CN109549570B - 一种楼梯清扫机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种楼梯清扫机，包括第一机架，所述第一机架的上下两端分别设有顶板、底板，所述的底板上设有吸尘装置，所述的底板底部分别设有驱动轮组件、毛刷组件，所述的第一机架上设有可相对所述第一机架上下运动的升降板以及驱动所述升降板运动的升降机构，所述的升降板上设有可相对其水平往复运动的第二机架，所述的第二机架上设有驱动其运动的往复机构，所述的第二机架两端分别设有可调节高度的第一支撑杆、第二支撑杆，所述第一支撑杆、第二支撑杆之间的高度差等于1级楼梯高度的整数倍；还包括分别与所述吸尘装置、驱动轮组件、毛刷组件、升降机构、往复机构电性连接的控制器。本发明能有效降低劳动强度、提高工作效率、安全实用。
Description
技术领域
本发明涉及清扫机器技术领域，更具体地说，它涉及一种楼梯清扫机。
背景技术
目前楼梯的清扫主要是依靠清洁工人进行人工清扫，人工清扫楼梯劳动强度高，工作效率低，还存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明提供一种能有效降低劳动强度、提高工作效率、安全实用的楼梯清扫机。
本发明的技术方案是：一种楼梯清扫机，包括第一机架，所述第一机架的上下两端分别设有顶板、底板，所述的底板上设有吸尘装置，所述的底板底部分别设有驱动轮组件、毛刷组件，所述的第一机架上设有可相对所述第一机架上下运动的升降板以及驱动所述升降板运动的升降机构，所述的升降板上设有可相对其水平往复运动的第二机架，所述的第二机架上设有驱动其运动的往复机构，所述的第二机架两端分别设有可调节高度的第一支撑杆、第二支撑杆，所述第一支撑杆、第二支撑杆之间的高度差等于1级楼梯高度的整数倍；还包括分别与所述吸尘装置、驱动轮组件、毛刷组件、升降机构、往复机构电性连接的控制器。
作为进一步地改进，所述的升降机构包括第一丝杆、第一导轨、第一电机，所述第一丝杆和第一导轨的两端分别连接所述的顶板、底板，所述的第一电机安装于所述的顶板，所述的第一电机通过第一皮带传动组件连接所述的第一丝杆，所述的升降板上分别设有用于安装所述第一丝杆的第一丝杆螺母、用于安装所述第一导轨的第一导向套，所述的第一电机电性连接所述控制器。
进一步地，所述的往复机构包括第二丝杆、第二导轨、第二电机，所述第二丝杆和第二导轨的两端分别连接所述的第一支撑杆、第二支撑杆，所述的第二电机安装于所述的第二机架，所述的第二电机通过第二皮带传动组件连接所述的第二丝杆，所述的升降板上分别设有用于安装所述第二丝杆的第二丝杆螺母、用于安装所述第二导轨的第二导向套，所述的第二电机电性连接所述控制器。
进一步地，所述的驱动轮组件包括一对驱动轮和一对万向轮，两个所述的驱动轮和万向轮围绕所述底板的轴心均匀布置，两个所述的驱动轮由所述的万向轮分隔开。
进一步地，各所述驱动轮上分别设有用于驱动所述驱动轮滚动的第三电机、用于驱动所述驱动轮改变运动方向的第四电机，所述的第三电机、第四电机均电性连接所述控制器。
进一步地，所述的毛刷组件包括多个均匀布置于所述底板外围的圆盘刷，各所述的圆盘刷上设有用于驱动其旋转的第五电机，相邻两个所述圆盘刷的旋转方向相反，所述的第五电机电性连接所述控制器。
进一步地，所述的底板上还设有与所述控制器电性连接的距离传感器。
进一步地，所述第一支撑杆、第二支撑杆的底部分别设有可调节高度的脚杯。
进一步地，所述的吸尘装置包括吸尘器、位于所述底板底部的集尘罩以及将所述吸尘器、集尘罩连接的吸尘管，所述的吸尘器电性连接所述控制器。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的优点为：通过第一机架、升降板、第二机架相互配合运动，可以实现清扫机在楼梯上行进，通过驱动轮组件可以实现清扫机在平地上行进，毛刷组件将垃圾清扫后由吸尘装置将垃圾进行吸取和储存，可以有效降低劳动强度，提高工作效率，工作效率至少提高两倍，整体结构简单，成本低，安全实用。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主视结构示意图；
图3为本发明的俯视结构示意图；
图4为本发明的左视结构示意图。
其中：1-第一机架、2-顶板、3-底板、4-吸尘装置、5-升降板、6-第二机架、7-第一支撑杆、8-第二支撑杆、9-第一丝杆、10-第一导轨、11-第一电机、12-第一皮带传动组件、13-第一丝杆螺母、14-第一导向套、15-第二丝杆、16-第二导轨、17-第二电机、18-第二皮带传动组件、19-第二丝杆螺母、20-第二导向套、21-驱动轮、22-万向轮、23-第三电机、24-第四电机、25-圆盘刷、26-第五电机、27-脚杯、28-吸尘器、29-集尘罩、30-吸尘管。
具体实施方式
下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。
参阅图1-4，一种楼梯清扫机，包括第一机架1，第一机架1的上下两端分别设有顶板2、底板3，底板3上设有吸尘装置4，底板3底部分别设有驱动轮组件、毛刷组件，第一机架1上设有可相对第一机架1上下运动的升降板5以及驱动升降板5运动的升降机构，升降板5上设有可相对其水平往复运动的第二机架6，第二机架6上设有驱动其运动的往复机构，第二机架6两端分别设有可调节高度的第一支撑杆7、第二支撑杆8，第一支撑杆7、第二支撑杆8之间的高度差等于1级楼梯高度的整数倍；还包括分别与吸尘装置4、驱动轮组件、毛刷组件、升降机构、往复机构电性连接的控制器。
升降机构包括第一丝杆9、第一导轨10、第一电机11，第一丝杆9和第一导轨10的两端分别连接顶板2、底板3，第一电机11安装于顶板2，第一电机11通过第一皮带传动组件12连接第一丝杆9，升降板5上分别设有用于安装第一丝杆9的第一丝杆螺母13、用于安装第一导轨10的第一导向套14，第一电机11电性连接控制器，第一丝杆9、第一导轨10的数量均为2根，两根第一丝杆9和两根第一导轨10之间为矩形结构布置，两根第一丝杆9位于对角线上，可以提高第一丝杆9和第一导轨10的工作强度，提高工作稳定性，第一电机11通过皮带带动两根第一丝杆9转动。
往复机构包括第二丝杆15、第二导轨16、第二电机17，第二丝杆15和第二导轨16的两端分别连接第一支撑杆7、第二支撑杆8，第二电机17安装于第二机架6，第二电机17通过第二皮带传动组件18连接第二丝杆15，升降板5上分别设有用于安装第二丝杆15的第二丝杆螺母19、用于安装第二导轨16的第二导向套20，第二电机17电性连接控制器，第二丝杆15、第二导轨16的数量均为2根，两根第二丝杆15和两根第二导轨16之间为矩形结构布置，两根第二丝杆15位于两根第二导轨16下方，可以方便安装，第二电机17通过皮带带动两根第二丝杆15转动。
清扫机爬楼梯的过程：
(1)、第一机架1静止，升降机构驱动升降板5将第二机架6抬升使第一支撑杆7高于1级楼梯高度，往复机构驱动第二机架6向楼梯方向运动到指定位置；
(2)、升降机构驱动升降板5将第二机架6降低使第一支撑杆7、第二支撑杆8接触地面，由于第二机架6静止，相对的，升降机构继续驱动升降板5下降使第一机架1抬升至高于1级楼梯高度，往复机构驱动第一机架1向楼梯方向运动到指定位置；
(3)、升降机构驱动升降板5上升，相对的，第一机架1下降直到接触地面并使使第一支撑杆7、第二支撑杆8离开地面，完成1级楼梯的爬行。
驱动轮组件包括一对驱动轮21和一对万向轮22，两个驱动轮21和万向轮22围绕底板3的轴心均匀布置，两个驱动轮21由万向轮22分隔开，各驱动轮21上分别设有用于驱动驱动轮21滚动的第三电机23、用于驱动驱动轮21改变运动方向的第四电机24，第三电机23安装在驱动轮21的安装架上，第三电机23的转轴与驱动轮21的转轴连接，第四电机24安装在底板3上，驱动轮21的安装架安装在第四电机24的转轴上，第三电机23、第四电机24均电性连接控制器。
毛刷组件包括多个均匀布置于底板3外围的圆盘刷25，各圆盘刷25上设有用于驱动其旋转的第五电机26，第五电机26安装在第一机架1上，相邻两个圆盘刷25的旋转方向相反，可以将垃圾扫向底板3，方便吸尘装置4吸收，第五电机26电性连接控制器。
底板3上还设有与控制器电性连接的距离传感器，用于实时检测底板3与楼梯壁的距离，以确定爬楼梯时第二机架6往复运动的距离，以及在清扫楼梯时实时调整驱动轮21的运动方向，避免清扫机走偏而影响清扫效果。
第一支撑杆7、第二支撑杆8的底部分别设有可调节高度的脚杯27，方便调节第一支撑杆7、第二支撑杆8之间的高度差，以适应多种不同高度的楼梯。
吸尘装置4包括吸尘器28、位于底板3底部的集尘罩29以及将吸尘器28、集尘罩29连接的吸尘管30，集尘罩29可以提高吸尘效果，吸尘器28可以是订制的或现有的产品，吸尘器28电性连接控制器。
在本实施例中，第一机架1、第二机架6、第一支撑杆7、第二支撑杆8均由铝型材制成，重量轻，成本低；楼梯清扫机还包括操作面板，操作面板上设有与控制器连接的显示器和键盘，控制器为型号为STM32F103RCT6的单片机，第一电机11、第二电机17均为型号为SST59D5300的步进电机，第三电机23、第四电机24均为型号为SST42D2120的步进电机，第五电机26为型号为
ZWMD038038的直流减速电机，距离传感器为型号为UT20-S150-A的超声波距离传感器；距离传感器的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器的控制信号输出端分别对应连接第一电机11、第二电机17、第三电机23、第四电机24、第五电机26的控制信号输入端。
本发明通过第一机架、升降板、第二机架相互配合运动，可以实现清扫机在楼梯上行进，通过驱动轮组件可以实现清扫机在平地上行进，毛刷组件将垃圾清扫后由吸尘装置将垃圾进行吸取和储存，可以有效降低劳动强度，提高工作效率，工作效率至少提高两倍，整体结构简单，成本低，安全实用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (7)
1.一种楼梯清扫机，其特征在于：包括第一机架(1)，所述第一机架(1)的上下两端分别设有顶板(2)、底板(3)，所述的底板(3)上设有吸尘装置(4)，所述的底板(3)底部分别设有驱动轮组件、毛刷组件，所述的第一机架(1)上设有可相对所述第一机架(1)上下运动的升降板(5)以及驱动所述升降板(5)运动的升降机构，所述的升降板(5)上设有可相对其水平往复运动的第二机架(6)，所述的第二机架(6)上设有驱动其运动的往复机构，所述的第二机架(6)两端分别设有可调节高度的第一支撑杆(7)、第二支撑杆(8)，所述第一支撑杆(7)、第二支撑杆(8)之间的高度差等于1级楼梯高度的整数倍；还包括分别与所述吸尘装置(4)、驱动轮组件、毛刷组件、升降机构、往复机构电性连接的控制器；
所述的升降机构包括第一丝杆(9)、第一导轨(10)、第一电机(11)，所述第一丝杆(9)和第一导轨(10)的两端分别连接所述的顶板(2)、底板(3)，所述的第一电机(11)安装于所述的顶板(2)，所述的第一电机(11)通过第一皮带传动组件(12)连接所述的第一丝杆(9)，所述的升降板(5)上分别设有用于安装所述第一丝杆(9)的第一丝杆螺母(13)、用于安装所述第一导轨(10)的第一导向套(14)，所述的第一电机(11)电性连接所述控制器；
所述的毛刷组件包括多个均匀布置于所述底板(3)外围的圆盘刷(25)，各所述的圆盘刷(25)上设有用于驱动其旋转的第五电机(26)，相邻两个所述圆盘刷(25)的旋转方向相反，所述的第五电机(26)电性连接所述控制器。
2.根据权利要求1所述的一种楼梯清扫机，其特征在于：所述的往复机构包括第二丝杆(15)、第二导轨(16)、第二电机(17)，所述第二丝杆(15)和第二导轨(16)的两端分别连接所述的第一支撑杆(7)、第二支撑杆(8)，所述的第二电机(17)安装于所述的第二机架(6)，所述的第二电机(17)通过第二皮带传动组件(18)连接所述的第二丝杆(15)，所述的升降板(5)上分别设有用于安装所述第二丝杆(15)的第二丝杆螺母(19)、用于安装所述第二导轨(16)的第二导向套(20)，所述的第二电机(17)电性连接所述控制器。
3.根据权利要求1所述的一种楼梯清扫机，其特征在于：所述的驱动轮组件包括一对驱动轮(21)和一对万向轮(22)，两个所述的驱动轮(21)和万向轮(22)围绕所述底板(3)的轴心均匀布置，两个所述的驱动轮(21)由所述的万向轮(22)分隔开。
4.根据权利要求3所述的一种楼梯清扫机，其特征在于：各所述驱动轮(21)上分别设有用于驱动所述驱动轮(21)滚动的第三电机(23)、用于驱动所述驱动轮(21)改变运动方向的第四电机(24)，所述的第三电机(23)、第四电机(24)均电性连接所述控制器。
5.根据权利要求1所述的一种楼梯清扫机，其特征在于：所述的底板(3)上还设有与所述控制器电性连接的距离传感器。
6.根据权利要求1所述的一种楼梯清扫机，其特征在于：所述第一支撑杆(7)、第二支撑杆(8)的底部分别设有可调节高度的脚杯(27)。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种楼梯清扫机，其特征在于：所述的吸尘装置(4)包括吸尘器(28)、位于所述底板(3)底部的集尘罩(29)以及将所述吸尘器(28)、集尘罩(29)连接的吸尘管(30)，所述的吸尘器(28)电性连接所述控制器。
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