CN111235854B - 自动叠衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动叠衣机，包括：可在第一位置和第二位置之间配合水平往复运动的夹衣叠袖装置和对折装置；可在第一位置处配合对折装置垂直运动的升降收纳装置；所述夹衣叠袖装置包括可运动的叠袖支架、设置在叠袖支架上可启闭的衣夹和铰接在叠袖支架上可水平转动的叠袖板；所述对折装置包括可运动的对折支架、铰接在对折支架上可水平转动的拨叉和由拨叉带动相对对折支架滑动的推杆；所述升降收纳装置包括可对开的水平设置的收纳门。本发明的自动叠衣机，采用往复行进的折叠方法，使用简单实用的机构，结构紧凑，可以完全实现自动叠衣，具有自动化程度高、小型化的特点，适合家庭、公寓、学校等场所叠衣需求。

Description

自动叠衣机

技术领域

本发明涉及一种自动叠衣机，属于机械技术领域。

背景技术

现有的叠衣机多适用于生产厂家流水线作业，其自动化程度高，但占地面积大；模仿人手折叠方式的叠衣机，其自由度多、结构复杂，制造成本高而难以推广应用；折叠板形式的叠衣机结构简单，但自动化程度低、折叠质量欠佳，这些设备均不适合家庭、公寓、学校等场所衣物的折叠收纳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种自动叠衣机，可以完全实现自动叠衣，具有小型化、自动化程度高的特点，以供家用。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动叠衣机，

包括：可在第一位置和第二位置之间相配合水平往复运动的夹衣叠袖装置和对折装置；

可在第一位置处配合对折装置垂直运动的升降收纳装置；

所述夹衣叠袖装置包括可运动的叠袖支架、设置在叠袖支架上可启闭的衣夹和铰接在叠袖支架上可水平转动的叠袖板；

所述对折装置包括可运动的对折支架、铰接在对折支架上可水平转动的拨叉和由拨叉带动相对对折支架滑动的推杆；

所述升降收纳装置包括可对开的水平设置的收纳门。

进一步地，所述叠袖板与叠袖支架之间连接第一弹性件，通过第一弹性件使叠袖板相对叠袖支架朝第一方向水平转动；

所述叠袖支架位于第一位置时，通过楔形凸块阻碍所述叠袖板相对叠袖支架朝第一方向水平转动；

所述叠袖支架位于第二位置时，所述叠袖板通过驱动件的驱动相对叠袖支架朝第一方向的相反方向水平转动并通过角度锁定机构锁定在该转动方向的设定角度。

进一步地，所述驱动件为设置在所述第二位置处的驱动滚轮；所述叠袖板朝向驱动滚轮运动时，位于最前端的侧面受所述驱动滚轮的推动而使所述叠袖板转动。

进一步地，所述角度锁定机构包括固定安装在叠袖板上的柱塞钢珠滚轮和设置在所述叠袖支架上并与柱塞钢珠滚轮呈设定角度的定位孔；

当柱塞钢珠滚轮与定位孔相对时，柱塞钢珠滚轮内的钢珠可落入所述定位孔中，使叠袖板和叠袖支架锁定在该设定的角度。

进一步地，还包括一使角度锁定机构解除锁定的释放件；

当叠袖支架由第二位置向第一位置运动的过程中，所述叠袖板触碰到所述释放件时，由所述释放件推动所述叠袖板相对叠袖支架朝第一方向水平转动，解除锁定。

进一步地，所述对折装置与所述夹衣叠袖装置通过一由电磁锁驱动伸缩的插销实现连接或分离。

进一步地，所述拨叉与对折支架之间连接第二弹性件，通过第二弹性件可使拨叉相对对折支架朝第一方向水平转动；通过变轨组件可使拨叉相对于对折支架朝第一方向的相反方向水平转动，带动推杆在对折支架的滑套内移动。

进一步地，所述变轨组件包括一设置在对折支架运动范围内且使拨叉向远离对折支架方向转动的变轨件和设置在拨叉上可与变轨件相接触的接触件。

进一步地，所述升降收纳装置的收纳门上设置有拉杆，门框上设置一可驱动线轮转动的开门电机，拉杆通过绳索绕于线轮上。

进一步地，第一位置处固定设置一前固定板，第二位置处固定设置一后固定板；

前固定板垂直位置高于所述叠袖板；

后固定板垂直位置低于所述叠袖板并高于推杆；

夹衣叠袖装置和对折装置分别对称地设置在前固定板和后固定板的两侧，并可沿前固定板和后固定板的两侧运动。

本发明所达到的有益效果：

（1）采用水平往复行进的折叠方法，利用衣物自然下垂的特性，通过叠袖板水平转动将衣物两侧和衣袖贴平在前固定板和收纳门之间，这样折叠平整无皱褶，折叠效果好；

（2）对折装置利用杠杆放大原理，使对折推杆具有较大的向外侧抽出距离，保证对折推杆的长度足够，这样在对折推出衣物时，推杆可以在整个对折宽度上推动，保证衣物平整推出，而且推杆抽出速度也快；

（3）运用简单实用的机构，使叠衣机的结构紧凑、运行可靠，节省电机数量，减少制造成本，适合家庭、公寓、学校等场所叠衣需求。本发明的自动叠衣机，可以完全实现自动叠衣，自动化程度高。

附图说明

图1本发明的总体结构；

图2夹衣叠袖装置和对折装置；

图3图2中B-B局部剖视图；

图4升降收纳装置；

图5夹衣叠袖装置在初始位置时的俯视图；

图6夹衣叠袖装置在叠袖状态时的俯视图；

图7夹衣叠袖装置在机架末端位置时的俯视图；

图8夹衣叠袖装置在叠袖板与叠袖支架锁定状态时的俯视图；

图9对折装置在对折推杆刚开始向外抽出状态的俯视图；

图10对折装置在对折推杆抽出终止状态的俯视图；

图11夹衣叠袖装置的叠袖板与叠袖支架解除锁定状态时的俯视图；

图12图1的主视图；

图13图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

结合图1－图13所示，本专利方案利用简单实用的机构、通过往复行进的方法，巧妙地实现衣服的自动折叠。

（1）总体方案：由机架1、传动系统2、夹衣叠袖装置3、对折装置4、升降收纳装置5、控制系统6组成。

（2）机架1：机架1由多根铝型材101组装，并安装有后固定板102、前固定板板103。其中，前固定板103固定在机架1的始端11，夹衣叠袖装置3对称地设置在可沿前固定板103的两侧运动；前固定板103垂直位置高于夹衣叠袖装置3的叠袖板306，使叠袖板306向内水平转动叠衣袖时，可将衣袖叠至前固定板板103的下面；后固定板102固定在机架1的末端12，垂直位置低于叠袖板306并高于对折装置4的对折推杆407。

（3）传动系统2：包括电机支座组件201、主动轴202、同步带轮203、同步带204、轴承座205、从动轴206。主动轴202、从动轴206分别通过一对轴承座205安装在机架1的末端12和始端11，主动轴202、从动轴206上分别对称地各固定安装有一对同步带轮203和同步带204，且两条同步带204在机架1的末端和始端之间绕同步带轮203同步运动，带动设置在同步带204上的夹衣叠袖装置3在机架的始端和末端实现往复运动。主动轴的一端安装有由伺服电机、联轴器、支座组成的电机支座组件201，电机可驱动两条同步带同步传动。

（4）夹衣叠袖装置3：

夹衣叠袖装置3为对称结构，包括对称的固定在两条同步带204上的叠袖支架305、307，叠袖支架305、307由两根连接杆308固定成一个整体，并分别通过直线轴承304滑动地连接在导向杆302上，由导向杆302导向沿导向杆302滑动；导向杆302通过支座303固定安装在机架的始端11和末端12上。连接杆308上固定安装有衣夹固定板321，衣夹322的一片夹板固定在衣夹固定板321上，摆杆323与衣夹固定板321铰链连接，绳索324的两端分别固定在衣夹322的另一片活动夹板和摆杆323上，摆杆323上还设有压板32301，当按压压板32301或摆杆323的尾端时，衣夹322能够打开，当外力撤销后，依靠衣夹322内置的弹簧复位夹紧。

叠袖板306通过铰链销309与叠袖支架305铰链连接，能够相对于叠袖支架305进行水平转动，弹簧313两端分别挂在叠袖支架305、叠袖板306的支柱上，通过弹簧313的拉力将叠袖板306向内侧水平转动，实现叠袖动作。

叠袖板306上还固定安装有滚轮311，机架始端11的两侧设置有楔形凸块301，当夹衣叠袖装置3位于机架的始端时，滚轮311与楔形凸块301的侧面接触，滚轮311受到楔形凸块301的推力作用，使叠袖板306可以克服弹簧313的拉力，叠袖板306打开，便于装夹衣物。

叠袖板306上固定安装有柱塞钢珠滚轮310,当叠袖板306相对于叠袖支架305向外水平转过某个设定的角度时,柱塞钢珠滚轮310内的钢珠31001可落入叠袖支架305上的定位孔D,如图3,便将叠袖板306和叠袖支架305锁定在该角度位置，避免在推出衣物过程中发生干涉。本实施例中该设定的角度可设为5°左右，即叠袖板306相对于夹衣叠袖装置3的运动方向呈5°左右的夹角时实现锁定。

在机架末端12的横梁上设置有可同时与摆杆323的尾端接触的滚轮325和与叠袖板306的前端侧面A接触的滚轮312，当夹衣叠袖装置3向机架末端12运动，摆杆323的尾端触碰到滚轮325时，打开衣夹322，同时叠袖板306的前端侧面A与滚轮312接触，通过滚轮312对叠袖板306施加一推力使叠袖板306相对于叠袖支架305向外侧水平转动，当转至设定的角度时,柱塞钢珠滚轮310内的钢珠31001落入叠袖支架305上的定位孔D,将叠袖板306和叠袖支架305锁定在该角度位置，叠袖板306从衣物中抽出，避免在推出衣物过程中发生干涉。

滚轮311、滚轮312、滚轮325、滚轮409、滚轮411的外圈均为聚氨酯或尼龙等耐冲击材质，以提高耐磨性、减少噪声。

在叠袖支架305上固定安装有电磁锁314，当夹衣叠袖装置3运动到机架末端12时，电磁锁通电，电磁锁插销插入对折装置4中对折支架402的孔C内，使夹衣叠袖装置3锁定在对折装置4的上方，能够带动对折装置4与夹衣叠袖装置3一起运动至升降收纳装置5的上方。

（5）对折装置4：

对折装置4中两个对称的对折支架402由连接板404固定连接为一体，通过直线轴承403滑动地连接在导向杆302上，由导向杆302导向沿导向杆302滑动；拨叉406通过铰链销405与对折支架402铰链连接，拨叉406与对折支架402连接处的垂直高度低于叠袖板306。对折推杆407滑动地安装在对折支架402上的滑套内，能够沿杆长方向移动而不能够转动，铰链螺栓408一端与对折推杆407固定连接，另一端装有滚轮409，滚轮409与拨叉406滚动连接，拨叉406还安装有滚轮411，当滚轮411触碰到楔形凸块401时，驱动拨叉406相对于对折支架402向外水平转动，从而推动滚轮409并带动对折推杆407向外水平移动，从折叠好的衣物中抽出。由于滚轮409中心到铰链销405中心的距离是滚轮411中心到铰链销405中心的距离的数倍，本实施例中为5倍左右，根据杠杆放大原理，滚轮411移动较小的距离，就可以使对折推杆407移动较大的距离，这样对折推杆407的长度可以设计的较长，保证在整个衣物对折宽度上平整推出衣物。弹簧410两端分别挂在对折支架402、拨叉406的支柱上，用于在拨叉406上的滚轮411脱离楔形凸块401时可将对折推杆407复位。楔形凸块401固定在前固定板103下方的机架1始端11的两侧面、对折装置4运动时经过的运动轨迹上。

（6）升降收纳装置5：

升降支板504通过直线轴承507滑动地安装到三根垂直设置的导向杆503上，导向杆503通过支座501固定在机架1始端11，齿条502与导向杆503相互平行地固定在机架1上。升降支板504一侧安装有升降电机509，升降电机509的主轴上固定有齿轮508，齿轮508与齿条502配合实现升降支板504的上下运动。

升降支板504中心的矩形通孔内设置有一对对开的收纳门513，每扇收纳门513与升降支板504之间通过带弹簧合页505铰链连接，收纳门513的一端垂直地固定连接有Z型拉杆50401；升降支板504的背面一侧的中间位置安装有开门电机510，两端各安装一个线轮506；开门电机510的主轴上固定连接有线轮511；两根绳索512的一端均固定在线轮511上，另一端均绕过线轮506后分别固定在两扇Z型拉杆50401上。当开门电机510正向旋转时，绳索512卷绕在线轮511，从而拉动Z型拉杆50401使两扇收纳门513同时打开，其优点在于开门速度快，带弹簧合页505能够使收纳门513自动复位。

本发明的自动叠衣机运动过程和折叠衣服的方法：

1）在初始位置处，如图5所示，夹衣叠袖装置3在机架的始端11（图中示意方向的左端），滚轮311受到楔形凸块301作用，使叠袖板306打开，位于前固定板103的两侧。人工拿着衣肩位置，手掌下部按压压板32301，将衣物的衣肩放入衣夹中夹紧，衣身主体搭于前固定板103上，衣袖和衣身两侧边垂于前固定板103外。

2）传动系统2驱动夹衣叠袖装置3向机架的末端12方向（图中示意方向的右端）行进一小段距离（如8mm左右）的过程中，叠袖板306摆脱楔形凸块301的约束并在弹簧313的拉力作用下而向内侧水平转动，将衣袖衣边叠于衣物主体下方的前固定板103下表面，此时处于如图6所示的位置。

3）夹衣叠袖装置3继续向机架的末端方向行进，折叠好的衣物脱离前固定板103经初始高度与后固定板102平齐的升降支板504上表面运动至后固定板102上方，当叠袖板306上的前端侧面A刚好接触到滚轮312时，衣物的前半截位于后固定板102上，即如图7所示的位置。然后升降收纳装置5下降，衣物的后半截受重力作用而下垂，因升降支板504的右侧与后固定板102的左侧留有一定空隙，则后半截衣物悬垂于升降收纳装置5外部的右侧，接着升降收纳装置5上升，上升至高度方向上处于后固定板102的下方。

4）夹衣叠袖装置继续向末端方向行进一小段距离（如10mm左右），叠袖板306的前端侧面A在滚轮312的作用下向外水平摆出，从折叠好的衣袖中抽出，柱塞钢珠滚轮310的钢珠31001被推入叠袖支架305的定位孔D内，使叠袖板306与叠袖支架305之间锁定而不能够转动，在该位置的状态如图8所示。同时衣夹摆杆323的尾端触碰到滚轮325，使衣夹打开、衣物脱离衣夹；电磁锁314通电，插销插入对折支架402的孔C内，如图8，使对折装置4与夹衣叠袖装置3锁定。

5）传动系统反向运动，同步带204驱动夹衣叠袖装置3和对折装置4一起向始端方向行进，一对对折推杆407推动衣物中间位置推入升降支板504上。当拨叉406上的滚轮411触碰到楔形凸块401时，驱动拨叉406相对于对折支架402向外水平转动，对折推杆407刚开始向外抽出时的位置状态如图9所示，抽出终止位置状态如图10所示，从而推动滚轮409并带动对折推杆407向外移动，将对折推杆407从折叠好的衣物中抽出。

6）升降收纳装置5在升降电机509的驱动下，将折叠好的衣物下移一定高度，然后开门电机510启动，通过绳索机构将收纳门513打开，衣物落入底板上。

7）在升降收纳装置5下降的同时，同步带204驱动夹衣叠袖装置3和对折装置4一起向末端方向行进，把对折装置4送回机架末端位置，在此运动过程中，对折装置4中的弹簧410使对折推杆407在脱离楔形凸块401约束过程中进行复位，对折装置4的状态变化为由图10至图9所示。夹衣叠袖装置3和对折装置4运动至末端位置后，电磁锁314断电、插销缩回，使夹衣叠袖装置3与对折装置4脱离。

8）升降收纳装置5上升至初始高度，收纳门513在带弹簧合页的作用下复位。

9）夹衣叠袖装置3向始端方向行进，当叠袖板306外侧面E触碰到楔形凸块301上的销轴30101时，使柱塞钢珠滚轮310的钢珠31001脱离叠袖支架305的定位孔D，叠袖板306在弹簧的作用下向内水平转动，如图11所示，使叠袖板306复位，夹衣叠袖装置4继续向始端方向移至初始位置1，开始下一循环。

动作过程：

人工将衣肩位置放入衣夹中夹紧——>传动系统2驱动夹衣叠袖装置3向末端方向运动——>叠袖板在弹簧力的作用下摆脱楔形凸块301的约束而向内侧水平摆动，将衣袖衣边叠好——>当衣物上半截经升降支板504上表面运动到后固定板102上时，升降收纳装置5下降，衣物下半截下垂并位于升降收纳装置5右侧，接着升降收纳装置5再上升至在高度方向上位于拨叉406的下方——>夹衣叠袖装置3继续向末端方向运动一小段距离，叠袖板306向外水平摆出并在柱塞钢珠滚轮310作用下与叠袖支架305锁定，同时衣夹松开、电磁锁通电，使对折装置4与夹衣叠袖装置3锁定——>传动系统2反向运动，带动夹衣叠袖装置3和对折装置4一起向始端方向运动，对折装置4的推杆407将衣物对折推出到升降收纳装置5上——>对折装置5的推杆407在楔形凸块401的作用下，向外抽出——>升降收纳装置5带动折叠好的衣物下移，开门电机通过绳索机构将收纳门打开，衣物落入底层上——>传动系统1驱动夹衣叠袖装置3和对折装置4向末端方向运动，将对折装置4送回末端的初始位置，然后电磁锁314断电、在弹簧313的作用下使夹衣叠袖装置3与对折装置4脱离——>升降收纳装置5上升至初始高度，收纳门在带弹簧合页的作用下复位——>夹衣叠袖装置3向始端方向运动，当叠袖板碰到楔形凸块301上的销轴30101时，叠袖板306使柱塞钢珠滚轮的钢珠脱离叠袖支架305，从而使叠袖板306复位，夹衣叠袖装置3继续向始端方向移动至初始位置，开始下一循环。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动叠衣机，其特征是，

包括：可在第一位置和第二位置之间相配合水平往复运动的夹衣叠袖装置和对折装置；

可在第一位置处配合对折装置垂直运动的升降收纳装置；

所述夹衣叠袖装置包括可运动的叠袖支架、设置在叠袖支架上可启闭的衣夹和铰接在叠袖支架上可水平转动的叠袖板；

所述对折装置包括可运动的对折支架、铰接在对折支架上可水平转动的拨叉和由拨叉带动相对对折支架滑动的推杆；

所述升降收纳装置包括可对开的水平设置的收纳门；

所述叠袖板与叠袖支架之间连接第一弹性件，通过第一弹性件使叠袖板相对叠袖支架朝第一方向水平转动；

所述叠袖支架位于第一位置时，通过楔形凸块阻碍所述叠袖板相对叠袖支架朝第一方向水平转动；

所述叠袖支架位于第二位置时，所述叠袖板通过驱动件的驱动相对叠袖支架朝第一方向的相反方向水平转动并通过角度锁定机构锁定在该转动方向的设定角度；

所述角度锁定机构包括固定安装在叠袖板上的柱塞钢珠滚轮和设置在所述叠袖支架上并与柱塞钢珠滚轮呈设定角度的定位孔；

当柱塞钢珠滚轮与定位孔相对时，柱塞钢珠滚轮内的钢珠可落入所述定位孔中，使叠袖板和叠袖支架锁定在该设定的角度；

所述拨叉与对折支架之间连接第二弹性件，通过第二弹性件可使拨叉相对对折支架朝第一方向水平转动；通过变轨组件可使拨叉相对于对折支架朝第一方向的相反方向水平转动，带动推杆在对折支架的滑套内移动；

所述变轨组件包括一设置在对折支架运动范围内且使拨叉向远离对折支架方向转动的变轨件和设置在拨叉上可与变轨件相接触的接触件；

第一位置处固定设置一前固定板，第二位置处固定设置一后固定板；

前固定板垂直位置高于所述叠袖板；

后固定板垂直位置低于所述叠袖板并高于推杆；

夹衣叠袖装置和对折装置分别对称地设置在前固定板和后固定板的两侧，并可沿前固定板和后固定板的两侧运动。

2.根据权利要求1所述的自动叠衣机，其特征是，

所述驱动件为设置在所述第二位置处的驱动滚轮；所述叠袖板朝向驱动滚轮运动时，位于最前端的侧面受所述驱动滚轮的推动而使所述叠袖板转动。

3.根据权利要求1所述的自动叠衣机，其特征是，

还包括一使角度锁定机构解除锁定的释放件；

当叠袖支架由第二位置向第一位置运动的过程中，所述叠袖板触碰到所述释放件时，由所述释放件推动所述叠袖板相对叠袖支架朝第一方向水平转动，解除锁定。

4.根据权利要求1所述的自动叠衣机，其特征是，

所述对折装置与所述夹衣叠袖装置通过一由电磁锁驱动伸缩的插销实现连接或分离。

5.根据权利要求1所述的自动叠衣机，其特征是，

所述升降收纳装置的收纳门上设置有拉杆，门框上设置一可驱动线轮转动的开门电机，拉杆通过绳索绕于线轮上。

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