具有多速磨料的电动工具磨具的制作方法

在多种应用中使用切割工具来从工件切割或以其它方式移除材料。多种切割工具在本领域中是众所周知的，包含(但不限于)刀具、剪刀、剪切机、刀片、凿子、砍刀、锯子、钻头等。

切割工具常常具有一个或多个横向延伸、笔直或曲线的切割边缘，沿着所述切割边缘施加压力以进行切割。常常沿着相对的表面(斜面)的交叉点来界定切割边缘，所述相对的表面沿着顺着切割边缘定位的线而相交。

在例如许多类型的常规厨刀等一些切割工具中，所述相对的表面是一般对称的；例如许多类型的剪刀和凿子等其它切割工具具有在基本上垂直方向上延伸的第一相对表面，和相对于所述第一表面歪斜的第二相对表面。

可以使用复杂的刀片几何形状，例如处于不同的相应角度的向切割边缘逐渐变细的多组斜面。例如在带锯齿刀具的情况下，还可以沿着切割边缘提供齿形孔或其它不连续特征。

切割工具在长期使用之后可能会变钝，并且因此可能需要使钝的切割工具经受锐化操作，以使切割边缘恢复到更大的锐利水平。在本领域中已知多种锐化技术，包含使用磨轮、磨刀石、砂布、磨带等。

技术实现要素：

本公开的各种实施例一般针对于一种用于锐化切割工具的方法和设备，所述切割工具例如是(但不限于)厨刀。

在一些实施例中，磨具具有与可移动的研磨介质相邻的导引组合件。所述介质在粗糙锐化操作期间相对于所述导引组合件以第一速度前进，在所述粗糙锐化操作中，用户使所述切割工具呈现为与所述介质相抵，以塑型所述切割工具的侧面并且从切割边缘产生扩张的材料(例如，毛刺)。随后使所述介质减慢至用于精细锐化操作的较低的第二速度，在所述精细锐化操作中，所述用户使所述切割工具呈现为与所述介质相抵，以移除所述扩张的材料并且提供锐化的切割边缘。

通过结合附图检视以下详细描述，将理解各种实施例的这些和其它特征和优点。

附图说明

图1提供根据本公开的各种实施例而构造和操作的多速磨带磨具的功能框图。

图2a是图1的磨具的各方面的示意性描绘。

图2b更详细地示出来自2a的磨带。

图3是根据一些实施例的图1的磨具的侧视表示，其中图3提供锐化工具相对于图1的磨带的标称正交倾斜角度。

图4是根据一些实施例的图1的磨具的侧视表示，其中图4提供边缘导引配置以向锐化工具赋予相对于磨带的标称非正交倾斜角度。

图5说明根据一些实施例的在对厨刀的锐化操作期间由图3的磨具赋予的坡口角度。

图6a示出根据一些实施例的具有另一边缘导引配置的图3的磨具的另一视图。

图6b是图6a的磨具的俯视平面图表示。

图7是根据本公开的各种实施例而构造和操作的多速磨盘磨具的功能框图。

图8a和图8b分别示出图7的磨具在静止时和旋转期间的各方面的相应的示意性表示。

图8c示出根据一些实施例的来自图8a和图8b的柔性磨盘。

图9a至图9c示出图7的磨具的各方面的各种视图，以说明赋予根据一些实施例的切割工具的各种倾斜角度、坡口角度和斜交角度。

图10a至图10c示出处于各种锐度状态的图9a至图9c的切割工具的刀片部分。

图10d至图10f分别示出具有由图10a至图10c表示的各种锐度状态的示例性切割工具的对应照片。

图11是根据各种实施例而实行的多速锐化例程的流程图。

图12是根据一些实施例的进行操作以调整固定到介质的传动系的速度的控制电路的功能框图。

图13是根据一些实施例的向固定到介质的导辊供应不同的输出张力的张力调整机构的功能框图。

图14是与可以用于控制多速锐化过程的若干替代性传感器联合的控制电路的另一功能框图。

图15a和图15b示出根据其它实施例的多速磨带磨具的相应视图。

图16是根据一些实施例的由图15a和图15b的磨具实行的多速锐化操作的流程图。

图17是根据其它实施例的由图15a和图15b的磨具实行的多速锐化操作的流程图。

具体实施方式

在本领域中已知多级磨具向切割工具(例如，但不限于厨房(厨师)刀具)的切割边缘提供一连串锐化操作以产生有效的切割边缘。在转让给本申请的受让人的美国专利号8,696,407中提供多级磨具的一个实例，所述多级磨具提供松弛带电动磨具，其中可以将多个磨带连续地安装在磨具中以提供不同的塑型水平和角度，从而获得切割工具上的最终所要的几何形状。

在在本领域中使用多种研磨介质的其它多级磨具是众所周知的，所述研磨介质包含可旋转磨轮、碳切割器、研磨棒等。

这些和其它形式的多级磨具一般制定一种锐化方案，借此，起初实施粗糙锐化阶段以从切割工具快速地移除相对大量的材料，从而产生初始刀片几何形状。随后实施一个或多个精细锐化阶段以将所述几何形状细化并且将所述刀片“磨”至最终的切割边缘配置。在一些情况下，在粗糙锐化期间使用相对较大的粗砂磨料，然后使用相对较细的粗砂磨料以提供最终的磨光的刀片。珩磨操作可以移除较粗糙的磨料在刀片材料中留下的条纹和其它标记，并且将最终的切割边缘磨至相对有明显边界的线。

在例如由‘407专利教导的一些实施例中，可以应用不同的有效锐化角度以进一步增强多级锐化过程。举例来说，可以在第一坡口角度(例如，相对于刀片的纵轴大约20度)下进行粗糙锐化，并且可以在不同的第二坡口角度(例如，相对于刀片的纵轴大约25度)下进行精细锐化。

虽然已经发现这些和其它形式的磨具可以用于生产锐化的工具，但使用多个阶段会增加相关联的磨具的复杂性和成本。可能会增加此类复杂性和成本的一个因素是需要利用不同的研磨介质来实现各种锐化阶段。举例来说，‘407专利教导让用户移除并且更换具有不同研磨水平和不同线性刚度的不同皮带以便执行不同的锐化操作。其它磨具使用不同的研磨介质(例如，可旋转磨盘、碳切割器、研磨棒等)在共同壳体内提供多个锐化阶段，使得用户连续地将刀片插入到不同的导引组合件(具有相关联的导引表面的导引狭缝)中或者与不同的导引组合件相抵以执行与不同的研磨表面相抵的多级锐化操作。

因此，本公开的各种实施例提供若干不同的相关磨具，所述磨具可以使用共同的研磨介质来执行多级锐化操作。在一些实施例中，所述共同的研磨介质是环状磨带。在其它实施例中，所述共同的研磨介质是可旋转磨盘。可以设想其它形式的研磨介质，所以这些实例仅仅是示例性的并且不一定是限制性的。

如下文阐释，一般通过经由导引组合件使将要锐化的工具呈现为与可移动的研磨介质相抵来实行粗糙锐化操作。选择粗糙操作模式以使得介质相对于工具以第一相对速度移动。虽然不一定需要，但预期所述第一相对速度是相对高的速度(依据邻近于工具横越的距离相对于时间为单位(例如，x英尺/分钟，fpm))。

随后选择精细(珩磨)操作模式以使得介质相对于工具以不同的第二相对速度移动。预期所述第二速度将显著小于所述第一速度(例如，yfpm，其中y＜x)。

在一些实施例中，将第一移除速率选择成足够高以形成毛刺，如下文阐释，所述毛刺是来自切割边缘的移位范围的材料。将第二材料速率选择成高到足以移除毛刺，但低到足以使得较低的速率不会显著更改刀片的基础几何形状。

在一些情况下，使用相对于工具在同一方向上移动的介质来执行粗糙研磨和精细研磨两者。在其它情况下，可以使用在一个方向上移动的介质进行粗糙研磨，并且使用在相反的方向上移动的介质进行精细研磨。在其它情况下，使用朝向切割边缘而不是远离所述边缘移动的介质的研磨表面来执行最后一遍精细研磨操作。举例来说，使用基本上水平的刀片，其中切割边缘沿着其最低点，朝向切割边缘可以是大体上向上的方向，而远离切割边缘可以是在大体上向下的方向上。这些相对的方向可以颠倒。

开始检视提供根据一些实施例的电动多速磨带磨具100的功能框图表示的图1，可以理解各种实施例的这些和其它特征、优点和益处。相信对磨具100的各种操作元件的初始概述将加强对由将在下文论述的磨具建立的各种锐化几何形状的理解。将了解，根据各种实施例而构造和操作的磨具可以采取各种形式，使得在图1中表示的特定元件仅仅用于说明的目的并且不具限制性。

示例性磨具100被配置成电动磨具，所述电动磨具被设计成搁置在下面的基底表面(例如，台面)上，并且将由例如住宅或商用交流(ac)电压、电池组等电力源供电。可以实施其它形式的倾斜磨具，包含非电动磨具、手持式磨具等。

磨具100包含刚性壳体102，所述壳体可以由合适的刚性材料形成，所述刚性材料例如为(但不限于)注射模制的塑料。用户开关、电源和控制电路模块104包含所需的各种元件，包含用户可操作开关(例如，电源、速度控制等)、电力转换电路、控制电路、传感器、用户指示器(例如，led等)。

电机106引发轴杆或到传递组合件108的其它耦合部件的旋转，从而又向一个或多个驱动辊110赋予旋转，所述传递组合件可以包含各种机械元件，例如齿轮、连杆等。如下文阐释，相应的模块104、电机106和连杆108不同地被配置成使得驱动辊110响应于用户输入而在两种单独和不同的旋转速度下旋转。在一些情况下，可以使用三种或更多种单独和不同的旋转速度。虽然不一定需要，但还可以通过此类机制向驱动辊赋予旋转方向的改变。

环状磨带112围绕驱动辊110和至少一个额外的导辊114延伸。在一些情况下，磨具可以采用多个辊，例如三个或更多个辊，以界定多段皮带路径。张紧装置116可以向导辊114赋予偏置力以向皮带供应选定量的张力。导引组合件118被配置成使得用户能够使例如刀具等切割工具呈现为沿着所要的呈现定向与相应的辊110、114之间的一段皮带112相抵，如下文论述。

在图2a中提供根据一些实施例的一个示例性皮带路径的示意性表示。通过使用三个辊而建立皮带112的大体上三角形路径：左下拐角中的驱动辊110、在皮带路径的顶部处的导辊114，以及也可以是导辊的第三辊120。将了解，在需要时可以使用任何合适的对应数目和大小的辊来建立任何数目的皮带路径，使得在一些实施例中使用三角形路径，但在其它实施例中不使用三角形路径。将张紧装置116(图1)表示为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧可以在远离剩余的辊110、120的方向上对导辊114操作。可以使用其它张紧装置布置，包含(例如)向下部导辊120施加张力的张紧装置。

皮带112具有大体上在122处表示的外部研磨表面和大体上在124处表示的内部背衬层，所述内部背衬层支撑所述研磨表面。在图2b中大体上表示这些相应的层。研磨表面122包含合适的研磨材料，所述研磨材料进行操作以在锐化操作期间从刀具移除材料，而背衬层124为皮带提供机械支撑和其它特征，例如皮带刚度、整体厚度、皮带宽度等。背衬层124被配置成在皮带沿着皮带路径进行电动旋转期间接触地接合相应的辊。

图2a的示例性布置建立了皮带112的两个相应的伸长的平坦段126、128，可以使刀具或其它切割工具呈现为与所述平坦段相抵，以实现在其交替侧上的锐化操作。段126基本上从辊114延伸到辊110，并且段128基本上从辊120延伸到辊114。段126、128中的每一者通常沿着与辊110、114和120的相应的旋转轴线110a、114a和120a平行的中性平面而安放。

进一步示出每个段126、128未由对应的约束性背衬支撑部件与背衬层124相抵地支撑。这允许相应的段在无载状态下沿着相应的中性平面保持对准，并且在锐化操作期间通过与刀具接触而被旋转地偏转(“扭转”)离开中性平面。预期可以在段126、128的附近将一个或多个支撑部件(例如，呈片簧等的形式)应用于背衬层128，只要所述支撑部件仍然使得相应的段能够在锐化操作期间旋转地偏转远离中性平面即可。

图3示出根据一些实施例的示例性磨具100的各方面。使呈厨房(或者厨师)刀具的形式的切割工具130呈现为与辊110、114之间的皮带112的段126相抵。刀具130包含用户手柄132和具有曲线地延伸的切割边缘136的金属刀片134。切割边缘136延伸到远端顶端137并且沿着刀片134的逐渐变细为一条线的相对的侧(未用数字表示)的交叉点形成。从刀片134的相应的侧移除、珩磨和/或对准材料会产生沿着刀片的整个长度的锐化的切割边缘136。

磨带轴线由折线138表示，并且表示皮带112在操作期间的行进和对准方向。磨带轴线138标称地正交于图3中的辊110、114的相应的辊轴线110a、114a。

在140、142处表示一对边缘导引辊。所述边缘导引辊形成前述导引组合件118(参看图1)的一部分，其可以由被设计成支撑切割边缘136的部分的任何合适的材料制成。可以使用其它形式的边缘导引件，包含如下文论述的固定边缘导引件。

一般来说，在用户经由手柄132跨越皮带112抽拉切割边缘时，边缘导引辊140、142为刀片134提供缩回路径144。如图3中示出，缩回路径144标称地正交于磨带轴线138并且标称地平行于相应的辊轴线110a、114a。如‘407专利所教导，在用户跨越皮带112抽拉刀具130时，皮带112将响应于切割边缘136的弯曲度的变化而偏转离开中性平面126。依据此类弯曲度，用户可以在此类缩回期间向手柄132提供向上运动，以标称地维持切割边缘136与相应的边缘导引件140、142接触。

图4示出图1的磨具100的另一替代性配置。在图4中，缩回路径144不正交于磨带轴线138。这界定其间的倾斜角度a，所述倾斜角度依据给定应用的要求而可以近似为约65度到约89度。

虽然不是对所要求保护的标的的范围进行限制，但图4中的非正交的倾斜角度a的存在可以提供皮带112的更一致的偏转(扭转)，因为所述皮带与曲线地延伸的切割边缘136相符。这大体上增加沿着皮带的前边缘(即，皮带的更接近手柄的部分)的表面压力和相关联的材料脱离(mto)速率。倾斜角度a进一步减小沿着皮带的后边缘(即，皮带的更接近刀片的顶端的部分)的表面压力和mto速率。以此方式，使可变的表面压力和mto跨越皮带的宽度灵活多变，这提供邻近于手柄的增强的锐化以及在刀片的顶端遇到皮带时较少的顶端变圆。

图5是图3的定向的端视图。在图5中，将坡口角度b界定为皮带轴线138与刀片134的横轴线146之间的夹角。刀片的横轴线146在垂直于呈现线144的基本上“垂直”方向上穿过切割边缘136(参看图3)。可以使用任何合适的坡口角度，例如，近似约20度。在此上下文中，术语“斜角”大体上指示相对于垂直(线146)的锐化的刀片的相对的侧(斜面)将沿着其大体上对准的角度。由于皮带的保形性质，刀片的实际侧可以具备略微凸的研磨配置。

图6a和图6b示出根据一些实施例的图1的磨具100的额外的细节。示出大体上类似于图3至图5的刀具130的另一刀具160，其包含手柄162、刀片部分164、切割边缘166和远端167。示出将所述刀片插入到导引组合件118(图1)的导引部件168中。导引部件168包含相对的侧面支撑部件169、171，所述侧面支撑部件的面向内的表面被适配成使得能够通过接触接合而在使刀片呈现为与皮带相抵期间使刀片164标称地在坡口角度下对准(参看图5)。侧面支撑部件169、171之间的固定边缘导引件170提供固定的边缘导引表面，用户可以在锐化操作期间与所述固定的边缘导引表面相抵地接触地接合切割边缘166的一部分。图6b是示出与相应的皮带段126、128(图2)相抵的两个镜像导引部件168的俯视平面图。这些相应的导引部件可以用于实现刀片164的相对侧上的锐化操作。

在锐化操作期间，在一些实施例中，经由用户输入来命令模块104(参看图1)使皮带在第一方向上并且以第一速度旋转。用户在相关联的导引组合件118(例如参看图3至图6b)中呈现切割工具(例如示例性刀具130、160)并且跨越所述导引组合件将刀具缩回选定次数，例如3次到5次。用户可以使用例如在图6b中表示的双导引件对刀片的两侧进行交替锐化。这实现对刀片的粗糙锐化操作。

其后，用户向模块104提供输入，所述输入致使磨具100使皮带112在第二方向上并且以第二速度旋转。所述第二方向可以与所述第一方向相同或相反。所述第二速度将比所述第一速度慢。再次地，用户像之前一样经由导引组合件118呈现刀片，跨越皮带112将刀片抽拉选定次数，例如3次到5次。像之前一样，用户可以对刀片的两侧进行交替锐化。

如上文提及，可以选择最终的锐化方向，使得皮带在全部或一部分精细锐化模式期间(例如，在朝向上部辊114的基本上垂直的方向上，如图5中所见)向前移动并且跨越刀片。可以在需要时使用传感器和其它机构以自动地选择适当的锐化方向；例如，可以使用导引部件168中的接近度或压力传感器来检测刀片的位置并且选择皮带112的合适的移动方向。

可以依据给定应用的要求来选择皮带的线性刚度和研磨级别(例如，粒度水平)。非限制地，在一些实施例中已经发现，可以为磨带选择约80至200的粒度值，并且可以使用如本文描述的相同的共同的皮带来执行有效的粗糙和精细锐化。在其它实施例中，粒度值可以是约100至400。相应的旋转速率也可以改变；例如，辊处的合适的高速(粗糙研磨)旋转速率可以是近似约800转/分钟到1500转/分钟(rpm)，并且辊处的合适的低速(精细研磨或珩磨)旋转速率可以是近似约300rpm到500rpm。

在其它情况下，较低的速度可以是较高的速度的大约50％或低于较高的速度的50％。在其它情况下，较低的速度可以是较高的速度的大约75％或低于较高的速度的75％。可以使用其它合适的值，因此这些仅仅是示例性的并且不是限制性的。可以通过任何合适的方式来表达介质的速度，包含经过切割边缘的直线行程(例如，英尺/秒、fps等)。

如上文所述，可以使用两种以上不同的速度，例如三种速度或更多种速度。起初可以使用高速，然后是较低的中间速度，然后是低于所述中间速度的最低的速度。

图7示出根据其它实施例而构造和操作的另一磨具200。磨具200大体上类似于上文论述的磨具100，不同之处在于，磨具200使用可旋转介质(例如，磨盘)，这与磨带形成对比。如现在将论述的，在两个磨具中体现类似的操作概念。

磨具200包含刚性壳体202、用户开关、电源和控制电路模块204、电机206、传递组合件208和驱动主轴210。与之前一样，这些元件进行协作以使得用户能够经由用户输入来选择驱动主轴210的至少两种不同的旋转速度。在一些实施例中，还可以实现不同的旋转方向。

驱动主轴210支撑可旋转的磨盘212。导引组合件218定位成邻近于磨盘212，以使得用户能够在使用相同磨盘212的多级锐化操作期间使工具呈现为与磨盘相抵。

虽然不一定是限制性的，但在一些实施例中可以将磨盘212表征为柔性磨盘，如图8a和图8b所示。图8a示出处于非旋转(搁置)位置的磨盘212。图8b示出处于旋转(操作)位置的磨盘212。在旋转期间，离心力(箭头222)将倾向于致使柔性磨盘212自身沿着中性平面布置。

所述柔性磨盘可以由任何合适的材料形成，包含在织物或其它柔性背衬层上使用研磨介质。在一些情况下，可以在磨盘的两侧上提供研磨材料；在其它情况下，将仅在磨盘的单个侧上供应研磨材料。

图8c示出在其中研磨层214、216粘附到由编织布材料制成的中央柔性层218的相对侧的一些实施例中的柔性磨盘212的一般表示。虽然不一定需要，但预期研磨层214、216中的每一者共享共同的粒度值(例如，80grit、200grit等)。虽然示出磨盘具有圆柱形(磨盘)形状，但可以使用其它形式的表面，包含具有截头圆锥形状、曲线地延伸的形状等的塑型磨盘。在其它实施例中，所述磨盘可以被布置成使得与磨盘的最外外围边缘相抵地进行锐化，而不是与如图7至图8b中表示的面向表面相抵地进行锐化。

图9a至图9c示出图8a至图8b的柔性磨盘212的额外的视图。示例性工具230(厨刀)具有手柄232、刀片部分234、切割边缘236和远端点237。将切割边缘236呈现为与磨盘212的处于合适的几何形状的侧面相抵以实现对其的锐化操作。在柔性磨盘的情况下，所述磨盘可以沿着邻近于切割边缘的驻波变形，如图9b和图9c中大体上表示。以所需的合适的坡口角度c(参看图9b)和合适的斜交角度d(参看图9c)呈现刀片部分234。合适的坡口角度可以是近似约20度(c＝20°)，并且合适的斜交角度可以是近似约5度(d＝5°)。可以使用其它值。

与之前一样，使用相同的可旋转磨盘212通过使所述磨盘在不同的有效速度下旋转来执行多级锐化操作。在磨盘的相对高速下执行粗糙锐化操作，然后在磨盘的相对低速下执行精细锐化操作。可以提供合适的导引件，使得使用磨盘212的相同侧(例如，通过在相反的方向上使刀片234呈现为与图8c中的层214相抵)或者相对于相同的一般方向使用磨盘的相对的侧(例如，通过继而使刀片234呈现为与层214、216中的每一者相抵)来锐化刀具230的每个侧。

图10a、图10b和图10c是用于促进对多速锐化过程的解释的刀片244的一部分的一般的横截面表示。刀片244大体上类似于上文论述的示例性刀具130、160和230的刀片部分，并且可以构成厨刀刀片的下部边缘。

图10a表示具有处于需要锐化的钝条件下的切割边缘246的刀片244。这可以通过切割边缘的圆化性质进行观察。请将注意，使用了不同的初始过程(例如，平坦研磨轮)来锐化图10a中的刀具以提供相对的平坦的斜表面245a和245b。

图10b大体上表示在使用如上文所论述的柔性研磨介质(例如，皮带112、磨盘212等)实施第一锐化阶段之后的处于粗糙条件的刀片244。在图10b中，切割边缘246已经经过细化，但包含毛刺(例如，延伸远离切割边缘的变形材料的部分)。通过从刀片移除材料而在皮带锐化过程期间形成相对的凸(例如，曲线)的侧表面247a和247b。

图10c大体上表示在实施第二锐化阶段之后的处于精细锐化条件的刀片244。在图10c中可以看到，毛刺已经被移除，从而产生刀片的更好界定的最终的几何形状和经过锐化的切割边缘246。除了切割边缘246的直接附近处之外，凸的侧表面247a和247b保持标称相同的形状和曲率半径(如在图10b中)。切割边缘246因此提供线性或曲线地延伸的线或边缘，相对的表面247a和247b沿着所述线或边缘会聚。

图10d、图10e和图10f是在本文论述的多速锐化过程期间拍摄的刀片244的照片。在高放大倍率(例如，500x)下拍摄了同一刀片的照片，但在每张照片中表示沿着切割边缘的不同部分。

图10d对应于图10a并且示出处于初始钝化条件的刀片。图10e对应于图10b并且示出在已经在研磨介质的较高的速度下实施粗糙锐化之后的刀片。图10f对应于图10c并且示出在已经在介质的较低的速度下实施精细锐化和毛刺移除之后的刀片。将了解，图10d至图10f中的视图相对于图10a至图10c是颠倒的(例如，切割边缘出现在每张照片中的顶部附近)。

图10d中的刀片示出沿着刀片部分的长度延伸的基本上平行于切割边缘的实质上水平条纹(划痕)。这些可以指示应用于刀片的先前锐化过程，或者可能已经在导致切割边缘钝化的刀片使用期间引发所述痕迹。切割边缘的离焦、模糊性质示出边缘已经翻转或者以其它方式修圆，这阻止刀具有效地切割给定材料。

图10e示出在稍微垂直的方向上但以小的向右倾斜的角度延伸的若干条纹。在介质以相对较高的速度与刀片的切割边缘和侧面相抵地前进时，在粗糙锐化操作期间赋予这些条纹。粗糙锐化导致侵入性材料移除、快速塑型和去毛刺；虽然刀片的侧面已经塑型为在图10b中示出的基本上曲线形状，但切割边缘仍呈锯齿状并且具有突出并且沿着切割边缘的大量的毛刺(刀片材料的扩张的部分)。

图10f示出刀片具有与图10e类似的条纹图案，这在意料之中，因为在粗糙锐化操作和精细锐化操作期间使用了相同的呈现角度和相同的研磨介质。研磨介质的较低的速度不会引入对刀片的侧面的显著量的进一步塑型。然而，研磨介质的较低的速度去除并且移除了沿着切割边缘的毛刺和其它材料不连续性，从而产生锋利但呈锯齿状或齿状的切割边缘。

将了解，至少一种传统的多级锐化操作倾向于例如通过应用逐步变细的磨料来增强对切割边缘的细化，以将切割边缘进一步细化到没有毛刺并且基本上线性的程度。虽然此类技术可以提供非常锋利的边缘，但已经发现，此类细化的边缘还倾向于快速钝化，有时在单次使用之后便钝化。如上文在图10d中所论述，赋予非常薄的小区域切割边缘的非常高的表面压力倾向于侵蚀或卷曲细化的边缘，从而显著地钝化其切割性能。

然而，图10f的所得的切割边缘保持沿着切割边缘的长度的齿状或锯齿状的程度。刀片的相对侧面基本上沿着在图10c中大体上表示的线而汇合，但此线沿着长度稍微隆起地变化。已经发现这提供不仅表现得异常锐利而且具有显著增强的耐用性以使得刀具在较长时期内保持锋利的切割边缘。相信在图10f中示出的齿状切割边缘提供非常小的不连续性，这倾向于防止切割边缘沿着其长度翻折，而经过细化的边缘常常会经历翻折。另外，齿状切割边缘呈现若干凹进的切割边缘部分，所述凹进的切割边缘部分保持初始的锐度，即使切割边缘的其它较高的隆起部分已经局部钝化也如此。

图11是多速锐化例程250的流程图，其说明可以经过执行以执行上文论述的多速锐化并且产生例如在图10f中表示的锐化的切割边缘的步骤。将了解，所述例程适用于相应的磨具100、200以及被配置成具有可移动研磨表面的其它磨具。提供图11以概括前述讨论，但将理解，图11中的各种步骤仅仅是示例性的并且可以依据给定应用的要求而进行更改、修改、附加、以不同次序执行。

如由步骤252所示，提供电动多向研磨介质以及相邻的导引组合件，例如如上文针对图1的磨带磨具100和图7的磨盘磨具200所论述的导引组合件。

在步骤254处，用户将用于锐化的切割工具呈现到导引组合件中，所述切割工具例如为上文论述的示例性刀具130、160和230。将了解，可以根据例程而利用其它形式的切割工具。

在使介质以第一速度移动时，用户跨越介质抽拉工具的切割边缘(步骤256)。如上文所论述，这可以执行连续多次，包含在切割工具的相对侧上的遍次。预期导引组合件包含至少第一表面，所述第一表面支撑与介质相对的刀片的侧表面以建立用于锐化操作的所要的坡口角度，可以通过提及此侧表面而重复所述坡口角度。

可以通过使用一个或多个固定或可旋转的边缘导引件而进一步建立切割边缘的切入深度，在跨越介质抽拉刀片时，切割边缘的一部分与所述边缘导引件相抵地接触地接合。步骤256的操作将产生例如在图10b中例示的粗糙的塑型的切割边缘。

如由258所示，一旦完成粗糙锐化操作，用户随后跨越相同介质抽拉切割工具，所述介质此时相对于工具以不同的第二相对速度移动。如上文所论述，这可以通过以下操作来执行：向电机或其它机构提供合适的输入以减慢介质相对于工具的线性或旋转移动速率。这实现例如在图10c中例示的精细的塑型的切割边缘。

图12是说明根据一些实施例的相应的磨具的其它方面的功能框图。控制电路260(其可以包含上文论述的相应模块104、204的各方面)可以接收并且处理来自一个或多个传感器的各种输入值，包含通电/断电值、粗糙/精细选择值。作为响应，控制电路260被配置成向传动系(组合件)模块262输出各种控制值，所述驱动系统模块可以对应于各种元件，包含电机106/206、传递组合件108/208和驱动滑轮/主轴110、210。所述控制值最终建立固定到传动系的相关联的介质的速度和方向。

在一些实施例中，可以通过向电机施加不同的控制电压和/或电流来实现不同的速度和方向。在其它实施例中，可以经由传递组合件来实现不同的齿轮比率或其它连杆配置。如上文所述，可以利用用户可选择开关、杠杆或其它输入机构来产生各种输入值。在一些情况下，用户可以使系统置于粗糙模式或精细模式中，并且随后可以利用接近度开关来确定将工具放置到相关联的导引件中，并且可以相应地选择介质的合适的移动方向。

图13是根据一些实施例有用的另一机构的功能框表示。图13包含与导辊272或其它机构联合的张力机构270。在图13中，向张力机构270输入粗糙/精细选择值，所述张力机构又向导辊272施加相对高的张力或相对低的张力。

可以提供张紧装置偏置力的此类变化以作为介质的旋转/移动速率的变化的补充或替代。将了解，介质的相应的表面压力的变化实现毛刺的产生和粗糙研磨的相对大规模的塑型以及足以移除所述毛刺的精细研磨操作(在低压下)，并且产生最终的所要的几何形状。因此，其它实施例可以利用除了速度控制之外的其它机构来实现较高量和较低量的表面压力，从而使用相同的介质实现所公开的粗糙和精细塑型。

图14示出可以并入到本文论述的各种电动磨具中的控制电路280的另一功能框图，所述磨具包含图1的皮带磨具100和图7的磨盘磨具200。控制电路280可以是基于硬件的，以便包含各种控制门和其它硬件逻辑(如在框282处表示)，从而执行本文描述的各种功能。另外或替代地，控制电路280可以包含一个或多个可编程处理器284，所述一个或多个可编程处理器利用存储在相关联的存储器装置285中的编程步骤以执行不同描述的功能。

若干不同类型的传感器和其它基于电的电路元件可以在需要时被布置成向控制电路280供应输入。这些可以包含以下各者中的一者或多者：接近度电路286、接触传感器288、电阻传感器290、光学传感器292、定时器294和/或计数器电路296。来自控制电路的控制输出被引导到电机106以及用户发光二极管(led)面板298。虽然在图14中示出的这些元件中的每一者可以存在于单个实施例中，但预期这些元件中的仅选定元件将存在于并且并入到给定装置中。

可以使用各种传感器来检测用户接触切割工具以及跨越介质抽拉切割工具的操作。预期可以相应地将各种传感器置于合适的位置，例如集成于导引件168内或者邻近于所述导引件(参看图6a至图6b)。在一些情况下，传感器可以用于对用户在锐化操作期间施加的锐化遍次的数目进行测量或计数。传感器中的其它传感器可以被适配成监视在锐化操作期间切割工具自身的变化，从而提供锐化操作的进度和效能的指示。

虽然这些和其它类型的传感器在本领域中是众所周知的，但给予每种类型的传感器一个简要概述将是有助的。接近度传感器286可以采取霍尔效应传感器的形式，或者采取被配置成例如在工具移动经过导引件时通过包围切割工具的部分的磁场的场强度的变化来感测切割工具的邻近的接近度的类似机构的形式。接触传感器288可以利用压力启动杠杆、弹簧、引脚或感测由切割工具的一部分赋予的接触的施加的其它部件。

电阻传感器290可以建立低电流路径，可以使用所述低电流路径来检测切割工具的电阻的变化。传感器可以形成切割边缘与其相抵地被抽拉的边缘导引表面(例如，参看图6a至图6b中的表面170)的一部分。如果使用注射模制的塑料来形成所述导引件，那么可以使碳或其它导电性颗粒与所述塑料混合以实现此类测量。光学传感器292可以采取激光二极管或撞击切割边缘的一部分的其它电磁辐射源的形式。接收器可以定位成测量所反射的光的量值或其它特性以评估切割边缘的条件或切割边缘的变化。举例来说，已经发现通过移除毛刺和其它扩张的材料而对切割边缘的持续细化会增强切割边缘的反射率。

定时器294可以采取可复位的倒计时定时器的形式，所述定时器进行操作以对用于表示所要的经过的时间间隔的所要的值进行计数。计数器296可以是简单的递增缓冲器或者使得能够累加和跟踪操作(例如，锐化行程)的连续计数的其它元件。用户led面板298可以提供一个或多个led或其它识别符，其向用户提供视觉指示以执行各种操作。

如上文所述，可以在锐化过程期间利用例如在图14中描绘的一个或多个传感器。在一个示例性实施例中，响应于用户第一次将刀片插入到磨具导引组合件中而评估和确定所述刀片的初始锐度。控制电路选择最佳地适合于处理所述初始锐度水平的刀片的研磨介质的初始速度。检测到相对钝(和/或损坏)的刀片可以致使控制电路选择较高的初始速度以提供较快的材料移除速率。检测到仅需要少量珩磨的相对更锋利的刀片可以致使控制电路选择较低的初始速度以提供对切割边缘的更受控的塑型。

可以基于刀片的初始条件来选择更大或更小数目的速度，使得控制电路产生独特的锐化序列。还可以由传感器监测刀片的条件，其中控制电路从一种速度改变为适当的下一种速度以继续锐化过程。

在其它实施例中，预期利用图14中的各种元件的选定组合的锐度测试器装置，所述元件例如为控制电路280、传感器/电路286-296中的一者或多者，以及用户led面板298(或者其它用户指示器)。与之前一样，所述锐度测试器装置将进行操作以在将刀片插入到适当的狭缝或其它机构中之后检测给定刀片的现有的锐度水平。然而，作为操作电机以实现磨料的特定速度的代替，锐度测试器可以基于来自传感器的检测到的状态而向用户提供锐度水平的输出指示。这可以允许用户执行某一其它锐化过程，包含在传感器确定存在小于阈值锐度水平的情况下不涉及使研磨介质移动的锐化过程。

图15a和图15b提供根据其它实施例的多速磨带磨具300的等距视图。图15a是从一个有利位置看到的磨具300的等距视图，并且图15b是从另一有利位置看到的磨具300的等距视图，并且被部分切除以示出选定的内部所关注组件。

一般来说，磨具300类似于上文论述的磨具100，并且包含多速磨带，所述多速磨带以与上文在图2a中论述的方式类似的方式沿着经过三个内部安置的辊的三角形皮带而布置。皮带路径相对于水平方向以选定的非正交角度向后倾斜远离用户，如在图4中大体上表示。内部电机使皮带沿着皮带路径旋转，并且包含平行于辊轴线并且不平行于水平方向的输出驱动轴。导引组合件(导引狭缝)被布置在皮带的相对侧上，类似于在图6a和图6b中描绘的导引件，以实现对切割工具的双侧锐化操作。导引狭缝中的每一者可以具有前方和后方固定的边缘导引表面，例如以与图4中的辊边缘导引件140、142类似的方式位于皮带的相对侧上的170。例如在图12至图14中描绘的各种控制电路可以并入到磨具中，如在下文更全面地论述。

特定参考图15a和图15b，刚性壳体302围有所关注的各种元件，例如电机、传递组合件、辊、控制电子器件等。基底支撑接触特征(例如，衬垫)304从壳体302延伸并且沿着水平面对准，以搁置在下面的水平基底表面306(例如，台面等)上。

环状磨带308沿着多个辊布设，所述辊包含上部导辊310和右下驱动辊312。相对的导引狭缝314、316进行操作以使得用户能够在皮带的相对的远端范围上执行松弛皮带锐化。内部电机驱动轴318经由驱动皮带320将旋转动力传递到驱动辊312。在磨具的前方的用户led面板322上提供若干用户可见的led，可以在锐化序列期间选择性地启动所述led。

图16是根据一些实施例而执行的用于锐化切割工具(在此情况下为厨刀)的多速锐化过程400的流程图。目前的讨论将预期使用图15a至图15b的磨具300、使用来自图14的选定的传感器和控制电路以及相对的导引狭缝来执行所述过程。这仅仅是示例性的并且不是限制性的，其它实施例可以在需要时省略或修改这些元件，包含使用单个导引狭缝。

如由步骤402所示，过程开始于电动的研磨介质(例如，皮带310)以第一较高的速度在选定的方向上的起始移动。这可以由用户启动磨具或者由用户作出的某一其它动作来执行。所述皮带被布置成邻近于第一导引狭缝和第二导引狭缝，例如导引件314、316，所述导引狭缝被适配成在双侧锐化操作期间支撑刀具。

在步骤404处，将计数器296初始化并且在需要时作出用户指示以向用户发信号将刀具放置在第一导引狭缝中。这可以通过多种方式执行，例如用于此目的的闪烁或纯色的led。在一个实施例中，可以将一个led放置在每个狭缝下方以继而向用户发信号指示使用哪个狭缝。

用户在步骤406处前进到跨越移动的介质多次抽拉刀具的切割边缘，以通过如上文所论述的方式对刀具的第一侧执行粗糙锐化操作。在图16中，磨具使用传感器，例如接触传感器、压力传感器、光学传感器、张力传感器等，以检测由用户在第一狭缝中施加的行程的数目，并且响应于每个行程而将计数器递增(或者递减)。这提供累加的计数值作为已经施加的行程的总数，并且可以将此累加的计数值与预定阈值水平进行比较。以此方式，可以施加预定的所要数目的行程，例如3个到5个行程。

在步骤408处，将计数器重新初始化，并且在需要时可以供应第二用户指示以向用户发信号使用第二狭缝。这可以由不同的led或由某一其它机构执行。将了解，使用例如led的用户指示仅仅是示例性的，并且有助于使得锐化过程是用户友好的、可重复的和有效的。然而，不一定需要此类用户指不。

在步骤410处，用户将刀具放置到第二狭缝中，并且对刀片的第二侧重复所述粗糙研磨操作。与之前一样，可以使用传感器来检测每个行程并且使用计数器来累加所施加的行程的总数，其后，系统发出完成锐化过程的粗糙部分的信号。

系统接下来在步骤412处操作以将介质的速度减小到第二较低的速度。如上文所述，第一辊速率在粗糙锐化期间可以是近似1000rpm左右，并且此速率可以在精细锐化操作期间减小到500rpm左右。可以使用其它值。

为了执行精细锐化，以较低的速度大部分重复前述步骤。在步骤414处，将计数器重新初始化，并且在需要时，再次引导用户将刀具放置在第一导引狭缝中。与之前一样，用户抽拉工具经过第一导引狭缝达预定次数，如计数器所指示(步骤416)。在步骤418和420处针对第二导引狭缝重复这些步骤，其后，在步骤422处，所述磨具例如通过掉电或某一其它操作而向用户提供完成锐化操作的指示，并且所述过程在步骤424处结束。

可以根据图16的例程制定若干变化。在一个实施例中，针对每个侧的所要的经过的时间周期而制定定时器电路(例如，图14的294)。举例来说，可以将定时器设定为合适的值，例如30秒，并且灯或其它指示器向用户发信号：只要灯仍然被激活就重复地抽拉刀具经过导引件中的一者。在30秒结束时，另一灯亮起，从而向用户发信号切换到另一导引件并且重复。磨具可以自动地减小皮带的速度，并且随后再次在每个狭缝中发信号指示前述操作。这使得磨具使用起来非常容易，其提供优良的锐化结果。

最后，预期图16的例程中的介质(皮带310)在整个例程期间在共同方向上移动。在其它实施例中，可以在需要时选择性地执行皮带(或者其它介质)的方向上的改变。举例来说，皮带方向可以交替地改变，使得皮带在粗糙锐化操作期间在每个侧上向下移动，并且在精细锐化操作期间在每个侧上向上移动。

图17示出类似于图16中的例程400的另一多速锐化例程500。还预期根据一些实施例例程500由磨具300执行，以提供例如在图10f中所示的齿状锐化的边缘。在图17中，磨具300被配置成具有在锐化过程期间感测切割边缘的状态的一个或多个传感器，例如(但不限于)前述电阻或光学传感器。

与之前一样，所述过程开始于步骤502处，其中以第一较高的速度起始研磨介质(例如，皮带310)的移动。在步骤504处起始第一传感器，并且在需要时，向用户发信号指示使用第一导引狭缝(步骤504)。在步骤506处，用户前进到抽拉刀具经过第一狭缝，同时传感器监测锐化过程。以此方式，可以基于对切割边缘作出的变化而提供经过第一狭缝的行程的可变数目。可以通过评估若干不同的切割工具锐化特性而靠经验获得由传感器使用的设定。

在步骤508处起始第二传感器，并且在步骤510处，用户前进到抽拉刀具经过第二狭缝。第二传感器监测锐化过程以检测切割边缘的变化。这提供基于刀片的材料移除速率的自适应锐化过程，并且可以为具有各种损坏水平、钝化水平等的各种各样的切割工具提供更好的整体锐化结果。

一旦完成较高速度的粗糙锐化操作，在步骤512处，磨具便将介质的速度减小到较低的速度。在步骤514、516、518和520处针对较低速度的精细锐化操作重复前述步骤。与之前一样，一旦已经执行精细锐化操作，便提供用户指示以发信号指示完成了锐化操作(步骤522)，并且所述过程在步骤524处结束。

由此，可以将各种实施例表征为针对于单级电动磨具，所述单级电动磨具具有被适配成对切割工具执行多级锐化的可移动研磨表面。所述系统可以包含相对粗糙的研磨表面(例如，从80到200的粒度)、一对相对的导引件，以及用于研磨表面的驱动系统，所述研磨表面具有相应的第一速度和第二速度以实现不同的第一材料移除速率和第二材料移除速率。在一些实施例中，材料的第二速度(相对于相关联的导引件而测得)可以是任何合适的速度，例如小于或等于每分钟约500表面英尺。所述第一速度大于所述第二速度，例如大于或等于所述第二速度的约两(2)倍。可以使用其它合适的速度比率。

二速锐化过程可以包含将待锐化的切割工具的刀片与第一导引表面和第一边缘止挡件相抵地放置到第一导引件中。第一导引表面可以按选定的坡口角度延伸，并且第一边缘止挡件可以被布置成与研磨表面相距选定距离。可以控制研磨表面以第一速度前进。跨越研磨表面抽拉刀片，在需要时连续地抽拉刀片多次，以从刀片移除材料并且在刀片的第一侧上赋予选定的斜面。预期此第一操作还将在刀片的相对的第二侧上产生毛刺。

可以将刀片与第二导引表面和第二边缘止挡件相抵地放置到第二导引件中。第二导引表面可以按选定的坡口角度延伸，并且第二边缘止挡件可以与研磨表面相距选定距离。控制研磨表面以第二较低的速度前进。用户跨越研磨表面抽拉刀片，在需要时连续地抽拉刀片多次，以从刀片移除材料，使得将毛刺移除并且实现最终的几何形状。

前述操作的任选的参数可以包含第一导引件和第二导引件是相同的导引件或不同的导引件。如果第一导引件和第二导引件是相同的导引件，那么以不同的定向插入刀片，使得在第一定向上向研磨表面呈现第一侧，并且以相同的坡口角度在第二定向上呈现第二侧。这例如可以通过将工具的手柄首尾翻转以颠倒刀片经过导引件的方向来实现。

在其中第一导引件和第二导引件是不同的导引件的情况下，可以将导引件放置在磨料的相对的侧上，并且使刀片与研磨表面成第一坡口角度而插入第一导引件中，并且随后以第二坡口角度将刀片插入到第二导引件中。所述第一和第二坡口角度可以相同，并且可以例如在约10度到约25度的范围上扩展。

如上文所述，研磨表面可以在沿着具有两个或更多个辊的路径布设的柔性皮带上延伸，所述辊中的一者由具有电动机的驱动系统驱动。替代地，所述研磨表面可以在由电动机驱动的一个或多个柔性磨盘上延伸。

所述研磨表面可以被弹簧偏置，以允许其在其被与第一导引件或第二导引件相抵地插入的刀片移位时向所述刀片施加选定的力。在各种情况下，在第一导引件中的刀片与表面之间的力等于第二导引件中的力，或者大于第二导引件中的力。在一些情况下，所述研磨表面是柔性皮带并且皮带上的弹簧偏置在约2磅与12磅之间。研磨表面远离中性平面的偏转可能出现在约0.04英寸(in.)与约0.25英寸的范围内。

熟练技术人员鉴于本公开将认识到，相关联的介质(例如，柔性磨盘、柔性皮带)的柔性基于磨料的速度的变化而向相关联的切割工具提供不同的表面压力。相信磨料的更快的速度可以倾向于大体上向介质赋予更大的惯性和/或结构刚性(例如，通过离心力)，使得在介质的更快速度下获得更大的材料移除速率。一般选择介质的较慢的速度以便快到足以移除任何毛刺但慢到足以不会另外显著改变刀片的几何形状。实际速度将取决于多种因素，包含不同的刀片几何形状、研磨水平、研磨部件刚度和质量等，并且可以靠经验确定。可以向磨具提供多种可用的速度，并且用户基于各种因素来选择适当的速度。可以进一步提供最终的珩磨阶段(例如，研磨棒或其它固定研磨部件)以提供对最终的切割边缘的最终的珩磨。

将理解，虽然已经在前述描述中陈述了本公开的各种实施例的众多特性和优势，以及各种实施例的结构和功能的细节，但此详细描述仅是说明性的，并且可以在细节方面作出改变，尤其是与本公开的原理内的部分的结构和布置到其中表达所附权利要求书的术语的广泛一般含义所指示的整个范围相关的细节方面。