CN108135424B - 具有流动速率控制的表面处理机器 - Google Patents

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(16)，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液体从所述储集器(14)朝向所述递送口部(15)的流动速率。控制单元(30)从所述传感器(20)接收与所述流动速率成比例的信号以用于响应于此值而调整所述调整元件(16)，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

具有流动速率控制的表面处理机器

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，操作者通常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。

在EP2511016中描述一种具有储集器的表面处理机器，所述储集器含有清洁液，带有泵以及以清洁头部结束的递送管线。旁路管线使过剩的清洁剂溶液从泵的递送口部偏离朝向储集器返回，以便将供应流动速率控制在预定阈值内。

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遵循的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，其被配置成测量从所述储集器行进到所述递送口部的液体流动速率且提供与实际流动速率成比例的信号；

控制单元，其被配置成从所述传感器接收与所述实际流动速率成比例的所述信号且将所述信号与预定阈值流动速率进行比较，

程序构件，其驻留于所述控制单元中且被配置成当所述实际流动速率偏离所述预定阈值流动速率时设定所述调整元件直到所述实际流动速率再次到达所述预定阈值流动速率。

在可能的示例性实施例中，调整元件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流动速率的减小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流动速率的减小而以增加方式调整泵的速度；

-显示单元，其被配置成显示所述实际流动速率信号从而指示所述储集器中的液体的剩余体积以及所述机器的剩余范围的值。

在此情况下，控制单元影响所述调整元件，即阀或泵，使得存在流动速率的连续反馈调整，从而消除确定流动速率相对于理想操作参数的不合需要的变化的任何原因，即当调整机器时或作为输入开始参数由操作者手动地设定的预定阈值流动速率，从而优化流动速率，以便实现所述机器的最大范围。

有利的是，提供输入/输出单元，其被配置成显示所述信号从而指示液体的实际流动速率，且用于接收初始或所确定的流动速率值。

在可能的示例性实施例中，所述控制单元被配置成从随时间所确定的实际流动速率值开始而计算递送液体的累积值，且用于基于储集器的容量与递送液体的累积值之间的差而确定机器的剩余范围。

在此情况下，有可能流动速率传感器是流量计或升计数器，且控制单元具有积分器以通过实际流动速率值计算直到所确定的时间所供应的处理液体的体积，在此还计算机器的剩余范围。

机器的范围可表达为储集器中的剩余液体的体积，或者剩余距离或待处理的剩余表面，这是基于初始或所确定的流动速率值而计算。

在可能的示例性实施例中，输入/输出单元被配置成用于接收液体保存参数作为输入，所述控制单元被配置成用于接收所述实际流动速率信号和所述液体保存参数，计算最佳保存流动速率且用于响应于所述液体保存参数而调整所述调整元件，使得所述调整元件递送与所述最佳保存流动速率一致的流动速率。

可获得此最佳保存流动速率作为基于液体保存参数而调整的初始或所确定的流动速率值。

因此，操作者根据机器的储集器中的液体的剩余体积可关于例如待处理的剩余表面或直到下一补充时待覆盖的处理距离而设定机器的剩余范围，使得所述调整元件根据选择的液体保存参数提供处理液体的恒定值直到处理的完成。

机器可随后考虑由操作者为到达最近补充点而选择的液体保存参数以及存在于储集器中的剩余液体而递送恒定量的液体，因为其影响在储集器的出口区段处响应于剩余液体的不同高差而供应的液体量，从而避免受到储集器中的液体液位影响的不合意的递送作用，优化流动速率，实现响应于直到到达计划补充点时待处理的剩余空间而最大化机器范围的目标。

液体保存参数可指示关于液体的体积对处理表面，且可例如为正、零或负，指示机器是否必须递送相对于预定调整参考值更多或更少的液体。在此情况下，控制单元重新计算机器的剩余范围，且输入/输出单元显示机器的此剩余范围以用于由操作者检验。在继续处理的同时，机器的剩余范围可连续地更新且显示给操作者。液体保存参数也可直接表达为操作者希望实现的机器的剩余范围值。

因此，存在造成供应到表面处理元件的液体的流动速率对存在于储集器中的液体液位的变化的不合意影响的消除，且存在根据由操作者为到达最近补充点且无需停止处理而选择的液体保存参数对流动速率的优化。

这调整供应液体的量，以便具有理想处理效率而无过量或不足的液体供应，以便最大化机器的范围。

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选择的液体保存参数的显示单元相关联。

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，操作者选择改变液体保存参数，那么这可完成，因此改变所分配处理液体的恒定流动速率值。

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示出了图2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4示出了在可能的第一配置中驻留于所述机器的控制单元中的程序构件进行的步骤的可能的流程图；

-图5示出了在可能的第二配置中驻留于所述机器的控制单元中的程序构件进行的步骤的可能的流程图；

-图6示出了在可能的第三配置中驻留于所述机器的控制单元中的程序构件进行的步骤的可能的流程图。

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，其包括流动速率传感器20，所述传感器被配置成测量从储集器行进到递送口部的液体流动速率且提供与实际流动速率成比例的信号。

提供控制单元30，其被布置成从传感器20接收与流动速率成比例的信号且被配置成响应于实际流动速率而设定调整元件16，即所述控制单元被编程以用于当实际流动速率不同于预定值时调整调整元件16。

确切地说，控制单元30通过传感器20接收与实际流动速率成比例的信号，并且接着将其与针对机器的手动调节或作为调整元件16的开始默认值而获得的预定阈值流动速率进行比较，例如电操作调整阀的初始打开工作循环，或具有电可调整速度的泵的初始转数。

流动速率传感器20可为升计数器或流量计，其可与储集器14的出口处的管道15a串联布置。替代地，所述传感器可与调整元件16与递送口部15之间的管道15b串联布置。

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确定的流动速率的减小直到流动速率返回到预定常数值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被配置成响应于由传感器20确定的流动速率的减小直到流动速率返回到预定常数值而以增加方式调整泵的速度。

在控制单元中，例如可记录调整元件16的伺服辅助功能，其在循环反馈中响应于储集器14中的液体量的减小而控制在初始或所确定流动速率值上维持恒定的流动速率，从而响应性地增加阀的打开速率或泵的转数。

如果传感器20是流量计，则存在于储集器14中的剩余液体的测量与由传感器20确定的即时流动速率随时间的积分直接相关，即与从初始和测得值开始的累积液体的值直接相关。实际上，有可能通过减去液体的累积值而计算储集器14中的剩余液体的体积，并且接着计算机器的范围对储集器的容量，所述储集器在每次补充时被填充。剩余液体体积值可有利地显示于机器上作为给操作者的有用信息，指示为剩余的升/加仑，和/或机器仍可处理的剩余平方或线性米/英尺。

为此目的，根据图的又一示例性实施例，控制单元30可与显示单元70(图2和3)相关联，所述显示单元被配置成显示指示储集器中的剩余液体体积的实际流动速率信号以及基于由传感器20确定的即时值而计算的机器的剩余范围值。

调整元件16可为阀，例如先导阀，且储集器14可相对于递送口部15而布置以用于通过调整阀16借助重力将液体递送到表面处理元件13。

在控制单元30中可驻留程序，其可响应于实际流动速率信号而以改变PWM的形式控制调整元件16，例如电磁阀或泵，如图4的流程图80中指示。如果由传感器20确定的实际流动速率值与初始或所确定值一致，那么例如电磁阀或泵的调整元件16维持于作为工作循环或转数的当前调整值上。如果由传感器20确定的存在的流动速率值改为不与所述开始或预定值一致，那么修改所述阀或泵的PWM以用于增加流动速率。当始终由传感器20确定的当前流动速率值再次近似与所述开始或所确定值一致时所述改变停止。

随后，根据本发明，控制流动速率反馈回路是必要的以确保供应液体的量恒定，因为借助重力的馈送受到储集器中的任何液位变化的极端影响，因为作用于调整元件16上的液体高差将不可避免地改变响应对通过口部15供应到表面处理元件的实际流动速率。

确切地说，操作者可设定机器的范围值，使得直到下一补充时液体的流动速率保持恒定且使用存在于储集器中的所有液体。

为了实现此目标，如图3所示，在优选的示例性实施例中表面处理机器10可存在输入/输出单元70，其连接到控制单元30，且被布置成显示基于来自传感器20的信号而计算的实际流动速率信号以及如上文指示计算的机器的剩余范围。显示单元70包括用于输入初始流动速率值的输入/输出单元60，所述初始流动速率值与储集器14中的剩余液体体积以及机器的剩余范围(图3)一起由显示单元70显示。在此情况下，存在于控制单元30中的程序可如图5的流程图90指示而作用。

通过输入/输出单元60，可输入液体保存参数，其可与存在的流动速率信号一起传送到控制单元30。

输入/输出单元60也可用于输入由显示单元70显示的储集器中的剩余液体中的液位测量信号。

在控制单元中可存在程序构件，其可以改变PWM的形式控制例如电磁阀或泵的调整元件16，随着实际流动速率信号以及液体保存参数两者而变。在此情况下，存在于控制单元30中的程序可如图6的流程图100指示而作用。

随后，操作者根据通过传感器20的测量信号获得的剩余液体可通过输入/输出单元60关于例如待处理的剩余表面(例如平方米)或直到下一补充时待覆盖的处理距离(例如线性米)而设定机器的剩余范围。

随后，控制单元30可根据选择的液体保存参数向调整元件16提供处理液体的恒定值直到处理的完成。

基本上在其可能的配置中，机器10可随后考虑由操作者通过单元70输入的用于到达最近补充点的液体保存参数以及存在于储集器14中的剩余液体两者而递送恒定量的液体，因为其在储集器的出口区段处响应于调整元件16上的剩余液体的不同高差而影响供应液体的量，从而避免受到储集器14中的液体液位影响的不合意的递送作用，优化流动速率，实现响应于直到到达计划补充点时待处理的剩余空间而最大化机器范围的目标。

可指示关于在口部15可递送的液体的体积对处理表面的液体保存参数，且所述参数可例如为正、零或负，指示机器10是否必须递送相对于预定调整参考值更多或更少的液体。在此情况下，控制单元30重新计算机器的剩余范围，且显示单元70显示机器的此剩余范围以用于由操作者检验。在继续处理的同时，机器的剩余范围可在单元70上连续地更新且显示给操作者。液体保存参数也可直接表达为操作者希望实现的机器的剩余范围值。

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 (8)

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)，其被配置成测量从所述储集器(14)行进到所述递送口部(15)的液体流动速率且提供与实际流动速率成比例的信号；

控制单元(30)，其被布置成从所述传感器(20)接收与所述实际流动速率成比例的所述信号且将所述信号与预定阈值流动速率进行比较，在所述控制单元(30)中驻留程序构件，所述程序构件被配置成当所述实际流动速率偏离所述预定阈值流动速率时设定所述调整元件(16)直到所述实际流动速率再次到达所述预定阈值流动速率，

其中提供显示单元(70)，所述显示单元被配置成显示所述实际流动速率信号从而指示所述储集器(14)中的液体的剩余体积以及所述机器的剩余范围的值，该剩余范围是关于待处理的剩余表面或直到下一补充时待覆盖的处理距离。

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)选自如下各项中的一个：

先导阀，其中所述控制单元(30)被配置成响应于所述储集器(14)中的所述液体液位的减小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储集器(14)中的所述液体液位的减小而以增加方式调整所述泵的速度。

3.根据权利要求1所述的表面处理机器，其中所述流动速率值由所述传感器(20)确定为：

体积对时间的值，且所述传感器是流量计(20)，通过随时间的积分的步骤能够从所述体积对时间的值获得所供应的液体的值；或者

体积的值，且所述传感器是流量计，能够由所述体积的值关于时间求导来获得流动速率值。

4.根据权利要求1所述的表面处理机器，其中所述显示单元(70)包括用于输入流动速率开始值的输入/输出单元(60)，所述显示单元(70)被配置成显示所述实际流动速率信号从而指示所述储集器(14)中的液体的剩余体积以及所述机器的剩余范围的值。

5.根据权利要求1所述的表面处理机器，其中提供输入/输出单元(60)以用于输入开始流动速率值和液体保存参数，所述显示单元被配置成显示所述实际流动速率信号从而指示所述储集器(14)中的液体的剩余体积以及所述机器的剩余范围的值。

6.根据权利要求1所述的表面处理机器，其中所述显示单元(70)被配置成示出所述储集器中的剩余液体的液位测量信号、液体保存参数以及所述机器的剩余范围的值。

7.一种表面处理的方法，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)；

调整由所述储集器(14)提供的液体向所述递送口部(15)的递送；

所述方法其特征在于还包括以下步骤：

通过传感器(20)测量从所述储集器(14)行进到所述递送口部(15)的液体的流动速率值且提供与实际流动速率成比例的信号，

将与所述实际流动速率成比例的所述信号与预定阈值流动速率进行比较；

其中当所述实际流动速率偏离所述预定阈值流动速率时完成所述调整；

且其特征在于提供以下步骤：

在显示单元上显示所述实际流动速率信号、所述储集器(14)中的液体的剩余体积以及所述机器的剩余范围的值，该剩余范围是关于待处理的剩余表面或直到下一补充时待覆盖的处理距离。

8.根据权利要求7所述的表面处理的方法，包括以下进一步的步骤：

引入与所述液体的所述流动速率相关的液体保存参数；

基于与所述实际流动速率信号和用于递送所述液体的所述液体保存参数成比例的信号而调整调整元件(16)，以便优化所述流动速率。

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