CN112726171B - 一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及衣物等纺织品自动收叠技术领域，且公开了一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，包括底座支架、以及设置在底座支架上的左右及尾部收叠机构，和设置在左右及尾部收叠机构一侧的收卷机构，该能够将衣服折叠为圆柱形的自动化收叠机，通过前三块面板向尾部移动实现尾部的折叠，并利用不完全齿轮与齿条的配合传动实现左右折叠，最后通过卷衣机构将折叠好的衣物等纺织品收卷为圆柱形，实现自我包裹的状态，该收叠机操作简单，可快速收叠成功，减小了衣物的占用空间，保证了衣物等纺织品收叠后的一致性和整洁性，并且避免了对折叠好的衣物取出时再次拉乱的问题。

Description

一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机

技术领域

本发明属于自动收叠领域，具体涉及一种可收叠为圆柱形状的自动化收叠机。

背景技术

背景技术：

在日常生活中，对衣物等不规则的纺织品的收叠是非常频繁而且琐碎的工作，人们主要是通过不同的折叠方法、相同的动作进行收叠；对于换洗频繁的衣服等纺织品，折叠存放也就成为一个耗时耗力的难题，现有收叠机多为手动操作，增加了人们的劳动强度；另外衣物等纺织品普遍为柔性物件，人工折叠无法保证折叠后的外观统一性，并且对于折叠好的方形衣物，在取出其中一件时很容易将折叠好的一摞衣物再次拉乱。

中国专利CN210506916U公开了一种叠衣工具，由叠衣布和分隔设置在叠衣布内的六块内板组成，通过设置六块能够折叠叠合的内板，可以根据实际需求折叠变换为多种尺寸方式，以适应不同衣物的折叠过程。这种折叠工具，动力还是依附于人工输入，未能很好的解决叠衣动作繁琐的问题；叠衣服效率没有得到较大程度上的提高。

中国专利CN205741688U公开了一种可以方便叠衣服的机器，包括机械手臂模块、链条传动模块和自动叠衣模块，通过链条进行衣服的传送，通过机械手臂和叠衣模块完成衣服翻转折叠。这种叠衣服机器虽然依靠电机输入提供动力，但机械手臂、链条传动、叠衣模块结构相对复杂，对于操作者而言，使用过程若出现问题修理相对不易。

发明内容

发明内容：

本发明的目的在于提供一种将衣物等纺织品收叠为圆柱形状的自动化收叠机，该收叠机操作简单，可解放人们双手，快速收叠成功，提高收叠效率，减小了占用空间，保证了衣物等纺织品收叠后的一致性和整洁性，并且避免了对折叠好的衣物取出时再次拉乱的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，包括底座支架、左右及尾部收叠机构、收卷机构，其中左右及尾部收叠机构包括均设于底座支架上方的左面板，右面板、中间面板、尾部面板，尾部面板低于其它三块面板，中间面板下方连接可驱动其前后移动的丝杠传动组件，所述中间面板下方设有推进部件，所述左面板和右面板下方设有推进短轴，推进部件与推进短轴相互卡合，所述右面板与左面板靠近中间面板一侧分别装有面板金属长轴，面板金属长轴分别与底座支架前端设置的两个第一轴承卡座转动配合，所述两面板金属长轴上分别装有第一不完全小齿和第二不完全小齿，压缩弹簧套设于面板金属长轴上，并且位于第一轴承卡座和不完全小齿之间，所述第一不完全小齿和第二不完全小齿中间正下方装设有齿条组，齿条组滑动设置于机架上，齿条组包括固定件以及固定连接在固定件上方的上齿条和固定连接在固定件下方的下齿条，所述上齿条分别与第一不完全小齿和第二不完全小齿配合运动，所述下齿条与齿轮组传动装置配合连接，齿轮组传动装置包括上齿轮、左不完全齿轮、右不完全齿轮、左下齿轮和右下齿轮、第二两相步进电机，齿轮组传动装置通过T型螺栓、螺母固定在底座支架上，第二两相步进电机通过第一联轴器与左不完全齿轮、左下齿轮连接，左不完全齿轮和右不完全齿轮有齿部分交替分布，始终保持一个的有齿部分与另一个的无齿部分相接触，左下齿轮和右下齿轮分别通过第一齿轮轴、第二齿轮轴和左不完全齿轮、右不完全齿轮连接，上齿轮和左不完全齿轮、右不完全齿轮交替啮合，上齿轮和下齿条啮合。

所述收卷机构位于底座支架右侧，包括收卷齿条、收卷齿轮、第三两相步进电机、第二联轴器、金属收卷棍，所述右面板外侧装有收卷齿条，所述收卷齿条上方配合连接有收卷齿轮，所述第三两相步进电机通过第二联轴器连接有收卷齿轮，所述第三两相步进电机下方装有第二滑轨，所述收卷齿轮内侧安装有两根金属收卷棍。

位于下方的金属收卷棍垂直固定于收卷齿轮的圆心位置，收卷齿轮的圆心上方固定有固定块，固定块上设置有T型滑槽，上方的金属收卷棍的一端设有与T型滑槽滑动配合的滑动块，滑动块上设有螺纹孔，通过锁紧螺钉固定滑动块的位置，上方的金属收卷棍可转动铰接于滑动块，滑动块一侧设有驱动上方的金属收卷棍水平和竖直方向翻转的小型电机。

所述丝杠传动组件包括传动大齿轮、传动小齿轮、丝杠、螺母、滑块、第一滑轨、第一两相步进电机、第二轴承卡座，所述中间面板下方固定连接有滑块，底座支架上设有与滑块滑动配合的第一滑轨，滑块的一侧固定连接有螺母，螺母套设于丝杠上，丝杠由第二轴承卡座1208固定在底座支架上，丝杠首端装有传动小齿轮，所述传动小齿轮与传动大齿轮啮合，所述传动大齿轮由第一两相步进电机控制转动。

所述左面板和右面板与中间面板位于同一平面，所述尾部面板平面低于其他三块面板，右面板与左面板相比，前方裁去一块长度的区域，左面板和右面板尾部靠近面板金属长轴的一侧均裁去一块长度的区域。

左面板和右面板长端分别接有面板金属长轴，面板金属长轴尾端与左面板和右面板尾端平齐，前端超出左面板和右面板，并在超出面板的长轴端装设第一不完全小齿、第二不完全小齿。

底座支架靠近齿条组一端固定设置有两根金属轴，齿条组的固定件上设置有与金属轴对应的两个通孔并穿设于两根金属轴上。

本发明的有益效果：

发明提供的一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，通过丝杠传动组件带动中间面板，并通过推进部件推动左右面板的两个推进短轴一起向后移动向尾板移动，实现了尾部不规则部位的收折整理，通过齿条组和齿轮组装置配合的巧妙设计，顺次实现左面板和右面板的翻转，进而实现左右两侧的收叠，左右面板的推进短轴跟随作用面板翻转，从而解除了推进短轴与推进部件的卡合，左右面板在压缩弹簧的作用下复位，简单便捷地实现了左右及尾部的收叠，两金属收卷棍之间的距离可根据衣服等纺织品的厚度做相适应的调整，通过收卷装置将衣物等收叠为统一的圆柱形状，并且折叠为圆柱形状其具有较小的接触面积，很好地避免了取放时将其它已经叠好的衣物等纺织品再次拉乱的问题。该收叠机操作简单方便，且可实现快速收叠、收纳，用户体验优良。

附图说明

附图说明：

图1为一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机的整体结构示意图；

图2为一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机的面板底部示意图；

图3为一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机的丝杠传动装置示意图；

图4为一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机的齿轮组装置爆炸图；

图5为一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机的金属收卷棍安装示意图；

附图中:01-底座支架；02-左面板；03-右面板；04-中间面板；05-尾部面板；06-面板金属长轴；07-第一不完全小齿；08-第二不完全小齿；09-压缩弹簧；10-第一轴承卡座；11-轴承；12-丝杠传动组件；1201-传动大齿轮；1202-传动小齿轮；1203-丝杠；1204-螺母；1205-滑块；1206-第一滑轨；1207-第一两相步进电机；1208-第二轴承卡座；13-齿条组；1301-下齿条；1302-上齿条；14-齿轮组装置；1401-金属轴；1402-左不完全齿轮；1402’-左下齿轮；1403-右不完全齿轮；1403’-右下齿轮；1404-上齿轮；1405-第一齿轮轴；1406-齿轮外壳；1407-定位孔；1408-第二齿轮轴；1409-第三齿轮轴；1410-第二两相步进电机；1411-第一联轴器；15-收卷齿轮；16-第二滑轨；17-金属收卷棍；1701-固定块；1702-滑动块；1703-小型电机；18-推进部件；19-推进短轴；20-第二联轴器；21-第三两相步进电机；22-收卷齿条。

具体实施方式

具体实施方式：

下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图4，一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：包括底座支架01、左右及尾部收叠机构、收卷机构，其中左右及尾部收叠机构包括均设于底座支架01上方的左面板02，右面板03、中间面板04、尾部面板05，尾部面板05低于其它三块面板，中间面板04下方连接可驱动其前后移动的丝杠传动组件12，所述中间面板04下方设有推进部件18，所述左面板02和右面板03下方设有推进短轴19，推进部件18与推进短轴19相互卡合，所述右面板03与左面板02靠近中间面板04一侧分别装有面板金属长轴06，面板金属长轴06分别与底座支架01前端设置的两个第一轴承卡座10转动配合，所述两面板金属长轴06上分别装有第一不完全小齿07和第二不完全小齿08，压缩弹簧09套设于面板金属长轴06上，并且位于第一轴承卡座10和不完全小齿08、09之间，所述第一不完全小齿07和第二不完全小齿08中间正下方装设有齿条组13，齿条组13滑动设置于机架上，齿条组13包括固定件以及固定连接在固定件上方的上齿条1302和固定连接在固定件下方的下齿条1301，所述上齿条1302分别与第一不完全小齿07和第二不完全小齿08配合运动，所述下齿条1301与齿轮组传动装置14配合连接，齿轮组传动装置14包括上齿轮1404、左不完全齿轮1402、右不完全齿轮1403、左下齿轮1402’和右下齿轮1403’、第二两相步进电机1410，齿轮组传动装置14通过T型螺栓、螺母固定在底座支架01上，第二两相步进电机1410通过第一联轴器1411与左不完全齿轮1402、左下齿轮1402’连接，左不完全齿轮1402和右不完全齿轮1403有齿部分交替分布，始终保持一个的有齿部分与另一个的无齿部分相接触，左下齿轮1402’和右下齿轮1403’分别通过第一齿轮轴1405、第二齿轮轴1408和左不完全齿轮1402、右不完全齿轮1403连接，上齿轮1404和左不完全齿轮1402、右不完全齿轮1403交替啮合，上齿轮1404和下齿条1301啮合。

所述收卷机构位于底座支架01右侧，包括收卷齿条22、收卷齿轮15、第三两相步进电机21、第二联轴器20、金属收卷棍17，所述右面板03外侧装有收卷齿条22，所述收卷齿条22上方配合连接有收卷齿轮15，所述第三两相步进电机21通过第二联轴器20连接有收卷齿轮15，所述第三两相步进电机21下方装有第二滑轨16，所述收卷齿轮15内侧安装有两根金属收卷棍17。

位于下方的金属收卷棍17垂直固定于收卷齿轮15的圆心位置，收卷齿轮15的圆心上方固定有固定块1701，固定块1701上设置有T型滑槽，上方的金属收卷棍17的一端设有与T型滑槽滑动配合的滑动块1702，滑动块1702上设有螺纹孔，通过锁紧螺钉固定滑动块1702的位置，上方的金属收卷棍17可转动铰接于滑动块，滑动块1702一侧设有驱动上方的金属收卷棍17水平和竖直方向翻转的小型电机1703。

所述丝杠传动组件12包括传动大齿轮1201、传动小齿轮1202、丝杠1203、螺母1204、滑块1205、第一滑轨1206、第一两相步进电机1207、第二轴承卡座1208，所述中间面板04下方固定连接有滑块1205，底座支架01上设有与滑块1205滑动配合的第一滑轨1206，滑块1205的一侧固定连接有螺母1204，螺母1204套设于丝杠1203上，丝杠1203由第二轴承卡座1208固定在底座支架01上，丝杠1203首端装有传动小齿轮1202，所述传动小齿轮1202与传动大齿轮1201啮合，所述传动大齿轮1201由第一两相步进电机1207控制转动。

所述左面板02和右面板03与中间面板04位于同一平面，所述尾部面板05平面低于其他三块面板，右面板03与左面板02相比，前方裁去一块长度的区域，左面板02和右面板03尾部靠近面板金属长轴06的一侧均裁去一块长度的区域。

左面板02和右面板03长端分别接有面板金属长轴06，面板金属长轴06尾端与左面板02和右面板03尾端平齐，前端超出左面板02和右面板03，并在超出面板的长轴端装设第一不完全小齿07、第二不完全小齿08。

底座支架01靠近齿条组13一端固定设置有两根金属轴1401，齿条组13的固定件上设置有与金属轴1401对应的两个通孔并穿设于两根金属轴上。

所述收叠机中三个两相步进电机分别接有各自的电机驱动器，三个电机驱动器由24V可充锂电瓶充当电源，并由一块Arduino主板进行程序控制。

所述左面板02长度550mm，宽度200mm，右面板03在前端位置裁去一块长90mm，宽200mm的区域，当折叠面板整体后移，金属收卷棍17恰好位于裁去的面积位置，不会因为金属收卷棍17而影响到后续右面板03翻转，中间面板04长度550mm，宽150mm，尾部面板05长550mm，宽100mm，尾部面板05低于其他面板3mm。

工作原理：将驱动收卷机构归位至底座支架1的前端位置，将收卷机构上方一侧的金属收卷棍17翻转至竖直状态；将衣服平铺在左右及中间面板上，使衣服的前端搭在下方金属收卷棍17上，使衣服的不规则尾部设于前三块面板与尾部面板的缝隙之间，启动第一两相步进电机1207，第一两相步进电机1207通过传动大齿轮1201进而带动传动小齿轮1202转动，从而驱动丝杠1203转动，进而使套设在丝杠1203上的螺母1204带动中间面板04向尾部面板的方向移动，丝杠传动组件12带动中间面板04后移的过程中，中间面板04下方两侧装设的推进部件18会推动左面板02和右面板03下方设置的推进短轴19一起向后移动，从而使得左面板02、右面板03以及中间面板04同步后移，且在后移的过程中两个压缩弹簧09弹性变形，当中间面板04后端与尾部面板05后端平齐时，即实现了衣服尾部不规则区域的内折，齿轮组装置14中的第二两相步进电机1410单向转动，通过齿轮传动、齿轮齿条传动，使齿条组13水平左右移动相同的距离，最终使上齿条与第一不完全小齿07和第二不完全小齿08的啮合运动下实现左面板02、右面板03顺序翻折，当面板翻折完毕后，推进短轴19脱离推动部件18的限制，由于压缩弹簧09的弹性释放，左、右面板退回，并在齿条组13的水平左右移动中翻回到初始位置，实现了衣服两侧对中折叠，折叠完毕，第二两相步进电机1410停止转动，小型电机驱动收卷机构上方一侧的金属收卷棍17翻转至水平状态，与下方一侧的金属收卷棍17共同夹紧衣物，第三两相步进电机21通过第二联轴器20带动收卷齿轮15在收卷齿条22上转动，同时第三两相步进电机21在第二滑轨16上同步向后移动，金属收卷棍17夹卷衣服继续运动到尾部面板05时，衣服就会实现自我包裹，此时第三两相步进电机21停止运动，操作者取下衣服，第三两相步进电机21带动收卷齿轮15回到初始位置，收叠完毕。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：包括底座支架(01)、左右及尾部收叠机构、收卷机构，其中左右及尾部收叠机构包括均设于所述底座支架(01)上方的左面板(02)，右面板(03)、中间面板(04)、尾部面板(05)，尾部面板(05)低于其它三块面板，中间面板(04)下方连接可驱动其前后移动的丝杠传动组件(12)，所述中间面板(04)下方设有推进部件(18)，所述左面板(02)和右面板(03)下方设有推进短轴(19)，推进部件(18)与推进短轴(19)相互卡合，所述右面板(03)与左面板(02)靠近中间面板(04)一侧分别装有面板金属长轴(06)，面板金属长轴(06)分别与底座支架(01)前端设置的两个第一轴承卡座(10)转动配合，所述两面板金属长轴(06)上分别装有第一不完全小齿(07)和第二不完全小齿(08)，压缩弹簧(09)套设于面板金属长轴(06)上，并且位于第一轴承卡座(10)和不完全小齿(07、08)之间，所述第一不完全小齿(07)和第二不完全小齿(08)中间正下方装设有齿条组(13)，齿条组(13)滑动设置于底座支架(01)上，齿条组(13)包括固定件以及固定连接在固定件上方的上齿条(1302)和固定连接在固定件下方的下齿条(1301)，所述上齿条(1302)分别与第一不完全小齿(07)和第二不完全小齿(08)配合运动，所述下齿条(1301)与齿轮组传动装置(14)配合连接，齿轮组传动装置(14)包括上齿轮(1404)、左不完全齿轮(1402)、右不完全齿轮(1403)、左下齿轮(1402’)和右下齿轮(1403’)、第二两相步进电机(1410)，齿轮组传动装置(14)通过T型螺栓、螺母固定在底座支架(01)上，第二两相步进电机(1410)通过第一联轴器(1411)与左不完全齿轮(1402)、左下齿轮(1402’)连接，左不完全齿轮(1402)和右不完全齿轮(1403)有齿部分交替分布，始终保持一个的有齿部分与另一个的无齿部分相接触，左下齿轮(1402’)和右下齿轮(1403’)分别通过第一齿轮轴(1405)、第二齿轮轴(1408)和左不完全齿轮(1402)、右不完全齿轮(1403)连接，上齿轮(1404)和左不完全齿轮(1402)、右不完全齿轮(1403)交替啮合，上齿轮(1404)和下齿条(1301)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：所述收卷机构位于底座支架(01)右侧，包括收卷齿条(22)、收卷齿轮(15)、第三两相步进电机(21)、第二联轴器(20)、金属收卷棍(17)，所述右面板(03)外侧装有收卷齿条(22)，所述收卷齿条(22)上方配合连接有收卷齿轮(15)，所述第三两相步进电机(21)通过第二联轴器(20)连接有收卷齿轮(15)，所述第三两相步进电机(21)下方装有第二滑轨(16)，所述收卷齿轮(15)内侧安装有两根金属收卷棍(17)。

3.根据权利要求1所述的一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：位于下方的金属收卷棍(17)垂直固定于收卷齿轮(15)的圆心位置，收卷齿轮(15)的圆心上方固定有固定块(1701)，固定块(1701)上设置有T型滑槽，上方的金属收卷棍(17)的一端设有与T型滑槽滑动配合的滑动块(1702)，滑动块(1702)上设有螺纹孔，通过锁紧螺钉固定滑动块(1702)的位置，上方的金属收卷棍(17)可转动铰接于滑动块，滑动块(1702)一侧设有驱动上方的金属收卷棍(17)水平和竖直方向翻转的小型电机(1703)。

4.根据权利要求1所述的一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：所述丝杠传动组件(12)包括传动大齿轮(1201)、传动小齿轮(1202)、丝杠(1203)、螺母(1204)、滑块(1205)、第一滑轨(1206)、第一两相步进电机(1207)、第二轴承卡座(1208)，所述中间面板(04)下方固定连接有滑块(1205)，底座支架(01)上设有与滑块(1205)滑动配合的第一滑轨(1206)，滑块(1205)的一侧固定连接有螺母(1204)，螺母(1204)套设于丝杠(1203)上，丝杠(1203)由第二轴承卡座1208固定在底座支架(01)上，丝杠(1203)首端装有传动小齿轮(1202)，所述传动小齿轮(1202)与传动大齿轮(1201)啮合，所述传动大齿轮(1201)由第一两相步进电机(1207)控制转动。

5.根据权利要求1所述的一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：所述左面板(02)和右面板(03)与中间面板(04)位于同一平面，所述尾部面板(05)平面低于其他三块面板，右面板(03)与左面板02相比，前方裁去一块长度的区域，左面板(02)和右面板(03)尾部靠近面板金属长轴(06)的一侧均裁去一块长度的区域。

6.根据权利要求1所述的一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：左面板(02)和右面板(03)长端分别接有面板金属长轴(06)，面板金属长轴(06)尾端与左面板(02)和右面板(03)尾端平齐，前端超出左面板(02)和右面板(03)，并在超出面板的长轴端装设第一不完全小齿(07)、第二不完全小齿(08)。

7.根据权利要求1所述的一种可收叠为圆柱形的自动化收叠机，其特征在于：底座支架(01)靠近齿条组(13)一端固定设置有两根金属轴(1401)，齿条组(13)的固定件上设置有与金属轴(1401)对应的两个通孔并穿设于两根金属轴上。

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