切片设备的制作方法

切片设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有往复刀片的改进的切片机。往复刀片的使用容许切片机的构造和功能被改进，以解决当前旋转切片机的许多缺点。该切片机在没有手动干预的条件下操作，并且包括自动地将切成片的产品堆叠起来的能力。换句话说，有待切片的食品放置在切片机上，并且切片机自动地将食品切成片，并按照可呈列给客户的形态将切成片的产品堆叠起来。在某些实施例中，该机器设计为具有某些区域，其可被清洗或更换，而机器的其余部分决不会被污染。另外，往复刀片是廉价且容易更换的，从而消除了将刀片磨锋利的需求。
【专利说明】切片设备
【背景技术】
[0001]熟食切片机已经在几乎100年内没有显著的变化。在19世纪后期，Wilhelm VanBerkel通过发明一种具有凹入旋转刀片和滑架的装置而使肉的切片发生变革，滑架使肉滑动到刀片中。其被认为是使食物移动到旋转刀片中的最早装置。该装置通过手动曲柄和飞轮来操作。这种机器是普遍存在的Hobart切片机的前身，Hobart切片机今天在无数地方用于将肉和干酪切成片。
[0002]随着时间推移，手动曲柄被电动马达替代。有趣的是，虽然Berkel手动曲柄驱动刀片和滑架，但是大多数电机只驱动刀片。只有最先进且最昂贵的单元自动驱动滑架，其余部分都是手动操作的。
[0003]其它现代改进之处包括外部塑料构件中的抗微生物添加剂、触发指示灯以便将刀片磨锋利的计数器、将刀片磨锋利的按钮以及各种安全装置。只有非常昂贵复杂的系统提供自动堆叠。
[0004]材料和控制可能已经在这些年得到了改进，但是切片机仍然如Berkel的原始装置中一样使用旋转刀片和将肉移动到刀片中的滑架。
[0005]旋转刀片切片机具有人们已经学着去接受的许多缺点。这些缺点的其中一个是旋转切片机不能将切成片的熟食产品自动堆叠起来。在大多数装备情况下，操作员必须移动滑架，以便用一只手将食品切成片，然后用另一只手捕捉切片并将其堆叠起来。更高端的熟食切片机可自动地使滑架往复移动，但不包括自动堆叠。操作员仍然必须捕捉切片并将其堆叠起来。如果容许切片自然地下落，那么没有机构将其整洁地堆叠起来，并且结果将是肮脏成堆的切成片的产品。这对于客户是不可接受的呈列形式。因为该原因，操作员对于每次切片操作都是必须的。
[0006]提供堆叠的切片机要么是高成本的案台装置单元，例如由德国的Bizerba GmbH &C0.公司制造的那些，或者是大规模加工设备，例如由冰岛的Marel公司制造的那些。这些全部使用复杂的堆叠机构，并且被设计用于一次对一种类型产品进行大体积切片。Bizerba装置包括旋转切片机，其联接至一系列传送机和旋转机构。Marel装置是全自动高速机器，通常利用剪断机、轨道刀片或渐开线刀片和传送机系统，并且是非常大的，且用于高容量加工厂。本发明致力于低容量、高变化、面向客户服务的市场部分，例如超级市场熟食店、三明治店、饭店或其它将食品切成片以用于销售或预备的地方。
[0007]现有切片机的另一缺点是难以清洗它们。旋转刀片、带锯、带状刀片以及其它连续的(非往复的)装置在其整个行程中会携带副产品，并将它们沉淀在设备的内表面上。这使得清洗更为复杂。其还会促成污染和交叉污染，因为这些副产品可被传递回到正被切片的食品上。因为许多类型的食品可通过相同设备进行切片，这可能将污染从一种类型的蛋白质传递给另一种。清洗旋转切片机花费20分钟至I小时之间的时间，切片机必须至少一天完全清洗一次。另外，在一天内必须将其擦拭许多次。因为旋转刀片会在所有方向上发送碎屑，所以必须清洗整个切片机。
[0008]另一缺点是安全性。在操作旋转切片机时常常切到手指。根据Argo InsuranceGroup公司(杂货商保险提供商)，清洗切肉机是造成熟食部门中割伤的主要原因。这导致每年的许多事故，其需要急救室或看医生以及职工赔偿通知。
[0009]解决这些问题以及其它缺点的改进的切片机将是有利的。

【发明内容】

[0010]公开一种具有往复刀片的改进的切片机。往复刀片的使用容许切片机的构造和功能被改进，以解决当前旋转切片机的其中许多缺点。这种切片机在没有手动干预的条件下进行操作，并且包括自动地将切成片的产品堆叠起来的能力。换句话说，有待切片的食品放置在切片机上，并且切片机自动地将食品切成片，并按照可呈列给客户的形态将切成片的产品堆叠起来。在某些实施例中，这种机器设计为具有可被清洗或更换的某些区域，而机器的其余部分决不会被污染。另外，往复刀片是廉价且容易更换的，从而消除了将刀片磨锋利的需求。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1显示了切片机的第一实施例的视图；
图2显示了控制系统的主要构件；
图3显示了切片机的第二实施例的视图；
图4显示了除去顶盖的图3实施例的视图；
图5显示了图3实施例的下部的视图；
图6显示了图3实施例的上部的视图；
图7显示了图3实施例的控制系统的主要构件；
图8显示了具有整体式产品保持器的顶盖的一个实施例；
图9显不了切片机的第二实施例；
图10显示了图9的实施例的马达组件；
图11显示了用于图9的实施例中的托盘的下侧面；
图12显不了图9的切片机的底座；
图13显示了供图9的切片机使用的食物保持器；
图14显示了可结合切片机使用的应用软件的用户界面；
图15a和15b显不了切片机的另一实施例；
图16a和16b显示了图15的切片机的移动限制；
图17显不了供图15的切片机使用的外壳的视图；
图18a和18b显示了图15的切片机的驱动单元；
图19a是通过图16b中所指示的A-A截取的横截面图；
图19b是图16的驱动单元的等距视图；
图20显示了组成图15的切片机的切片平台组件的构件；
图21a是图20的切片刀片组件的等距顶视图；
图21b是图20的切片刀片组件的等距底视图；
图22是通过图21a的B-B截取的切片刀片组件的横截面图；
图23显示了从图21a的切片刀片组件除去的刀片； 图24是装配好的图20的切片平台的等距底视图；
图25是通过图24的C-C截取的截面图；
图26是在刀片旋转的条件下通过图24的C-C截取的截面图；
图27是图24的刀片驱动器的放大图；
图28是图15的切片机的底座的等距视图；
图29显示了图15的切片机在组装之前的底座和外壳；
图30显示了第一中间组装步骤；
图31显示了第二中间组装步骤；
图32显示了第三中间组装步骤；
图33显示了与装载的食品一起使用的切片机；
图34显不了图33的切成片的食品；
图35显示了多切片机装备的一个实施例；
图36显示了多切片机装备的第二实施例；
图37a和37b显示了额外的安装构造；
图38是用于切片机的输入装置；
图39显示了图38的输入装置的典型屏幕快照；
图40显示了食物保持器的第二实施例；且 图41显示了食物保持器的第三实施例。
【具体实施方式】
[0012]公开一种具有往复刀片的切片机。往复刀片的使用克服现有技术的许多缺点。例如，往复刀片容许该单元更为紧凑。其还容许切成片的产品的自动堆叠。其还极大地简化了清洗过程。往复刀片的另一优点是潜在的污染仍保留在往复运动的范围内，例如在将食物切成片时留在后面的食物粒子和液体。这是一种来回运动，通常具有小于1/2英寸的冲程。
[0013]出于本公开的目的，词语“食品”被限定为但并不局限于绝大部分熟食肉、干酪、熟食店产品、熟食店特制品、整切肉、加工的肉和干酪、分段肉和成形肉、包装成白鲑、卷状物、面包、香肠形式的盐腌肉和腊肠，其带有或没有外壳或任何其它包装，以用于烹煮、盐腌、风干、防腐、呈列和运输该产品。“食品”还被限定为蔬菜和诸如蕃茄、生菜、洋葱、胡椒的产品、以及任何其它蔬菜、产品或切成片的调味品。
[0014]图1显示了根据本发明的切片机的第一视图。切片机10包括食品保持器20。在操作中，有待切成片的食品放置在产品保持器20中。在某些实施例中，在将食品放置于产品保持器20中之后，在食品的顶部施加加重的顶部24。在其它实施例中，顶部24包括马达25。该马达25联接至竖直杆(未显示)，其终止于水平板中，使得马达25能够在竖直方向上使杆和板延伸和收缩，从而水平板将力施加于食品。在其它实施例中，可使用弹簧承载板、充气的袋或隔膜、或另一方法将向下的力施加于食品。在其它实施例中，不需要额外的向下力。
[0015]产品保持器20具有适合于大多数食品的尺寸，例如5〃X7〃，但可根据需要定制尺寸。在其它实施例中，产品放置在两个横向部件27之间，其中至少一个部件是可调整的，以便与食品的宽度相匹配。这些横向部件27附接至滑动的滑架托板30。
[0016]产品保持器20联接至滑动的滑架托板30。如下面所述，滑动的滑架托板30在水平方向上从第一预备位置经过刀片而移动到完成位置。滑架托板30然后移动回到预备位置。
[0017]定位在滑架托板30和产品保持器20附近的是往复刀片40。在一个实施例中，刀片40可以是单个锋刃，类似于剃须刀片。在其它实施例中，刀片40可以是锯齿状的，类似于肉排餐刀或竖锯刀片。刀片40在与滑动托板的行进方向垂直的水平方向上进行从一端到另一端的往复运动。在其它实施例中，刀片可与产品成一角度。如图1中所见，滑架托板30沿着切片机10纵向地从左边移动到右边，而刀片40横向地跨切片机10移动。
[0018]在某些实施例中，使用双刃刀片，其可执行两个功能的其中一个。该设备可包括当一边变钝时翻转刀片的机构，从而使刀片的寿命翻倍。备选地，可提供一种机构以容许刀片在两个方向上进行切片，从而使设备的切片能力和速度翻倍。
[0019]往复刀片40邻近并定位在第一平台28和第二平台50之间。这些平台在食品跨往复刀片40移动时支撑食品的表面。在某些实施例中，可使用带有缝隙以适应往复刀片40的整体式平台。
[0020]在操作中，食品被装载到产品保持器20中。在某些实施例中，在装载之后将力施加于食品的顶部。该力可以各种方式施加。该力可利用被动装置来施加，例如位于顶部24上面的固定重量，或者在产品的顶部和产品保持器之间推动的机械弹簧或气动弹簧。该力可备选地利用主动装置来施加，例如气压缸或液压缸、气囊等，其得到压力供给，以施加力。这可能是导致固定量的增加的向下力的固定压力，或者该压力可随着产品的重量下降而增加，导致在产品中一致的向下力。其它装置可包括机械棘轮装置，其在装置循环用于切片时指引压板。正位移装置可随着产品被切成片而用于为压板指引预定的距离。这样一个示例是由步进式马达25驱动的螺旋促动器。马达25能够在竖直方向上驱动水平板。在这些实施例中，马达25用于向下朝着食品推动水平板，以便将力施加于食品。在某些实施例中，马达25设置为可施加力，使得通过板和食品的重量所施加的总的向下力保持恒定，即使食品变得更小时。在某些实施例中，马达被各个切片指引预定距离。例如，如果所需的切片是
0.06英寸厚，那么马达指引板0.06英寸，从而将食品和刀片之间的关系始终保持一致。在某些实施例中，板可指引比切片厚度更大或更少的距离，例如，用以补偿随着食品消耗而引起的食品的重量变化或其它差异。任何这些方法都用于将食品按压在预备位置的第一平台28上。
[0021]不一致的切片的其中一个原因是正进行切片的食品(例如肉、干酪以及其它物品)不是刚性的。各种食品都具有内在刚度。在某些实施例中，食品的表面跨第一平台28滑动，并进入到往复刀片40中。在食品表面和第一平台28之间的摩擦造成食物从行进方向向后且从第一平台28向上移动。这在切片动作的开始时给刀片40呈列出比结束时更压缩的产品。这可导致从切片的开始至结束时大约0.010至0.025英寸的切片厚度差异。通常，该厚度通过改变刀片40和第一平台28之间的相对距离来控制。在许多切片的过程中，食品变成楔形，其只增加了切割出一致切片的不可能性。另外，这在产品的后缘上产生“尾部”或薄的食品附属物。这些情形都是不期望的。
[0022]向下力的使用可有助于最大限度地减小这些情况。虽然额外的力增加了摩擦，但是向下的力还预压缩和支撑食品。另外，食品围绕其周边被支撑得越好，那么其可能变得越稳定，并且其切片越一致。低摩擦的第一平台28和良好支撑的食品的组合极大地有助于切片的一致性。在某些实施例中，向下的力可不仅针对食品的尺寸进行控制和调整，而且还针对食品的类型和其相应的刚度进行控制和调整。
[0023]另外，产品保持器20可包括使食品随着其消耗而旋转的装置(未显示)。食品可逐渐地旋转或每次旋转都旋转180°。旋转可在每次切片之后或者在预定数量的切片之后执行。旋转均衡了切片厚度的不一致，基本上消除了楔形和尾部。旋转可通过许多方法来实现。例如，向下力的方法可包括马达或其它旋转的装置，从而使食品旋转。在另一示例中，围绕产品的周边可具有带状装置，其由绞盘或其它装置翻转。
[0024]滑架托板30通过例如皮带34、链条或其它联动装置而联接至马达33。刀片马达41用于促动往复刀片40。在某些实施例中，刀片马达41以固定的速率旋转，使得往复刀片具有单个速度，例如每分钟1000个冲程。在另一实施例中，刀片马达41可以多个不同的速度旋转，例如每分钟在500至2000个冲程之间。往复速度的选择可通过操作员或通过控制器来实行，如下面更详细地描述的。
[0025]厚度马达37 (未显示)用于设定合适的切片厚度。该厚度马达用于移动往复刀片40和第二平台50相对于第一平台28的位置，在切片操作之前食品搁置在第一平台上。这容许切片的厚度由控制器自动地修改。例如，在某些实施例中，在切片开始之前设定具体切片的厚度并在切割操作过程中始终保持恒定。在另一实施例中，切片的厚度随着刀片40穿过食品而变化。这种方法可用于实时调整切片的厚度。换句话说，在切片过程中调整第一平台28和刀片40之间的距离，以补偿从切片的前缘至后缘的变化的切片厚度，导致更均匀的切片。因为食品具有不同的刚度，所以对于任何给定的产品可改变补偿量。因为系统知晓正被切片的食品类型，所以可对每种食品使用预定的补偿因数。在某些实施例中，例如在不施加向下力的情况下或者在不补偿变化的食品重量的情况下，厚度设定可随着食品消耗而增加，以补偿衰减的压缩力。在其它实施例中，控制器可在操作之间使刀片40移动到静止或不活动的位置，从而最大限度地减小操作员切到他们手指的机率。
[0026]马达33驱动滑架托板30朝着和穿过往复刀片40，使得往复刀片40完整地穿过食品。食品从第一平台28穿过刀片40并传送到第二平台50上。在切片之后，滑架30返回预备位置，使食品返回第一平台28，在这里其准备下一循环。附连至滑动的滑架托板30上的是收集平台70，其定位在比往复刀片40更低的高度。该收集平台70与滑动托板30和食品协调一致地移动，使其相对于食品的位置保持恒定，即使当滑架托板30在运动中时。换句话说，当装置10切割食品时，在食品和收集托盘70之间没有相对线性运动。在其它实施例中，在食品和收集托盘70之间的相对线性运动是足够小的，以致于不会影响切成片的食品的堆叠。
[0027]当食品穿过往复刀片40时，其开始分离成切片。切片穿过第一平台28和刀片40之间的间隙，并且向下掉落到收集平台70上。第一切片向下碰到收集平台70的第一位置。当下一切片被切割时，其就位于之前切片的顶面上。因为收集平台保持其相对于食品的位置，所以结果是切片的竖直堆叠。然后可从收集平台70除去切成片的食品，并包装以用于客户。
[0028]在某些实施例中，切片机10可包括控制系统，其控制该系统的操作。图2显示了这种控制系统100的主要构件。应该注意，不是所有这些构件都需要呈现。该图显示了控制系统的灵活性，并且实施例并不仅仅局限于图2中所示的实施例。
[0029]控制器110用于监测和控制切片机10。该控制器110可为独立的计算机，例如个人计算机(PC)、可编程逻辑控制器(PLC)或其它逻辑控制器或特别设计的计算装置。在其它实施例中，控制器110是基础设施的中央计算机系统的一部分。控制器110包括处理器、能够接收命令的输入装置和多个输出。另外，处理单元具有存储元件，其可能是易失性的或非易失性的。可由处理器执行的指令储存在存储元件中。由处理器执行的指令可以以任何合适的计算机语言来编写。这些指令在执行时使控制器110能够执行这里所述的功能。此外，存储元件的一部分可用于易失性信息。控制器110可用于控制单个切片机10，或者可用于控制多个切片机。
[0030]控制器110可从各种来源中接收食品信息120。这些信息可包括品牌、食物类型、包装日期、包装尺寸等等。该信息可以各种方式输入。在一个实施例中，条码阅读器用于从食品本身读取条形码。在另一实施例中，RFID阅读器用于读取位于食品上的RFID标签。在另一实施例中，操作员可输入食品标识，例如通过利用键盘或其它输入装置。还可使用为控制器110提供标识信息和食品相关信息的其它方法。
[0031]控制器110还接收订单信息125。订单信息可由操作员利用键盘或其它方法输入。在另一实施例中，订单信息由单独的处理单元收集，例如电子售货机或相似系统。订单信息可包括各种参数。例如，订单信息可包括所需的切片厚度和所需的数量。所需的厚度可用定量词语，例如实际的厚度测量值。在其它实施例中，厚度可能是定性的，例如非常薄、薄、中等或厚。控制器110然后可基于食品参数以及其它参数将这种定性的厚度转换成实际的厚度。厚度还可以非传统的方式来表达。例如，切片可基于所需的每切片的卡路里数量、或饮食计划的数量Uf^nWEIGHT-WATCHER ?)每切片的点数进行切割。在知晓食品类型的条件下，控制器然后可 确定合适的厚度，以取得所需的总卡路里或饮食计划点数。订单信息还可包括有待切片的量。这可以许多方式来表达。例如，用户可指示切片的数目、所需的总重量、所需的总卡路里数目、饮食计划的总点数、或任何其它定量的方式。
[0032]控制器110还可具有来自秤的输入，从而知晓切成片的食品的重量。在某些实施例中，秤85与收集平台70成整体，使得切成片的食品的重量在食品切片时更新。在其它实施例中，食品的重量在产品保持器20中测量，并且通过从其起始重量减去剩余食品的当前重量而确定切成片的食品的重量。
[0033]还可想象其它称重方法。例如，在一个实施例中，可将包括任何装载食品的整个切片机10进行称重。完成此的一种方式是在例如切片机10的脚部包括荷重计(load cell)。皮重(tare weight)是切片机10在没有装载食品时的重量。当食品放置在切片机10上时，食品重量是新的总重量减去皮重。通过这种方式知晓食品的起始重量，消除了在将其装载到切片机10上之前对食品称重的需要。如果收集平台70不由切片机10的框架来支撑，那么其内容物将不包括在总重量中。因而，当从食品中除去切片时，总重量减少，差值指示了切成片的食品的重量。如果需要更大的精确度，收集平台70可安装在计重秤上。通过这种方式，切片机10加上装载的食品加上切成片的产品的总重量将包括在总重量中，并且将只通过产品托盘秤测量切成片的产品的重量。这赋予了对切成片的食品进行精确称重并且还知晓剩余食品重量的能力。备选地，如果与收集平台70相关联的计重秤不由设备荷重计支撑，那么切成片的产品的重量不会包括在总重量中。知晓总重量的一个优点是剩余食品的重量始终是已知的。该信息可用于预测补充食品的需求和实时计算产量、浪费等。该信息可用于警告操作员当前装载的食品的重量低于预定的阈值，而且在不久的将来将需要更换。
[0034]利用这些输入，控制器110能够控制与切片机10相关联的马达。例如，在已经装载了食品并且已经输入了食品和订单信息之后，控制器110可开始切片过程。控制器110可使用食物信息120来确定是否应该对产品保持器20中的食品施加向下的力。例如，可能发现特殊类型的食品可能需要预定的向下力来确保正确切片。在其它实施例中，向下的力可能是不同的或不必要的。因而，基于食品，控制器110可促动顶部马达25以施加向下的力。类似地，相似的准则可用于距离指引，如上所述。
[0035]控制器110还可促动厚度马达37。这种调整可基于订单信息125和食品信息120。另外，在刀片40切割食品时，控制器110可在切片过程中通过促动厚度马达37而改变切片的厚度。另外，出于安全和储存的原因，控制器110可在完成切片操作之后自动地促动厚度马达37，以便最大限度地减小伤害的机率。例如，控制器110可促动厚度马达37以便使刀片移动到收起位置，使其不会被暴露出来而潜在地造成伤害。在一个实施例中，控制器110在各个切片操作期间促动马达37，使得刀片移动到收起位置，而食品返回第一平台28。
[0036]控制器110还控制刀片马达41。在某些实施例中，不论什么时候执行切片操作，控制器110都以固定的速度促动刀片马达41。在这种情况下，控制器110促动刀片马达41，并容许其在促动马达33之前达到速度。在某些实施例中，控制器110可维持作为食品函数的刀片速度的表格或其它指征。例如，如果刀片以高的每分钟冲程进行操作，那么某些食品可能更好地切片。其它食品可能在较低速度下更好地切片。因此，基于食品信息120，控制器110可促动刀片马达41，并且为刀片40选择合适的速度。
[0037]控制器110还控制马达33，其造成第一平台28 (和食品)朝着往复刀片40移动。该马达因此控制着食品的进给速率。食品滑动的速度可能是常数。在其它实施例中，速度可能与正切片的食品相关，或者可随着食品消耗并在平台28上放置较少重量而变化。
[0038]在某些实施例中，刀片速度和进给速率的组合对于各种食品是独特的。在其它实施例中，刀片速度可变化，而进给速率保持恒定。相反，刀片速度可保持恒定，而进给速率变化。
[0039]控制器110还具有产生某些输出数据130的能力。例如，在一个实施例中，在食品被切片时，控制器110监测切成片的食品的重量。基于在切片过程中重量的变化，控制器110可确定各个切片的重量。当某些食品到达其末端(例如烤牛肉或火鸡)时，食品的横截面积减少。这种重量减少可被控制器110检测到，其可将此理解为食品几乎被消耗完的指示。在某些实施例中，控制器110还可具有跟踪特殊食品的能力，并且知晓已经除去了多少食品。这是控制器Iio可确定食品何时被几乎消耗完的另一方式。
[0040]在某些实施例中，收集平台70可为可独立移动的平台。在某些实施例中，可能希望形成不同于竖直的堆叠图案。这可通过在各个切片之后偏置收集平台70来实现。这种偏置可通过收集马达71的使用来实现。该收集马达或马达71可在任何方向(上/下、前/后、左/右、旋转)上移动，以便取得所需的结果。例如，有时可能希望使食品(例如干酪)的切片相对于彼此偏置45°，使得切片的转角分开。这可通过利用收集马达71来进行，其在各个切片之后使收集平台70旋转。当然，其它运动也是可行的。
[0041]在某些实施例中，收集平台70被指定为清洁区域，因为其从不会遇到来自食品的粒子或其它物质。在一个实施例中，使用光传感器来检测保护罩的存在，例如一件蜡纸、纸或泡沫托盘或其它材料。当在收集平台70上检测不到这种保护罩时，控制器110不会启动切片动作。
[0042]控制器110可从秤85接收连续的反馈。这种反馈以不同方式使用。在一个实施例中，当秤85记录到客户所需的总重量时，切片操作终止。来自秤85的反馈还可用于如上所述确定食品何时接近其末端。其它机构也可用于终止切片过程。例如，客户可请求特定的切片数目，其可在切片操作过程中通过控制器110进行计数。当达到该数目时，切片操作终止。
[0043]图1显不了切片机，其中食品移动而往复刀片保持在固定位直。图3显不了另一实施例，其中食品保持静止，而往复刀片朝着和远离食品方向移动。
[0044]图3显示了具有往复刀片的切片机200的第二实施例。在该实施例中，食品定位在顶面上，并且利用可调整的产品保持器201而保持在合适位置。食品放置在顶盖203的开口 202中。一旦放置好，就通过调整产品保持器201而紧贴地保持在合适位置。当刀片在其下面来回移动时，食品仍保持在该位置。
[0045]图4是除去顶盖203的切片机200的另一视图。切片机200具有两个主要构件，底部220和上部210，在图5中更详细地显示了底部220，在图6中更详细地显示了上部210。
[0046]参照图4和图5，底部220具有两个平行的同步的阿克米螺钉(acme screw) 221。这些螺钉221通过马达231的促动而旋转。如图3和图5最佳所示，马达231通过皮带234附连至其中一个阿克米螺钉221。第二皮带235用于联接两个螺钉，使得它们以同步方式旋转。定位在各个阿克米螺钉221上的是驱动滑架托板236，237。在各个这些托板中是阿克米螺母(未显示)。当阿克米螺钉221旋转时，它们造成驱动滑架托板236，237侧向移动。
[0047]参照图4和图6，上部210包括第一平台241、刀片245和第二平台247。在预备位置，食品搁置在第一平台241上。刀片245、第一平台241和第二平台247附连至驱动滑架托板236、237，使得它们在切片机200处于操作中时侧向移动。当滑架移动时，食品由可调整的产品保持器201保持在合适位置。食品然后遇到刀片245，其从底侧对食品切片。食品然后移动到第二平台247上。当滑架返回其起始位置时，食品返回到第一平台241上。刀片245通过刀片马达250的促动而往复运动，刀片马达250定位在驱动滑架托板237上。刀片245通过联动装置251连接至刀片马达250。在一个实施例中，这种联动装置是柔性联接器，例如活动铰链。
[0048]在图3-6所示的实施例中，收集托盘(未显示)定位在下部220的下面，并且可为静止的。当驱动滑架移动时，切片掉落到收集托盘上。在某些实施例中，收集托盘马达可用于使收集托盘平移，以便形成所需的切片图案。例如，切片可能是叠瓦状或平铺的，取决于用户的偏好。
[0049]另外，厚度马达(未显示)可用于设定单个切片的厚度。在一个实施例中，厚度马达用于使第一平台241相对于刀片245和第二平台247竖直移动。在第二实施例中，厚度马达用于使刀片245和第二平台247相对于第一平台241移动。在另一实施例中，厚度马达使刀片245相对于两个平台移动。因为厚度马达与移动的上部210相关联，所以其将优选地定位在驱动滑架托板236、237上。如上所述，厚度马达可用于设定切片的厚度。在其它实施例中，厚度马达可在切片过程中被促动，以改变切片的厚度。在其它实施例中，厚度马达也可为静止的，附连至下部220的末端，并且可使用成型杆，其穿过螺钉上的相似形状的线性轴承，螺钉附连至调整厚度斜面位置的驱动滑架236。
[0050]图8显示了备选的顶盖403，其可与图4-7中所述的切片机200 —起使用。在该实施例中，顶盖403具有整体式的产品保持器404。产品保持器404包括盖子405，其可产品保持器404的相反侧面上的联接至可旋转的螺钉406。在该实施例中，螺钉406的旋转造成盖子405相对应的向上或向下的移动。在操作中，食品插入整体式的产品保持器404中。然后将盖子405放置在食品上方，并朝着食品向下移动。在某些实施例中，盖子405不与螺钉406相接合,直到操作员启动该动作。
[0051]在某些实施例中，操作员将盖子405按压到食品上，然后与螺钉406相接合，以保持盖子被按压在食品上。
[0052]在其它实施例中，操作员接合螺钉，其然后旋转以朝着食品降低盖子405。在某些实施例中，荷重计(未显示)或其它测力装置用于测量由盖子405施加于食品的压缩力。该数据结合食品类型可用于以所需的力压缩食品。例如，具有高含水量的食品可能需要比其它食品(例如干酪)压缩得更多。通过具有食品类型和施加力的可见性，切片机200可设置为用于对各种类型的食品施加独特的预定力。
[0053]在其它实施例中，螺钉406旋转，直到盖子405碰触食品。这可利用接近传感器(例如电容传感器)并测量旋转螺钉406所需要的力的增量来确定。一旦确立了该接触点，控制器就可以可选地停止螺钉406的旋转。在另一实施例中，控制器可继续使螺钉406旋转，使得盖子405向下移动预定的距离。该距离可能与产品保持器404中的食品的类型相关。
[0054]螺钉406可通过联动装置407联接至马达(未显示)。联动装置407的线性运动造成螺钉406的旋转移动。在某些实施例中，螺钉406的移动是所需压缩力的函数。换句话说，当食品的切片被除去时，螺钉406旋转，以便维持相同的压缩力。
[0055]在其它实施例中，螺钉的移动可能与切片的厚度相关联。换句话说，当切片被除去时，螺钉旋转，使得盖子405向下移动与除去的切片厚度相等的距离。还可使用其它方法来控制盖子405的移动。
[0056]如上所述，控制系统可用于控制该切片机。图7显示了这种控制系统300的主要构件。应该注意，不是所有这些构件都需要呈现。该图显示了控制系统的灵活性，并且实施例并不仅仅局限于图7中所示的实施例。
[0057]控制器310用于监测和控制图3-6的切片机。该控制器310可为独立的计算机，例如个人计算机(PC)或特别设计的计算装置。在其它实施例中，控制器310是基础设施的中央计算机系统的一部分。控制器310包括处理器、能够接收命令的输入装置和多个输出。另外，处理单元具有存储元件，其可能是易失性的或非易失性的。可由处理器执行的指令储存在存储元件中。由处理器执行的指令可以以任何合适的计算机语言来编写。这些指令在执行时容许控制器310执行本文所述的功能。此外，存储元件的一部分可用于易失性信息。控制器310可用于控制一个切片机200或多个切片机。
[0058]控制器310可从各种来源接收食品信息320。这些信息可包括品牌、食物类型、包装日期、包装尺寸等等。该信息可以各种方式输入。在一个实施例中，条码阅读器用于从食品本身读取条形码。在另一实施例中，RFID阅读器用于读取位于食品上的RFID标签。在另一实施例中，操作员可输入食品，例如利用键盘或其它输入装置。还可使用为控制器310提供标识息和食品相关息的其它方法。
[0059]控制器310还接收订单信息325。订单信息可由操作员利用键盘或其它方法输入。在另一实施例中，订单信息由单独的处理单元收集，例如电子售货机或相似系统。订单信息可包括各种参数。例如，订单信息可包括所需的切片厚度和所需的量。所需的厚度可用定量词语，例如实际的厚度测量值。在其它实施例中，厚度可为定性的，例如非常薄、薄、中等或厚。控制器310然后可基于食品及其它参数将这种定性的厚度转换成实际的厚度。厚度还可以非传统的方式来表达。例如，切片可基于所需每切片的卡路里数量或每切片的饮食计划点数进行切割。在知晓食物类型的条件下，控制器然后可确定合适的厚度，以取得所需的卡路里或饮食计划总点数。订单信息还可包括有待切片的量。这可以许多方式来表达。例如，用户可指示切片的数目、所需的总重量、所需的总卡路里数目、饮食计划的总点数或任何其它方式。
[0060]控制器310还可具有来自秤的输入，从而知晓切成片的食品的重量。在某些实施例中，秤385与收集托盘成整体，使得切成片的食品的重量在食品被切片时更新。
[0061]利用这些输入，控制器310能够控制与图3的切片机相关联的马达。例如，在已经装载了食品并且已经输入了食品和订单信息之后，控制器310可开始切片过程。
[0062]控制器310还可促动厚度马达337。该调整可基于订单信息325和食品信息320。另外，在刀片245切割食品时，控制器310可在切片过程中通过促动厚度马达337而改变切片的厚度。另外，出于安全和储存的原因，控制器310可在完成切片操作之后自动地促动厚度马达337，以便最大限度地减小损伤的机率。
[0063]控制器310还控制刀片马达250。在某些实施例中，不论什么时候执行切片操作，控制器310都以固定的速度促动刀片马达250。在这种情况下，控制器310促动刀片马达250，并容许其在促动马达250之前达到速度。在某些实施例中，控制器310可维持作为食品函数的刀片速度的表格或其它指征。例如，如果刀片以高的每分钟冲程操作，那么某些食品可能更好地切片。其它食品可能在较低速度下更好地切片。因此，基于食品信息320，控制器310可促动刀片马达250，并且为刀片245选择合适的速度。
[0064]控制器310还控制马达231，其造成往复刀片245移动穿过食品。驱动滑架滑动的速度可为常数。在其它实施例中，该速度可能与正切片的食品相关。
[0065]控制器310还具有产生某些输出数据330的能力。例如，在一个实施例中，在食品被切片时，控制器310监测切成片的食品的重量。基于在切片过程中重量的变化，控制器310可确定各个切片的重量。当某些食品到达其末端(例如烤牛肉或火鸡)时，食品的横截面积减少。这种重量减少可被控制器310检测到，其可将此理解为食品几乎被消耗完的指
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[0066]在某些实施例中，收集托盘可为可独立移动的平台。在某些实施例中，可能希望形成其它堆叠图案。这可通过在各个切片之后偏置收集托盘来实现。这种偏置可通过另一收集马达371的使用来实现。该收集马达或马达371可在任何方向(上/下、前/后、左/右、旋转)上移动，以取得所需的结果。例如，有时可能希望使干酪切片相对于彼此偏置45°，使得切片的转角分开。这可通过利用收集马达371来进行，其在各个切片之后使收集托盘旋转。当然，其它运动也是可行的。
[0067]控制器310可从秤385接收连续的反馈。这种反馈可以不同方式使用。在一个实施例中，当秤记录到客户所需的总重量时，切片操作终止。来自秤的反馈还可用于如上所述确定食品何时接近其末端。其它机构也可用于终止切片过程。例如，客户可请求特定的切片数目，其可在切片操作期间通过控制器310进行计数。当达到该数目时，切片操作终止。
[0068]在某些实施例中，控制器310可与第二秤对接，其直接或间接地称出剩余装载的但未切成片的食品的重量。这里描述了若干种确定装载食品的重量的方法。该信息可用于警告操作员当前装载的食品重量低于预定的阈值，而且在不久的将来将需要更换。
[0069]从该描述中明显可以看出，这种新型切片机能够在无人值守的条件下进行操作。在传统的切片机中，操作员需要通过用一只手手动地移动保持食品的托盘通过旋转刀片。在用刀片切割食品时，操作员通常使用他们另一只手来捕捉切成片的食品。本切片机能够在没有操作员干预的条件下对食品进行切片、堆叠和称重。对于传统的切片机，操作员必须使用他们的手来堆叠切片，即使切片机具有自动化滑架。本发明的其中一个主要优点是自动堆叠，容许真正的无人值守操作。自动堆叠起作用是因为收集托盘保持其相对于正切片的食品的位置。在第一实施例中，产品跨刀片移动，并且收集托盘在其下面协调一致地移动。这模拟了操作员的手，其在使用传统的旋转切片机的同时随着产品一起并在产品下面移动。在图3的实施例中，收集托盘不需要移动，并且在固定的食品下面保持静止。对于传统的切片机，食品跨刀片移动，但收集托盘是静止的。
[0070]堆叠性能还可能 受到在切片平台(即刀片)和收集托盘之间的竖直距离影响。具体地说，如果距离太大，那么食品的切片可能折叠在本身上，而非平放，从而破坏堆叠。堆叠受损的精确距离取决于切片的厚度和食品的内在坚固度，但通常在3至4英寸的范围内。在该阈值以下，完成可接受的堆叠。如果该距离变得太小，那么其限制切成片的产品的堆叠高度，其限制了订购尺寸。在一个实施例中，1?至2英寸的距离足够小以确保可接受的堆叠发生，并且足够大以适应I磅或更大的订单。备选地，自动的竖直调整例如可通过收集马达371 (或另一马达)来执行，可被包括以维持切片平台和收集托盘之间的预定距离，并且适应更高的堆叠。
[0071]另外，本切片机简化了清洗过程。参照图3-6，切片机可被划分成若干个区域。第一区域或区域I是指那些与食品接触的构件。这些构件均是图6中所示的上部210的部分和产品保持器。注意上部(即区域I)包括第一平台241、刀片245和第二平台247。便利的是，这些构件容易从阿克米螺钉221上除去，因为这些构件简单地搁置在螺钉上。第二区域或区域2是指那些从不与食品接触的构件。这些包括图5中所示的下部220中的所有构件。第三区域或区域3包括通过一张纸或塑料而与食品分隔开的那些构件。该区域包括收集托盘，切成片的食品掉落在该收集托盘上。在某些实施例中，该第三区域被认为是区域2的一部分。
[0072]除了简化清洗之外，这种构造根据需要还消除了食品交叉污染的可能性。在本公开中，交叉污染被限定为与第一食品直接接触的构件在没有清洗的条件下与第二食品的接触。对于今天的切片机每天都在发生这种交叉污染，因为操作员不会在每个食品之后清洗切片机。然而，更换区域I构件的简易性容许消除交叉污染。在一个实施例中，一组区域I构件专用于一种特殊的食品(例如BOAR’S HEAD ?烤牛肉)或食品组(例如所有烤牛肉)。区域I构件可易于互换，并且包括主要为塑料的构件，从而使得这组构件的成本相当低。
[0073]图9显示了切片装置的另一实施例。在该实施例中，类似于图3中所示，食品保持静止，而刀片移动穿过食品。该实施例以这样一种方式设计，以便最大限度地减小联动装置的数目。如图9中所示，切片设备500包括可拆除的可滑动的托盘510，其具有第一平台512、刀片513和第二平台514。托盘510搁置在底座520上。抵接或联接至托盘510的是马达组件530。如下面将更详细地描述的，马达组件530沿着定位于底座520中的轨道来回移动，这推进托盘510。
[0074]如图10中所示，马达组件530包括若干个马达，例如但并不局限于主马达533，其造成齿轮531的旋转，齿轮搁置在底座520的轨道中的对应槽中。当马达在第一方向上旋转时，马达组件530被向前推动。当马达533在相反方向上旋转时，马达组件530被向后推动。因为马达组件530联接至可拆除的托盘510，所以可拆除的托盘510也跟随该运动。马达组件530还包括刀片马达534，其用于造成刀片513往复运动。刀片马达534可包括偏心轮537。第三马达535用于控制刀片513的高度。在某些实施例中，用于这三个马达533、534、535的电连接被共同绑束在单根线缆(未显示)中。
[0075]图11显示了托盘510和马达组件530的下侧面。刀片513联接至联动装置517，其继而联接至马达534。马达534的旋转造成偏心轮537的运动，其造成联动装置517的摆动运动，这继而造成刀片513往复运动。
[0076]图12显示了没有安装托盘510的底座520。托盘520包括轨道521，托盘510在该轨道上搁置并滑动。底座520还包括收集托盘522，其是可拆除的。在某些实施例中，收集托盘522还包括重量测量装置，使得收集托盘可对已经切成片的食物进行称重。底座520还包括保持机构523，其用于将食物保持在合适位置。在该实施例中，托盘510沿着轨道521滑动，使刀片513与食物相接触，食物在整个切割操作过程中保持静止。
[0077]食物通过图13中所示的食物保持器540而保持在合适位置。在某些实施例中，在食物保持器540上包括紧固机构541，其将保持机构523联接至底座520。这种紧固机构541可为本领域中已知的指旋螺钉或任何其它紧固装置。在某些实施例中，食物保持器540包括促动压板543的马达542。该压板543用于将食物推向底座520。在某些实施例中，在初始设置之后，马达542促动压板543，造成其向下移动与正切割切片的厚度相等的距离。因而，食物上的压力或向下力在切片操作中仍保持大致恒定。
[0078]在某些实施例中，食物保持器540包括可滑动的前面544。前面544与压板543相对，并且用于支撑这两个表面之间的食物。在该实施例中，可拆除的托盘510包括位于第二平台514中的空心或凹陷的部分515(见图11)。前面544配合到该凹部515中。当托盘510通过马达组件520移动时，前面544随第二平台514 —起移动，从而使食物暴露于刀片513下。食物通过食物保持器540保持静止，其如上所述保持在底座520上的合适位置。
[0079]图40显示了食物保持器1000的一个备选实施例。可移动的压板1001靠近顶部。压板1001包含各自连接至驱动轴的一个或多个驱动马达(未显示)。齿轮1002位于各个驱动马达轴的末端。在某些实施例中，在压板1001的各个末端都有齿轮1002。齿轮1002与齿条1003相啮合，齿条是食物保持器1000的一部分。在一个优选实施例中，该齿条1003模制在保持器1000中。如图所示，一旦食物放置到保持器1000中，就将压板1001放入合适位置。为了使压板1001前进并将力施加于食品上，马达被驱动，从而使齿轮1002旋转，并由此随着齿轮1002沿着齿条1003移动而向下驱动压板1001。该实施例的马达包含并密封在压板1001中，因此不是暴露的。同图13相比，该实施例还降低食物保持器的轮廓，因为没有驱动轴延伸到保持器之上。
[0080]压板1001还可包括整体的手柄1004，以在装载食物时帮助安装压板1001，并且用于携带装载食物的保持器。在图40中还看到食物推进器1005。这可以是带推杆1006的弹簧加载装置，用于将食品偏压靠在保持器1000的前面，从而有助于在切片期间使产品稳定。还可使用其它偏压机构。
[0081]在另一实施例中，采用了被动机构，其利用一种单向装置，该装置容许压板随着食品消耗而下降，但不容许其上升。这可通过上面实施例中的齿轮和齿条系统来实现。驱动马达被除去并被单向离合器或本领域中已知的相似装置替换。压板可根据需要而加重，以将力施加于食物。当切片被除去时，加重的压板降低，占据被除去的空间。单向装置防止压板返回，并使食物稳定以用于下一切片。可使用任何单向装置，例如带棘爪和齿轮的棘轮装置，或本领域中已知的另一装置。
[0082]图41显示了可用于将力施加于食物上的备选的被动机构。其利用一个或多个手动安装的重物1007。这些重物1007可滑动地配合在食品保持器中的槽1008中。图41中所示的实施例具有四个重物，但可使用其它数目的重物。多个重物的使用跨越其不均匀的顶面保持住食物，并且有助于在切片期间使产品稳定以及将力施加于产品。重物的数量和质量可相对切片装置的尺寸和有待切片的食品重量进行定制。图41中所示实施例使用四个不锈钢重物,每个2磅，总共八磅。
[0083]在某些实施例中，一个或多个切片机可由应用软件控制。这种应用软件可以以任何合适的程序设计语言来编写，并可在任何合适的计算装置上执行，例如但并不局限于个人计算机(PC)、手持计算装置(例如平板电脑、智能手机)或任何其它装置。图14显示了可与一个或多个切片机结合使用的代表性用户界面。在某些实施例中，该应用可在具有触摸屏的装置上执行以简化用户界面。在该实施例中，显示了四个切片机，然而，该应用可根据要求包括更多或更少的切片机。
[0084]图14中所示的应用显示了 4个分段，每个分段专用于一个切片机。在该实施例中，操作员可输入的信息局限于厚度和重量或切片计数。在其它实施例中，可允许额外的输入。各个分段显示了切片机编号和装载到那个切片机上的物品。在某些实施例中，操作员输入装载在切片机上的食物。在其它实施例中，在切片机上具有扫描器或条码阅读器，其读取来自食物包装的标记，并将该信息传递给应用软件。
[0085]切片机和应用软件之间的通信可为有线的，例如通过USB或以太网，或者可为无线的，例如通过蓝牙、IR、Zigbeee、WIFI或任何其它无线协议。与切片机的通信可能是双向的。例如，应用软件可指示切片机切片的食品是什么和如何切片，并且切片机可向软件返回信息，例如剩余食品、切片机的操作条件等等。该信息可用于指示关联关系，以便用新食品替换消耗完的或几乎消耗完的食品，告知系统切片结束时残留的食品量，发布关于切片机故障、维修需求的警告，等等。该信息可用于确保切片机的操作、以及数据报表和计算的一致性，例如产量、效率等等。
[0086]这种通信系统容许一个或多个切片机接收来自多个输入源的指令。软件可包括排队管理系统，以组织和控制来自所有输入的顺序。
[0087]应用软件还容许操作员输入切片的所需厚度。在该实施例中，厚度示出为按比例从I增至10。在其它实施例中，操作员可输入实际的厚度，例如以1/16英寸增量。操作员还可输入所需的食物数量。在一个实施例中，如上面分段中所示，数量以重量形式来表达。在其它实施例，例如在下面分段中，数量以切片的数目来表达。如果需要还可使用其它数量测量值，例如卡路里或Weight Watcher点数。
[0088]一旦操作员已经输入该信息，那么就可按下“启动”键。该动作将数量和厚度信息传送给指定的切片机。远程切片机然后启动切片操作。在某些实施例中，切片机可响应应用软件，例如指示所需的操作已经成功完成或已经失败。
[0089]图15a和15b显示了切片机600的另一实施例。外壳601覆盖底座(不可见的)并为其它构件提供了安装面和支承面。类似于图10中所述，驱动单元602包含必要的马达、构件和布线，以驱动切片平台，使刀片往复运动和调整切片厚度。食品保持器603接受和保持食品以用于切片。在该实施例中，力不施加于食品的顶部上。这容许切片机600实际上对整个食品进行切片和使用。切片平台组件604包含刀片组件605，并在被驱动单元驱动时平移。图中还显示了计重秤盖606和食物收集托盘607。
[0090]在该实施例中，食品保持在固定位置，而切片平台604和刀片610在食品下方移动以将其切片。图16a和16b示出切片平台604和驱动单元的移动限制。在图16a中，切片平台604已经被驱动至最左边的限制608处。在该位置，刀片610的前缘已经移动足够远而穿过食品，并将分离切片。图16b显示了返回至其原来位置609的驱动单元和切片平台，其是最右边的限制。
[0091]图17显示了外壳601的视图。该外壳可由食物级塑料或金属例如不锈钢制成。最上面的表面610是支承面,驱动单元602和切片平台604在该表面上滑动。在这些表面的下面是两个齿条611，一侧一个(只有一个是可见的)。这些齿条611被驱动单元602用于在图16a-b中所示的位置之间推进自身和切片平台604。
[0092]图18a和18b是驱动单元602的内部构件的底视图。切片机平台驱动马达612如图所示安装至驱动单元602的侧壁。马达轴穿过壁，并具有安装于其末端的齿轮613。一种合适的马达是由美国加利福尼亚州阿拉罕市的Anaheim Automation公司提供的部件号为BDSG-37-40-12V-5000-R100的直流永磁马达，但是可使用其它马达。驱动齿轮613可具有本领域中已知的任何合适的尺寸和材料。所示的齿轮613是24齿距，带26个齿。该齿轮613与安装至轴615的从动齿轮614相啮合，并与安装在相对端的另一从动齿轮616相啮合。轴615由驱动单元壁中的轴承617支撑。如图17中所示,驱动单元602的两端上的表面618是在外壳的支承面610上滑动的支承面。其它方法和联接器可用于在驱动单元602的一侧或两侧提供从动齿轮。
[0093]图19a是通过图16b中所指示的A_A截取的横截面图。图中显示了外壳601和驱动单元602。驱动单元602在外壳601的后面滑动，使得支承面610和618彼此在两侧相接触，并且齿轮614、616设置在外壳轨道的下面并与齿条611相啮合。通过这种方式，在竖直方向上捕获驱动单元602。驱动单元602中的突部619骑靠着外壳轨道的内壁620，以保持驱动单元602居中地定位在外壳601中。图19b是驱动单元的等距视图。在该视图中可以看出驱动齿轮613和从动齿轮614在竖直方向上偏离距离621。这确保了只有从动齿轮614与齿条611相接触。当驱动马达被激励并使驱动齿轮613旋转时，从动齿轮614反向旋转并沿着齿条611驱动单元602。马达方向的反转使驱动单元602的方向反转。如图16a和16b中所示，这使驱动单元602以及切片平台604来回移动。在其它实施例中，驱动齿轮613可设置在驱动单元602中。
[0094]为了给控制器提供反馈并确保驱动单元已行进其全部冲程，可使用传感器来确定行进的终点。可使用许多类型的传感器，例如机械和光学开关。在一个实施例中，可使用磁性舌簧开关，例如来自Dig1-Key的部件号MK20/1-B-100W。该开关622(见图19b)安装在驱动单元602的一侧上的凸起中。磁体623 (见图17)安装在外壳601的侧壁中。当驱动单元602中的开关622在磁体623前面经过时，其感测磁体623的存在并向控制器发送信号，该信号使驱动马达脱离激励，并使行进停止或反转。磁体623定位在合适位置，以限定驱动单元行程的各个限制。
[0095]返回参照图18b，驱动单元602包括电动马达624，其使驱动轴旋转而使刀片往复运动。该马达可具有任何合适的设计，例如由Pittman Motors提供的部件号为9236S008-R1的直流电刷马达。该马达624安装在驱动单元602的前壁上，其中轴突出穿过前壁。安装在马达轴上的是联接器625，其接受刀片驱动轴。
[0096]厚度促动器626也可设置在驱动单元602中，且用于调整切成片的食品的厚度。该促动器626以一种方式安装到驱动单元602的前壁中，该方式容许促动器轴穿过前壁中的孔627 (见图19b)。一种合适的装置是被步进式马达驱动的、带I英寸行程的线性促动器，例如由Haydon Kerk Motion Solutions提供的部件号25443-12-910,但是也可采用其它构件。
[0097]图20显示了组成切片平台组件的构件。切片平台组件包括切片平台604、切片刀片组件605、刀片驱动轴628和厚度驱动块629。
[0098]图21a是等距顶视图，图21b是等距底视图，并且图22是通过图21a的B-B截取的切片刀片组件605的横截面图。组件605包括上外壳630、下外壳631和刀片632。厚度控制臂633固定地附连至其中一个外壳，例如上外壳630。
[0099]图23显示了从外壳630、631除去的刀片632。刀刃634优选是不锈钢，其带有研磨到前缘上的锋刃635。这种刀刃634还可由其它金属、陶瓷或塑料制成。刀刃634附连至刀片支架636。刀片支架636优选地由合适的塑料制成，例如尼龙或乙缩醛。驱动块637也固定至刀片支架636。驱动块637具有伸长的槽638，其用于驱动刀片组件605内的刀片632。该块637可由任何合适的塑料或金属材料制成。刀片632的组装可以多种方式来完成。在一个实施例中，螺钉639用于将刀刃634和驱动块637附连至刀片支架636。其它联接方法包括粘接剂或超声焊接。支架636和驱动块637可模制成一个单元，其中刀刃634被附连或二次模制到它上面。如果使用塑料刀刃，那么整个刀片632可模制成整体单元。
[0100]在组装时，刀片632被夹在上外壳630与下外壳631之间，其在此设置在空腔640中。刀刃634突出穿过槽，并从刀片组件641的前缘延伸出来。刀片支架636的表面用作外壳空腔内的支承面。下外壳631具有缓解区域642 (见图21b)，其容许驱动轴(未显示)接近驱动块637，并且容许刀片632在外壳内沿方向643往复运动。在某些实施例中，刀片632包括撤回刀刃634的装置，使其不突出穿过外壳中的槽。这可用作更换刀片或检修设备时的安全措施，因为其从刀片上除去了锋刃。[0101]图24是装配好的切片平台的等距底视图。图25是通过图24的C-C的截面图。刀片605设置在切片平台604中。刀片605由弯曲部段643保持在合适位置，弯曲部段643捕获刀片外壳630、631的弯曲形状。这种附连机构只容许一个运动轴线用于刀片外壳，其在弯曲部段中旋转。图26显示了刀片已旋转的相同部段。刀片605突出到平台604之上的距离644控制切成片的食品的厚度。图25显示了刀片605处于完全降低位置，其中刀刃低于切片平台604的表面。在该位置，刀刃的锋刃是不能接近的。该位置提供了额外的安全特征。
[0102]图24还显示了处于合适位置的厚度驱动块629。图27是刀片驱动器的放大图。在块629的前端机械加工出带角度的凹槽645。这些凹槽645接收厚度控制臂633中的销646 (见图21)。厚度驱动块629的平坦部在切片平台的槽647中滑动。当厚度驱动块629由厚度促动器626前后移动时，厚度控制臂633中的销646随着它们跟随带角度的凹槽645升降，导致刀片刀刃的上升和下降，如图25和26中所示。厚度驱动块629由图17b中的厚度促动器626驱动。驱动块629可由金属(优选铝)或合适的塑料构成。磁体648 (见图24)安装在厚度驱动块629中，并与厚度促动器轴的末端相配合。磁体648定制尺寸为具有足够的引力，以在促动器使驱动块629返回至下部位置时保持与促动器轴的接触，以作为一个单元起作用，但仍然容许容易地从外壳601除去平台组件604。在该实施例中，驱动块629的行进距离是一英寸，以使刀刃从完全下方移动至完全上方。
[0103]刀片驱动轴628在图24和27中也是可见的。驱动轴的第一末端649以一种方式设置，以便容易与图19b中所示的联接器625相配合。在该实施例中，驱动轴的第一末端649具有平坦部，其容易进入联接器625的渐缩端和槽中。切片平台604包含突起650，其具有可保持驱动轴628和轴承651的特征。驱动轴628的远端具有形成偏离的两个90°的弯曲部652(见图27)。偏离的末端进入刀片驱动块637的伸长的槽638中。当驱动轴628旋转时，驱动轴的偏离末端在伸长的槽638中的圆周运动造成刀片在刀片外壳内沿方向653往复运动，导致切片动作。
[0104]返回参照图19b,驱动单元602包括位于前面各个末端上的磁体654。这些磁体654与图24中所示的金属插件655相配合。磁体654和金属插件655之间的引力将切片机平台604联接到驱动单元602。当驱动单元被驱动时，这造成平台604和驱动单元602—起移动。磁体654定制尺寸为具有足够的引力，以保持平台604和驱动单元602之间的接触，使得它们在被驱动时作为一个单元起作用，但仍然容许容易地从外壳601除去平台组件604。
[0105]图28是切片机600的底座656的等距视图。底座656包括外罩657，其通常可由金属片制成。在外罩657内且不可见的是执行切片机600的功能所必需的电路板、控制器、布线、连接器等等。在一个装备中使用多个切片机的实施例中，公共构件可被分组并集中在底座656的外部。例如，一个电源可用于为多个单兀提供功率。
[0106]橡胶脚658有助于从设备到放置它的表面隔离声音和振动。
[0107]在某些实施例中，荷重计659设置在升起的部段上。这些荷重计659组合用于对切成片的食品称重。当计重秤盖606 (见图15b)放置在底座656的顶部上时，其与荷重计659接触并受其支撑。荷重计659上的力组合用于确定切成片的产品的重量。这种类型的荷重计659在本领域中是常见的。在某些实施例中，切片机600还可包括位于底座656的各个转角处的四个额外的荷重计660 (只有两个是可见的)。这些荷重计660用于对切片机600的剩余部分称重。将荷重计定位在这些位置可能是优选的，而非之前公开的那样在装置的脚部中包括荷重计，因为这种构造消除了底座656以及切成片的产品的重量。当外壳601放置在底座656上时，其受到荷重计660支撑。这些荷重计660用于对外壳、切片平台组件、驱动单元、食品保持器和未切成片的食品进行称重。在该视图中还可看出到驱动单元662的电功率连接661和输出。这些通过线缆(未显示)连接起来。
[0108]在使用中，在将食品放置到食品保持器中之前，读取皮重，其包括由荷重计660支撑的切片机600的部分。当然后将食品放置到保持器中时，系统可确定食品的重量，并且知晓未切成片的产品剩余多少。因为切成片产品计重秤是底座656的一部分，所以在切片期间掉落到它上面的切成片的产品不再由荷重计660称重。
[0109]当前实施例的一个优点是在不需要任何工具的条件下快速组装和拆卸该设备的能力。这对于简化清洗、维修或修理是有利的。现在将回顾组装。图29显示了底座656和外壳601。外壳601简单地放置在底座656上。在图30中，已经从单元的后面插入驱动单元602。在这点，其线缆被塞入到连接器662中。还可将计重秤盖606放置到底座656上。在图31中，切片平台组件604放置在外壳601的顶部，并被向后推。该动作使驱动轴与其联接器相接合，使厚度驱动块的磁体与厚度促动器轴的末端相接合，并使切片平台的磁体与驱动单元中的插件相接合。在图32中，食品保持器603放置在外壳601中的凸台上。切片机现在准备使用。切片机的拆卸是组装的反转。
[0110]图33显示了使用中的切片机，对已经放置到食品保持器中的食品663进行切片。在该视图中，将驱动单元连接到底座664的线缆也是可见的。图34显示了从切片机中出来的收集托盘中的切成片产品。
[0111]图35显示了多切片机装备的实施例。柜子666保持了若干个切片机600。柜子666优选是冷冻的，使得食品可保持装载在切片机600中，直至被消费。该图显示了八切片机装备，然而柜子可建造为用于保持任意所需数目的切片机。
[0112]切片机600可放置在柜子666内的支架上。图36显示了柜子666中的切片机600的备选安装方法和构造。图中显示外壳、切片平台和食品保持器667已经从切片机的剩余部分除去。托板669安装在柜子666的后壁中。这些托板669支撑着底座668，并且在该实施例中支撑着外壳670的后面部段，其包括安放驱动单元602的能力。这使得需要频繁清洗的切片机600的部件的拆除较容易或更换较容易。还可想象其它支撑切片机600的方法，例如利用纵向安装在柜子侧壁之间的两个杆，并在切片机底座中增加配合的形状，以将切片机支撑和固定到杆上。还可使用其它方法，例如杆、托板、钩子等等的组合。
[0113]当前发明的模块化也赋予其自身其它组装取向。例如，图37a显示了两个轨道671，其附连至安装位置(例如柜子)的后壁672。这些轨道包括外壳的功能化部件，包括上支承面610、齿条611、食品保持器凸台673等等。作为轨道的一部分还可包括用于计重秤的荷重计674。备选地，计重秤模块(未显示)可放置到秤支架上。驱动单元可从轨道的正面或通过备选方法来安装。切片平台、食品保持器和秤托盘都可如之前实施例那样安装。在该实施例中，电子器件和控制器都可包含在壁后面。图37b显示了额外的实施例，其中轨道671利用可枢转安装架675附连至后壁672，安装架675容许轨道悬挂并将力施加于安装至后壁的荷重计676。设备的重量可通过施加于荷重计676的力来计算。然后可知晓剩余食品的重量。这可供切成片产品秤使用，该秤是轨道的一部分。备选地，切成片的食品可掉落到平台上，该平台安装到装置下面分开的附连件(未显示)上。通过这种方式，通过测量从总设备除去的重量而可确定切成片产品的重量。
[0114]在所有这些实施例中可以看出，当前发明的构件模块化和无工具组装提供了在清洗和检修切片机时的极大的优点。切片机600可快速地拆解成其组成部件。构件可以容易地手动或在自动食具清洗机中清洗。在清洗期间切片机并非是无用的，相反，之前清洗的构件可更换污染的构件，使得切片机只是短暂地停止服务。污染的构件可在方便时清洗。这在如果要将不同类型的食品装载到切片机上时是特别有利的，例如，尤其在繁忙时间将火腿更换成干酪时。另外，任何不可操作的或损坏的构件可时刻用新的构件更换，使得切片机600在等待维修技术人员时不需要空转。受过培训的维修技术人员不需要更换构件，因为这可由切片机的操作员完成。损坏的构件可返回给切片机的供应商，以用于修理或修复。
[0115]图38显示了能够发送订单给切片机的输入装置。该实施例使用带触摸屏幕的平板电脑或其它移动计算装置，其以无线方式直接地或通过集中式切片机控制器连接到切片机，集中式切片机控制器控制所有切片机。图39是可使用的一种屏幕布局的示例。该屏幕显示了四种类型的食品的选择。用户简单地按选用于所需产品的量和厚度的图标，然后按选“切片”。系统然后自动地对产品切片。这是可使用的输入屏幕类型的示例。增加更多的产品可能需要使用菜单树、滚动条或其它技术。该系统可利用由多个用户使用的多个输入装置，并且还可结合其它输入类型例如因特网、智能电话等等一起使用。如果需要，切片机600可包括用户界面，以容许用于切片的直接输入。在一个实施例中，没有用户访问控制或调整。这消除了由于操作员错误引起的故障。另外，在一个实施例中，没有可捕获食品余渣的外部按钮或控制，其使得清洗更为容易且更为彻底，导致更卫生的装置。另外，在没有用户访问控制的条件下，切片机的安全性被提高到当前切片机之上，因为操作员在操作期间没有触摸或甚至接近切片机的理由。
[0116]本公开并不局限于这里所述的特定实施例的范围内。实际上，除了这里描述的那些之外，根据前面的描述和附图，本公开的其它各种实施例和改型对本领域普通技术人员将是显而易见的。因而，这种其它实施例和改型都意图落在本公开的范围内。此外，虽然本文已经结合用于具体目的的具体环境中的【具体实施方式】描述了本公开，但是本领域中普通技术人员将认识到，其有用性并不局限于此，而且本公开可在用于许多目的的许多环境中有益地实施。
【权利要求】
1.一种用于对食物切片的设备，包括: 用以对所述食物切片的刀片； 用于在所述食物被切片时收集所述食物的收集平台；和 托盘，所述食物搁置在所述托盘上，使得在所述食物被切片时，在所述食物和所述收集平台之间没有相对线性运动。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述食物保持静止，并且所述刀片朝着并穿过所述食物而移动，以对所述食物切片。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述食物和所述收集托盘协调一致地移动，并且所述刀片的位置保持静止。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述刀片和所述收集托盘分隔开竖直距离，并且所述距离被调整，以促进所述切成片的食物的堆叠。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述收集平台旋转，以便于所述切成片的食物的堆叠。
6.一种用于对食物切片的设备，包括: 用以对所述食物切片的往复刀片； 用于在所述食物被切片时收集所述食物的收集平台；和 平台，所述食物搁置在所述平台上。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括: 刀具组件，其包括: 包围所述往复刀片的上外壳和下外壳；和 设置在所述外壳上的伸长的槽；和 旋转驱动轴，其包括偏离的末端，所述偏离的末端定位在所述伸长的槽中，使得所述驱动轴的旋转造成所述往复刀片的线性运动。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，还包括: 刀具组件，其包括: 包围所述往复刀片的上外壳和下外壳，其能够绕枢轴旋转； 从所述外壳远离所述刀片而延伸的臂；以及 从所述臂延伸的销；和 厚度控制子系统，其包括: 线性促动器； 与所述线性促动器通信的厚度驱动块，其具有带角度的凹槽，从所述臂延伸的所述销设置在所述凹槽中，使得所述线性促动器的移动造成所述厚度驱动块的移动，这继而造成所述销在所述带角度的凹槽中上下移动，导致所述刀具组件的旋转。
9.一种用于对食物切片的设备，包括: 用以对所述食物切片的刀片； 用于在所述食物被切片时收集所述食物的收集平台； 重量测量装置，其与所述收集平台成整体以测量切成片的食物的重量； 用以使所述刀片相对于所述食物移动以便对其切片的机构；以及 与所述机构及所述重量测量装置通信的控制器，其设置为用于当所述切成片的食物的重量达到预定值时使所述机构不起作用。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，当所述切成片的食物的重量达到所述预定值时，所述控制器警告操作员。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，包括第二重量测量装置，其容许确定所述食物的重量。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，当所述食物的重量低于预定的阈值时，所述控制器警告操作员。
13.一种用于对食物切片的设备，包括: 外壳，其包括轨道和设置在所述轨道下面的齿条； 可移动的水平托盘，其搁置在所述外壳的所述轨道上， 刀片；以及 驱动单元，其包括: 与从动齿轮通信的第一促动器，其中所述齿轮与所述齿条相接合，以使所述驱动单元沿着所述轨道的方向移动； 第二促动器，其与驱动轴通信，以使所述刀片往复运动； 与厚度驱动块通信 的第三促动器，其使所述刀片旋转以调整其高度；以及 联接器，其用以将所述驱动单元附连到所述水平托盘。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述联接器是磁体。
15.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，包括底座，所述底座包括控制器，其与所述第一促动器、所述第二促动器和所述第三促动器通信，并设置为用于控制所述促动器，以便以预定的厚度切割所述食物。
16.一种用于对食物切片的设备，包括: 用以对所述食物切片的水平取向刀片； 水平托盘，所述食物搁置在所述水平托盘上；以及 水平收集平台，其定位在所述托盘下面，使得所述食物在其由所述刀片切片时下落到所述收集托盘。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述水平取向刀片和所述水平收集托盘分隔开竖直距离，并且所述距离被调整，以便于所述切成片的食物的堆叠。
18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述水平收集平台旋转，以便于所述切成片的食物的堆叠。
19.一种用于对食物切片的设备，包括: 用以保持所述食物的托盘； 用以对所述食物切片的刀片； 用以保持所述切成片的食物的收集托盘； 第一重量测量系统，其用以测量所述切成片的食物的重量； 第二重量测量系统，其用以测量所述托盘的剩余食物的重量；以及 控制器，其与所述第一重量测量系统、所述第二测量系统和所述刀片通信。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，当所述切成片的食物的重量达到所需值时，所述控制器使所述刀片不起作用。
21.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，当保留在所述托盘中的所述食物的重量下降到预定值以下时，所述控制器警告操作员。
22.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述第一重量测量系统包括设置在所述收集托盘下面的荷重计。
23.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，还包括: 用以支撑所述设备的底座， 其中，所述第二重量测量系统包括设置在所述底座的脚部下面的荷重计。
24.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，还包括: 用以支撑所述设备的底座；和 搁置在所述底座上的外壳，其支撑所述托盘和所述刀片， 其中，所述第二重量测量系统包括设置在所述底座上的荷重计，其中所述外壳搁置在所述底座上。
【文档编号】B26D7/00GK103958135SQ201280059222
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2012年11月30日 优先权日:2011年12月2日
【发明者】C.R.斯佩里, D.F.麦克纳马拉, M.H.萨勒诺, S.M.斯科特, V.A.皮尤奇, S.D.史密斯, J.科克, D.M.克罗尔 申请人:密封空气公司