CN103799924A

CN103799924A - 一种家庭用自动地面清扫装置

Info

Publication number: CN103799924A
Application number: CN201410041421.9A
Authority: CN
Inventors: 朱德荣; 李森川; 杨波; 王刚; 孙博文; 罗楠
Original assignee: Luoyang Institute of Science and Technology
Current assignee: Luoyang Institute of Science and Technology
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2014-05-21

Abstract

一种家庭用自动地面清扫装置，设有壳体，在壳体内设有检测控制系统，在壳体底设有行进机构和清扫机构，检测控制系统控制行进机构行进和清扫机构清扫，所述的行进机构由主动轮和两个万向轮组成，主动轮和两个万向轮成品字型设置，并由动力机构驱动行走；清扫效果好，在不增加动力源的情况下，利用废气通过空气泵实现清刷洒水烘干功能。

Description

一种家庭用自动地面清扫装置

技术领域

本发明涉及地面清扫装置领域，具体说的是对地面具有洒水烘干的家庭用的自动地面清扫装置。

背景技术

在当今时代，地面清扫工作逐步由机器人清扫代替人们手工清扫，目前市场上已存在扫地机器人，主要用于家庭、活动和公共场所的清扫，但是，现有的机器人在工作过程中只能完成地面的清扫工作，不能拖地，这样使很小的粉尘颗粒在清扫的过程中不能收集，很难达到清扫干净，往往这些粉尘颗粒又都是细菌和其他的有毒物质的附属处。

针对上述问题本发明采用在扫地机器人后加上雾化喷水装置拖地装置风机烘干装置将地面清扫干净。本发明能对以下垃圾进行清扫：1、平常状态的垃圾，2、清扫面粉等粉状物，3、清扫瓜子壳，4、清扫豆类等大颗粒物，5、清扫烟头，6、清扫毛发类垃圾，保证了清扫的干净整洁。本发明采用以下技术完成所设置的功能。

发明内容

本发明创造所要解决的技术问题是提供一种有效清除小范围特别是家庭地面的清扫机械，清扫效果好，在不增加动力源的情况下，利用废气通过空气泵实现清刷洒水烘干功能。

本发明创造为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种家庭用自动地面清扫装置，设有壳体，在壳体内设有检测控制系统，在壳体底设有行进机构和清扫机构，检测控制系统控制行进机构行进和清扫机构清扫，所述的行进机构由两个主动轮和一个万向轮组成，两个主动轮和两个万向轮成品字型设置，并由动力机构驱动行走；

所述的清扫机构设置在壳体底面中部，清扫机构包括设置在两侧的边刷，位于垃圾入口处的胶刷、位于收尘口处的与胶刷同速旋转的毛刷、处于后方的雾化喷水装置、处于雾化喷水装置后部的拖地装置和烘干装置，以及处于壳体内的空气泵和收尘仓，收尘仓的一端与收尘口和垃圾入口连通，其另一端与空气泵的进气口连通，空气泵的出气口分别连接雾化喷水装置、拖地装置和烘干装置。

所述的两个万向轮由两套电机分别带动。

所述的拖地装置采用曲柄摇杆机构进行往复式运动。

所述的曲柄摇杆式机构由曲柄、连杆和摇杆组成，曲柄的一端铰接在壳体上由电机带动旋转，其另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与摇杆中部铰接，摇杆的一端与壳体铰接，另一端连接拖地刷。

所述的胶刷的横截面为螺旋状，其螺旋方式向为两头相对螺旋。

所述的边刷边刷有三束毛组成，三束毛在空间位置上均布在顶角为160度的锥面上。

所述的吸尘口长度为毛刷长度的1.1倍。

由于采用了上述技术方案，本发明创造具有如下有益效果：

1、采用空间布置的弹性边刷，在遇到边角时，可以控制边刷旋转进而将角落的灰尘垃圾清理干净；边刷可控正反旋转，可以有效的防止该清洁装置被电线等线状物的缠绕，当毛刷旋转阻力较大时，控制系统能够根据阻力进行判断，进而控制毛刷反转，摆脱线状物的缠绕。

2、胶刷成螺旋状，其螺旋方向为两头相对螺旋，胶刷的旋转方向与主动轮前进的旋转方向相反，能够将较大的垃圾扬起，通过毛刷的传递运送到收尘仓中。

3、将吸尘口长度设计为毛刷的1.1倍，能够更好的将胶刷和毛刷扬起的灰尘吸入收尘仓，在胶刷和毛刷的边缘处也能保证吸尘的负压值。

4、采用可控高压雾化喷水技术，根据速度大压强就小的原理，利用高压气体通过喷嘴产生的低压，将水压到喷嘴处，通过调节气体的流速来控制喷水量，实现了均匀可控喷水。

5、只利用一个空气泵来实现吸尘、雾化喷水和地面烘干三重功能。空气泵的进气来自两部分，其一为来自垃圾入口含有垃圾和灰尘的空气，其二为来自吸尘口处含有灰尘的空气，这两部分空气在收尘仓中，用滤网过滤掉其中的垃圾和灰尘后，洁净的空气通过可调三通阀将一部分气体送到喷嘴处，完成雾化喷水工作，另一部分气体送到烘干装置处，用来烘干地面残留的水分。

6、利用曲柄摇杆式机构进行拖地，使整个清理装置的行进运动与拖地刷的运动采生相互作用，拖地更干净，节省动力。

附图说明

图1为本发明创造的优选实施例的整体结构示意图；

图2为本发明创造的优选实施例行进机构结构示意图；

图3为本发明创造的优选实施例清扫机构的结构示意图；

图4为本发明创造的优选实施例控制系统示意图；

图5为本发明创造的优选实施例拖地装置的曲柄摇杆机构的结构示意图。

图中：1、壳体，2、行进机构，201、主动轮，202、万向轮，3、清扫机构，301、收尘仓，302、烘干装置，303、拖地装置，3031、拖地刷，3032、摇杆，3033、曲柄，3034、连杆，304、雾化喷水装置，305、吸尘口，306、毛刷，307、胶刷，308、边刷，4、检测控制系统，401、距离传感器，402、控制核心。

具体实施方式

本发明创造的一种家庭用自动地面清扫装置，包括壳体，为整个装置提供动力、使装置能够行进的行进机构、清扫机构、检测控制系统，

所述行进包为两个主动轮和一个万向轮，所述主动轮由两套独立的电机带动，两个主动轮通过差速来实现整个装置的前行和转弯；

所述清扫机构包括设置在整个装置前方两侧的边刷，处于整个装置中部的毛刷、处于毛刷后部胶刷，处于整个装置后方的雾化喷水装置、处于雾化喷水装置后部的拖地装置和烘干装置，处于雾化喷水装置上方的收尘仓，处于收尘仓后方的空气泵；

所述检测控制系统包括处于整个装置正前方的距离传感器，处于装置前方下部的距离传感器，处于装置前方上部的控制部件；

进一步的，所述壳体为ABS工程塑料，采用注塑成型技术加工而成。

进一步的，所述主动轮由驱动电机带动减速机，再由减速机经联轴器带动主动轮进行旋转。

进一步的，所述主动轮为带有人字形花纹的橡胶轮。

进一步的，所述万向轮为标准件，材质为塑料。

进一步的，所述边刷有三束毛组成，这三束毛在空间位置上均布在顶角为160度的锥面上，这三束毛为柔性毛，可以在碰触到硬质物品或地面时发生弹性形变。

进一步的，所述边刷可以由电机带动，进行主动旋转，其旋转方向正反可控。

进一步的，所述胶刷材质为柔性塑料，其成型面为螺旋状，其螺旋方向为两头相对螺旋，即从车身左边看，胶刷螺旋方向为逆时针，从车身的右边看，胶刷的螺旋方向为逆时针螺旋，这种其螺旋方式可使垃圾聚集到胶刷的中部，并通过旋转将垃圾扬起。

进一步的，所述毛刷为与胶刷同速旋转的，其上布满了毛束，能够将胶刷扬起的垃圾通过垃圾入口送到收尘仓中。

进一步的，所述毛刷后部有吸尘口，其长度为毛刷长度的1.1倍，沿着整个装置的中心线成对称布置。

进一步的，所述空气泵的进气来自两部分，其一为来自垃圾入口含有垃圾和灰尘的空气，其二为来自吸尘口处含有灰尘的空气，这两部分空气在收尘仓中，用滤网过滤掉其中的垃圾和灰尘后，洁净的空气通过可调三通阀将一部分气体送到喷嘴处，完成雾化喷水工作，另一部分气体送到烘干装置处，用来烘干地面残留的水分。

进一步的，所述雾化喷水装置采用高压雾化喷水，能够将水均匀的喷射到与拖地装置一样宽的地面上，其喷水量可由控制系统控制设定。

进一步的，所述拖地装置采用曲柄摇杆机构，进行往复式拖地。

进一步的，所述风机烘干机构，采用空气泵的排气口的尾风，直接吹到地面刚拖擦过的地面上，加快地面残留水分的蒸发。

结合图1，本实施例的一种自动地面清扫装置，包括壳体1，为整个装置提供动力、使装置能够行进的行进机构2、清扫机构3、检测控制系统4。

结合图2，所述行进机构为两个主动轮201和一个万向轮202，主动轮201、由两套独立的电机带动，两个主动轮201通过控制电机转速来实现差速，进而实现整个清扫装置的前行和转弯。

结合图3，清扫机构包括设置在整个装置前方两侧的边刷308，处于整个装置中部的胶刷307、处于胶刷307后部的毛刷306、处于毛刷下方的吸尘口305，处于整个装置后方的雾化喷水装置304、处于雾化喷水装置304后部的拖地装置303和烘干装置302，处于雾化喷水装置304上方的收尘仓301。

结合图4，检测控制系统包括处于整个装置正前方的距离传感器401，用于感应前方障碍物，处于装置前方下部的距离传感器401，用于感应清扫装置是否悬空，处于装置前方上部的控制核心402，控制距离传感器的感应信息，并通过感应信息控制行走机构行走及清扫装置机构。

结合图5，拖地装置303包括用于往复拖擦地面的拖地刷3031，连接有电机能够旋转的曲柄3033，由曲柄带动的连杆3034，上端铰接在壳体1上、中部铰接在连杆3034上、下端铰接在拖地刷3031上的摇杆3032。

结合图1、图2、图3、图4和图5，该地面清洁装置的工作为：当该地面清洁装置前部的三个距离传感器401没有检测到障碍物的时候，以及处于前方底部的距离传感器401检测到前方没有悬空，经过控制核心402的判断后发布指令开动行进机构2，左边的主动轮和右边的主动轮201转动，带动整个装置前进；在前进的同时清扫机构3开始工作，胶刷307开始旋转，将地面上的垃圾通过胶刷的螺旋作用和扬尘作用扬起，与此同时毛刷306也随之以相同的速度旋转，将扬起的垃圾运送收尘仓301中，扬起的灰尘通过收尘口305被吸入收尘仓301中，在收尘仓301含有垃圾和灰尘的气体被收尘仓301中的滤网过滤后通过烘干装置302将气体喷出，在胶刷307、毛刷306和吸尘口305清理地面过后由雾化喷水装置304，将水通过高压气体均匀喷射出来，再由拖地装置303将进行往复式拖地。具体的，由电机带动拖地装置的曲柄3033绕着电机轴逆时针旋转，由曲柄带动连杆3034前后摆动，连杆3034再带动摇杆3032进行前后摆动，致使拖地刷3031在地面上做前后摆动，根据曲柄连杆的急回和往复特性，拖地刷3031实现往复式拖地。最后再由烘干装置302将地面上残余的水分烘干。

当该地面清洁装置前部的三个距离传感器401检测到障碍物，以及处于前方底部的距离传感器401检测到前方没有悬空时，说明装置处于墙角处，这时控制核心402的发出指令将行进机构2停止，同时开启清扫机构3，并开启边刷308，将处于角落的垃圾和灰尘清理到清扫机构的清理范围内，进而完成角落的清理工作。

Claims

1.一种家庭用自动地面清扫装置，设有壳体（1），在壳体（1）内设有检测控制系统（4），在壳体（1）底设有行进机构（2）和清扫机构（3），检测控制系统（4）控制行进机构（2）行进和清扫机构（3）清扫，其特征在于：

所述的行进机构（3）由两个主动轮（201）和一个万向轮（202）组成，两个主动轮（201）和万向轮（202）成品字型设置，并由动力机构驱动行走；

所述的清扫机构（3)设置在壳体（2）底面中部，清扫机构（3）包括设置在两侧的边刷（308），位于垃圾入口（309）处的胶刷（307）、位于收尘口（305）处并与胶刷（307）同速旋转的毛刷（306）、处于后方的雾化喷水装置（304）、处于雾化喷水装置（304）后部的拖地装置（303）和烘干装置（302），以及处于壳体（1）内的空气泵和收尘仓（301），收尘仓（301）的一端与收尘口（305）和垃圾入口（309）连通，其另一端与空气泵的进气口连通，空气泵的出气口分别连接雾化喷水装置（304）、拖地装置（303）和烘干装置（302）。

2.如权利要求1所述的一种家庭用自动地面清扫装置，其特征在于：所述的两个万向轮（202）由两套电机分别带动。

3.如权利要求1所述的一种家庭用自动地面清扫装置，其特征在于：所述的拖地装置（303）采用曲柄摇杆机构进行往复式运动。

4.如权利要求3所述的一种家庭用自动地面清扫装置，其特征在于：所述的曲柄摇杆式机构由曲柄（3033）、连杆（3034）和摇杆（3032）组成，曲柄（3033）的一端铰接在壳体（1）上由电机带动旋转，其另一端与连杆（3034）的一端铰接，连杆（3034）的另一端与摇杆(3032)中部铰接，摇杆（3032）的一端与壳体（1）铰接，另一端连接拖地刷（3031）。

5.如权利要求1所述的一种家庭用自动地面清扫装置，其特征在于：所述的胶刷（307）的横截面为螺旋状，其螺旋方式向为两头相对螺旋。

6.如权利要求1所述的一种家庭用自动地面清扫装置，其特征在于：所述的边刷（308）边刷有三束毛组成，三束毛在空间位置上均布在顶角为160度的锥面上。

7.如权利要求1所述的一种家庭用自动地面清扫装置，其特征在于：所述的吸尘口（305）长度为毛刷（306）长度的1.1倍。