專(zhuān)利名稱(chēng)：智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)及其自動(dòng)換檔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碎紙機(jī)，尤其涉及一種智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)及其自動(dòng)換檔方法。
背景技術(shù)：
碎紙機(jī)是常用的辦公設(shè)備之一。
碎紙機(jī)所采用的碎紙機(jī)構(gòu)通常包括電機(jī)、傳動(dòng)齒輪、刀輥組以及相應(yīng)的控制電路，電機(jī)外接電源，并通過(guò)傳動(dòng)齒輪與刀輥組連接，控制電路則通過(guò)開(kāi)關(guān)電路控制電機(jī)電源的通斷。使用時(shí)，先啟動(dòng)電源，使碎紙機(jī)構(gòu)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)用戶(hù)通過(guò)碎紙機(jī)的進(jìn)紙口進(jìn)紙時(shí)，控制電路內(nèi)置的進(jìn)紙檢測(cè)電路偵察到進(jìn)紙向開(kāi)關(guān)電路發(fā)送信號(hào)，使電機(jī)導(dǎo)通，電機(jī)開(kāi)始進(jìn)行碎紙工作。
碎紙機(jī)的這種工作原理較為簡(jiǎn)單，但是卻帶來(lái)了相應(yīng)的問(wèn)題碎紙時(shí)，無(wú)論進(jìn)紙口紙張多寡，電機(jī)長(zhǎng)期以近乎恒定的較大功率運(yùn)轉(zhuǎn)，而實(shí)際上粉碎不同紙張數(shù)量所需的功耗并不相同，當(dāng)待碎紙張數(shù)量大于電機(jī)的負(fù)荷時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)停止工作；而當(dāng)待碎紙張數(shù)量太少時(shí)，則會(huì)造成電機(jī)功耗的白白浪費(fèi)。日常使用時(shí)的碎紙機(jī)，很多時(shí)候每次碎紙時(shí)都未能使電機(jī)達(dá)到最充分地利用，因此，這種碎紙機(jī)在很大程度上對(duì)電能造成了浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種能因應(yīng)紙張數(shù)量對(duì)電機(jī)的功耗進(jìn)行調(diào)節(jié)的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)及其相應(yīng)的自動(dòng)換檔方法，使其所應(yīng)用的碎紙機(jī)節(jié)省能耗。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、傳動(dòng)齒輪、刀輥組以及相應(yīng)的控制電路，電機(jī)經(jīng)控制電路外接電源，并通過(guò)傳動(dòng)齒輪與刀輥組連接，其中，該控制電路內(nèi)具有控制芯片，該控制芯片電性連接有換檔電路和堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，該換檔電路與電機(jī)電性連接，控制芯片根據(jù)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路所檢測(cè)得的進(jìn)紙狀態(tài)通過(guò)換檔電路調(diào)節(jié)電機(jī)的功耗。其中，該控制芯片采用單片機(jī)芯片。
考慮成本及技術(shù)因素，所述反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路和各檔位開(kāi)關(guān)電路可采用繼電器電路，此時(shí)，所述換檔電路包括抽頭端和與抽頭端電性連接的反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路、各檔位開(kāi)關(guān)電路，反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路及各檔位開(kāi)關(guān)電路均與控制芯片電性連接。
所述換檔電路也可考慮采用可控硅電路實(shí)現(xiàn)。
此外，為使上述智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)發(fā)揮作用，本發(fā)明智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)相應(yīng)的自動(dòng)換檔方法包括如下步驟a)接通任意一個(gè)檔位開(kāi)關(guān)電路啟動(dòng)電機(jī)；b)一定的時(shí)間延遲后切換至僅接通最低檔位開(kāi)關(guān)電路；c)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)到當(dāng)前檔位不能碎動(dòng)紙張時(shí)，切換至接通上一較高檔位開(kāi)關(guān)電路，并重復(fù)本步驟，直至最高檔位，否則保持當(dāng)前檔位開(kāi)關(guān)的連接。
d)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)到卡紙時(shí)，同時(shí)接通反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路及相應(yīng)的檔位開(kāi)關(guān)電路，使紙張退出。
在步驟d中，所述與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路同時(shí)接通的檔位開(kāi)關(guān)電路為最高檔位開(kāi)關(guān)電路。
每次碎完紙后，控制芯片發(fā)出指令使最低檔位開(kāi)關(guān)接通，使電機(jī)以最低功耗運(yùn)轉(zhuǎn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)通過(guò)換檔電路與堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路的配合，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同數(shù)量的紙張智能化地調(diào)節(jié)電機(jī)功耗的目的，從而其所應(yīng)用的碎紙機(jī)更為節(jié)能。

圖1為本發(fā)明碎紙機(jī)構(gòu)所應(yīng)用的一種碎紙機(jī)的立體圖2為本發(fā)明電路原理示意圖；圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路原理圖，其采用繼電器電路作為開(kāi)關(guān)電路；圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的電路原理圖，其采用可控硅電路作為開(kāi)關(guān)電路。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)應(yīng)用于一種碎紙機(jī)上，碎紙機(jī)構(gòu)9包括電機(jī)1、傳動(dòng)齒輪2、刀輥組3以及相應(yīng)的控制電路4，電機(jī)1經(jīng)控制電路4外接電源5，并通過(guò)傳動(dòng)齒輪2與刀輥組3連接，碎紙機(jī)構(gòu)9通過(guò)一底殼6裝設(shè)在內(nèi)置有碎紙桶7的機(jī)座81上，碎紙機(jī)構(gòu)9上蓋設(shè)有頂蓋82，頂蓋82與機(jī)座81相扣合或鎖固。碎紙機(jī)構(gòu)9工作時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)1，則電機(jī)1帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪2進(jìn)而帶動(dòng)刀輥組3滾動(dòng)，便可達(dá)到碎紙的目的。
請(qǐng)參閱圖2，所述控制電路4內(nèi)具有控制芯片41，該控制芯片41可為單片機(jī)芯片，其電性連接有換檔電路42和堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路43，該換檔電路42與電機(jī)1電性連接，控制芯片41根據(jù)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路43所檢測(cè)得的進(jìn)紙狀態(tài)通過(guò)換檔電路42調(diào)節(jié)電機(jī)1的功耗。
請(qǐng)結(jié)合圖2和圖3，所述換檔電路42包括抽頭端423和與抽頭端423電性連接的反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路、各檔位開(kāi)關(guān)電路，反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路及各檔位開(kāi)關(guān)電路均與控制芯片41電性連接以實(shí)現(xiàn)換檔電路42與控制芯片41間的電性連接。
參閱圖3，本發(fā)明采用繼電器電路作為反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路和檔位開(kāi)關(guān)電路，分別對(duì)應(yīng)設(shè)有反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)K1、低耗開(kāi)關(guān)K2、中耗開(kāi)關(guān)K3以及高耗開(kāi)關(guān)K4共四個(gè)繼電器開(kāi)關(guān)均電性連接于控制芯片41與抽頭端423之間。
本發(fā)明按如下方法實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)換檔功能a)接通最高檔位開(kāi)關(guān)電路啟動(dòng)電機(jī)1，此時(shí)高耗開(kāi)關(guān)K4吸合，中耗開(kāi)關(guān)K3、低耗開(kāi)關(guān)K2及反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)K1均打開(kāi)；b)控制電路4在一定的時(shí)間延遲后切換至僅接通最低檔位開(kāi)關(guān)電路，電機(jī)1以最低檔運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)僅有低耗開(kāi)關(guān)K2被吸合；c)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路43堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)到當(dāng)前檔位不能碎動(dòng)紙張時(shí)，切換至接通上一較高檔位開(kāi)關(guān)電路，切換至接通上一較高檔位開(kāi)關(guān)電路，并重復(fù)本步驟，直至最高檔位，否則保持當(dāng)前檔位開(kāi)關(guān)的連接。
d)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路43檢測(cè)到卡紙時(shí)，同時(shí)接通反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路及相應(yīng)的檔位開(kāi)關(guān)電路，使紙張退出，此時(shí)只有反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)K1和高耗開(kāi)關(guān)K4被吸合。此步驟中，當(dāng)紙張量較少時(shí)，也可以考慮其它檔位開(kāi)關(guān)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)退紙，但一般以接通最高檔位開(kāi)關(guān)電路最為保守。
每次碎完紙之后，由控制芯片41發(fā)出指令使最低檔位開(kāi)關(guān)電路接通，使電機(jī)1以最低能耗運(yùn)轉(zhuǎn)。3秒之內(nèi)如再次檢測(cè)到進(jìn)紙，則電機(jī)1仍以最高檔位開(kāi)始，繼續(xù)碎紙，重復(fù)上述步驟a至d；如無(wú)進(jìn)紙，則3秒之后電機(jī)1停止運(yùn)轉(zhuǎn)，所有繼電器開(kāi)關(guān)均被打開(kāi)，且系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
所述的堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路43已為公知技術(shù)，主要用以檢測(cè)電機(jī)1的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、慢轉(zhuǎn)和停止等狀態(tài)，并把其信號(hào)傳送給控制芯片41，控制芯片41據(jù)此進(jìn)行自動(dòng)換檔的操作。
所述抽頭端423為公知技術(shù)，此處簡(jiǎn)要說(shuō)明其工作原理抽頭變檔的原理是通過(guò)變換各抽頭的位置來(lái)改變繞組每伏匝數(shù)，也即改變副繞組匝數(shù)使之減弱定子的磁場(chǎng)強(qiáng)度以達(dá)到目的。本發(fā)明所采用的是抽頭變檔，有三種繞組方法1、主繞組，2、中間繞組。3、輔助繞組。這三種繞方法可分別接成L型和T型。其中L型又分為L(zhǎng)1型和L2型兩種方式。
請(qǐng)?jiān)俳Y(jié)合圖2和圖4，圖4為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，其應(yīng)用了可控硅電路作為換檔電路，其本身為公知技術(shù)，現(xiàn)就其與碎紙機(jī)構(gòu)9的結(jié)合及其工作原理進(jìn)行揭示圖4中Q2為雙晶閘管，通過(guò)控制它的導(dǎo)通角來(lái)控制電機(jī)的工作電壓，在不同的工作電壓下，電機(jī)的溫升不同，從而達(dá)到在低壓工作時(shí)，電機(jī)功率小，發(fā)熱量小，工作時(shí)間長(zhǎng)；而在高壓工作時(shí)，功率大，發(fā)熱量大，工作時(shí)間短的目的。
市電220V過(guò)零時(shí)，由R1和U1組成過(guò)零檢測(cè)電路，當(dāng)控制芯片MCU從輸入腳pb.1檢測(cè)到市電過(guò)零時(shí)，延時(shí)數(shù)毫秒后，控制芯片MCU的輸出腳pb.2輸出脈沖觸發(fā)雙晶閘管Q2，延時(shí)時(shí)間在0到10ms之間，延時(shí)越長(zhǎng)，雙向晶閘管Q2移相觸發(fā)角越大，電機(jī)的工作電壓就越低。輸出腳pb.2與霍爾元件U1881相接，用以檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速變慢，控制芯片MCU及時(shí)調(diào)整延時(shí)時(shí)間。從而調(diào)整電機(jī)的工作電壓，達(dá)到碎紙量與碎紙時(shí)間成反比這一目的。
可見(jiàn)，本發(fā)明能使所其所應(yīng)用的碎紙機(jī)更加節(jié)能環(huán)保，廣受歡迎。
權(quán)利要求
1.一種智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)，包括電機(jī)、傳動(dòng)齒輪、刀輥組以及相應(yīng)的控制電路，電機(jī)經(jīng)控制電路外接電源，并通過(guò)傳動(dòng)齒輪與刀輥組連接，其特征在于該控制電路內(nèi)具有控制芯片，該控制芯片電性連接有換檔電路和堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，該換檔電路與電機(jī)電性連接，控制芯片根據(jù)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路所檢測(cè)得的進(jìn)紙狀態(tài)通過(guò)換檔電路調(diào)節(jié)電機(jī)的功耗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)，其特征在于所述控制芯片為單片機(jī)芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔電路包括抽頭端和與抽頭端電性連接的反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路、至少兩個(gè)檔位開(kāi)關(guān)電路，反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路及各檔位開(kāi)關(guān)電路均與控制芯片電性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)，其特征在于所述反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路和各檔位開(kāi)關(guān)電路均為繼電器電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)，其特征在于所述換檔電路為可控硅電路。
6.一種如權(quán)利要求3所述的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)的自動(dòng)換檔方法，其特征在于包括如下步驟a)接通任意一個(gè)檔位開(kāi)關(guān)電路啟動(dòng)電機(jī)；b)一定的時(shí)間延遲后切換至僅接通最低檔位開(kāi)關(guān)電路；c)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)到當(dāng)前檔位不能碎動(dòng)紙張時(shí)，切換至接通上一較高檔位開(kāi)關(guān)電路，并重復(fù)本步驟，直至最高檔位，否則保持當(dāng)前檔位開(kāi)關(guān)電路的連接。d)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)到卡紙時(shí)，同時(shí)接通反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路及相應(yīng)的檔位開(kāi)關(guān)電路，使紙張退出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)的自動(dòng)換檔方法，其特征在于在步驟d中，所述與反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路同時(shí)接通的檔位開(kāi)關(guān)電路為最高檔位開(kāi)關(guān)電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)的自動(dòng)換檔方法，其特征在于每次碎完紙后，控制芯片發(fā)出指令使最低檔位開(kāi)關(guān)接通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種智能換檔碎紙機(jī)構(gòu)及其自動(dòng)換檔方法，將碎紙機(jī)構(gòu)控制電路內(nèi)的控制芯片電性連接換檔電路和堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路，換檔電路與電機(jī)電性連接，按如下方法調(diào)節(jié)電機(jī)的功耗a)接通最高檔位開(kāi)關(guān)電路啟動(dòng)電機(jī)；b)一定時(shí)延后切換至僅接通最低檔位開(kāi)關(guān)電路；c)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)到當(dāng)前檔位不能碎動(dòng)紙張時(shí)，接通上一較高檔位開(kāi)關(guān)電路，重復(fù)本步驟直至最高檔位，否則保持原電性連接。d)堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路檢測(cè)到卡紙時(shí)，接通反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)電路及相應(yīng)的檔位開(kāi)關(guān)電路，使紙張退出。本發(fā)明通過(guò)換檔電路與堵轉(zhuǎn)檢測(cè)電路的配合，實(shí)現(xiàn)根據(jù)不同數(shù)量的紙張智能化地調(diào)節(jié)電機(jī)功耗的目的，從而其所應(yīng)用的碎紙機(jī)更為節(jié)能。
文檔編號(hào)B02C18/06GK1803299SQ20061003291
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2006年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月17日
發(fā)明者鐘奮強(qiáng) 申請(qǐng)人:鐘奮強(qiáng)