CN108024681B - 具有速度控制的表面处理机器 - Google Patents
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Abstract
一种表面处理机器(10),包括:框架(11),其被配置成相对于待处理的表面(12)进行平移;表面处理元件(13),其连接到所述框架(11)且被配置成用液体对表面(12)进行处理;储集器(14),其连接到所述框架(11)且被布置成通过递送口部(15)将液体提供到所述表面处理元件(13);调整元件(26),其被布置成将从所述储集器(14)供应的所述液体可调整地馈送到所述递送口部(15)。随后提供传感器(20),其被配置成测量所述框架相对于待处理的所述表面(12)的速度。控制单元(30)从所述传感器(20)接收与速度成比例的信号以用于响应于此值而调整所述调整元件(26),以便以所述流动速率的优化来递送所述液体。随后有可能最大化所述机器的范围,且优化操作者的工作时间。
Description
技术领域
本发明涉及具有被配置成以液体对表面进行处理的表面处理元件的类型的表面处理机器。
在此类机器当中包括可为电动或推动的骑乘式类型和后操纵式类型的那些机器,具有呈毛刷、圆盘、衬垫、喷射部件的形式的表面处理元件。
背景技术
存在用于以液体来处理表面的机器,所述机器借助于处理元件而提供液体的施加,其从机器机载的储集器取得液体。
一旦液体用完,操作者必须将机器带到补充点,用于再次填充储集器。
在一些情况下,由机器例如通过吸力系统从表面收集脏的液体,所述吸力系统被布置成通过吸力而向上排出液体到机器机载的收集容器。当储集器排空时收集容器通常也充满了,因为后者是根据储集器的容量而设定大小。
倘若这些表面处理机器必须覆盖宽表面,例如类似于机场、医院、学校、办公室等地方的整夜清洁的情况,这些表面处理机器的操作者常常遇到的问题是除了极粗略近似的情况外并不知道储集器中的残余液体量,且因而不知道在再次进行液体补充之前机器可处理的表面量的范围。
对机器的范围的精确了解是合意的,因为这将允许在处理液体用完之前规划到达最近补充点的最佳处理路线。
在WO2010/099968A2中,描述一种用于清洁表面的机器,其提供用于自动计算机器的范围的系统。所述系统响应于由操作者指示的许多参数而进行物理和运动学量的测量,具体来说机器的速度的测量,从中计算清洁的表面与进行清洁所必要的时间之间的比率,所述参数例如毛刷的大小或用于浸泡毛刷的喷嘴的大小。操作者通过知道机器的剩余范围而得到用于完成直到下一补充处的路线的有用信息。
在具有液体处理的表面处理机器中,会发生液体向表面处理元件的递送并不恒定,且这不允许通过如空间、时间、速度等物理和运动学量的容易了解来精确计算机器的范围。
举例来说,如果通过重力馈送液体,那么随着储集器逐渐地排空,液体到处理元件的流动速率改变。即使在借助于将较重且昂贵的并非正排量类型的泵来馈送液体的情况下,液体到表面处理元件的流动速率可由于渗漏以及泵在供应压力下的灵敏度而改变。随后为了确保有效处理,即足够量的液体对处理表面,操作者调整馈送管道区段的开放值,其方式为即使在最不利情形中也始终确保足够用于处理的液体量对处理表面。然而,由于流动速率的不稳定,这决定了机器的范围的减少。
此外,改变表面处理机器相对于待处理表面的速度,存在供应液体量对处理表面的后续改变,并且这还需要馈送管道区段的调整,以便确保在机器的最大速度的情况下也足够的液体量,结果是减少机器的范围。
在US8551262中,考虑水储集器中的液位,相对于水投予化学清洁剂。液位传感器提供影响馈送化学清洁剂的正排量泵的控制器的液位信号。因此,无论储集器中的水位如何,化学清洁剂在水中的稀释都保持固定。
US2004221415描述了一种表面处理机器,其具有将清洁溶液提供到分配器的储集器以及被布置成提供速度信号的用于检测机器沿着表面的速度的装置。以操作方式连接到所述检测装置和处理机器的组件的控制器响应于速度信号而控制所述机器的操作。
US2003019070描述了一种表面处理机器,其具有储集器、化学清洁剂的递送口部、泵和流量控制装置,所述流量控制装置独立于馈送清洁剂的体积而递送流动速率。响应于所述机器相对于待清洁表面的速度而调整泵的输出。
发明内容
本发明的特征是提供一种表面处理机器,其确保关于液体量对处理表面的有效处理且同时最大化机器的范围。
本发明的另一特征是提供此机器,其准许控制液体到表面处理元件的递送对存在于储集器中的液体液位以用于改善机器的范围。
本发明的另一特征是提供此机器以用于响应于预定清洁路线而最大化机器的范围。
本发明的特征还有提供此机器,其使得操作者能够实时确定机器的剩余范围。
这些和其它目的是通过一种表面处理机器来实现,所述机器包括:
-框架,其被配置成相对于待处理的表面进行平移,
-表面处理元件,其连接到所述框架且被配置成用液体对表面进行处理,所述框架相对于所述表面前进,
-储集器,其连接到所述框架且被布置成通过递送口部将液体供应到所述表面处理元件;
-调整元件,其被布置成将从所述储集器供应的所述液体可调整地馈送到所述递送口部;
-传感器,其被配置成测量所述框架相对于待处理的表面的平移速度且提供与此速度成比例的信号;
-控制单元,其被配置成从传感器接收与速度成比例的所述信号,
-程序构件,其驻留于所述控制单元中且被配置成设定所述调整元件以使得响应于所述速度的增加而以增加方式供应液体的流动速率从而优化所述流动速率,以便实现所述机器的最大范围。
所述调整元件可选自由以下各项组成的群组:
-先导阀,其中控制单元被配置成响应于速度的增加而以增加方式调整阀的打开速率;
-泵,其中控制单元被配置成响应于速度的增加而以增加方式调整泵的速度;
-其中所述控制单元与所述速度以及基于所述速度确定的所述机器的范围值的显示单元相关联,所述范围值被计算为在所述储集器中的液体的补充之前所述机器能够处理的剩余时间或剩余表面。
因此,确保了液体的量对处理表面的递送以用于实现表面的最佳处理,且用于将流动速率保持在最小必要范围内,以使得获得机器的最大范围。
有利的是,所述框架被配置成借助于若干个轮而相对于待处理的表面进行平移,且被配置成提供与机器的平移速度成比例的值的所述传感器是被布置成测量所述轮中的一个的速度的编码器。
替代地,所述框架被配置成由马达操作而相对于待处理的表面进行平移,且被配置成提供与机器的平移速度成比例的值的传感器是被配置成测量马达的脉宽调制(PWM)的传感器。
有利的是,控制单元与操作参数以及基于响应于速度而调整的流动速率的计算值而计算的机器的范围值以及还有排空储集器的液体容量所必要的时间的显示单元相关联。
因此,使操作者能够在显示单元上看见机器的剩余范围的值对时间,或者待处理的表面,以便确定允许到达补充点而无时间损失或不会覆盖无用路线的最佳路线。
调整元件可由先导阀组成,且储集器相对于递送口部而布置以用于通过阀借助重力将液体递送到表面处理元件。
此解决方案使得有可能最小化制造所述机器的成本,因为不需要用于将液体递送到处理元件的泵,而是简单地利用重力,从而实现避免难以响应于处理表面而控制供应液体量的目标。
而且,使操作者能够在显示单元上看见机器的剩余范围值对时间,或待处理的剩余表面,且又设定允许最大化机器范围且最终进行补充而无时间损失或不覆盖无用路线的处理路线。确切地说,操作者可设定机器的范围,使得直到下一补充点时液体的流动速率是恒定的且使用存在于储集器中的所有液体。
有利的是,所述输入/输出单元与操作参数以及基于存在于储集器中的剩余液体体积的测量的即时值而计算的机器的范围值以及响应于速度的流动速率值的显示单元相关联。
因此,使操作者能够在显示单元上看见机器的剩余范围的值对时间,或者待处理的表面,以便确定允许到达补充点而无时间损失或不会覆盖无用路线的最佳路线。倘若在所述路线期间,操作者选择响应于速度而改变流动速率值,那么这可完成,因此改变所分配处理液体的流动速率值恒定。
在一实施例中调整元件是先导阀,且储集器相对于递送口部而布置以用于通过阀借助重力将液体递送到表面处理元件。
此解决方案使得有可能最小化制造所述机器的成本,因为不需要用于将液体递送到处理元件的泵,而是简单地利用重力,从而实现避免难以响应于处理表面而控制供应液体量的目标。
随后,使操作者能够在显示单元上看见机器的剩余范围值对时间,或待处理的剩余表面,且又设定允许最大化机器范围且最终进行补充而无时间损失或不覆盖无用路线的处理路线。
附图说明
本发明现参照附图,通过其具有说明性而非限制性的示例性实施例的以下描述进行展示,其中:
-图1示出了根据现有技术的通用表面处理机器的框图;
-图2示出了根据本发明的通用表面处理机器的框图;
-图3示出了根据本发明的通用表面处理机器的示例性实施例的框图;
-图4示出了图3的表面处理机器的示例性实施例,其中添加了输入/输出单元,以及可能的显示单元;
-图5示出了驻留于所述机器的控制单元中的程序构件的可能流程图。
具体实施方式
如图1中所示,总体布局已知且被指示为1的表面处理机器包括框架11,所述框架被配置成相对于待处理的表面12进行平移。
在箭头2的方向上的平移可通过把手或通过单独的手柄(未图示)进行推动或者以电动方式通过轮或轨道(未图示)来实行,且所述机器可为骑乘式类型或后操纵式类型。待处理的表面12可为地面,但也可为竖直的,例如窗口或竖直墙壁的情况,其中所述机器在竖直导引件上或通过提升平台(未图示)而移动。
机器1包括表面处理元件13,所述表面处理元件连接到框架11且被配置成以液体处理表面12,框架11相对于所述表面前进。
大体上指示为块13的表面处理元件可为旋转的毛刷或其它毛刷元件,且可为振动衬垫或其它处理元件,例如喷射液体分配器。可提供马达或其它致动元件13a以用于致动链接到表面处理元件13的连接元件13b,例如旋转轴。
此外,机器1包括储集器14,所述储集器连接到框架11且被布置成通过递送口部15将液体供应到表面处理元件13。随后提供调整元件16,所述调整元件被布置成将从储集器14供应的液体可调整地馈送到递送口部15,且定位于两个分支15a和15b之间,所述分支被布置成用于将液体从储集器14馈送到递送口部15。
储集器14中的处理液体可为水、具有清洁剂的水、纯清洁剂或其它处理液体,例如保护膜、涂层膜等。也可提供又一储集器,其可含有清洁剂以在递送之前与水混合(未图示)。
大体上以块16指示的调整元件可为阀或泵。其可简单地为接通/断开装置或可调整的装置,例如可调整的旋塞阀。
在图1中,还示出了收集元件17,例如与吸力装置相关联的橡胶滚轴,其被布置成当机器1在箭头2的方向上逐渐移动时排放浸透表面12的过剩处理液体18。收集元件17液压地连接到被布置成用于收集剩余液体和可能的尘土的容器19。
在某些型号的机器中也可不存在收集元件17。
在收集元件的存在和不存在的情况下,在机器的后部区中都可提供轮,未图示,所述轮为从动的或惰轮。
如图2中所展示,根据本发明,从图1的表面处理机器1开始,修改表面处理机器10以便包括调整元件16,所述调整元件被布置成将由储集器14供应的液体可调整地馈送到递送口部。调整元件16可例如为电操作的调整阀,或具有可调整速度的电动泵。
此外,其包括被配置成测量机器相对于表面12的平移速度的速度传感器20。
提供控制单元30,其被布置成从传感器20接收与速度成比例的信号。确切地说,控制单元30包括程序构件80,例如微控制器,其被配置成响应于此速度而设定调整元件16。更确切地说,控制单元30被编程以用于在速度不同于预定值的情况下对调整元件16进行调整。
确切地说,控制单元30通过传感器20接收与速度成比例的信号,并且接着将所述信号与预定值进行比较。
在此情况下,调整元件16可为先导阀,其中控制单元30被配置成响应于由传感器20确定的速度的增加而以增加方式调整阀的打开速率。
替代地,调整元件16可为泵,其中控制单元30被配置成响应于速度的增加而以增加方式调整泵的速度。
在例如控制单元中,可记录调整元件16的伺服辅助功能,其被配置成响应于速度的增加而引起流动速率的调整,从而响应性地增加阀的打开速率或泵的转数。
如图2中所展示,框架11被配置成借助于若干个轮40而相对于待处理表面12进行平移,且被配置成提供与机器的平移速度成比例的值的传感器23可为被布置成测量一个轮40的速度的编码器。
举例来说,所述速度越高,调整参数的值越高,以便使所供应液体的量对处理表面保持恒定。
可通过推动框架或以电动方式来实行所述平移。在一个轮40上具有编码器23的此解决方案即使通过推动进行平移情况下也精确地调整处理液体的递送,通过推动进行平移可能尤其不规则,因为相对于受驱动的平移,操作者可以较困难方式保持速度的恒定值。
在电动平移的情况下,如图3中概略地示出,框架11被配置成由马达50操作而相对于待处理的表面12进行平移。替代于图2描述的编码器,传感器在图6的情况下可为电流分析传感器24,其被布置成测量马达50的脉宽调制(PWM)作为与速度成比例的参数。即使在此情况下,驱动电流、呈表或分析函数形式的函数f(P3)越高,调整参数的值越高,以便保持供应液体的量对处理表面的恒定。
在图5中示出流程图200,其中由于驻留于机器1的控制单元30中的程序构件80为了调整调整元件16而进行的主要阶段,响应于优化流动速率的速度的增加而以增加方式供应液体的流动速率,以便实现机器的最大范围。
具体示例性实施例的前述描述根据概念性观点如此充分地公开了本发明,以便其他人通过应用当前的知识而能够在不进一步研究且不偏离本发明的情况下修改和/或适应这些具体示例性实施例的不同应用,且相应地,因此理解这类适应和修改须被视为等效于具体实施例。因此,实现本文所述的不同功能的方式和材料可以具有不背离本发明领域的不同性质。应了解,本文中所采用的措词或术语是出于描述而非限制的目的。
Claims (5)
1.一种表面处理机器(10),包括:
框架(11),其被配置成相对于待处理的表面(12)进行平移,
表面处理元件(13),其连接到所述框架(11)且被配置成用液体对表面(12)进行处理,所述框架(11)相对于所述表面(12)前进,
储集器(14),其连接到所述框架(11)且被布置成通过递送口部(15)将液体供应到所述表面处理元件(13);
调整元件(16),其被布置成将由所述储集器(14)提供的所述液体可调整地馈送到所述递送口部(15);
传感器(20),其被配置成测量所述框架(11)相对于待处理的所述表面(12)的平移速度且提供与此速度成比例的信号;
控制单元(30),其被布置成从所述传感器(20)接收与所述速度成比例的所述信号;
程序构件(80),其驻留于所述控制单元(30)中,被配置成设定所述调整元件(16)以使得响应于所述速度的增加而以优化液体的流动速率的增加方式供应所述流动速率,以便实现所述机器的最大范围;
其中所述控制单元(30)与所述速度以及所述机器的范围值的显示单元(70)相关联,所述机器的所述范围值基于存在于所述储集器中的剩余液体体积的测量的即时值或响应于所述速度的所述流动速率的值被确定,因而将所述机器的所述范围值计算为在所述储集器中的液体的补充之前所述机器能够处理的剩余时间或剩余表面。
2.根据权利要求1所述的表面处理机器,其中所述调整元件(16)选自由以下各项组成的群组:
先导阀,其中所述控制单元(30)被配置成响应于所述速度的增加而以增加方式调整打开所述阀;
可调整泵,其中所述控制单元(30)被配置成响应于所述速度的增加而以增加方式调整所述泵的旋转速度。
3.根据权利要求1所述的表面处理机器,其中所述框架(11)被配置成借助于轮(40)相对于待处理的所述表面(12)进行平移,且被配置成提供与所述机器的速度成比例的值的所述传感器(20)是被布置成测量所述轮(40)中的一个轮的速度的编码器(24)。
4.根据权利要求1所述的表面处理机器,其中所述框架(11)被配置成由马达(50)操作而相对于待处理的所述表面(12)进行平移,且被配置成提供与所述机器的速度成比例的值的所述传感器(20)是被配置成测量所述马达(50)的脉宽调制即PWM的传感器。
5.一种表面处理的方法(10),包括以下步骤:
使表面处理机器相对于待处理的表面(12)进行平移,所述机器具有连接到框架(11)的表面处理元件(13);
在所述表面处理元件(13)处馈送处理液体,使得所述表面处理元件(13)在所述平移期间用所述液体处理所述表面(12);
所述处理液体从连接到所述框架(11)的储集器(14)被抽吸,以便通过递送口部(15)将所述液体提供到所述表面处理元件(13);
调整(16)由所述储集器(14)提供的液体向所述递送口部(15)的所述递送;
所述方法的特征在于还以组合方式包括:
通过传感器(20)测量所述框架(11)相对于待处理的所述表面(12)的平移速度的值,
其中以使得响应于所述速度的增加而以优化液体的流动速率的增加方式供应所述流动速率从而实行所述调整(16),以便实现所述机器的最大范围;
通过显示单元(70)显示所述速度以及基于所述速度或存在于所述储集器中的剩余液体体积的测量的即时值确定的所述机器的范围值,所述范围值被计算为在所述储集器中的液体的补充之前所述机器能够处理的剩余时间或剩余表面。
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