定在制冰单元轴上的一个凸轮齿轮和一个凸轮、多个用来把驱动电机的转动力传递到凸轮齿轮上的齿轮、以及一个带有微动开关的旋转反向传感器；该方法包括以下步骤：
A、沿第一方向转动凸轮和制冰单元；
B、检验旋转反向传感器是否被激励，其中，如果判定该传感器已被激励，则步骤B前进至步骤C，否则返回到步骤A；
C、沿第二方向转动凸轮和制冰单元；
D、检验旋转反向传感器是否解除激励，其中，如果判定该传感器已解除激励，则步骤D前进至步骤E，否则返回到步骤C；
E、继续沿第二方向转动凸轮和制冰单元；
F、检验旋转反向传感器是否被激励，其中，如果判定该传感器已被激励，则步骤F前进至步骤G，否则返回到步骤E；
G、沿第一方向转动凸轮和制冰单元；
H、检验旋转反向传感器是否解除激励，其中，如果判定该传感器已解除激励，则步骤H前进至步骤I，否则返回到步骤G；以及
I、在经过了一个预定的时间后，停止驱动电机。
本发明的上述目的和其他目的以及特点将通过下面结合附图对优选实施例的说明而变得清楚明白，在附图中，
图1A代表一用于电冰箱的普通制冰机的原理图；
图1B示出制冰单元和支座的示意图；
图2A是用于制冰机的普通卸冰装置的原理图，其中示出了各元件的布置；
图2B给出沿图2A的I—I线的横截面图；
图3是用于制冰机的另一种普通卸冰装置的原理图，其中示出了各元件的布置；
图4是根据本发明的有创造性的卸冰装置的原理图，其中示出了各元件的布置；
图5A至5D分别说明在不同的工作阶段凸轮与图4所示的本发明卸冰装置的旋转反向传感器之间的相对位置；以及
图6A和6B给出说明对图4所示的本发明卸冰装置的控制过程的流程图。
图4示出了用于自动制冰机的本发明卸冰装置400的优选实施例的示意图，该自动制冰机含有一个控制器，例如一个微机(未示出)；一个带有轴20’的制冰单元20；以及一个支座25(见图1A和1B)。
本发明的卸冰装置400包括：一个驱动电机410、一个凸轮齿轮460、多个(例如5个)齿轮411至415、一个凸轮450、以及一个带有微动开关431的旋转反向传感器430。
多个齿轮411至415布置在驱动电机410和凸轮齿轮460之间，使得第一个和最后一个齿轮411和415分别与驱动电机410和凸轮齿轮460相啮合，由此把驱动电机410的转动力传递到凸轮齿轮460上。
凸轮450含有一个较小的和一个较大的圆部分，它们的互相同心的周边面分别为453和454。周边面454上有一对边缘，该周边面的展开角θ(见图5A)最好小于或等于202°。
凸轮齿轮460和凸轮450依次地固定在制冰单元20的轴20’的一端上，从而它们能随驱动电机410的转动而整体地转动。
旋转反向传感器430位在凸轮450附近，使得微动开关431能够在不同的时刻被凸轮450的较大圆部分452的周边面454的两个边缘中的任一个边缘压下。
结合在该制冰机中的控制器接收来自传感器430的一系列信号并控制驱动电机410的转动。
现在参考图5A至5D，说明本发明的卸冰装置的凸轮450和旋转反相传感器430的工作。
图5A示出凸轮450相对于旋转反向传感器430的初始位置。
在制冰机中，当完成了制冰过程之后，控制器通过使驱动电机410沿一个方向，例如顺时针方向转动，而使凸轮450和制冰单元20沿顺时针方向开始整体转动。
如图5B所示，当凸轮450和制冰单元20顺时针转动了一个预定的角度(例如125°)时，如前所述，制冰单元20上的凸块27被支座25上的限位块26挡住，使制冰单元不能够继续转动。因此，由于凸轮450被迫继续转动，制冰单元20将发生变形，使得其内的冰块跌落到放置在制冰单元20下方的冰盒30之中(见图1A)。
如果凸轮450被迫继续沿顺时针方向转动了例如25°，同时，如果如图5C所示，凸轮450的较大圆部分452的周边面454的一个边缘开始压下旋转反向传感器430的微动开关431，那末控制器将改变驱动电机410的转动方向，这将使凸轮450和制冰单元420开始沿逆时针方向转动。当凸轮450刚刚开始沿逆时针方向转动时，微动开关431将被释放，而驱动电机410将继续沿着逆时针方向转动。
如图5D所示，当凸轮450的较大圆部分452的另一个边缘压下旋转反向传感器430的微动开关431时，控制器将再次改变驱动电机410的转动方向，使凸轮450和制冰单元20沿顺时针方向转动。然后，当凸轮450和制冰单元20转动了一个预定角度，例如8°之后，或者当它们返回到初始位置之时，控制器使驱动电机410停止转动。
这种根据本发明的卸冰装置400由于其减少了内部的元件数量，所以它的装配可以比普通卸冰装置容易，并且减小了出现故障的可能性。
图6A和6B示出了说明对根据本发明的卸冰装置的控制过程的流程图。
在控制过程的步骤1中，当完成制冰过程后，控制器为了沿顺时针方向转动凸轮450和制冰单元20，而使驱动电机410沿一个方向(例如顺时针方向)转动。
在步骤2中，控制器检验旋转反向传感器430是否被激励。如图5C所示，旋转反向传感器430是在凸轮450的较大圆部分的周边面454的一个边缘压下其上的微动开关431时被激励的。如果判定传感器430已被激励，则过程前进至步骤3，在那里控制器通过使驱动电机410反向转动而使凸轮450和制冰单元20逆时针转动。在步骤4中，控制器检验旋转反向传感器430是否解除激励，也即检验其上的微动开关431是否被释放。如果判定传感器430已解除激励，则过程前进至步骤5，在那里继续转动凸轮450和制冰单元20；否则返回到步骤3。
在步骤6中，控制器再次检验旋转反向传感器430是否被激励。如图5D所示，旋转反向传感器30是在凸轮450的较大圆部分452的另一个边缘压住其上的微动开关431时被激励的。如果判定旋转反向传感器430已被激励，则过程前进至步骤7，在那里控制器通过改变驱动电机410的转动方向而使凸轮450和制冰单元20重新沿顺时针方向转动。否则，过程返回到步骤5。
最后，过程前进至步骤8，在那里控制器检验传感器430是否解除激励。如果判定旋转反向传感器430已解除激励，则过程前进至步骤9，在那里控制器在经过一个预定的时间，例如0.2秒之后使驱动电机410停转转动。否则，过程返回到步骤7。
另一方面，当自动制冰机的供电电源被切断之后又重新通电工作时，必须把制冰单元20重新定位在初始位置上。因此，如图6B所示，最好在执行步骤1之前先检验制冰机是否是重新接通电源的(步骤10)。如果判定制冰机是重新接通电源的，则过程前进到步骤11，以重新使单元20定位；否则，过程前进到步骤1，并执行图6A所示的卸冰过程。
在步骤11中，控制器检验旋转反向传感器430是否被激励，如果判定该传感器430已被激励，则过程前进至步骤17；否则过程前进至步骤12，在那里控制器通过使驱动电机410沿另一方向，例如逆时针方向转动而使凸轮450逆时针转动。
在步骤13中，控制器再次检验旋转反向传感器430是否被激励。如果判定该传感器430被激励，则过程前进至步骤14；否则过程返回到步骤12。
在步骤14中，控制器通过改变驱动电机410的转动方向，使凸轮450顺时针转动。在步骤15中，控制器检验旋转反向传感器430是否解除激励。如果判定该传感器430已解除激励，则过程前进至步骤16，经过一个预定的时间例如0.2秒后，控制器使驱动电机410停止转动；否则过程返回到步骤14。然后，过程前进到步骤1，并执行卸冰过程S1至S9。
另一方面，在步骤17中，控制器通过使驱动电机410顺时针转动而使凸轮450顺时针转动。在步骤18中，控制器检验旋转反向传感器430是否解除激励。如果判定该传感器430已解除激励，则过程返回到步骤16；否则过程前进至步骤19，在那里控制器检验从步骤17中的凸轮450开始沿顺时针方向转动以来是否已经过了预定的时间，例如2秒钟。在步骤19中，如果判定已经经过了预定的时间，则过程前进至步骤20，否则返回到步骤17。
在步骤20中，控制器通过改变驱动电机410的转动方向而使凸轮450逆时针转动。在步骤21中，控制器检验传感器430是否解除激励，如果判定该传感器430已解除激励，则过程转移至步骤16；否则返回到步骤20。
尽管本发明是借助于优选实施例来展示和说明的，但对于熟悉本技术领域的人们来说，将会理解到在不偏离下述权利要求中所定义的本发明的精神和范畴的情形下，可以做出各种变化和修改。
Claims (5)
1、一种用于制冰机的卸冰装置，该制冰机含有一个控制器和一个带轴的制冰单元，该装置包括：
一个驱动电机；
一个固定在制冰单元轴的一端的凸轮齿轮；
多个齿轮，用来把驱动电机的转动力传递到凸轮齿轮上；
一个固定在制冰单元轴的同一端的凸轮，其使得凸轮齿轮位在该凸轮和制冰单元之间，该凸轮具有一个较小的和一个较大的圆部分，两个圆部分各自的周边面具有共同的中心，较大圆部分的周边面上有一对边缘；以及
一个带有微动开关的旋转反向传感器，该传感器位在凸轮附近，使得微动开关能够在不同时刻被凸轮的较大圆部分的周边面的两个边缘中的任一个边缘压下，
其中旋转反向传感器向控制器发送一系列的信号，并且控制器根据这些信号控制驱动电机、凸轮齿轮、凸轮和制冰单元的转动方向，控制器根据接收的是反向传感器被激励的信号时，控制凸轮和制冰单元沿第二方向转动，否则沿第一方向转动，当控制器接收到一个表示已经经过了一段预定的时间以后的信号则停止驱动电机。
2、根据权利要求1的装置，其中凸轮的较大圆部分的周边面的展角小于或等于202°。
3、一种含有根据权利要求1和2中任一项的卸冰装置的制冰机。
4、一种对用于制冰机的卸冰装置的控制方法，其中，该制冰机含有一个控制器和一个带轴的制冰单元；该卸冰装置含有一个驱动电机、一个凸轮齿轮、一个固定在制冰单元轴上的凸轮、多个用来把驱动电机的转动力传递到凸轮齿轮上的齿轮、以及一个带有微动开关的旋转反向传感器；该方法包括下述步骤：
A、沿第一方向转动凸轮和制冰单元；
B、检验旋转反向传感器是否被激励，其中，如果判定该传感器已被激励，则步骤B前进至步骤C，否则返回到步骤A；
C、沿第二方向转动凸轮和制冰单元；
D、检验旋转反向传感器是否解除激励，其中，如果判定该传感器已解除激励，则步骤D前进至步骤E，否则返回到步骤C；
E、继续沿第二方向转动凸轮和制冰单元；
F、检验旋转反向传感器是否被激励，其中，如果判定该传感器已被激励，则步骤F前进至步骤G，否则返回到步骤E；
G、沿第一方向转动凸轮和制冰单元；
H、检验旋转反向传感器是否解除激励，其中，如果判定该传感器已解除激励，则步骤H前进至步骤I，否则返回到步骤G；以及
I、在经过了预定的时间之后，停止驱动电机。
5、根据权利要求4的方法，它还包括在步骤A之前的下述步骤：
a、检验制冰机是否是重新接通电源的，如果判定该制冰机是重新接通电源的，则步骤a前进至步骤b，否则前进到步骤A；
b、检验旋转反向传感器是否被激励，其中，如果判定该传感器已被激励，则步骤b前进至步骤g，否则前进至步骤c；
c、沿第二方向转动凸轮和制冰单元；
d、检验旋转反向传感器是否被激励，其中，如果判定该传感器已被激励，则步骤d前进至步骤e，否则返回到步骤c；
e、沿第一方向转动凸轮和制冰单元；
f、检验旋转反向传感器是否解除激励，其中，如果判定该传感器已解除激励，则步骤f前进至步骤1，否则返回到步骤e；
g、沿第一方向转动凸轮和制冰单元；
h、检验传感器是否解除激励，其中，如果判定该传感器已解除激励，则步骤h前进至步骤1，否则前进到步骤i；
i、检验是否已经经过了预定的时间，其中，如果判定已经经过了预定的时间，则步骤i前进至步骤j，否则返回到步骤g；
j、沿第二方向转动凸轮和制冰单元；
k、检验传感器是否解除激励，其中，如果判定该传感器已解除激励，则步骤k进入至步骤c，否则返回到步骤j；以及
l、经过一个预定的时间之后，停止驱动电机。
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