操作研磨机的方法_4

文档序号:9290463阅读:来源:国知局
较慢。一旦咖啡豆已被完全研磨,施加到 旋转研磨盘5的抵抗性扭矩就下降。因此,旋转速度突然增加。可因此基于旋转研磨盘5 的实际旋转速度来估计主动研磨期的结束。
[0069] 在一些实施例中,该方法提供检测在由传感器43产生的随后的旋转脉冲之间的 延迟。在随后的脉冲之间的时间延迟是旋转研磨盘5的当前旋转速度的函数。因此,在旋 转研磨盘5的旋转速度中的突然变化被检测为在由传感器43产生的随后的旋转脉冲之间 的延迟的突然变化。
[0070] 在其它方面,在随后的旋转脉冲之间的延迟在主动研磨期期间比在空转期期间实 质上更大。基于这个现象,在一些实施例中,在随后的旋转脉冲之间的延迟的变化用于确定 主动研磨期何时终止。
[0071] 在一些实施例中,该方法提供在图4中的37M处示意性所示的储存存储器中存储 在从当研磨周期被触发时的时刻开始由传感器布置41、43产生的随后的旋转脉冲之间的 时间延迟。该时间延迟可由控制单元37例如借助于时钟并使用旋转脉冲来开始并停止时 间计数来计算。
[0072] 图6示意性示出基于在研磨周期期间由传感器布置41、43产生的旋转脉冲由控制 单元37计算的延迟值。在水平轴上,报告脉冲的数量。在这个例子中,旋转研磨盘5的完 整旋转产生两个旋转脉冲,因为两个磁体设置在研磨机1的旋转部位上。在垂直轴上,在两 个随后的脉冲之间的时间延迟被显示并以毫秒为单位表达。
[0073] 图6示出对于被指示为Tm的第一时间间隔,时间延迟实质上是不变的且高于在以 Tir指示的第二时间间隔中的随后脉冲之间的延迟。时间间隔Tm对应于主动研磨期,而时 间间隔Tir对应于空转期。本文公开的方法估计脉冲的数量和因而完成主动研磨期Tm所要 求的旋转研磨盘5的旋转的数量。基于完成研磨周期所要求的旋转的数量来(如果需要的 话)使接着的(多个)研磨周期的旋转的总数适应。
[0074] 可如下执行适应: 因为在随后的脉冲之间的时间延迟可由于很多因素而波动,主要是因为待研磨的材料 是非均匀的,根据一些实施例,该方法包括确定表征主动研磨期Tad的第一平均延迟ADl的 步骤。因为主动研磨期的实际持续时间是先天未知的,必须设置检测窗口,在检测窗口期间 在随后旋转脉冲对之间的延迟在平均值的计算中被考虑。在图7中,示出第一检测窗口 W1。 在落在第一检测窗口 Wl内的连续旋转脉冲对之间的所存储的时间间隔被用于计算第一平 均延迟ADl。
[0075] 在示例实施例中,检测窗口 Wl被设置在从研磨周期开始起的45和67个脉冲之 间,即在通常落在主动研磨期的中心位置中的位置中。将稍后解释这个选择的原因。
[0076] 在空转期内计算第二平均延迟AD2。基于在第二检测窗口 W2中的所存储的延迟的 值来计算这个第二平均延迟AD2。根据图7所示的示例性实施例,第二检测窗口 W2被设置 在由传感器布置41、43产生的脉冲数177和脉冲数199之间。第二检测窗口 W2优选地位于 尽可能靠近研磨周期的末尾。因为该方法是基于校正下一研磨周期的持续时间、即下一研 磨周期的旋转的数量的思想的自适应方法,基于在已知总持续时间(旋转脉冲的已知总数) 的当前研磨周期期间测量的值,第二检测窗口 W2可确切地被设置在研磨周期的末尾处。
[0077] 如上面提到的,可从研磨周期的设定的持续时间,例如200个脉冲(即旋转研磨轮 或盘5的100次旋转)开始执行该方法。第一窗口 Wl被设置在主动研磨期Tm的中心位置 中,或更精确处于在所估计的理论主动研磨期Tm内,因为主动研磨期的实际持续时间(即 形成主动研磨期的旋转脉冲的数量)是未知的。
[0078] 第一检测窗口 Wl优选地以若干个脉冲为中心,该若干个脉冲对应于为了得到适 当的饮料而研磨最小量的咖啡豆理论上所要求的旋转的数量。通过选择这个窗口位置,得 到确定在给定的研磨周期中收集在配量室33中的咖啡豆的量实际上是足够的还是不足的 以产生可接受咖啡杯的额外功能。
[0079] 事实上,当咖啡豆容器C耗尽咖啡豆时,配量室33将不被完全填充,即由容器分配 的最后剂量通常小于填充配量容量33所要求的完全量咖啡豆。如果在最后配量时输送的 咖啡豆的量如此小,以使得收集在配量室33中的总残留咖啡豆在第一检测窗口 Wl之前的 旋转期间被研磨,则控制单元将以稍后阐明的方式检测咖啡缺乏的这种情况,并可被编程 以中止研磨周期。
[0080] 如果在最后配量时收集在配量室33中的咖啡豆的数量小于完全填充室33实际所 要求的数量,但是使得在第一检测窗口 Wl期间研磨机仍然被供给有咖啡豆且因此检测窗 口 Wl至少部分地在主动研磨期内,则控制单元37将完成研磨周期并开始泡制周期。
[0081] 第二检测窗口 W2被设置在空转期的末尾处,以避免其与在Tas期(主动研磨期)和 Tir期(空转期)之间的过渡区域的重叠。
[0082] 一旦基于由控制单元37在研磨周期期间存储的延迟值计算出第一平均延迟ADl 和第二平均延迟AD2,根据一些实施例,该方法提供基于第一和第二平均延迟值ADl和AD2 来计算阈值Tl。阈值Tl (见图8)可被计算为:
换句话说,阈值Tl可以是在第一平均延迟ADl和第二平均延迟AD2之间的平均或中 值。
[0083] 如下使用阈值Tl :由控制单元37存储的高于阈值Tl的延迟值属于主动研磨期; 小于的阈值Tl的延迟值属于空转期。
[0084] 这两个平均延迟值ADl和AD2也可用于检查足够的咖啡豆是否在配量室33中是 可得到的,或者研磨周期和随后的泡制周期是否必须被中止。如上面提到的,第一检测窗口 Wl位于预期的主动研磨期Tm的中间位置中。如果最后的咖啡豆配量如此小,以使得它在 第一检测窗口 Wl之前或期间被完全研磨,则周期必须被中止。例如通过计算在ADl和AD2 之间的差异来检测这个条件。如果这个差异低于给定最小阈值,则周期被中止且例如关于 "咖啡容器空"的信息被触发。
[0085] 该方法的下一步骤可以是对应于阈值Tl的旋转脉冲数的定位,如在图9的图中视 觉地示出的。基于在随后的旋转脉冲之间的所存储的延迟,控制单元37确定哪个脉冲数对 应于所计算的阈值Tl。在图9的示例性实施例中,脉冲数108代表时间延迟等于阈值Tl时 的时刻。
[0086] 这个数代表研磨周期的第一阶段的持续时间,即主动研磨期的持续时间。即当前 研磨周期的主动研磨期持续108个旋转脉冲,其在这个实施例中对应于旋转研磨盘5的54 次旋转。
[0087] 如上面提到的,主动研磨期(Tm)的实际持续时间是先天未知的。借助于到目前为 止描述的过程,控制单元37确定对应于当前研磨周期的主动研磨期的持续时间的脉冲的 数量。在这个数的脉冲(在本例中的108)之后,全部咖啡豆已被研磨。研磨机1的随后的 旋转期(对应于脉冲间隔Tir)是空转期。
[0088] 为了优化研磨机1的操作,控制单元37将设置空转期的持续时间,使得所述时期 将足以实质上从两个研磨盘3和5之间的空间消除咖啡残渣,同时避免空转期的不必要地 长的时期。
[0089] 在一些实施例中,空转期可以是不变的。例如,60个旋转脉冲可被设置为空转期的 标准持续时间。在其它实施例中,空转期的持续时间可适应于主动研磨期的所检测或估计 的长度,即适应于定义时期Tm的旋转脉冲的数量。
[0090] 通过估计在研磨周期期间主动研磨期的实际持续时间,使用上面描述的流程,控 制单元37可使下一研磨周期的长度(以旋转脉冲的数量表达)适应。如从下面的例子将变 得明显的,这个流程将基于真实操作条件使研磨周期的实际总持续时间适应,避免研磨机 的不必要地长的空转且同时确保在每个研磨周期时咖啡残渣从研磨机的有效移除。
[0091] 作为例子,我们假设控制单元37控制研磨机1以执行不变的并数到60个旋转脉 冲的空转期。
[0092] 我们现在考虑,在某些环境下,主动研磨期要求180个旋转脉冲。在这种情况下, 研磨周期的总持续时间将是: 研磨周期=180+60 = 240个旋转脉冲。
[0093] 如果例如由于在两个研磨盘3和5之间的相互距离的增加,在不同的操作条件中 主动研磨期要求70个脉冲,则研磨周期的总持续时间将是:
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