專利名稱：具有自調(diào)節(jié)傳感器的切碎機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及具有用來切碎物品的刀具元件的切碎機(jī)。具體地說，該設(shè)備包括
至少一個(gè)傳感器、和用來使刀具元件能夠操作的控制器。
背景技術(shù)：
普通類型的切碎機(jī)具有切碎機(jī)構(gòu)，該切碎機(jī)構(gòu)包含在殼體內(nèi)，并且安裝在容器的 頂部。切碎機(jī)構(gòu)典型地包括切割頭組件，該切割頭組件包括一系列刀具元件，這些刀具元件 切碎進(jìn)給到其中的物品，如紙、CD、DVD、信用卡等，并且將切碎物品向下排出到容器中。這樣 一種切碎機(jī)的例子可以例如在美國(guó)專利7， 040， 559中找到，該專利通過參考全部包括在這里。 當(dāng)使用者將物品進(jìn)給到切碎機(jī)構(gòu)中時(shí)，可以提供傳感器以探測(cè)這樣的物品的存 在，由此啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)以切碎物品。也可以提供一個(gè)或多個(gè)傳感器，以探測(cè)容器是否充滿切 碎物品。通常使用光學(xué)傳感器，因?yàn)樗鼈儧]有移動(dòng)部分。然而，在切碎機(jī)中使用的光學(xué)傳感 器優(yōu)選地具有寬范圍的電氣特性和/或探測(cè)寬范圍的物品和介質(zhì)(例如，各種顏色的物品、 材料)的靈敏度，而在傳感器的壽命期間不提供用來啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)的任何虛假肯定信號(hào)。 例如，傳感器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)必須提供光強(qiáng)度，該光強(qiáng)度是敏感的以探測(cè)紙和CD和/或切碎物 品。傳統(tǒng)上，在致動(dòng)傳感器中，例如，傳感器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)度一直由單張紙支配。如果驅(qū)動(dòng) 信號(hào)太強(qiáng)，則切碎機(jī)不能可靠地探測(cè)單張紙。然而，如果驅(qū)動(dòng)信號(hào)太弱，則機(jī)器可能探測(cè)到 虛假肯定，并且或許在不需要時(shí)啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)的刀具使之轉(zhuǎn)動(dòng)。相反，關(guān)于倉(cāng)滿(bin-full) 傳感器，在不需要時(shí)，機(jī)器會(huì)停止刀具。在切碎機(jī)構(gòu)的元件上紙張灰塵和殘油的添加通過減 小傳感器的接收強(qiáng)度進(jìn)一步使這個(gè)問題復(fù)雜，因而促進(jìn)虛假的肯定信號(hào)。具體地說，當(dāng)關(guān)于 用來探測(cè)單張紙的存在的傳感器發(fā)生虛假肯定信號(hào)時(shí)，切碎機(jī)構(gòu)可能無限地運(yùn)行，引起對(duì) 使用者或消費(fèi)者造成煩擾和不方便的"連續(xù)運(yùn)行"狀態(tài)。當(dāng)關(guān)于探測(cè)容器充滿切碎物品的 傳感器虛假肯定信號(hào)發(fā)生時(shí)，切碎機(jī)構(gòu)可能不運(yùn)行，也給使用者造成挫折。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種切碎機(jī)，該切碎機(jī)包括切碎機(jī)殼體和切碎機(jī)構(gòu)，該切 碎機(jī)殼體具有喉部，該喉部用來接納待在其中切碎的至少一個(gè)物品，該切碎機(jī)構(gòu)被容納在 殼體中。切碎機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)和刀具元件，并且使待切碎的至少一個(gè)物品能夠進(jìn)給到刀具元 件中。馬達(dá)能夠被操作以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)刀具元件，從而刀具元件將進(jìn)給到其中的至少 一個(gè)物品切碎成顆粒。切碎機(jī)也包括用來發(fā)出和探測(cè)輻射的傳感器。傳感器包括(a)喉 部傳感器，該喉部傳感器能被操作以基于輻射被至少一個(gè)物品中斷，而探測(cè)到至少一個(gè)物 品插入到喉部中；或(b)廢物水平傳感器，該廢物水平傳感器能被操作以基于輻射被切碎 機(jī)構(gòu)排出的累積切碎顆粒中斷，而探測(cè)出切碎顆粒的累積。聯(lián)接到傳感器和切碎機(jī)構(gòu)上的 控制器能被操作以依據(jù)傳感器的探測(cè)來控制切碎機(jī)構(gòu)的操作?？刂破鞅慌渲贸蓤?zhí)行自動(dòng)校 準(zhǔn)，其中(a)當(dāng)在喉部中不存在物品時(shí)或(b)當(dāng)沒有累積切碎顆粒時(shí)，由傳感器發(fā)射的輻射
5強(qiáng)度被調(diào)節(jié)到在最小水平處或最小水平以上的預(yù)定量或該預(yù)定量之內(nèi)。 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種用來操作切碎機(jī)的方法。切碎機(jī)包括切碎機(jī)殼體、 傳感器、及切碎機(jī)構(gòu)，該切碎機(jī)殼體具有喉部，該喉部用來接納待切碎的至少一個(gè)物品，該 切碎機(jī)構(gòu)被容納在切碎機(jī)殼體中。傳感器發(fā)出和探測(cè)輻射，并且是(a)喉部傳感器，該喉 部傳感器能被操作以基于輻射被至少一個(gè)物品中斷，而探測(cè)到至少一個(gè)物品插入到喉部 中；或(b)廢物水平傳感器，該廢物水平傳感器能被操作以基于輻射被切碎機(jī)構(gòu)排出的累 積切碎顆粒中斷，而探測(cè)出切碎顆粒的累積。切碎機(jī)也包括馬達(dá)，該馬達(dá)能被操作以在切碎 方向上驅(qū)動(dòng)刀具元件，從而刀具元件將進(jìn)給到其中的至少一個(gè)物品切碎成顆粒。該方法包 括用傳感器發(fā)出和探測(cè)輻射波束；基于輻射波束被至少一個(gè)物品或切碎顆粒的中斷，用 傳感器探測(cè)至少一個(gè)物品或切碎顆粒；操作馬達(dá)，以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)刀具元件，及進(jìn)行輻 射波束的自動(dòng)校準(zhǔn)，其中輻射強(qiáng)度被調(diào)節(jié)到在最小水平處或該最小水平以上的預(yù)定量或該 預(yù)定量之內(nèi)。 本發(fā)明的另一個(gè)方面包括一種切碎機(jī)，該切碎機(jī)包括切碎機(jī)殼體和切碎機(jī)構(gòu)，該 切碎機(jī)殼體具有喉部，該喉部用來接納待在其中切碎的至少一個(gè)物品，該切碎機(jī)構(gòu)被容納 在殼體中。切碎機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)和刀具元件，并且使待切碎的至少一個(gè)物品能夠進(jìn)給到刀具 元件中。馬達(dá)能夠被操作以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)刀具元件，從而刀具元件將進(jìn)給到其中的至 少一個(gè)物品切碎成顆粒。切碎機(jī)也包括用來接納切碎顆粒的容器。傳感器定位在切碎機(jī)中， 以接收由沉積在容器中的切碎顆粒所反射的輻射，并且確定反射輻射的強(qiáng)度。反射輻射的 強(qiáng)度與在倉(cāng)中沉積的切碎顆粒量相對(duì)應(yīng)。控制器聯(lián)接到傳感器和切碎機(jī)構(gòu)上?？刂破髂鼙?操作以依據(jù)通過傳感器對(duì)至少一個(gè)物品或切碎顆粒的探測(cè)來確定切碎機(jī)構(gòu)的操作。輻射強(qiáng) 度設(shè)置到能夠由傳感器探測(cè)到的最小水平處或該最小水平以上的預(yù)定量或該預(yù)定量之內(nèi)。 通過在規(guī)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輻射強(qiáng)度而確定最小水平。 本發(fā)明的其它目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)將通過如下詳細(xì)描述、附圖、及所附的權(quán)利要求 書而更為顯明。


圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)成的切碎機(jī)設(shè)備的俯視立體圖；
圖2是圖1的分解立體圖；
圖3是圖1的詳細(xì)立體圖； 圖4是圖3的橫截面，示意性地示出能夠操作以探測(cè)由按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例 的切碎機(jī)切碎的物品的存在的傳感器； 圖5是在按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的切碎機(jī)的控制器和其它部分之間的相互作 用的示意說明； 圖6是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖，該方法用來校準(zhǔn)圖4的傳感 器； 圖7是用于按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的傳感器的多個(gè)占空比的說明； 圖8和9是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的切碎機(jī)設(shè)備的俯視立體圖，該切碎機(jī)
設(shè)備具有在可選擇位置中的傳感器； 圖IO是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的切碎機(jī)設(shè)備的切碎機(jī)殼體的詳細(xì)立體圖，該切碎機(jī)設(shè)備包括至少一個(gè)檢測(cè)裝置； 圖11是圖10的橫截面，表示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的至少一個(gè)傳感器的示意 說明，該傳感器可操作，以探測(cè)切碎顆粒的存在； 圖12是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的切碎機(jī)設(shè)備的切碎機(jī)殼體的下部側(cè)的詳細(xì)立 體圖，該切碎機(jī)設(shè)備包括一個(gè)或多個(gè)傳感器； 圖13示出流程圖，示出確定需要進(jìn)行致動(dòng)傳感器的校準(zhǔn)的方法；及 圖14示出流程圖，示出確定需要進(jìn)行倉(cāng)滿或廢物水平傳感器的校準(zhǔn)的方法。
具體實(shí)施例方式
參照附圖描述如下實(shí)施例，并且這些實(shí)施例不以任何方式限制它們的范圍。
圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的切碎機(jī)設(shè)備10的俯視立體圖。切碎機(jī)10 設(shè)計(jì)成毀壞或切碎諸如紙、紙產(chǎn)品、CD、 DVD、信用卡、及其它物體之類的物品。在一個(gè)實(shí)施 例中，切碎機(jī)10可以包括輪子(未示出)，以幫助移動(dòng)切碎機(jī)10。切碎機(jī)10包括切碎機(jī)殼 體12，該切碎機(jī)殼體12坐在例如容器18的頂部上。切碎機(jī)殼體12包括在殼體12的上部 側(cè)24(或上部壁或頂部側(cè)或頂部壁)上的至少一個(gè)輸入開口 14，用來接納待切碎的材料。 輸入開口 14沿著橫向方向延伸，并且也常常稱作喉部。輸入開口或喉部14可以大致平行 于切碎機(jī)構(gòu)20(下面描述)并在切碎機(jī)構(gòu)的上方延伸。輸入開口或喉部14可以比較窄，從 而防止例如大疊文件的過厚物品被喂入其中。然而，喉部14可以具有任何構(gòu)造。在一個(gè)實(shí) 施例中，輔助或第二輸入開口 (未示出)可以提供在切碎機(jī)殼體12中。例如，輸入開口 14 可以提供成接納紙、紙產(chǎn)品、及其它物品，而第二輸入開口 (未示出)可以提供成接納諸如 CD和DVD之類的物體。切碎機(jī)殼體12也包括在下部側(cè)26 (或底部側(cè)或底部壁或下側(cè)或倉(cāng) 側(cè))上的輸出開口 16。在一個(gè)實(shí)施例中，切碎機(jī)殼體12可以包括帶有下部側(cè)26的底部接 受器38，以在其中接納切碎機(jī)構(gòu)20。底部接受器38例如固定到上部側(cè)24的下側(cè)或頂部壁 基礎(chǔ)緊固件上。接受器38在其底部側(cè)26或底部壁中具有輸出開口 16，通過該輸出開口 16 排出切碎顆粒。 一般地說，切碎機(jī)IO可以具有任何適當(dāng)構(gòu)造或配置，并且這里提供的例示 性實(shí)施例不打算以任何方式加以限制。另外，貫穿本說明書可互換地使用的術(shù)語(yǔ)"切碎機(jī)" 或"切碎機(jī)設(shè)備"不應(yīng)限于字面上"切碎"文檔和物品的裝置，而是應(yīng)覆蓋以使文檔和物品 難以辨認(rèn)和/或無用的方式毀壞這樣的文檔和物品的任何裝置。 如提到的那樣，切碎機(jī)10也包括在切碎機(jī)殼體12中的切碎機(jī)構(gòu)20 (概括表示在 圖2中)。當(dāng)將物品插入在至少一個(gè)輸入開口或喉部14中時(shí)，它們被定向成向著和進(jìn)入切 碎機(jī)構(gòu)20。"切碎機(jī)構(gòu)"是通用結(jié)構(gòu)術(shù)語(yǔ)，以指示使用至少一個(gè)刀具元件毀壞物品的裝置。 毀壞可以以任何具體方式進(jìn)行。切碎機(jī)構(gòu)20包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)32(概括表示在圖2中)，該驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)32具有至少一個(gè)馬達(dá)34，如電力驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)，和多個(gè)刀具元件21。刀具元件21安 裝在一對(duì)平行安裝軸(未示出)上。馬達(dá)34使用電力操作，以通過常規(guī)變速器36轉(zhuǎn)動(dòng)地 驅(qū)動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20的第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸和它們的對(duì)應(yīng)刀具元件21，從而刀具元件21切碎或 毀壞進(jìn)給到其中的材料或物品，并且繼而經(jīng)輸出開口 16將切碎材料排出到容器18的開口 15中。切碎機(jī)構(gòu)20也可以包括用來安裝軸、馬達(dá)、及變速器的子機(jī)架(sub-frame)。驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)可以具有任何數(shù)量的馬達(dá)，并且可以包括一個(gè)或多個(gè)變速器。而且，多個(gè)刀具元件21 可以按任何適當(dāng)方式安裝在第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，刀具元件21按用來切碎進(jìn)給到其中的紙張和其它物品的交錯(cuò)關(guān)系(interleaving relationship)轉(zhuǎn)動(dòng)。 在一個(gè)實(shí)施例中，刀具元件21可以按堆置關(guān)系(stacked relationship)提供。這樣一種 切碎機(jī)構(gòu)20的操作和構(gòu)造是公知的，這里無需詳細(xì)討論。如此，至少一個(gè)輸入開口或喉部 14構(gòu)造成接納插入其中的材料，以將這樣的材料穿過切碎機(jī)構(gòu)20進(jìn)給和通過輸出開口 16 排出或逐出切碎材料。 切碎機(jī)殼體12構(gòu)造成坐在容器18上方或其上。如圖2中所示，切碎機(jī)殼體12可 以包括可拆除紙切碎機(jī)構(gòu)。就是說，在一個(gè)實(shí)施例中，可以相對(duì)于容器18除去切碎機(jī)殼體 12，以易于或有助于排空容器18中的切碎材料。在一個(gè)實(shí)施例中，切碎機(jī)殼體12包括唇邊 22或其它結(jié)構(gòu)布置，該唇邊22或其它結(jié)構(gòu)布置的尺寸和形狀與容器18的頂部邊緣19的尺 寸和形狀相對(duì)應(yīng)。容器18在其開口 15中接納由切碎機(jī)10切碎的紙或物品。更具體地說， 在將材料插入到輸入開口 14中以便由刀具元件21切碎之后，切碎材料或物品從在切碎機(jī) 殼體12的下部側(cè)26上的輸出開口 16排出到容器18的開口 15中。容器18可以是例如廢 物倉(cāng)。 在一個(gè)實(shí)施例中，容器18可以定位在切碎機(jī)殼體12下面的機(jī)架中。例如，機(jī)架可 以用來支撐切碎機(jī)殼體12，以及包括容器接納空間，從而容器18可以從其除去。例如，在一 個(gè)實(shí)施例中，容器18可以提供成像抽屜那樣相對(duì)于機(jī)架滑動(dòng)，鉸接地安裝到機(jī)架上，或者 包括臺(tái)階或踏板裝置，以幫助從其拉動(dòng)或除去它。容器18可以包括開口或凹口17以便使用 者能夠抓住倉(cāng)(或抓住接近凹口 17的區(qū)域)，并因而提供使得使用者容易抓住的區(qū)域以將 容器18與切碎機(jī)殼體12分離，由此可以接近切碎材料。容器18可以基本上或全部地從與 切碎機(jī)殼體12關(guān)聯(lián)的操作狀態(tài)中除去，以便排空位于其中的切碎材料，如碎片或帶條(即， 廢物或廢料)。在一個(gè)實(shí)施例中，容器或倉(cāng)18可以包括一個(gè)或多個(gè)接近開口 (未示出)，以 允許物品沉積在其中。 術(shù)語(yǔ)"容器"、"廢物倉(cāng)"、及"倉(cāng)"概括地定義為用來接納從切碎機(jī)構(gòu)20的輸出開口 16排出的切碎材料的裝置，并且這樣的術(shù)語(yǔ)貫穿本說明書互換地使用。然而，這樣的術(shù)語(yǔ)不 是限制性的。容器18可以具有任何適當(dāng)構(gòu)造或配置。 典型地，切碎機(jī)10的電源是標(biāo)準(zhǔn)電源線44，該電源線44的端部上具有插頭48，該 插頭48插入到標(biāo)準(zhǔn)交流電源插座中。而且，控制面板可以供切碎機(jī)10使用。概括而言，控 制面板的使用在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。如圖1中所示，可以提供一個(gè)電源開關(guān)100或多個(gè) 開關(guān)，以控制切碎機(jī)10的操作。電源開關(guān)100可以提供在例如切碎機(jī)殼體12的上部側(cè)24 上，或在切碎機(jī)10上的任何其它地方。上部側(cè)24可以具有開關(guān)凹口 28，該開關(guān)凹口 28具 有穿過其的開口 。通/斷開關(guān)100包括開關(guān)模塊(未示出)和手動(dòng)可接合部分30，該開關(guān) 模塊通過緊固裝置安裝到在殼體12的凹口 28下面，該手動(dòng)可接合部分30在凹口 28內(nèi)橫 向移動(dòng)。開關(guān)模塊具有可移動(dòng)元件(未示出)，該可移動(dòng)元件連接到手動(dòng)可接合部分30上， 以使得開關(guān)模塊在其各狀態(tài)之間移動(dòng)。開關(guān)100的手動(dòng)可接合部分的移動(dòng)將開關(guān)模塊在狀 態(tài)之間移動(dòng)。在圖2中示出的例示性實(shí)施例中，開關(guān)模塊將馬達(dá)34連接到電源上。這種連 接可以是直接的或間接的，例如經(jīng)過控制器56連接。術(shù)語(yǔ)"控制器"用來定義具有中央處 理單元(CPU)和輸入/輸出裝置的裝置或微控制器，該中央處理單元(CPU)和輸入/輸出 裝置用來監(jiān)視來自可操作地聯(lián)接到控制器上的裝置的參數(shù)。輸入/輸出裝置也允許CPU對(duì) 于可操作地聯(lián)接到控制器上的裝置(例如，如傳感器50或馬達(dá)34)進(jìn)行通信和控制。如一般在現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣，控制器可以選擇性地包括任何數(shù)量的存儲(chǔ)介質(zhì)，如存儲(chǔ)器或 存儲(chǔ)裝置，用來監(jiān)視或控制聯(lián)接到控制器上的傳感器。 控制器56同樣與切碎機(jī)構(gòu)20的馬達(dá)34相通信(示意地表示在圖5中)。當(dāng)開 關(guān)100移動(dòng)到接通位置時(shí)，控制器56可將電信號(hào)發(fā)送到馬達(dá)34的驅(qū)動(dòng)器，從而它在切碎方 向上轉(zhuǎn)動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20的刀具元件21，因而使在喉部14中進(jìn)給的紙張被切碎。附加地或可 選擇地，當(dāng)開關(guān)100在接通位置時(shí)，開關(guān)100可以設(shè)置到待機(jī)或準(zhǔn)備位置，其與控制面板通 信。待機(jī)或準(zhǔn)備位置例如可以與選擇性地啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20相對(duì)應(yīng)。如下面將進(jìn)一步描述 的那樣，控制器56可以基于通過致動(dòng)傳感器50對(duì)于在喉部14中的至少一個(gè)物品(例如， 紙)的存在或插入的探測(cè)，選擇性地啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20的操作。而且，在一個(gè)實(shí)施例中，控制 器56可以基于一個(gè)或多個(gè)廢物水平或倉(cāng)滿檢測(cè)裝置72或76，選擇性地啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20的 操作，該廢物水平或倉(cāng)滿檢測(cè)裝置72或76確定容器18是正在累積切碎顆粒還是充滿切碎 顆粒。開關(guān)100也可以移動(dòng)到斷開位置，以使控制器56停止馬達(dá)34的操作。
開關(guān)模塊包含用來發(fā)出開關(guān)的手動(dòng)可接合部分的位置信號(hào)的適當(dāng)觸點(diǎn)。作為選 項(xiàng)，開關(guān)IOO也可以具有反向位置，該反向位置向控制器56發(fā)信號(hào)，以按反向方式操作馬達(dá) 34。這通過使用可反向馬達(dá)和施加相對(duì)于接通位置具有反向極性的電流而進(jìn)行。按反向方 式操作馬達(dá)34的能力是合意的，以便例如為了清除堵塞而在相反方向上移動(dòng)刀具元件21。 為了提供所提到的各位置中的每一個(gè)位置，開關(guān)100可以是滑動(dòng)開關(guān)、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、或擺動(dòng)開 關(guān)。而且，開關(guān)100可以是推壓開關(guān)類型的，該開關(guān)被簡(jiǎn)單地按壓以使控制器56循環(huán)通過 多個(gè)狀態(tài)。另外，控制器56可以確定喉部14(例如，經(jīng)一個(gè)或多個(gè)傳感器50)沒有清除物 品，并因而，在相反方向上操作馬達(dá)34(例如，在短時(shí)間段內(nèi))，從而從切碎機(jī)10的喉部14 清除任何剩余物品(或其部分)。 總體而言，用來控制馬達(dá)的開關(guān)100和控制器56的構(gòu)造和操作是公知的，并且可 以使用用于它們的任何構(gòu)造。例如，觸摸屏幕開關(guān)、薄膜開關(guān)、或扳鈕開關(guān)是可以使用的開 關(guān)的其它例子。而且，開關(guān)不必具有與接通/斷開/待機(jī)/反向相對(duì)應(yīng)的清晰位置，并且這 些狀態(tài)可以是通過開關(guān)的操作在控制器中選擇的各種狀態(tài)。這些狀態(tài)中的任一種的信息也 可以通過光顯示、在顯示屏幕上顯示、或以其它方式顯示。 在一些實(shí)施例中，用來指示累積切碎顆粒的水平的倉(cāng)水平探測(cè)系統(tǒng)可以提供在切 碎機(jī)10的切碎機(jī)殼體12上，如在提交于2008年8月1日、轉(zhuǎn)然給同一受讓人的美國(guó)申請(qǐng) No. 12/184,631中描述的那樣，該申請(qǐng)通過參考全部包括在這里。 如提到的那樣，切碎機(jī)10可以具有一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)傳感器50。僅為了解釋目的， 示出單個(gè)致動(dòng)傳感器50。然而，可以提供任何數(shù)量的傳感器50。當(dāng)開關(guān)100在其接通(或 待機(jī))位置時(shí)，控制器56可以構(gòu)造成，當(dāng)致動(dòng)傳感器50被觸發(fā)并且探測(cè)到待切碎的至少一 個(gè)物品的存在或插入時(shí)，操作馬達(dá)34以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20的刀具元件21。在 一些實(shí)施例中，如在圖l和3中示出的那樣，致動(dòng)傳感器50提供在喉部14中。
致動(dòng)傳感器50發(fā)出并探測(cè)輻射，并且能被操作以根據(jù)輻射被至少一個(gè)物品所中 斷而探測(cè)出至少一個(gè)物品的存在或插入。在一些實(shí)施例中，傳感器50包括發(fā)光元件或發(fā)射 器52、和光探測(cè)元件或探測(cè)器54。術(shù)語(yǔ)"發(fā)光元件"或"發(fā)射器"用來定義發(fā)射輻射的任何 裝置，并且也可以稱作例如發(fā)送器。術(shù)語(yǔ)"光探測(cè)元件"或"探測(cè)器"用來定義探測(cè)或接收 例如來自發(fā)射器52的輻射的任何裝置，并且也可以稱作例如接收器。在一些實(shí)施例中，如下面將進(jìn)一步描述的那樣，傳感器50可以是用來發(fā)出和探測(cè)輻射的單個(gè)的雙功能裝置(例 如，發(fā)光二極管或LED)，或者可選擇地，包括多個(gè)LED。輻射可以包括但不限于可見光、紅外 (IR)光、及紫外光、或其任何組合。例如，致動(dòng)傳感器50可以是光學(xué)IR傳感器。
如圖4中所示，在一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)射器52和探測(cè)器54位于喉部14內(nèi)。具體地 說，發(fā)射器52和探測(cè)器54位于上部壁24下面，并且在切碎機(jī)構(gòu)20的刀具元件21的上方。 然而，如參照?qǐng)D8和9表示和描述的那樣，傳感器50和/或發(fā)射器52和探測(cè)器54的位置 不應(yīng)該受到限制。傳感器50和/或發(fā)射器52和探測(cè)器54可以提供在與切碎機(jī)殼體12或 切碎機(jī)構(gòu)20相關(guān)的任何數(shù)量的位置中。 再參照?qǐng)D4，發(fā)射器52將輻射或光(例如，IR光束)跨過輸入開口或喉部14發(fā)射 到探測(cè)器54。探測(cè)器54探測(cè)跨過喉部14的輻射?？刂破?6確定喉部14是否沒有物品通 過輻射。如果控制器56確定輻射未中斷并且喉部14沒有物品，則控制器56將傳感器50歸 零。傳感器50的"零位置"定義為當(dāng)切碎機(jī)10通電而沒有物品存在(例如，沒有物品插入 到喉部14中)時(shí)傳感器呈現(xiàn)的位置。當(dāng)諸如紙之類的至少一個(gè)物品插入到喉部14中時(shí)， 物品將中斷輻射或光束。輻射的中斷由探測(cè)器54探測(cè)，該探測(cè)器54將情況轉(zhuǎn)達(dá)到控制器 56。假定開關(guān)100在接通(或待機(jī))位置，控制器56就通過致動(dòng)馬達(dá)34啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20 的操作，以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)刀具元件21。致動(dòng)傳感器50的使用是合意的，因?yàn)樗试S使 用者通過將開關(guān)100移動(dòng)到其接通位置以準(zhǔn)備好切碎機(jī)10，但直到傳感器50探測(cè)到在喉部 14中一個(gè)或多個(gè)物品的存在或插入時(shí)，控制器56才操作切碎機(jī)構(gòu)20以開始切碎。 一旦至 少一個(gè)物品已經(jīng)通入切碎機(jī)構(gòu)20超越傳感器50，控制器56然后就將停止切碎機(jī)構(gòu)20的刀 具元件21的運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)檫@與物品已經(jīng)完全進(jìn)給和切碎相對(duì)應(yīng)。典型地，在停止切碎 機(jī)構(gòu)20之前使用稍微的時(shí)間延遲，如3-5秒，以保證物品已經(jīng)完全由刀具元件21切碎并且 從切碎機(jī)構(gòu)20排出。這樣一種致動(dòng)傳感器50的使用是有益的，因?yàn)樗试S使用者完成多 個(gè)切碎任務(wù)，而在各任務(wù)之間不使切碎機(jī)構(gòu)20操作、產(chǎn)生噪聲。它也減小對(duì)于切碎機(jī)構(gòu)20 的磨損，因?yàn)樗鼉H當(dāng)片材進(jìn)給到其中時(shí)操作，并且將不連續(xù)地操作。 在一些實(shí)施例中，切碎機(jī)10可以包括一個(gè)或多個(gè)廢物水平或倉(cāng)滿檢測(cè)裝置72。 一 種類型的檢測(cè)裝置72的例子示出在圖10和11中。傳感器72包括定向成發(fā)射輻射的至少 一個(gè)發(fā)射器72a。提供至少一個(gè)接收器72b，以接收和探測(cè)來自發(fā)射器72a的輻射。在一些 實(shí)施例中，至少一個(gè)發(fā)射器72a和接收器72b定位在切碎機(jī)殼體12上。在一些實(shí)施例中，多 個(gè)接收器和多個(gè)發(fā)射器可以與切碎機(jī)殼體12相聯(lián)系地安裝。多個(gè)接收器和/或多個(gè)發(fā)射 器可以按照隔開的關(guān)系排列。由至少一個(gè)發(fā)射器發(fā)射的輻射可以包括在可見光譜中的光、 紅外輻射、及/或紫外輻射。類似地，由至少一個(gè)接收器接收的輻射可以包括在可見光譜中 的光、紅外輻射、及/或紫外輻射。 更具體地說，如在圖10的實(shí)施例中示出的那樣， 一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器72a和接收器 72b可以提供成與切碎機(jī)殼體12的切碎機(jī)構(gòu)20相鄰。圖11更詳細(xì)地表示與輸出開口 16 相鄰提供的檢測(cè)裝置72的發(fā)射器72a和接收器72b。在一些實(shí)施例中，檢測(cè)裝置72可以提 供在輸出開口 16附近或其內(nèi)。例如，檢測(cè)裝置72可以包括諸如在頒布于2005年12月25 日、轉(zhuǎn)讓給同一受讓人的美國(guó)專利No. 6， 978， 954B2中公開的之類的裝置，該專利通過參考 由此全部包括。在一些實(shí)施例中，檢測(cè)裝置(一個(gè)或多個(gè))可以提供在容器18的一個(gè)或多 個(gè)側(cè)壁上，像例如靠近唇邊19。
圖10和11的檢測(cè)裝置72，無論它們的位置如何，都用來確定倉(cāng)或容器18是正在 累積還是充滿切碎顆粒。例如，當(dāng)使用者切碎物品時(shí)，切碎顆粒由切碎機(jī)構(gòu)20通過開口 16 排出(例如，進(jìn)入容器18)。當(dāng)切碎顆粒積累時(shí)，檢測(cè)裝置72可以探測(cè)在容器18中切碎顆 粒的累積或水平，并因而警告使用者，或者可選擇地，探測(cè)到容器18充滿并因而與控制器 56通信以停止切碎機(jī)構(gòu)20的操作，直到容器18至少部分地排空。檢測(cè)裝置72的"零位置" 可以定義為當(dāng)切碎機(jī)10通電而沒有切碎顆粒存在(例如，探測(cè)到切碎顆粒的累積)時(shí)傳感 器呈現(xiàn)的位置。由切碎機(jī)構(gòu)20排出的切碎顆粒將中斷檢測(cè)裝置72的輻射。更具體地說， 當(dāng)顆粒穿過輸出開口 16落下時(shí)，由發(fā)射器72a向接收器72b發(fā)射的輻射被中斷或斷開一個(gè) 時(shí)間段。以與上文描述的相類似的方式，檢測(cè)輻射的中斷，將情況轉(zhuǎn)達(dá)到控制器56。假定開 關(guān)100在接通(或待機(jī))位置，控制器56就通過啟動(dòng)或停止用來驅(qū)動(dòng)刀具元件21的馬達(dá) 34，來控制切碎機(jī)構(gòu)20的操作。廢物水平/倉(cāng)滿傳感器72的使用是合意的，因?yàn)楫?dāng)傳感器 72探測(cè)到切碎顆粒的累積幾乎或大體上填滿倉(cāng)18時(shí)，控制器56將不操作切碎機(jī)構(gòu)20。這 是有益的，因?yàn)樗矞p少對(duì)于切碎機(jī)構(gòu)20的磨損，并且?guī)椭乐乖谇兴闄C(jī)構(gòu)或輸出開口 16 中的可能堵塞，因?yàn)樗鼉H當(dāng)倉(cāng)沒有被累積的顆粒充滿時(shí)才操作。 探測(cè)倉(cāng)18充滿的方法可以按多種方式進(jìn)行，包括在以上提到的'954專利中提到 的那些。例如，當(dāng)輻射波束被中斷或斷開時(shí)，在切碎機(jī)10中的控制器和/或其它硬件或軟 件可以估計(jì)被切碎的材料量。這樣的估計(jì)可以使用例如計(jì)時(shí)器基于中斷輻射的時(shí)間量或次 數(shù)而進(jìn)行。也可以使用估計(jì)在倉(cāng)18中的材料量的邏輯和/或其它操作。
在一些實(shí)施例中，切碎機(jī)10可以包括一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)裝置76，如在圖12中示出的 那樣。檢測(cè)裝置76包括至少一個(gè)發(fā)射器76a，該發(fā)射器76a定位成將輻射發(fā)射到倉(cāng)或容器 18中。也可以提供至少一個(gè)探測(cè)器或接收器76b，該探測(cè)器或接收器76b接收由沉積在倉(cāng) 中的任何切碎材料所反射的輻射。 一個(gè)或多個(gè)接收器76b構(gòu)造成確定接收的反射輻射的強(qiáng) 度，該強(qiáng)度又與在倉(cāng)18中沉積的切碎材料的量相對(duì)應(yīng)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)接收器76b和 多個(gè)發(fā)射器76a可以與切碎機(jī)殼體12相聯(lián)系地安裝。多個(gè)接收器76b和/或多個(gè)發(fā)射器 76a可以按隔開的關(guān)系排列。由至少一個(gè)發(fā)射器發(fā)射的輻射可以包括在可見光譜中的光、紅 外輻射、及/或紫外輻射。類似地，由至少一個(gè)接收器接收的輻射可以包括在可見光譜中的 光、紅外輻射、及/或紫外輻射。 更具體地說，如在圖12的實(shí)施例中示出的那樣， 一個(gè)或多個(gè)廢物水平/倉(cāng)滿檢測(cè) 裝置76可以提供在切碎機(jī)殼體12的底部壁或下部側(cè)26上。在一些實(shí)施例中，檢測(cè)裝置76 可以提供在輸出開口 16附近或與其相鄰。例如，一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)裝置76可以按如在美國(guó) 專利申請(qǐng)No. 12/184,631中公開的之類的方式安裝或提供，該專利申請(qǐng)?zhí)峤挥?008年8月 1日，并且轉(zhuǎn)讓給同一受讓人，該專利申請(qǐng)通過參考由此全部包括。在一些實(shí)施例中，安裝到 殼體12的下部側(cè)26上的一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器76a與下部側(cè)26的底部壁對(duì)齊。在一些實(shí)施 例中，一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器76a提供在從底部壁或下部側(cè)26向下延伸的結(jié)構(gòu)78上。發(fā)射器 76a也可以包括發(fā)光二極管(LED)。接收器76b可以包括窗口 ，并且/或者以類似方式安裝 (例如，使用透光或透明部分覆蓋光電探測(cè)器)，如在以上提到的'631申請(qǐng)中描述的那樣。 可選擇地，盡管未示出，發(fā)射器76a和/或接收器76b可以安裝在容器18的一個(gè)或多個(gè)側(cè) 壁上或者以任何其它方式安裝，從而將輻射發(fā)射到容器18中。因而，檢測(cè)裝置76的位置或 安裝應(yīng)該不是限制性的。
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圖12的檢測(cè)裝置76，無論它們的位置如何，都用來確定倉(cāng)或容器18是正在累積還 充滿切碎顆粒。例如，當(dāng)使用者切碎物品時(shí)，切碎顆粒由切碎機(jī)構(gòu)20通過開口 16排出(例 如，進(jìn)入容器18)。當(dāng)切碎顆粒積累時(shí)，檢測(cè)裝置76可以探測(cè)在容器18中切碎顆粒的累積 或水平，并因而警告使用者，或者可選擇地，探測(cè)到容器18充滿并因而與控制器56通信以 停止切碎機(jī)構(gòu)20的操作，直到容器18至少部分地排空。 因?yàn)榻邮掌?6b設(shè)計(jì)成探測(cè)反射輻射的強(qiáng)度，并且該強(qiáng)度與在倉(cāng)18中沉積的切碎 材料的量相對(duì)應(yīng)，所以需要重點(diǎn)注意的是，檢測(cè)裝置76確定充滿或大體充滿倉(cāng)的方式。接 收器76b和發(fā)射器76a可以使用任何種類的電路、軟件、邏輯、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、或其組合， 以與以上描述的相類似的方式(例如，間接成比例地)確定反射輻射的強(qiáng)度讀數(shù)。確定發(fā) 射光的反射輻射的強(qiáng)度讀數(shù)的電路和/或邏輯指示，發(fā)射光的強(qiáng)度變化可以與在倉(cāng)中的切 碎材料的量成正比。就是說，如果確定強(qiáng)度的減小或增大，則探測(cè)到在倉(cāng)18中切碎材料量 的相應(yīng)減小或增大。具體地說，當(dāng)使用發(fā)射和接收檢測(cè)裝置72a和72b時(shí)，發(fā)射光的反射輻 射的強(qiáng)度的減小與在倉(cāng)中沉積的切碎材料的量的減少相對(duì)應(yīng)。相反，由LED形式的檢測(cè)裝 置76探測(cè)的反射輻射的強(qiáng)度的增大與在倉(cāng)中沉積的切碎材料的量的增大相對(duì)應(yīng)。
檢測(cè)裝置76的"零位置"可以定義為當(dāng)切碎機(jī)10通電而在倉(cāng)18中沒有切碎顆粒 存在(例如，沒有探測(cè)到切碎顆粒的累積)時(shí)傳感器呈現(xiàn)的位置。由切碎機(jī)構(gòu)20排出并且 進(jìn)入倉(cāng)18中的切碎顆粒將增大檢測(cè)裝置76的反射輻射的強(qiáng)度。更具體地說，當(dāng)顆粒穿過輸 出開口 16落下時(shí)，由發(fā)射器76a發(fā)射的輻射被反射離開在倉(cāng)18中的累積顆粒的頂部，并且 由探測(cè)器76b探測(cè)。輻射的強(qiáng)度被檢測(cè)，并且與控制器56通信。假定開關(guān)100在接通(或 待機(jī))位置，控制器56就可以通過對(duì)用來驅(qū)動(dòng)刀具元件21的馬達(dá)34進(jìn)行啟動(dòng)、繼續(xù)操作、 或停止，以控制切碎機(jī)構(gòu)20的操作。 在一些實(shí)施例中，發(fā)射器76a和探測(cè)器76b可以提供成單個(gè)檢測(cè)裝置76 ;就是說， 用來發(fā)射和接收輻射的至少一個(gè)傳感器可以提供在殼體12的下部側(cè)26的底部壁上。例如， 在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)檢測(cè)裝置76包括單個(gè)裝置，該單個(gè)裝置在按一發(fā)射輻射的向前 偏置模式和一探測(cè)輻射的反向偏置模式之間交替操作。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)傳感器 包括一個(gè)或多個(gè)LED。例如，發(fā)射器76a可以起到獨(dú)立發(fā)射器的作用，或者起到用來發(fā)出和 探測(cè)輻射的單個(gè)裝置的作用。 當(dāng)將LED用作檢測(cè)裝置時(shí)，LED能以與以上描述的相類似的方式探測(cè)在倉(cāng)18中切 碎材料的存在或缺少。然而，確定關(guān)于LED使用的反射輻射的強(qiáng)度讀數(shù)的電路和/或邏輯 可以以不同方式起作用。具體地說，強(qiáng)度的變化與在倉(cāng)中切碎材料的量成正比。就是說，如 果確定強(qiáng)度的減小或增大，則探測(cè)到在倉(cāng)18中切碎材料的量的減少或增大。具體地說，當(dāng) 將LED用作發(fā)射和接收檢測(cè)裝置時(shí)，反射輻射的強(qiáng)度的減小與在倉(cāng)中沉積的切碎材料的量 的減少相對(duì)應(yīng)。相反，由LED探測(cè)的反射輻射的強(qiáng)度的增大與在倉(cāng)中沉積的切碎材料的量 的增大相對(duì)應(yīng)。 在一些實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)傳感器50和/或發(fā)射器52和探測(cè)器54也可以 提供成與喉部14相鄰或在其內(nèi)。 一個(gè)或多個(gè)廢物水平/倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72或76可以在 致動(dòng)傳感器50之外或作為致動(dòng)傳感器50的替代而被提供，并且也可以提供成與喉部相鄰、 在其附近、或在其內(nèi)?？傮w而言，可以使用在現(xiàn)有技術(shù)中已知的用來發(fā)射和/或探測(cè)輻射的 任何類型的倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置。
通過諸如致動(dòng)傳感器50或倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72或76之類的傳感器的輻射發(fā)出和 探測(cè)，優(yōu)選地能夠一貫地探測(cè)大范圍內(nèi)的物品和介質(zhì)，以及探測(cè)單張紙或切碎顆粒的存在， 而在傳感器50或72或76的壽命期間不提供任何虛假肯定信號(hào)(例如，從控制器56到切 碎機(jī)構(gòu)20的馬達(dá)34)。在一些實(shí)施例中，來自致動(dòng)傳感器50和/或倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72或 76的輻射的發(fā)射提供一定強(qiáng)度水平(或亮度)的光。然而，由于老化、誤對(duì)準(zhǔn)、公差變化、及 /或不同的傳感器等級(jí)，從傳感器發(fā)射的光束或輻射的強(qiáng)度或亮度是變化的。例如，發(fā)射器 52的強(qiáng)度由于老化和在元件上或其周圍的灰塵或殘余物的添加而會(huì)減小。強(qiáng)度的減小表明 了傳感器的性能正在下降。當(dāng)發(fā)射器52的接收強(qiáng)度(S卩，由探測(cè)器54接收的)減小時(shí)，可 能從控制器56發(fā)送虛假肯定信號(hào)，因而對(duì)于切碎機(jī)10產(chǎn)生"連續(xù)運(yùn)行"狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生虛假 肯定信號(hào)(傳感器探測(cè)容器是被切碎物品充滿的)時(shí)，切碎機(jī)構(gòu)可能不運(yùn)行(或者當(dāng)倉(cāng)充 滿時(shí)可能運(yùn)行)，也引起對(duì)于使用者的挫折。 為了補(bǔ)償致動(dòng)傳感器50或倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72或76的所需特性、靈敏度、及其它 特征，由傳感器50或72或76發(fā)射的輻射的強(qiáng)度被調(diào)節(jié)和修改，從而傳感器能夠探測(cè)上文 描述的此類情況。例如，就傳感器50或72而論，調(diào)節(jié)輻射光束的強(qiáng)度，從而傳感器通過(a) 將至少單張紙插入到喉部14中和/或(b)多個(gè)累積切碎顆粒由切碎機(jī)構(gòu)20排出，能夠中 斷輻射。另一方面，廢物水平/倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置76調(diào)節(jié)成，裝置能夠準(zhǔn)確地探測(cè)反射輻射 的量。具體地說，切碎機(jī)10的傳感器被校準(zhǔn)以改進(jìn)其性能。 例如，圖6示出按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來操作帶有傳感器50和/或檢測(cè)裝置72 或76的切碎機(jī)的方法60或循環(huán)。在切碎機(jī)通電(如在62處示出的那樣)之后，校準(zhǔn)來自 傳感器50或72或76的輻射的強(qiáng)度(如在64處示出的那樣)。然后如由66指示的那樣， 對(duì)于插入到喉部14中待被切碎的至少一個(gè)物品，可以進(jìn)行典型的機(jī)器操作(例如，切碎)。 在切碎機(jī)構(gòu)20的操作之后，可以重新校準(zhǔn)輻射的強(qiáng)度，如在68處示出的那樣。
為了校準(zhǔn)和/或重新校準(zhǔn)傳感器50和/或檢測(cè)裝置72或76的輻射的強(qiáng)度，控制 器56可以將指令或信號(hào)提供給傳感器50和/或72和/或76。例如，控制器56可以接收 停止馬達(dá)34的操作的信號(hào)，并且在短時(shí)間后，進(jìn)行傳感器50和/或72和/或76的自動(dòng)校 準(zhǔn)。在這種情況下，"自動(dòng)"校準(zhǔn)、或自動(dòng)執(zhí)行方法，是指在傳感器的探測(cè)(例如，對(duì)于切碎顆 粒)之后校準(zhǔn)輻射的強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，由傳感器發(fā)射的輻射的強(qiáng)度調(diào)節(jié)到，當(dāng)沒有物 品或切碎顆粒存在以中斷傳感器的輻射時(shí)、或當(dāng)沒有切碎顆粒累積在倉(cāng)18中時(shí)由探測(cè)器 可探測(cè)的最小水平以上的預(yù)定量或該預(yù)定量?jī)?nèi)。 對(duì)于諸如傳感器50之類的致動(dòng)傳感器，優(yōu)選地設(shè)置強(qiáng)度的水平一般可以定義為 一個(gè)閾值探測(cè)點(diǎn)，在該閾值探測(cè)點(diǎn)處，傳感器(或探測(cè)器54)能夠探測(cè)發(fā)射的(例如，從發(fā) 射器52發(fā)射的)信號(hào)或光束_該信號(hào)或光束由一個(gè)或多個(gè)物品中斷，同時(shí)仍然對(duì)于探測(cè)通 過單個(gè)物品(例如，單張紙)的中斷是靈敏的，該單個(gè)物品插入到切碎機(jī)10的喉部14中。 對(duì)于諸如檢測(cè)裝置72之類的倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置，優(yōu)選地設(shè)置強(qiáng)度的水平一般可以定義為這 樣一個(gè)點(diǎn)在該點(diǎn)處，傳感器探測(cè)到由切碎機(jī)構(gòu)排出的累積切碎顆粒的輻射中斷。對(duì)于諸如 檢測(cè)裝置76之類的廢物水平/倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置，優(yōu)選地設(shè)置強(qiáng)度的水平一般可以定義為這 樣一個(gè)點(diǎn)在該點(diǎn)處，傳感器探測(cè)到由在倉(cāng)中累積的切碎顆粒反射的輻射、或探測(cè)到反射離 開倉(cāng)本身的輻射。在一些情況下，優(yōu)選地對(duì)于任一種檢測(cè)裝置而言設(shè)置強(qiáng)度的水平一般可 以定義為，由控制器56使用規(guī)則、邏輯、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、及/或軟件確定的點(diǎn)。因此使控制器56能夠修改發(fā)射的輻射或光的強(qiáng)度，該強(qiáng)度關(guān)于當(dāng)前光輸出、希望光輸出、及光輸出 的變化(例如，從發(fā)射器52發(fā)送到探測(cè)器54)具有特定值。 在一個(gè)實(shí)施例中，控制器56可以通過調(diào)節(jié)檢測(cè)裝置50的發(fā)射器52的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來 調(diào)節(jié)輻射的強(qiáng)度，從而它被校準(zhǔn)到在最小閾值探測(cè)水平的預(yù)定量處或該預(yù)定量之內(nèi)的點(diǎn)。 在一些實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器50的發(fā)射器52的驅(qū)動(dòng)信號(hào)構(gòu)造成按設(shè)定脈沖寬度和設(shè)定占 空比將一系列光脈沖發(fā)射到探測(cè)器54，以提供一定的光強(qiáng)度水平。然而，當(dāng)發(fā)射器52的占 空比減小時(shí)，由探測(cè)器54探測(cè)到的輻射的強(qiáng)度或亮度也減小。在這樣的實(shí)施例中，占空比 被校準(zhǔn)或調(diào)制，以確定輻射的最小強(qiáng)度水平。這樣一種方法例如可以總體稱作脈沖寬度調(diào) 制(P麗)。因此，控制器56可以用來改變占空比的脈沖系列，以提供所需的強(qiáng)度水平。
圖7示出按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于致動(dòng)傳感器50的多個(gè)占空比70的例 子。傳感器50或發(fā)射器52的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以設(shè)置成諸如由70示出的之類的任何數(shù)量的占 空比，以按規(guī)定強(qiáng)度發(fā)射輻射(到探測(cè)器54)。在一些實(shí)施例中，為了校準(zhǔn)傳感器50，驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的占空比可以按小增量從選定值調(diào)節(jié)到最小閾值探測(cè)水平以上的預(yù)定量。最小閾值 探測(cè)水平可以是當(dāng)在喉部中沒有物品存在時(shí)中斷傳感器的輻射的水平。例如，信號(hào)可以從 100%的占空比開始減小，直到不再探測(cè)到光束。在到達(dá)這樣的點(diǎn)之后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比 然后可以緩慢地增大預(yù)定量，直到剛能探測(cè)到光束(即，閾值探測(cè)點(diǎn))。在探測(cè)時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào) 被保持在提到的占空比處，并且達(dá)到用于發(fā)射器的輻射強(qiáng)度。可選擇地，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比 可以從0%的選定值按小增量增大該值而被調(diào)節(jié)，直到探測(cè)到輻射(即，閾值探測(cè)點(diǎn))。輻 射強(qiáng)度然后可以被設(shè)置在最小閾值探測(cè)水平或點(diǎn)以上的預(yù)定量處或該預(yù)定量之內(nèi)。
對(duì)于廢物水平/倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72，強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以按類似方式校準(zhǔn)。具體 地說，檢測(cè)裝置72可以按小增量從選定值調(diào)節(jié)到在最小閾值水平以上的預(yù)定量。檢測(cè)裝置 72的最小閾值水平可以是當(dāng)沒有切碎顆粒存在以中斷傳感器的輻射的水平。當(dāng)然，調(diào)節(jié)由 傳感器50或72發(fā)射的輻射的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比的方法應(yīng)該不是限制性的。
通過調(diào)制發(fā)射輻射的占空比，接收亮度或強(qiáng)度是完全可控制的。發(fā)射輻射的占空 比在高速度下調(diào)制，從而中斷輻射波束的單張紙或其它物品或切碎顆粒的探測(cè)是可得到 的。因而，插入到切碎機(jī)10的喉部14中或排出到其下面的容器18中的任何物品就可以被 探測(cè)，并且將發(fā)生較少連續(xù)運(yùn)行或虛假狀態(tài)(如當(dāng)檢測(cè)裝置上累積來自物品的切碎的灰塵 時(shí))。 對(duì)于廢物水平/倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置76，強(qiáng)度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以校準(zhǔn)成按規(guī)定強(qiáng)度發(fā)射 輻射，從而檢測(cè)裝置76或接收器76b能夠探測(cè)反射輻射。在一些實(shí)施例中，為了校準(zhǔn)檢測(cè) 裝置76，驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以按小增量從選定值調(diào)節(jié)到最小閾值探測(cè)水平以上的預(yù)定量。檢測(cè)裝 置76的最小閾值水平可以是當(dāng)在倉(cāng)18中沒有顆粒存在時(shí)的水平。例如，信號(hào)可以減小，直 到不再探測(cè)到反射輻射或光束。在到達(dá)這樣的點(diǎn)之后，強(qiáng)度然后可以緩慢地增大(或減小) 預(yù)定量，直到剛能探測(cè)到光束(即，閾值探測(cè)點(diǎn))，并保持在提到的強(qiáng)度處。輻射強(qiáng)度然后可 以設(shè)置在最小閾值探測(cè)水平或點(diǎn)以上的預(yù)定量處或該預(yù)定量之內(nèi)。 這里描述的循環(huán)或方法允許對(duì)于元件老化、輕微誤對(duì)準(zhǔn)、元件公差變化、及不同元 件等級(jí)進(jìn)行補(bǔ)償，因?yàn)檫@樣的特征變得對(duì)于通過傳感器50或檢測(cè)裝置72或76發(fā)出和探測(cè) 光束相關(guān)度較小。而且，檢測(cè)裝置50和/或72或76的校準(zhǔn)有助于基本消除如下潛在問 題使驅(qū)動(dòng)信號(hào)被抑制(overpower)到傳感器50不與控制器56通信以當(dāng)需要時(shí)啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20的點(diǎn)。例如，當(dāng)單個(gè)物品(例如，紙張)被插入在喉部中時(shí)，傳感器50可以與控制 器56通信以啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20，或者可選擇地，檢測(cè)裝置72或76與控制器56通信，以當(dāng)它 探測(cè)到容器18或倉(cāng)充滿累積切碎顆粒時(shí)停止切碎機(jī)構(gòu)20。 另外，發(fā)射的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的校準(zhǔn)可以延長(zhǎng)致動(dòng)傳感器50和/或倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72 或76的壽命。具體地說，當(dāng)光學(xué)傳感器用作致動(dòng)傳感器50時(shí)，可以基本上使環(huán)境光的影響 無效。也可以使環(huán)境光對(duì)檢測(cè)裝置76的影響無效，該檢測(cè)裝置76探測(cè)反射輻射。
如在圖6中示出的實(shí)施例中的傳感器50和/或72和/或76的校準(zhǔn)循環(huán)或方法 可以在任何時(shí)間重復(fù)。例如，在一些實(shí)施例中，傳感器50、72和/或76的輻射強(qiáng)度可以在 切碎機(jī)通電之后立即或自動(dòng)地校準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，校準(zhǔn)可以在切碎機(jī)構(gòu)20的預(yù)定量的 不活動(dòng)之后、在休眠模式(例如，當(dāng)切碎機(jī)10限制發(fā)送到其元件的功率量時(shí))、緊在切碎操 作之后、或在其它操作之前、期間或之后進(jìn)行。 圖13示出流程圖的例子，示出確定需要進(jìn)行致動(dòng)傳感器50的校準(zhǔn)的方法90。在 92處通電之后，可以進(jìn)行正常機(jī)器操作，如在94處指示的那樣。在96處，機(jī)器或切碎機(jī)進(jìn) 入休眠模式。在98處，致動(dòng)傳感器50被校準(zhǔn)，以確定閾值探測(cè)點(diǎn)或水平。然后，在100處 分析校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以確定它是否在期望范圍內(nèi)。如果校準(zhǔn)數(shù)據(jù)在期望范圍內(nèi)，即"是"，則致動(dòng) 傳感器50被校準(zhǔn)并被設(shè)定到最小閾值探測(cè)水平，如在102處指示的那樣，并且正常機(jī)器操 作可以恢復(fù)，如在94處指示的那樣。如果校準(zhǔn)數(shù)據(jù)不在期望范圍內(nèi)，即"否"，則在98處確 定的探測(cè)點(diǎn)/水平和數(shù)據(jù)在104處被丟棄，并且正常機(jī)器操作可以恢復(fù)，如在94處指示的 那樣，直到確定用于可能校準(zhǔn)的另一個(gè)事件。 圖14中的流程圖示出確定需要進(jìn)行例如倉(cāng)充滿或廢物水平傳感器72或76的校 準(zhǔn)的方法106。在108處通電切碎機(jī)之后，可以進(jìn)行正常機(jī)器操作，如在110處指示的那樣。 在112處，機(jī)器或切碎機(jī)確定到容器的門是否被打開(或例如分離或停止馬達(dá)操作的其它 類似動(dòng)作)。如果門未被打開(或者未探測(cè)到其它類似動(dòng)作)，即"否"，則正常機(jī)器操作在 IIO處繼續(xù)。如果確定門被打開(或者其它類似動(dòng)作已經(jīng)發(fā)生)，即"是"，則方法106等待， 直到確定門被關(guān)閉，如在114處指示的那樣(或者進(jìn)行滿足門敞開或其它類似動(dòng)作的一些 其它動(dòng)作)。在116處，確定倉(cāng)充滿傳感器72或76的強(qiáng)度讀數(shù)是否接近零位置或零值。如 果位置接近零位置，即"是"(并且最可能在倉(cāng)或容器中沒有顆粒存在)，則進(jìn)行校準(zhǔn)，并且 輻射強(qiáng)度被設(shè)置到新的零位置，如在118處指示的那樣?？蛇x擇地，如果讀數(shù)不接近零位 置，即"否"(并且最可能在倉(cāng)或容器中存在顆粒)，則切碎機(jī)的正常機(jī)器操作恢復(fù)，如在110 處指示的那樣。 另外，設(shè)想控制器56在存儲(chǔ)器中可以包括機(jī)器或處理器可執(zhí)行指令的程序代碼， 該程序代碼當(dāng)執(zhí)行時(shí)，指令控制器操作切碎機(jī)10，并且在適當(dāng)時(shí)校準(zhǔn)或重新校準(zhǔn)致動(dòng)傳感 器50或倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72或76的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。 在一些實(shí)施例中，循環(huán)如果耗時(shí)比預(yù)定時(shí)間量長(zhǎng)，或者如果在各校準(zhǔn)之間的差超 過在占空比中的一定百分比，則可能中斷(abort)。如果發(fā)生了要求做出動(dòng)作的外部事件， 校準(zhǔn)循環(huán)或方法可被中斷，并且可進(jìn)行用于外部事件的要求動(dòng)作。例如，切碎機(jī)io(和其部 分，例如，輔助傳感器和控制器56)可能探測(cè)到使用者的手/手指在喉部14的近處，探測(cè) 到在使用者界面或顯示屏幕上的輸入，探測(cè)到紙厚度、或其它事件，并由此取消(override) 傳感器50、72或76的校準(zhǔn)，直到下次機(jī)會(huì)。
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在一些實(shí)例中，控制器56也可以確定是否傳感器的強(qiáng)度小于(或大于)其以前零 位置并且要求校準(zhǔn)。如果控制器56確定傳感器信號(hào)與以前提到的零位置不同，則控制器56 重新校準(zhǔn)傳感器?？傮w而言，對(duì)于在零位置與新確定位置之間發(fā)現(xiàn)的任何數(shù)量的矛盾，可以 根據(jù)需要而校準(zhǔn)或重新校準(zhǔn)傳感器。在一些實(shí)例中，控制器56使用規(guī)則、邏輯、及/或軟件 確定是否要求校準(zhǔn)或重新校準(zhǔn)。例如，如果第一傳感器讀數(shù)確定容器18基本上是空的，而 在短時(shí)間段之后，第二傳感器讀數(shù)確定容器18基本上充滿，則這樣的邏輯可以用來指示， 基于被切碎的物品的數(shù)量，容器18最可能未充滿，并因而已經(jīng)形成虛假讀數(shù)。傳感器的強(qiáng) 度然后可以重新校準(zhǔn)到最新零位置，或者可選擇地，在例如切碎機(jī)構(gòu)的操作之后重新校準(zhǔn)。 使用邏輯、代碼、等等的其它例子在下面更詳細(xì)地描述。 盡管以上描述的實(shí)施例概括討論了用來啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)的光學(xué)或紅外傳感器的使 用，但對(duì)于在切碎機(jī)10中的傳感器50和/或72或76可以使用除這些傳感器之外的其它 傳感器。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，這里描述的致動(dòng)傳感器50、50a、及50b或倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置 72或76可以依賴于發(fā)出和探測(cè)輻射的單個(gè)的雙功能裝置。發(fā)光二極管(LED)是這樣一種 源的例子，該源可以例如用于光和/或用來起發(fā)射器和探測(cè)器的作用?？傮w而言，LED或單 個(gè)裝置可以通過在按發(fā)射輻射的向前偏置模式和探測(cè)輻射的反向偏置模式之間交替操作， 而起到檢測(cè)裝置的作用。單個(gè)裝置或LED的強(qiáng)度在基線電壓處提供?；€電壓包括至少一 個(gè)值，該值用來確定被發(fā)出和探測(cè)的輻射的最初強(qiáng)度或開始強(qiáng)度。傳感器的基線電壓在零 位置處由控制器56提供。以與發(fā)射器和探測(cè)器相類似的方式，經(jīng)歷一段時(shí)間之后，由LED發(fā) 射的輻射的強(qiáng)度減小。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制器56通過將基線電壓調(diào)節(jié)到第二強(qiáng)度，以自 動(dòng)地校準(zhǔn)傳感器的輻射強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器56可以包括規(guī)則、邏輯、及/或軟件， 用來通過定期地校準(zhǔn)和/或重新校準(zhǔn)傳感器而補(bǔ)償LED的強(qiáng)度減小，如以上描述的那樣。
當(dāng)將多個(gè)LED用作致動(dòng)傳感器50和/或倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置72時(shí)，可以按與以上提 到的相類似的方式校準(zhǔn)LED。例如，當(dāng)多個(gè)LED提供成在切碎機(jī)殼體12上的倉(cāng)充滿檢測(cè)裝 置72時(shí)，邏輯可以用來確定虛假肯定讀數(shù)。在操作之后，如果第一 LED確定比第二 LED高 10%的讀數(shù)，則控制器56可以使用這樣的邏輯確定需要進(jìn)行校準(zhǔn)，因?yàn)槔鄯e切碎顆粒的探 測(cè)的這樣一種差別是不可能的。 當(dāng)使用單個(gè)裝置或單個(gè)LED作為倉(cāng)充滿檢測(cè)裝置76或使用一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)裝置 76形式的LED時(shí)，也可以以任何數(shù)量的方式來適用傳感器強(qiáng)度的校準(zhǔn)方法。如在以上提到 的美國(guó)申請(qǐng)No. 12/184,631中描述的那樣，當(dāng)切碎顆粒累積時(shí)，檢測(cè)裝置76的反射強(qiáng)度增 大。因而，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的軟件、邏輯、濾波器、及其它方法可以用來確定對(duì)于校準(zhǔn)或重 新校準(zhǔn)的需要，以及防止由灰塵和其它顆粒造成的虛假觸發(fā)。 除防止虛假肯定信號(hào)從控制器56發(fā)送到切碎機(jī)構(gòu)20夕卜，LED的校準(zhǔn)也可以通過 將輻射的發(fā)射保持在與由LED發(fā)射的光的強(qiáng)度相關(guān)的范圍內(nèi)，而延長(zhǎng)傳感器50和/或72 或76的壽命。另外，當(dāng)使用例如LED時(shí)使用控制器56校準(zhǔn)傳感器對(duì)于分辨虛假差錯(cuò)或?qū)?傳感器重新校準(zhǔn)到新零位置的需要將會(huì)是有益的。如以前提到的那樣，如果控制器56確定 傳感器信號(hào)比以前提到的零位置小，則控制器56重新校準(zhǔn)傳感器。然而，在一些實(shí)例中，控 制器56可能將強(qiáng)度的任何偏移作為差錯(cuò)而忽略，如當(dāng)灰塵或切碎顆粒臨時(shí)改變輻射的強(qiáng) 度時(shí)。在一些實(shí)施例中，控制器可以確定偏移，并且在操作或在缺省回到以前零位置之前的 預(yù)定時(shí)間段期間調(diào)節(jié)強(qiáng)度。而且，控制器56可以被裝備成，在多個(gè)調(diào)節(jié)之后，確定應(yīng)當(dāng)重新校準(zhǔn)輻射的強(qiáng)度。 更具體地說，例如，控制器56和/或邏輯、代碼、軟件、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、等等，可以 用來在探測(cè)到排空過程之后校準(zhǔn)傳感器。例如，如果檢測(cè)裝置76確定倉(cāng)充滿累積顆粒，則 使用者可以排空倉(cāng)18。輔助傳感器和/或邏輯可以確定，例如，指示可能的排空過程的一個(gè) 或多個(gè)事件，所述事件包括但不限于容器18的移動(dòng)、關(guān)于或相對(duì)于機(jī)架移動(dòng)容器18、機(jī)架 門的打開、切碎機(jī)殼體12和倉(cāng)18的分離、等等。此后，檢測(cè)裝置76可以被校準(zhǔn)。如果確定 傳感器讀數(shù)接近或基本靠近以前的零位置，則控制器56假定倉(cāng)或容器18已經(jīng)排空，并且可 以將閾值探測(cè)水平設(shè)定成基本等于傳感器讀數(shù)。在一些實(shí)例中，如果傳感器讀數(shù)大體上不 等于以前的零位置的閾值探測(cè)水平，但在預(yù)定量?jī)?nèi)(例如，2%的差)，則邏輯可以用來使強(qiáng) 度或基線電壓零化到以前的零位置。例如，可以假定這樣一種輕微差別歸因于灰塵或小顆 粒。附加地或可選擇地，傳感器的第一和第二讀數(shù)的顯著巨大變化可以確定成指示排空過 程。因此，第二讀數(shù)可以用來設(shè)定用于基線電壓的新的零位置，并因此設(shè)定用來確定倉(cāng)18 的廢物水平的強(qiáng)度。 在一些實(shí)例中，控制器56可以確定所探測(cè)的強(qiáng)度是不準(zhǔn)確的，并且檢測(cè)裝置76 必須基于以前傳感器讀數(shù)、在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的強(qiáng)度值等等而被校準(zhǔn)。例如， 一旦檢測(cè)裝置76 在一個(gè)排空過程之后被校準(zhǔn)，就可以確定第二傳感器讀數(shù)高于預(yù)定量，或者可選擇地，與第 一讀數(shù)顯著不同(例如，20%的差)。因?yàn)榭刂破?6已經(jīng)確定一個(gè)排空過程已經(jīng)發(fā)生，所以 控制器56也可以確定用于第二傳感器讀數(shù)的近似結(jié)果。就是說，在排空容器18之后被反 射的輻射的大致強(qiáng)度總體上是已知的。當(dāng)確定在第一和第二讀數(shù)之間的這樣一種差時(shí)，可 以測(cè)量第一和第二讀數(shù)的差，以確定這樣的第二讀數(shù)是準(zhǔn)確的，或者，由于灰塵和/或其它 顆粒的影響，這樣的第二讀數(shù)是錯(cuò)誤的。如果確定讀數(shù)是準(zhǔn)確的，則檢測(cè)裝置76被校準(zhǔn)到 由第二讀數(shù)確定的值。如果確定讀數(shù)是不正確的，則檢測(cè)裝置76被校準(zhǔn)到以前或缺省的基 線電壓/零位置。 在一些實(shí)施例中，校準(zhǔn)可能發(fā)生在排空過程期間。例如，如果控制器56與傳感器 通信_(tái)該傳感器探測(cè)到容器18與切碎機(jī)殼體12分離(或以上所提到的用于排空的某種其 它類似動(dòng)作)，則控制器56可以校準(zhǔn)檢測(cè)裝置76。在這樣一種過程期間校準(zhǔn)檢測(cè)裝置76 是有益的，因?yàn)閺?qiáng)度是在容器18中或容器18附近沒有切碎顆粒時(shí)設(shè)定的。具體地說，在 倉(cāng)或容器18可以從機(jī)架除去(例如，像抽屜那樣在其中滑動(dòng))的實(shí)施例中，基于探測(cè)在空 機(jī)架內(nèi)的反射輻射，可以確定用于檢測(cè)裝置76的基線電壓或強(qiáng)度設(shè)定。就是說，當(dāng)容器18 基本上從機(jī)架除去時(shí)，檢測(cè)裝置76的基線電壓可以被調(diào)節(jié)，以確定用于強(qiáng)度的閾值探測(cè)水 平。而且，在一些實(shí)施例中，在容器18被復(fù)位之后，如果讀數(shù)并非與當(dāng)在排空期間將容器18 基本上從機(jī)架除去時(shí)獲得的讀數(shù)相同，則控制器56可以估計(jì)或確定讀數(shù)是否是準(zhǔn)確的，并 且如有必要的話，估計(jì)在容器18中可能存在的灰塵和/或顆粒的量。 使用檢測(cè)裝置76的一些優(yōu)點(diǎn)包括其校準(zhǔn)到任何所需的零點(diǎn)的能力。在一些實(shí)例 中，檢測(cè)裝置76的閾值探測(cè)水平可以由使用者或制造商設(shè)置。例如，如果使用者發(fā)現(xiàn)倉(cāng)18 在發(fā)出警告或停止切碎過程之前已經(jīng)被切碎顆粒填充得太滿，則使用者可以通過設(shè)定或調(diào) 節(jié)閾值探測(cè)點(diǎn)，選擇性地人工取消缺省設(shè)置和控制器56的動(dòng)作。 盡管圖3和4示出在喉部14的中心內(nèi)的致動(dòng)傳感器50，但傳感器可以提供在與喉 部14相關(guān)的任何數(shù)量的位置，并且不應(yīng)該是限制性的。例如，如圖8和9中所示，用來探測(cè)待被切碎的至少一個(gè)物品的存在的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)傳感器50a和/或50b可以提供在喉部 14中、其周圍、其附近、或與其相鄰的可選擇位置中。在一些實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器50a可 以例如提供在喉部14的右或左側(cè)附近。在一些實(shí)施例中，致動(dòng)傳感器50b可以例如提供在 喉部14的端部上或其附近。另外還可以預(yù)期的是，多個(gè)傳感器(例如，在中心中、在進(jìn)口下 面、在側(cè)面上、在端部上)可以提供在喉部14中、其周圍、其附近、或與其相鄰。另外，致動(dòng) 傳感器50可以提供在切碎機(jī)構(gòu)20中刀具元件21上方的位置中。而且，廢物水平/倉(cāng)充滿 檢測(cè)裝置72或76的位置不應(yīng)該受到限制。檢測(cè)裝置72或76也可以布置在喉部14中、其 附近、或與其相鄰。 另外，可以提供觸點(diǎn)或機(jī)械部件(未示出)，該觸點(diǎn)或機(jī)械部件延伸到喉部14中， 并且響應(yīng)至少一個(gè)物品插入到喉部14中而被致動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，觸點(diǎn)或機(jī)械部件(未 示出)可以提供成幫助啟動(dòng)切碎機(jī)構(gòu)20的操作。可選擇地，觸點(diǎn)部件(未示出)可以提供 成幫助識(shí)別或指示物品摞的厚度。 盡管在以上敘述的說明性實(shí)施例中已經(jīng)闡明了本發(fā)明的原理，但對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員顯然的是，在對(duì)本發(fā)明的實(shí)踐過程中，可以對(duì)所使用的結(jié)構(gòu)、布置、比例、元素、材料、 及元件進(jìn)行各種修改。 應(yīng)用了上述的一個(gè)或多個(gè)傳感器和/或校準(zhǔn)方法的切碎機(jī)10的類型應(yīng)該不是限 制性的。而且，切碎機(jī)10可以包括切碎機(jī)構(gòu)20和刀具元件21的多種配置。以上傳感器可 以在所有橫切機(jī)或帶條切斷機(jī)中實(shí)施。 另外，一個(gè)或多個(gè)傳感器50和/或72和/或76可以用來與在切碎機(jī)10中的一 個(gè)或多個(gè)其它傳感器裝置合作。這樣的傳感器裝置可以是能夠但不限于確定最大厚度(例 如，指示被插入到喉部14中的至少一個(gè)物品的厚度至少等于預(yù)定厚度)、探測(cè)容器18的移 動(dòng)、探測(cè)位于輸出開口 16中或其周圍的切碎材料、探測(cè)切碎機(jī)10的功率或切碎機(jī)構(gòu)20是 接通還是斷開、及/或探測(cè)和指示輸出開口 16被限制或關(guān)閉的裝置。而且，傳感器裝置可 以用來與任何數(shù)量的機(jī)械、機(jī)電、或電氣裝置合作。 另外，可以預(yù)期的是，這里所描述的校準(zhǔn)方法可以供關(guān)于切碎機(jī)提供的任何類型 的傳感器使用。就是說，進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)不應(yīng)該限于致動(dòng)傳感器和/或倉(cāng)充滿傳感器，并且可 以應(yīng)用于供切碎機(jī)使用的任何數(shù)量的傳感器。而且，可以對(duì)關(guān)于切碎機(jī)提供的任一個(gè)傳感 器、某一些傳感器或所有的傳感器進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。 在一些實(shí)施例中，例如光或警報(bào)形式的任何數(shù)量的可見或可聽信號(hào)可以用來與傳 感器和切碎機(jī)合作。例如，可以預(yù)期的是，這樣的信號(hào)可以在諸如指示倉(cāng)已充滿的情況下使 用?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)闹甘酒鳌?因而將明白，本發(fā)明的目的已經(jīng)完全而有效地實(shí)現(xiàn)。然而，將認(rèn)識(shí)到，以上已經(jīng)表 示和描述的優(yōu)選具體實(shí)施例的目的是為了說明本發(fā)明的功能和結(jié)構(gòu)原理，并且可以加以不 脫離上述的原理的修改。因此，本發(fā)明包括在所附的權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)涵蓋的所 有修改。
權(quán)利要求
一種切碎機(jī)，包括切碎機(jī)殼體，具有喉部，該喉部用來接納待在其中切碎的至少一個(gè)物品；切碎機(jī)構(gòu)，被容納在所述殼體中，所述切碎機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)和刀具元件，所述切碎機(jī)構(gòu)使待切碎的所述至少一個(gè)物品能夠進(jìn)給到所述刀具元件中，并且所述馬達(dá)能夠被操作以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)所述刀具元件，從而所述刀具元件將進(jìn)給到其中的所述至少一個(gè)物品切碎成顆粒；傳感器，用來發(fā)出和探測(cè)輻射，所述傳感器從包括如下選項(xiàng)的組中選擇(a)喉部傳感器，該喉部傳感器能被操作以基于所述輻射被所述至少一個(gè)物品中斷，而探測(cè)到所述至少一個(gè)物品插入到所述喉部中；和(b)廢物水平傳感器，該廢物水平傳感器能被操作以基于所述輻射被所述切碎機(jī)構(gòu)排出的累積切碎顆粒中斷，而探測(cè)出所述切碎顆粒的累積；控制器，聯(lián)接到所述傳感器和所述切碎機(jī)構(gòu)上，所述控制器能被操作以依據(jù)所述傳感器的探測(cè)來控制所述切碎機(jī)構(gòu)的操作，并且所述控制器被配置成執(zhí)行自動(dòng)校準(zhǔn)，其中當(dāng)中斷所述傳感器的所述輻射的物品或切碎顆粒不存在時(shí)，由所述傳感器發(fā)射的輻射的強(qiáng)度被調(diào)節(jié)到在最小閾值探測(cè)水平以上的預(yù)定量或該預(yù)定量之內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的切碎機(jī)，其中，所述輻射的強(qiáng)度由占空比定義，并且其中，所述自動(dòng)校準(zhǔn)包括調(diào)制所述傳感器的占空比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，所述輻射的強(qiáng)度從基線電壓測(cè)量，所述基線電壓包括用來確定所述輻射的第一強(qiáng)度的至少一個(gè)值，并且其中所述自動(dòng)校準(zhǔn)包括將所述基線電壓調(diào)節(jié)到第二強(qiáng)度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，在所述切碎機(jī)構(gòu)的操作之后執(zhí)行所述校準(zhǔn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，所述傳感器提供成與所述喉部相鄰或在所述喉部之內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，所述切碎機(jī)殼體具有底部壁，該底部壁上具有輸出開口 ，并且其中，所述傳感器安裝在所述底部壁上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，所述傳感器包括用來發(fā)射輻射的發(fā)射器和用來探測(cè)輻射的探測(cè)器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，所述傳感器包括單個(gè)裝置，該單個(gè)裝置在以發(fā)射輻射的向前偏置模式操作和以探測(cè)輻射的反向偏置模式操作之間交替進(jìn)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的切碎機(jī)，其中，所述傳感器包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，由所述傳感器發(fā)射的輻射從包括如下選項(xiàng)的組中選擇在可見光譜中的光、紅外輻射及紫外輻射。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，所述馬達(dá)按交錯(cuò)關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)所述刀具元件，以便切碎通過所述輸入開口進(jìn)給到所述刀具元件中的物品。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，還包括用來接納所述至少一個(gè)切碎物品或切碎顆粒的容器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切碎機(jī)，其中，所述切碎機(jī)包括一喉部傳感器和一廢物水平傳感器，并且其中，控制器連接到所述各傳感器上以進(jìn)行所述自動(dòng)校準(zhǔn)。
14. 一種用來操作切碎機(jī)的方法，所述切碎機(jī)包括切碎機(jī)殼體和用來發(fā)出和探測(cè)輻射的傳感器，該切碎機(jī)殼體具有喉部，該喉部用來接納待切碎的至少一個(gè)物品，所述傳感器從包括如下選項(xiàng)的組中選擇(a)喉部傳感器，該喉部傳感器能被操作以基于所述輻射被所述至少一個(gè)物品中斷，而探測(cè)到所述至少一個(gè)物品插入到所述喉部中；和(b)廢物水平傳感器，該廢物水平傳感器能被操作以基于所述輻射被切碎機(jī)構(gòu)排出的累積切碎顆粒中斷，而探測(cè)出所述切碎顆粒的累積，該切碎機(jī)構(gòu)被容納在所述切碎機(jī)殼體中，并且包括馬達(dá)，該馬達(dá)能被操作以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)刀具元件，從而所述刀具元件將進(jìn)給到其中的所述至少一個(gè)物品切碎成顆粒，所述方法包括用所述傳感器發(fā)出和探測(cè)輻射波束；基于所述輻射波束被所述至少一個(gè)物品或所述切碎顆粒中斷，用傳感器探測(cè)所述至少一個(gè)物品或所述切碎顆粒；操作所述馬達(dá)，以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)所述刀具元件，及執(zhí)行所述輻射波束的自動(dòng)校準(zhǔn)，其中由所述傳感器發(fā)射的輻射的強(qiáng)度被調(diào)節(jié)到在最小閾值探測(cè)水平以上的預(yù)定量或該預(yù)定量之內(nèi)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述輻射波束的強(qiáng)度由占空比定義，并且其中，所述自動(dòng)校準(zhǔn)包括調(diào)制所述傳感器的占空比。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述輻射波束的強(qiáng)度從基線電壓測(cè)量，該基線電壓包括用來確定所述輻射波束的第一強(qiáng)度的至少一個(gè)值，并且其中所述自動(dòng)校準(zhǔn)包括將所述基線電壓調(diào)節(jié)到第二強(qiáng)度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，執(zhí)行所述自動(dòng)校準(zhǔn)還包括將由所述傳感器發(fā)射的輻射的強(qiáng)度設(shè)置到選定水平，以及調(diào)節(jié)所述強(qiáng)度的水平，直到由所述傳感器探測(cè)的對(duì)于所述至少一個(gè)物品或所述切碎材料存在的最小水平被確定。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述強(qiáng)度的水平的調(diào)節(jié)包括從所述選定水平增大強(qiáng)度的水平。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述強(qiáng)度的水平的調(diào)節(jié)包括從所述選定水平減小強(qiáng)度的水平。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在所述切碎機(jī)構(gòu)的操作之后執(zhí)行所述校準(zhǔn)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在對(duì)所述切碎機(jī)構(gòu)進(jìn)行選定數(shù)量的操作之后執(zhí)行所述校準(zhǔn)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在一個(gè)時(shí)間段之后執(zhí)行所述校準(zhǔn)，在該時(shí)間段期間，所述切碎機(jī)構(gòu)沒有操作。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，在校準(zhǔn)期間，將在最小水平以上的所述預(yù)定量與選定值相比較，并且如果在所述最小水平和所述選定值以上的量大于預(yù)定差，則將所述輻射的強(qiáng)度設(shè)置到缺省水平。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述校準(zhǔn)由于要求做出動(dòng)作的外部事件而被控制器中斷。
25. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述切碎機(jī)包括喉部傳感器和廢物水平傳感器，并且其中，所述方法還包括執(zhí)行所述喉部傳感器和所述廢物水平傳感器的自動(dòng)校準(zhǔn)。
26. —種切碎機(jī)，包括切碎機(jī)殼體，具有喉部，該喉部用來接納待在其中切碎的至少一個(gè)物品；切碎機(jī)構(gòu)，被容納在所述殼體中，所述切碎機(jī)構(gòu)包括馬達(dá)和刀具元件，所述切碎機(jī)構(gòu)使待切碎的所述至少一個(gè)物品能夠進(jìn)給到所述刀具元件中，并且所述馬達(dá)能夠被操作以在切碎方向上驅(qū)動(dòng)所述刀具元件，從而所述刀具元件將進(jìn)給到其中的所述至少一個(gè)物品切碎成顆粒；容器，用來接納切碎顆粒；傳感器，定位成接收由沉積在所述容器中的所述切碎顆粒所反射的輻射，并且確定所反射的輻射的強(qiáng)度，該強(qiáng)度與在倉(cāng)中沉積的切碎顆粒的量相對(duì)應(yīng)；控制器，聯(lián)接到所述傳感器和所述切碎機(jī)構(gòu)上，所述控制器能被操作以依據(jù)所述傳感器的探測(cè)來控制所述切碎機(jī)構(gòu)的操作，并且，所述控制器配置成，當(dāng)滿足所述切碎機(jī)的條件時(shí)，將由所述傳感器接收的所述輻射的強(qiáng)度調(diào)節(jié)到在最小閾值探測(cè)水平處或該最小閾值探測(cè)水平以上的預(yù)定量或該預(yù)定量之內(nèi)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的切碎機(jī)，其中，所述條件由所述容器相對(duì)于所述切碎機(jī)殼體的移動(dòng)定義。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的切碎機(jī)，其中，所述條件由所述傳感器確定的與所述最小閾值探測(cè)水平比較的所反射的輻射的強(qiáng)度的偏移而定義。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的切碎機(jī)，其中，所述切碎機(jī)殼體具有底部壁，并且所述傳感器安裝在所述底部壁上，以探測(cè)在所述容器中的切碎顆粒。
30. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的切碎機(jī)，其中，所述輻射的強(qiáng)度從基線電壓測(cè)量，所述基線電壓包括用來確定所述輻射的第一強(qiáng)度的至少一個(gè)值，并且其中所述強(qiáng)度的所述調(diào)節(jié)包括將所述基線電壓調(diào)節(jié)到第二強(qiáng)度。
31. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的切碎機(jī)，其中，在所述切碎機(jī)構(gòu)的操作之后進(jìn)行所述強(qiáng)度的所述調(diào)節(jié)。
32. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的切碎機(jī)，其中，所述傳感器包括用來發(fā)射輻射的發(fā)射器和用來探測(cè)輻射的探測(cè)器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的切碎機(jī)，其中，所述傳感器包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。
全文摘要
這里公開的是一種切碎機(jī)，該切碎機(jī)具有喉部和切碎機(jī)構(gòu)，該喉部用來接納待在其中切碎的至少一個(gè)物品，該切碎機(jī)構(gòu)被容納在切碎機(jī)殼體中，該切碎機(jī)構(gòu)被驅(qū)動(dòng)，以切碎供給到其中的至少一個(gè)物品。至少一個(gè)傳感器發(fā)出和探測(cè)輻射，以探測(cè)至少一個(gè)物品或切碎顆粒的存在。傳感器與控制器通信，以操作切碎機(jī)構(gòu)?？刂破饕矊鞲衅鞯妮椛涞膹?qiáng)度校準(zhǔn)到在最小水平以上的預(yù)定量或該預(yù)定量之內(nèi)，以便減少磨損和連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。
文檔編號(hào)B02C25/00GK101722088SQ20091020635
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月15日
發(fā)明者M·D·詹森 申請(qǐng)人:斐樂公司