CN112227029A - 基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架 - Google Patents

Abstract

一种基于空间凸轮‑轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架。其包括天花板电机、天花板电机支架、绕线轮、剪刀架、挂衣管、管支撑、侧面上移动板、水平光轴、齿轮电机支架、齿轮电机、管支座、上固定板、丝杠、丝杠电机、剪刀架固定座、升降板、带轮电机、带轮电机支架、刚性联轴器、直线轴承支座、垂直光轴、丝杠支座、牛眼万向轮、内啮合太阳轮、行星轮、外啮合太阳轮、行星支座、主动带轮、带轮转轴、下滑动板、胶轮、从动带轮、侧面下移动板、下固定板、齿条、齿轮转轴、齿轮、上滑动板、滑轨和同步带。本发明采取模块化设计，结构设计巧妙，可适用于多种不同长度的阳台，并且具有成本低、使用方便、效率高、智能性强等优点。

Description

基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，特别是涉及一种基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架。

背景技术

在我们的日常生活中，阳台通常作为住宅中晾晒衣服的场所。但随着高层建筑的不断出现，住宅的有效晾晒时间在相对缩减；而人们的生活节奏却在加快，因此期望晾晒衣服增多的同时耗费时间缩短；利用普通衣架在阳台晾晒衣物时会占用很多空间，而且晾晒的衣物时会在阳台移动位置，从而遮挡视线，而且影响居民的行动。

市场上出售的普通晾衣架或固定于天花板或需要手动将晾衣杆摇下，这些晾衣架都需要繁琐且耗时的反复操作才可以完成衣物的晾晒。而且晾衣架的总长不会变化，晾晒衣物时会占用大量的阳台空间；另外，普通晾衣架通常用两个平行杆作为晾衣杆使用，但位于内侧的晾衣杆上的衣物所需的晾晒时间相对较长，因此不利于衣服的快干，效率低下。此外，对于阳台空间小，采光时间不足的住宅，或日常时间比较紧、腿脚不便的用户，这样结构的普通晾衣架不适用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架。

为了达到上述目的，本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架包括：天花板电机、天花板电机支架、绕线轮、剪刀架、挂衣管、管支撑、侧面上移动板、水平光轴、齿轮电机支架、齿轮电机、管支座、上固定板、丝杠、丝杠电机、剪刀架固定座、升降板、带轮电机、带轮电机支架、刚性联轴器、直线轴承支座、垂直光轴、丝杠支座、牛眼万向轮、内啮合太阳轮、行星轮、外啮合太阳轮、行星支座、主动带轮、带轮转轴、下滑动板、胶轮、从动带轮、侧面下移动板、下固定板、齿条、齿轮转轴、齿轮、上滑动板、滑轨和同步带；其中，所述的下固定板水平设置，表面中部平行设有四条沿左右方向延伸的滑轨；四个剪刀架固定座的下端分别连接在下固定板的两侧边缘前后部位，位于同一侧的两个剪刀架固定座的上部分别连接在一个剪刀架的下端，而两个剪刀架的上端则固定在天花板上；每块下滑动板的底面以能沿滑轨滑动的方式安装在位于同一侧的两条滑轨上，表面中部固定一根齿条，并且两根齿条上的齿相对设置；齿轮设在两根齿条之间且同时与两根齿条相啮合；每块下滑动板的上方设有一块上滑动板，下滑动板和上滑动板上靠近外侧的边缘之间利用两根胶轮光轴连接，每根胶轮光轴上套有一个胶轮；上固定板设在下固定板及上滑动板的上方，表面中部固定有行星支座；上固定板和下固定板的前后两端中部分别固定有两根带轮转轴，其中一根带轮转轴上套有主动带轮，其余三根带轮转轴上分别套有一个从动带轮；内啮合太阳轮的底面固定在行星支座上，外圈顶面呈空间凸轮形状，内部设有三个与内啮合太阳轮相啮合的行星齿轮，行星齿轮内侧设有与行星齿轮相啮合的外啮合太阳轮；升降板位于上固定板的中部上方，中间部位形成有一个圆孔，底面上位于圆孔边缘的部位固定有两个接触在内啮合太阳轮外圈顶面上的牛眼万向轮，四角处分别利用一根垂直光轴与上固定板相连接，因此升降板能够沿垂直光轴上下移动，并且升降板的前后端边缘分别连接有两个管支座；齿轮电机支架为门字形板状结构，跨在升降板的中部，并且两侧边的下端固定在上固定板上；齿轮电机安装在齿轮电机支架上；齿轮转轴同时设置在外啮合太阳轮和齿轮的中心孔内，上端通过刚性联轴器与齿轮电机的输出轴相连接；带轮电机支架固定在上固定板表面上与主动带轮相对应的部位；带轮电机安装在带轮电机支架上；主动带轮上的带轮转轴上端贯穿上固定板后通过刚性联轴器与带轮电机的输出轴相连接；两块侧面下移动板水平设置在下固定板的两侧外部，且与下固定板位于同一水平面；每块侧面下移动板的上方设有一块侧面上移动板，并且侧面上移动板与上固定板位于同一水平面；位于同一侧的侧面上移动板与侧面下移动板的前后端分别利用一根带轮转轴连接，并且每根带轮转轴套有一个从动带轮；每块侧面上移动板的表面中部安装有一台丝杠电机；每根丝杠的一端连接在一台丝杠电机的输出轴上，另一端通过一个固定在上固定板上的丝杠支座进行支撑；多根水平光轴的一端连接在侧面下移动板或侧面上移动板的内侧面上，另一端分别通过一个固定在上固定板或下固定板上的直线轴承支座进行支撑；同步带同时绕在主动带轮、多个从动带轮与多个胶轮上；挂衣管由两根U字形侧管和两根直管构成，其中两根U字形侧管以开口相对的方式水平设置，外部分别通过多个管支撑连接在两块侧面上移动板上；两根直管的中部则分别连接在升降板前后端的管支座的外端；天花板电机支架固定在天花板上；天花板电机安装在天花板电机支架上，输出轴上安装有绕线轮，绕线轮上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的下端连接在齿轮电机支架上。

所述的管支撑为L形板，上端连接在U字形侧管上，下端固定在侧面上移动板上。

所述的管支座为U形板，一端连接在升降板的前或后端，另一端固定在直管上。

所述的带轮电机采用57BY250B步进电机。

所述的天花板电机采用自锁电机。

所述的丝杠电机采用42BYGH47步进电机。

所述的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架还包括一个控制器，控制器上设有分别用于控制天花板电机、齿轮电机、丝杠电机和带轮电机的操作按键。

所述的控制器采用手机或平板电脑。

本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架具有如下有益效果：采取模块化设计，结构设计巧妙，可适用于多种不同长度的阳台，并且具有成本低、使用方便、效率高、智能性强等优点。

附图说明

图1为本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架使用状态示意图。

图2为本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架主要结构立体图。

图3为本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架中上固定板处结构立体图。

图4为本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架中内啮合太阳轮、行星轮和外啮合太阳轮处结构立体图。

图5为本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架中上滑动板部位结构立体图。

图6为本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架中下滑动板部位结构立体图。

图7为本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架中齿条和齿轮部位结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

如图1—图7所示，本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架包括：天花板电机2、天花板电机支架3、绕线轮4、剪刀架6、挂衣管7、管支撑8、侧面上移动板9、水平光轴11、齿轮电机支架12、齿轮电机13、管支座14、上固定板15、丝杠16、丝杠电机17、剪刀架固定座18、升降板19、带轮电机20、带轮电机支架21、刚性联轴器22、直线轴承支座24、垂直光轴25、丝杠支座27、牛眼万向轮28、内啮合太阳轮29、行星轮30、外啮合太阳轮31、行星支座32、主动带轮34、带轮转轴35、下滑动板36、胶轮37、从动带轮38、侧面下移动板39、下固定板40、齿条41、齿轮转轴42、齿轮43、上滑动板44、滑轨45和同步带46；其中，所述的下固定板40水平设置，表面中部平行设有四条沿左右方向延伸的滑轨45；四个剪刀架固定座18的下端分别连接在下固定板40的两侧边缘前后部位，位于同一侧的两个剪刀架固定座18的上部分别连接在一个剪刀架6的下端，而两个剪刀架6的上端则固定在天花板1上；每块下滑动板36的底面以能沿滑轨45滑动的方式安装在位于同一侧的两条滑轨45上，表面中部固定一根齿条41，并且两根齿条41上的齿相对设置；齿轮43设在两根齿条41之间且同时与两根齿条41相啮合；每块下滑动板36的上方设有一块上滑动板44，下滑动板36和上滑动板44上靠近外侧的边缘之间利用两根胶轮光轴连接，每根胶轮光轴上套有一个胶轮37；上固定板15设在下固定板40及上滑动板44的上方，表面中部固定有行星支座32；上固定板15和下固定板40的前后两端中部分别固定有两根带轮转轴35，其中一根带轮转轴35上套有主动带轮34，其余三根带轮转轴35上分别套有一个从动带轮38；内啮合太阳轮29的底面固定在行星支座32上，外圈顶面呈空间凸轮形状，内部设有三个与内啮合太阳轮29相啮合的行星齿轮30，行星齿轮30内侧设有与行星齿轮30相啮合的外啮合太阳轮31；升降板19位于上固定板15的中部上方，中间部位形成有一个圆孔，底面上位于圆孔边缘的部位固定有两个接触在内啮合太阳轮29外圈顶面上的牛眼万向轮28，四角处分别利用一根垂直光轴25与上固定板15相连接，因此升降板19能够沿垂直光轴25上下移动，并且升降板19的前后端边缘分别连接有两个管支座14；齿轮电机支架12为门字形板状结构，跨在升降板19的中部，并且两侧边的下端固定在上固定板15上；齿轮电机13安装在齿轮电机支架12上；齿轮转轴42同时设置在外啮合太阳轮31和齿轮43的中心孔内，上端通过刚性联轴器22与齿轮电机13的输出轴相连接；带轮电机支架21固定在上固定板15表面上与主动带轮34相对应的部位；带轮电机20安装在带轮电机支架21上；主动带轮34上的带轮转轴35上端贯穿上固定板15后通过刚性联轴器22与带轮电机20的输出轴相连接；两块侧面下移动板39水平设置在下固定板40的两侧外部，且与下固定板40位于同一水平面；每块侧面下移动板39的上方设有一块侧面上移动板9，并且侧面上移动板9与上固定板15位于同一水平面；位于同一侧的侧面上移动板9与侧面下移动板39的前后端分别利用一根带轮转轴35连接，并且每根带轮转轴35套有一个从动带轮38；每块侧面上移动板9的表面中部安装有一台丝杠电机17；每根丝杠16的一端连接在一台丝杠电机17的输出轴上，另一端通过一个固定在上固定板15上的丝杠支座27进行支撑；多根水平光轴11的一端连接在侧面下移动板39或侧面上移动板9的内侧面上，另一端分别通过一个固定在上固定板15或下固定板40上的直线轴承支座24进行支撑；同步带46同时绕在主动带轮34、多个从动带轮38与多个胶轮37上；挂衣管7由两根U字形侧管7－1和两根直管7－2构成，其中两根U字形侧管7－1以开口相对的方式水平设置，外部分别通过多个管支撑8连接在两块侧面上移动板9上；两根直管7－2的中部则分别连接在升降板19前后端的管支座14的外端；天花板电机支架3固定在天花板1上；天花板电机2安装在天花板电机支架3上，输出轴上安装有绕线轮4，绕线轮4上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的下端连接在齿轮电机支架12上。

所述的管支撑8为L形板，上端连接在U字形侧管7－1上，下端固定在侧面上移动板9上。

所述的管支座14为U形板，一端连接在升降板19的前或后端，另一端固定在直管7－2上。

所述的带轮电机20采用57BY250B步进电机。

所述的天花板电机2采用自锁电机。

所述的丝杠电机17采用42BYGH47步进电机。

所述的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架还包括一个控制器，控制器上设有分别用于控制天花板电机2、齿轮电机13、丝杠电机17和带轮电机20的操作按键。

所述的控制器采用手机或平板电脑。

现将本发明提供的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架的使用方法阐述如下：

平时不用时，可将本晾衣架的下部结构置于天花板1处，并且呈收缩状态。当用户想要利用本晾衣架晾晒衣物时，如果阳台可供晾晒的面积足够大，首先按下控制器上用于控制天花板电机2的操作按键，这时天花板电机2将开始旋转，由此带动绕线轮4也一起转动，从而松开钢丝绳而使晾衣架的下部结构缓慢下降至适宜高度；然后按下用于控制丝杠电机17的操作按键，这时丝杠电机17开始旋转，由此带动丝杠16也一起转动，从而使两块侧面上移动板9及其上连接的部件向外侧移动而使晾衣架的下部结构展开，在此过程中，挂衣管7上两根U字形侧管7－1的开口从闭合状态变成脱离状态；之后按下用于控制齿轮电机13的操作按键，使齿轮电机13旋转90度，由此通过齿轮转轴42带动外啮合太阳轮31和齿轮43也一起转动，这时升降板19底面上的两个牛眼万向轮28将从内啮合太阳轮29外圈顶面上的低凹处滚动到突起处，由此使升降板19及其上连接的部件沿垂直光轴25上移，直到挂衣管7上两根直管7－2上升到U字形侧管7－1的高度并接在两根U字形侧管7－1的开口端部，使挂衣管7呈椭圆形环状结构，而齿轮43则将两根齿条41及下滑动板36和上滑动板44一起沿滑轨45相对向外移动，由此通过下滑动板36和上滑动板44之间的胶轮37张紧同步带46。然后将少数几件衣物通过衣架上的挂钩挂在靠近用户处的挂衣管7上，此时同步带46将接触在衣架上挂钩的根部。之后按下用于控制带轮电机20的操作按键，这时带轮电机20开始旋转，由此通过主动带轮34、多个从动带轮38与多个胶轮37驱动同步带46沿某一方向上缓慢转动，从而带动上述衣架及其上的衣物沿挂衣管7移动，在此过程中，用户可将其余的衣物陆续挂在靠近用户处的挂衣管7上。全部挂完后，按下控制器上用于控制天花板电机2的操作按键，使天花板电机2反向旋转，由此带动绕线轮4也一起转动，从而将钢丝绳缠绕在绕线轮4上，使晾衣架的下部结构缓慢上升至天花板1处，开始进行衣物的晾晒。需要收衣物时，可先按照上述方法使晾衣架的下部结构下降，再使同步带46转动，这样用户就可在靠近用户处的挂衣管7上取下所有晾干的衣物。结束后将晾衣架的下部结构回缩至初始的收缩状态并升至天花板1处，由此完成晾晒衣物的全过程。

另外，如果有特殊的要求，比如阳台可供晾晒的面积有限的话，可使本晾衣架的下部结构始终处于初始的收缩状态，可以同样实现晾衣架的下部结构升降与衣物的定向移动，可是一次晾晒衣物的数量要比展开状况下的数量有所减少。

若本晾衣架在工作过程中遭遇到紧急断电的情况，由于所述的天花板电机2是采用自锁电机，其自锁特性可以保证断电自锁，不会因特殊情况而出现晾衣架掉落的事情。

Claims (8)

1.一种基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的可伸缩旋转智能晾衣架包括：天花板电机(2)、天花板电机支架(3)、绕线轮(4)、剪刀架(6)、挂衣管(7)、管支撑(8)、侧面上移动板(9)、水平光轴(11)、齿轮电机支架(12)、齿轮电机(13)、管支座(14)、上固定板(15)、丝杠(16)、丝杠电机(17)、剪刀架固定座(18)、升降板(19)、带轮电机(20)、带轮电机支架(21)、刚性联轴器(22)、直线轴承支座(24)、垂直光轴(25)、丝杠支座(27)、牛眼万向轮(28)、内啮合太阳轮(29)、行星轮(30)、外啮合太阳轮(31)、行星支座(32)、主动带轮(34)、带轮转轴(35)、下滑动板(36)、胶轮(37)、从动带轮(38)、侧面下移动板(39)、下固定板(40)、齿条(41)、齿轮转轴(42)、齿轮(43)、上滑动板(44)、滑轨(45)和同步带(46)；其中，所述的下固定板(40)水平设置，表面中部平行设有四条沿左右方向延伸的滑轨(45)；四个剪刀架固定座(18)的下端分别连接在下固定板(40)的两侧边缘前后部位，位于同一侧的两个剪刀架固定座(18)的上部分别连接在一个剪刀架(6)的下端，而两个剪刀架(6)的上端则固定在天花板(1)上；每块下滑动板(36)的底面以能沿滑轨(45)滑动的方式安装在位于同一侧的两条滑轨(45)上，表面中部固定一根齿条(41)，并且两根齿条(41)上的齿相对设置；齿轮(43)设在两根齿条(41)之间且同时与两根齿条(41)相啮合；每块下滑动板(36)的上方设有一块上滑动板(44)，下滑动板(36)和上滑动板(44)上靠近外侧的边缘之间利用两根胶轮光轴连接，每根胶轮光轴上套有一个胶轮(37)；上固定板(15)设在下固定板(40)及上滑动板(44)的上方，表面中部固定有行星支座(32)；上固定板(15)和下固定板(40)的前后两端中部分别固定有两根带轮转轴(35)，其中一根带轮转轴(35)上套有主动带轮(34)，其余三根带轮转轴(35)上分别套有一个从动带轮(38)；内啮合太阳轮(29)的底面固定在行星支座(32)上，外圈顶面呈空间凸轮形状，内部设有三个与内啮合太阳轮(29)相啮合的行星齿轮(30)，行星齿轮(30)内侧设有与行星齿轮(30)相啮合的外啮合太阳轮(31)；升降板(19)位于上固定板(15)的中部上方，中间部位形成有一个圆孔，底面上位于圆孔边缘的部位固定有两个接触在内啮合太阳轮(29)外圈顶面上的牛眼万向轮(28)，四角处分别利用一根垂直光轴(25)与上固定板(15)相连接，因此升降板(19)能够沿垂直光轴(25)上下移动，并且升降板(19)的前后端边缘分别连接有两个管支座(14)；齿轮电机支架(12)为门字形板状结构，跨在升降板(19)的中部，并且两侧边的下端固定在上固定板(15)上；齿轮电机(13)安装在齿轮电机支架(12)上；齿轮转轴(42)同时设置在外啮合太阳轮(31)和齿轮(43)的中心孔内，上端通过刚性联轴器(22)与齿轮电机(13)的输出轴相连接；带轮电机支架(21)固定在上固定板(15)表面上与主动带轮(34)相对应的部位；带轮电机(20)安装在带轮电机支架(21)上；主动带轮(34)上的带轮转轴(35)上端贯穿上固定板(15)后通过刚性联轴器(22)与带轮电机(20)的输出轴相连接；两块侧面下移动板(39)水平设置在下固定板(40)的两侧外部，且与下固定板(40)位于同一水平面；每块侧面下移动板(39)的上方设有一块侧面上移动板(9)，并且侧面上移动板(9)与上固定板(15)位于同一水平面；位于同一侧的侧面上移动板(9)与侧面下移动板(39)的前后端分别利用一根带轮转轴(35)连接，并且每根带轮转轴(35)套有一个从动带轮(38)；每块侧面上移动板(9)的表面中部安装有一台丝杠电机(17)；每根丝杠(16)的一端连接在一台丝杠电机(17)的输出轴上，另一端通过一个固定在上固定板(15)上的丝杠支座(27)进行支撑；多根水平光轴(11)的一端连接在侧面下移动板(39)或侧面上移动板(9)的内侧面上，另一端分别通过一个固定在上固定板(15)或下固定板(40)上的直线轴承支座(24)进行支撑；同步带(46)同时绕在主动带轮(34)、多个从动带轮(38)与多个胶轮(37)上；挂衣管(7)由两根U字形侧管(7－1)和两根直管(7－2)构成，其中两根U字形侧管(7－1)以开口相对的方式水平设置，外部分别通过多个管支撑(8)连接在两块侧面上移动板(9)上；两根直管(7－2)的中部则分别连接在升降板(19)前后端的管支座(14)的外端；天花板电机支架(3)固定在天花板(1)上；天花板电机(2)安装在天花板电机支架(3)上，输出轴上安装有绕线轮(4)，绕线轮(4)上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的下端连接在齿轮电机支架(12)上。

2.根据权利要求1所述的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的管支撑(8)为L形板，上端连接在U字形侧管(7－1)上，下端固定在侧面上移动板(9)上。

3.根据权利要求1所述的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的管支座(14)为U形板，一端连接在升降板(19)的前或后端，另一端固定在直管(7－2)上。

4.根据权利要求1所述的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的带轮电机(20)采用57BY250B步进电机。

5.根据权利要求1所述的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的天花板电机(2)采用自锁电机。

6.根据权利要求1所述的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的丝杠电机(17)采用42BYGH47步进电机。

7.根据权利要求1所述的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的基于空间凸轮-轮系复合机构的可伸缩旋转智能晾衣架还包括一个控制器，控制器上设有分别用于控制天花板电机(2)、齿轮电机(13)、丝杠电机(17)和带轮电机(20)的操作按键。

8.根据权利要求7所述的可伸缩旋转智能晾衣架，其特征在于：所述的控制器采用手机或平板电脑。

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