Int. Cl. 6 : G05B 19/06

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k

19 OFICINA ESPA ˜NOLA DE

PATENTES Y MARCAS ESPA ˜NA

N´umero de publicaci´on:

2 107 943

k 21_N´_{umero de solicitud:}

_9500140

k 51_{Int. Cl.}6_:

_{G05B 19/06}

D06F 37/30

A47L 15/46

k 12

_{SOLICITUD DE PATENTE}

_A1

k

22_{Fecha de presentaci´}_on: _26.01.95 k

71 _{Solicitante/s:} _{FAGOR, S.COOP. LTDA.}

Barrio San Andr´es, s/n

20500 Mondrag´on, Guip´uzcoa, ES

k

43_{Fecha de publicaci´}_{on de la solicitud:} _01.12.97 k

72 _Inventor/es: _{Querejeta Andueza, F´}_elix

k

43 _{Fecha de publicaci´}_{on del folleto de la solicitud:}

01.12.97

k

74 _Agente: _{No consta}

k

54_T´ıtulo: _{Programador h´ıbrido para electrodom´}_esticos.

k

57_Resumen:

Programador h´ıbrido para electrodomésticos. Comprendiendo una parte electromecánica y un cir-cuito electrónico de control provisto de microcontro-lador, donde los códigos (9) Gray de función configu-rados mediante el cambio de estado de los contactos interruptores (5A, 5B, 5C) de código, son validados sin la colaboración de medios electromecánicos, me-diante un método registrado de detección del cambio de un solo d´ıgito, verificación y validación del nuevo código (9) detectado, prolongando la rotación del tambor de levas durante un intervalo de seguridad (10).

Proporciona la ventaja de ahorro económico de un contacto interruptor y sus mecanismos asociados para la validación de código, y el correspondiente terminal de salida y su cableado, simplificando el método.

ES

2

107

943 A1

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DESCRIPCION

Programador h´ıbrido para electrodom´esticos.

Sector de la t´ecnica

La presente invención se relaciona con un pro-gramador de accionamiento paso a paso para una lavadora o un lavavajillas domésticos, que com-prende una parte electromecánica provista de un tambor de levas giratorio accionando una plurali-dad de contactos de interrupción eléctricos, y un circuito de control provisto de microcontrolador, el cual gobierna la rotación del tambor de levas y simultáneamente recibe impulsos de corriente de los interruptores convirtiéndolos en códigos de función.

Estado anterior de la t´ecnica

El programador descrito en la patente ES-9000714 incorpora una parte electromecánica y un circuito de control electrónico, la parte elec-tromecánica comprendiendo un tambor de levas rotatorio mediante un micromotor, y tres series de interruptores de contactos eléctricos, y el circuito provisto de microcontrolador que recibe desde una de dichas series de contactos interruptores, la de contactos de función, un código de función o subprograma configurado por los números bina-rios en el orden de accionamiento de los contactos correspondientes.

El código de función determina, en colabo-ración con los sensores y las cargas de potencia del electrodoméstico, un tiempo para llevar a cabo las tareas del subprograma.

Ejecutado el subprograma correspondiente al código recibido, el tambor de levas gobernado por el microcontrolador rota un paso angular hasta una nueva posición estable, en la cual los contac-tos de código pueden situarse en un estado igual o diferente del anterior, siendo por ejemplo un número entre ocho y sesenta las distintas posicio-nes estables o números de paso que se correspon-den, de las cuales el microcontrolador identifica y registra el código de función, para ser ejecutada, haciendo avanzar a continuación un paso angular al tambor de levas para situarlo en otra posición estable.

En este programador conocido los códigos de función transmitidos al microcontrolador son ge-nerados por una pluralidad de interruptores o contactos de código, por ejemplo un número de seis, accionados por una leva con la colaboración de una palanca de accionamiento, volviendo por medio de un muelle la barreta portacontacto a su estado anterior cuando cesa el empuje de la palanca.

El código de función es un número binario con-figurado por la combinación de los d´ıgitos genera-dos por togenera-dos los contactos de código, pero inevi-tablemente ha de ir terminado en otro d´ıgito final de validación de paso.

A cada paso angular avanzado por el tambor de levas para situarse en la siguiente posición es-table, el microcontrolador no puede identificar el nuevo código generado hasta su validación me-diante otro d´ıgito final o código de paso, prove-niente de un contacto adicional o contacto de paso situado en la tercera de dichas series de contac-tos, puesto que el estado de un contacto de código cualquiera puede sufrir una inversión por causas

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anómalas no deseables, tales como rebotes tran-sitorios que surgen durante su apertura o cierre, interrupciones de la alimentación eléctrica, e im-pulsos inciertos durante el tránsito de la palanca de accionamiento a través de la subida y de la bajada de cada perfil de la leva.

Para la validación de los códigos de función, el programador conocido está provisto de medios adicionales, tales como una leva, una palanca de accionamiento, un muelle y una barreta de con-tactos, los cuales emiten un código de paso final mediante el cual, el microcontrolador discierne una posición angular o posición estable del tam-bor de levas, antes de ejecutar la nueva función.

La patente EP-0 612 088 describe un interrup-tor de funciones para una cocina eléctrica que in-corpora dos interruptores de códigos del tipo de disco con levas, ambos generando impulsos según el sistema de códigos Gray, donde el código emi-tido por uno de los interruptores es comparado con el código emitido por el otro, este último ex-presando la situación real de los calefactores, an-tes de dar marcha al motor que los conmuta.

Exposici´on de la invenci´on

Es el objeto de la invención un programador h´ıbrido combinando una parte electromecánica y una parte electrónica para electrodomésticos, de accionamiento paso a paso mediante un tambor de levas y dos series de interruptores de con-tacto, los de las cargas de potencia y los de ge-neración de códigos de programa, y provisto de un microcontrolador el cual recibe los impulsos eléctricos de los contactos accionados por el tam-bor de levas para registrarlos como códigos Gray el cual se compone con tres d´ıgitos para repre-sentar ocho posiciones estables, cada una de ellas teniendo asociadas distintas funciones de la lava-dora, siendo capaz de distinguirlos y validarlos después del avance de cada uno de los pasos, me-diante sus propios datos de memoria, sin la cola-boración, como en el programador conocido, de un contacto interruptor adicional de validación del nuevo código a cada paso del tambor de levas. La serie de contactos interruptores de las car-gas de potencia es mantenida como en el progra-mador conocido, el número de contactos eléctricos utilizados en la generación de los códigos de función es mantenido también por ejemplo en tres para diferenciar un número de ocho posiciones estables, cada una de las cuales tiene asociado un subprograma de tareas registrado en la me-moria externa del microcontrolador, entre ellas por ejemplo conectar un dispositivo de potencia tal como una electroválvula, un calefactor o el micromotor del tambor de levas para el avance de un paso, y temporizar o regular tareas con-cretas de la lavadora con la colaboración de sus sensores, siendo este número de posiciones esta-bles suficiente para abarcar un número elevado de programas mediante la combinación de dichos subprogramas y su repetición.

Los códigos de función emitidos por el progra-mador proporcionado por la invención configuran un código Gray cambiando en cada paso angular solamente uno de los d´ıgitos, siendo utilizada la detección de este cambio de un solo d´ıgito por el microcontrolador para el registro del nuevo código en la siguiente posición estable del tambor de

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le-vas y la finalización del subprograma anterior. No obstante la detección del cambio de uno de los d´ıgitos solamente en el nuevo código de función, el avance del tambor de levas continúa durante un intervalo de seguridad, con el objeto de no registrar los cambios inevitables de estado de los contactos durante el tránsito del palpador de la palanca de accionamiento sobre la subida del perfil de leva y mientras aún no es fuerte la presión de cierre del contacto interruptor.

El programador proporcionado por la in-vención tiene las ventajas sobre el programador conocido del ahorro económico de los elementos asociados al contacto de generación del código de paso, tales como la leva, la palanca de acciona-miento, la barreta portacontactos y su mecanismo de enganche y desenganche y el terminal de co-nexión eléctrica, y la ventaja de la simplificación del cableado externo del programador y de su cir-cuito de entrada en el controlador electrónico.

Descripci´on de los dibujos

La Fig. 1 muestra esquemáticamente el pro-ceso de cambio de estado de los contactos inte-rruptores del programador objeto de la invención, en ocho de las posiciones estables del tambor de levas y la generación de los correspondientes códigos de función.

La Fig. 2 es una sección transversal de la parte electromecánica del programador objeto de la in-vención.

La Fig. 3 es una secci´on transversal de la parte electromec´anica de un programador conocido.

La Fig. 4 es un esquema de bloques del cir-cuito electr´onico de control provisto de microcon-trolador.

La Fig. 5 es el diagrama de etapas del método de búsqueda e identificación de los códigos Gray de función recibidos por el microcontrolador.

Descripci´on detallada de la invenci´on

Un ejemplo de realización del programador h´ıbrido objeto de la invención es mostrado en las figuras 2 a 4, el cual comprende una parte 1 electromecánica y un circuito 11 de control electrónico; el método 20 de identificación y de búsqueda de los códigos de función utilizado por el programador es representado en las figuras 1 y 5.

La parte electromecánica 1 incorpora un tam-bor de levas 2 rotatorio mediante el micromotor 2a o mediante el selector manual 13 el cual se-lecciona uno entre varios programas de lavado; el tambor de levas 2 acoplado a un cuerpo 3 de programador es capaz de accionar dos series in-terruptores eléctricos o contactos 5 situadas en el mismo plano, mediante un mecanismo conocido de palanca de accionamiento 7, barreta 4 por-tacontactos y muelle 8, para dar salida a través de un par de terminales 6 por cada contacto 5 a las conexiones eléctricas exteriores, terminales iguales para la conexión de las cargas de potencia C1,C2,C3,C4, que para la transmisión de códigos desde los contactos de códigos 5A,5B,5C.

El circuito 11 electrónico de control conocido que forma parte del programador objeto de la in-vención, comprende un microcontrolador 12 go-bierna el micromotor 2a asociado al tambor 2 de levas y regula las magnitudes f´ısicas del electro-doméstico para cada función con la colaboración

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de los sensores/actuadores 17, tales como presos-tatos, termostatos o sensores de nivel de agua.

El programador 1 objeto de la invenci´on pres-cinde de la tercera serie de contactos de paso 5’ del programador conocido, representado en la fi-gura 3, de sus mecanismos 4’,7’ de accionamiento, y del terminal 6’ de salida del c´odigo de paso.

El esquema de la figura 1 representa en forma desarrollada una parte del recorrido angular del tambor 2 de levas a lo largo de solamente ocho de sus posiciones estables referenciadas con los números de orden 1 a 8, mostrando un ejemplo del estado de los contactos en las dos series, una primera de los contactos de conexión de las cargas C1 a C4 de potencia, y una segunda serie de tres contactos 5A,5B,5C, siendo estos tres contactos 5 capaces de generar ocho códigos cada uno de ellos asociados a un subprograma de funciones o tareas, siendo algunos ejemplos de estas funcio-nes conocidas, en el caso de un programador para un lavavajillas, llenado y lavado, lavado y calen-tamiento, vaciado, o avanzar un paso.

En el ejemplo descrito de programador según la invención, el tambor 2 de levas es de treinta po-siciones estables, cada una de ellas alcanzada me-diante la rotación de un sector o paso angular de 12◦con una velocidad angular transmitida del mi-cromotor 2a igual a 1 r.p.m., esto es el avance de una posición a otra teniendo lugar en un tiempo de dos segundos. En la figura 1 se han mostrado solamente ocho posiciones, situándose cada una de ellas en el centro de cada uno de dichos pasos angulares. En cada una de las posiciones 1 a 8 se ha representado un ejemplo del código 9 Gray generado, a cada uno de los códigos 9 correspon-diendo un subprograma de funciones de la lava-dora, de acuerdo con los registros de programa del microcontrolador 12. El tiempo de activación de cada código es de dos segundos, igual a la du-ración de un paso angular de 12◦.

Transcurrida una rotación del tambor de levas 2 cercana a 6◦ desde una posición estable, todos los contactos 5 han quedado en el estado corres-pondiente a la siguiente posición estable, pero el tambor 2 continúa girando otros 6◦ aproximada-mente, durante un intervalo 10 de seguridad re-gistrado en el microcontrolador, el cual dura 1 se-gundo, validando a continuación el nuevo código 9 recibido por si mismo. As´ı, siendo tres el número de d´ıgitos del código Gray recibido por el micro-controlador, el m´ınimo necesario para identificar ocho posiciones estables, en la posición estable número 3 del ejemplo de la figura 1 el código 9 Gray correspondiente es el 011, generado por un primer contacto 5C abierto, un segundo contacto 5B cerrado y un tercer contacto 5A cerrado.

Los contactos 5 de las cargas de potencia C1 a C4 conectan o desconectan directamente las car-gas correspondientes, sin intermediación del mi-crocontrolador 12, siendo su estado en la posición estable número 3 del ejemplo el siguiente: el del calefactor C4, abierto; el de la electroválvula C3, cerrado; el de la electrobomba C2, abierto; el del motor C1 del electrodoméstico, cerrado.

Para la entrada de los códigos 9 Gray de sub-programa de lavado en el microcontrolador 12, se ha simplificado el bus 18 de datos de seis l´ıneas, suprimiéndose la l´ınea correspondiente a la señal

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del c´odigo de paso que tiene el programador co-nocido.

En el método 20 de búsqueda e identificación del código 9 Gray generado por los contactos 5A,5B,5C mostrado en la figura 5, cada una de las etapas tiene el significado siguiente:

- ref. 21: transmisión de un código 9 Gray de función al microcontrolador 12 y su detección, lle-vando a cabo durante un intervalo menor que 200 ms una verificación de cambio cierto de estado del contacto, y prolongándose la rotación un ángulo cercano a 6◦ ó intervalo de seguridad de 0,8 s; - ref. 22: el microcontrolador 12 analiza si la función es activa, determinando la compatibilidad del subprograma asociado al código 9 detectado, con el programa seleccionado manualmente me-diante el selector 13. En caso negativo, sigue con una etapa de búsqueda 26 de un nuevo código 9. - ref. 23: Verificación continuada durante la eje-cución de una función de no haber cambio de po-sición estable 1 a 8 desde el selector 13 manual.

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En caso afirmativo, el microcontrolador 12 lleva a cabo de nuevo la etapa 22.

- ref. 24: El programador actúa sobre los ´ orga-nos del electrodoméstico para ejecutar el subpro-grama de funciones correspondiente al código de-tectado, la cual dura un tiempo registrado en el microcontrolador 12 condicionado por los valores de las magnitudes graduados en los sensores/ ac-tuadores 17.

- ref. 25: Finalizada la ejecución de la función de programa, el microcontrolador 12 hace rotar de nuevo al tambor de levas un paso angular hasta otra posición estable iniciándose el proceso de búsqueda 26 de un código 9 nuevo.

- ref. 26: la etapa de búsqueda de un código 9 empieza por la rotación del tambor de levas 2 hasta la detección de cambio de código de la etapa 21, prolongando la rotación durante un intervalo 10 de seguridad repitiéndose el proceso hasta otra vez la etapa 26.

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REIVINDICACIONES

1. Programador h´ıbrido para lavadoras y lava-vajillas domésticas incorporando una parte elec-tromecánica (1) y un circuito de control (11) inte-rrelacionados, la parte electromecánica compren-diendo un árbol de levas (2) movido por un micro-motor (2a) desde un selector (13) manual de posi-ciones (1 a 8) estables de programa, una primera serie de contactos (5) interruptores que acciona-dos por dichas levas conectan las cargas (C1 a C4) de potencia de la lavadora, una segunda serie de contactos (5A,5B,5C) interruptores generado-res de un código (9) configurado con un d´ıgito por cada uno de dichos contactos de código, asociado cada código a un subprograma de funciones de la lavadora, y un circuito electrónico (11) de con-trol provisto de un microconcon-trolador (12) que de-tecta (21,26) y valida (22,23) dicho código (9) de función que gobierna la rotación del micromotor (2a) para llevar a cabo el correspondiente subpro-grama, el microcontrolador (12) detectando un código particular en cada una de las posiciones estables (orden 1 a 8) del tambor de levas (2),

caracterizadoporque

- siendo igual a tres el número de dichos con-tactos (5A,5B,5C) interruptores generadores de los códigos (9) de función para ocho posiciones (orden 1 a 8) estables del tambor de levas (2), con-figuran entre dichos tres contactos un código (9)

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Gray en cada una de las posiciones (1 a 8), para cuya identificación y validación el programador prescinde de elementos electromecánicos (4’,5’,6’ 7’ 8’), valiéndose exclusivamente de un método (20) registrado en el microcontrolador (12), ba-sado en la verificación y confirmación de cambio cierto de un solo d´ıgito en cada avance de una posición estable;

2. Método (20) de control del programa de lavado utilizado por el programador h´ıbrido de la reivindicación 1, caracterizadoporque la iden-tificación y validación del código (9) Gray repre-sentativo del subprograma de funciones de lavado asociado a cada posición estable (1 a 8) del tam-bor de levas (2) transmitido desde los contac-tos (5A,5B,5C) al microcontrolador (12) y la eje-cución de este subprograma comprende las etapas de validación (21) del código detectado mediante un proceso de verificación de duración menor que 200 ms, la prolongación de la rotación del tambor (2) de levas durante un intervalo (10) de seguri-dad posterior al cambio de estado del contacto (5A, 5B, 5C), un análisis (22) de la compatibi-lidad del código (9) detectado con el programa seleccionado (orden 1 a 8) manualmente, la veri-ficación (23) continuada de ausencia de un cambio en dicho programa seleccionado, la ejecución (24) de la funciones validadas, y la búsqueda (26) de un nuevo código (9) de subprograma tras haber establecido el fin de ejecución (25) del anterior.

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OFICINA ESPA ˜NOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPA ˜NA k 21 N.◦ solicitud:

9500140

k

22 Fecha de presentaci´on de la solicitud: 26.01.95

k

32 Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

k

51 Int. Cl.6_: _{G05B 19/06, D06F 37/30, A47L 15/46}

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categor´ıa Documentos citados Reivindicaciones

afectadas

E EP-654720-A (BITRON ”A” S.p.A.) 24.05.95 1,2

* Todo el documento *

Y US-4743820-A (VEACH) 10.05.88 1,2

* Columna 2, l´ıneas 16-41; columna 3, l´ınea 6 - columna 4, l´ınea 33; figuras *

Y ES-2049183-A (REMCO S.A.) 01.04.94 1,2

* Columna 2, l´ıneas 11-28; columna 4, l´ıneas 25-56; reivindicaciones 1,4,6; figuras *

A ES-2002234-A (MAYC, S.A.) 16.07.88 1

* Columna 2, l´ıneas 33-61; columna 4, l´ıneas 1-28; columna 4, l´ıneas 5-25; figura *

A ES-2024531-B (CIAPEM) 01.03.92 1

* Columna 1, l´ıneas 33-68; columna 2, l´ıneas 1-63; columna 3, l´ınea 8 - columna 4, l´ınea 57; reivindicaciones 1,5; figuras *

Categor´ıa de los documentos citados

X: Y: A:

de particular relevancia

de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categor´ıa

refleja el estado de la t´ecnica

O: P: E:

referido a divulgaci´on no escrita

publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´on de la solicitud

documento anterior, pero publicado despu´es de la fecha de presentaci´on de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

× para todas las reivindicaciones para las reivindicaciones n◦: