CN109349813A - 一种智能衣柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能衣柜，包括：衣柜主体、固定在衣柜主体顶部内表面的导轨机构、悬挂在导轨机构下方的衣架以及固定在衣柜主体侧壁上用于抓取衣物的抓取机构和控制器，所述导轨机构包括环形导轨、与环形导轨滑动连接的若干传动小车，以及固定在传动小车上的衣钩，所述传动小车可沿环形导轨双向运动，用于将衣物运送至抓取机构的有效抓取范围内，所述衣钩用于悬挂衣架，所述控制器与导轨机构和抓取机构电性连接，用于控制导轨机构和抓取机构的运动；所述衣柜结构简单，运行稳定，衣物悬挂稳定，抓取方便。

Description

一种智能衣柜

技术领域

本发明涉及智能家具技术领域，特别涉及一种智能衣柜。

背景技术

随着科技水平和人们生活水平的提高，智能家居的更加地深入到我们的生活中，给人们的生活带来更大的方便。智能衣柜作为智能家居的一份子，也逐渐出现在人们的家具当中。智能衣柜中悬挂和取出衣物一般通过机械臂等手段，但是，目前市面上的智能衣柜的传输结构一般都直接选用电机带动皮带进行衣物的传输，存在运动不平稳，传动精度不高的问题；而且绝大多数的衣架不适用于机械臂的抓取和传递，或者难以抓取，或者在机械臂抓取时容易发生掉落或者无法准确放置等问题。

可见，现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种智能衣柜，旨在解决上述提到的现有技术中的至少一个问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种智能衣柜，包括：衣柜主体、固定在衣柜主体顶部内表面的导轨机构、悬挂在导轨机构下方的衣架以及固定在衣柜主体侧壁上用于抓取衣物的抓取机构和控制器，所述导轨机构包括环形导轨、与环形导轨滑动连接的若干传动小车，以及固定在传动小车上的衣钩，所述传动小车可沿环形导轨双向运动，用于将衣物运送至抓取机构的有效抓取范围内，所述衣钩用于悬挂衣架，所述控制器与导轨机构和抓取机构电性连接，用于控制导轨机构和抓取机构的运动。

所述的智能衣柜中，所述导轨机构通过安装座固定在衣柜主体顶部的内表面上，还包括固定于安装座上的第一电机和第一丝杆、分别连接第一电机和第一丝杆的同步带系统，所述传动小车与第一丝杆传动连接，相邻两辆传动小车间的距离小于第一丝杆的长度，各传动小车间通过环形牵引绳串联。

所述的智能衣柜中，所述传动小车的两侧分别设有若干组滑轮，用于将传动小车卡接在环形导轨的两侧以及带动传动小车在环形导轨上滑动。

所述的智能衣柜中，所述衣钩包括第一连接部和第一悬挂部，所述第一连接部的上端固定在传动小车上，下端与第一悬挂部的一端连接，并且第一连接部垂直于水平面，第一悬挂部以与水平面小于30度的夹角向上倾斜。

所述的智能衣柜中，所述衣架包括衣架本体、悬挂件和抓取件，所述悬挂件包括由上而下设置的第二悬挂部、第二连接部和固定部，所述固定部固定在衣架本体的中间，抓取件连接在第二连接部上，用于抓取机构抓取衣架，所述第二悬挂部为圆环状，与第二连接部可拆卸连接。

所述的智能衣柜中，所述抓取件包括抓取部和定位部，所述抓取部设置在定位部的上方，呈倒正四棱台状，定位部为长方体，其长度和宽度与抓取部的下表面一致。

所述的智能衣柜中，所述抓取机构包括一级推进机构、与所述一级推进机构滑动连接的二级推进机构，以及设置于所述二级推进机构一端、与所述二级推进机构固定连接、用于抓取衣物的抓取部件。

所述的智能衣柜中，所述一级推进机构包括导向座、固定于导向座一端的第二电机、转动设置于所述导向座中的第二丝杆以及设置于第二丝杆上且可在导向座上往复运动的第一滑块，所述第一滑块与二级推进机构固定连接，第二电机与第二丝杆传动连接。

所述的智能衣柜中，所述二级推进机构包括第三电机、第三丝杆、丝杆螺母管、导向管和连接块，所述第三丝杆与丝杆螺母管螺纹连接，所述第三电机设置于导向管的一端，并与第三丝杆传动连接，所述丝杆螺母管设置于导向管内部，所述导向管的内壁上沿长度方向设有导向槽，所述丝杆螺母管的外表面周向设有导向滑块，所述导向滑块滑动连接于导向管内侧壁的导向槽中，所述连接块设置于导向管外周面并与所述第一滑块固定连接。

所述的智能衣柜中，所述抓取部件包括机械爪，连接机械爪和二级推进机构的安装部以及设置于安装部上的驱动部件，所述安装部与机械爪铰接，所述驱动部件用于控制机械爪的张合。

有益效果：

本发明提供了一种智能衣柜，所述智能衣柜通过第一电机提供动力，同步带传动系统带动第一丝杆旋转实现传动小车的沿环形导轨的往复运动，传动小车和环形导轨横向卡合，运行稳定，不容易脱落；导轨机构和抓取机构分别通过控制器控制，定位精准；通过抓取机构自动抓取衣物，解放人手；挂钩的设置便于衣架的取放；衣架的悬挂件第二悬挂部的圆环形的设置提高了衣架的悬挂稳定性，减少掉落的几率；抓取件的倒正四棱台和长方体状的结合，抓取机构的抓取，而且提高了抓取的稳定性。

附图说明

图1为本发明提供的所述智能衣柜的结构示意图。

图2为所述智能衣柜的俯视图。

图3为所述智能衣柜的侧视图。

图4为所述导轨机构的结构示意图。

图5为图4中的A部放大图。

图6为所述导轨机构的侧视图。

图7为所述抓取机构收缩时的结构示意图。

图8为所述抓取机构二级推进时的使用状态图。

图9为所述抓取机构一级推进时的使用状态图。

图10为图7中的二级推进机构沿C-C’方向的剖面图。

图11为所述衣架的结构示意图。

图12为所述衣架的正视图2。

图13为图12中的所述衣架沿B-B’方向的剖视图。

具体实施方式

本发明提供一种智能衣柜，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中使用的属于“第一”、“第二”、“第三”仅用于区别本发明中的不同部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1-13，本发明提供一种智能衣柜，包括：衣柜主体1、固定在衣柜主体1顶部内表面的导轨机构2、悬挂在导轨机构2下方的衣架3以及固定在衣柜主体1侧壁上用于抓取衣物的抓取机构4和控制器5，所述导轨机构2包括环形导轨21、与环形导轨21滑动连接的若干传动小车22，以及固定在传动小车22上的衣钩23，所述传动小车22可沿环形导轨21双向运动，用于将衣物运送至抓取机构4的有效抓取范围内，所述衣钩23用于悬挂衣架，所述控制器5与导轨机构2和抓取机构4电性连接，用于控制导轨机构2和抓取机构4的运动。优选地，所述抓取机构中设置有位移传感器，可以精确感知抓取机构与传动小车的位移，反馈给控制器，通过控制器发出指令，便于抓取机构精准地抓取衣物；环形导轨更便于衣物的选取，使用方便。

具体地，所述导轨机构2通过安装座6固定在衣柜主体1顶部的内表面上，还包括固定于安装座6上的第一电机24和第一丝杆25、分别连接第一电机24和第一丝杆25的同步带系统26，所述传动小车22与第一丝杆24传动连接，相邻两辆传动小车22间的距离小于第一丝杆24的长度，各传动小车22间通过环形牵引绳27串联。更具体地，所述第一电机为步进电机，其按照设定的方向转动一个固定的角度，其上的主动轮通过同步带系统带动第一丝杆的从动轮，使第一丝杆转动；所述传动小车上设有一与第一丝杆的螺旋槽接触的螺丝长杆，第一丝杆转动时，带动与其接触的传动小车沿环形导轨滑动，由于各传动小车通过环形牵引绳串联，因此，环形牵引绳也在环形导轨转动，其串联的各传动小车也相应的产生滑动。相邻两辆传动小车的距离小于第一丝杆的长度，能够保持第一丝杆与传动小车不间断的接触，产生不间断的牵引力，保持在第一丝杆转动的过程中，传动小车能够在环形轨道中的滑动。通过电机带动丝杆转动，丝杆螺旋槽与传动小车螺旋长杆配合，使传动小车定位准确，运行流畅。

优选地，所述环形轨道由若干导轨块卡接而成，可以快速拆装，根据衣柜主体的尺寸选择导轨块的数量进行拼装，灵活性高。所述螺丝长杆的长度可调节，与丝杆配合，易于安装调试。

进一步地，所述传动小车22的两侧分别设有若干组滑轮221，用于将传动小车22卡接在环形导轨21的两侧以及带动传动小车22在环形导轨21上滑动。一种实施方式中，所述滑轮设有两组，为内凹形，其凹腔卡接在环形轨道上，两组滑轮，不仅能够保证传动小车卡接的稳定性，还不会使传动小车的重量过大，产生过大的滑行阻力。

具体地，所述衣钩23包括第一连接部231和第一悬挂部232，所述第一连接部231的上端固定在传动小车22上，下端与第一悬挂部232的一端连接，并且第一连接部231垂直于水平面，第一悬挂部232以与水平面小于30度的夹角向上倾斜。所述衣钩为第一悬挂部稍向上倾斜的“L”型；优选地，所述衣钩第一悬挂部与水平面的夹角为10度-20度之间，能够保证衣架在移动过程中不容易从衣钩中掉落，而且抓取机构取放容易。

具体地，所述衣架3包括衣架本体31、悬挂件32和抓取件33，所述悬挂件32包括由上而下设置的第二悬挂部321、第二连接部322和固定部323，所述固定部323固定在衣架本体31的中间，抓取件33连接在第二连接部322上，用于抓取机构4抓取衣架3，所述第二悬挂部321为圆环状，与第二连接部322可拆卸连接。所述衣架通过“L”型的衣钩悬挂在所述智能衣柜中，抓取机构抓取所述衣架时，抓紧所述衣架的抓取件，移出或放入衣钩即可。所述抓取件可拆卸，所述衣架不用于智能衣柜中时，可以将抓取件拆下作为普通衣架使用，减轻衣架的重量。圆环状的悬挂部也可以拆卸，在作为普通衣架使用时，可以将圆环部的悬挂部换成挂钩，适应更多的晾晒条件。

进一步地，所述抓取件33包括抓取部331和定位部332，所述抓取部331设置在定位部332的上方，呈倒正四棱台状，定位部332为长方体，其长度和宽度与抓取部331的下表面一致。抓取件抓取所述衣架时，首先抓取抓取件的抓取部，然后从抓取部滑落至定位部固定抓取的位置，抓取部呈倒置的正四棱台状，适应机械臂的构造，而且容易定位，抓取位置精准，抓取的稳定性好。

一种实施方式中，所述衣架本体为下端开口、中空的支架，中空的设置减轻了所述衣架的重量，减少了衣架对于智能衣柜中运动轨道所产生的负荷，更方便抓取机构的移动；并且减少了材料的消耗，降低成本。更具体地，所述衣架本体可以由塑料、金属、不锈钢或者木材制备，优选的方案中，所述衣架本体为铝合金制成，质量轻，而且硬度和韧性、耐氧化性能都很好，不容易变形；并且所述抓取件和悬挂件可以采用中空的结构，减少衣架的重量，使其在所述智能衣柜的环形轨道中滑动更流畅，降低环形轨道和抓取机构的负荷，节省材料。

一种实施方式中，所述抓取机构4包括一级推进机构41、与所述一级推进机构41滑动连接的二级推进机构42，以及设置于所述二级推进机构42一端、与所述二级推进机构42固定连接、用于抓取衣物的抓取部件43。抓取机构非工作状态时处于收缩状态，占用的空间较少；开始工作时，第二电机带动第二丝杆旋转，第一滑块相对导向座作直线运动，第一滑块与连接块通过螺栓进行固定连接，二级推进机构随着一级推进机构相对于导向座作直线运动，使抓取部件到达衣架位置，抓取部件夹住衣架抓取件的抓取部，抓取稳定后滑动至抓取件的定位部；抓紧衣架后，二级推进机构中的第三电机带动第三丝杆转动，第三丝杆上的螺旋纹将第三丝杆的正反转运动转换为丝杆螺母管的直线伸缩运动，导向管用于避免丝杆螺母管在直线运动时旋转，确保丝杆螺母管沿直线运动，从而实现将衣物推出衣柜。

进一步地，所述一级推进机构41包括导向座411、固定于导向座一端的第二电机412、转动设置于所述导向座411中的第二丝杆413以及设置于第二丝杆413上且可在导向座411上往复运动的第一滑块414，所述第一滑块414与二级推进机构42固定连接，第二电机412与第二丝杆413传动连接。优选地，第二丝杆的一端面设置有内六角孔，第二电机的输出轴为六角杆，第二电机的输出轴插入至所述第二丝杆的内六角孔中，实现第二电机带动第二丝杆转动。第二电机与第二丝杆之间还设置有用于防止第二丝杆沿轴向晃动的推力轴承。

更进一步地，所述二级推进机构42包括第三电机421、第三丝杆422、丝杆螺母管423、导向管424和连接块425，所述第三丝杆422与丝杆螺母管423螺纹连接，所述第三电机421设置于导向管424的一端，并与第三丝杆422传动连接，所述丝杆螺母管423设置于导向管424内部，所述导向管424的内壁上沿长度方向设有导向槽424a，所述丝杆螺母管423的外表面周向设有导向滑块426，所述导向滑块426滑动连接于导向管424内侧壁的导向槽424a中，所述连接块425设置于导向管424外周面并与所述第一滑块414固定连接。一种实施方式中，第三电机固定设置于第三丝杆的上侧，第三丝杆的一端设置有从动轮，第三电机的输出轴上设有主动轮，所述主动轮与所述从动轮啮合，以实现第三电机带动第三丝杆转动。另一种实施方式中，第三电机固定设置于第三丝杆的一端，第三丝杆的一端面设有内六角孔，第三电机的输出轴为六角杆，第三电机的输出轴插入至所述第三丝杆的内六角孔中个，实现第三电机带动第三丝杆转动。第三电机与第三丝杆之间还设有用于防止第二丝杆沿轴向晃动推力轴承。

具体地，所述抓取部件43包括机械爪431，连接机械爪431和二级推进机构42的安装部432以及设置于安装部432上的驱动部件433，所述安装部432与机械爪431铰接，所述驱动部件433用于控制机械爪431的张合。所述机械爪包括两夹臂，两夹臂相对的表面设有牙板，可以增大夹臂与衣架之间的摩擦力，提高抓取机构抓取稳定性。两夹臂分别通过连接杆与安装部铰接，安装部的两侧面分别设有直线滑轨，通过驱动部件驱动连接杆在直线滑轨上滑动，以实现两夹臂的张合。优选地，所述驱动部件为气缸。更优选地，所述抓取部件远离一级推进机构的一侧还设有用于防止抓取机构与衣物发生缠绕的挡板。

所述抓取机构工作时，当抓取机构上的传感器检测到衣架时，传感器发出信号至控制器，控制器控制第一电机关闭，驱动部件开启，抓取部件抓取衣架，当第一滑块到达导向座一端时，传感器仍未检测到衣架，则控制器控制第三电机开启，二次推进机构带动抓取部件运动，当传感器检测到衣架时，控制器控制驱动部件开启，抓取部件抓取衣架。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能衣柜，其特征在于，包括：衣柜主体、固定在衣柜主体顶部内表面的导轨机构、悬挂在导轨机构下方的衣架以及固定在衣柜主体侧壁上用于抓取衣物的抓取机构和控制器，所述导轨机构包括环形导轨、与环形导轨滑动连接的若干传动小车，以及固定在传动小车上的衣钩，所述传动小车可沿环形导轨双向运动，用于将衣物运送至抓取机构的有效抓取范围内，所述衣钩用于悬挂衣架，所述控制器与导轨机构和抓取机构电性连接，用于控制导轨机构和抓取机构的运动。

2.根据权利要求1所述的智能衣柜，其特征在于，所述导轨机构通过安装座固定在衣柜主体顶部的内表面上，还包括固定于安装座上的第一电机和第一丝杆、分别连接第一电机和第一丝杆的同步带系统，所述传动小车与第一丝杆传动连接，相邻两辆传动小车间的距离小于第一丝杆的长度，各传动小车间通过环形牵引绳串联。

3.根据权利要求2所述的智能衣柜，其特征在于，所述传动小车的两侧分别设有若干组滑轮，用于将传动小车卡接在环形导轨的两侧以及带动传动小车在环形导轨上滑动。

4.根据权利要求1所述的智能衣柜，其特征在于，所述衣钩包括第一连接部和第一悬挂部，所述第一连接部的上端固定在传动小车上，下端与第一悬挂部的一端连接，并且第一连接部垂直于水平面，第一悬挂部以与水平面小于30度的夹角向上倾斜。

5.根据权利要求1所述的智能衣柜，其特征在于，所述衣架包括衣架本体、悬挂件和抓取件，所述悬挂件包括由上而下设置的第二悬挂部、第二连接部和固定部，所述固定部固定在衣架本体的中间，抓取件连接在第二连接部上，用于抓取机构抓取衣架，所述第二悬挂部为圆环状，与第二连接部可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的智能衣柜，其特征在于，所述抓取件包括抓取部和定位部，所述抓取部设置在定位部的上方，呈倒正四棱台状，定位部为长方体，其长度和宽度与抓取部的下表面一致。

7.根据权利要求1所述的智能衣柜，其特征在于，所述抓取机构包括一级推进机构、与所述一级推进机构滑动连接的二级推进机构，以及设置于所述二级推进机构一端、与所述二级推进机构固定连接、用于抓取衣物的抓取部件。

8.根据权利要求7所述的智能衣柜，其特征在于，所述一级推进机构包括导向座、固定于导向座一端的第二电机、转动设置于所述导向座中的第二丝杆以及设置于第二丝杆上且可在导向座上往复运动的第一滑块，所述第一滑块与二级推进机构固定连接，第二电机与第二丝杆传动连接。

9.根据权利要求8所述的智能衣柜，其特征在于，所述二级推进机构包括第三电机、第三丝杆、丝杆螺母管、导向管和连接块，所述第三电机设置于导向管的一端，并与第三丝杆传动连接，所述第三丝杆与丝杆螺母管螺纹连接，所述丝杆螺母管设置于导向管内部，所述导向管的内侧壁上沿长度方向设有导向槽，所述丝杆螺母管的外表面周向设有导向滑块，所述导向滑块滑动连接于导向管内侧壁的导向槽中，所述连接块设置于导向管外周面并与所述第一滑块固定连接。

10.根据权利要求9所述的智能衣柜，其特征在于，所述抓取部件包括机械爪，分别与机械爪和二级推进机构连接的安装部以及设置于安装部上的驱动部件，所述安装部与机械爪铰接，所述驱动部件用于控制机械爪的张合。