带有用户导向指示器机构的动力锐磨器的制作方法

专利2022-05-10  4



1.切削工具在各种应用中用于切削或以其他方式从工件上移除材料。各种切削工具在本领域中是已知的,包括但不限于刀子、剪刀、大剪刀、刀片、凿子、弯刀、锯、钻头等。


背景技术:

2.切削工具通常具有一个或多个横向延伸的、直线的或曲线的切削刃,沿着该切削刃施加压力以进行切削。切削刃通常沿着相对表面(斜面)的交线限定,该相对表面(斜面)沿着沿切削刃的线相交。
3.在一些切削工具(诸如许多类型的常规厨房刀)中,相对表面通常是对称的;其他切削工具(诸如许多类型的剪刀和凿子)具有基本沿法线方向延伸的第一相对表面和相对于第一表面倾斜的第二相对表面。
4.可以使用复杂的刀片几何形状,例如以不同的相应角度向切削刃逐渐变细的多组斜面。诸如在锯齿刀的情况下,凹坑或其他不连续的特征可以沿着切削刃提供。
5.切削工具在长期使用后会随着时间变钝,因此希望对钝化的切削工具进行锐利化操作以将切削刃恢复到更高的锐利度水平。在本领域中已知有多种锐利化技术,包括使用磨轮、磨石、研磨布、研磨带等。


技术实现要素:

6.本公开的各种实施例总体涉及一种用于锐磨切削工具的设备,该切削工具例如但不限于厨房刀。
7.在一些实施例中,工具锐磨器具有第一导向表面和第二导向表面,以分别支撑邻近第一研磨表面和第二研磨表面的切削工具。驱动组件使第一研磨表面和第二研磨表面相对于第一导向表面和第二导向表面移动。控制电路指导用户利用第一导向表面将切削工具抵靠第一研磨表面布置,以在第一锐磨操作期间锐磨工具的切削刃。在第一磨削操作结束时,控制电路激活指示器机构,以指导用户执行第二锐磨操作,在第二锐磨操作中,用户利用第二导向表面将切削工具抵靠在第二研磨表面上以锐磨切削刃。
8.在其它实施例中,锐磨器具有第一研磨表面和第二研磨表面。具有导向表面的指示器机构能够选择性地定位在邻近第一研磨表面的第一相对位置以及邻近第二研磨表面的第二相对位置,导向表面被构造成相对于第一研磨表面和第二研磨表面中的每一个以选定的角度接触地支撑切削工具。驱动组件被配置成使第一研磨表面和第二研磨表面相对于导向表面移动。控制电路被配置成通过用户指导第一锐磨操作的启动,在第一锐磨操作中,用户利用处于第一相对位置的可移动的导向表面将切削工具抵靠在第一研磨表面上以锐磨切削刃,并引起指示器机构和驱动组件之间的相对运动,以将导向表面置于第二相对位置,从而促进第二锐磨操作,在第二锐磨操作中,用户利用导向表面将切削工具抵靠在第二研磨表面上,以锐磨切削刃。
9.在进一步的实施例中,锐磨器具有:第一导向表面和第二导向表面,第一导向表面
和第二导向表面被构造成分别支撑邻近第一可移动研磨表面和第二可移动研磨表面的切削工具;以及指示器机构,该指示器机构被配置成指导用户响应于指示切削刃抵靠第一可移动研磨表面的第一锐磨操作结束的输出信号,开始切削刃抵靠第二可移动研磨表面的第二锐磨操作。
10.通过结合附图阅读以下详细描述,将理解各种实施例的这些和其它特征和优点。
附图说明
11.图1提供了根据本发明的各种实施例构造和操作的用于多速度研磨带锐磨器的功能框图。
12.图2a是图1的锐磨器的各方面的示意图。
13.图2b更详细地示出了图2a的带。
14.图3是根据一些实施例的图1的锐磨器的侧视图,其中,图3提供了锐磨工具相对于图1的研磨带的正交倾斜角。
15.图4是根据进一步实施例的图1的锐磨器的侧视图,其中,图4提供了一种刀刃导向构造以赋予锐磨工具相对于研磨带的非正交倾斜角。
16.图5示出了根据一些实施例的在厨房刀上进行锐磨操作期间由图3的锐磨器赋予的斜角。
17.图6a示出了根据一些实施例的图3的、具有另一刀刃导向构造的锐磨器的另一视图。
18.图6b是图6a的锐磨器的各方面的顶部平面图。
19.图7是根据本公开的各种实施例构造和操作的用于多速度研磨盘锐磨器的功能框图。
20.图8a和图8b分别示出了在搁置时和在旋转期间图7的锐磨器的各方面的相应的示意图。
21.图8c示出了根据一些实施例的图8a和图b的柔性盘。
22.图9a至图9c示出了图7的锐磨器的各方面的各种视图,以示出根据一些实施例的赋予切削工具的各种倾斜角、斜面角和偏斜角。
23.图10a至图10c示出了图9a至图9c的切削工具在各种锐利度状态下的刀片部分。
24.图10d至图10f分别示出了具有由图10a至图10c所示的各种锐利度状态的示例性切削工具的相应照片。
25.图11是根据各种实施例执行的多速度锐磨例程的流程图。
26.图12是根据一些实施例的控制电路的功能框图,该控制电路可操作以调节附着到介质上的驱动系的速度。
27.图13是根据一些实施例的张力调节机构的功能框图,该张力调节机构向附着到介质上的惰辊提供不同的输出张力。
28.图14是与可用于控制多速度锐磨过程的多个替代传感器结合的控制电路的另一功能框图。
29.图15a和图15b分别示出了根据进一步实施例的多速度研磨带锐磨器的视图。
30.图16是根据一些实施例的由图15a和图15b的锐磨器执行的多速度锐磨操作的流
程图。
31.图17是根据其他实施例的由图15a和图15b的锐磨器执行的多速度锐磨操作的流程图。
32.图18是根据一些实施例构造和操作的另一锐磨器的功能框图。
33.图19是图18的锐磨器的示意图。
34.图20是在一些实施例中图17和图18的锐磨器的等轴测图。
35.图21示出了在一些实施例中图18和19的控制电路。
36.图22示出了在进一步实施例中的控制电路。
37.图23是根据一些实施例构造和操作的另一锐磨器的示意性描述。
38.图24a和图24b分别示出了在一些实施例中图23的锐磨器的视图。
39.图25是根据一些实施例构造和操作的又一锐磨器的示意性描述。
40.图26a和图26b分别示出了在一些实施例中图25的锐磨器的视图。
41.图27是根据进一步实施例的构造成使用一个或多个替代指示器机构的另一锐磨器的各方面的功能框图。
42.图28是示出了在一些实施例中各种锐磨器的操作的序列图。
具体实施方式
43.多级锐磨器是本领域已知的,用于向切削工具(例如但不限于厨房(厨师)刀)的切削刃提供连续的锐磨操作,以产生有效的切削刃。在转让给本技术受让人并通过引用并入本文的美国专利no.8,696,407中提供了多级锐磨器的一个示例,该示例提供一种松弛带驱动的锐磨器,其中,多个研磨带可连续地安装在锐磨器中,以提供不同水平和角度的成形,从而在切削工具上获得最终期望的几何形状。其他多级锐磨器在本领域中是公知的,该其他多级锐磨器使用多种研磨介质,包括可旋转磨轮、碳分割器、研磨棒等。
44.这些和其他形式的多级锐磨器通常实施一种锐磨方案,由此最初应用粗锐磨级以快速地从切削工具移除相对大量的材料,从而产生初始刀片几何形状。随后应用一个或多个细锐磨级,以细化几何形状并将刀片“珩磨”到最终的切削刃构造。在一些情况下,在粗锐磨期间使用相对较大粒度的研磨材料,随后使用相对较细粒度的研磨材料以提供最终的珩磨刀片。珩磨操作可以移除由较粗研磨材料在刀片材料中留下的条纹和其他痕迹,并将最终的切削刃珩磨成相对良好地限定的线。
45.在诸如由

407专利教导的一些实施例中,可以应用不同的锐磨角度以进一步增强多级锐磨过程。例如,粗锐磨可以发生在第一倾斜角(例如相对于刀片的纵向轴线约20度)处,而细锐磨可以发生在不同的第二倾斜角(例如相对于刀片的纵向轴线约25度)处。
46.虽然已经发现这些和其他形式的锐磨器在生产锐磨工具时是可操作的,但多级的使用增加了相关锐磨器的复杂性和成本。可以增加这种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不同的锐磨级。例如,

407专利教导用户移除和更换具有不同磨损程度和不同线性刚度的不同皮带,以执行不同的锐磨化操作。其他锐磨器在具有不同研磨介质(例如,可旋转盘、碳分裂器、研磨棒等)的公共壳体内提供多个锐磨级,使得用户将刀片连续地插入或抵靠不同的导向组件(具有相关导向表面的导向槽),以抵靠不同的研磨表面执行多级锐磨操作。
47.因此,本公开的一些实施例提供多个不同的、相关的锐磨器,该锐磨器可以使用公共研磨介质执行多级锐磨操作。在一些实施例中,公共研磨介质是环形研磨带。在其他实施例中,公共研磨介质是可旋转的研磨盘。可以设想其它形式的研磨介质,因此这些示例仅仅是示例性的,而不一定是限制性的。
48.如下文所述,粗锐磨操作通常通过使工具经由导向组件抵靠可移动的研磨介质而被锐磨来执行。选择粗糙操作模式,使得介质相对于工具以第一相对速度移动。尽管不一定要求,但可以设想在相对于时间横向邻近工具的距离的单位(例如,每分钟x英尺,fpm)方面,第一相对速度是相对高的速率。
49.随后选择精细(珩磨)操作模式,使得介质相对于工具以不同的第二相对速度移动。可以设想,第二速度将显著小于第一速度(例如,在y<x的情况下,y fpm)。
50.在一些实施例中,第一移除率被选择为足够高以形成毛刺,如下文所解释的,该第一移除率是材料从切削刃移位程度。第二材料率被选择为足够高以移除毛刺,但被选择为足够低以使较低的速率不会显著改变刀片的基本几何形状。
51.在一些情况下,粗磨和细磨都是在介质相对于工具沿相同方向移动的情况下进行的。在其他情况下,粗磨可以在介质沿一个方向移动的情况下进行,而细磨可以在介质沿相反方向移动的情况下进行。在进一步的情况下,细磨操作的最后道次是在介质的研磨表面朝向切削刃而不是远离切削刃移动的情况下进行的。例如,使用切削刃沿其最低点的基本水平的刀片,朝向切削刃的方向可以是大致向上的方向,而远离切削刃的方向可以是大致向下的方向。这些相对方向可能会颠倒。
52.可以从回顾图1开始理解各种实施例的这些和其它特征、优点和益处,图1提供了根据一些实施例的动力多速度研磨带锐磨器100的功能框图表示。相信对锐磨器100的各种操作元件的初步概述将增强对由锐磨器建立的各种锐磨几何形状的理解,这将在下文进行讨论。应当理解,根据各种实施例构造和操作的锐磨器可以采取各种形式,使得图1所示的特定元件仅用于说明目的而不是限制。
53.示例性锐磨器100被配置为动力锐磨器,该动力锐磨器被设计成放置在下面的基表面(例如台面)上,并且由电源(例如民用或商用交流(ac)电压、电池组等)供电。可以实现其他形式的倾斜锐磨器,包括非动力锐磨器、手持式锐磨器等。
54.锐磨器100包括刚性壳体102,该刚性壳体可以由合适的刚性材料形成,例如但不限于注塑塑料。用户开关、电源和控制电路模块104根据需要包括各种元件,包括用户可操作开关(例如,电源、速度控制等)、电源转换电路、控制电路、传感器、用户指示器(例如,led等)。
55.电动马达106使轴或其它联接构件旋转到传动组件108,传动组件108可包括各种机械元件,例如齿轮、连杆等,转而使一个或多个驱动辊110旋转。如下文所述,相应的模块104、马达106和连杆108被不同地配置,使得响应于用户输入,驱动辊110以两个单独的和不同的旋转速度旋转。在一些情况下,可以使用三个或更多个单独的和不同的旋转速度。虽然不一定需要,但旋转方向的改变也可以通过这种机构赋予该驱动辊。
56.环形研磨带112围绕驱动辊110和至少一个附加的惰辊114延伸。在一些情况下,锐磨器可以使用多个辊(例如三个或更多个辊)来限定多段带路径。张紧器116可向惰辊114施加偏置力,以向带提供选定量的张力。导向组件118被配置成使得用户能够沿着期望的呈现
定向将诸如刀子的切削工具呈现在相应的辊110、114之间的带112的部段上,如下文所述。
57.根据一些实施例,在图2a中提供了一个示例性的带路径的示意图。通过使用三个辊为带112建立大致三角形的路径:位于左下角的驱动辊110、位于带路径顶部的惰辊114、以及第三辊120,该第三辊也可以是惰辊。应当理解,可以根据需要使用任何合适的相应数量和尺寸的辊来建立任何数量的带路径,从而在一些实施例中使用三角形路径,而在其他实施例中不使用三角形路径。张紧器116(图1)表示为可在远离其余辊110、120的方向上在惰辊114上操作的螺旋弹簧。可以使用其它张紧器布置,包括例如将张力施加到下惰辊120的张紧器。
58.带112具有总体以122表示的外研磨表面和总体以124表示的内背衬层,该内背衬层支撑研磨表面。这些相应的层总体在图2b中示出。研磨表面122包括合适的研磨材料,该研磨材料可操作以在锐磨操作期间从刀上移除材料,而背衬层124为带提供机械支撑和其它特征,例如带刚度、总厚度、带宽度等。背衬层124被构造成在带沿带路径的动力旋转期间接触地接合相应的辊。
59.图2a的示例性布置建立了带112的两个各自细长的平面段126、128,刀或其他切削工具可以抵靠在这两个各自细长的平面段上,用于在其交替的侧面上进行锐磨操作。段126基本上从辊114延伸到辊110,段128基本上从辊120延伸到辊114。段126、128中的每一个通常沿着与辊110、114和120的相应旋转轴线110a、114a和120a平行的中间平面放置。
60.每个段126、128进一步示出为不被对应的限制性背衬支撑构件支撑在背衬层124上。这使得各自的段能够在卸载状态下沿着各自的中间平面保持对齐,并且能够在锐磨操作期间通过与刀接触而旋转地偏转(“扭转”)出中间平面。可以设想的是,一个或多个支撑构件可以例如以板片弹簧等的形式施加到位于段126、128附近的背衬层128,只要一个或多个支撑构件仍然使相应的段能够在锐磨操作期间旋转地偏转离开中间平面。
61.图3示出了根据一些实施例的示例性锐磨器100的各个方面。呈厨房(或厨师)刀形式的切削工具130在辊110、114之间抵靠在带112的段126。刀130包括用户手柄132和金属刀片134,该金属刀片具有呈曲线地延伸的切削刃136。切削刃136延伸到远侧尖端137并且沿着刀片134的相对侧面(未用数字标记)的交点形成,该相对侧面逐渐变细成一条线。从刀片134的相应侧面移除、珩磨材料和/或使材料对准产生沿着刀片的整个长度的锐磨后的切削刃136。
62.研磨带轴线由虚线138表示,并表示带112在操作期间的行进和对准方向。研磨带轴线138与图3中的辊110、114的各自的辊轴线110a、114a正交。
63.140、142表示一对刀刃导向辊。形成前述导向组件118(参见图1)的一部分的刀刃导向辊可以由设计成支撑切削刃136的多个部分的任何合适的材料制成。可以使用其他形式的刀刃导向件,包括如下文所述的固定刀刃导向件。
64.通常,当用户通过手柄132将切削刃拉过带112时,刀刃导向辊140、142为刀片134提供缩进路径144。如图3所示,缩进路径144正交于研磨带轴线138并且平行于相应的辊轴线110a、114a。如

407专利所教导的,当用户将刀130拉过带112时,带112将响应于切削刃136的曲线的变化而偏转出中间平面126。根据这样的曲线度,用户可以在这样的缩进期间向手柄132提供向上的运动,以使切削刃136保持与相应的刀刃导向件140、142接触。
65.图4示出了图1的用于锐磨器100的另一种可选配置。在图4中,缩进路径144不与研
磨带轴线138正交。这限定了缩进路径与研磨带轴线之间的倾斜角a,根据给定应用的要求,倾斜角a的数量级可以为约65度至约89度。
66.虽然不限制所要求保护的主题的范围,但是如图4所示的非正交倾斜角a的存在可以在带与呈曲线延伸的切削刃136相一致时使带112产生更均匀的偏转(扭转)。这通常增加了沿着带的前边缘(即,带的更靠近手柄的部分)的表面压力和相关的材料脱开(mto)率。倾斜角a进一步减小了沿着带的后边缘、即沿着带的更靠近刀片尖端的部分的表面压力和mto率。以这种方式,在带的宽度上提供可变的表面压力和mto率,这在刀片的尖端碰到带时提供了邻近手柄处的增强锐磨和较少的尖端修圆。
67.图5是图3的定向的端视图。在图5中,斜面角b被定义为刀片134的横向轴线146与带轴线138之间的夹角。刀片的横向轴线146沿着垂直于展示线144的基本“竖直的”方向穿过切削刃136(参见图3)。可以使用任何合适的斜面角,例如大约20度的数量级。在本文中,术语“斜面”通常表示与竖直方向(线146)的角度,锐磨刀片的相对侧(斜面)将沿着该角度大致对准。由于带的保形性质,刀片的实际侧面可设置有轻微凸起的磨削构型。
68.图6a和图6b示出了根据一些实施例的图1的锐磨器100的附加细节。大致类似于图3至图5的刀130的另一刀160被示出为包括手柄162、刀片部分164、切削刃166和远侧端部167。刀片被示出为插入导向组件118(图1)的导向构件168中。导向构件168包括相对的侧面支撑构件169、171,该侧面支撑构件具有面向内部的表面,该面向内部的表面适于通过接触接合使刀片164能够在刀片相对于带呈现期间以斜面角(参见图5)对准。侧面支撑构件169、171之间的固定刀刃导向件170提供固定刀刃导向表面,在锐磨操作期间,用户可以使切削刃166的一部分接触地接合抵靠该固定刀刃导向表面。图6b是顶视平面图,示出了抵靠各自的带段126、128(图2)的两个镜像导向构件168。这些各自的导向构件可用于在刀片164的相对侧上实现锐磨操作。
69.在锐磨操作期间,在一些实施例中,模块104(参见图1)经由用户输入被命令使带沿着第一方向以第一速度旋转。用户将切削工具(例如示例性刀130、160)呈现在相关联的导向组件118(参见例如图3至图6b)中,并在其上将刀缩回选定的次数,例如3至5次。用户可以使用例如图6b所示的双导向件使刀片两侧的锐磨交替地进行。这在刀片上产生了粗糙锐磨操作。
70.此后,用户向模块104提供输入,该输入致使锐磨器100使带112沿第二方向以第二速度旋转。第二方向可以与第一方向相同或相反。第二速度会比第一速度慢。再次,用户如前面一样经由导向组件118呈现刀片,将刀片拉过带112选定的次数,例如3至5次。与前面一样,用户可以使刀片两侧的锐磨交替地进行。
71.如上所述,锐磨的最终方向可选择为使得在锐磨的精细模式的全部或一部分期间(例如,在朝向如图5所示的上部辊114的基本竖直的方向上),带向上并越过刀片移动。可根据需要使用传感器和其他机构,以自动选择合适的锐磨方向;例如,导向构件168中的接近传感器或压力传感器可用于检测刀片的位置并选择带112的合适的移动方向。
72.可以根据给定应用的要求来选择带的线性刚度和耐磨性水平(例如,粒度水平)。但不限于,在一些实施例中,已经发现对于研磨带可以选择约为80至200的粒度值,并且可以使用如本文所述的相同的公共带进行有效的粗锐磨和细锐磨。在其他实施例中,粒度值可以约为100至400。相应的旋转速率也可以变化;例如,合适的高速(粗磨)旋转速率在辊处
可以为大约800至1500转/分钟(rpm)的数量级,并且合适的低速(细磨或珩磨)旋转速率在辊处可以为大约300至500转/分钟的数量级。
73.在进一步的情况下,较低的速度可以是较高速度的大约50%或低于50%。在更进一步的情况下,较低的速度可以是较高速度的大约75%或低于75%。可以使用其它合适的值,因此这些值仅仅是示例性的,而不是限制性的。介质的速度可以以任何合适的方式表示,包括经过切削刃的线性行程(例如,英尺每秒,fps等)。
74.如上所述,可以使用多于两个的不同速度,例如三个速度或更多。可以首先使用高速,然后使用较低的中速,然后使用低于中速的最低速度。
75.图7示出了根据进一步实施例构造和操作的另一个锐磨器200。除了与研磨带相比,锐磨器200使用可旋转介质(例如,研磨盘)以外,锐磨器200大致类似于上文讨论的锐磨器100。类似的操作概念体现在两个锐磨器中,如下面将要讨论的。
76.锐磨器200包括刚性壳体202、用户开关、功率和控制电路模块204、电动马达206、传动组件208和驱动主轴210。如前所述,这些元件协作以使用户能够经由用户输入为驱动主轴210选择至少两个不同的旋转速度。在一些实施例中,还可以产生不同的旋转方向。
77.驱动主轴210支撑可旋转研磨盘212。导向组件218邻近盘212定位,以使用户能够在使用同一盘212进行多级锐磨操作期间将工具抵靠在导向组件上。
78.虽然不一定是限制性的,但在一些实施例中,研磨盘212可被表征为柔性研磨盘,如图8a和8b所示。图8a示出了处于非旋转(静止)位置的盘212。图8b示出了处于旋转(操作)位置的盘212。在旋转期间,离心力(箭头222)将倾向于使柔性盘212沿中间平面布置自身。
79.柔性盘可以由任何合适的材料形成,包括在织物或其它柔性背衬层上使用研磨介质。在一些情况下,研磨材料可被设置在盘的两侧;在其他情况下,研磨材料将只被供应在盘的单侧上。
80.图8c示出了一些实施例中的柔性盘212的一般表示,其中,研磨层214、216粘附到由编织布材料制成的中心柔性层218的相对侧。尽管不一定要求但可以设想,研磨层214、216中的每一个具有共同的粒度值(例如,80粒度、200粒度等)。虽然盘被示出为具有圆柱形(盘)形状,但可以使用其它形式的表面,包括具有截头圆锥形形状、呈曲线延伸的形状等的成形盘。在进一步的实施例中,盘可以被布置成使得锐磨发生在盘的最外周边缘上而不是在如图7至8b所示的面对表面上。
81.图9a至图9c示出了图8a至图8b的柔性研磨盘212的附加视图。示例性工具230(厨房刀)具有手柄232、刀片部分234、切削刃236和远侧点237。切削刃236被呈现为以合适的几何形状抵靠盘212的一侧,以在盘212上实施锐磨操作。在柔性盘的情况下,盘可沿邻近切削刃的驻波变形,如在图9b和图9c中大致所示。根据需要,刀片部分234以合适的斜面角c(参见图9b)和合适的偏斜角d(参见图9c)被呈现。合适的斜面角可以是约20度的数量级(c=20
°
),而合适的偏斜角可以是约5度的数量级(d=5
°
)。还可以使用其他值。
82.如前所述,通过使盘以不同的有效速度旋转,使用同一可旋转盘212来执行多级锐磨操作。以盘的相对较高的速度进行粗锐磨操作,随后以盘的相对较低的速度进行细锐磨操作。可以提供合适的导向件,使得使用盘212的同一侧(例如通过沿相反方向将刀片234呈现在图8c中的层214)或使用盘的从同一大致方向的相对侧(例如通过依次将刀片234呈现在层214、216中的每一个上)来锐磨刀230的每一侧。
83.图10a、图10b和图10c是刀片244的一部分的概括的横截面表示,以便于对多速度锐磨过程进行解释。刀片244大体类似于上文讨论的示例性刀130、160和230的刀片部分,并且可以被构成厨房刀的刀片的下边缘。
84.图10a表示刀片244,刀片244具有处于需要锐磨的钝状态的切削刃246。这可以通过切削刃的修圆性质观察到。需要注意的是,使用不同的初始工艺(例如平砂轮等)对图10a中的刀进行锐磨,以提供相对的平坦斜表面245a和245b。
85.图10b大体表示在使用如上所述的柔性研磨介质(例如,带112、盘212等)施加第一级锐磨之后处于粗糙状态的刀片244。在图10b中,切削刃246已经被细化,但包括毛刺(例如,变形材料的远离切削刃延伸的部分)。通过从刀片上移除材料,在带锐磨过程期间形成相对的凸出(例如曲线)侧表面247a和247b。
86.图10c大体表示在施加第二级锐磨之后处于细锐磨状态的刀片244。可在图10c中看到,毛刺已经被移除,从而得到刀片和锐磨的切削刃246的更好限定的最终几何形状。除了切削刃246紧邻之外,凸出侧表面247a和247b保持与图10b相同的形状和曲率半径。因此,切削刃246提供一条直线状或曲线状的延伸线或延伸边缘,相对的表面247a和247b沿着该延伸线或延伸边缘会聚。
87.图10d、图10e和图10f是在本文所述的多速度锐磨过程期间拍摄的刀片244的照片。尽管沿切削刃的不同部分被表示在每张照片中,但这些照片是在高倍率(例如500x)下对同一刀片拍摄的。
88.图10d对应于图10a并示出了处于初始钝态的刀片。图10e对应于图10b并且示出了在以较高的研磨介质速度施加粗锐磨之后的刀片。图10f对应于图10c并且示出了在以较低速度(对介质而言)施加细锐磨和毛刺移除之后的刀片。应当理解,图10d至10f的视图相对于图10a至图10c颠倒(例如,切削刃出现在每张照片的顶部附近)。
89.图10d中的刀片示出了沿着刀片部分的长度延伸的、基本上平行于切削刃的基本水平的条纹(划痕)。这些条纹可以表示先前施加到刀片的锐磨过程,或者在使用刀片期间已经产生了导致切削刃钝化的痕迹。切削刃不对焦、不清晰的特性表明该刃已经翻转或以其他方式被修圆,这阻止了刀有效地切削给定的材料。
90.图10e示出了多个条纹,该多个条纹尽管向右倾斜较小的角度,但仍沿略微竖直的方向延伸。这些条纹是在粗锐磨操作期间,当介质以相对较高的速度抵靠切削刃和刀片侧面前进时产生的。粗锐磨导致材料的积极移除、快速成形和抛光;而刀片的侧面已经成形为图10b所示的基本曲线形的形状,切削刃保持锯齿状且具有沿切削刃向上突出的大量毛刺(刀片材料的膨胀部分)。
91.图10f示出了具有与图10e类似的条纹图案的刀片,这是预期的,因为在粗锐磨操作和细锐磨操作期间使用了相同的呈现角度和相同的研磨介质。较低的研磨介质速度没有给刀片的侧面引入大量的进一步成形。然而,较低的研磨介质速度确实逐出并移除了沿切削刃的毛刺和其他的材料不连续性,从而形成了锐利的但为锯齿状或齿状的切削刃。
92.应当理解的是,至少一种传统的多级锐磨操作倾向于增强切削刃的细化,例如通过施加逐渐细化的研磨材料来进一步细化切削刃以至切削刃无毛刺且基本呈直线的程度。虽然这样的技术可以提供非常锐利的刀刃,但已经发现,这样的细化刀刃也倾向于快速钝化,有时在使用一次后便钝化。如上文在图10d中所讨论,施加到非常薄的小面积切削刃的
非常高的表面压力倾向于侵蚀或卷曲精制刃,从而显著地减弱精制刃的切削性能。
93.由此得到的图10f的切削刃沿切削刃的长度保持一定的齿度或锯齿度。刀片的相对侧面基本上沿着大致如图10c所示的线相交,但这条线沿长度的隆起略有变化。已经发现,这提供了如下切削刃:该切削刃不仅显示出异常的锐利,而且具有显著增强的耐用性,从而使刀在更长的时间段内保持锐利。据信,图10f所示的齿状切削刃提供了非常小的不连续性,该不连续性倾向于防止切削刃沿其长度折叠,就像精制刃经常经历的那样。此外,齿状切削刃呈现多个凹入的切削刃部分,即使切削刃的其它较高的隆起部分已经局部变钝,这些凹入的切削刃部分也保持初始的锐利度。
94.图11是用于多速度锐磨例程250的流程图,其说明了可以执行的步骤,以执行上文讨论的多速度锐磨并产生如图10f所示的经锐磨的切削刃。应当理解,该例程适用于相应的锐磨器100、200以及被配置成具有可移动的研磨表面的其它锐磨器。图11被提供以总结前面的讨论,但是应当理解,图11中的各个步骤仅是示例性的并且可以根据给定应用的要求被改变、修改、附加、以不同的顺序执行等。
95.如步骤252所示,提供动力多向研磨介质以及邻近的导向组件,例如上文针对图1的研磨带锐磨器100和图7的研磨盘锐磨器200所讨论的。
96.用户在步骤254中呈现用于锐磨到导向组件中的切削工具,例如上文讨论的示例性刀130、160和230。可以理解,根据本例程,可以使用其它形式的切削工具。
97.在步骤256中,当介质以第一速度移动时,用户拉动工具的切削刃越过介质。如上文所讨论的,这可以进行连续多次,包括在切削工具的相对侧上通过。预期的是,导向组件包括至少第一表面,该第一表面支撑刀片的与介质相对的侧表面,以为可通过参照该侧表面重复进行的锐磨操作确定所需的斜面角。
98.通过使用一个或多个固定的或可旋转的刀刃导向件,可以进一步确定切削刃的插入深度,当刀片被拉动越过介质时,切削刃的一部分抵靠该刀刃导向导件接触地接合。步骤256的操作将产生粗成形的切削刃,诸如在图10b中示例性示出的。
99.如步骤258所示,一旦粗锐磨操作完成,用户随后就拉动切削工具越过同一介质,这一次相对于工具以不同的第二相对速度移动。如上文所讨论的,这可以包括通过向马达或其它机构提供合适的输入来执行,以减慢介质相对于工具的直线或旋转运动速率。这就产生了精细形状的切削刃,诸如在图10c中示例性示出的。
100.图12是示出了根据一些实施例的各自的锐磨器的进一步方面的功能框图。控制电路260(其可以包括上文讨论的相应模块104、204的各方面)可以接收和处理各种输入值,各种输入值包括电源开/关值、粗/精选择值和来自一个或多个传感器的值。作为响应,控制电路260被配置为将各种控制值输出到驱动系(组件)模块262,该驱动系(组件)模块可以对应于包括马达106/206、传动组件108/208和驱动带轮/主轴110、210的各种元件。控制值最终确定附着到驱动系上的相关联介质的速度和方向。
101.在一些实施例中,可以通过对马达施加不同的控制电压和/或电流来产生不同的速度和方向。在其它实施例中,可以经由传动组件产生不同的传动比或其它连杆配置。如上文所述,可以利用用户可选择的开关、杠杆或其它输入机构来生成各种输入值。在一些情况下,用户可以将系统设置成粗糙模式或精细模式,然后可以利用接近开关来确定将工具放置在相关联的导向件中,并且可以相应地选择介质的合适移动方向。
102.图13是根据一些实施例有用的另一机构的功能块表示。图13包括与惰辊272或其它机构结合的张力机构270。在图13中,粗糙/精细选择值被输入到张力机构270,张力机构270又向惰辊272施加相对较高的张力或相对较低的张力。
103.除了介质的旋转/运动速率的变化以外,或代替介质的旋转/运动速率的变化,还可以提供张紧器偏置力的这种变化。应当理解,介质的相应表面压力的变化影响毛刺的生成和粗磨的相对大规模成形,以及足以移除毛刺并产生最终所需几何形状的细磨操作(在低压力下)。因此,其它实施例可以利用除速度控制以外的其它机构来实现更高和更低的表面压力量,以使用同一介质来实现所公开的粗糙成形和精细成形。
104.图14示出了控制电路280的另一功能框图,控制电路280可并入本文所讨论的各种动力锐磨器中,包括图1的带锐磨器100和图7的盘锐磨器200。控制电路280可以是基于硬件的,以包括各种控制门和其它硬件逻辑,如框282所示,以执行本文所述的各种功能。附加地或替换地,控制电路280可包括一个或多个可编程处理器284,该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中的编程步骤来执行各种描述的功能。
105.多个不同类型的传感器和其它基于电的电路元件可根据需要被布置以向控制电路280提供输入。这些电路元件可包括接近电路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中的一个或多个。来自控制电路的控制输出被引导至马达106以及用户发光二极管(led)面板298。而图14所示的这些元件中的每一个可以存在于单个实施例中,可以设想,这些元件中仅有选定的元件将存在并被并入给定的装置中。
106.各种传感器可用于检测用户在介质上接触和拉动刀的操作。可以设想,各种传感器可以分别放置在合适的位置,例如集成在导向件168内或邻近导向件168(参见图6a至图6b)。在一些情况下,传感器可用于测量或计数用户在锐磨操作期间施加的锐磨通过的数量。传感器中的其它传感器可适于在锐磨操作期间监测切削工具本身的变化,从而提供锐磨操作的进度和有效性的指示。
107.虽然这些和其它类型的传感器在本领域中是公知的,但对每种类型给出简要概述将是有帮助的。接近传感器286可以采用霍尔效应传感器或如下类似机构的形式:该类似机构被配置成例如通过在工具移动通过导向件时环绕切削工具的多个部分的磁场的场强的变化来感测切削工具的相邻接近。接触传感器288可以使用压力致动杆、弹簧、销或感测由切削工具的一部分赋予的接触的施加的其它构件。
108.电阻传感器290可建立低电流路径,该低电流路径可用于检测切削工具的电阻变化。传感器可以形成刀刃导向表面的、切削刃被拉动抵靠在其上的部分(参见例如图6a至图6b中的表面170)。如果使用注塑塑料来形成导向件,则碳或其它导电颗粒可与塑料混合以实现这种测量。光学传感器292可以采用激光二极管或撞击切削刃的一部分的其它电磁辐射源的形式。接收器可以被定位成测量反射光的光度或其它特性,以评估切削刃的状况或变化。例如,已经发现,通过移除毛刺和其它膨胀材料来继续细化切削刃,以增强切削刃的反射率。
109.定时器294可以采用可重置的倒计时定时器的形式,该倒计时定时器操作以计数到所需的值以表示所需的经过时间间隔。计数器296可以是简单的递增式缓冲器或其它元件,其使得诸如锐磨划擦(stoke)的操作的运行计数能够被累积和跟踪。用户led面板298可
以提供一个或多个led或向用户提供可视指示以执行各种操作的其它标识符。
110.如上文所述,可以在锐磨过程中使用诸如在图14中描绘的一个或多个传感器。在一个示例性实施例中,响应于用户首先将刀片插入到锐磨器导向组件中,评估和确定刀片的初始锐磨度。控制电路为研磨介质选择最适合于解决刀片的初始锐利度水平的初始速度。检测相对钝化(和/或损坏)的刀片可使控制电路选择较高的初始速度以提供较快的材料移除率。检测仅需要少量珩磨的相对较锐利的刀片可使控制电路选择较低的初始速度以能够更好地控制切削刃的成形。
111.可以基于刀片的初始条件来选择更大或更小的速度数目,使得控制电路生成独特的锐磨序列。刀片的状况也可以由一个或多个传感器监测,控制电路适当地从一个速度改变到下一个速度,以继续锐磨过程。
112.在更进一步的实施例中,设想了一种锐利度测试器装置,该锐利度测试器装置利用图14中的各种元件的选定组合,所述各种元件例如为控制电路280、传感器/电路286至296中的一个或多个以及用户led面板298(或其它用户指示器)。如前所述,当刀片插入到合适的槽或其它机构中时,锐利度测试器装置将操作以检测给定刀片当时现有的锐利度水平。然而,锐利度测试仪可以基于从传感器检测到的状态向用户提供锐利度水平的输出指示,而不是操作马达以实现针对研磨材料的特定速度。如果一个或多个传感器确定存在小于阈值的锐利度水平,则这可允许用户执行一些其它锐磨过程,包括不涉及使研磨介质移动的锐磨过程。
113.图15a和图15b提供了根据进一步实施例的多速度研磨带锐磨器300的等轴测图。图15a是从一个有利点观察的锐磨器300的等轴测图,图15b是从另一个有利点观察的锐磨器300的等轴测图,并且部分地剖切以示出所选的关注的内部部件。
114.通常,锐磨器300类似于上文讨论的锐磨器100,并且包括沿着三角形带路径布置的多速度研磨带,该三角形带路径以类似于上文在图2a中讨论的方式越过三个在内部设置的辊。带路径相对于水平方向以选定的非正交角度远离用户向后倾斜,如大致在图4中示出的。内部马达使带沿带路径旋转,并且包括平行于辊轴线而不平行于水平方向的输出驱动轴。导向组件(导向槽)被布置在带的相对侧上,类似于图6a和图6b中描绘的导向件,以能够在切削工具上进行双侧锐磨操作。导向槽中的每一个可具有前固定刀刃导向表面和后固定刀刃导向表面,例如170以类似于图4中的辊式刀刃导向件140、142的方式位于带的相对侧上。诸如图12至图14中描绘的各种控制电路可以并入锐磨器中,如下面更全面地讨论的那样。
115.具体参照图15a和图15b,刚性壳体302包围各种关注的元件,例如马达、传动组件、辊、控制电子设备等。基座支撑接触特征件(例如,垫片)304从基座302延伸,并且基座支撑接触特征(例如,垫片)304从壳体302延伸并且沿着水平平面对齐以搁置在位于下面的水平基座表面306(例如台面等)上。
116.环形研磨带308沿着多个辊布置,所述多个辊包括上惰辊310和右下驱动辊312。相对的导向槽314、316操作使得用户能够在带的相对远侧范围上执行松弛带锐磨。内部马达驱动轴318经由驱动带320将旋转动力传递到驱动辊312。在锐磨器前面的用户led面板322上设置多个用户可见的led,该多个用户可见的led可在锐磨序列期间被选择性地激活。
117.图16是根据一些实施例执行以锐磨切削工具(在这种情况下是厨房刀)的多速度
锐磨过程400的流程图。本讨论将考虑使用图15a至15b的锐磨器300,使用从图14中选择的传感器和控制电路以及相对的导向槽来执行该过程。这仅仅是示例性的而不是限制性的,因为其它实施例可以根据需要省略或修改这些元件,包括使用单个导向槽。
118.如步骤402所示,该过程开始于动力研磨介质(例如,带310)以第一较高速度沿选定方向的初始运动。这可以通过用户激活锐磨器或通过用户对部件的一些其他动作来实现。带被布置成邻近第一导向槽和第二导向槽(例如导向槽314、316),该第一导向槽和第二导向槽适于在双侧锐磨操作期间支撑刀。
119.在步骤404,计数器296被初始化,并且根据需要,做出用户指示以向用户发出将刀放置在第一导向槽中的信号。这可以以多种方式被执行,例如适用于此目的的闪烁的或纯色的led。在一个实施例中,可以在每个槽的下方放置一个led,以向用户发出依次使用哪个槽的信号。
120.在步骤406中,用户继续多次将刀的切削刃拉动越过移动介质,以如上文讨论的方式对刀的第一侧进行粗锐磨操作。在图16中,锐磨器使用传感器(例如接触传感器、压力传感器、光学传感器、张力传感器等)来检测用户在第一槽中施加的划擦数目,并响应于每次划擦而使计数器递增(或递减)。这提供了作为已经施加的划擦总数的累积计数值,并且该累积计数值可以与预定阈值水平进行比较。这样,可以施加预定的期望划擦数目,例如3至5次划擦。
121.在步骤408,重新初始化计数器,并且根据需要,可以提供第二用户指示以向用户发出使用第二槽的信号。这可以由一个不同的led或由一些其他机构来执行。应当理解,使用诸如led的用户指示器仅仅是示例性的,并且有助于使锐磨过程对用户来说人性化、可重复和有效。然而,不一定需要这样的用户指示器。
122.在步骤410中,用户将刀放入第二槽中,并对刀片的第二侧重复粗磨操作。与前面一样,传感器可用于检测每次划擦,计数器用于累加所施加的划擦的总数,之后系统发出锐磨过程的粗磨部分完成的信号。
123.系统接下来在步骤412操作以将介质的速度减小到第二较低的速度。如上文所述,在粗锐磨期间,第一辊rpm速率可以在大约1000rpm的数量级上,并且在细锐磨操作期间,该速率可以减小到大约500rpm。可以使用其他值。
124.为了进行精细锐磨,以较低的速度大量重复前述步骤。在步骤414中,计数器被重新初始化,并且根据需要,用户被指示再次将刀放置在第一导向槽中。如前所述,如计数器所示,在步骤416中,用户通过第一导向槽拉动工具预定次数。在步骤418和步骤420中对第二导向槽重复这些步骤,之后,锐磨器在步骤422中例如通过断电或一些其它操作向用户提供锐磨操作完成的指示,并且该过程在步骤424中结束。
125.可以对图16的例程设定多个变型。在一个实施例中,定时器电路(例如,图14中的294)为每一侧设定所需的经过时间段。例如,定时器可以被设置为合适的值(例如30秒),并且灯或其它指示器向用户发出以下信号:只要该灯仍然处于激活状态,用户就重复地通过导向器中的一个拉动刀。在30秒结束时,另一个灯亮起,向用户发出切换到另一导向器并重复的信号。锐磨器可自动减小带的速度,然后在每个槽中再次发出前述操作的信号。这提供了极其容易使用的锐磨器,该锐磨器提供了优越的锐磨结果。
126.最后,可以设想的是,图16的例程中的介质(带310)在整个例程期间沿着共同的方
向移动。在另外的实施例中,可以根据需要选择性地执行带(或其它介质)的方向的改变。例如,带方向可以交替地改变,使得带在粗锐磨操作期间在每一侧向下移动,而在细锐磨操作期间在每一侧向上移动。
127.图17示出了类似于图16中的例程400的另一多速度锐磨例程500。例程500还被设想为由根据一些实施例的锐磨器300执行,以提供诸如图10f所示的齿状锐磨刀刃。在图17中,锐磨器300被配置有一个或多个传感器(例如但不限于前述电阻或光学传感器),该一个或多个传感器在锐磨过程期间感测切削刃的状态。
128.如前所述,该过程从步骤502开始,使研磨介质(例如,带310)在第一较高速度下的运动初始化。在步骤504启动第一传感器,并且根据需要,在步骤504向用户发出使用第一导向槽的信号。在步骤506,当传感器监测锐磨过程时,用户继续通过第一槽拉刀。以这种方式,可以基于对切削刃的改变来提供通过第一槽的可变数量的划擦。传感器所使用的设置可以通过评估多个不同的切削工具锐磨特性按经验获得。
129.在步骤508启动第二传感器,并且在步骤510用户继续通过第二槽拉动刀。第二传感器监测锐磨过程以检测切削刃的变化。这提供了基于刀片的材料移除率的自适应锐磨过程,并且可以为具有不同程度的损伤、钝度等的各种切削工具提供更好的整体锐磨结果。
130.在步骤512,一旦较高速度的粗锐磨操作完成,锐磨器就将介质的速度减小到较低的速度。对于在步骤514、516、518和520处的低速精细锐磨操作,重复前述步骤。如前所述,一旦执行了精细锐磨操作,就提供用户指示以发出锐磨操作完成的信号(步骤522),并且过程在步骤524处结束。
131.图18提供了根据一些实施例构造和操作的另一动力锐磨器600的功能块表示。锐磨器600大体上类似于上文讨论的锐磨器并且包括刚性壳体602,该刚性壳体包围所选择的关注的元件,该关注的元件包括控制电路604、驱动组件606、多个研磨表面608、多个对应的导向表面610和指示器机构612。
132.控制电路604包括必要的硬件和/或可编程处理器电路,以在操作期间提供锐磨器的最高水平的控制。驱动组件606如上文总体讨论的那样操作,以使邻近导向表面610的研磨表面608移动。如前所述,研磨表面可以采用任何数量的合适形式,包括但不限于研磨带、研磨盘等。研磨表面可以被设置在中心基底的相对侧上,如上文针对图8c中的双侧研磨盘212所讨论的,或者可以被设置在不同的介质组上。根据需要,锐磨器600可以表征为单级锐磨器或多级锐磨器。
133.指示器机构612通常如下文所述的那样操作,以在将切削工具(例如刀)从第一导向表面推进到第二导向表面时提供用户导向的辅助。更具体地,使用所述第一导向表面对研磨表面中的第一研磨表面执行第一锐磨操作,该第一锐磨操作持续确定的间隔。在间隔结束时,指示器机构指示用户使用第二导向表面开始对研磨表面中的第二研磨表面进行第二锐磨操作。
134.图19是在一些实施例中从图18观察到的锐磨器600的示意性表示。图19中的锐磨器600被表征为三(3)级锐磨器,但也可以根据需要使用其它构造。
135.驱动组件606包括使驱动轴616以一个或多个选定的旋转速度旋转的电动马达614。三(3)个研磨盘618a、618b和618c固定到轴616上。每个盘具有相对的第一研磨表面608a和第二研磨表面608b。可以设想的是,研磨盘618a至618c中的每一个具有不同的研磨
性水平,使得例如,盘618a具有相对较粗的研磨性水平,盘618b具有相对中等的研磨性水平,而盘618c具有相对较细的研磨性水平。
136.图19所示的锐磨器600有利于多级锐磨操作,以使用户能够在以620a、620b和620c表示的三个连续锐磨级或端口中的每一个中从粗锐磨到中等锐磨再到精细锐磨。图20提供了图20的锐磨器600的等轴测图,以更好地示出相应的锐磨端口。每个端口包括相对的第一导向表面610a和第二导向表面610b。
137.如图19进一步所示,指示器机构612包括一系列发光装置622,该一系列发光装置可以采用二极管或其它光源的形式。控制电路604被配置成选择性地激活各种发光装置以向用户发出信号以在适当时间内移动到新的锐磨位置,例如在给定端口的相对侧上移动(例如,从锐磨端口620a中的表面610a移动到锐磨端口620a中的表面610b)或移动到新端口(例如,从锐磨端口620a中的表面610a移动到锐磨端口620b中的表面610a)。虽然示出了用于每个端口的单个发光装置622,但也可以容易地使用其它配置,包括但不限于用于每个锐磨表面的不同光。
138.虽然图19至图20示出了构成研磨盘表面的研磨表面,但指示器机构可适于与一个或多个环形研磨带一起使用。再次参照图15a和图15b中的锐磨器300,研磨带308提供两个移动的平面区域或研磨表面,其邻近相应的锐磨导向槽314、316呈现(参见例如图2a)。因此,如图19至图20所描绘的发光装置622可以并入锐磨器300中以向用户发出信号,即根据图16的例程抵靠这些研磨表面中的每一个对刀的每一侧进行锐磨。
139.当使用与图19至图20相同的发光装置时,控制电路可以操作装置以提供照明状态的改变,以发出改变发生的信号。在一些情况下,可以提供简单的关

开序列,以便照亮期望的位置。在其他情况下,可以使用不同的颜色(例如红色、绿色等)以便向用户发出不同指示的信号。其它配置可包括但不限于使用闪光、多个光的递进、光的脉冲频率或持续时间的改变等,以向用户传达关于给定锐磨操作的状态的信息。
140.例如,光照度的变化可以例如通过在用户进行第一锐磨操作时检测或估计锐磨水平来将检测到的锐磨操作的进度通知给用户。指示器机构可以例如通过以下方式提供倒计时序列:所述方式即在锐磨继续时连续地关闭一排灯,直到所有灯都被关闭并且新一排的灯被点亮,从而引导用户移动到新的位置并开始第二锐磨操作。鉴于本公开,本领域技术人员将容易想到这些和其它可替代配置。
141.控制电路604可以以多种方式配置,包括如上文在图12至图14中讨论的配置。图21示出了一些实施例中的控制电路604的各个方面。控制电路604包括定时器630,该定时器响应于定时器递增或递减到期望的值而操作以表示预定的经过时间段。监测电路632可以监测定时器630的进展,并且在每个间隔结束时,向指示器机构发出信号,以将用户引导到新的锐磨位置。
142.用于控制电路604的另一种配置由图22示出。在这种情况下,一个或多个传感器634操作以感测邻近第一导向表面的切削工具(例如,刀)的存在。计数器电路636基于来自传感器634的检测事件提供递增计数。如前面一样,监测电路638监测这些相应元件以确定第一锐磨操作已经成功结束,在此之后,监测电路如前面一样向指示器机构发出信号。
143.在一些情况下,传感器634可以表示操作以感测锐磨操作的多个传感器。示例包括接近传感器、电阻传感器、马达负载电流传感器等。可以设想,传感器将具有足够的灵敏度
和分辨率,以在用户重复地将工具的切削刃呈现在第一研磨表面上时检测一系列锐磨划擦中的每一个,并且计数器636将递增每个划擦的总计数。可设想其它布置,包括使用马达负载电流传感器来识别正在使用哪一个研磨盘(或其它研磨介质),以响应于马达负载电流随时间的变化来评估切削刃的相对锐利度,等等。
144.图23提供了根据进一步实施例的另一锐磨器640。锐磨器640类似于图18中的锐磨器600,且相同的附图标记用于相同的部件。图23的示意性描绘示出了锐磨器640是具有两个锐磨端口620a、620b的双阶段锐磨器,该双阶段锐磨器具有双侧研磨盘618a和618b。
145.图23中的指示器机构612使用致动器642和可移动盖644向用户提供用于锐磨位置的指示。致动器可以采用螺线管、弹簧等的形式,该螺线管、弹簧等适于在相应的锐磨端口620a和620b附近使盖可控地前进和缩回。而盖在图23中被示出为可横向地平移(例如,可向左和向右滑动),可以容易地设想其它盖的构造,包括在任何合适的方向上旋转、打开、缩回等的盖。
146.图24a和图24b示出了一些实施例中的锐磨器640的正视图。在操作期间,指示器机构612操作以露出锐磨端口中的第一选定端口(在这种情况下为图24a中的620a),这使得能够使用导向表面610a和610b中的一个或两个进行锐磨操作。第一锐磨端口620a通过将盖644向右推进而露出,如图24a所示。
147.指示器机构612随后向左移动盖644以同时覆盖第一锐磨端口620a并露出第二锐磨端口620b,如图24b所示。这种配置指导用户继续抵靠第二端口620b中的表面610a、610b中的一个或两个进行锐磨。
148.指示器机构612也可以结合其他用户导向指示器,包括上文讨论的发光装置622。例如,锐磨序列可包括将盖644移动到图24a中的位置,随后接通第一发光装置622a以指导在端口620a中使用导向表面610a。然后可以关闭第一发光装置,接着可以打开第二发光装置622b以指导使用端口620a中的表面610b。一旦完成,盖644可以前进到图24b中的位置,使用第三发光装置622c和第四发光装置和622d重复前述操作以指导用户分别使用端口620b中的导向表面610a和610b。
149.图25示出了根据进一步实施例的另一锐磨器650。锐磨器650类似于锐磨器640,并且如前所述,相同的附图标记将表示相同的部件。锐磨器650还被表征为具有两个研磨盘618a、618b的双端口锐磨器,以分别抵靠这两个研磨盘支撑例如粗锐磨操作和细锐磨操作。
150.在图25中,仅提供单个锐磨端口622和单组相对的锐磨导向表面610a、610b。这是因为指示器机构612操作以引起导向表面610a、610b依次与相应研磨盘618a、618b中的每一个的相对运动和对准。
151.如图25所配置的,当指示器机构612例如经由致动器652、卡盘654和弹簧656操作以分别使盘618a、618b与导向表面610a、610b对准时,导向表面相对于锐磨器650的壳体(主体)602保持静止。以这种方式,一旦使用第一盘618a完成第一锐磨操作,控制电路604经由指示器机构使第二盘618b前进,以指导用户开始第二锐磨操作。
152.在替代实施例中,驱动组件606可被配置成将盘618a、618b保持与壳体(主体)602处于静止平移关系,并且锐磨端口622(具有表面610a、610b)从邻近第一盘618a的位置移动到邻近第二盘618b的位置。该可选配置在图26a和图26b中描绘,其中,指示器机构的顶盖构件658如图所示在这两个位置之间横向滑动。
153.图27是根据进一步实施例的又一动力锐磨器660的功能图。锐磨器660类似于上文讨论的锐磨器,并且对锐磨器660的相同部件使用相同的附图标记。控制电路604响应于用户对开关的激活而从诸如624(参见图20)的电源开关接收激活信号,以给锐磨器加电。控制电路指导驱动组件606以便以适当的速度启动各种研磨表面608的运动。如上所述的传感器662被激活以使控制电路能够检测和监测锐磨序列。
154.指示器机构612可以采用足以在锐磨序列期间将用户引导到各种锐磨导向表面和研磨表面组合的任何数量的适当形式。用于指示器机构的附加配置可以包括但不限于使用向用户提供视觉指示的图形显示器664、向用户提供听觉指示的可听扬声器系统666、以及通过向锐磨器壳体的手柄或其它部分提供振动而向用户提供触觉指示的振动机构668。
155.在一些情况下,图形显示器664可以在供用户观察的合适位置集成到锐磨器壳体中,该合适位置例如为壳体的面向前方的表面。再次参照图24a提供示例,其中,虚线框664表示邻近锐磨端口620a、620b的集成图形显示器。应当理解,图形显示器可以根据需要提供人类可见的字符、指令、动画、图表等,以指导用户执行锐磨序列。可以使用任何数量的图形显示器,包括led、lcd、电子纸、多色显示器、单色显示器等。参照图24a的配置,应当理解,显示器664可用于代替其它指示器机构,例如发光装置622a、622b和盖644,或者除了上述其它指示器机构以外,还可以使用显示器664。还应理解,取决于其配置,图形显示器可以表征为发光装置。
156.在其他情况下,可以下载单独的软件应用(应用程序)以在智能电话、平板或其他网络可访问装置上执行,该智能电话、平板或其他网络可访问装置使用通信(rx/tx)电路670通过无线连接与锐磨器进行通信。应用程序可被配置为向锐磨器660提供用户控制,这使得用户能够远程给锐磨器加电、设置各种锐磨参数、输入待锐磨工具的类型或样式等。同样,应用程序可在锐磨序列期间依次向用户提供类似于上述用于集成显示器的用户指令。在一些情况下,可提供可选的对接台672以使用户能够在锐磨期间将装置搁置在邻近锐磨端口的合适位置。对接台672的示例经由图24b中的虚线示出。因此,无论何种形式,一个或多个指示器机构都会被设置成邻近相应的第一研磨表面和第二研磨表面,以使用户能够依赖由指示器机构提供的指示而在适当的时间从第一锐磨操作进展到第二锐磨操作。
157.图28提供了序列图680以总结前述讨论。应当理解,图680在一些方面类似于上文(包括图16至图17)讨论的先前例程,并且可以表示当使用可编程处理器时由控制电路604的一个或多个处理器执行的编程。
158.图680在框682处开始,在框682处,锐磨器最初被加电,这可以使用手动电源开关、远程激活、基于感测到的工具或用户的存在的感测到的激活等来执行。作为初始化过程的一部分,控制电路604继续指导驱动组件606激活第一研磨表面的运动(框684)。需要注意的是,根据需要,所有研磨表面可以同时激活或单独激活。可以选择多个可用速度中的一个。
159.框686示出了控制电路604的操作,以指导指示器机构612,然而如上文所述的不同配置,以指导用户在第一锐磨操作(fso)期间抵靠移动的第一研磨表面锐磨优选的工具。如上文所述,控制电路使用一个或多个传感器662来监测和检测fso的结束(终止)(框688)。
160.第二研磨材料被示出为在框688的结束处由框690激活。在一些情况下,这是可选的操作,因为作为框684的操作的结果,第二研磨材料可能已经在以期望的速度移动。然而,在一些情况下,第二研磨表面可以保持静止直到被需要为止,并且对第二研磨表面的激活
可以作为指示器机构的至少一部分来操作。在其它情况下,可以在框690处执行速度的改变,例如将速度减小到较慢的速度。
161.控制电路604在框692处继续经由指示器机构指导用户使用第二研磨表面执行第二锐磨操作(sso)。如框694所示,监测sso并如前所述检测sso的结束。
162.而图28中的序列在这一点处结束,应当理解,进一步的锐磨操作可以通过序列来执行,包括返回到第一研磨表面(以相同的速度或以减小的速度),在新的锐磨端口中继续进行到第三研磨表面,等等。
163.使用如在本文中多方面描述的指示器机构有利地使相关联的锐磨器能够指导用户在适当的时间进行研磨表面和导向表面的新锐磨组合。该系统可以使第一研磨表面和第二研磨表面以相同的速度或如上所述的不同速度旋转或以其他方式推进第一研磨表面和第二研磨表面。类似地,如上文所述,第一研磨表面和第二研磨表面可以提供相同或不同的材料脱离率。鉴于本公开,本领域技术人员将容易地想到指示器机构的任何数量的不同配置以及指示器机构的组合(根据需要)。
164.因此,前述实施例中的一些可以被表征为涉及具有可移动研磨表面的单级动力锐磨器,该可移动研磨表面适于在切削工具上进行多级锐磨。该系统可以包括相对粗糙的研磨表面(例如粒度值为80至200)、一对相对的导向件、以及用于研磨表面的驱动系统,该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率和第二材料移除率。在一些实施例中,材料的第二速度(相对于相关联的导向件测量的)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。第一速度大于第二速度,例如大于或等于第二速度的大约两(2)倍。可以使用其他合适的速度比。
165.双速度锐磨过程可包括将待锐磨的切削工具的刀片放置到第一导向件中,抵靠第一导向件表面和第一刀刃止挡件。第一导向表面可以以选定的斜面角延伸,并且第一刀刃止动件可以设置在距研磨表面选定的距离处。可控制研磨表面以第一速度前进。根据需要,连续多次地将刀片拉动越过研磨表面,以从刀片上移除材料,并在刀片的第一侧上赋予选定的成斜面的表面。可以设想,该第一操作还将在刀片的相对的第二侧上产生毛刺。
166.刀片可被放置到第二导向件中,抵靠第二导向表面和第二刀刃止动件。第二导向表面可以以选定的斜面角延伸,并且第二刀刃止动件可以与研磨表面相距选定的距离。研磨表面被控制为以第二较低的速度前进。用户根据需要连续多次地将刀片拉动越过研磨表面,以从刀片上移除材料,从而移除毛刺并实现最终几何形状。
167.前述的可选参数可以包括第一导向件和第二导向件,该第一导向件和第二导向件为同一导向件或不同的导向件。如果第一导向件和第二导向件是同一导向件,则刀片以不同的定向插入,使得第一侧以第一定向呈现在研磨表面上,而第二侧以相同的斜面角、以第二定向被呈现。这可以例如通过端对端地翻转工具的手柄以反转刀片通过导向件的方向来实现。
168.在第一导向件和第二导向件是不同的导向件的情况下,导向件可以被放置在研磨材料的相对侧上,并且刀片以相对于研磨表面的第一斜面角插入第一导向件中,并且刀片随后以第二斜面角插入到第二导向件中。第一斜面角和第二斜面角可以是相同的,并且可以例如在从约10度到约25度的范围内延伸。
169.如上文所述,一个或多个研磨表面可以在柔性带上延伸,柔性带沿着具有两个或
更多个辊的路径行进,其中一个辊由具有电动马达的驱动系统驱动。可替换地,一个或多个研磨表面可以在由电动马达驱动的一个或多个柔性盘上延伸。
170.每个研磨表面可被弹簧偏置,以使每个研磨表面能够在被插入抵靠第一导向件或第二导向件的刀片移位时向刀片施加选定的力。在各种情况下,第一导向件中的刀片与表面之间的力等于第二导向件中的力,或大于第二导向件中的力。在一些情况下,研磨表面是柔性带并且带上的弹簧偏压介于大约2磅至12磅之间。研磨表面远离中间平面的偏转可发生在约0.04英寸至约0.25英寸的范围内。
171.鉴于本公开,本领域技术人员将认识到,相关联的介质(例如,柔性盘、柔性带)的柔性基于研磨材料的速度的变化向相关联的切削工具提供不同的表面压力。据信,较快的研磨材料速度通常可能倾向于赋予介质较大的惯性和/或结构刚性(例如通过离心力),从而在较快的介质速度下获得较大的材料移除率。介质的较慢速度通常被选择为足够快以移除任何毛刺,但足够慢以不显著改变刀片的几何形状。实际速度将取决于多种因素(包括不同的刀片几何形状、研磨性水平、研磨构件刚度和质量等),并且可以根据经验确定。可为锐磨器提供多个可用速度,并且用户基于各种因素选择适当的速度。可进一步提供最终珩磨阶段,例如研磨杆或其它固定的研磨构件,以提供最终切削刃的最终珩磨。
172.本公开的进一步实施例还可被特征为动力锐磨器,该动力锐磨器具有至少两个锐磨位置,导向表面和研磨表面组合在一起以有利于第一锐磨操作和第二锐磨操作。用户导向指示器机构可操作以在第一锐磨操作结束时指导用户开始第二锐磨操作。根据需要,指示器机构可以操作以依次指导每个锐磨操作,从而为用户提供高效和有效的锐磨序列。
173.应当理解,即使在前述描述中已经阐述了本公开的各种实施例的许多特征和优点,以及各种实施例的结构和功能的细节,该详细描述仅是说明性的,并且可以详细地进行改变(尤其是在本公开的原理内的部件的结构和布置方面)以至由表达所附权利要求的术语的广义一般含义所指示的全部范围。
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