CN104224075A - 回转体盛具自动清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明设计了针对具有回转体形状盛具的自动清洗装置。该装置原理是驱动回转体盛具相对包覆在其内外侧的清洗带旋转进而清洁盛具。该装置主要包括以下组成部分：基础结构，清洗带，清洗带包覆系统，升降台，悬旋系统，喷淋系统，过滤系统，感应处理系统和壳体。其中核心模块系统包括：清洗带，与盛具接触并存在相对运动，可强力清除污垢；清洗带包覆系统，可将清洗带在过盛具回转中心的截面上沿盛具的内外表面完全包覆盛具；悬旋系统，吸附盛具并驱动其旋转；升降台，调节高度以适应不同深度的盛具。

Description

回转体盛具自动清洗装置

技术领域

 自动清洗装置。

背景技术

日常生活中绝大多数常用盛用器具（盛具）的几何形状为回转体，它们具有一个旋转中心轴，呈轴对称结构，轴向投影为圆形，截面为对称曲线。这样的盛具美观、易用因而成为主流，比如常见的锅、碗、盘、碟，以及盆、桶等等。

此前的自动盛具清洗装置按原理一般可以分为两种，一种为非接触式，即只以水作为工作介质，除水外与盛具没有直接接触，比如喷水冲洗、喷气（气泡）冲洗，它们利用喷射的或涌动的水流冲洗盛具表面，如常见的洗碗机；还有一种为接触式，比如一些专用的锅具清洗装置，内置有可旋转的清洗刷，清洗刷和锅具表面接触以擦洗锅具。

对于此前的非接触式清洗装置，有的需要把盛具完全浸没在清洗液中，有的需要向盛具喷射大量的清洗液，对水资源的需求量比较大，另外，由于与盛具没有直接接触，对一些顽固污渍的清除力不能及，效果不是很好。而对于此前的接触式清洗装置，一般的会要求清洗刷和盛具形状配合，所以对盛具的形状有一定的要求，需要配套使用，通用性不足，且体积巨大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为，发明一种对于所有具有回转体形状的盛具（以下简称回转体盛具、盛具）通用的、自动化的、构成以功能模块化为特征的清洗装置（以下简称该装置）。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：发明一种回转体盛具自动清洗装置，其特征是，由基础结构，清洗带，清洗带包覆系统，升降台，悬旋系统，喷淋系统，过滤系统，感应处理系统和壳体组成，主体为基础结构，基础结构由底板、中心支撑、滑台辅助支撑构成，升降台、清洗带包覆系统固定在基础结构上，清洗带与清洗带包覆系统连接并由其定位实现对回转体盛具的包覆，壳体安装在基础结构上，悬旋系统与壳体连接，喷淋系统，过滤系统，感应处理系统也安装在基础结构上。

该装置的工作原理是驱动回转体盛具相对包覆在其内外侧的清洗带旋转进而清洁之。清洗带为柔性带状物体，具有定位槽，与清洗带包覆系统连接，受清洗带包覆系统定位以实现对回转体盛具的包覆，与回转体盛具内外表面接触清洗盛具。滑台辅助支撑由导轨、滑台、滑动支撑模块、辅助支撑模块构成，导轨安装在基础结构的底板上，滑台安装在导轨上可在导轨上滑动，滑动支撑模块固定在滑台上，辅助支撑模块安装在滑动支撑模块上。清洗带包覆系统由中心支撑、滑动支撑模块、辅助支撑模块、摆杆定位模块，升降台定位孔，升降台定位模块和和弹性收紧模块组成，与清洗带连接以实现对清洗带的定位进而完成清洗带对回转体盛具的包覆。摆杆定位模块由基座、摆杆、动作环和驱动系统构成，其中，基座安装在壳体内壁，摆杆为弧形，一端与基座连接并可绕基座旋转，另一端连接清洗带定位环，中间开有动作槽，动作环在驱动系统驱动下转动，通过摆杆上的动作槽控制摆杆的位置，进而控制清洗带定位环的位置。悬旋系统吸附回转体盛具并驱动其相对清洗带旋转。

本发明的有益效果是：实现盛具清洗的自动化，接触式清洗使清洁更为彻底、高效，且对盛具的外形具有广泛的适应性。

附图说明

图1为清洗带的定位方法的示意图。

图2为典型的回转体盛具的截面图及清洗带作用位置示意图。

图3为初始状态时各组成结构位置示意图。

图4为清洗过程进行时各组成结构位置示意图。

图5为初始状态的总体示意图。

图6为清洗过程进行时的总体示意图。

图7为摆杆定位模块结构示意图。

图8为清洗过程进行时悬旋系统吸盘位置示意图。

图9为初始状态完整示意图。

图1中，101为固定环定位，102为定位杆定位，103为清洗带。

图2中，201为回转体盛具的对称截面，202为其对称轴线，203为201与202相交的对称曲线的一侧亦即清洗带包覆区域。

图3中，301为对称轴线，302为中心支撑，303为滑动支撑模块，304为辅助支撑模块，305为回转体盛具，306为摆杆定位模块，307为升降台及升降台穿带口，308为升降台定位模块，309为清洗带，310为导轨，311为滑台。

图4中，401为对称轴线，402为中心支撑，403为滑动支撑模块，404为辅助支撑模块，405为回转体盛具，406为摆杆定位模块，407为升降台及升降台穿带口，408为升降台定位模块，409为清洗带。

图5中，501为回转体盛具，502为中心支撑，503为滑动支撑模块及辅助支撑模块，504为摆杆定位模块，505为升降台穿带口，506为升降台，507为升降台定位模块，508为清洗带。

图6中，601为回转体盛具，602为中心支撑，603为滑动支撑模块及辅助支撑模块，604为摆杆定位模块，605为升降台穿带口，606为升降台，607为升降台定位模块，608为清洗带。

图7中，701为基座，固定在该装置外壳的内壁上，702为摆杆的固定孔，703为摆杆动作槽，704为清洗带定位环连接孔，705为动作环。

图8中，801为吸盘。

图9中，901为清洗带，902为吸盘，903为悬旋机构，904为上端盖，905为摆杆定位模块，906为回转体盛具。

具体实施方式

以下对该装置的核心模块系统作详细说明。

清洗带。

清洗带为柔性带状物体，其主要的两个表面中一面具有清洗刷的特征，与回转体盛具内外表面接触，清洗盛具，另一面具有可连接定位的结构特征，如槽、T型带等，可以实现在清洗带上的某个位置将清洗带附着在一个宽度和厚度方向固定的位置。清洗带的两面是可以分离的，意味着可以通过更换具有清洗刷的特征的一面实现不同的清洗效果。

清洗带的不完全定位有两种方法，一是在其截面外侧使用固定环定位，如图1中101所示，二是在其具有可附着的结构特征的一面使用嵌入的定位杆等定位，如图1中102所示。图1中103为清洗带本体，在它被以上两种方法定位时，它失去了宽度和厚度方向上的自由度。

清洗带包覆系统。

清洗带包覆系统实现清洗带在特定位置与装具内外表面的完全接触，该特定位置指回转体盛具表面与过其对称轴线的截面的交线处。图2所示的是回转体盛具的典型形状与截面示意，201为回转体盛具的对称截面，202为其对称轴线，203为201与202相交的对称曲线的一侧，即是本发明中所描述的清洗带在工作状态下对回转体盛具的包覆区域。

需要说明的是，清洗带的数目可以不同，相对位置也可以变化，以下采用四条清洗带等分整个圆周的布局为一个实施实例加以说明。

本装置中，每条清洗带的一端固定在基础结构的中心支撑之上，从此端开始到另一端，依次由滑动支撑模块、辅助支撑模块、升降台定位模块、摆杆定位模块升降台定位孔和弹性收紧模块定位。

本装置在清洗盛具时，盛具呈倒扣状态。在初始时刻，即盛具被放入装置并且装置还未开始清洗工作的时刻，清洗带的位置形态如图3所示。图3中，301为对称轴线，302为中心支撑，303为滑动支撑模块，304为辅助支撑模块，305为回转体盛具，306为摆杆定位模块，307为升降台及升降台穿带口，308为升降台定位模块，309为清洗带。在图3所示状态，清洗带309的一端固定在中心支撑302上，依次通过一侧的滑槽与滑动支撑模块303、辅助支撑模块304以及升降台定位模块308连接定位。其中，滑动支撑模块303可在图示平面上左右移动；辅助支撑模块304通过双连杆机构与303连接，依附其上，可上下调节高度，由弹簧等保持压紧状态；升降台定位模块308可随升降台307一起上下移动，还可以在图示平面上左右移动，均是随动，不是自主移动。之后，清洗带309通过摆杆定位模块306的定位环以及升降台及升降台穿带口307，被置于升降台下方。其中，摆杆定位模块306可以通过摆动在图示平面上移动定位环。图3中F表示对清洗带309的另一端的拉力，可以由弹簧、皮筋、缠绕机构等弹性收紧模块实现。图3中，滑动支撑模块303，辅助支撑模块304，导轨310，滑台311，共同构成滑台辅助支撑。

在清洗工作进行时，通过调节各部件、模块的位置，可以实现图2所示的包覆效果。图4为清洗工作进行时清洗带的位置形态示意图。在图4所示状态，清洗带409的一端固定在中心支撑402上，两种状态下402的位置保持不变。然后依次通过一侧的滑槽与滑动定位模块403、辅助定位模块404以及升降台定位模块408连接定位。其中，403的位置调整到相对初始状态的左下侧；404的位置调整到相对初始状态的下方；408的位置跟随升降平台调整到相对初始状态的左上方。之后，清洗带409通过摆杆定位模块406的定位环以及升降台及升降台穿带口407，被置于升降台下方。其中，摆杆定位模块406通过摆动将定位环的位置调整到相对初始状态的右侧。这样，通过各定位点位置的调整，清洗带即被包覆在回转体盛具的内外两侧。

图5和图6更为直观地表现了两种不同的状态。图5为初始状态示意图，图6为工作状态示意图，两图中，501、601为回转体盛具，502、602为中心支撑，503、603为滑动支撑模块及辅助支撑模块，504、604为摆杆定位模块，505、605为升降台穿带口，506、606为升降台，507、607为升降台定位模块，508、608为清洗带。

需要说明的是摆杆定位模块。摆杆定位模块由基座、摆杆、动作环和驱动系统构成。如图7所示，701为基座，固定在该装置外壳的内壁上，702为摆杆的固定孔，703为摆杆动作槽，704为清洗带定位环连接孔，705为动作环。摆杆设计为弧形，尽可能贴合该装置内壁以减少空间占用，一端与基座连接并可绕基座旋转，另一端连接清洗带定位环，中间开有动作槽。动作环在驱动系统驱动下转动，通过703摆杆动作槽控制摆杆的位置，保证四个摆杆动作的一致。

悬旋系统。

悬旋系统吸附回转体盛具并驱动其旋转。悬旋系统位于本装置的上端盖内，主要由吸附悬挂模块和旋转驱动模块组成。

吸附悬挂模块包括一个真空磁力合一的吸盘以及其相关结构；旋转驱动模块主要由电机、传动系统以及相关电路组成。

需要说明的是真空磁力合一的吸盘（以下称该吸盘）。该吸盘软质材料制成，盘体内部有导电线圈，当线圈通电时，能增强对以可以被电磁吸引的材料制作的盛具的吸附力。此外，吸盘内部有管道，连接喷淋系统，可以对盛具底部作喷淋冲洗，同时潮湿的接触面更有利于真空吸附。吸盘可以转动，同时，悬旋系统还可以控制吸盘在轴向移动，以适应不同厚度的盛具并实现盛具与清洗带在初始状态下接触与否的控制。

在清洗工作时，该吸盘喷淋冲洗盛具底部，吸附盛具，并驱动盛具旋转。以上说明的摆杆定位模块，在运动到指定位置时，在盛具底部留有吸盘吸附的区域，如图8所示，图中801为吸盘。

以下对该装置的主要工作流程作详细说明。

首先，在初始状态，使用者打开该装置的上端盖，将待清洗的回转体盛具倒置放入该装置之中，然后扣上端盖，清洗过程自动开始。图9为初始状态完整示意图，其中901为清洗带，902为吸盘，903为悬旋机构，904为上端盖，905为摆杆定位模块，906为回转体盛具。

第一步，摆杆定位机构摆杆前端向内移动一定距离，由于摆杆受动作环驱动联动，所以四条清洗带的位置相同，可以矫正盛具的位置，是盛具的回转中心和该装置的悬旋系统回转中心重合。

第二步，该装置上端盖的吸盘喷淋冲洗盛具底部，之后吸盘向下移动接触盛具底面，真空磁力吸附系统同时工作，将盛具吸附在悬旋系统之上。

第三部，喷淋系统向盛具表面喷送洗涤剂，同时，悬旋系统驱动盛具旋转。

第四步，滑动支撑模块由内向外移动到合适位置，同时升降平台上升到恰当位置，之后摆杆定位机构摆杆前端再向内移动到指定位置，使清洗带完成对盛具的包覆。

第五步，喷淋冲洗、清洗带擦洗同时进行一定时间。

第六步，摆杆定位机构摆杆向外运动到初始位置，同时升降台下降到初始位置，同时滑动支撑向内移动到初始位置。

第七步，用清水作最后的喷淋冲洗，进行紫外杀菌消毒和烘干处理等。

第八步，悬旋系统停止转动，上端盖自动打开。

自此清洗工作结束。

以上对本发明所设计的回转体盛具自动清洗装置的工作原理、主要构成、机构特点和工作流程作了描述，以本发明之主要原理和功能为基础的可能的变形都应在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种回转体盛具自动清洗装置，其特征是：由基础结构，清洗带，清洗带包覆系统，升降台，悬旋系统，喷淋系统，过滤系统，感应处理系统和壳体组成，主体为基础结构，基础结构由底板、中心支撑、滑台辅助支撑构成，升降台、清洗带包覆系统固定在基础结构上，清洗带与清洗带包覆系统连接并由其定位实现对回转体盛具的包覆，壳体安装在基础结构上，悬旋系统与壳体连接，喷淋系统，过滤系统，感应处理系统也安装在基础结构上。

2.根据权利要求1所述的回转体盛具自动清洗装置，其特征是：清洗带为柔性带状物体，具有定位槽，与清洗带包覆系统连接，受清洗带包覆系统定位以实现对回转体盛具的包覆，与回转体盛具内外表面接触清洗盛具。

3.根据权利要求1所述的回转体盛具自动清洗装置，其特征是：滑台辅助支撑由导轨、滑台、滑动支撑模块、辅助支撑模块构成，导轨安装在基础结构的底板上，滑台安装在导轨上可在导轨上滑动，滑动支撑模块固定在滑台上，辅助支撑模块安装在滑动支撑模块上。

4.根据权利要求1所述的回转体盛具自动清洗装置，其特征是：清洗带包覆系统由中心支撑、滑动支撑模块、辅助支撑模块、摆杆定位模块，升降台定位孔，升降台定位模块和和弹性收紧模块组成，与清洗带连接以实现对清洗带的定位进而完成清洗带对回转体盛具的包覆。

5.根据权利要求3所述的回转体盛具自动清洗装置，其特征是：摆杆定位模块由基座、摆杆、动作环和驱动系统构成，其中，基座安装在壳体内壁，摆杆为弧形，一端与基座连接并可绕基座旋转，另一端连接清洗带定位环，中间开有动作槽，动作环在驱动系统驱动下转动，通过摆杆上的动作槽控制摆杆的位置，进而控制清洗带定位环的位置。

6.根据权利要求1所述的回转体盛具自动清洗装置，其特征是：悬旋系统吸附回转体盛具并驱动其相对清洗带旋转。