CN110623600A - 一种台阶清扫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种台阶清扫装置,包括对称间隔设置的两个爬楼机构,清扫机构竖向设置在两个爬楼机构之间,爬楼机构包括前后活动连接的两个行走轮组;每个行走轮组包括两个爬楼伸缩杆,两个爬楼伸缩杆竖向平行设置,横向连接杆水平设置在两个爬楼伸缩杆之间;车轮支撑架设置在爬楼伸缩杆的下端,车轮转动连接在车轮支撑架上,车轮行走电机固定安装在车轮支撑架上,车轮行走电机的输出端与车轮固定连接;本发明通过前后设置两个爬楼机构,爬楼机构中设置爬楼伸缩杆,当清扫装置行驶至台阶下方时,爬楼伸缩杆伸缩,带动车轮沿台阶面爬升,实现了清扫装置自动爬升,通过在爬楼机构之间设置清扫机构,实现了对地面及楼道台阶的清扫。
Description
技术领域
本发明属于清扫装置技术领域,特别涉及一种台阶清扫装置。
背景技术
随着社会的发展和科技水平的提高,人们对生活质量的要求越来越高,并且我国的高层建筑日益增加,虽然大多数楼房都选择安装了电梯,但是为了防止断电或其他一些紧急情况的发生,楼道是必须存在;目前的楼道清洁都是有人工清洁,但是高层建筑楼道的清理不仅工作量大,而且效率不高,大大难以满足当前快节奏的现代生活;现有的室内清扫机器只适用于平面的清扫,并不能适应复杂空间的楼道环境。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种台阶清扫装置,以解决现有技术中的室内清扫机器无法对楼道台阶进行清扫的技术问题。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
本发明提供了一种台阶清扫装置,包括两个爬楼机构和清扫机构,两个爬楼机构对称间隔设置;清扫机构竖向设置在两个爬楼机构之间,用于对台阶或地面进行清扫;
爬楼机构包括前后设置的两个行走轮组,两个行走轮组之间活动连接;每个行走轮组包括两个爬楼伸缩杆、车轮支撑架、车轮、车轮行走电机及横向连接杆;两个爬楼伸缩杆竖向平行设置,横向连接杆水平设置在两个爬楼伸缩杆之间;车轮支撑架设置在爬楼伸缩杆的下端,车轮转动连接在车轮支撑架上,车轮行走电机固定安装在车轮支撑架上,车轮行走电机的输出端与车轮固定连接。
进一步的,清扫机构包括水平连接杆、清扫基座、清扫伸缩杆、清扫滚筒驱动电机、传动机构及清扫滚筒机构;
水平连接杆水平设置在两个爬楼机构之间,清扫基座固定设置在水平连接杆的下方;清扫伸缩杆竖向设置在清扫基座的下方,清扫伸缩杆的上端与清扫基座转动连接,清扫伸缩杆的下端与清扫滚筒驱动电机固定连接,清扫滚筒驱动电机的输出轴通过传动机构与清扫滚筒机构连接。
进一步的,爬楼机构还包括伸缩调节机构,伸缩调节机构设置在两个行走轮组之间;
伸缩调节机构包括第一固定板、第二固定板、丝杆、丝杆控制电机及滑动支撑杆;第一固定板固定设置在其中一个行走轮组上,第二固定板固定设置在另一个行走轮组上;丝杆水平穿设在第一固定板和第二固定板上,丝杆控制电机固定在第二固定板上,丝杆控制电机的输出端与丝杆连接;滑动支撑杆的一端与第一固定板固定连接,滑动支撑杆的另一端活动穿设在第二固定板上。
进一步的,行走轮组还包括车轮转向电机;车轮转向电机设置在爬楼伸缩杆及车轮支撑架之间,车轮转向电机固定设置在爬楼伸缩杆的下端,车轮转向电机的输出轴竖直向下设置,车轮支撑架固定设置在车轮转向电机的输出轴上。
进一步的,清扫机构还包括滚筒角度调节机构;滚筒角度调节机构包括角度驱动电机、角度调节丝杆、滑块及滑槽;角度驱动电机固定设置在清扫基座上,角度驱动电机的输出端与角度调节丝杆的一端固定连接,滑块的一端套设在角度调节丝杆上,滑块的另一端配合安装在滑槽内,滑槽竖向设置在清扫伸缩杆上。
进一步的,滑块采用球形滑块,滑槽采用球形滑槽。
进一步的,清扫滚筒机构包括滚筒支撑架、滚筒转轴及滚筒;滚筒支撑架固定设置在清扫滚筒驱动电机上,滚筒转轴水平转动设置在滚筒支撑架上,滚筒固定套设在滚筒转轴上;传动机构的一端与清扫滚筒驱动电机的输出端连接,传动机构的另一端与滚筒转轴连接。
进一步的,传动机构包括第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、蜗杆及蜗轮;第一传动齿轮固定安装在清扫滚筒驱动电机的输出轴上,第二传动齿轮与第一传动齿轮啮合,第三传动齿轮与第二传动齿轮啮合,第三传动齿轮固定套设在蜗杆的一端,蜗杆与蜗轮啮合,蜗轮固定安装在清扫滚筒机构上。
进一步的,爬楼伸缩杆采用液压伸缩杆。
进一步的,清扫基座与清扫伸缩杆之间采用万向节连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供了一种台阶清扫装置,通过前后设置两个爬楼机构,爬楼机构中设置爬楼伸缩杆,当清扫装置行驶至台阶下方时,爬楼伸缩杆伸缩,带动车轮沿台阶面爬升,实现了清扫装置自动爬升,通过在爬楼机构之间设置清扫机构,实现了对地面及楼道台阶的清扫;本发明结构简单,使用方便,使用范围广。
进一步的,在清扫机构中设置清扫伸缩杆,实现对清扫滚筒机构高度的调节,满足不同高度区域的清扫。
进一步的,通过在爬楼机构中设置伸缩调节机构,通过伸缩调节机构实现了对两个行走轮组之间距离的调节,满足了不同高度台阶的爬升需求。
进一步的,通过设置车轮转向电机,通过车轮转向电机带动车轮自由运动,实现了清扫装置不同方向的移动,进而实现了对台阶踏面的横向清扫及对地面不同方向的清扫。
进一步的,通过在清扫机构中设置滚筒角度调节机构,实现了对滚筒不同角度的调节,满足台阶踏面各个角度的清扫,确保了清扫的效果。
进一步的,通过滑块及滑槽均采用球形结构,球形滑块摩擦力更小,控制精度高,避免了后期使用过程中球形滑块的磨损,增加了使用寿命。
进一步的,清扫基座与清扫伸缩杆之间采用万向节连接,确保了清扫机构在各个方向上的转动,扩大了清扫范围。
附图说明
图1为本发明所述的一种台阶清扫装置的整体结构示意图;
图2为本发明所述的一种台阶清扫装置中的爬楼机构结构示意图;
图3为本发明所述的一种台阶清扫装置中的行走机构结构示意图;
图4为本发明所述的一种台阶清扫装置中的伸缩调节机构结构示意图;
图5为本发明所述的一种台阶清扫装置中的车轮安装结构示意图;
图6为本发明所述的一种台阶清扫装置中的清扫机构结构示意图;
图7为本发明所述的一种台阶清扫装置中的清扫结构的局部示意图;
图8为本发明所述的一种台阶清扫装置中的清扫滚筒角度调节机构结构示意图;
图9为本发明所述的一种台阶清扫装置中的传动机构示意图。
其中,1爬楼机构,2清扫机构;11行走轮组,12伸缩调节机构;111爬楼伸缩杆,112车轮支撑架,113车轮,114车轮行走电机,115车轮转向电机,116横向连接杆;121第一固定板,122第二固定板,123丝杆,124丝杆控制电机,125滑动支撑杆;21水平连接杆,22清扫基座,23清扫伸缩杆,24清扫滚筒驱动电机,25传动机构,26清扫滚筒机构,27滚筒角度调节机构;251第一传动齿轮,252第二传动齿轮,253第三传动齿轮,254蜗杆,255蜗轮;261滚筒支撑架,262滚筒转轴,263滚筒;271角度驱动电机,272角度调节丝杆,273滑块,274滑槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如附图1-9所述,本发明提供了一种台阶清扫装置,包括两个爬楼机构1和清扫机构2,两个爬楼机构1对称间隔设置;清扫机构2竖向设置在两个爬楼机构1之间,用于对台阶或地面进行清扫。
爬楼机构1包括前后设置的两个行走轮组11及伸缩调节机构12,两个行走轮组11平行设置,伸缩调节机构12设置在两个行走轮组11之间,用于调节两个行走轮组11前后间距,以满足不同高度或宽度的台阶清扫需求。每个行走轮组11包括两个爬楼伸缩杆111、车轮支撑架112、车轮113、车轮行走电机114、车轮转向电机115及横向连接杆116;两个爬楼伸缩杆竖向平行设置,横向连接杆116水平设置在两个爬楼伸缩杆111之间,横向连接杆116的一端与其中一个爬楼伸缩杆111的上端连接,横向连接杆116的另一端与另一个爬楼伸缩杆111的上端连接;其中横向连接杆116的个数为两个,通过两个水平设置的横向连接杆116将两个竖向平行设置的爬楼伸缩杆111连接在一起;车轮支撑架112设置在爬楼伸缩杆111的下端,爬楼伸缩杆111与车轮支撑架112之间设置有车轮转向电机115,车辆转向电机115固定设置在爬楼伸缩杆111的下端,车轮转向电机115的输出轴竖直向下设置,车轮支撑架112固定安装在车轮转向电机115的输出轴上,车轮转向电机115转动时,带动车轮支撑架112自由转动;车轮113转动连接在车轮支撑架112上,车轮支撑架112自由转动时,带动车轮113的转动,实现了清扫装置的转向运动;车轮行走电机114固定安装在车轮支撑架112上,车轮行走电机114的输出轴与车轮113固定连接,车轮行走电机114用于带动车轮113转动,进而实现清扫装置的在地面上的前后运动及沿台阶的爬升运行;优选的爬楼伸缩杆111采用液压伸缩杆。
伸缩调节机构12包括第一固定板121、第二固定板122、丝杆123、丝杆控制电机124及滑动支撑杆125;第一固定板121固定设置在其中一个行走轮组11上,第二固定板122固定设置在另一个行走轮组11上,第一固定板121或第二固定板122分别与行走轮组11上的横向连接杆固定连接;丝杆123水平穿设在第一固定板121和第二固定板122上,丝杆控制电机124固定设置在第二固定板122傻瓜,丝杆控制电机124的输出端与丝杆123固定连接;滑动支撑杆125的一端与第一固定板121固定连接,滑动支撑杆125的另一端活动穿设在第二固定板122上;启动丝杆控制电机124,丝杆控制电机124带动丝杆123绕其轴线转动,丝杆123转动时,带动第一固定板121远离或靠近第二固定板122移动,进而实现了两个行走轮组11之间前后间距的调整,满足了不同尺寸台阶的爬升需求。
清扫机构2包括水平连接杆21、清扫基座22、清扫伸缩杆23、清扫滚筒驱动电机24、传动电机、清扫滚筒机构26及滚筒角度调节机构27;水平连接杆21水平设置在两个爬楼机构1之间,水平连接杆21的一端与其中一个爬楼机构1中的第二固定板122固定连接,水平连接杆21的另一端与另一个爬楼机构1中的第二固定板122固定连接,水平连接杆21与第二固定板122之间通过螺纹连接;清扫基座22固定设置在水平连接杆21的下方,清扫伸缩杆23竖向设置在清扫基座22的下方,清扫伸缩杆23的上端与清扫基座22之间采用万向节连接;清扫伸缩杆23的下端与清扫滚筒驱动电机24固定连接,清扫滚筒驱动电机24输出轴竖直向下设置;清扫滚筒驱动电机24的输出轴通过传动机构25与清扫滚筒机构26连接,启动清扫滚筒驱动电机24,清扫滚筒驱动电机24通过传动机构25将动力传递至清扫滚筒机构26,带动清扫滚筒机构26转动,实现对地面或台阶的清扫;滚筒角度调节机构27的一端与清扫基座22固定连接,滚筒角度调节机构27的另一端与清扫伸缩杆23活动连接;滚筒角度调节机构27包括角度驱动电机271、角度调节丝杆272、滑块273及滑槽274;角度驱动电机271固定设置在清扫基座22上,角度驱动电机271的输出端与角度调节丝杆272的一端固定连接,滑块273的一端套设在角度调节丝杆272上,滑块273的另一端配合安装在滑槽274内,滑槽274竖向固定设置在清扫伸缩杆23上;角度驱动电机271工作时,带动角度调节丝杆272移动,角度调节丝杆272移动时,通过滑块273带动清扫伸缩杆23沿清扫伸缩杆23转动,进而带动清扫滚筒机构26转动,实现对不同方向的清扫;优选的,清扫伸缩杆23采用液压伸缩杆;滑块273采用球形滑块,滑槽274采用球形滑槽;球形滑块摩擦力更小,控制精度高,避免了后期使用过程中球形的滑块磨损,增加了使用寿命。
清扫滚筒机构26包括滚筒支撑架261、滚筒转轴262及滚筒263;滚筒支撑架261固定设置在清扫滚筒驱动电机24上,滚筒转轴262水平转动设置在滚筒支撑架261上,滚筒263固定套设在滚筒转轴262上;传动机构25的一端与清扫滚筒驱动电机24的输出端连接,传动机构25的另一端与滚筒转轴262连接;滚筒263包括水平对称设置的两个滚筒,传动机构25设置在两个滚筒263之间,滚筒263的外表面均匀设置有若干清扫毛片,用于对地面或台阶上的杂物进行清扫。
传动机构25包括第一传动齿轮251、第二传动齿轮252、第三传动齿轮253、蜗杆254及蜗轮255;第一传动齿轮251固定安装在清扫滚筒驱动电机24的输出轴上,第二传动齿轮252与第一传动齿轮251啮合,第三传动齿轮253与第二传动齿轮252啮合,第三传动齿轮253固定套设在蜗杆254的一端,蜗杆254与蜗轮255啮合,蜗轮255固定安装在清扫滚筒机构27上。
本发明所述的一种台阶清扫装置,包括爬楼机构和清扫机构,爬楼机构对称分布在清扫装置的前后两端;爬楼机构中设置有两个行走轮组,每个行走轮组内设置有爬楼伸缩杆,通过设置爬楼伸缩杆,在车轮行走电机的带动下,实现了对台阶的攀爬;通过在两个行走轮组之间设置伸缩调节机构,实现了对两个行走轮组之间前后距离的调整,适应不同高度的台阶;通过设置车轮转向电机及滚筒角度调节机构,实现了对楼梯台阶踏面上转向和横向来回清扫。当每完成一级台阶的清扫,可以自主爬楼或者爬下一级台阶,继续清扫。在完成爬楼动作后,自动调节清扫滚筒的角度使其适应工作的台阶面,完成后由转向机构调节车轮的角度,进行横向来回清扫,完全可以完成与市售平地机器人相同的清洁任务,扩展了其使用范围,有利于推向市场。
本发明所述的一种台阶清扫装置,在开始清扫台阶时,当爬楼伸缩杆111接触到台阶立面时,爬楼伸缩杆111开始收缩将车轮113抬起;伸缩调节机构12中丝杆控制电机124开始工作,通过丝杆机构将一个爬楼伸缩杆111向前推动;车轮驱动电机带动车轮前进,使整个装置向前移动;当爬楼伸缩杆111已经移动到台阶平面时,爬楼伸缩杆下降将最前端的车轮放置至台阶平面上;然后下一个爬楼伸缩杆111将收缩将车轮抬起,然后整个装置整体前移,使得车轮移动到台阶平面上方,然后下放车轮,使其抵至台阶平面;在这一过程中,判断行走轮组之间的间距与台阶间距,如果行走轮组之间的间距小于台阶间距,则可以使两个行走轮组处于同一个台阶面或可以处于两个台阶面,如果行走轮组之间的间距大于台阶间距,则必须使两个行走的轮组处于两个不同的台阶面;装置后端的行走轮组与装置前端的行走轮组具有相同的工作方式。
当行走轮组都已经实现爬上台阶的工作方式,清扫机构2中清扫滚筒机构26和滚筒角度调节机构27开始工作,角度驱动电机271开始调节清扫伸缩杆23与台阶所呈现的角度之,实现多角度清扫,清扫伸缩杆23通过伸缩调节滚筒263与台阶间的高度,两个清扫机构同时工作提高清扫效率,当装置清扫完装置正下方的台阶面后,车轮转向电机115启动,将装置的车轮转向90°,整个装置实现在台阶面上的水平移动,实现对同一个台阶面的全部清扫。
所有车轮采用将电机安装在车轮支撑架112上直接驱动车轮,车轮转向装置采用将电机安装在爬楼伸缩杆111下端直接驱动车轮转向,所有伸缩装置采用电动推杆直接驱动,清扫角度调节装置由固定在机体上的丝杆控制电机直接驱动,清扫滚筒装置通过安装在伸缩杆前端的电机提供动力经蜗轮蜗杆传递到清扫滚筒。
以上所述仅表示本发明的优选实施方式,任何人在不脱离本发明的原理下而做出的结构变形、改进和润饰等,这些变形、改进和润饰等均视为在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种台阶清扫装置,其特征在于,包括两个爬楼机构(1)和清扫机构(2),两个爬楼机构(1)对称间隔设置;清扫机构(2)竖向设置在两个爬楼机构(1)之间,用于对台阶或地面进行清扫;
爬楼机构(1)包括前后设置的两个行走轮组(11),两个行走轮组(11)之间活动连接;每个行走轮组(11)包括两个爬楼伸缩杆(111)、车轮支撑架(112)、车轮(113)、车轮行走电机(114)及横向连接杆(116);两个爬楼伸缩杆(11)竖向平行设置,横向连接杆(116)水平设置在两个爬楼伸缩杆(111)之间;车轮支撑架(112)设置在爬楼伸缩杆(111)的下端,车轮(113)转动连接在车轮支撑架(112)上,车轮行走电机(114)固定安装在车轮支撑架(112)上,车轮行走电机(114)的输出端与车轮(113)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,清扫机构(2)包括水平连接杆(21)、清扫基座(22)、清扫伸缩杆(23)、清扫滚筒驱动电机(24)、传动机构(25)及清扫滚筒机构(26);
水平连接杆(21)水平设置在两个爬楼机构(1)之间,清扫基座(22)固定设置在水平连接杆(21)的下方;清扫伸缩杆(23)竖向设置在清扫基座(22)的下方,清扫伸缩杆(23)的上端与清扫基座(22)转动连接,清扫伸缩杆(23)的下端与清扫滚筒驱动电机(24)固定连接,清扫滚筒驱动电机(24)的输出轴通过传动机构(25)与清扫滚筒机构(26)连接。
3.根据权利要求1所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,爬楼机构(1)还包括伸缩调节机构(12),伸缩调节机构(12)设置在两个行走轮组(11)之间;
伸缩调节机构(12)包括第一固定板(121)、第二固定板(122)、丝杆(123)、丝杆控制电机(124)及滑动支撑杆(125);第一固定板(121)固定设置在其中一个行走轮组(11)上,第二固定板(122)固定设置在另一个行走轮组(11)上;丝杆(123)水平穿设在第一固定板(121)和第二固定板(122)上,丝杆控制电机(124)固定在第二固定板(122)上,丝杆控制电机(124)的输出端与丝杆(123)连接;滑动支撑杆(125)的一端与第一固定板(121)固定连接,滑动支撑杆(125)的另一端活动穿设在第二固定板(122)上。
4.根据权利要求1所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,行走轮组(11)还包括车轮转向电机(115);车轮转向电机(115)设置在爬楼伸缩杆(111)及车轮支撑架(112)之间,车轮转向电机(115)固定设置在爬楼伸缩杆(111)的下端,车轮转向电机(115)的输出轴竖直向下设置,车轮支撑架(112)固定设置在车轮转向电机(115)的输出轴上。
5.根据权利要求2所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,清扫机构(2)还包括滚筒角度调节机构(27);滚筒角度调节机构(27)包括角度驱动电机(271)、角度调节丝杆(272)、滑块(273)及滑槽(274);角度驱动电机(271)固定设置在清扫基座(22)上,角度驱动电机(271)的输出端与角度调节丝杆(272)的一端固定连接,滑块(273)的一端套设在角度调节丝杆(272)上,滑块(273)的另一端配合安装在滑槽(274)内,滑槽(274)竖向设置在清扫伸缩杆(23)上。
6.根据权利要求5所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,滑块(273)采用球形滑块,滑槽(274)采用球形滑槽。
7.根据权利要求2所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,清扫滚筒机构(26)包括滚筒支撑架(261)、滚筒转轴(262)及滚筒(263);滚筒支撑架(261)固定设置在清扫滚筒驱动电机(24)上,滚筒转轴(262)水平转动设置在滚筒支撑架(261)上,滚筒(263)固定套设在滚筒转轴(262)上;传动机构(25)的一端与清扫滚筒驱动电机(24)的输出端连接,传动机构(25)的另一端与滚筒转轴(262)连接。
8.根据权利要求2所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,传动机构(25)包括第一传动齿轮(251)、第二传动齿轮(252)、第三传动齿轮(253)、蜗杆(254)及蜗轮(255);第一传动齿轮(251)固定安装在清扫滚筒驱动电机(24)的输出轴上,第二传动齿轮(252)与第一传动齿轮(251)啮合,第三传动齿轮(253)与第二传动齿轮(252)啮合,第三传动齿轮(253)固定套设在蜗杆(254)的一端,蜗杆(254)与蜗轮(255)啮合,蜗轮(255)固定安装在清扫滚筒机构(27)上。
9.根据权利要求1所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,爬楼伸缩杆(111)采用液压伸缩杆。
10.根据权利要求2所述的一种台阶清扫装置,其特征在于,清扫基座(22)与清扫伸缩杆(23)之间采用万向节连接。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2019
- 2019-10-25 CN CN201911024960.0A patent/CN110623600A/zh active Pending
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