打孔方法、装置及计算机可读存储介质与流程

文档序号:17344634发布日期:2019-04-09 20:06阅读:195来源:国知局
打孔方法、装置及计算机可读存储介质与流程

本发明涉及打孔技术领域,尤其涉及打孔方法、装置及计算机可读存储介质。



背景技术:

传统的椰子打孔方式为手动打孔,即用户利用开孔刀具手动对椰子壳开孔。随着自助零售行业的不断发展,椰子打孔的需求逐渐增加,椰子机渐渐出现在人们的视野,采用椰子机对椰子打孔,即节省人力也提高打孔效率。

现有的椰子机为固定行程机械式打孔,即固定打孔深度对椰子打孔。由于每个椰子的大小不同,椰壳的厚度也不同,采用相同的打孔深度打孔时,会导致在对椰壳厚度薄的椰子打孔时,打孔钻头浸入椰汁,将打孔过程中产生的椰壳碎屑带入椰汁,从而出现污染椰汁,影响用户食用口感的问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种打孔方法、装置及计算机可读存储介质,旨在解决现有椰子机打孔时,打孔钻头浸入椰汁,将打孔过程中产生的椰壳碎屑带入椰汁,从而出现污染椰汁,影响用户食用口感的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供一种打孔方法,在打孔过程中打孔电机带动打孔钻头朝向待打孔物体运动,所述打孔方法包括以下步骤:

获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势;

在所述变化趋势为电流逐渐减小后,获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势;

当所述变化趋势为电流恒定不变时,控制所述打孔钻头停止前进;

当所述变化趋势为电流逐渐减小时,返回执行所述获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤。

可选地,所述获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤包括:

根据所述采样周期内采样时间点以及各个采样时间点对应的电流拟合线性回归方程;

获取所述线性回归方程的斜率;

当所述斜率小于零时,所述变化趋势为电流逐渐减小;

当所述斜率等于零时,所述变化趋势为电流恒定不变。

可选地,所述获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤之前,还包括:

接收到打孔指令后,启动所述打孔电机;

获取所述打孔钻头的行程,判断所述行程是否到达预设行程;

当所述打孔钻头的行程未到达预设行程时,执行所述获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤。

可选地,所述获取所述打孔钻头的行程,判断所述行程是否到达预设行程的步骤之后,还包括:

当所述打孔钻头的行程到达预设行程时,控制所述打孔钻头停止前进。

可选地,所述获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤之前,还包括:

判断所述打孔电机的电流是否小于预设阈值;

当所述打孔电机的电流小于预设阈值时,执行所述获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤;

当所述打孔电机的电流大于或等于预设阈值时,控制所述打孔电机停机。

可选地,所述获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤包括:

检测采样周期内所述打孔电机的电流;

采用低通滤波器将所述电流消除高频干扰后的电流作为所述打孔电机的电流。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种打孔装置,所述打孔装置包括:

打孔电机,用于带动打孔钻头运动;

打孔钻头,用于在所述打孔电机的带动下对待打孔物体打孔;

电流检测模块,用于检测所述打孔电机的电流;

控制器,用于获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,在所述变化趋势为电流逐渐减小后,获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,当所述变化趋势为电流恒定不变时,控制所述打孔钻头停止前进。

可选地,所述打孔装置还包括:

位置检测模块,用于检测所述打孔钻头的行程;

控制器,还用于在所述打孔钻头的行程达到预设行程时,控制所述打孔钻头停止前进。

可选地,所述打孔装置还包括:

低通滤波器,用于处理检测到的所述打孔电机的电流,消除所述电流中的高频干扰。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有打孔方法程序,所述打孔方法程序被处理器执行时实现如上所述的打孔方法的步骤。

本发明实施例提出的一种打孔方法、装置及计算机可读存储介质,,在打孔电机带动打孔钻头朝向待打孔物体运动,对待打孔物体进行打孔的过程中,获取采用周期内打孔电机的电流的变化趋势,在检测到变化趋势为电流逐渐减小后,可以判定当前打孔钻头进入待打孔物体的内果皮,继续获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。若,在下一采样周期内打孔电机的电流为电流恒定不变,则表明打孔钻头钻破内果皮,为避免打孔钻头进入汁液,控制打孔电机带动打孔钻头停止向待打孔物体运动。若,在下一采样周期内打孔电机的电流变化趋势依然为逐渐减小,表明打孔钻头还处于内果皮中,则继续采集再下一个采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,直至打孔电机的电流变化趋势为恒定不变时,停止打孔钻头前进。通过,检测打孔电机的电流变化,确定打孔钻头的位置,在打孔钻头打穿待打孔物体的最内层时,停止打孔钻头前进,避免打孔钻头进入待打孔物体内部过深,污染待打孔物体内部汁液,同时,打孔碎屑落入汁液,影响汁液的食用口感。

附图说明

图1是本发明打孔方法第一实施例的流程示意图;

图2为本发明打孔方法涉及的打孔机结构示意图;

图3为本发明打孔方法中打孔电机电流的变化曲线示意图;

图4为本发明打孔方法第二实施例中获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤细化流程示意图;

图5为本发明打孔方法第三实施例的流程示意图;

图6为本发明打孔方法第四实施例的流程示意图;

图7为本发明打孔装置的模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是:

获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势;

在所述变化趋势为电流逐渐减小后,获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势;

当所述变化趋势为电流恒定不变时,控制所述打孔钻头停止前进;

当所述变化趋势为电流逐渐减小时,返回执行所述获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤。

由于现有技术中的椰子机在打孔时,打孔钻头浸入椰汁,将打孔过程中产生的椰壳碎屑带入椰汁,从而出现污染椰汁,影响用户食用口感的技术问题。

本发明提供一种解决方案,在打孔电机带动打孔钻头朝向待打孔物体运动,对待打孔物体进行打孔的过程中,获取采用周期内打孔电机的电流的变化趋势,在检测到变化趋势为电流逐渐减小后,可以判定当前打孔钻头进入待打孔物体的内果皮,继续获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。若,在下一采样周期内打孔电机的电流为电流恒定不变,则表明打孔钻头钻破内果皮,为避免打孔钻头进入汁液,控制打孔电机带动打孔钻头停止向待打孔物体运动。若,在下一采样周期内打孔电机的电流变化趋势依然为逐渐减小,表明打孔钻头还处于内果皮中,则继续采集再下一个采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,直至打孔电机的电流变化趋势为恒定不变时,停止打孔钻头前进。通过,检测打孔电机的电流变化,确定打孔钻头的位置,在打孔钻头打穿待打孔物体(如椰子)的最内层时,停止打孔钻头前进,避免打孔钻头进入待打孔物体内部过深,污染待打孔物体内部汁液,同时,打孔碎屑落入汁液,影响汁液的食用口感。

参照图1,本发明打孔方法第一实施例,所述打孔方法包括:

步骤s10,获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。

如图2所示,为本发明中涉及的打孔机示意图。所述打孔机具有打孔电机10、打孔钻头20、固定座40。在给待打孔物体30(如椰子等)打孔时,打孔电机10通电转动,通过打孔电机10带动打孔钻头20向待打孔物体30移动,直至将待打孔物体30打孔完成后,打孔电机10控制打孔钻头20停止前进,并带动打孔钻头20朝着远离待打孔物体30运动,将打孔钻头20从待打孔物体30中抽出,。固定座40,用于固定待打孔物体30,避免在打孔过程中待打孔物体30遭到打孔钻头20的力而移动。

由于待打孔物体30(如椰子等)的果皮物理特性为中间壳体硬度较硬,外果皮和内果皮的硬度较为柔软,而在打孔过程中,打孔钻头20的行程顺序为外果皮、中间壳体以及内果皮。硬度大则需要的打孔力度大,硬度低则需要的打孔力度小,反应在打孔电机10的电流变化则为,硬度越高电流越大,硬度越低电流越小。因此,在待打孔物体30的打孔过程中,在打孔钻头接触到待打孔物体后,电流逐渐增大,直至钻到中间壳体时,电流增大到最大值,壳体钻破后,钻头进入内果皮,电流逐渐减小直至内果皮钻破,电流不再变化。

因此,可以通过打孔电机10的电流变化趋势确定打孔钻头20到达待打孔物体的哪个位置,打孔进入哪个阶段。进而控制打孔钻头20的运动,克服打孔钻头20浸入待打孔物体30内部汁液,污染汁液的弊端。

具体的,在打孔电机启动后,通过电流检测模块检测采样周期内打孔电机的电流,在采样周期内有多个采样点,根据多个采样点间电流的变化,确定打孔电机在采样周期内的电流的变化趋势。例如,采样周期为10毫秒,每间隔1毫秒设置一个采样点,在采用周期内共有10个采样点。若在该10个采样点采集的电流依次减小,则在该采样周期内打孔电机的电流变化趋势为电流逐渐减小;若在该10个采样点采集的电流依次增大,则在该采样周期内打孔电机的电流变化趋势为电流逐渐增大;若在该10个采样点采集的电流均相等或差值在较小范围内,则在该采样周期内打孔电机的电流变化趋势为电流恒定不变。

步骤s20,在所述变化趋势为电流逐渐减小后,获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。

步骤s30,判断所述变化趋势是否为电流恒定不变。

步骤s40,当所述变化趋势为电流恒定不变时,控制所述打孔钻头停止前进。

当所述变化趋势为电流逐渐减小时,返回执行步骤s20,即所述获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。

在获取到的采样周期内打孔电机的电流变化趋势是电流逐渐减小,表明当前打孔电机带动打孔钻头已经钻破中间壳体进入内果皮,则继续采集下一采样周期内打孔电机的电流,确定下一采样周期内打孔电机的电流变化趋势。若,在下一采样周期内打孔电机的电流为电流恒定不变,则表明打孔钻头钻破内果皮,为避免打孔钻头进入汁液,控制打孔电机带动打孔钻头停止向待打孔物体运动。若,在下一采样周期内打孔电机的电流变化趋势依然为逐渐减小,表明打孔钻头还处于内果皮中,则返回执行步骤s20,继续采集再下一个采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,直至打孔电机的电流变化趋势为恒定不变时,停止打孔钻头前进。通过,检测打孔电机的电流变化,确定打孔钻头的位置,在打孔钻头打穿待打孔物体的最内层时,停止打孔钻头前进,避免打孔钻头进入待打孔物体内部过深,污染待打孔物体内部汁液,同时,打孔碎屑落入汁液,影响汁液的食用口感。

如图3所示,打孔电机工作过程中电流的变化曲线示意图。在c点时,打孔钻头开始进入外果皮,打孔电机的电流逐渐增大,至d点时,打孔钻头到达果皮最硬的中间壳体,在中间壳体钻破后,打孔钻头进入内果皮,电流逐渐减小,在e点内果皮打穿,在e点后,打孔电机减速停机,电流逐渐减小至零。

进一步的,在图3中,ab段打孔电机加速启动,bc段打孔钻头还未接触待打孔物体,为打孔空行程阶段,故打孔电机的电流恒定,直至c点,打孔钻头接触待打孔物体,进入打孔阶段。由于,打孔电机加速启动过程中,电流可能产生波动,从而ab段出现电流先逐渐增大再逐渐减小的现象,并且在b点之后打孔钻头进入空行程,打孔电机的电流恒定不变,即形成电流逐渐减小至恒定不变的电流变化趋势,此变化趋势与打孔完成的判定趋势相似。

故,为了避免为打孔完成的误判,在打孔电机启动一定时长之后,再进行获取采用周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤。其中,所述一定时长的取值依据为,在所述一定时长内打孔电机的电流能够稳定。且,在打孔电机的控制程序中,只要将打孔电机加速启动的加速曲线固定,则ab段的加速时间可以固定。

需要指出的是,本发明提出的打孔方法不仅仅适用于给椰子打孔,还适用于与椰子具有类似性质的果皮的物体。

进一步的,在检测采样周期内打孔电机的电流时,将电流进行低通滤波器处理,消除直流电机等器件产生的高频干扰,使得电流检测更加准确。

在本实施例中,在打孔电机带动打孔钻头朝向待打孔物体运动,对待打孔物体进行打孔的过程中,获取采用周期内打孔电机的电流的变化趋势,在检测到变化趋势为电流逐渐减小后,可以判定当前打孔钻头进入待打孔物体的内果皮,继续获取下一采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。若,在下一采样周期内打孔电机的电流为电流恒定不变,则表明打孔钻头钻破内果皮,为避免打孔钻头进入汁液,控制打孔电机带动打孔钻头停止向待打孔物体运动。若,在下一采样周期内打孔电机的电流变化趋势依然为逐渐减小,表明打孔钻头还处于内果皮中,则返回执行步骤s20,继续采集再下一个采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,直至打孔电机的电流变化趋势为恒定不变时,停止打孔钻头前进。通过,检测打孔电机的电流变化,确定打孔钻头的位置,在打孔钻头打穿待打孔物体(如椰子)的最内层时,停止打孔钻头前进,避免打孔钻头进入待打孔物体内部过深,污染待打孔物体内部汁液,同时,打孔碎屑落入汁液,影响汁液的食用口感。

进一步的,参照图4,本发明打孔方法第二实施例,基于上述第一实施例,所述步骤s10包括:

步骤s11,根据所述采样周期内采样时间点以及各个采样时间点对应的电流拟合线性回归方程。

步骤s12,获取所述线性回归方程的斜率。

步骤s13,判断所述斜率是否小于零。

步骤s14,当所述斜率小于零时,所述变化趋势为电流逐渐减小。

步骤s15,当所述斜率不小于零时,判断所述斜率是否等于零。

步骤s16,当所述斜率等于零时,所述变化趋势为电流恒定不变。

将在采样周期内各个采样点采集到的电流以采样点(时间)为横坐标,电流为纵坐标进行线性拟合,得到线性回归方程。进而,根据线性回归方程的斜率来判断在该采样中期内打孔电机的电流的变化趋势。即,在斜率小于零时,电流的变化趋势为逐渐减小;在斜率等于零时,电流的变化趋势为恒定不变;在斜率大于零时,电流的变化趋势为逐渐增大。将打孔电机的电流拟合成线性回归方程,通过线性回归方程的斜率来确定电流的变化趋势,消除电流的波动以及电流检测误差对变化趋势判断的影响,提高电流变化趋势的判定准确性。

如图3中,de段拟合的线性回归方程的斜率k小于零,打孔电机的电流逐渐减小,随着打孔的进行,打孔钻头钻破内果皮,阻力恒定,打孔电机的电流恒定不变,线性回归方程的图像逐渐趋向水平,斜率为零。

在本实施例中,将在采样周期内各个采样点采集到的电流以采样点(时间)为横坐标,电流为纵坐标进行线性拟合,得到线性回归方程。进而,根据线性回归方程的斜率来判断在该采样中期内打孔电机的电流的变化趋势。即,在斜率小于零时,电流的变化趋势为逐渐减小;在斜率等于零时,电流的变化趋势为恒定不变;在斜率大于零时,电流的变化趋势为逐渐增大。将打孔电机的电流拟合成线性回归方程,通过线性回归方程的斜率来确定电流的变化趋势,消除电流的波动以及电流检测误差对变化趋势判断的影响,提高电流变化趋势的判定准确性。

进一步的,参照图5,本发明打孔方法第三实施例,基于上述第一或第二实施例,所述步骤s10之前,还包括:

步骤s50,接收到打孔指令后,启动所述打孔电机。

步骤s60,获取所述打孔钻头的行程。

步骤s70,判断所述行程是否到达预设行程。

当所述打孔钻头的行程未到达预设行程时,执行步骤s10,即获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。

在打孔机内部中设置有位置检测模块,所述位置检测模块包括打孔机的外壳(图2中未示出)内侧安装的起始传感器和打孔极限传感器,起始传感器和打孔极限传感器所在平面与打孔钻头平行。传感器发射端与接收端之间的光波(如,红外线、声波等)与打孔钻头垂直。在与打孔钻头固定连接且随打孔钻头移动的移动部件中设置有挡板,在打孔钻头运动时,带动移动部件运动,当移动部件运动至起始传感器时,挡板遮挡住起始传感器发出的光波,从而检测到打孔钻头启动。同理,当在打孔钻头带动挡板运动至打孔极限传感器时,挡板遮挡住打孔极限传感器发出的光波,从而检测到打孔钻头的行程到达极限行程。通常,极限行程为允许打孔钻头下降的最大限度,可根据待打孔物体的形状大小确定,最大的极限行程不可大于或等于打孔钻头前端距固定座的距离,避免打孔钻头碰到固定座,导致打孔钻头损坏。

用户在将待打孔物体放置在打孔机固定座之后,触发打孔开始按钮,发送打孔指令,打孔机控制器接收到打孔指令,启动打孔电机,打孔电机带动打孔钻头转动朝向待打孔物体移动。采用位置检测模块检测打孔钻头的行程,判断打孔钻头的行程是否达到预设行程,当打孔钻头的行程还没有达到预设行程时,执行步骤s10,采集打孔电机的电流,获取打孔电机的电流变化趋势,根据电流的变化趋势确定打孔钻头前端位于待打孔物体的位置,对打孔钻头进行控制,避免打孔钻头浸入待打孔物体的内部汁液中。当打孔钻头的行程达到预设行程时,停止打孔钻头继续向前运动。其中,所述预设行程即为上述极限行程,可根据打孔钻头前端距固定座的距离以及待打孔物体的形状大小确定,并预设在控制器的控制程序中。

在检测到打孔钻头的行程未达到预设行程时,再执行获取打孔电机的电的变化趋势,根据电流的变化趋势判断是否停止电机继续带动打孔钻头前进,能够有效避免,在打孔机中未放置待打孔物体时,无法检测到上述实施例中电流的变化趋势的改变,打孔钻头持续前进与固定座碰撞而损坏打孔钻头等器件的现象发生。同时,也能够在电流检测模块出现故障,打孔电机电流检测不准确,打孔钻头无法停止时,对打孔钻头进行保护。

进一步的,可以通过位置检测模块检测打孔钻头的行程,当打孔钻头存在一定行程后,打孔钻头进入打孔空行程阶段,此时打孔电机的电流已经稳定,再开始获取打孔电机在采样周期内的电流的变化趋势。从而能够克服打孔电机在刚启动时电流不稳定,容易产生电流变化趋势为逐渐减小后恒定不变的现象,造成控制器误判(将此时作为打孔完成的标识,停止打孔钻头前进)。

在本实施例中,打孔机控制器接收到打孔指令,启动打孔电机,打孔电机带动打孔钻头转动朝向待打孔物体移动。采用位置检测模块检测打孔钻头的行程,判断打孔钻头的行程是否达到预设行程,当打孔钻头的行程还没有达到预设行程时,执行步骤s10,获取打孔电机在采样周期内的电流变化趋势,根据电流的变化趋势确定打孔钻头前端位于待打孔物体的位置,对打孔钻头进行控制,避免打孔钻头浸入待打孔物体的内部汁液中。在检测到打孔钻头的行程未达到预设行程时,再执行获取打孔电机的电的变化趋势,根据电流的变化趋势判断是否停止电机继续带动打孔钻头前进,能够有效避免,在打孔机中未放置待打孔物体时,无法检测到上述实施例中电流的变化趋势的改变,打孔钻头持续前进与固定座碰撞而损坏打孔钻头等器件的现象发生。同时,也能够在电流检测模块出现故障,打孔电机电流检测不准确,打孔钻头无法停止时,对打孔钻头进行保护。

进一步的,参照图6,本发明打孔方法第四实施例,基于上述第一至三任一实施例,所述步骤s10之后,还包括:

步骤s80,判断所述打孔电机的电流是否小于预设阈值。

当所述打孔电机的电流小于预设阈值时,执行所述步骤s10,即获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势。

步骤s90,当所述打孔电机的电流大于或等于预设阈值时,控制所述打孔电机停机。

打孔电机工作过程中,当打孔机构收到硬件阻碍时,为保证打孔钻头的正常行程,打孔电机采用大电流工作来克服阻力。在此情况下,容易造成打孔电机甚至整个电路的损坏。因此,在电流检测装置检测到打孔电机的电流小于预设阈值时,再获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,依据上述实施例中的打孔控制程序,控制打孔电机转动;而在检测到打孔电机的电流大于预设阈值时,停止打孔电机,实现对打孔电机以及打孔机电路的保护。

电流的预设阈值可以根据打孔电机正常工作中的最大电流来设定,所述预设阈值大于或等于所述最大电流。例如,检测打孔电机正常工作过程中,打孔电机的电流不超过8a,则设置电流的预设阈值为10a。

在本实施例中,在电流检测装置检测到打孔电机的电流小于预设阈值时,再获取采样周期内打孔电机的电流的变化趋势,依据上述实施例中的打孔控制程序,控制打孔电机转动;而在检测到打孔电机的电流大于预设阈值时,停止打孔电机,实现对打孔电机以及打孔机电路的保护。

此外,本发明实施例还提出一种打孔装置。

如图2所示,为本发明中涉及的打孔机示意图。所述打孔机具有打孔电机10、打孔钻头20、固定座40。在给待打孔物体30(如椰子等)打孔时,打孔电机10通电转动,通过打孔电机10带动打孔钻头20向待打孔物体30移动,直至将待打孔物体30打孔完成后,打孔电机10控制打孔钻头20停止前进,并带动打孔钻头20朝着远离待打孔物体30运动,将打孔钻头20从待打孔物体30中抽出,。固定座40,用于固定待打孔物体30,避免在打孔过程中待打孔物体30遭到打孔钻头20的力而移动。

如图7所述,打孔装置的模块示意图。所述打孔装置包括:打孔电机100,打孔钻头200,电流检测装置300、电机驱动器700以及控制器400。其中,电机驱动器700接收控制器400的控制指令,并根据控制指令控制打孔电机启动或停止。打孔电机100启动时带动打孔钻头200转动并朝向待打孔物体运动,通过打孔钻头200给待打孔物体打孔。在打孔电机100工作过程中,电流检测模块300用于检测打孔电机100的电流,并将检测到的电流值发送至控制器400,以供控制器400根据采样周期内打孔电机100的电流的变化趋势控制打孔钻头200的运动。

由于待打孔物体(如椰子等)的果皮物理特性为中间壳体硬度较硬,外果皮和内果皮的硬度较为柔软,而在打孔过程中,打孔钻头的行程顺序为外果皮、中间壳体以及内果皮。硬度大需要的打孔力度大,硬度低需要的打孔力度小,反应在打孔电机100的电流变化则为,硬度越高电流越大,硬度越低电流越小。因此,在待打孔物体的打孔过程中,在打孔钻头200接触到待打孔物体后,电流逐渐增大,直至钻到中间壳体时,电流增大到最大值,壳体钻破后,打孔钻头200进入内果皮,电流逐渐减小直至内果皮钻破,电流不再变化。

因此,控制器400根据采样周期内打孔电机100的电流的变化趋势控制打孔钻头200的运动的步骤为:

在打孔电机启动后,通过电流检测模块300检测采样周期内打孔电机100的电流,在采样周期内有多个采样点,根据多个采样点间电流的变化,确定打孔电机100在采样周期内的电流的变化趋势。在获取到的采样周期内打孔电机100的电流变化趋势是电流逐渐减小,表明当前打孔电机100带动打孔钻头200已经钻破中间壳体进入内果皮,则继续采集下一采样周期内打孔电机的电流,确定下一采样周期内打孔电机的电流变化趋势。若,在下一采样周期内打孔电机100的电流为电流恒定不变,则表明打孔钻头200钻破内果皮,为避免打孔钻头200进入汁液,控制打孔电机带动打孔钻头200停止向待打孔物体运动。若,在下一采样周期内打孔电机100的电流变化趋势依然为逐渐减小,表明打孔钻头还处于内果皮中,则继续采集再下一个采样周期内打孔电机100的电流的变化趋势,直至打孔电机100的电流变化趋势为恒定不变时,停止打孔钻头200前进。

控制器400通过电流检测模块300检测打孔电机100的电流变化,确定打孔钻头200的位置,在打孔钻头200打穿待打孔物体的最内层时,控制打孔钻头200停止前进,避免打孔钻头200进入待打孔物体内部过深,污染待打孔物体内部汁液,同时,打孔碎屑落入汁液,影响汁液的食用口感。

如图3所示,打孔电机工作过程中电流的变化曲线示意图。在c点时,打孔钻头开始进入外果皮,打孔电机的电流逐渐增大,至d点时,打孔钻头到达果皮最硬的中间壳体,在中间壳体钻破后,打孔钻头进入内果皮,电流逐渐减小,在e点内果皮打穿,在e点后,打孔电机减速停机,电流逐渐减小至零。

进一步的,在图3中,ab段打孔电机加速启动,bc段打孔钻头还未接触待打孔物体,为打孔空行程阶段,故打孔电机的电流恒定,直至c点,打孔钻头接触待打孔物体,进入打孔阶段。由于,打孔电机加速启动过程中,电流可能产生波动,从而ab段出现电流先逐渐增大再逐渐减小的现象,并且在b点之后打孔钻头进入空行程,打孔电机的电流恒定不变,即形成电流逐渐减小至恒定不变的电流变化趋势,此变化趋势与打孔完成的判定趋势相似。

故,为了避免为打孔完成的误判,在打孔电机启动一定时长之后,再进行获取采用周期内打孔电机的电流的变化趋势的步骤。其中,所述一定时长的取值依据为,在所述一定时长内打孔电机的电流能够稳定。且,在打孔电机的控制程序中,只要将打孔电机加速启动的加速曲线固定,则ab段的加速时间可以固定。

进一步的,将在采样周期内各个采样点采集到的电流以采样点(时间)为横坐标,电流为纵坐标进行线性拟合,得到线性回归方程。进而,根据线性回归方程的斜率来判断在该采样中期内打孔电机的电流的变化趋势。即,在斜率小于零时,电流的变化趋势为逐渐减小;在斜率等于零时,电流的变化趋势为恒定不变;在斜率大于零时,电流的变化趋势为逐渐增大。将打孔电机的电流拟合成线性回归方程,通过线性回归方程的斜率来确定电流的变化趋势,消除电流的波动以及电流检测误差对变化趋势判断的影响,提高电流变化趋势的判定准确性。如图3中,de段拟合的线性回归方程的斜率k小于零,打孔电机的电流逐渐减小,随着打孔的进行,打孔钻头钻破内果皮,阻力恒定,打孔电机的电流很定不变,线性回归方程的图像逐渐趋向水平,斜率为零。

进一步的,打孔电机100工作过程中,当打孔机构收到硬件阻碍时,为保证打孔钻头200的正常行程,打孔电机100采用大电流工作来克服阻力。在此情况下,容易造成打孔电机100甚至整个电路的损坏。因此,在电流检测装置400检测到打孔电机100的电流小于预设阈值时,再获取采样周期内打孔电机100的电流的变化趋势,依据上述实施例中的打孔控制程序,控制打孔电机100转动;而在检测到打孔电机100的电流大于预设阈值时,停止打孔电机100,实现对打孔电机100以及打孔机电路的保护。

电流的预设阈值可以根据打孔电机100正常工作中的最大电流来设定,所述预设阈值大于或等于所述最大电流。例如,检测打孔电机100正常工作过程中,打孔电机100的电流不超过8a,则设置电流的预设阈值为10a。

此外,打孔装置还包括低通滤波器700,在电流检测模块400检测采样周期内打孔电机的电流时,将电流进行低通滤波器700处理后,控制器400再进行电流变化趋势的获取,消除直流电机等器件产生的高频干扰,使得电流检测更加准确。

在本实施例中,控制器通过电流检测模块检测打孔电机的电流变化,确定打孔钻头的位置,在打孔钻头打穿待打孔物体的最内层时,控制打孔钻头停止前进,避免打孔钻头进入待打孔物体内部过深,污染待打孔物体内部汁液,同时,打孔碎屑落入汁液,影响汁液的食用口感。

本发明打孔装置的另一实施例中,所述打孔装置还包括位置检测模块500,所述位置检测模块500包括起始传感器和打孔极限传感器,起始传感器和打孔极限传感器所在平面与打孔钻头平行。传感器发射端与接收端之间的光波(如,红外线、声波等)与打孔钻头垂直。在与打孔钻头固定连接且随打孔钻头移动的移动部件中设置有挡板,在打孔钻头运动时,带动移动部件运动,当移动部件运动至起始传感器时,挡板遮挡住起始传感器发出的光波,从而检测到打孔钻头启动。同理,当在打孔钻头带动挡板运动至打孔极限传感器时,挡板遮挡住打孔极限传感器发出的光波,从而检测到打孔钻头的行程到达极限行程。通常,极限行程为允许打孔钻头下降的最大限度,可根据待打孔物体的形状大小确定,最大的极限行程不可大于或等于打孔钻头前端距固定座的距离,避免打孔钻头碰到固定座,导致打孔钻头损坏。

用户在将待打孔物体放置在打孔机固定座之后,触发打孔开始按钮,发送打孔指令,控制器400接收到打孔指令,启动打孔电机100,打孔电机100带动打孔钻头200转动朝向待打孔物体移动。采用位置检测模块500检测打孔钻头的行程,判断打孔钻头的行程是否达到预设行程,当打孔钻头的行程还没有达到预设行程时,采集打孔电机的电流,获取打孔电机100的电流变化趋势,根据电流的变化趋势确定打孔钻头200前端位于待打孔物体的位置,对打孔钻头200进行控制,避免打孔钻头200浸入待打孔物体的内部汁液中。当打孔钻头200的行程达到预设行程时,停止打孔钻头200继续向前运动。其中,所述预设行程即为上述极限行程,可根据打孔钻头200前端距固定座的距离以及待打孔物体的形状大小确定,并预设在控制器的控制程序中。

在检测到打孔钻头200的行程未达到预设行程时,再执行获取打孔电机100的电流的变化趋势,根据电流的变化趋势判断是否停止打孔电机100继续带动打孔钻头200前进,能够有效避免,在打孔机中未放置待打孔物体时,无法检测到上述实施例中电流的变化趋势的改变,打孔钻头200持续前进与固定座碰撞而损坏打孔钻头等器件的现象发生。同时,也能够在电流检测模块400出现故障,打孔电机100电流检测不准确,打孔钻头200无法停止时,对打孔钻头200进行保护。

在本实施例中,控制器接收到打孔指令,启动打孔电机,打孔电机带动打孔钻头转动朝向待打孔物体移动。采用位置检测模块检测打孔钻头的行程,判断打孔钻头的行程是否达到预设行程,当打孔钻头的行程还没有达到预设行程时,获取打孔电机在采样周期内的电流变化趋势,根据电流的变化趋势确定打孔钻头前端位于待打孔物体的位置,对打孔钻头进行控制,避免打孔钻头浸入待打孔物体的内部汁液中。在检测到打孔钻头的行程未达到预设行程时,再执行获取打孔电机的电的变化趋势,根据电流的变化趋势判断是否停止电机继续带动打孔钻头前进,能够有效避免,在打孔机中未放置待打孔物体时,无法检测到上述实施例中电流的变化趋势的改变,打孔钻头持续前进与固定座碰撞而损坏打孔钻头等器件的现象发生。同时,也能够在电流检测模块出现故障,打孔电机电流检测不准确,打孔钻头无法停止时,对打孔钻头进行保护。

此外,本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有打孔程序,所述打孔程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的打孔方法的步骤。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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