專利名稱：碎紙機厚度偵測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種辦公用碎紙機設備，特別涉及具有厚度偵測機構的碎紙機。 該厚度偵測機構中的帶平衡塊的杠桿臂與轉動傳感器配合，在碎紙前或碎紙過程中準確偵 測送入進紙口的介質的厚度。當厚度偵測機構檢測出介質過厚時，碎紙機停止工作，電機倒 轉以幫助使用者取出介質。
背景技術：
目前，碎紙機配備的厚度偵測機構種類繁多，其中不乏成本高，結構復雜并易出故 障的設計。入紙厚度可以采用伸入入紙通道的轉動部件進行測量。待碎紙張插入碎紙機后 與轉動部件接觸并迫使其繞軸轉動。于是通常被置于碎紙機上蓋并位于入紙通道之外的轉 動部件的另一端向上翹起。該端可與傳感裝置連接，測量轉動部件的轉動角度并依此估測 入紙的厚度。如果測量裝置偵測到轉動部件的轉動已經超出了與預設入紙厚度上限相對應 的預設轉動閾值，則與測量裝置相連的電路會引導碎紙機關閉電源，以保護電機免受過厚 紙張的損害。實踐中，厚度偵測裝置所偵測到的紙張厚度可因多種因素隨碎紙過程而變化，如 刀具在碎紙過程中可能會導致紙張來回震動。這種震動，即通常所說的抖動，可導致厚度偵 測裝置發出不準確的過載信號，誤將碎紙機碎紙能力范圍內的實際紙張厚度判斷為超過預 設厚度閾值。這樣，即便紙的厚度沒有超過碎紙能力，碎紙機也會被提前關閉。為矯正紙張抖動造成的厚度偵測失真，出現了算法控制電路。同時，厚度偵測裝置 中還引入了平衡塊以控制轉動部件的運動。有些情況下，厚度偵測裝置與專門的程序電路 連接來測量紙張的震動；預設厚度閾值可以臨時升高以抵消紙張震動造成的誤讀。而且，有些厚度偵測系統可能僅會提醒使用者入紙厚度超過碎紙機的上限碎紙能 力，而不會在紙張從進紙口移除前采取更多的保護措施。因此需要提供一種經濟可靠的解決方案，使碎紙機在碎紙前或碎紙過程中精確測 量入紙厚度，并能夠協助使用者安全地將紙張從通道中移除。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種能夠使碎紙機在碎紙前或碎紙過程 中精確測量入紙厚度，并能夠協助使用者安全地將紙張從通道中移除的碎紙機厚度偵測系 統。本實用新型涉及一種碎紙機厚度偵測系統。該系統具有伸入碎紙機入紙通道的 杠桿臂，杠桿臂與待碎介質接觸時繞軸轉動；與所述杠桿臂連接的可移動平衡塊，用于抑制 杠桿臂的轉動；第一傳感器，當杠桿臂轉動到第一位置時輸出信號；第二傳感器，當杠桿臂 轉動到第二位置時輸出信號；控制電路，與所述第一傳感器和所述第二傳感器連接，并響應 于從所述第一傳感器和所述第二傳感器接收到的信號而控制電機的運轉。杠桿臂能夠與諸如紙張等待碎介質接觸并發生轉動。可將彈簧與杠桿臂連接來對杠桿臂的轉動產生阻力，亦可在杠桿臂上添加平衡塊來抵消杠桿臂轉動過程中產生的不 必要的震動。還可以給杠桿臂安裝一個或多個傳感器，用于測量杠桿臂的轉動并輸出與杠 桿臂的位置相對應的信號。傳感器可以測量杠桿臂在不同轉動點的位置。例如，可將造成 杠桿臂轉動的入紙厚度設為第一預設厚度上限，從而在碎紙機的刀具啟動前激活第一傳感 器。此時，碎紙機可能已通電但電機尚未被激活。如果入紙厚度致使杠桿臂阻擋了第一傳 感器，碎紙機的電機控制電路將控制電機倒轉退紙并阻止繼續碎紙。如果第一傳感器在電機運轉前沒有被入紙激活，其仍可能在電機的運行過程中被 激活，原因在于刀具會導致紙張在入紙通道中來回抖動。這種情形下，可采用第二傳感器偵 測杠桿臂繼續轉動過程中是否超過了第二個位置。當紙張的抖動導致杠桿臂的繼續轉動超 出了電機啟動前的合理幅度時可能發生這種情況。如果在碎紙過程中杠桿臂繼續轉動至第 二 傳感器激活點，電機控制電路將使電機制動和/或使其倒轉退紙并阻止其繼續碎紙。根據本實用新型進一步改進的技術方案，所述第一傳感器為光學傳感器，且所述 第二傳感器為光學傳感器。根據本實用新型進一步改進的技術方案，所述可移動平衡塊包括與杠桿臂連接的 螺母和螺栓。根據本實用新型進一步改進的技術方案，所述杠桿臂還包括遠端元件和近端元 件，其中，所述遠端元件與近端元件的長度比小于等于1 5 ；而且所述可移動平衡塊的重 量大于等于10克。根據本實用新型進一步改進的技術方案，所述系統還包括連接在控制電路上的超 控開關，用于跨接所述第一傳感器和第二傳感器，從而得以粉碎厚度超過第一預設厚度上 限的入紙。根據本實用新型進一步改進的技術方案，所述超控開關還可用于增強電機功率以 粉碎過厚介質。在另一個具體實施例中，厚度偵測系統與進紙口保護系統相結合。進紙口保 護系統可包括碎紙機上蓋和安裝在上蓋上的蓋板。上蓋可包括縱向進紙口，蓋板可選擇性 地位于能夠蓋住進紙口的位置，從而使進紙口或開放或封閉。該進紙口保護系統還包括觸 控結構，用于以機械方式響應與該結構的接觸；電源開關，響應所述觸控結構的機械反應， 控制電源實施對碎紙機的保護；其中，蓋板上設有觸控結構或優選的電源開關，上蓋上設有 優選的電源開關或觸控結構，觸控結構和優選的電源開關相互配合以控制碎紙機電源，當 蓋板選擇性地處于關閉進紙口的位置時，電機關閉；當蓋板選擇性地處于打開或暴露進紙 口的位置時，電機開啟，此時當有異物進入進紙口時，選擇性地處于該位置的蓋板轉動，并 再次關閉電機。上蓋和蓋板可以整合為一個部件，也可以設計為單獨的部件。根據本實用新型的另一方面，其提供了一種碎紙機厚度偵測系統，包括進紙口中 待碎物厚度偵測裝置；待碎物厚度超出預設厚度的感應和信號輸出裝置；與碎紙機中的刀 具相連接的電機的運轉控制裝置，當電機未運轉且入紙通道中的待碎物的厚度超過第一預 設厚度時電機倒轉，當電機運轉且入紙通道中粉碎物的厚度超過第二預設厚度時電機制動 并隨后倒轉。本實用新型的有益的技術特征包括1.制造成本低廉的厚度偵測系統，能夠精確可靠地偵測紙張等介質的厚度，與多 個傳感器及帶彈簧和平衡塊的杠桿臂相連接，確保碎紙機運行時不超出碎紙能力范圍。[0019]2.制造成本低廉的厚度偵測及倒轉系統，當偵測到紙張等介質的厚度超過預設厚 度時會停止并/或倒轉驅動刀具的電機，使從碎紙機中清除紙張變得便利，進而降低因與 刀具接觸而受傷的風險。3.制造成本低廉的厚度偵測及倒轉系統，還能夠保證觸控結構與優選的電源開關 相互配合，進而使系統保護、厚度偵測及系統倒轉變得簡單易行。

本實用新型的內容可參考附圖如下圖1為本實用新型所述的碎紙機的一個具體實施例的透視圖；圖2為本實用新型所述的碎紙機的開放的上蓋平面圖；圖3為本實用新型所述的碎紙機上蓋的截面圖；圖4為本實用新型所述的碎紙機上蓋的局部剖視圖；圖5為本實用新型所述的碎紙機上蓋的截面圖；圖6為本實用新型所述的碎紙機上蓋的截面圖；圖7為本實用新型所述的碎紙機上蓋的截面圖；圖8為描述本實用新型的一個具體實施例如何運作的流程圖；圖9為本實用新型的一個具體實施例的截面圖；圖10為本實用新型的一個具體實施例中所述蓋板的三維立體圖；圖11為本實用新型的一個具體實施例的局部截面的三維立體圖；圖12為本實用新型的一個具體實施例中碎紙機蓋板打開時的截面圖；以及圖13為本實用新型的一個具體實施例中碎紙機蓋板非正常狀態的截面圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對一些具體實施例進行詳細說明。其它具體實施例、技術特征和/ 或優點通過以下描述將變得顯而易見，或者能夠通過對本實用新型的應用獲得。附圖未按 比例繪制，其中相同的附圖標號在整個實用新型描述部分當中代表相同的技術特征。以下 描述僅用于說明本實用新型的一般原理，而不是對本實用新型的限制。參考圖1，所示碎紙機10具有碎紙筐12和帶有多個進紙口的上蓋14。該碎紙筐 包括用于容納粉碎物的抽門15，該抽門可從碎紙筐中拉出后清空。在可選實施例中，碎紙筐 可以設計成一個整體結構。這種構造下，將上蓋從碎紙筐上移開后便可取出粉碎物。指示 窗21開設在抽門上，便于使用者觀察其中容納的粉碎物的多少，并據以確定是否應及時清 空抽門。在可選實施例中，可為碎紙筐配置監測系統來偵測該框是否已達到容量上限，并據 以通知使用者。萬向輪17安裝在碎紙筐的底部，便于移動碎紙機。在可選實施例中，碎紙 機可以主要由上蓋構成。這種情況下使用者可以自行配置合適的碎紙筐或其它裝置接納粉 碎物。在更進一步的可選實施例中，可為碎紙機設計其它配置，包括但不限于便攜式配置或 能夠承受高強度碎紙任務的較大配置。紙張及其他類似物可從上蓋14的主進紙口 16送入，其它諸如壓縮盤和信用卡等 介質可從副進紙口 19送入。紙張從主進紙口送入后，通過碎紙機的主入紙通道52(如圖3 所示)到達主刀具18(如圖2所示)處。其它從副進紙口送入的介質可通過副入紙通道
553(如圖3所示)到達副刀具26(如圖2所示)。上蓋中包括了碎紙機的主要元件，包括 直流電機28 (如圖2所示)，用于粉碎紙張及類似物的主刀具，用于粉碎其它介質的副刀具， 指示面板22，電源開關20，以及碎紙機控制電路，該碎紙機控制電路具體包括集成電路和 其它方便碎紙機使用和操作的輔助機械部件及布線。仍參考圖1，上蓋14吻合地嵌入碎紙筐12并可從其上取下，不僅便于包裝、運輸、 儲藏、維護和清空碎紙筐，還便于清除主刀具18上的碎屑。上蓋下部還設有與碎紙筐界面 結合的安全開關(未示出)，只有當上蓋安全地嵌入碎紙筐且抽門15關閉時，碎紙機才會運轉。在可選實施例中，如果碎紙機沒有使用抽門，安全開關僅用于確定上蓋是否安全地嵌 于碎紙筐或其它可替代的粉碎物收納容器中。在進一步的可選實施例中也可以忽略安全開 關。在這一具體實施例中，安全開關用于防止使用者意外操作主刀具或副刀具26暴露于外 的碎紙機。電源開關20位于上蓋頂部，可來回滑動。該電源開關有三個點位自動、關閉和 倒轉。這有助于使用者輕松控制碎紙機的各項功能。在可選實施例中，電源開關可以與其 它控制和安全機構相結合，且可采用旋鈕開關替代滑動開關。指示面板22顯示碎紙機的通 電、過載、過熱、錯位和倒轉等狀態。在可選實施例中，指示面板上還可以增加其它指示信 息，以對使用者進行相應的警告或提示。參考圖2，碎紙機10設計如下紙張從主進紙口 16(如圖1所示)送入后，通過 碎紙機的主入紙通道52 (如圖3所示)，經過主介質傳感器57 (如圖3所示)到達主刀具 18(如圖2所示)處。本實施例中的主介質傳感器為光學傳感器。在可選實施例中，主介 質傳感器可采用其它類型的能夠指示主入紙通道中存在待碎介質的傳感器。如果入紙厚度 小于等于第一預設厚度上限，在本實施例中即約為10張20磅的紙，而且如果紙張通過主介 質傳感器且沒有其它阻礙電機運行的因素，控制電路將激活電機28帶動主刀具18和副刀 具26運轉。在其它具體實施例中，第一預設厚度上限可根據實際情況提高或降低。例如， 可將高負荷碎紙機的預設厚度上限設為20張20磅的紙。其它可選實施例可以根據待碎物 質或應用之必要變更第一預設厚度上限。本具體實施例中，電機轉速為每分鐘3450轉，與 齒輪減速系統配合使主刀具和副刀具以較低的轉速運轉。其它可選實施例可以根據實際需 要為電機進行不同的配置，調高或降低其運轉能力，或選擇不同的轉速。齒輪裝置也可根據 需要進行調節。一旦紙張接觸到主刀具18，刀具將夾住紙張并將其切成條狀。接著主刀具上的刀 刃24將條狀物進一步分割成碎段。副刀具位于副進紙口 19(如圖1所示)內，用于粉碎壓 縮盤和信用卡等其它物品。副介質傳感器25偵測進入副進紙口的介質，如果判定沒有發生 阻礙電機運行的異常情況，則啟動電機。與主介質傳感器57類似，本實施例中的副介質傳 感器也是光學傳感器。在可選實施例中，副介質傳感器可采用其它類型的能夠指示副入紙 通道中存在待碎介質的傳感器。兩組刀具均通過與電機結合的齒輪組49驅動。該電機與 連接電源開關20的控制電路和碎紙機中的其它電氣元件相聯結。參考圖3，主介質傳感器57位于主入紙通道52內，當有紙張進入主入紙通道時會 向控制電路發送信號。主入紙通道從主進紙口 16處向下收窄，準確地接收待碎紙張及其它 介質，并將待碎物一并導入主刀具18 (如圖3所示)。為準確描述厚度偵測機構，圖3-7沒 有示出碎紙機粉碎元件中的主刀具或副刀具26、電機28或其它相關機械構造。在可選實施 例中可將主介質傳感器置于不同的位置，包括但不限于將其置于杠桿臂30下方。[0042]圖3示出了向主進紙口 16入紙前碎紙機的狀態。杠桿臂30 —部分位于上蓋14 內，一部分位于主通道52中。杠桿臂在上蓋的內部空間62中繞軸32轉動。杠桿臂近端元 件34位于上蓋中，并包括用于容納平衡塊42的開口 36、38、40。平衡塊的重量和類型在實 際應用中可有所不同，并可根據實際情況插入不同的開口中。而且，實際應用中開口的類型 和數量也可以做相應的改變。本實施例中的平衡塊包括螺栓43(如圖4所示)和配重塊 45 (如圖4所示)，兩者通過最上端的開口 40彼此連接。本實施例中螺栓和配重塊大約共重 10克。在可選實施例中，二者的共同重量可因實際需要而異，如大于等于10克。根據不同 的結構和要求改變杠桿臂上平衡塊的位置和重量后，這種構造可允許同一杠桿臂，甚至同 一配重被應用在不同類型的碎紙機上。平衡塊還可以通過其它方式與杠桿臂結合，包括無 需利用本實施例中的開口和螺紋連接的其它方式，如夾式、咬合式及其它緊固和定位方式。 在圖示的實施例中，杠桿臂遠端元件與近端元件之間的長度比為1 5。這一比例可根據不 同結構和性能要求有所變化，如小于等于1 5。杠桿臂30的近端元件34還包括光柵44，光柵的薄度足以保證其自由通過第一轉 動 傳感器46和第二轉動傳感器48。本實施例中的光柵為無縫的部分盤狀實體，用于遮擋 第一轉動傳感器和/或第二轉動傳感器。本實施例中兩組傳感器之間的距離約為15毫米。 在可選實施例中，該距離可根據實際情況進行調整。在本實用新型的該實施例中，第一轉動 傳感器和第二轉動傳感器均為光學傳感器，當光柵激發任意一個傳感器后，該傳感器被單 獨激活。例如，杠桿臂的轉動導致其激活第一轉動傳感器時，控制電路將通知杠桿臂已超出 對應于第一預設厚度上限的第一極值。類似地，杠桿臂繼續轉動導致其激活第二轉動傳感 器時，控制電路將認定杠桿臂已經超越了對應于第二預設厚度上限的第二極值。在可選實 施例中，轉動傳感器可采用其它足以指示杠桿臂位置的類型。具有曲面51的杠桿臂遠端組件50 —部分位于碎紙機10的上蓋14中，一部分位 于主入紙通道52中。隨著紙張通過進紙口進入碎紙機主入紙通道，該遠端元件使杠桿臂圍 繞軸32轉動。主入紙通道中還設有導入筋54和導入筋接觸曲面55，導入筋局部與杠桿臂 遠端元件的接觸曲面近距離相對。當足夠厚的紙張進入主入紙通道時，其一面與杠桿臂遠 端元件的接觸曲面接觸，另一面與導入筋接觸曲面接觸。由于導入筋被固定在上蓋上無法 移動，杠桿臂遠端元件被迫向下運動。于是，杠桿臂繞軸轉動并帶動杠桿臂近端元件向上運 動。圖5-7示出了紙張從碎紙機的主進紙口進入主入紙通道時所引起的杠桿臂位置的變 化。可選實施例中可以采用一個以上的厚度偵測系統。例如可沿主入紙通道設置多個 杠桿臂，這樣便可以準確測量信封類的介質是被送入進紙口的中間還是被貼邊送入。類似 地，杠桿臂近端元件、遠端元件的長度及其各自的形狀均可根據實際需要有所調整。而且， 還可以省略連接桿而將近端元件與遠端元件融為一體或者將其直接連接在一起。厚度偵測 系統還可以包括其它厚度感應元件。例如可以采用弧形輥與送入的介質接觸。該輥是主 進紙口的延深，能夠測量進入主進紙口的部分或全部介質的厚度。可選實施例中可在光柵上開設柵格和/或開口，這樣轉動傳感器便能夠透過光柵 發送信號。這有助于精確跟蹤杠桿臂轉動過程中光柵的速度、方向及位置。參考圖4，杠桿臂30包括水平分隔并連接杠桿臂近端元件34和遠端元件50的中 心桿58。彈簧59繞在中心桿上，并在紙張進入主入紙通道時為杠桿臂的轉動提供阻力。可選實施例中，可將彈簧設置在杠桿臂和上蓋之間以產生類似的轉動阻力。當杠桿臂轉動角 度足夠大時，光柵44阻擋第一轉動傳感器46和/或第二轉動傳感器48。本實用新型的實 施例中，當送入主入紙通道52的紙張厚度超過了 10張20磅紙的第一預設厚度上限時，杠 桿臂轉動，帶動光柵激活第一轉動傳感器。當碎紙機主入紙通道中有紙張送入但電機尚未 啟動時，傳感器將偵測紙張是否超過第一預設厚度上限。實踐中，主介質傳感器57偵測主 入紙通道中是否存在紙張(及電機是否運轉)，控制電路偵測第一轉動傳感器是否被激活。 如果第一位置處的傳感器已被激活，控制電路將暫停并倒轉電機28。主刀具18也將隨之倒 轉，使用者此時無法粉碎過厚紙張，并能方便地將紙張從主入紙通道中清除。這種設計還能 夠防止使用者將手指伸入主入紙通道并意外地與主刀具接觸。電機在過載等其它情形下也 能夠倒轉。在主介質傳感器57檢測到紙張且無過熱或過載等其它能夠阻止碎紙機運轉的因 素存在的情況下，如果紙張厚度根本不足以導致杠桿臂30轉動或者使光柵44阻擋第一轉 動傳感器，則電機觀被激活。一旦啟動碎紙功能，紙張會因主刀具18的拉力和碎紙動作而 抖動。紙張抖動會導致杠桿臂轉動。此時，在碎紙功能啟動前未被主入紙通道52中相同量 的紙張激活的第一轉動傳感器46可能會被光柵激活。這種情況下控制電路將發揮識別功 能，因為在電機運轉的條件下第一轉動傳感器可能已無法精確測量出紙張是否已經超過第 一預設厚度上限。在電機運轉的情形下，控制電路忽略第一轉動傳感器并轉而根據第二轉 動傳感器48來確定紙張厚度是否已經超出第二預設厚度上限。當杠桿臂30轉動至已超越第一轉動傳感器46激活點的某一位置后，第二轉動傳 感器48被激活。第二轉動傳感器在上蓋14中的這一較高定位與第二預設厚度上限相對 應，并綜合考慮了碎紙過程中紙張抖動的因素。更具體地講，如果僅用第一轉動傳感器46 在碎紙前和碎紙過程中偵測紙的厚度，那么盡管在碎紙前初始認定紙張厚度未超過第一預 設厚度，紙張在粉碎時固有的抖動也會導致杠桿臂觸發第一轉動傳感器并錯誤地關閉碎紙 機。第二轉動傳感器的位置經校準后通常不會因入紙時厚度適當的紙張在粉碎過程中來回 抖動而被激活。但是，如果入紙時厚度適當但在碎紙過程中繼續入紙造成紙張超過第二預 設厚度上限時，控制電路會停止電機28。這種情況在使用者粉碎內含信用卡的超厚信封等 垃圾郵件時也會發生。此時信封的基本厚度可能未超過第一預設厚度上限并能夠啟動碎紙 機。但是當信封包含信用卡的部分與杠桿臂遠端元件50接觸時會導致杠桿臂轉動并進而 激活第二轉動傳感器，致使控制電路控制電機停轉。在電機觀運轉的情況下激活第二轉動 傳感器48很可能會導致紙張在電機制動后被卡在主刀具18內。此時如果使用者希望從碎 紙機中清除紙張就需要往外抽紙，而且往往比較困難。為此可使用控制電路使電機先停止 后倒轉，從而減輕使用者的取紙負擔。電機倒轉時持續兩秒的通電時間，以將紙張從刀具中 清除。這樣使用者就能夠輕而易舉地將過厚的紙張清除出碎紙機。在可選實施例中，可采用三個及以上的轉動傳感器測量三個及以上的預設厚度上 限。當待碎物質類型各異和/或碎紙機的碎紙能力因待碎物厚度而異時會產生這種需求。在其它可選實施例中，可在碎紙機中設置類似的偵測系統以偵測送入副進紙口的 信用卡、壓縮盤等介質的厚度。圖5示出了送入碎紙機10的紙張厚度小于預設厚度上限時杠桿臂30的大致位 置。如圖所示，杠桿臂隨紙張通過主進紙口 16進入主入紙通道52而輕微轉動，并導致杠桿臂遠端元件50的曲面55與導入筋54的接觸曲面51相遠離。光柵44隨杠桿臂的轉動移 至第一轉動傳感器46激活位以下的某一點位。平衡塊42的抵消作用和彈簧59 (如圖4所 示)的阻力共同阻礙杠桿臂因紙張送入主入紙通道而產生的轉動。這種情形下，主介質傳 感器57已經指示主入紙通道中有紙張送入，而控制電路正在等待于激活電機28帶動刀具 18運轉前偵測入紙厚度是否已超過第一預設厚度上限。此時，由于第一轉動傳感器未被激 活，控制電路控制系統在沒有發現其它錯誤的情況下啟動電機。圖5還對應于碎紙機已經 開始運轉且在整個碎紙過程中入紙厚度始終低于第一預設厚度上限的情形。這種情形下， 無論是第一轉動傳感器還是第二轉動傳感器均未被光柵激活，且電機已處于驅動主刀具的 運轉狀態。 圖6示出了碎紙機10中的入紙厚度大于第一預設厚度上限時杠桿臂30的大致位 置。如圖所示，杠桿臂轉動角度大于圖5所示的情形，且杠桿臂遠端元件50的曲面55與導 入筋54的接觸曲面51的間隔更大。通過進紙口 16進入主入紙通道52的紙張過厚時會導 致該較大間隔。此時杠桿臂轉動導致光柵44激活第一轉動傳感器46。這種情形下，主介質 傳感器指示主入紙通道中已經有紙張送入，而控制電路因入紙厚度在激活電機28前已超 過第一預設厚度上限而不會啟動電機。圖6還對應于以下情形，即碎紙機已經開始運轉且 雖然在電機運轉前入紙厚度低于第一預設厚度上限，但是碎紙過程中產生的抖動或加入更 多紙張后致使入紙厚度超過了第一預設厚度上限。此時，由于電機已處于運轉狀態，控制電 路不再考慮第一轉動傳感器這一因素。由于第二轉動傳感器48尚未被激活，碎紙機默認入 紙厚度落入合理區間并繼續工作。圖7示出了碎紙機10中的入紙厚度大于第一預設厚度上限和第二預設厚度上限 時杠桿臂30的大致位置。如圖所示，杠桿臂轉動角度大于圖6所示的情形，且杠桿臂遠端 元件50的曲面55與導入筋54的接觸曲面51的間隔更大。通過進紙口 16進入主入紙通 道52的紙張過厚時會導致該較大間隔。此時杠桿臂轉動導致光柵44激活第一轉動傳感器 46和第二轉動傳感器48。這種情形下，主介質傳感器指示主入紙通道中已經有紙張送入， 而控制電路因在激活電機前入紙厚度已超過第一預設厚度上限而不會啟動電機。圖7還對 應于以下情形，即碎紙機已經開始運轉且雖然在電機運轉前入紙厚度低于第一預設厚度上 限，但是碎紙過程中產生的抖動或加入更多紙張后致使入紙厚度超過了第一預設厚度上限 和第二預設厚度上限。此時，由于電機已處于運轉狀態，控制電路不再考慮第一轉動傳感器 這一因素，但會因第二轉動傳感器被激活而使碎紙機停止運行。在控制電路的控制下，電機 停轉1. 5秒后倒轉2秒，以幫助使用者清除被碎紙機退出的紙張。在可選實施例中，可為第一轉動傳感器、第二轉動傳感器和控制電路設計不同的 功能。例如，可用控制電路監測第一轉動傳感器和第二轉動傳感器，以確定光柵通過第一轉 動傳感器和第二轉動傳感器的速度以及第二轉動傳感器是否僅被瞬間激活。有些情況下， 如果第二轉動傳感器僅是被瞬間激活，則允許電機繼續轉動會更為有利。此外，還可以在某 些情形下在控制電路上設計跨接控制第二轉動傳感器的功能。例如，可為碎紙機設計一種 選擇功能，從而使用者能夠跨接控制第一轉動傳感器和/或第二轉動傳感器。在此類可選 實施例中，碎紙機上蓋設置有超控開關，使用者能夠臨時跨接控制第一轉動傳感器和/或 第二轉動傳感器，使碎紙機的碎紙能力至少達到臨時增強的目的。在進一步的可選實施例 中，可根據控制電路或使用者的控制指令加大電機的速度和/或電流。[0056]如圖8的流程圖所示，一旦為碎紙機通電并設置為自動模式，將由控制電路檢測 主介質傳感器57是否被激活。如果主介質傳感器未被激活，則說明主入紙通道52上部沒 有紙張，碎紙機只有在主介質傳感器被激活且滿足下述條件時方能開始碎紙。如果主介質 傳感器被激活，則說明至少在主入紙通道上部有紙張存在，這時控制電路將檢測第一轉動 傳感器46是否比電機觀在先激活。如果第一轉動傳感器被激活，則電機暫停1. 5秒后倒 轉2秒，從而帶動刀具18倒轉以幫助使用者移除過厚的入紙。如果第一轉動傳感器未被激 活，則說明入紙未超出第一預設厚度上限，再如果沒有出現能夠造成碎紙機停轉的其它故 障，電機將帶動刀具開始碎紙。控制電路隨后開始監測第二轉動傳感器。如果第二轉動傳 感器被激活，則電機暫停1. 5秒后倒轉2秒，從而帶動刀具倒轉以幫助使用者移除刀具上的 紙張，防止刀具粉碎的紙張超過厚度限制。如果第二轉動傳感器未被激活，則控制電路將監 測主介質傳感器以確定主入紙通道上部是否仍有紙張。如果主介質傳感器已被激活，則電 機繼續工作，控制電路監測第二轉動傳感器和主介質傳感器。當主介質傳感器不再處于激 活狀態時，說明主入紙通道上部已沒有紙張存在，此時電機在延時2秒繼續粉碎完主入紙 通道中剩余的紙張后停止運轉。在可選實施例中，為實現碎紙機的其它可選的和/或必要 的功能，可根據實際需要調整上述完成不同操作所需的不同時間。參考圖9、10、11、12和13，各可選實施例均包括通常設置成與厚度偵測系統相結 合的進紙口保護系統64。該結構包括上蓋66和蓋板68。上蓋和蓋板均大致為長方形，并 具有相同的縱軸和橫軸轉動。上蓋具有觀察側70和底側72，縱向設置的進紙口 75從觀察 側延伸至底側。蓋板68具有外側71和內側73，設置在靠近上蓋觀察側的進紙口處。在一 些具體實施例中，可將上蓋和蓋板集合成一個整體。而在另外一些具體實施例中，可將上蓋 和蓋板分離。蓋板68上設有觸控結構60，上蓋66上相應地設有優選的電源開關76。觸控結構 包括帶有基礎凸輪79和凸點80的凸輪78。基礎凸輪固定在蓋板上，凸點與優選的電源開 關上的觸點相互作用。可選地，可將觸控結構安裝在上蓋上，而將優選的電源開關設置在蓋 板上。觸控結構和優選的電源開關相互作用，可替代進紙口保護系統64。蓋板有選擇地置 于進紙口 75上并以轉軸102為軸轉動。轉軸在軸孔106中轉動(如圖10所示)。該系統 工作時，如果蓋板被選擇性地置于進紙口處起封閉作用(如圖9所示)，在觸控結構與優選 的電源開關相互作用下電源關閉。另一方面，如果蓋板被選擇性地置于打開或暴露進紙口 的位置(如圖12所示)，則觸控結構與優選的電源開關相互作用后開啟電源。然而，當蓋板 選擇性地處于打開或暴露進紙口的位置且有異物(如其它待碎紙張)進入進紙口時，該異 物迫使蓋板向上，即轉動，蓋板(如圖13所示)與優選的電源開關相互作用將會使電源關 閉。參考圖10，蓋板68位于底側橫軸的對面，其一側橫邊具有向下向內延伸的擋紙板 88 (其與進紙口 75關聯)(如圖12所示)，而另一側橫邊外表面中間部分有便于按壓的內 陷式按壓區104，當蓋板抬起時，進紙口打開，擋紙板朝下，此時待碎物可順利到達碎紙刀具 (未示出)。封條90有助于封擋進紙口 ；在碎紙過程中如果封條與異物接觸，則其還有助于 蓋板發生轉動。此時，封條就成為觸控結構60中的一個要件。參考圖13，蓋板68轉動時觸控結構60與優選的電源開關76相互作用，積極地導 致電源關閉。這樣，在進紙口 75處于正常進紙和開放的情況下，根據喜好選擇開啟或閉合電源，能夠使該系統為使用者提供安全保護。另外，當蓋板選擇性地位于封閉進紙口的位 置，以及當在正常運轉中有異物進入進紙口并致使蓋板轉動時，該系統會切斷電源，以起到 保護作用。如上所 述，優選的電源開關76具有雙重保護功能。當蓋板68被選擇來封閉進紙 口 75(如圖9所示)時電源提供一級保護，此時進紙口無法打開，電源關閉且不導電。當蓋 板選擇性地位于開放進紙口的位置時(如圖12所示)，電源提供二級保護，此時蓋板與電源 接通，機器正常工作。當有異物進入進紙口時，將有一個顯著的力迫使蓋板轉動。這種轉動 致使蓋板與優選的電源開關相互作用，進而關閉電源(如圖13所示)。觸控結構60和優選的電源開關78可整合為一個單電路斷電裝置，只要有異物進 入進紙口 75，該裝置就會主動斷電；同時該裝置還可以在進紙口入紙時反向地用作被動感 應裝置。優選的電源開關成為優選的斷電裝置。普通安全開關或紙滿開關通過在碎紙機電 路中采用觸點開關等方式來實現其功能；而優選的電源開關與前兩者的區別之處在于為保 護使用者的安全，它的電源中具有一級優先權。當蓋板選擇性地位于封閉進紙口的位置時，上蓋66和蓋板68為能夠密封進紙口 75的不同結構。上蓋和蓋板也可以整合為一體。蓋板和上蓋相連接，從而前者能夠相對于 后者獨立移動并可以選擇不同的位置。如圖12所示，當碎紙機設有蓋板68時，蓋板上的凸輪78按壓優選的電源開關76。 特別是，凸點80將按壓優選的電源開關上的觸點82，從而使電源導通，碎紙機處于待機狀 態。此時進紙口 74因蓋板選擇性地處于一定的位置而暴露。使用者便能夠通過該進紙口 粉碎紙張。參考圖13，當碎紙機處于工作狀態時，如果有兒童或使用者意外地將異物送入進 紙口，如其身體部位，領帶或衣物上的其它物品，蓋板68將繼續向上轉動至使凸輪78將電 源斷開，或特別地，導致凸點80與觸點82彼此脫離接觸。如上所述，由于優選的電源開關 具有切斷電源的一級優先權，整個碎紙機的電源被斷開且無法工作。這樣，使用者的個人物 品就得到了保護。而且如圖11所示，由于在蓋板內側73的各突塊96上都采用了可調節的 關閉卡點92和可調節的工作卡點94，軸承100的突點98在蓋板關閉時能夠嵌入關閉卡點， 而在蓋板開啟時能夠嵌入工作卡點。雖然本實用新型已對多個具體實施例進行了詳細說明，但對本實用新型的各種改 進和/或改變不會偏離本實用新型的范圍和精神。為此有必要聲明對本實用新型的應用并 不僅局限于以上描述內容。只要不偏離本實用新型的目的，可對本實用新型進行其它應用 和/或改動。而且，在一個具體實施例中列示或描述的部分技術特征也可以應用到其它具 體實施例中。因此，上述具體實施例中描述的技術特征也不只限于上述實施例中。所以，本 實用新型涵蓋了所有不偏離權利要求及其等同內容的具體實施例及變異。附圖標號說明10-碎紙機 12-碎紙筐14-外殼15-抽門16-主進紙口 17-萬向輪 18-主碎紙刀19-副進紙口 20-電源開關21-指示窗[0073]22-指示面板23-主介質傳感器24-刀刃25-副介質傳感器26-副碎紙刀28-電機30-杠桿臂32-轉軸34-杠桿臂近端元件36-開口38-開口40-開口42-平衡塊43-螺絲44-光柵45-配重塊46-第一轉動傳感器48-第二轉動傳感器49-齒輪組50-杠桿臂遠端元件51-接觸曲面52-主入紙通道53-副入紙通道54-導入筋55-導入筋接觸曲面56-介入元件57-主介質傳感器58-中心桿59-彈簧60-觸控結構62-外殼內部64-進紙口保護結構66-上蓋68-蓋板70-觀察側71-蓋板外側72-底側73-蓋板內側74-進紙口76-優選的電源開關78-凸輪79-基礎凸輪80-凸點82-觸點88-擋紙板90-封條92-可調節的關閉卡點94-可調節的工作卡點96-突塊98-突點100-軸座102-軸[0099]104-內陷式按壓區106-軸孔。權利要求1.一種碎紙機厚度偵測系統，其特征在于，包括伸入碎紙機的入紙通道的杠桿臂，所述杠桿臂與待碎介質接觸時繞軸轉動； 與所述杠桿臂連接的可移動平衡塊，用于抑制杠桿臂的轉動； 第一傳感器，當杠桿臂轉動到第一位置時輸出信號； 第二傳感器，當杠桿臂轉動到第二位置時輸出信號；控制電路，與所述第一傳感器和所述第二傳感器連接，并響應于從所述第一傳感器和 所述第二傳感器接收到的信號而控制電機的運轉。
2.根據權利要求1所述的碎紙機厚度偵測系統，其特征在于 所述第一傳感器為光學傳感器，且所述第二傳感器為光學傳感器。
3.根據權利要求1所述的碎紙機厚度偵測系統，其特征在于 所述可移動平衡塊包括與杠桿臂連接的螺母和螺栓。
4.根據權利要求1所述的碎紙機厚度偵測系統，其特征在于 所述杠桿臂還包括遠端元件和近端元件，其中，所述遠端元件與近端元件的長度比小于等于1 5;而且 所述可移動平衡塊的重量大于等于10克。
5.根據權利要求1所述的碎紙機厚度偵測系統，其特征在于所述系統還包括連接在控制電路上的超控開關，用于跨接所述第一傳感器和第二傳感 器，從而得以粉碎厚度超過第一預設厚度上限的入紙。
6.根據權利要求5所述的碎紙機厚度偵測系統，其特征在于 所述超控開關還可用于增強電機功率以粉碎過厚介質。
7.根據權利要求1所述的碎紙機厚度偵測系統，其特征在于 所述碎紙機包括進紙口保護系統，所述進紙口保護系統具有 上蓋，進紙口貫穿其中；蓋板，選擇性地封閉或暴露所述進紙口 ； 觸控結構，用于以機械方式響應與該結構的接觸；以及 電源開關，響應所述觸控結構的機械反應，控制電源實施對碎紙機的保護； 其中，所述上蓋上設有觸控結構和電源開關中的一個，所述蓋板上設有觸控結構和電 源開關中的另一個，而且其中，所述觸控結構和電源開關相互配合以控制碎紙機電源。
專利摘要本實用新型提供了一種碎紙機厚度偵測系統，包括伸入碎紙機的入紙通道的杠桿臂，杠桿臂與待碎介質接觸時繞軸轉動；與杠桿臂連接的可移動平衡塊，用于抑制杠桿臂的轉動；第一傳感器，當杠桿臂轉動到第一位置時輸出信號；第二傳感器，當杠桿臂轉動到第二位置時輸出信號；控制電路，與第一傳感器和第二傳感器連接，并響應于從第一傳感器和第二傳感器接收到的信號而控制電機的運轉。采用根據本實用新型的碎紙機厚度偵測系統，能精確可靠地偵測紙張等介質的厚度，確保碎紙機運行時不超出碎紙能力范圍。
文檔編號B02C23/04GK201815352SQ2010202227
公開日2011年5月4日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者陳光龍 申請人:上海震旦辦公設備有限公司