CN112956960B - 一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法，包括扫地机壳体；牙箱盖，所述牙箱盖设置在扫地机壳体内部；输出齿轮，所述输出齿轮设置在所述牙箱盖内部，所述输出轴下端开设第一凹槽，所述第一凹槽两端分别贯穿所述输出轴前、后侧面，所述第一凹槽左右两侧形成弹臂，所述弹臂远离所述第一凹槽一侧设置限位块；清洁边刷，所述清洁边刷通过插入孔套装在所述输出轴上，所述插入孔靠近下端位置设置有卡槽，所述卡槽与所述限位块相适配。本发明中，输出轴上的限位块能够卡入清洁边刷的卡槽内，限位块和输出轴为一体，且限位块不易发生变形，能够承受较大的拉拽力，清洁边刷不易从输出轴上脱落，提高了清洁边刷固定结构的使用寿命。

Description

一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法

技术领域

本发明涉及扫地机技术领域，特别涉及一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法。

背景技术

扫地机是指扫地机器人。在不久的将来像白色家电一样成为每个家庭必不可少的清洁帮手。产品也会由初级智能向着更高程度的智能化程度发展，逐步的取代人工清洁，随着中国国内生活水平的不断提高，原本一直在欧美市场销售的扫地机器人走入平常百姓家，并被越来越多的人所接受。家用扫地机身为无线机器，以圆盘型为主。使用充电电池运作，操作方式以遥控器或是机器上的操作面板。一般能设定时间预约打扫，自行充电。前方有设置感应器，可侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，会自行转弯，并依每间不同厂商设定，而走不同的路线，有规划清扫地区。智能扫地机通常设有两个边刷，将地面的杂物向扫地机中心方向扫动，由于长时间扫动，边刷会逐渐磨损，因此常常会对磨损的边刷进行更换。

授权公开号为“CN102379662B”的发明公开了一种快拆式清洁装置，驱动机构的一传动轴设置有一弹性构件，弹性构件具有的一扣合凸部可对应扣合在清洁盘机构的一承接轴上所设置的受扣凹部，用以使清洁元件能方便的被拆卸下来，并同时也能快速的被组装回去，但上述清洁装置提供的弹性构件只能承受较小的拉拽力，长久工作后弹性构件容易发生变形，导致清洁边刷从传动轴上松动脱落。

发明内容

本发明提供一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法，用以解决目前清洁装置提供的弹性构件只能承受较小的拉拽力，长久工作后弹性构件容易发生变形，导致清洁边刷从传动轴上松动脱落的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法，包括：

扫地机壳体；

牙箱盖，所述牙箱盖设置在扫地机壳体内部，所述牙箱盖下表面与所述扫地机壳体底部内壁固定连接；

输出齿轮，所述输出齿轮设置在所述牙箱盖内部，所述输出齿轮下表面设置输出轴，所述输出轴下端依次贯穿所述牙箱盖与所述扫地机壳体底壁延伸至所述扫地机壳体下方，所述输出轴与所述牙箱盖底壁转动连接，所述输出轴下端开设第一凹槽，所述第一凹槽两端分别贯穿所述输出轴前、后侧面，所述第一凹槽左右两侧形成弹臂，所述弹臂远离所述第一凹槽一侧设置限位块，所述限位块上表面设置为水平面；

清洁边刷，所述清洁边刷通过插入孔套装在所述输出轴上，所述插入孔靠近下端位置设置有卡槽，所述卡槽与所述限位块相适配。

优选的，所述输出齿轮上方罩设牙箱盒，所述牙箱盒与所述牙箱盖相适配，所述输出齿轮上端中心设置第一转轴，所述第一转轴远离所述输出齿轮一端与所述牙箱盒内壁转动连接，所述牙箱盒上端设置有马达，所述马达输出端贯穿所述牙箱盒上端侧壁并与所述第一转轴远离所述输出齿轮一端固定连接。

优选的，所述第一凹槽内设置有弹片，所述弹片与所述第一凹槽相适配，所述弹片外壁与所述第一凹槽内壁贴合，所述弹片通过螺钉与所述输出轴固定连接，所述弹片采用具有弹性的金属材质制成。

优选的，所述限位块与所述输出轴一体化设计，所述输出轴与所述输出齿轮一体化设计。

优选的，所述插入孔上下两端分别贯穿所述清洁边刷上下表面。

优选的，所述清洁边刷底面以所述插入孔中心为圆心环形阵列设置有若干弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述插入孔连接。

优选的，所述清洁边刷底面以环形阵列方式设置若干刷毛固定座，所述刷毛固定座远离所述扫地机壳体一端设置刷毛。

优选的，还包括清理装置，所述清理装置包括：

支撑板，所述支撑板设置在所述清洁边刷下方，所述支撑板上设置有两个第一通孔，两个所述第一通孔内分别滑动连接有连接柱，所述连接柱远离所述支撑板一端与所述清洁边刷下表面固定连接；

第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述连接柱上，所述第一弹簧一端与所述清洁边刷下表面固定连接，所述第一弹簧另一端与所述支撑板上表面固定连接；

连接板，所述连接板设置在所述支撑板上表面，所述连接板位于所述插入孔正下方，所述连接板远离所述支撑板一端设置防滑块，所述防滑块外壁与所述弹片左右两侧内壁接触，所述连接板左右两侧对称设置有盲孔，所述盲孔滑动设置滑板，所述滑板远离所述弹片内壁一端设置第二弹簧，所述第二弹簧一端与所述盲孔内壁固定连接，所述第二弹簧另一端与滑板远离所述弹片内壁一端固定连接；

固定环，所述固定环套设在所述刷毛固定座上，所述固定环内壁与所述刷毛固定座外壁固定连接，所述固定环沿轴向开设第二通孔，所述第二通孔内滑动连接有滑动杆，所述滑动杆一端向远离所述清洁边刷方向延伸并设置环形刀片，所述环形刀片套设在所述刷毛固定座安装的刷毛外周，所述滑动杆另一端朝靠近所述清洁边刷方向延伸并设置滑动环，所述滑动环与所述刷毛固定座外壁滑动连接；

第三弹簧，所述第三弹簧套设在所述滑动杆上，所述第三弹簧一端与所述滑动环外壁固定连接，所述第三弹簧另一端与所述固定环外壁固定连接；

滑槽，所述滑槽开设在所述支撑板靠近所述刷毛固定座一端上表面，所述滑槽内滑动连接有滑动块，所述滑动块侧壁设置第四弹簧，所述第四弹簧远离所述滑动块一端与所述滑槽内侧壁固定连接；

固定板，所述固定板设置在所述支撑板上表面，所述固定板下端与所述支撑板上表面固定连接，所述固定板位于所述滑槽左侧，所述固定板上设置有第二转轴，所述第二转轴与垂直于所述固定板并与所述固定板侧壁转动连接，所述第二转轴远离所述固定板一端设置滑轮；

钢丝绳，所述钢丝绳一端与所述滑动块一侧壁固定连接，所述钢丝绳另一端绕过所述滑轮下侧延伸至所述滑动环处并与所述滑动环外壁固定连接。

优选的，还包括：

位移传感器，所述位移传感器设置在所述弹片下端，用于检测所述弹片压缩过程中所述弹片一侧板的最大位移；

角度传感器，所述角度传感器设置在所述弹片内壁，用于检测所述弹片压缩过程中所述弹片内壁的夹角的最大变化值；

计数器，所述计数器设置在所述弹片下端，用于检测所述弹片的压缩次数；

报警器，所述报警器设置在所述扫地机壳体上；

控制器，所述控制器设置在所述扫地机壳体上，所述控制器分别与所述位移传感器、所述角度传感器、所述计数器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述位移传感器、所述角度传感器、所述计数器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于所述位移传感器与所述角度传感器的检测值，通过公式(1)计算所述弹片第i次压缩时所述弹片的实际弹力：

其中，F_i为所述弹片第i次压缩时所述弹片的实际弹力，E₁为所述弹片材料的弹性模量，b₁为所述弹片的宽度，c₁为所述弹片的厚度，l₁为所述弹片的长度，K₁为所述弹片的劲度系数，a_i为所述弹片第i次压缩过程中所述弹片一侧板的最大位移，cos为余弦函数，β_i为所述弹片第i次压缩过程中所述弹片内壁的夹角的最大变化值，ε₁为权重系数；

步骤2:基于所述计数器的检测值及公式(1)的计算结果，通过公式(2)计算所述弹片的实际疲劳指数：

其中，δ为所述弹片的实际疲劳指数，ln为自然对数，F_Z为所述弹片的预设最大弹力，lg为以10为底的对数，N为所述计数器检测的所述弹片的压缩次数，M为所述弹片的预设最大压缩次数；

步骤3：所述控制器将所述弹片的实际疲劳指数与所述弹片的预设疲劳指数进行比较，当所述弹片的实际疲劳指数大于所述弹片的预设疲劳指数时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

一种扫地机清洁边刷固定结构安装方法，用于安装上述一种扫地机清洁边刷固定结构，包括以下步骤：

步骤1：取所述清洁边刷，将所述清洁边刷的刷毛一侧朝下，并将所述清洁边刷的所述插入孔对准所述输出齿轮的所述输出轴；

步骤2：将所述输出轴下端的两个弹臂向相互靠近方向弯曲，然后将所述输出轴顺着所述插入孔插入所述清洁边刷内；

步骤3：向上推动所述清洁边刷，使清洁边刷顺着所述输出轴向所述扫地机壳体方向运动，直至所述清洁边刷无法继续推动，所述限位块卡入所述卡槽内，所述清洁边刷完成安装，所述清洁边刷固定在所述输出轴上。

本发明的技术方案具有以下优点：本发明提供了一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法，包括扫地机壳体；牙箱盖，所述牙箱盖设置在扫地机壳体内部；输出齿轮，所述输出齿轮设置在所述牙箱盖内部，所述输出轴下端开设第一凹槽，所述第一凹槽两端分别贯穿所述输出轴前、后侧面，所述第一凹槽左右两侧形成弹臂，所述弹臂远离所述第一凹槽一侧设置限位块；清洁边刷，所述清洁边刷通过插入孔套装在所述输出轴上，所述插入孔靠近下端位置设置有卡槽，所述卡槽与所述限位块相适配。本发明中，输出轴上的限位块能够卡入清洁边刷的卡槽内，限位块和输出轴为一体，且限位块不易发生变形，能够承受较大的拉拽力，清洁边刷不易从输出轴上脱落，提高了清洁边刷固定结构的使用寿命。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及说明书附图中所特别指出的装置来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种扫地机清洁边刷固定结构整体结构示意图；

图2为本发明一种扫地机清洁边刷固定结构输出轴与清洁边刷分离示意图；

图3为本发明一种扫地机清洁边刷固定结构清洁边刷安装至输出轴过程示意图；

图4为本发明一种扫地机清洁边刷固定结构清洁边刷固定在输出轴上时示意图；

图5为本发明弧形凹槽示意图；

图6为本发明清理装置示意图；

图7为本发明图6中A处放大图；

图8为本发明图6中B处放大图；

图9为本发明一种扫地机清洁边刷固定结构安装方法流程示意图。

图中：1、扫地机壳体；2、牙箱盖；3、输出齿轮；4、输出轴；5、第一凹槽；6、弹臂；7、限位块；8、清洁边刷；9、插入孔；10、卡槽；11、牙箱盒；12、第一转轴；13、马达；14、弹片；15、螺钉；16、刷毛固定座；17、弧形凹槽；18、支撑板；19、第一通孔；20、连接柱；21、第一弹簧；22、连接板；23、防滑块；24、盲孔；25、滑板；26、第二弹簧；27、固定环；28、第二通孔；29、滑动杆；30、环形刀片；31、滑动环；32、第三弹簧；33、滑槽；34、滑动块；35、第四弹簧；36、固定板；37、第二转轴；38、滑轮；39、钢丝绳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案以及技术特征可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1：

本发明实施例提供了一种扫地机清洁边刷固定结构及安装方法，如图1-6所示，包括：

扫地机壳体1；

牙箱盖2，所述牙箱盖2设置在扫地机壳体1内部，所述牙箱盖2下表面与所述扫地机壳体1底部内壁固定连接；

输出齿轮3，所述输出齿轮3设置在所述牙箱盖2内部，所述输出齿轮3下表面设置输出轴4，所述输出轴4下端依次贯穿所述牙箱盖2与所述扫地机壳体1底壁延伸至所述扫地机壳体1下方，所述输出轴4与所述牙箱盖2底壁转动连接，所述输出轴4下端开设第一凹槽5，所述第一凹槽5两端分别贯穿所述输出轴4前、后侧面，所述第一凹槽5左右两侧形成弹臂6，所述弹臂6远离所述第一凹槽5一侧设置限位块7，所述限位块7上表面设置为水平面；

清洁边刷8，所述清洁边刷8通过插入孔9套装在所述输出轴4上，所述插入孔9靠近下端位置设置有卡槽10，所述卡槽10与所述限位块7相适配。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：该固定结构包括扫地机壳体1，在扫地机壳体1内部设置有牙箱盖2，在牙箱盖2内部设置输出齿轮3，输出齿轮3下表面设置有输出轴4，清洁边刷8通过设置的插入孔9套装在输出轴4上，在插入孔9内设置有卡槽10，对应的，在输出轴4下端开设第一凹槽5，在第一凹槽5的两侧形成了弹臂6，弹臂6具有弹性，能够弯曲，在弹臂6的外壁设置有限位块7，用手指捏动两个弹臂6可以使两个弹臂6相互靠近，此时可以使限位块7进入插入孔9内，然后输出轴4上的限位块7顺着插入孔9卡入清洁边刷8的卡槽10内，使得清洁边刷8固定卡装在输出轴4上，限位块7和输出轴4为一体，且限位块7不易发生变形，限位块7上表面为平直的水平面，不易脱离卡槽10，且限位块7能够承受较大的拉拽力，清洁边刷8不易从输出轴4上脱落，提高了清洁边刷8固定结构的使用寿命，并且该固定结构不需要辅助工具便可以进行拆卸更换，在提高机器性能情况下，使用户在更换易损件时有较好的体验。

实施例2

在上述实施例1的基础上，如图1所示，所述输出齿轮3上方罩设牙箱盒11，所述牙箱盒11与所述牙箱盖2相适配，所述输出齿轮3上端中心设置第一转轴12，所述第一转轴12远离所述输出齿轮3一端与所述牙箱盒11内壁转动连接，所述牙箱盒11上端设置有马达13，所述马达13输出端贯穿所述牙箱盒11上端侧壁并与所述第一转轴12远离所述输出齿轮3一端固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：在输出齿轮3上方罩设有牙箱盒11，牙箱盒11与牙箱盖2固定连接，起到保护输出齿轮3的作用，在输出齿轮3上端设置有第一转轴12，在牙箱盒11上端设置有马达13，马达13输出端穿过牙箱盒11与第一转轴12固定连接，启动马达13，马达13转动能够带动第一转轴12转动，第一转轴12转动能够带动输出齿轮3转动，输出齿轮3转动能够带动输出轴4转动，从而带动清洁边刷8转动完成对地面的清扫。

实施例3

在实施例1或2的基础上，如图2-图4所示，所述第一凹槽5内设置有弹片14，所述弹片14与所述第一凹槽5相适配，所述弹片14外壁与所述第一凹槽5内壁贴合，所述弹片14通过螺钉15与所述输出轴4固定连接，所述弹片14采用具有弹性的金属材质制成。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：在第一凹槽5内设置有弹片14，弹片14采用具有弹性的金属材质制成，弹片14可以设置为“n”型或“几”字型，使得弹片14外壁与第一凹槽5内壁完全贴合，弹片14通过螺钉15安装在输出轴4上，在弹片14与弹臂6共同弹力作用下，限位块7能够稳固的卡入卡槽10内，不会出现清扫边刷松开脱落的问题。

实施例4

在实施例1-3中任一项的基础上，所述限位块7与所述输出轴4一体化设计，所述输出轴4与所述输出齿轮3一体化设计。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：限位块7、输出轴4及输出齿轮3采用一体化设计，进一步增加了固定结构的稳固性与耐久性，提高了固定结构的使用寿命。

实施例5

在实施例1-4中任一项的基础上，所述插入孔9上下两端分别贯穿所述清洁边刷8上下表面。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：插入孔9上下两端分别贯穿清洁边刷8上下表面，当输出轴4安装至插入孔9内后，可以从插入孔9的下端调节输出轴4弹臂6的位置，便于拆卸清洁边刷8。

实施例6

在实施例1-5中任一项的基础上，如图5所示，所述清洁边刷8底面以所述插入孔9中心为圆心环形阵列设置有若干弧形凹槽17，所述弧形凹槽17与所述插入孔9连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：在清洁边刷8底面设置有若干弧形凹槽17，弧形凹槽17设置在插入孔9外周且与插入孔9连通，通过设置弧形凹槽17，便于用户将手指伸入插入孔9底部，从而将两个弹臂6捏合，两个弹臂6变形，使限位块7与卡槽10分离，从而顺利将清洁边刷8从输出轴4上取下。

实施例7

在实施例3的基础上，如图5所示，所述清洁边刷8底面以环形阵列方式设置若干刷毛固定座16，所述刷毛固定座16远离所述扫地机壳体1一端设置刷毛。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：在清洁边刷8底面设置有刷毛固定座16，刷毛固定座16用于安装刷毛，刷毛底部可以与地面接触，从而完成地面的清扫。

实施例8

在实施例7的基础上，如图6-图8所示，还包括清理装置，所述清理装置包括：

支撑板18，所述支撑板18设置在所述清洁边刷8下方，所述支撑板18上设置有两个第一通孔19，两个所述第一通孔19内分别滑动连接有连接柱20，所述连接柱20远离所述支撑板18一端与所述清洁边刷8下表面固定连接；

第一弹簧21，所述第一弹簧21套设在所述连接柱20上，所述第一弹簧21一端与所述清洁边刷8下表面固定连接，所述第一弹簧21另一端与所述支撑板18上表面固定连接；

连接板22，所述连接板22设置在所述支撑板18上表面，所述连接板22位于所述插入孔9正下方，所述连接板22远离所述支撑板18一端设置防滑块23，所述防滑块23外壁与所述弹片14左右两侧内壁接触，所述连接板22左右两侧对称设置有盲孔24，所述盲孔24滑动设置滑板25，所述滑板25远离所述弹片14内壁一端设置第二弹簧26，所述第二弹簧26一端与所述盲孔24内壁固定连接，所述第二弹簧26另一端与滑板25远离所述弹片14内壁一端固定连接；

固定环27，所述固定环27套设在所述刷毛固定座16上，所述固定环27内壁与所述刷毛固定座16外壁固定连接，所述固定环27沿轴向开设第二通孔28，所述第二通孔28内滑动连接有滑动杆29，所述滑动杆29一端向远离所述清洁边刷8方向延伸并设置环形刀片30，所述环形刀片30套设在所述刷毛固定座16安装的刷毛外周，所述滑动杆29另一端朝靠近所述清洁边刷8方向延伸并设置滑动环31，所述滑动环31与所述刷毛固定座16外壁滑动连接；

第三弹簧32，所述第三弹簧32套设在所述滑动杆29上，所述第三弹簧32一端与所述滑动环31外壁固定连接，所述第三弹簧32另一端与所述固定环27外壁固定连接；

滑槽33，所述滑槽33开设在所述支撑板18靠近所述刷毛固定座16一端上表面，所述滑槽33内滑动连接有滑动块34，所述滑动块34侧壁设置第四弹簧35，所述第四弹簧35远离所述滑动块34一端与所述滑槽33内侧壁固定连接；

固定板36，所述固定板36设置在所述支撑板18上表面，所述固定板36下端与所述支撑板18上表面固定连接，所述固定板36位于所述滑槽33左侧，所述固定板36上设置有第二转轴37，所述第二转轴37与垂直于所述固定板36并与所述固定板36侧壁转动连接，所述第二转轴37远离所述固定板36一端设置滑轮38；

钢丝绳39，所述钢丝绳39一端与所述滑动块34一侧壁固定连接，所述钢丝绳39另一端绕过所述滑轮38下侧延伸至所述滑动环31处并与所述滑动环31外壁固定连接。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：安装清洁边刷8时，可以先向下拉动支撑板18，支撑板18沿连接杆向下滑动，支撑板18逐渐远离清洁边刷8，清洁边刷8带动连接板22及防滑块23远离插入孔9，将清洁边刷8安装至输出轴4后，松开支撑板18，在第一弹簧21的作用下，支撑板18恢复原位，支撑板18带动连接板22及防滑块23向上滑动，防滑块23运动至第一凹槽7内，并且防滑块23的外壁与弹片14内壁接触，从而将弹片14加固，防止清洁边刷8转动时弹片14松动而导致清洁边刷8脱落，当扫地机未启动时，在第三弹簧32的作用下，环形刀片30处于远离固定环27的位置，滑槽33内的滑动块34靠近固定块，当扫地机启动后，清洁边刷8开始转动，清洁边刷8转动通过连接柱20带动支撑板18转动，支撑板18转动带动连接板22转动，连接板22转动时，在离心力的作用下，设置在连接板22的盲孔24内的滑板25沿盲孔24内壁向弹片14方向滑动，随着清洁边刷8转速的提高，滑板25与弹片14内壁接触，从而对弹片14施加压力，使弹片14更稳固的处于张开状态，增强了清洁边刷8与输出轴4连接的稳定性，使限位块7更稳固的卡在卡槽10内部，不易松脱，同时，当支撑板18转动时，在离心力作用下，滑动块34在滑槽33内向靠近刷毛固定座16方向滑动，第四弹簧35拉伸，滑动块34带动钢丝绳39运动，钢丝绳39绕过滑轮38下侧从而带动滑动环31沿刷毛固定座16外壁滑动，滑动环31向远离固定环27方向滑动，滑动环31带动滑动杆29在固定环27的第二通孔28内滑动，滑动杆29带动环形刀片30向靠近固定环27方向运动，随着清洁边刷8转速的变化，滑动块34在滑槽33内左右往复滑动，使得环形刀片30在刷毛外周上下往复滑动，从而切割扫地机在清扫过程中粘附的头发等能够缠绕在刷毛上的垃圾，当扫地机停止工作后，滑动块34恢复原位，在第三弹簧32的作用下，环形刀片30向远离固定环27方向运动，直至恢复原位，在运动过程中，环形刀片30能够对刷毛外周粘附的垃圾再次切割，从而完成粘附垃圾的清理，通过设置清理装置，能够有效处理刷毛上缠绕的垃圾，减少了刷毛上缠绕的垃圾数量，提高了刷毛的清洁效率，同时也增加了清洁边刷8的使用寿命。

实施例9

在实施例3的基础上，还包括：

位移传感器，所述位移传感器设置在所述弹片14下端，用于检测所述弹片14压缩过程中所述弹片14一侧板的最大位移；

角度传感器，所述角度传感器设置在所述弹片14内壁，用于检测所述弹片14压缩过程中所述弹片14内壁的夹角的最大变化值；

计数器，所述计数器设置在所述弹片14下端，用于检测所述弹片14的压缩次数；

报警器，所述报警器设置在所述扫地机壳体1上；

控制器，所述控制器设置在所述扫地机壳体1上，所述控制器分别与所述位移传感器、所述角度传感器、所述计数器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述位移传感器、所述角度传感器、所述计数器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于所述位移传感器与所述角度传感器的检测值，通过公式(1)计算所述弹片14第i次压缩时所述弹片14的实际弹力：

其中，F_i为所述弹片14第i次压缩时所述弹片14的实际弹力，E₁为所述弹片14材料的弹性模量，b₁为所述弹片14的宽度，c₁为所述弹片14的厚度，l₁为所述弹片14的长度，K₁为所述弹片14的劲度系数，a_i为所述弹片14第i次压缩过程中所述弹片14一侧板的最大位移，cos为余弦函数，β_i为所述弹片14第i次压缩过程中所述弹片14内壁的夹角的最大变化值，ε₁为权重系数，

表示通过所述弹片14材料的弹性模量及所述弹片14的变形量计算的弹力，

表示通过所述弹片14的劲度系数及所述弹片14的变形量计算的弹力；

步骤2:基于所述计数器的检测值及公式(1)的计算结果，通过公式(2)计算所述弹片14的实际疲劳指数：

其中，δ为所述弹片14的实际疲劳指数，ln为自然对数，F_Z为所述弹片14的预设最大弹力，lg为以10为底的对数，N为所述计数器检测的所述弹片14的压缩次数，M为所述弹片14的预设最大压缩次数，

表示所述弹片14每次压缩后弹力之和与所述弹片14的预设最大弹力的比值，

表示所述计数器检测的所述弹片14的压缩次数与所述弹片14的预设最大压缩次数的比值；

步骤3：所述控制器将所述弹片14的实际疲劳指数与所述弹片14的预设疲劳指数进行比较，当所述弹片14的实际疲劳指数大于所述弹片14的预设疲劳指数时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：将清洁边刷8安装至输出轴4上时需捏动两个弹臂6，两个弹臂6相互靠近同时带动弹片14两侧相互靠近，使得弹片14压缩，安装完成后，在弹臂6与弹片14的共同弹力作用下，清洁边刷8可以稳固的安装在输出轴4上，在弹片14其中一侧板下端安装有位移传感器，通过位移传感器能够检测弹片14在压缩过程中弹片14一侧板的最大位移，在弹片14内壁设置有角度传感器，能够检测弹片14压缩过程中弹片14内壁的夹角的最大变化值，并且，通过在弹片14下端设置的计数器能够检测弹片14的压缩次数，接着根据上述位移传感器、角度传感器的检测值，通过公式(1)能够计算弹片14第i次压缩时弹片14的实际弹力，其中，如图2所示，弹片14的宽度为弹片14前侧到弹片14后侧的距离，弹片14的厚度为弹片14内壁到弹片14外壁的距离，弹片14的长度为弹片14上端到弹片14下端的距离，计算过程中综合了弹片14材料本身的弹性模量、弹片14的劲度系数以及权重系数，权重系数取值范围为0.4-0.6，权重系数取值与弹片14的变形量有关，变形量越大，权重系数越大，并在计算时通过弹片14角度的变化计算弹片14第i次压缩时的实际变形量，最后计算通过弹性模量计算的弹力与劲度系数计算的弹力的平均值，使得弹片14的实际弹力的计算更加准确，然后通过计数器的检测值以及公式(1)的计算结果，通过公式(2)计算弹片14的实际疲劳指数，计算过程中结合了弹片14的预设最大压缩次数，而且设置预设最大弹力，预设最大弹力为弹片14在初次使用并压缩至最大程度时弹片14的弹力，并且计算弹片14每次压缩后弹力之和与预设最大弹力的比值，计算完成后，通过控制器将弹片14的实际疲劳指数与弹片14的预设疲劳指数进行比较，当弹片14的实际疲劳指数大于弹片14的预设疲劳指数时，控制器能够控制报警器发出报警提示，说明弹片14已经无法通过弹力作用使限位块7卡入卡槽10内，此时，用户通过报警提示可以对弹片14进行更换，对弹片14及时更换能够确保限位块7完整卡入卡槽10内，使得清洁边刷8稳固的安装在输出轴4上，防止清扫过程中清洁边刷8从输出轴4上脱落而造成扫地机的损坏。

一种扫地机清洁边刷固定结构安装方法，用于安装如上述的一种扫地机清洁边刷固定结构，如图9所示，包括以下步骤：

步骤1：取所述清洁边刷8，将所述清洁边刷8的刷毛一侧朝下，并将所述清洁边刷8的所述插入孔9对准所述输出齿轮3的所述输出轴4；

步骤2：将所述输出轴4下端的两个弹臂6向相互靠近方向弯曲，然后将所述输出轴4顺着所述插入孔9插入所述清洁边刷8内；

步骤3：向上推动所述清洁边刷8，使清洁边刷8顺着所述输出轴4向所述扫地机壳体1方向运动，直至所述清洁边刷8无法继续推动，所述限位块7卡入所述卡槽10内，所述清洁边刷8完成安装，所述清洁边刷8固定在所述输出轴4上。

上述技术方案的工作原理及有益效果为：本发明还提供了一种扫地机清洁边刷固定结构安装方法，用于上述的一种扫地机清洁边刷固定结构，包括以下步骤，先取完好的清洁边刷8，将清洁边刷8的刷毛一侧朝下，再将清洁边刷8的插入孔9对准输出齿轮3的输出轴4，用手捏动输出轴4的两个弹臂6，输出齿轮3的输出轴4倚靠第一凹槽5构成的斜面结构，使得两个弹臂6向内侧弯曲，将输出轴4顺着插入孔9插入到清洁边刷8的输入孔内，向上推动清洁边刷8或向下按压扫地机壳体1，直至清洁边刷8无法移动，此时清洁边刷8安装到位，松开手指，在弹臂6及弹片14的回弹作用下，限位块7顺利卡入卡槽10内，此时清洁边刷8便固定在输出齿轮3的输出轴4上。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种扫地机清洁边刷固定结构，其特征在于，包括：

扫地机壳体(1)；

牙箱盖(2)，所述牙箱盖(2)设置在扫地机壳体(1)内部，所述牙箱盖(2)下表面与所述扫地机壳体(1)底部内壁固定连接；

输出齿轮(3)，所述输出齿轮(3)设置在所述牙箱盖(2)内部，所述输出齿轮(3)下表面设置输出轴(4)，所述输出轴(4)下端依次贯穿所述牙箱盖(2)与所述扫地机壳体(1)底壁延伸至所述扫地机壳体(1)下方，所述输出轴(4)与所述牙箱盖(2)底壁转动连接，所述输出轴(4)下端开设第一凹槽(5)，所述第一凹槽(5)两端分别贯穿所述输出轴(4)前、后侧面，所述第一凹槽(5)左右两侧形成弹臂(6)，所述弹臂(6)远离所述第一凹槽(5)一侧设置限位块(7)，所述限位块(7)上表面设置为水平面；

清洁边刷(8)，所述清洁边刷(8)通过插入孔(9)套装在所述输出轴(4)上，所述插入孔(9)靠近下端位置设置有卡槽(10)，所述卡槽(10)与所述限位块(7)相适配；

所述第一凹槽(5)内设置有弹片(14)，所述弹片(14)与所述第一凹槽(5)相适配，所述弹片(14)外壁与所述第一凹槽(5)内壁贴合，所述弹片(14)通过螺钉(15)与所述输出轴(4)固定连接，所述弹片(14)采用具有弹性的金属材质制成；

所述清洁边刷(8)底面以环形阵列方式设置若干刷毛固定座(16)，所述刷毛固定座(16)远离所述扫地机壳体(1)一端设置刷毛；

还包括清理装置，所述清理装置包括：

支撑板(18)，所述支撑板(18)设置在所述清洁边刷(8)下方，所述支撑板(18)上设置有两个第一通孔(19)，两个所述第一通孔(19)内分别滑动连接有连接柱(20)，所述连接柱(20)远离所述支撑板(18)一端与所述清洁边刷(8)下表面固定连接；

第一弹簧(21)，所述第一弹簧(21)套设在所述连接柱(20)上，所述第一弹簧(21)一端与所述清洁边刷(8)下表面固定连接，所述第一弹簧(21)另一端与所述支撑板(18)上表面固定连接；

连接板(22)，所述连接板(22)设置在所述支撑板(18)上表面，所述连接板(22)位于所述插入孔(9)正下方，所述连接板(22)远离所述支撑板(18)一端设置防滑块(23)，所述防滑块(23)外壁与所述弹片(14)左右两侧内壁接触，所述连接板(22)左右两侧对称设置有盲孔(24)，所述盲孔(24)滑动设置滑板(25)，所述滑板(25)远离所述弹片(14)内壁一端设置第二弹簧(26)，所述第二弹簧(26)一端与所述盲孔(24)内壁固定连接，所述第二弹簧(26)另一端与滑板(25)远离所述弹片(14)内壁一端固定连接；

固定环(27)，所述固定环(27)套设在所述刷毛固定座(16)上，所述固定环(27)内壁与所述刷毛固定座(16)外壁固定连接，所述固定环(27)沿轴向开设第二通孔(28)，所述第二通孔(28)内滑动连接有滑动杆(29)，所述滑动杆(29)一端向远离所述清洁边刷(8)方向延伸并设置环形刀片(30)，所述环形刀片(30)套设在所述刷毛固定座(16)安装的刷毛外周，所述滑动杆(29)另一端朝靠近所述清洁边刷(8)方向延伸并设置滑动环(31)，所述滑动环(31)与所述刷毛固定座(16)外壁滑动连接；

第三弹簧(32)，所述第三弹簧(32)套设在所述滑动杆(29)上，所述第三弹簧(32)一端与所述滑动环(31)外壁固定连接，所述第三弹簧(32)另一端与所述固定环(27)外壁固定连接；

滑槽(33)，所述滑槽(33)开设在所述支撑板(18)靠近所述刷毛固定座(16)一端上表面，所述滑槽(33)内滑动连接有滑动块(34)，所述滑动块(34)侧壁设置第四弹簧(35)，所述第四弹簧(35)远离所述滑动块(34)一端与所述滑槽(33)内侧壁固定连接；

固定板(36)，所述固定板(36)设置在所述支撑板(18)上表面，所述固定板(36)下端与所述支撑板(18)上表面固定连接，所述固定板(36)位于所述滑槽(33)左侧，所述固定板(36)上设置有第二转轴(37)，所述第二转轴(37)与垂直于所述固定板(36)并与所述固定板(36)侧壁转动连接，所述第二转轴(37)远离所述固定板(36)一端设置滑轮(38)；

钢丝绳(39)，所述钢丝绳(39)一端与所述滑动块(34)一侧壁固定连接，所述钢丝绳(39)另一端绕过所述滑轮(38)下侧延伸至所述滑动环(31)处并与所述滑动环(31)外壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种扫地机清洁边刷固定结构，其特征在于，所述输出齿轮(3)上方罩设牙箱盒(11)，所述牙箱盒(11)与所述牙箱盖(2)相适配，所述输出齿轮(3)上端中心设置第一转轴(12)，所述第一转轴(12)远离所述输出齿轮(3)一端与所述牙箱盒(11)内壁转动连接，所述牙箱盒(11)上端设置有马达(13)，所述马达(13)输出端贯穿所述牙箱盒(11)上端侧壁并与所述第一转轴(12)远离所述输出齿轮(3)一端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种扫地机清洁边刷固定结构，其特征在于，所述限位块(7)与所述输出轴(4)一体化设计，所述输出轴(4)与所述输出齿轮(3)一体化设计。

4.根据权利要求1所述的一种扫地机清洁边刷固定结构，其特征在于，所述插入孔(9)上下两端分别贯穿所述清洁边刷(8)上下表面。

5.根据权利要求1所述的一种扫地机清洁边刷固定结构，其特征在于，所述清洁边刷(8)底面以所述插入孔(9)中心为圆心环形阵列设置有若干弧形凹槽(17)，所述弧形凹槽(17)与所述插入孔(9)连接。

6.根据权利要求1所述的一种扫地机清洁边刷固定结构，其特征在于，还包括：

位移传感器，所述位移传感器设置在所述弹片(14)下端，用于检测所述弹片(14)压缩过程中所述弹片(14)一侧板的最大位移；

角度传感器，所述角度传感器设置在所述弹片(14)内壁，用于检测所述弹片(14)压缩过程中所述弹片(14)内壁的夹角的最大变化值；

计数器，所述计数器设置在所述弹片(14)下端，用于检测所述弹片(14)的压缩次数；

报警器，所述报警器设置在所述扫地机壳体(1)上；

控制器，所述控制器设置在所述扫地机壳体(1)上，所述控制器分别与所述位移传感器、所述角度传感器、所述计数器、所述报警器电性连接；

所述控制器基于所述位移传感器、所述角度传感器、所述计数器控制所述报警器工作，包括以下步骤：

步骤1：基于所述位移传感器与所述角度传感器的检测值，通过公式(1)计算所述弹片(14)第i次压缩时所述弹片(14)的实际弹力：

其中，F_i为所述弹片(14)第i次压缩时所述弹片(14)的实际弹力，E₁为所述弹片(14)材料的弹性模量，b₁为所述弹片(14)的宽度，c₁为所述弹片(14)的厚度，l₁为所述弹片(14)的长度，K₁为所述弹片(14)的劲度系数，a_i为所述弹片(14)第i次压缩过程中所述弹片(14)一侧板的最大位移，cos为余弦函数，β_i为所述弹片(14)第i次压缩过程中所述弹片(14)内壁的夹角的最大变化值，ε₁为权重系数；

步骤2:基于所述计数器的检测值及公式(1)的计算结果，通过公式(2)计算所述弹片(14)的实际疲劳指数：

其中，δ为所述弹片(14)的实际疲劳指数，ln为自然对数，F_Z为所述弹片(14)的预设最大弹力，lg为以10为底的对数，N为所述计数器检测的所述弹片(14)的压缩次数，M为所述弹片(14)的预设最大压缩次数；

步骤3：所述控制器将所述弹片(14)的实际疲劳指数与所述弹片(14)的预设疲劳指数进行比较，当所述弹片(14)的实际疲劳指数大于所述弹片(14)的预设疲劳指数时，所述控制器控制所述报警器发出报警提示。

7.一种扫地机清洁边刷固定结构安装方法，用于安装如上述权利要求1-6中任一项所述的一种扫地机清洁边刷固定结构，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：取所述清洁边刷(8)，将所述清洁边刷(8)的刷毛一侧朝下，并将所述清洁边刷(8)的所述插入孔(9)对准所述输出齿轮(3)的所述输出轴(4)；

步骤2：将所述输出轴(4)下端的两个弹臂(6)向相互靠近方向弯曲，然后将所述输出轴(4)顺着所述插入孔(9)插入所述清洁边刷(8)内；

步骤3：向上推动所述清洁边刷(8)，使清洁边刷(8)顺着所述输出轴(4)向所述扫地机壳体(1)方向运动，直至所述清洁边刷(8)无法继续推动，所述限位块(7)卡入所述卡槽(10)内，所述清洁边刷(8)完成安装，所述清洁边刷(8)固定在所述输出轴(4)上。

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