CN105350259A - 一种洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洗衣机，包括：内筒组件；外桶组件；箱体；底脚组件；应变式传感器，其安装在洗衣机的受力应变部件上；当洗衣机的受力应变部件发生形变时，应变式传感器发生相应的形变，并向控制组件输出反馈信号；控制组件，用于控制驱动组件及其他洗衣机执行部件，还用于接收应变式传感器的反馈信号，并根据应变式传感器的反馈信号，通过预先设定的算法控制驱动组件及其他洗衣机执行部件的动作的执行；显示组件。本发明能够解决现有技术中存在的不足，具有检测时间短、结构简单、成本低等特点。

Description

一种洗衣机

技术领域

本发明涉及洗衣机技术领域，具体涉及一种洗衣机。

背景技术

在本发明中，“洗衣机”可以是普通具有洗涤、漂洗、脱水的洗衣机和同时具有洗涤、漂洗、脱水以及烘干的洗干一体机，既可以是波轮式顶开洗衣机，也可以是滚筒式前开或顶开洗衣机。

洗衣机通常包括内筒组件、外桶组件、弹性元件、轴组件、减震结构、控制组件、显示组件、底脚组件、进水组件及驱动组件等。已知的洗衣机一般包括洗涤、漂洗、脱水等步骤，控制组件通过驱动组件对外桶组件和内筒组件的旋转进行控制，洗涤物放置于内筒组件内，流经进水组件的水流在内筒组件内和洗涤物混合，通过洗涤物的互相摩擦去除附着物。在已知的洗衣机中，用户可以通过显示组件选择合适的程序进行洗涤，已配置的程序按照显示组件的用户设定，执行循环已配置的相应程序的次数或持续时间。

但是目前的洗衣机无法针对洗涤物的重量有选择性的运行已配置的程序，造成水电资源的配置异常，水电的浪费或者洗涤效果不良；在运行过程中无法检测异常应力代表的异常震动等情况而迅速处理，造成客户不满意的情况。

有些已知的洗衣机也配置有检测外桶组件工作时状态的加速度传感器或检测洗涤物质量的称重传感器。如公告号为CN101526388的中国专利“一种滚筒洗衣机自动称重的方法”，公开了一种洗涤物质量的检测方法，在初始时刻，驱动组件驱动外桶组件至300rpm再下降至100rpm并维持匀速运行，之后再上升至150rpm，再维持一段时间，检测驱动组件在100rpm至150rpm的转矩增加量及分别的转矩并计算，通过三次测量取均值的方法与已配置的负载转矩和洗涤物质量的对应曲线确定洗涤物的相似质量。这种方法测量时间较长，且仅能检测初始时刻的洗涤物质量状态，不利于异常情况的处理。

又如公告号为CN103850095的中国专利“洗衣机”，公开了一种配置了检测洗涤物质量的称重传感器的洗衣机，利用弹性元件相连接的波轮式洗衣机的吊杆组件上端增加光电式称重传感器组件，在外桶组件内洗涤物质量变化时，通过光电式称重传感器组件上壳体和下壳体的间距变化，将光发射端和光接收端之间的光信号转化为电信号进行换算，推算出外桶组件的位移变化量，近似得出洗涤物质量。这种方法结构复杂，且成本较高，其精度依赖于光电传感器光信号处理的精度、弹性元件的一致性及外桶组件位移及洗涤物质量的对应关系。

发明内容

本发明的目的在于提供一种洗衣机，该洗衣机能够解决现有技术中存在的不足，具有检测时间短、结构简单、成本低等特点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种洗衣机，包括：

内筒组件，为衣物和液体的分离执行者，承载洗涤对象，通过轴组件与外桶组件相连接；

外桶组件，其采用弹性元件吊装于箱体之中，通过轴组件与内筒组件相连接；

箱体，通过弹性元件承载外桶组件；

底脚组件，用于支撑洗衣机并缓冲程序运行过程中产生的对安装面的冲击力；

应变式传感器，其安装在洗衣机的受力应变部件上；当洗衣机的受力应变部件发生形变时，应变式传感器发生相应的形变，并向控制组件输出反馈信号；

控制组件，用于控制驱动组件及其他洗衣机执行部件，还用于接收应变式传感器的反馈信号，并根据应变式传感器的反馈信号，通过预先设定的算法控制驱动组件及其他洗衣机执行部件的新动作的执行；

显示组件，用于将必要的信息以特定的方式通知用户。

进一步的，所述应变式传感器为应变梁式或者电阻应变式传感器。

进一步的，所述洗衣机的受力应变部件为轴组件、或底脚组件、或弹性元件。

进一步的，所述应变式传感器安装在底脚组件的内部，且该应变式传感器的外侧包裹有防水外壳。

由以上技术方案可知，当洗衣机未使用时，洗衣机的各受力形变部件处于稳定状态，安装在受力形变部件上的应变式传感器输出初始电信号。当洗衣机使用时，由用户打开洗衣机门，将洗涤物投入内筒组件内，由于洗衣机内洗涤物质量的增加，洗衣机的各受力形变部件会发生形变，安装在受力形变部件上的应变式传感器也发生相应的形变，即应变式传感器输出新的电信号。求出应变式传感器输出的新的电信号与初始电信号的差值，由于该差值与洗涤物的投入质量呈一定的线性或非线性关系，通过将该差值与预先设定的算法或预先设定的配置数据进行对比，则能够获取投入的洗涤物的质量。根据投入的洗涤物的质量，控制组件通过预先设定的算法控制驱动组件及其他洗衣机执行部件的新动作的执行。本发明采用应变式传感器检测洗衣机的受力形变部件的形变量，从而获取投入洗衣机的洗涤物的质量，且能够根据应变式传感器输出数据的变化量检测出洗衣机的异常执行情况，防止洗衣机震动移位和碰撞箱体等意外的发生；本发明能够解决现有技术中存在的不足，具有检测时间短、结构简单、成本低等特点。

附图说明

图1是本发明所述洗衣机的结构示意图一；

图2是本发明所述洗衣机的结构示意图二；

图3是应变梁式应变式传感器的结构示意图一；

图4是应变梁式应变式传感器的结构示意图二；

图5是惠斯通电桥的电路原理图。

其中：

1、内筒组件，2、外桶组件，3、应变式传感器，4、轴组件，5、箱体，6、驱动组件，7、弹性组件，8、显示组件，9、控制组件，10、洗涤物，11、底脚组件，12、悬梁，13、应变片，14、受力点，15、防水外壳，16、螺纹杆，17、螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1-图2所示的一种洗衣机，包括：内筒组件1，为衣物和液体的分离执行者，承载洗涤对象，通过轴组件4与外桶组件2相连接。外桶组件2，其采用弹性元件7吊装于箱体5之中，通过轴组件4与内筒组件1相连接。箱体5，通过弹性元件7承载外桶组件2。底脚组件11，用于支撑洗衣机并缓冲程序运行过程中产生的对安装面的冲击力。应变式传感器3，其安装在洗衣机的受力应变部件上；当洗衣机的受力应变部件发生形变时，应变式传感器3发生相应的形变，并向控制组件9输出反馈信号。控制组件9，用于控制驱动组件6及其他洗衣机执行部件，还用于接收应变式传感器3的反馈信号，并根据应变式传感器3的反馈信号，通过预先设定的算法控制驱动组件6及其他洗衣机执行部件的新动作的执行。显示组件8，用于将必要的信息以特定的方式通知用户。所述应变式传感器的信号采集依赖于其自身受力产生的形变。

进一步的，所述应变式传感器3为如图3和图4所示的应变梁式的应变式传感器。如图3和图4所示，该应变梁式的应变式传感器包括悬梁12和嵌入安装在悬梁12中间的应变片13。所述悬梁12包括铆接相连的上半部梁臂和下半部梁臂。所述悬梁12的一端与洗衣机的受力形变部件刚性连接，另一端作为受力点14。所述应变片13的数据输出信号的位置分别位于该应变片13的起点、终点以及起点至终点之间的某一点，或者分别位于该应变片13的起点、终点以及起点至终点之间的预置的另外两点。所述应变片13的起点与终点相连接。优选的，如图4所示，所述应变式传感器3的外侧包裹有防水外壳15，且该防水外壳15上安装有螺纹杆16以及与螺纹杆16螺纹配合的螺母17。所述螺纹杆16，用于安装在洗衣机底脚组件位置来替换洗衣机底脚组件，该螺纹杆旋进洗衣机底部预留的螺纹孔中。所述螺母17，用于在洗衣机通过底脚组件调节平衡后，固定当前的平衡状态。洗衣机及其内部洗涤物的重量检测，是通过螺纹杆16传递到受力点14。所述防水外壳能够防止水分进入到应变式传感器中，避免应变式传感器遇水而无法正常工作。

进一步的，所述应变式传感器3采用电阻应变式传感器。当该电阻应变式传感器发生形变时，为了提高其精度，应变式传感器3所有的数据输出信号最终组成惠斯通电桥后将信号传递至控制组件9。惠斯通电桥的输入信号是相对固定的。惠斯通电桥的电路原理图如图5所示。本发明还可以将应变式传感器组合为桥式电路的一部分，通过同一受力形变类型不同部位的信号采集，并采取串联或并联的方式组成电路，以获得更高的检测精度，并且能够在测量点受力不均匀时，保证测量结果的可靠性。所述的同一受力形变类型不同部位指洗衣机的各个受力形变部位。

进一步的，所述洗衣机的受力应变部件为轴组件4、或底脚组件11、或弹性元件7。

进一步的，所述应变式传感器3安装在弹性元件7上，且该应变式传感器的悬梁的一端安装在箱体5上，悬梁的另一端与弹性元件7相连，且该应变式传感器的受力点位于弹性元件7一侧。当洗涤物投入洗衣机后，弹性元件7作为直接连接的刚性部件，由于承受外桶组件2及外桶组件内部承载的质量，弹性元件7发生形变，附着弹性元件上的应变式传感器也发生形变，此时应变式传感器采集信号反馈的质量是外桶组件内部所有部件和洗涤物的质量之和。或者，所述应变式传感器3安装在外桶组件2上，该应变式传感器的悬梁的一端安装在外桶组件上，悬梁的另一端和轴组件4相连，且该应变式传感器的受力点位于轴组件4的一侧。由于轴组件4要承受内筒组件1和洗涤物10的质量，因此，当洗涤物投入时，轴组件4要发生形变，附着在其上的应变式传感器也会发生形变。此时，应变式传感器采集信号反馈的质量是内筒组件和洗涤物的质量之和。或者，所述应变式传感器3安装在底脚组件11的内部，且该应变式传感器3的外侧设有防水外壳17。所述应变式传感器3可以安装在某一个底脚组件11内，也可以嵌入安装在多个底脚组件内来同时检测洗衣机受力形变部件的形变，以获得更高的精度。当洗涤物投入洗衣机后，底脚组件11作为直接连接的刚性部件，其承受整个洗衣机及洗衣机承载的质量，底脚组件11发生形变，附着其上的应变式传感器也产生形变。此时，应变式传感器采集信号反馈的质量是整个洗衣机及洗衣机承载的质量之和。

本发明的工作原理为：

当洗涤物10投入洗衣机时，洗衣机的受力形变部件会因受力发生形变，本发明采用应变式传感器3检测其变化量。应变式传感器3采集的信号在传输至所述控制组件9后，由控制组件9进行选择性筛选弱化部分数据，以保证信号采集的准确性。信号采集过程中，对洗涤物投放前后的一次或几次比对作为洗涤物质量测量的结果。对比洗涤物10投放前后的一个或数个差异值，可以实现洗涤物10质量测量。所述应变式传感器在受力时，其自身具有的电参数信号由于形变而产生变化，经由控制组件9放大处理后转化为需要的信号。所述应变式传感器具有受力上限的限制，当承受超过其上限的应力时，应变式传感器将暂时性或永久性失效。在程序运行过程中，通过应变式传感器3检测的变化量和已知数据进行比对，还可以发现异常的执行情况，防止洗衣机的震动移位及碰撞箱体等意外的发生。

本发明所述的洗衣机在程序运行过程中，对受力形变部位产生的信号和已配置的数据中的限值进行比对，当超出限值的数据产生时，控制组件9调整程序运行或增加信号采集频率，超出限值的数据再次或多次产生时，控制组件9调整程序运行，或以某种预先设置的方式提醒用户。特别地，当受力形变部位产生的信号和已配置的数据进行比对时，相似数据或同一数据多次出现，且符合预先对某一意外情况的数据配置，如运输固定部件保留，则由控制组件9输出数据至显示组件8并告知用户相对应的预知代码。本发明通过驱动组件6使内筒组件1旋转，内部洗涤物10在内筒组件10分布状态变化，均匀分布时，数据采集更有效，也可以通过增加采集次数并筛选处理提高精确度。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种洗衣机，其特征在于，包括：

内筒组件（1），为衣物和液体的分离执行者，承载洗涤对象，通过轴组件（4）与外桶组件（2）相连接；

外桶组件（2），其采用弹性元件（7）吊装于箱体（5）之中，通过轴组件（4）与内筒组件（1）相连接；

箱体（5），通过弹性元件（7）承载外桶组件（2）；

底脚组件（11），用于支撑洗衣机并缓冲程序运行过程中产生的对安装面的冲击力；

应变式传感器（3），其安装在洗衣机的受力应变部件上；当洗衣机的受力应变部件发生形变时，应变式传感器（3）发生相应的形变，并向控制组件（9）输出反馈信号；

控制组件（9），用于控制驱动组件（6）及其他洗衣机执行部件，还用于接收应变式传感器（3）的反馈信号，并根据应变式传感器（3）的反馈信号，通过预先设定的算法控制驱动组件（6）及其他洗衣机执行部件的新动作的执行；

显示组件（8），用于将必要的信息以特定的方式通知用户。

2.根据权利要求1所述的一种洗衣机，其特征在于：所述应变式传感器（3）为应变梁式或者电阻应变式传感器。

3.根据权利要求1所述的一种洗衣机，其特征在于：所述洗衣机的受力应变部件为轴组件（4）、或底脚组件（11）、或弹性元件（7）。

4.根据权利要求1所述的一种洗衣机，其特征在于：所述应变式传感器（3）安装在底脚组件（11）的内部，且该应变式传感器（3）的外侧包裹有防水外壳。