CN108784548B - 一种水箱结构和清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水箱结构和清洁机器人。其中，所述水箱结构通过在进气孔中设置由固定挡片和可动挡片构成的挡气组件，再由驱动电机控制可动挡片的转动，以实现进气孔的通断控制，整体结构简单、成本较低，控制也十分简单。此外，装设所述水箱结构的清洁机器人，可以通过控制模块控制所述驱动电机的动作，以控制水箱主体的进气孔的通断，进而控制水箱主体的出水情况，提高了清洁机器人的智能化和实用性。

Description

一种水箱结构和清洁机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，具体涉及一种水箱结构和清洁机器人。

背景技术

现有的清洁机器人都可以进行自主行走和移动，所以，也可以把清洁机器人称为移动机器人。所述清洁机器人除了具有扫地吸尘功能外，一般还具有拖地功能，所以，这些清洁机器人通常都会配备有水箱结构。在机器人进行拖地工作时，水箱结构中的水会正常流出至清洁布中，使清洁布保持湿润，提高拖地效果。一篇公告号为CN207084779U的中国实用新型专利，公开了一种扫地机的水箱结构，通过在水箱主体与主机体之间设置泵气机构，利用智能扫地机的控制单元控制泵气机构向水箱主体内泵气，使得水箱主体内气压稳定可控，从而使得水箱主体出水均匀且水量可控。由于需要泵气机构进行控制，所以成本比较高，并且对泵气的量有较高的控制精度要求，从而提高了控制难度。一篇公告号为CN206482532U的中国实用新型专利，公开了一种清洁机器人，其水箱内侧安装有通气接头，通气接头与水箱内部相通；控水电磁阀置于机身内部，电磁阀连接口通过连接管与水箱内的通气接头连接；通过控制控水电磁阀的通断，实现水箱与空气的相通或者断开，从而实现对清洁机器人出水湿拖或者停止湿拖的控制。由于这些控制方式需要采用电磁阀，成本比较高，且电磁阀与通气孔之间采用软管连接，导致水箱的一体性比较差。

发明内容

本发明提供了一种水箱结构和清洁机器人，在保证能够实现出水控制的同时，降低成本，并提高水箱结构的一体性。本发明所述的具体技术方案如下：

一种水箱结构，应用于清洁机器人，所述水箱结构包括：水箱主体，所述水箱主体的底部设有出水孔，上部则设有进气孔；挡气组件，包括固定挡板和可动挡板，所述固定挡板上设有固定通气孔，所述可动挡板上设有可动通气孔；所述固定挡板固定设置在所述进气孔中，其固定通气孔与所述进气孔相通，且连通至所述水箱主体的储水区；所述可动挡板可转动地贴设于所述固定挡板的一侧，当所述可动挡板转动至其可动通气孔与所述固定挡板的固定通气孔连通时，所述水箱主体的储水区通过进气孔可以与外部连通，当所述可动挡板转动至其可动通气孔与所述固定挡板的固定通气孔不连通时，所述水箱主体的储水区不能通过进气孔与外部连通；驱动电机，与所述可动挡板连接，并能够驱动所述可动挡板转动。

进一步地，所述水箱主体上还设有电机固定座，所述驱动电机安装在所述电机固定座时，其驱动端直接与所述可动挡板连接。

进一步地，所述水箱主体的底部设有两个出水孔，两个所述出水孔基于所述清洁机器人的前进方向左右对称设置，且对应于清洁机器人中的清洁布的左右两区域的中部；所述水箱结构还包括用于套设所述清洁布的支撑架，可拆卸地固定在所述水箱主体的底部外侧面，且所述支撑架与所述水箱主体底部之间留有预设间距的空间，所述支撑架为网状镂空结构，使得所述出水孔流出来的水可以直接通过网状镂空结构进入清洁布中。

进一步地，在每个所述出水孔的位置对应设置一个下沉槽，使得水箱主体发生预设角度范围内的左右倾斜时，所述下沉槽中的水依然能够覆盖所述出水孔。

进一步地，所述下沉槽为长条形结构，且沿所述清洁机器人的左右方向延伸，所述出水孔设置在所述下沉槽中靠近水箱主体中部的一端。

进一步地，所述出水孔为圆孔，其直径在0.4毫米至0.8毫米范围内，所述下沉槽的底部的面积为所述出水孔的面积的10倍至20倍之间，且所述下沉槽的深度为1毫米至3毫米范围内。

进一步地，在每个所述出水孔的位置对应设置一个围绕所述出水孔的挡水栏，所述挡水栏基于所述清洁机器人的前进方向左右对称设置，所述挡水栏上设有一个开口，位于左侧的所述挡水栏的开口朝向左侧，位于右侧的所述挡水栏的开口朝向右侧，使得水箱主体发生预设角度范围内的左右倾斜时，所述挡水栏中的水依然能够覆盖所述出水孔。

进一步地，所述挡水栏包括三块侧挡板和顶盖，顶盖设置在所述三块侧挡板的顶端，并与三个所述侧挡板一起围成一个矩形容纳腔，所述出水孔靠近所述矩形容纳腔的底部。

进一步地，所述挡水栏包括一块U型挡板和顶盖，所述顶盖设置在所述U型挡板的顶端，并与所述U型挡板一起围成一个U型容纳腔，所述出水孔靠近所述U型容纳腔的底部。

进一步地，所述出水孔为圆孔，其直径在0.4毫米至0.8毫米范围内，所述挡水栏所围成区域的底部面积为所述出水孔的面积的10倍至20倍之间，且所述挡水栏的高度为1毫米至3毫米范围内。

一种清洁机器人，包括控制模块，所述清洁机器人装配有如上任意一项所述的水箱结构，且所述水箱结构中的驱动电机与所述控制模块连接，所述清洁机器人通过控制模块可以控制所述驱动电机的动作，以控制水箱主体的进气孔的通断。

所述水箱结构通过在进气孔中设置由固定挡片和可动挡片构成的挡气组件，再由驱动电机控制可动挡片的转动，以实现进气孔的通断控制，整体结构简单、成本较低，控制也十分简单。此外，装设所述水箱结构的清洁机器人，可以通过控制模块控制所述驱动电机的动作，以控制水箱主体的进气孔的通断，进而控制水箱主体的出水情况，提高了清洁机器人的智能化和实用性。

附图说明

图1为所述水箱主体内设置有下沉槽的俯视结构示意图。

图2为图1中沿出水孔的连线方向进行水箱主体剖视的结构示意图。

图3为所述水箱主体内设置有挡水栏的俯视结构示意图。

图4为图3中沿出水孔的连线方向进行水箱主体剖视的结构示意图。

图5为所述挡气组件和驱动电机安装在进气孔时的放大结构示意图。

图6为所述挡气组件中固定挡板的结构示意图；

图7为所述挡气组件中可动挡板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。应当理解，下面所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。在下面的描述中，给出具体细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实施实施例。例如，电路可以在框图中显示，避免在不必要的细节中使实施例模糊。在其他情况下，为了不混淆实施例，可以不详细显示公知的电路、结构和技术。

如图1和2，或者如图3和4所示的一种水箱结构，该水箱结构应用于清洁机器人中，实现清洁机器人的拖地功能。所述水箱结构包括一个用于储水的水箱主体10。所述水箱主体10的中部设有储水区11，其上部则设有一个进气孔，通过导通或者封闭所述进气孔可以使所述水箱主体10的内部与外部大气压连通或者不连通。当所述进气孔导通时，水箱主体10内的储水区11与外部大气压连通，储水区11中的水会从储水区11底部的出水孔中流出；当所述进气孔封闭时，水箱主体10内的储水区11与外部大气压不连通，储水区11中的空间属于密闭空间，其中的水不会从所述出水孔中流出。如图5、6和7所示，所述水箱结构还包括一个挡气组件和用于驱动所述挡气组件动作的驱动电机。其中，所述挡气组件包括固定挡板4和可动挡板3。所述固定挡板4上设有固定通气孔41，所述可动挡板3上设有可动通气孔31。所述固定挡板4固定设置在所述进气孔中，其固定通气孔41与所述进气孔相通，且连通至所述水箱主体10的储水区11。所述可动挡板3可转动地贴设于所述固定挡板4的一侧，可以是固定挡板4中靠近储水区11的一侧，也可以是远离储水区11的一侧。当所述可动挡板3转动至其可动通气孔31与所述固定挡板4的固定通气孔41连通时，所述水箱主体10的储水区11通过进气孔可以与外部连通，当所述可动挡板3转动至其可动通气孔31与所述固定挡板4的固定通气孔41不连通时，所述水箱主体10的储水区11不能通过进气孔与外部连通。所述驱动电机2与所述可动挡板3连接，并能够驱动所述可动挡板3相对于所述固定挡板4进行转动。所述驱动电机可以采用步进电机或者其它可以精确控制转动角度的电机。所述水箱结构通过在进气孔中设置由固定挡片4和可动挡片3构成的挡气组件，再由驱动电机2控制可动挡片3的转动，以实现进气孔的通断控制，整体结构简单、成本较低，控制也十分简单。

优选的，所述水箱主体10上还设有电机固定座，所述驱动电机3安装在所述电机固定座时，其驱动端直接与所述可动挡板3连接。通过在所述水箱结构中设置电机固定座，使得驱动电机3可以牢固地安装在水箱结构中，并且，驱动电机3可以与挡气组件直接连接，提高了整个控制进气孔的通断状态的控制组件的一体性，进而提高了水箱主体的模块化和整体性。

作为其中一种实施方式，如图1和图2所示，所述水箱主体10的底部设有两个出水孔，两个所述出水孔基于所述清洁机器人的前进方向左右对称设置，且对应于清洁机器人中的清洁布的左右两区域的中部。通过把出水孔设计为左右对称，且出水孔的位置直接对应于清洁布左右两区域的中部，不需要增加导流板进行导流，结构简化，成本降低，清洁布的湿润速度提高，且滴入清洁布的水可以从两侧中部向四周扩散，清洁布湿润的效果更均匀，湿润的速度和效率也大大提升。所述水箱结构还包括一个用于套设所述清洁布的支撑架20。所述支撑架20通过卡扣结构卡固在所述水箱主体10的底部外侧面，当然，也可以采用螺钉固定等其它可拆卸的方式进行固定。所述支撑架20与所述水箱主体10底部之间留有预设间距的空间，所述预设间距可以根据具体的产品设计需求进行设置，一般可以设置为4毫米或者5毫米。所述支撑架20为网状镂空结构，使得所述出水孔12流出来的水可以进入清洁布中。当水箱结构正常出水时，水从所述出水孔12流出，经过水箱主体10底部和支撑架20之间的空间后，滴落在清洁布中。通过所述空间的设计，可以避免清洁布擦洗的垃圾直接接触出水孔12，容易堵住出水孔12的问题。此外，所述支撑架20采用网状镂空结构可以使出水孔12流出来的水更好地与清洁布接触。所述支撑架20能够支撑清洁布并使其具有一定的刚度，从而提高清洁效果。

优选的，在所述每个出水孔的位置对应设置一个下沉槽18，使得水箱主体发生预设角度范围内的左右倾斜时，所述下沉槽18中的水依然能够覆盖所述出水孔。所述下沉槽18的形状和大小可以根据具体的设计需求进行相应设置，只要使得水箱主体10发生预设角度范围内的左右倾斜时，所述下沉槽18中的水依然能够覆盖所述出水孔12。比如，当水箱主体10向左倾斜时，水箱主体10中的水会向左流动，此时，水箱主体10右侧的出水孔12高于水平面，如果没有设置下沉槽18的情况下，水箱主体10内部会通过右侧的出水孔12与水箱主体10外部连通，水箱主体10内部气压等于外部大气压，所以，水会从左侧的出水孔12漏出来。如果设置了下沉槽18，下沉槽18中会保留一部分的水，这些水会堵住右侧的出水孔12，使得水箱主体10内部不能与外部的大气压连通，所以水不会从出水孔12漏出来。所述预设角度范围的大小是由下沉槽18的位置和大小决定的，如果下沉槽18设计得比较靠近水箱主体10中部，且设计得比较深，则预设角度范围就会比较大，反之则比较小，具体可以根据产品的设计需求进行相应设置。所述主水箱通过在其底部的出水孔12的位置设置下沉槽18，当主水箱不是在需要正常出水的状态下，如果发生了左右倾斜，主水箱中的水会流向一侧，此时，另一侧的下沉槽18中的水不会全部流出，部分水会留在下沉槽18中，使得出水孔12依然能够被下沉槽18中的水覆盖，防止外部空气进入水箱中，从而保证了主水箱内的气压平稳，主水箱中的水不会从出水孔12漏出，避免了主水箱在非正常出水状态下出现漏水的问题，提高了水箱结构的品质。

优选的，所述下沉槽18为长条形结构，且沿所述清洁机器人的左右方向延伸；所述出水孔设置在所述下沉槽中靠近水箱主体中部的一端。所述水箱主体10的左右方向就是所述清洁机器人的左右方向，所述出水孔12位于所述下沉槽18的靠近水箱主体10的中部的一端，如此，可以确保水箱主体发生左右倾斜时，出水孔12最大限度地被下沉槽18中的水覆盖，提高下沉槽18的使用效果。

优选的，为了达到最优出水效果，所述出水孔设置为圆孔，其直径在0.4毫米至0.8毫米范围内，最优为0.5毫米；所述下沉槽的底部的面积为所述出水孔的面积的10倍至20倍之间，最优为15倍；且所述下沉槽的深度为1毫米至3毫米范围内，最优为2毫米。

作为其中一种实施方式，如图3和图4所示，在所述每个出水孔的位置对应设置一个围绕所述出水孔的挡水栏17，所述挡水栏17基于所述清洁机器人的前进方向左右对称设置，所述挡水栏17上设有一个开口，位于左侧的所述挡水栏17的开口朝向左侧，位于右侧的所述挡水栏17的开口朝向右侧。所述挡水栏17的形状和大小可以根据具体的设计需求进行相应设置，只要使得水箱主体10发生预设角度范围内的左右倾斜时，所述挡水栏17中的水依然能够覆盖所述出水孔12。比如，当水箱主体10向左倾斜时，水箱主体10中的水会向左流动，此时，水箱主体10右侧的出水孔12高于水平面，如果没有设置挡水栏17的情况下，水箱主体10内部会通过右侧的出水孔12与水箱主体10外部连通，水箱主体10内部气压等于外部大气压，所以，水会从左侧的出水孔12漏出来。如果设置了挡水栏17，挡水栏17中会保留一部分的水，这些水会堵住右侧的出水孔12，使得水箱主体10内部不能与外部的大气压连通，所以水不会从出水孔12漏出来。所述预设角度范围的大小是由挡水栏17的位置和大小决定的，如果挡水栏17设计得比较靠近水箱主体10中部，且围栏高度设计得比较高，则预设角度范围就会比较大，反之则比较小，具体可以根据产品的设计需求进行相应设置。所述水箱结构通过在其底部的出水孔12的位置设置挡水栏17，当水箱结构不是在需要正常出水的状态下，如果发生了左右倾斜，水箱结构中的水会流向一侧，此时，另一侧的挡水栏17中的水不会全部流出，部分水会留在挡水栏17中，使得出水孔12依然能够被挡水栏17中的水覆盖，防止外部空气进入水箱结构中，从而保证了水箱结构内的气压平稳，水箱结构中的水不会从出水孔12漏出，避免了水箱结构在非正常出水状态下出现漏水的问题，提高了水箱结构品质。

优选的，所述挡水栏17包括三块侧挡板和顶盖，所述顶盖设置在所述三块侧挡板的顶端，并与三个所述侧挡板一起围成一个矩形容纳腔，所述出水孔靠近所述矩形容纳腔的底部。所述侧挡板可以是在水箱主体的底部向内一体注塑形成的凸块构成，也可以是通过胶粘等方式固定在水箱主体的底部内表面构成，其挡板的高度可以根据出水孔在水箱结构中的具体位置，水箱的储水量等因素综合确定，只要能达到在预设角度范围内倾斜时，所述挡水栏中依然有水可以覆盖出水孔即可。所述顶盖可以通过一体注塑或者胶粘的方式盖设在三块侧挡板上。通过设置顶盖，可以提高预设角度范围的大小，即在同等条件下，设有顶盖的挡水栏比不设有顶盖的挡水栏的预设角度范围要大。比如，在水箱主体、出水孔位置、挡水栏所围成的矩形区域面积大小等条件都相同的情况下，挡水栏不设有顶盖时，最大左右倾斜角度只能达到30°，超过30°就会发生漏水的问题，如果挡水栏设置了顶盖，挡水效果大大提升，使得最大左右倾斜角度能达到45°，超过45°才会发生漏水的问题。

作为另外一种实施方式，所述挡水栏由一块U型挡板和顶盖构成，所述顶盖设置在所述U型挡板的顶端，并与所述U型挡板一起围成一个U型容纳腔，所述出水孔靠近所述U型容纳腔的底部。所述U型挡板可以是在水箱主体的底部向内一体注塑形成的凸块构成，也可以是通过胶粘等方式固定在水箱主体的底部内表面构成，其挡板的高度可以根据出水孔在水箱结构中的具体位置，主水箱的储水量等因素综合确定，只要能达到在预设角度范围内倾斜时，所述挡水栏中依然有水可以覆盖出水孔即可。所述顶盖可以通过一体注塑或者胶粘的方式盖设在U型挡板上。通过设置顶盖，可以提高预设角度范围的大小，即在同等条件下，设有顶盖的挡水栏比不设有顶盖的挡水栏的预设角度范围要大。比如，在水箱主体、出水孔位置、挡水栏所围成的矩形区域面积大小等条件都相同的情况下，挡水栏不设有顶盖时，最大左右倾斜角度只能达到30°，超过30°就会发生漏水的问题，如果挡水栏设置了顶盖，挡水效果大大提升，使得最大左右倾斜角度能达到45°，超过45°才会发生漏水的问题。

优选的，所述出水孔12为圆孔，其直径在0.4毫米至0.8毫米范围内，最优为0.5毫米。所述挡水栏17所围成区域的底部面积为所述出水孔12的面积的10倍至20倍之间，最优为15倍。且所述挡水栏的高度为1毫米至3毫米范围内，最优为2毫米。

优选的，两个所述出水孔12之间的最小距离要大于5厘米。如果出水孔12的距离设置得过小，需要引入导流板结构才可以达到较好的湿布效果，所以，根据水箱主体10和清洁布的大小情况，设置为10厘米可以达到较好的效果。

优选的，所述预设间距在大于或等于1毫米，且小于或等于3毫米的范围内，最优设置为2毫米，如此可以在尽量减小水箱结构厚度的前提下，达到最优的防出水孔12堵塞的效果。

优选的，所述预设角度范围为1°至45°之间，最优设置为30°，如果预设角度范围过大，则对挡水栏17的位置和挡水效果有更高的要求，不利于简化产品设计和制造工艺。

一种清洁机器人，包括控制模块，所述清洁机器人装配有如上任一实施例所述的水箱结构。所述水箱结构中的驱动电机与所述控制模块连接，所述清洁机器人通过控制模块可以控制所述驱动电机的动作，以控制水箱主体的进气孔的通断。所述清洁机器人通过装配所述水箱结构，可以提高清洁布的湿润速度和湿润的均衡性，从而提高机器人的拖地效率，此外，还可以避免在非拖地状态下弄湿清洁布的问题，提高了机器人品质和用户使用体验。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种水箱结构，应用于清洁机器人，其特征在于，所述水箱结构包括：

水箱主体，所述水箱主体的底部设有出水孔，上部则设有进气孔；

挡气组件，包括固定挡板和可动挡板，所述固定挡板上设有固定通气孔，所述可动挡板上设有可动通气孔；所述固定挡板固定设置在所述进气孔中，其固定通气孔与所述进气孔相通，且连通至所述水箱主体的储水区；所述可动挡板可转动地贴设于所述固定挡板的一侧，当所述可动挡板转动至其可动通气孔与所述固定挡板的固定通气孔连通时，所述水箱主体的储水区通过进气孔可以与外部连通，当所述可动挡板转动至其可动通气孔与所述固定挡板的固定通气孔不连通时，所述水箱主体的储水区不能通过进气孔与外部连通；

驱动电机，与所述可动挡板连接，并能够驱动所述可动挡板转动；

所述水箱主体的底部设有两个出水孔，在每个所述出水孔的位置对应设置一个下沉槽，当不是在需要正常出水的状态下，使得水箱主体发生预设角度范围内的左右倾斜时，所述下沉槽中的水依然能够覆盖所述出水孔。

2.根据权利要求1所述的水箱结构，其特征在于：所述水箱主体上还设有电机固定座，所述驱动电机安装在所述电机固定座时，其驱动端直接与所述可动挡板连接。

3.根据权利要求1所述的水箱结构，其特征在于：

所述下沉槽为长条形结构，且沿所述清洁机器人的左右方向延伸，所述出水孔设置在所述下沉槽中靠近水箱主体中部的一端。

4.根据权利要求1所述的水箱结构，其特征在于：所述出水孔为圆孔，其直径在0.4毫米至0.8毫米范围内，所述下沉槽的底部的面积为所述出水孔的面积的10倍至20倍之间，且所述下沉槽的深度为1毫米至3毫米范围内。

5.一种水箱结构，应用于清洁机器人，其特征在于，所述水箱结构包括：

水箱主体，所述水箱主体的底部设有出水孔，上部则设有进气孔；

挡气组件，包括固定挡板和可动挡板，所述固定挡板上设有固定通气孔，所述可动挡板上设有可动通气孔；所述固定挡板固定设置在所述进气孔中，其固定通气孔与所述进气孔相通，且连通至所述水箱主体的储水区；所述可动挡板可转动地贴设于所述固定挡板的一侧，当所述可动挡板转动至其可动通气孔与所述固定挡板的固定通气孔连通时，所述水箱主体的储水区通过进气孔可以与外部连通，当所述可动挡板转动至其可动通气孔与所述固定挡板的固定通气孔不连通时，所述水箱主体的储水区不能通过进气孔与外部连通；

驱动电机，与所述可动挡板连接，并能够驱动所述可动挡板转动；

所述水箱主体的底部设有两个出水孔，在每个所述出水孔的位置对应设置一个围绕所述出水孔的挡水栏，所述挡水栏基于所述清洁机器人的前进方向左右对称设置，所述挡水栏上设有一个开口，位于左侧的所述挡水栏的开口朝向左侧，位于右侧的所述挡水栏的开口朝向右侧，使得水箱主体发生预设角度范围内的左右倾斜时，所述挡水栏中的水依然能够覆盖所述出水孔。

6.根据权利要求5所述的水箱结构，其特征在于：所述挡水栏包括三块侧挡板和顶盖，顶盖设置在所述三块侧挡板的顶端，并与三个所述侧挡板一起围成一个矩形容纳腔，所述出水孔靠近所述矩形容纳腔的底部。

7.根据权利要求5所述的水箱结构，其特征在于：所述挡水栏包括一块U型挡板和顶盖，所述顶盖设置在所述U型挡板的顶端，并与所述U型挡板一起围成一个U型容纳腔，所述出水孔靠近所述U型容纳腔的底部。

8.根据权利要求5所述的水箱结构，其特征在于：所述出水孔为圆孔，其直径在0.4毫米至0.8毫米范围内，所述挡水栏所围成区域的底部面积为所述出水孔的面积的10倍至20倍之间，且所述挡水栏的高度为1毫米至3毫米范围内。

9.一种清洁机器人，包括控制模块，其特征在于，所述清洁机器人装配有权利要求1至8中任意一项所述的水箱结构，且所述水箱结构中的驱动电机与所述控制模块连接，所述清洁机器人通过控制模块可以控制所述驱动电机的动作，以控制水箱主体的进气孔的通断。