CN109907458A - 一种智能化分立式自动洗头机 - Google Patents

Abstract

一种智能化分立式自动洗头机，包括构架、洗发机构、用于驱动洗发机构升降和平移的升降移动装置和供水机构，所述构架包括底座和两个立柱，所述升降移动装置安装在底座上；所述洗发机构包括四个洗发单元，四个洗发单元两两一组左右正对布置，位于同一侧的两个洗发单元之间上下布置且通过一个三角形楔块相连，该两个洗发单元之间形成V型，四个洗发单元之间整体形成倒U型；每个洗发单元均包括壳体、用于直接洗发的洗发按摩机构和用于驱动洗发按摩机构的偏心回转机构，位于同一侧的两个洗发单元共用一个供水机构。本发明提供了一种智能化分立式自动洗头机，能够安全高效完成洗发功能，自动化程度高且能较好适应不同人群。

Description

一种智能化分立式自动洗头机

技术领域

本发明涉及洗发装置技术领域，尤其是涉及一种智能化分立式自动洗头机。

背景技术

自动洗发装置是一种通过机械结构相互配合完成对头发的清洗以及烘干的机器。

现有的洗发机器多采用机械手或者类似于机械手的装置进行洗发，结构复杂、生产成本较高，同时因为有较多电机驱动，其噪声较大，资源利用率不高。再者，因摩擦头单向旋转，其对头皮的损伤较大，安全性不高。另一方面也无法适应不同的头型以及不同人的洗发姿势高度。

除此之外，一些洗发机需要人工手动操作，带来诸多不便。部分自动洗发机为一体式躺式洗头机，占用空间较大，不便移动，带来不便。

发明内容

为了克服现有洗发装置存在洗发安全性不高、适应性较差、噪声较大等的缺陷，本发明提供了一种智能化分立式自动洗头机，能够安全高效完成洗发功能，自动化程度高且能较好适应不同人群。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能化分立式自动洗头机，包括构架、洗发机构、用于驱动洗发机构升降和平移的升降移动装置和供水机构，所述构架包括底座和两个立柱，所述升降移动装置安装在底座上；

所述洗发机构包括四个洗发单元，四个洗发单元两两一组左右正对布置，位于同一侧的两个洗发单元之间上下布置且通过一个三角形楔块相连，该两个洗发单元之间形成V型，四个洗发单元之间整体形成倒U型；

每个洗发单元均包括壳体、用于直接洗发的洗发按摩机构和用于驱动洗发按摩机构的偏心回转机构，所述壳体内设有安装板，所述偏心回转机构安装在安装板上，所述洗发按摩机构包括主动推杆机构、从动推杆机构和滑槽铝块，所述主动推杆机构与从动推杆机构前后并排布置，壳体底板上设有用于主动推杆机构左右摆动的腰型孔，所述主动推杆机构包括铝制连接排和多个主动推杆，所述铝制连接排位于安装板与壳体底板之间，多个主动推杆成一排布置且通过轴承安装在铝制连接排内，每个主动推杆的上端与主动推杆弹簧的下端连接，主动推杆弹簧的上端与铝制连接排连接，每个主动推杆的下端穿过壳体底板上的腰形槽与一个滑槽铝块的前端固定连接，每个滑槽铝块上均设有一个滑槽；所述从动推杆机构包括多个从动推杆，多个从动推杆成一排布置，所述从动推杆的数目与主动推杆的数目相同且前后一一对应布置，每个从动推杆的中部通过一个法兰型滑动轴承安装在壳体底板上，每个从动推杆的上端与一个从动推杆弹簧的下端连接，从动推杆弹簧的上端与安装板连接，每个从动推杆的下端与相应的滑槽铝块上的滑槽配合，构成槽销副；每个滑槽铝块的前后两端分别设有一个洗发球；驱动电机驱动偏心盘带动偏心盘推杆实现左右直线往复运动，通过T型推杆支座带动铝制连接排上的主动推杆进行左右直线往复运动，再通过滑槽铝块带动从动推杆进行一定角度的回转运动，从而实现搓揉按摩头发的功能；

所述升降移动装置包括两个升降移动单元和接水槽，两个升降移动单元左右对称安装在底座上，每个升降移动单元包括步进电机、丝杠滑台机构和电动推杆，所述步进电机的输出端与丝杠滑台机构的丝杠连接，所述电动推杆固定安装在丝杠滑台机构的滑台上，每个升降移动单元的电动推杆的输出端分别与一个立柱的下端连接，所述立柱的上端设有一个舵机，每个舵机的舵盘与相应一侧的洗头单元的壳体连接；所述接水槽位于洗发机构的下方且设置在两个立柱之间；位于同一侧的两个洗发单元共用一个供水机构。

进一步，所述自动洗头机还包括控制系统，所述控制系统包括32单片机、用于检测洗发球按压使用者头部压力的压力传感器、蜂鸣器以及电机驱动器，所述压力传感器、蜂鸣器分别与32单片机连接，所述32单片机分别通过电机驱动与驱动电机、步进电机连接。

再进一步，所述偏心回转机构包括驱动电机、偏心盘、回形铝槽、偏心盘推杆和T型推杆支座，所述偏心盘位于安装板的上方，所述驱动电机安装在安装板的底部上且其输出轴与偏心盘连接，所述偏心盘上固定有偏心盘销钉，所述偏心盘推杆可左右移动的安装在安装板上，所述回形铝槽安装在偏心盘推杆的一端上，所述偏心盘销钉穿入回形铝槽的槽中，与回形铝槽相配合，构成槽销副；所述T型推杆支座固定安装在偏心盘推杆的中部上，安装板上设有条形限位孔；所述T型推杆支座的下端穿过安装板上的条形限位孔与铝制连接排固定连接；

铝制连接排内设有与主动推杆数目相同的台阶孔，每个台阶孔的下侧大孔径内安装一个轴承，上侧小孔径内设有一个主动连杆弹簧，所述滑槽铝块的数目与主动推杆的数目相同，每个主动推杆的上端穿过相应台阶孔内的轴承与主动推杆弹簧的下端连接。

再进一步，所述接水槽是由两个半圆槽组成，每个半圆槽的底部上设有滑块，每个立柱的中部设有短杆，两个立柱上的短杆正对布置，每个短杆上设有一滑槽，每个半圆槽上的滑块与相应一侧的滑槽配合形成左右滑动副，所述接水槽整体为环形结构，包括内圈和外圈，内圈用于卡住使用者脖子，内圈与外圈之间的空间用于盛接洗发流下的水。

再进一步，每个供水机构均包括供水管，所述供水管的上部为开口朝向使用者的V型，V型区域上设有多个喷头，V型区域的两个边分别安装在两个洗发单元的壳体上。

更进一步，所述三角形楔块与两个洗头单元的壳体固定连接的两条边之间的夹角为60度。

本发明的有益效果主要表现在：通过压力传感器实时监控洗发压力，安全可靠，提高了自动洗发的安全性；核心洗发动作只由一个电机驱动，大大减小生产成本，更加可靠，同时也降低了电机运转所产生的噪声；洗头机采用两侧分立式结构，在水平以及竖直方向上均能自动调整，很好的适应了不同人群的洗发习惯以及绝大多数人的头型，应用前景广泛；采用偏心回转机构实现往复直线运动，简单可靠，易于推广生产；洗发按摩机构中的弹簧提供了一定的向外的推力，使得洗发球始终与人的头颅相接触，并且也提供了一定的适应性；动机构采用丝杠滑台以及电动推杆相结合的形式，有效利用了丝杠滑台传动精度高、传动平稳、自锁性能好以及电动推杆推力大、自锁性能好等优点，更是实现了洗发装置在水平与竖直方向上的运动，双分流机构的供水机构能通过一根管道实现喷涂洗发液和清水的不同功能，简化洗头机机构，经济效益更高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是洗发单元的内部结构示意图。

图3是洗发单元的局部剖视图。

图4是升降移动装置的结构示意图。

图5是供水机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图5，一种智能化分立式自动洗头机，包括构架1、洗发机构、用于驱动洗发机构升降和平移的升降移动装置和供水机构，所述构架1包括底座和两个立柱，所述升降移动装置安装在底座上；

所述洗发机构包括四个洗发单元，四个洗发单元两两一组左右正对布置，位于同一侧的两个洗发单元之间上下布置且通过一个三角形楔块相连，该两个洗发单元之间形成V型，四个洗发单元之间整体形成倒U型；

每个洗发单元均包括壳体、用于直接洗发的洗发按摩机构和用于驱动洗发按摩机构的偏心回转机构，所述壳体内设有安装板，所述偏心回转机构安装在安装板上，所述洗发按摩机构包括主动推杆机构、从动推杆机构和滑槽铝块20，所述主动推杆机构与从动推杆机构前后并排布置，壳体底板上设有用于主动推杆机构左右摆动的腰型孔，所述主动推杆机构包括铝制连接排16和多个主动推杆21，所述铝制连接排16位于安装板27与壳体底板之间，多个主动推杆21成一排布置且通过轴承安装在铝制连接排内，每个主动推杆21的上端与主动推杆弹簧的下端连接，主动推杆弹簧的上端与铝制连接排16连接，每个主动推杆21的下端穿过壳体底板上的腰形槽与一个滑槽铝块20的前端固定连接，每个滑槽铝块20上均设有一个滑槽；所述从动推杆机构包括多个从动推杆18，多个从动推杆18成一排布置，所述从动推杆18的数目与主动推杆21的数目相同且前后一一对应布置，每个从动推杆18的中部通过一个法兰型滑动轴承32安装在壳体底板上，每个从动推杆18的上端与一个从动推杆弹簧31的下端连接，从动推杆弹簧31的上端与安装板27连接，每个从动推杆18的下端与相应的滑槽铝块20上的滑槽配合，构成槽销副；每个滑槽铝块20的前后两端分别设有一个洗发球19，驱动电机9驱动偏心盘10带动偏心盘推杆实现左右直线往复运动，通过T型推杆支座14带动铝制连接排16上的主动推杆21进行左右直线往复运动，再通过滑槽铝块20带动从动推杆18进行一定角度的回转运动，从而实现搓揉按摩头发的功能；

所述升降移动装置包括两个升降移动单元和接水槽，两个升降移动单元左右对称安装在底座上，每个升降移动单元包括步进电机、丝杠滑台机构和电动推杆3，所述步进电机的输出端与丝杠滑台机构的丝杠连接，所述电动推杆3固定安装在丝杠滑台机构的滑台2上，每个升降移动单元的电动推杆的输出端分别与一个立柱的下端连接，所述立柱的上端设有一个舵机5，每个舵机5的舵盘7与相应一侧的洗头单元的壳体连接；所述接水槽24位于洗发机构的下方且设置在两个立柱之间；位于同一侧的两个洗发单元共用一个供水机构。

进一步，所述自动洗头机还包括控制系统，所述控制系统包括32单片机、用于检测洗发球按压使用者头部压力的压力传感器、蜂鸣器以及电机驱动器，所述压力传感器、蜂鸣器分别与32单片机连接，所述32单片机分别通过电机驱动与驱动电机、步进电机连接。

再进一步，所述偏心回转机构包括驱动电机9、偏心盘10、回形铝槽12、偏心盘推杆和T型推杆支座14，所述偏心盘10位于安装板的上方，所述驱动电机安装在安装板的底部上且其输出轴与偏心盘10连接，所述偏心盘10上固定有偏心盘销钉，所述偏心盘推杆可左右移动的安装在安装板27上，所述回形铝槽12安装在偏心盘推杆的一端上，所述偏心盘销钉穿入回形铝槽12的槽中，与回形铝槽12相配合，构成槽销副；所述T型推杆支座14固定安装在偏心盘推杆的中部上，安装板27上设有条形限位孔；所述T型推杆支座14的下端穿过安装板上的条形限位孔与铝制连接排16固定连接；铝制连接排16内设有与主动推杆21数目相同的台阶孔，每个台阶孔的下侧大孔径内安装一个轴承，上侧小孔径内设有一个主动连杆弹簧，所述滑槽铝块20的数目与主动推杆21的数目相同，每个主动推杆21的上端穿过相应台阶孔内的轴承与主动推杆弹簧的下端连接。

再进一步，所述接水槽24是由两个半圆槽组成，每个半圆槽的底部上设有滑块29，每个立柱的中部设有短杆，两个立柱上的短杆正对布置，每个短杆上设有一滑槽25，每个半圆槽上的滑块29与相应一侧的滑槽25配合形成左右滑动副，所述接水槽24整体为环形结构，包括内圈和外圈，内圈用于卡住使用者脖子，内圈与外圈之间的空间用于盛接洗发流下的水。

再进一步，每个供水机构均包括供水管22，所述供水管22的上部为开口朝向使用者的V型，V型区域上设有多个喷头23，V型区域的两个边分别安装在两个洗发单元的壳体上。

更进一步，所述三角形楔块8与两个洗头单元的壳体固定连接的两条边之间的夹角为60度。

如图1所示，所述洗发单元左右各布置两个，同一侧的两个洗发单元用一个三角形楔块8相连，其中一个洗发单元通过舵盘7与舵机5相连，所述舵机5安装在L型支架6上，所述舵机5用于实现洗头机构一定角度的定轴转动；压力传感器用于检测洗发压力是否过大。

如图2和图3所示，所述偏心盘推杆通过两个箱式轴承座13可左右移动的安装在安装板27上，所述T型推杆支座14位于两个箱式轴承座13之间。所述T型推杆支座14与铝制连接排16之间通过滑块滑轨机构连接，所述滑块滑轨机构的滑块34固定安装在铝制连接排14的顶面上，所述滑块滑轨机构的滑轨33安装在安装板27上，所述T型推杆支座14与滑块滑轨机构的滑块34固定连接；所述滑块滑轨机构的滑块34与铝制连接排16之间还设有压力传感器，所述压力传感器与控制器连接，所述控制器与驱动电机9连接。所述铝制连接排台阶孔内的轴承侧面通过紧定螺钉紧定在铝制连接排16上。所述洗发球19为柔性橡胶球。每个从动推杆18外还设有限位套17，所述限位套17位于安装板27与壳体底板之间，并同时套设在从动推杆弹簧31、从动推杆上部和法兰型滑动轴承32外。

如图4所示，每个升降移动单元的电动推杆的输出端分别通过连接铝块4与一个立柱的下端连接，所述舵机通过L型支架6与立柱的上端连接。通过控制两个升降移动单元的步进电机实现两个立柱的平移，通过两个电动推杆3实现两个立柱的升降，通过每个半圆槽上的滑块与滑槽的左右滑动，实现两个半圆槽的合离。

如图5所示，包括三分流结构、水泵26和供水管，所述三分流结构包括四通管29和三个电磁阀30，所述水泵26的输入端通过水管与四通管29的主管连接，所述水泵26的输出端通过软管与供水管22连接，所述供水管22的上部设有多个喷头23且通过水管支架固定在洗发机构的外壳上，所述四通管29的三个支管分别通过一个电磁阀与输水管、输洗发液管、输气管连接，每个电磁阀30均与单片机连接。三分流结构用于选择通洗发液、通水、通风，从而实现喷涂洗发液，清洗头发，吹干头发等功能。

本发明的使用方法：洗头时，取椅子坐于洗头机中线位置，通过控制系统选择压力档位，通过32单片机的控制，步进电机带动丝杠滑台机构的滑台2进行水平方向的运动，从而使洗头机构向使用者靠近，并手动将两个半圆槽向内运动，卡在使用者的脖子上，同时，通过32单片机控制电动推杆3进行竖直方向的运动，从而实现洗头机构在左右方向的水平运动以及垂直方向的竖直运动，从而使洗头机的洗发球19接触使用者头部表面，通过压力压缩主动推杆弹簧，主动推杆弹簧将压力通过铝制连接排传递给压力传感器，最后通过压力传感器检测到达指定压力值，机器停止运动并较好的贴合头部。此时通过控制系统启动洗发单元，通过32单片机控制的洗头机两端的舵机5开始转动，并带动洗发机构进行从额头到后脑下侧的往复运动，同时通过电磁阀30控制输水管口开启并关闭其他管口，通过水泵26将水输送至洗头机供水管22上的喷头23处，喷头23喷水，从而实现第一次湿发的功能。后电磁阀30关闭输水管口，开启洗发液管口，通过水泵26将稀释洗发液输送至洗发机供水管22上的喷头23处，喷头23喷洗发液，从而实现涂抹洗发液的功能。后洗发单元内部的驱动电机9带动偏心盘进行圆周运动，通过回形铝槽12变圆周运动为直线往复运动，即偏心盘推杆实现左右直线往复运动，通过偏心盘推杆及T型推杆支座14带动支座下方滑块进行直线往复运动，再通过滑块带动铝制连接排16上的主动推杆21进行直线往复运动，再通过主动推杆21带动与滑槽铝块20配合连接的从动推杆18进行一定角度的回转运动，从而实现搓揉洗发液起泡的功能。搓揉一段时间后，洗头机停止搓揉，电磁阀30关闭其他管口，开启输水管口，通过水泵26将水输送至洗头机供水管22上的喷头23处，喷头23喷水，从而实现第二次冲洗头发的功能，冲洗一段时间后，电磁阀30关闭输水管，开启输气管，通过水泵26抽取暖气，通过输气管将暖风吹到使用者头发上，从而实现吹干头发的功能。上述洗发机工作期间洗发机两端舵机5一直处于转动状态，使上述功能能均匀作用于从额头到后脑下侧的有头发区域。最后通过控制器关闭洗发机，洗发机回归初始位置，至此，洗发机完成功能。

本发明洗发智能化、安全可靠、快速便捷、适应性强、人机交互优势突出，压力传感控制系统的构建使得洗发过程更加安全可靠，丝杠滑台和电动推杆的设计使得该洗发装置能够适应绝大多数人的头颅，采用偏心回转机构实现往复直线运动大大简化洗发机的整体机构，实现高效智能洗发。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并未限制本发明的专利范围，利用本发明说明书及附图内容所述结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种智能化分立式自动洗头机，其特征在于：包括构架、洗发机构、用于驱动洗发机构升降和平移的升降移动装置和供水机构，所述构架包括底座和两个立柱，所述升降移动装置安装在底座上；

所述洗发机构包括四个洗发单元，四个洗发单元两两一组左右正对布置，位于同一侧的两个洗发单元之间上下布置且通过一个三角形楔块相连，该两个洗发单元之间形成V型，四个洗发单元之间整体形成倒U型；

每个洗发单元均包括壳体、用于直接洗发的洗发按摩机构和用于驱动洗发按摩机构的偏心回转机构，所述壳体内设有安装板，所述偏心回转机构安装在安装板上，所述洗发按摩机构包括主动推杆机构、从动推杆机构和滑槽铝块，所述主动推杆机构与从动推杆机构前后并排布置，壳体底板上设有用于主动推杆机构左右摆动的腰型孔，所述主动推杆机构包括铝制连接排和多个主动推杆，所述铝制连接排位于安装板与壳体底板之间，多个主动推杆成一排布置且通过轴承安装在铝制连接排内，每个主动推杆的上端与主动推杆弹簧的下端连接，主动推杆弹簧的上端与铝制连接排连接，每个主动推杆的下端穿过壳体底板上的腰形槽与一个滑槽铝块的前端固定连接，每个滑槽铝块上均设有一个滑槽；所述从动推杆机构包括多个从动推杆，多个从动推杆成一排布置，所述从动推杆的数目与主动推杆的数目相同且前后一一对应布置，每个从动推杆的中部通过一个法兰型滑动轴承安装在壳体底板上，每个从动推杆的上端与一个从动推杆弹簧的下端连接，从动推杆弹簧的上端与安装板连接，每个从动推杆的下端与相应的滑槽铝块上的滑槽配合，构成槽销副；每个滑槽铝块的前后两端分别设有一个洗发球；驱动电机驱动偏心盘带动偏心盘推杆实现左右直线往复运动，通过T型推杆支座带动铝制连接排上的主动推杆进行左右直线往复运动，再通过滑槽铝块带动从动推杆进行一定角度的回转运动，从而实现搓揉按摩头发的功能；

所述升降移动装置包括两个升降移动单元和接水槽，两个升降移动单元左右对称安装在底座上，每个升降移动单元包括步进电机、丝杠滑台机构和电动推杆，所述步进电机的输出端与丝杠滑台机构的丝杠连接，所述电动推杆固定安装在丝杠滑台机构的滑台上，每个升降移动单元的电动推杆的输出端分别与一个立柱的下端连接，所述立柱的上端设有一个舵机，每个舵机的舵盘与相应一侧的洗头单元的壳体连接；所述接水槽位于洗发机构的下方且设置在两个立柱之间；位于同一侧的两个洗发单元共用一个供水机构。

2.如权利要求1所述的一种智能化分立式自动洗头机，其特征在于：所述自动洗头机还包括控制系统，所述控制系统包括32单片机、用于检测洗发球按压使用者头部压力的压力传感器、蜂鸣器以及电机驱动器，所述压力传感器、蜂鸣器分别与32单片机连接，所述32单片机分别通过电机驱动与驱动电机、步进电机连接。

3.如权利要求1或2所述的一种智能化分立式自动洗头机，其特征在于：所述偏心回转机构包括驱动电机、偏心盘、回形铝槽、偏心盘推杆和T型推杆支座，所述偏心盘位于安装板的上方，所述驱动电机安装在安装板的底部上且其输出轴与偏心盘连接，所述偏心盘上固定有偏心盘销钉，所述偏心盘推杆可左右移动的安装在安装板上，所述回形铝槽安装在偏心盘推杆的一端上，所述偏心盘销钉穿入回形铝槽的槽中，与回形铝槽相配合，构成槽销副；所述T型推杆支座固定安装在偏心盘推杆的中部上，安装板上设有条形限位孔；所述T型推杆支座的下端穿过安装板上的条形限位孔与铝制连接排固定连接；

铝制连接排内设有与主动推杆数目相同的台阶孔，每个台阶孔的下侧大孔径内安装一个轴承，上侧小孔径内设有一个主动连杆弹簧，所述滑槽铝块的数目与主动推杆的数目相同，每个主动推杆的上端穿过相应台阶孔内的轴承与主动推杆弹簧的下端连接。

4.如权利要求1或2所述的一种智能化分立式自动洗头机，其特征在于：所述接水槽是由两个半圆槽组成，每个半圆槽的底部上设有滑块，每个立柱的中部设有短杆，两个立柱上的短杆正对布置，每个短杆上设有一滑槽，每个半圆槽上的滑块与相应一侧的滑槽配合形成左右滑动副，所述接水槽整体为环形结构，包括内圈和外圈，内圈用于卡住使用者脖子，内圈与外圈之间的空间用于盛接洗发流下的水。

5.如权利要求1或2所述的一种智能化分立式自动洗头机，其特征在于：每个供水机构均包括供水管，所述供水管的上部为开口朝向使用者的V型，V型区域上设有多个喷头，V型区域的两个边分别安装在两个洗发单元的壳体上。

6.如权利要求1或2所述的一种智能化分立式自动洗头机，其特征在于：所述三角形楔块与两个洗头单元的壳体固定连接的两条边之间的夹角为60度。