CN108118645A - 一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置和实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，包括通讯连接的主控单元（1）和操作单元，检测单元与所述主控单元（1）相连，所述主控单元（1）与执行单元相连；所述执行单元包括位于扫路机底盘下方的扫刷单元（9），所述扫刷单元（9）与集尘单元（2）相连，所述集尘单元（2）与液压阀组（3）相连，所述集尘单元（2）包括上下设置的两齿轮，两所述齿轮之间连有齿条，两所述齿轮之间设置有低位行程开关（13）和高位行程开关（14）。本发明还公开了一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法。本发明可以实现自动清扫作业和回收控制，自动化程度高，节能环保，有效弥补了传统扫路车的不足。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置和实现方法，属于环境车辆技术领域。
背景技术
目前国内生产厂家生产的纯电动扫路机大都采用手动操作或者半手动操作的扫路机，如集尘装置可以自动升降，但扫刷的伸缩需要单独手柄或者按键操作来观察是否到位的半自动控制，还没有生产厂家生产完全清扫作业自动收放的纯电动扫路机，自动化程度低,且装置无法实现更多的智能控制功能，不能为操作者提供更简单更方便的操作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以实现自动清扫作业和回收控制，自动化程度高，节能环保，可实现对垃圾箱脉冲除尘以及实现对作业电机的温度和过流保护的纯电动扫路机的自动清扫作业装置；进一步地，本发明提供一种通过脚踏板来控制挡料板油缸的伸出，使挡料板上升来控制大垃圾收集的纯电动扫路机的自动清扫作业装置。
本发明还提供一种的纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法，该法通过安放在车辆集尘单元上部和下部的位置检测传感器来判断滚刷装置与地面的间距，控制滚刷和刮板进行作业；通过控制油缸摆出的动作先后顺序和时间逻辑保护，控制边刷下降和外摆进行清洗作业；通过电机控制器控制作业电机动作，并对滚刷电机进行调速，实现节能和高效清扫；通过电机控制器来实现对作业电机的温度和过流保护；通过对压缩机气罐压力检测，实现压缩机对气罐的自动充气功能，从而实现对垃圾箱脉冲除尘；通过脚踏板来控制挡料板油缸的伸出，使挡料板上升来控制大垃圾收集；作业结束后，自动收回或停止各作业机构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，包括通讯连接的主控单元和操作单元，检测单元与所述主控单元相连，所述主控单元与执行单元相连；所述执行单元包括位于扫路机底盘下方的扫刷单元，所述扫刷单元与集尘单元相连，所述集尘单元与液压阀组相连，所述集尘单元包括上下设置的两齿轮，两所述齿轮之间连有齿条，两所述齿轮之间设置有低位行程开关和高位行程开关，所述齿条上连有集尘箱，所述集尘箱与扫刷单元相连，所述液压阀组包括与集尘箱相连的下降阀和上升阀；所述低位行程开关与滚扫装置电机相连，所述滚扫装置电机相连与滚扫装置相连，所述滚扫装置设置于所述扫路机底盘下方；所述滚扫装置电机上设置有与所述主控单元相连的电机温度传感器；设置于扫路机垃圾箱内的风机与所述主控单元相连，所述垃圾箱内还设置有与所述主控单元相连的压缩机，所述压缩机与压力传感器相连，所述压力传感器与所述主控单元相连；所述扫路机驾驶室内设置有与所述控单元相连的显示单元；所述集尘单元和液压阀组均设置于所述垃圾箱内。
所述扫路机驾驶室的底面上设置有脚踏板，所述滚扫装置的后方设置有挡料板，所述挡料板与挡料板油缸的伸缩端相连，所述挡料板油缸的开关与脚踏板相连。
所述滚扫装置包括滚刷和用于去除所述滚刷上粘附的垃圾的刮板，所述滚刷与所述滚扫装置电机相连。
所述扫刷单元与扫刷电机相连，所述扫刷电机与所述主控单元相连。
所述操作单元上设置有翘板开关。
所述低位行程开关和高位行程开关均为位置检测传感器。
一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法，包括以下步骤：
S01，主控单元检测到上述纯电动扫路机的自动清扫作业装置第一次上电，对所有与地面接触的作业装置，包括扫刷单元和滚扫装置进行收回动作，以便进行行车或转场；
S02，启动自动清扫操作：主控单元收到操作信号，控制液压阀组下降阀输出，带动集尘单元下降至低位行程开关，启动滚扫装置电机旋转作业，同时主控单元控制液压阀组输出扫刷单元下降和摆出动作，扫刷单元下降和摆动是通过主控单元的时间进行逻辑控制的，扫刷单元摆出到位后，通过主控单元控制扫刷电机旋转进行清扫作业、风机运行进行吸尘作业；
S03，关闭自动清扫操作：主控单元收到操作信号，停止风机、扫刷电机作业，同时主控单元控制液压阀组输出，扫刷单元缩回和上升动作，扫刷单元缩回和上升通过主控单元的时间进行逻辑控制，扫刷单元上升到位后，停止滚扫装置电机旋转作业，同时主控单元控制液压阀组的上升阀输出，带动集尘单元上升至高位行程开关，上述纯电动扫路机的自动清扫作业装置收回到位，并停止作业。
S01中，主控单元检测到上电，控制液压阀组的上升阀输出，自动提升集尘单元至高位行程开关，主控单元检测到高位行程开关被触发，控制液压阀组输出扫刷单元上升和缩回动作，通过主控单元的时间逻辑控制和保护，以及驾驶室前玻璃窗观测，扫刷单元回收到位，此时具备扫路机转场和允许一键启动自动清扫操作的条件。
S02的操作过程中，主控单元通过检测压力传感器的压力大小，控制压缩机启停运行，对垃圾箱内筛网进行脉冲除尘。
S02的操作过程中，主控单元通过检测运行电机温度传感器的数值，对滚扫装置电机进行启停保护。
本发明提供的一种纯电动扫路机自动清扫作业控制装置，包括操作单元、检测单元、控制单元和执行单元（阀组和电机）；操作单元和控制单元连接，通过操作单元输入对纯电动扫路机清扫作业自动收放的控制命令，并将控制命令发送至控制单元；控制单元控制纯电动扫路机油缸阀组和作业电机执行与控制命令相对应的操作。本发明的纯电动扫路机的自动清扫作业收放装置，可以根据电机的温度和集尘单元与地面的位置检测提醒驾驶员，通过控制操作单元上的翘板开关实现对纯电动扫路机自动清扫作业收放的操作，本发明提供了一套操作容易、功能强大、自动化程度高的纯电动扫路机自动清扫收放装置。
目前，行业内扫路机现状为，清扫作业均靠操作者手动操作，或者半手动操作，自动化程度低，国内关于纯电动扫路机的研究，大多是整车结构设计，少数为新能源扫路机，新能源扫路机也只是对整车的结构和主刷的工作原理进行的设计，对自动清扫作业装置和实现方法未见报道。本发明可以通过位置检测传感器、主控单元、电机温度传感器、压力传感器、显示单元对整车状态进行检测和控制，实现纯电动扫路机自动清扫作业和回收控制。操作人直接在驾驶室内进行操作，且操作位置在右扶手箱上，方便快捷，安全可靠。对纯电动扫路机自动清扫作业过程进行了手动和全自动操作的设计，既能手动操作各个部件的单动，又可以实现纯电动扫路机一键作业收放。本发明适用居民小区、狭窄街道、校园、城市公园、厂矿景区等地的清扫作业的自动清扫控制，纯电动扫路机自动化程度高，节能环保，有效弥补了传统扫路车的不足。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中集尘单元的结构示意图；
图3为本发明的电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1~图3所示，一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，包括通讯连接的主控单元1和操作单元，检测单元与所述主控单元1相连，所述主控单元1与执行单元相连；所述执行单元包括位于扫路机底盘下方的扫刷单元9，所述扫刷单元9与集尘单元2相连，所述集尘单元2与液压阀组3相连，所述集尘单元2包括上下设置的两齿轮，两所述齿轮之间连有齿条，两所述齿轮之间设置有低位行程开关13和高位行程开关14，所述齿条上连有集尘箱，所述集尘箱与扫刷单元9相连，所述液压阀组3包括与集尘箱相连的下降阀和上升阀；所述低位行程开关13与滚扫装置电机相连，所述滚扫装置电机相连与滚扫装置11相连，所述滚扫装置11设置于所述扫路机底盘下方；所述滚扫装置电机上设置有与所述主控单元1相连的电机温度传感器12；设置于扫路机垃圾箱内的风机4与所述主控单元1相连，所述垃圾箱内还设置有与所述主控单元1相连的压缩机5，所述压缩机5与压力传感器6相连，所述压力传感器6与所述主控单元1相连；所述扫路机驾驶室内设置有与所述控单元1相连的显示单元7；所述集尘单元2和液压阀组3均设置于所述垃圾箱内。
所述扫路机驾驶室的底面上设置有脚踏板8，所述滚扫装置11的后方设置有挡料板10，所述挡料板10与挡料板油缸的伸缩端相连，所述挡料板油缸的开关与脚踏板8相连。
所述滚扫装置11包括滚刷和用于去除所述滚刷上粘附的垃圾的刮板，所述滚刷与所述滚扫装置电机相连。
所述扫刷单元9与扫刷电机相连，所述扫刷电机与所述主控单元1相连。
所述操作单元上设置有翘板开关。
所述低位行程开关13和高位行程开关14均为位置检测传感器。
一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法，包括以下步骤：
S01，主控单元1检测到上述纯电动扫路机的自动清扫作业装置第一次上电，对所有与地面接触的作业装置，包括扫刷单元9和滚扫装置11进行收回动作，以便进行行车或转场；
S02，启动自动清扫操作：主控单元1收到操作信号，控制液压阀组3下降阀输出，带动集尘单元2下降至低位行程开关13，启动滚扫装置电机旋转作业，同时主控单元1控制液压阀组3输出扫刷单元9下降和摆出动作，扫刷单元9下降和摆动是通过主控单元1的时间进行逻辑控制的，扫刷单元9摆出到位后，通过主控单元1控制扫刷电机旋转进行清扫作业、风机4运行进行吸尘作业；
S03，关闭自动清扫操作：主控单元1收到操作信号，停止风机4、扫刷电机作业，同时主控单元1控制液压阀组3输出，扫刷单元9缩回和上升动作，扫刷单元9缩回和上升通过主控单元1的时间进行逻辑控制，扫刷单元9上升到位后，停止滚扫装置电机旋转作业，同时主控单元1控制液压阀组3的上升阀输出，带动集尘单元2上升至高位行程开关14，上述纯电动扫路机的自动清扫作业装置收回到位，并停止作业。
S01中，主控单元1检测到上电，控制液压阀组3的上升阀输出，自动提升集尘单元2至高位行程开关14，主控单元1检测到高位行程开关14被触发，控制液压阀组3输出扫刷单元9上升和缩回动作，通过主控单元1的时间逻辑控制和保护，以及驾驶室前玻璃窗观测，扫刷单元9回收到位，此时具备扫路机转场和允许一键启动自动清扫操作的条件。
S02的操作过程中，主控单元1通过检测压力传感器6的压力大小，控制压缩机5启停运行，对垃圾箱内筛网进行脉冲除尘。
S02的操作过程中，主控单元1通过检测运行电机温度传感器12的数值，对滚扫装置电机进行启停保护。
本发明通过安放在车辆集尘单元上部和下部的位置检测传感器来判断滚刷装置与地面的间距，控制滚刷和刮板进行作业；通过控制油缸摆出的动作先后顺序和时间逻辑保护，控制边刷下降和外摆进行清洗作业；通过电机控制器控制作业电机动作，并对滚刷电机进行调速，实现节能和高效清扫；通过电机控制器来实现对作业电机的温度和过流保护；通过对压缩机气罐压力检测，实现压缩机对气罐的自动充气功能，从而实现对垃圾箱脉冲除尘；通过脚踏板来控制挡料板油缸的伸出，使挡料板上升来控制大垃圾收集。作业结束后，自动收回或停止各作业机构，自动化程度高，节能环保，有效弥补了传统扫路车的不足。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，其特征在于：包括通讯连接的主控单元（1）和操作单元，检测单元与所述主控单元（1）相连，所述主控单元（1）与执行单元相连；所述执行单元包括位于扫路机底盘下方的扫刷单元（9），所述扫刷单元（9）与集尘单元（2）相连，所述集尘单元（2）与液压阀组（3）相连，所述集尘单元（2）包括上下设置的两齿轮，两所述齿轮之间连有齿条，两所述齿轮之间设置有低位行程开关（13）和高位行程开关（14），所述齿条上连有集尘箱，所述集尘箱与扫刷单元（9）相连，所述液压阀组（3）包括与集尘箱相连的下降阀和上升阀；所述低位行程开关（13）与滚扫装置电机相连，所述滚扫装置电机相连与滚扫装置（11）相连，所述滚扫装置（11）设置于所述扫路机底盘下方；所述滚扫装置电机上设置有与所述主控单元（1）相连的电机温度传感器（12）；设置于扫路机垃圾箱内的风机（4）与所述主控单元（1）相连，所述垃圾箱内还设置有与所述主控单元（1）相连的压缩机（5），所述压缩机（5）与压力传感器（6）相连，所述压力传感器（6）与所述主控单元（1）相连；所述扫路机驾驶室内设置有与所述控单元（1）相连的显示单元（7）；所述集尘单元（2）和液压阀组（3）均设置于所述垃圾箱内。
2.根据权利要求1所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，其特征在于：所述扫路机驾驶室的底面上设置有脚踏板（8），所述滚扫装置（11）的后方设置有挡料板（10），所述挡料板（10）与挡料板油缸的伸缩端相连，所述挡料板油缸的开关与脚踏板（8）相连。
3.根据权利要求1所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，其特征在于：所述滚扫装置（11）包括滚刷和用于去除所述滚刷上粘附的垃圾的刮板，所述滚刷与所述滚扫装置电机相连。
4.根据权利要求1所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，其特征在于：所述扫刷单元（9）与扫刷电机相连，所述扫刷电机与所述主控单元（1）相连。
5.根据权利要求1所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，其特征在于：所述操作单元上设置有翘板开关。
6.根据权利要求1所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置，其特征在于：所述低位行程开关（13）和高位行程开关（14）均为位置检测传感器。
7.根据权利要求1~6任一项所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
S01，主控单元（1）检测到上述纯电动扫路机的自动清扫作业装置第一次上电，对所有与地面接触的作业装置，包括扫刷单元（9）和滚扫装置（11）进行收回动作，以便进行行车或转场；
S02，启动自动清扫操作：主控单元（1）收到操作信号，控制液压阀组（3）下降阀输出，带动集尘单元（2）下降至低位行程开关（13），启动滚扫装置电机旋转作业，同时主控单元（1）控制液压阀组（3）输出扫刷单元（9）下降和摆出动作，扫刷单元（9）下降和摆动是通过主控单元（1）的时间进行逻辑控制的，扫刷单元（9）摆出到位后，通过主控单元（1）控制扫刷电机旋转进行清扫作业、风机（4）运行进行吸尘作业；
S03，关闭自动清扫操作：主控单元（1）收到操作信号，停止风机（4）、扫刷电机作业，同时主控单元（1）控制液压阀组（3）输出，扫刷单元（9）缩回和上升动作，扫刷单元（9）缩回和上升通过主控单元（1）的时间进行逻辑控制，扫刷单元（9）上升到位后，停止滚扫装置电机旋转作业，同时主控单元（1）控制液压阀组（3）的上升阀输出，带动集尘单元（2）上升至高位行程开关（14），上述纯电动扫路机的自动清扫作业装置收回到位，并停止作业。
8.根据权利要求7所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法，其特征在于：S01中，主控单元（1）检测到上电，控制液压阀组（3）的上升阀输出，自动提升集尘单元（2）至高位行程开关（14），主控单元（1）检测到高位行程开关（14）被触发，控制液压阀组（3）输出扫刷单元（9）上升和缩回动作，通过主控单元（1）的时间逻辑控制和保护，以及驾驶室前玻璃窗观测，扫刷单元（9）回收到位，此时具备扫路机转场和允许一键启动自动清扫操作的条件。
9.根据权利要求7所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法，其特征在于：S02的操作过程中，主控单元（1）通过检测压力传感器（6）的压力大小，控制压缩机（5）启停运行，对垃圾箱内筛网进行脉冲除尘。
10.根据权利要求7所述的一种纯电动扫路机的自动清扫作业装置的实现方法，其特征在于：S02的操作过程中，主控单元（1）通过检测运行电机温度传感器（12）的数值，对滚扫装置电机进行启停保护。
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