具有基于超声波的器皿探测功能的洗碗机制造技术

一种洗碗机包括壳体，壳体限定用于接收器皿的腔室，该腔室具有至少一个喷射区、用于将洗涤液体喷射到器皿上的洗涤喷射系统、以及用于将漂洗液体喷射到器皿上的漂洗喷射系统。设置至少一个超声换能器，用于检测送入腔室的器皿和/或用于检测腔室内部的器皿。控制器与该超声换能器相关联，并且被配置为基于来自至少一个超声换能器的输出，来识别器皿位置、器皿移动、器皿尺寸、器皿形状和/或器皿材料中的一个或多个。该控制器还被配置为至少部分地基于所识别的器皿位置、所识别的器皿移动、所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料，来控制该机器的至少一个操作参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有基于超声波的器皿探测功能的洗碗机
本申请总体涉及诸如在自助餐厅和餐馆等商业应用中使用的那些洗碗机，更具体地，涉及利用超声波检测和定位与这种洗碗机相关的器皿的系统和方法。
技术介绍
商用洗碗机通常包括壳体，该壳体限定用于餐具、锅盆和其他器皿的一个或多个内部洗涤和漂洗区。在传送式机器中，器皿移动通过壳体内的多个不同喷射区以进行清洗(例如，预洗涤区、洗涤区、后洗涤(也被称为强力漂洗)区和漂洗区)，并且还可能有晾干区。一个或多个喷射区包括槽，其中待被喷射在器皿上的液体被加热，以实现期望的洁净。在批量式机器中，通常将器皿手动地移动到清洁腔室内的大致固定位置(例如，当器皿保持在机器中的相同的、固定的位置时，施加洗涤喷射和漂洗喷射)，然后在清洁循环的所有操作/步骤结束时将器皿手动地从机器移出。由于越来越多的环境法规和其它因素，需要这种高效能机器(例如，用水少、化学物使用少以及耗能低)。期望提供一种器皿洗涤系统和方法，其利用超声器皿检测和定位，通过增强对一个或多个清洁循环参数的控制而大幅度提高效率。
技术实现思路
在一个方面，一种用于洗涤器皿的洗碗机，包括：壳体，该壳体限定用于接收器皿的腔室，该腔室具有至少一个喷射区，用于将洗涤液体喷射到器皿上的洗涤喷射系统，以及用于将漂洗液体喷射到器皿上的漂洗喷射系统。设置至少一个超声换能器，用于检测送入腔室的器皿和/或用于检测腔室内部的器皿。控制器与超声换能器相关联，并且被配置为基于来自至少一个超声换能器的输出来识别器皿位置、器皿移动、器皿尺寸、器皿形状和/或器皿材料中的一个或多个。控制器还被配置为至少部分地基于所识别的器皿位置、所识别的器皿移动、所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料，来控制机器的至少一个操作参数，以使得至少一个操作参数适应于所识别的器皿位置、所识别的器皿移动、所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料。附图和下面的描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及权利要求书，其他特征、目的以及优点将变得显而易见。附图说明图1是洗碗机的一个实施例的示意性侧视图，示出了朝超声换能器移动的器皿；图2是洗碗机的一个实施例的示意性侧视图，示出了远离超声换能器移动的器皿；并且图3是将发射超声能量(Io)与反射超声能量(Ir)进行比较的曲线图。具体实施方式参照图1，洗碗机10包括壳体12，壳体12限定用于接收器皿的内部腔室14。壳体限定腔室的入口端16和出口端18(例如，由帘子覆盖的开口，其使得器皿能够分别移入和移出腔室)。腔室包括多个喷射区20、22和24。这里，区22代表主洗涤喷射区，区24代表洗涤喷射区22下游的漂洗喷射区。区20可以存在或不存在，并且可以是预洗涤区和/或自动去污(ASR)区。晾干区26位于漂洗喷射区24的下游。所示的洗涤喷射区22包括带有加热元件32的收集槽30，加热元件32用于将洗涤液体保持为设定温度，该设定温度可以由温度传感器34检测。再循环管线36从收集槽延伸到多个洗涤喷嘴38(例如，与上洗涤喷射臂和下洗涤喷射臂相关联)，并且洗涤泵40沿着再循环管线设置。漂洗喷射区24包括漂洗阀或漂洗泵42，用于控制漂洗液体沿着漂洗液体管线48从水加热单元44(例如，带有相关加热元件46和温度传感器47的中间加热器)流向多个漂洗喷嘴50(例如，与上漂洗喷射臂和下漂洗喷射臂相关联)。水加热单元44接收来自机器淡水输入端的水。这里，提供两个淡水输入端(例如，一个用于热水，一个用于冷水，或者一个用于自来水，一个用于软化水或脱盐水)，并且由相应的阀49和51选择水输入端给水。晾干区26包括气流输送系统52，其可包括例如一个或多个鼓风机54、一个或多个空气加热元件56，以及空气温度传感器58。提供传送带60，用于运送器皿穿过腔室以供洗涤。作为示例，传送带可以是连续环型传送带，或者可以是往复式传送带，在任何一种情况下，由电动机62为传送带的移动提供动力。传送带60包括位于入口端或送入端处的位于腔室外部的部分，使操作者能够在其上放置器皿，以通过传送带将器皿送入腔室14。提供控制器100，用于控制洗碗机10的操作，并且为达到这一目的，控制器100可以根据需要连接到每个机器部件和每个机器传感器。如本文所使用的，术语“控制器”旨在广泛地包含任何电路(例如，固态、专用集成电路(ASIC)、电子电路、组合逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA))、处理器(例如，共享处理器、专用处理器或成组处理器-包括执行代码的硬件或软件)、软件、固件和/或其他组件，或上述部分或全部的组合，它们执行机器的控制功能或其任何组件的控制功能。化学制品给药环路64包括化学制品阀或化学制品泵66，用于沿化学制品供给管线70从贮液器68输送化学制品。这里，给药回路将洗涤化学制品(例如，洗涤剂)供给到洗涤槽30。或者，可将洗涤化学制品送入至洗涤管线36。此外，还可以提供其他化学制品给药环路(例如，向其它洗涤区供应洗涤化学制品，和/或向漂洗水单元44或漂洗水管线48供应漂洗化学制品(例如，漂洗剂)。如图所示，提供超声换能器80，用于检测进入腔室的器皿。如本文所使用的，术语“超声换能器”广泛用于涵盖一类超声设备，在这类超声设备中，超声发射器和超声探测器共享一些共同的电路，或者超声发射器和超声探测器配对但不共享共同的电路。作为超声换能器80的替代或附加，如图所示，一个或多个超声换能器82可以位于腔室14内。在两种情况下，超声传感器80、82可以位于器皿路径的外部(例如，在器皿路径的一侧或上方或下方)，并且其取向使得朝向器皿路径引导超声发射，以达到检测器皿的目的。通常，超声换能器可以例如用于基于来自至少一个超声换能器的输出来识别器皿位置、器皿移动、器皿尺寸、器皿形状和/或器皿材料中的任何一个或多个(例如，控制器100接收换能器输出并执行识别)。将超声换能器用于此目的的一般原理被解释如下。基于超声的器皿位置与器皿移动根据以下等式(1a)和(1b)，可以基于超声换能器发射超声能量和随后接收反射的超声能量之间的持续时间(t)来来确定器皿在任何时间(Lt)在洗碗机10中或洗碗机10上的位置。在等式中使用常数“2”，因为超声能量沿着其行进路径往返行进，从换能器去往器皿并在反射之后再回到换能器。2Lt＝Ct(1a)t＝2Lt/V(1b)这里“V”是超声波在现有介质中的已知速度，这对于介质而言是恒定的。然而，由于水分含量不同，速度可能根据超声换能器在机器中的位置而变化。例如，腔室外部在入口端处的机器装载区主要存在轻微湿度的室内空气，并且可有接近1的折射率，而腔室内部可能存在高湿度的水分，因此反射率可以不同于1。这意味着对于机器中的不同区，超声波的速度可以不同，但对于每个区通常是恒定的。根据测试，可以为机器中的各个位置预先确定“V”的适当值，控制器对每个超声换能器使用适当V值。图3通过示例曲线图200示出了超声发射和反射的超声接收之间的持续时间t。在两个(2)连续发射和接收的超声能量碰到移动中的器皿的情况下，通过超声换能器发送和接收超声的持续时间的变化Δt(即t1-t2)来预测器皿位置的变化ΔL(即L1-L2)，如等式(2a)所示。器皿的初始时间或位置由下标“1”表示，而新的时间或位置由下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于洗涤器皿的洗碗机，包括：壳体，其限定用于接收器皿的腔室，所述腔室具有至少一个喷射区、用于将洗涤液体喷射到器皿上的洗涤喷射系统和用于将漂洗液体喷射到器皿上的漂洗喷射系统；至少一个超声换能器，用于检测送入所述腔室的器皿和/或用于检测所述腔室内部的器皿；控制器，其与所述超声换能器相关联，并且被配置为基于来自所述至少一个超声换能器的输出，来识别器皿位置、器皿移动、器皿尺寸、器皿形状和/或器皿材料中的一个或多个，其中所述控制器还被配置为至少部分地基于所识别的器皿位置、所识别的器皿移动、所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料，来控制所述机器的至少一个操作参数，使得该至少一个操作参数适应于所述所识别的器皿位置、所识别的器皿移动、所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.29 US 62/368,2531.一种用于洗涤器皿的洗碗机，包括：壳体，其限定用于接收器皿的腔室，所述腔室具有至少一个喷射区、用于将洗涤液体喷射到器皿上的洗涤喷射系统和用于将漂洗液体喷射到器皿上的漂洗喷射系统；至少一个超声换能器，用于检测送入所述腔室的器皿和/或用于检测所述腔室内部的器皿；控制器，其与所述超声换能器相关联，并且被配置为基于来自所述至少一个超声换能器的输出，来识别器皿位置、器皿移动、器皿尺寸、器皿形状和/或器皿材料中的一个或多个，其中所述控制器还被配置为至少部分地基于所识别的器皿位置、所识别的器皿移动、所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料，来控制所述机器的至少一个操作参数，使得该至少一个操作参数适应于所述所识别的器皿位置、所识别的器皿移动、所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料。2.根据权利要求1所述的洗碗机，其中，所述控制器被配置为：识别(i)器皿位置和/或器皿移动中的至少一个，以及(ii)器皿尺寸、器皿形状和/或器皿材料中的至少一个。3.根据权利要求2所述的洗碗机，其中所述控制器被配置为：基于所识别的器皿位置和/或所识别的器皿移动，控制所述机器的至少一个操作参数，并且基于所识别的器皿尺寸、所识别的器皿形状和/或所识别的器皿材料，控制所述机器的至少一个不同的操作参数。4.根据权利要求1所述的洗碗机，其中，所述控制器被配置为：基于超声能量从所述器皿反射回所述超声换能器所需的时间，识别器皿位置和/或器皿移动中的至少一个；和/或基于从所述器皿反射回所述超声换能器的超声能量的大小，识别器皿尺寸、器皿形状和/或器皿材料中的至少一个。5.根据权利要求1所述的洗碗机，其中：所述超声换能器位于所述腔室外部，以检测移动到所述腔室中的器皿。6.根据权利要求1所述的洗碗机，其中：第一超声换能器位于所述腔室外部，用于检测送入所述腔室的器皿；并且第二超声换能器位于所述腔室内部。7.根据权利要求1所述的洗碗机，其中：所述控制器被配置为利用第一定义的超声波速度和第二超声波速度，所述第一定义的超声波速度涉及与所述第一超声换能器相关的计算，所述第二超声波速涉及与所述第二超声换能器相关的计算，其中所述第二超声波速度低于所述第一个超声波速度。8.根据权利要求1所述的洗碗机，其中：设置传送带，用于将器皿输送通过所述腔室以进行清洗；所述传送带包括在所述腔室外部位于送入端的第一部分和在所述腔室内部的第二部分；所述超声换能器位于所述腔室外部，用于检测沿所述传送带送入所述腔室的器皿，所述换能器沿主方向引导超声发射，所述主方向与所述传送带的运动方向基本相反。9.根据权利要求1所述的洗碗机，其中：设置传送带，用于将器皿输送通过所述腔室以进行清洗；所述传送带包括在所述腔室外部位于送入端的第一部分和在所述腔室内部的第二部分；所述超声换能器位于所述腔室外部，用于检测沿所述传送带送入所述腔室的器皿，所述换能器沿主方向引导超声发射，所述主方向与所述传送带的运动方向基本相同。10.一种用于洗涤器皿的洗碗机，包括：壳体，限定用于接收器皿的腔室，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·R·阿尼姆门萨，布莱恩·J·鲍尔斯，小罗素·K·玛泽特，
申请(专利权)人：伊利诺斯工具制品有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US