CN206529609U - 一种不平衡检测的洗衣机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种不平衡检测的洗衣机，包括机体外壳，在所述机体外壳内部设有滚桶，在所述滚桶的四周设有支撑架，所述支撑架一端和所述机体外壳固定连接，所述支撑架另一端和所述滚桶固定连接，在所述滚桶的底部设有电机和驱动板，所述滚桶底端设有固定架，所述电机和所述固定架固定连接，所述电机的前端通过皮带和所述滚桶连接，所述驱动板设置在所述电机的后端，且在所述驱动板上设有加速度传感器；本实用新型通过检测滚桶的摆动状态，并做相应的调整，使得滚桶处于正常的摆动范围内，减少滚桶因衣物数量、水分布均匀度以及滚桶转速等因素摆动幅度越大的问题，而且，通过本实用新型可以减小洗衣机的噪音污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及洗衣机领域，尤其是一种不平衡检测的洗衣机。
背景技术
目前，市场上的滚桶洗衣机在工作过程中，主要通过旋转滚桶来对衣物进行洗涤，但是，如果滚桶内衣物及水在桶内分布不均匀，滚桶在旋转过程中就会在上下、左右方向产生不均匀的向心力，从而造成滚桶旋转过程产生摆动，而摆动的幅度和和滚桶内衣物数量、水分布均匀度以及滚桶转速有直接关系，一般情况下，在同一结构的滚桶下，衣物分布不平衡度越大，当滚桶的速度越大时，滚桶的摆动幅度就越大，滚桶的摆动幅度越大对洗衣机的损坏就越大，而且，会加剧洗衣机结构损坏，同时，由于摆动幅度大，会带来噪声污染。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种不平衡检测的洗衣机，本实用新型通过检测滚桶的摆动状态，并做相应的调整，使得滚桶处于正常的摆动范围内，减少滚桶因衣物数量、水分布均匀度以及滚桶转速等因素摆动幅度越大的问题，而且，通过本实用新型可以减小洗衣机的噪音污染。
本实用新型的技术方案如下：一种不平衡检测的洗衣机，包括机体外壳，在所述机体外壳内部设有滚桶，在所述滚桶的四周设有支撑架，所述支撑架一端和所述机体外壳固定连接，所述支撑架另一端和所述滚桶固定连接，在所述滚桶的底部设有电机和驱动板，所述滚桶底端设有固定架，所述电机和所述固定架固定连接，所述电机的前端通过皮带和所述滚桶连接，所述驱动板设置在所述电机的后端，且在所述驱动板上设有用于检测所述滚桶不平衡状态的加速度传感器；在所述机体外壳内设有控制所述电机运动的主控装置，在所述机体外壳外部设有用于洗涤衣物的功能装置，且所述主控装置和功能装置相互独立设置。
进一步的，所述加速度传感器为三轴加速传感器。
进一步的，所述机体外壳整体外形为长方体或正方体。
进一步的，所述支撑架一端和所述机体外壳固定的连接的位置为所述机体外壳内的顶角上。
进一步的，所述支撑架中间设有用于减震的弹簧。
进一步的，所述主控装置包括主控板和数据总线，且所述主控板和所述数据总线连接；所述功能装置包括功能按键，所述功能按键和所述数据总线连接。
进一步的，所述功能按键至少包括开关按键、门锁按键、进水按键、自动洗涤按键、脱水按键、排水按键、倒置按键。
本实用新型还公开了一种洗衣机的不平衡检测方法，包括以下步骤：
步骤S1：滚桶运行脱水时序，执行脱水时滚桶的加速度检测；
步骤S2：加速度传感器实时检测滚桶水平和竖直加速，初步设定脱水时滚桶的脱水加速度曲线；
步骤S3：按照脱水加速度曲线执行低速脱水动作，加速度传感器实时检测滚桶水平和竖直加速度；
步骤S4：加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速度是否超过限定值；
步骤S5：若判断结果为加速度超过限定值，则执行加速度修正动作，若判断结果为正常范围内，则按照脱水加速度曲线，进入高速脱水动作，并进入下一步骤；
步骤S6：加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速是否超过限定值；
步骤S7：若判断结果为加速超过限定值，则执行加速度修正动作，若判断结果为正常范围内，则按照脱水加速度曲线进行高速脱水动作，直到高速脱水动作结束。
进一步的，所述步骤S5和步骤S7中的加速度修正动作包括以下步骤：
步骤S8：执行低速脱水动作或高速脱水动作时，滚桶继续运行不停下来；
步骤S9：修正脱水加速度曲线，控制装置根据加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速值向电机发送控制信号，如果滚桶的水平加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在水平方向上力的输出，直到滚桶水平加速度回归在限定值以内，如果滚桶的竖直加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在竖直方向上力的输出，直到滚桶竖直加速度回归在限定值以内；
步骤S10：根据修正后的脱水加速度曲线执行低速脱水动作或高速脱水动作，如果修正后的脱水加速度曲线为低速脱水动作时的，则返回步骤S3；如果修正后的脱水加速度曲线为高速脱水动作时的，则返回步骤S6。
进一步的，所述的加速度修正动作在执行低速脱水动作时或高速脱水动作时，如果修正不成功，则控制装置发出报警信号，同时，控制装置控制电机停止工作，直到人工重新启动后返回步骤S1。
采用以上技术方案的有益效果是：本实用新型通过检测滚桶的摆动状态，并做相应的调整，使得滚桶处于正常的摆动范围内，减少滚桶因衣物数量、水分布均匀度以及滚桶转速等因素摆动幅度越大的问题，而且，通过本实用新型可以减小洗衣机的噪音污染；本实用新型的不平衡检测方法和现有的相比具有很大的改进，因为本方法只是检测滚桶的加速度，通过改变滚桶的加速度来调整滚桶摆动的幅度和位置，而滚桶的速度相对来说并未有很大影响，这可以保证滚桶一直处于转动脱水的状态。
附图说明
图1为本实用新型一种不平衡检测的洗衣机的剖面。
图2为本实用新型一种不平衡检测的洗衣机的侧视图。
图3为本实用新型一种洗衣机的不平衡检测方法的流程图。
图中的数字或字母代表的相应部件的名称或流程名称：1.机体外壳，2.滚桶，21.固定架，22.皮带，3.支撑架，31.弹簧，4.电机，5.驱动板，51.加速度传感器，6.主控板，7.功能按键。
具体实施方式
如附图所示，一种不平衡检测的洗衣机，包括机体外壳1，机体外壳整体外形为长方体或正方体，在机体外壳内部设有用于洗涤衣物的滚桶2，在滚桶2的四周设有用于支撑滚桶的支撑架3，支撑架中间设有用于减震的弹簧31，支撑架3一端和机体外壳1固定连接，支撑架3另一端和滚桶2固定连接，支撑架一端和所述机体外壳固定的连接的位置为所述机体外壳内的顶角上，在滚桶的底部设有用于给滚桶提供动力的电机4和用于驱动电机运动的驱动板5，滚桶底端设有固定架21，电机和固定架21固定连接，因为电机和滚桶固定连接，所以当电机在调整自身的状态时，相应的滚桶的状态也会改变，电机的前端通过皮带22和滚桶连接，驱动板5设置在电机4的后端，且在驱动板5上设有用于检测滚桶不平衡状态的加速度传感器51，这里的加速度传感器为三轴加速传感器，用于检测滚桶的水平和竖直加速，因为电机和滚桶固定连接，而加速度传感器51固定连接在电机后端的驱动板5上，所以，加速度传感器51可以直接测试电机整体的加速度。
在机体外壳1内设有控制电机运动的主控装置，主控装置控制整个洗衣机，主控装置包括主控板6和数据总线，且主控板和数据总线连接；在机体外壳外部设有用于洗涤衣物的功能装置，功能装置包括功能按键7，功能按键至少包括开关按键、门锁按键、进水按键、自动洗涤按键、脱水按键、排水按键、倒置按键，相应的功能按键和数据总线连接；其中，开关按键主要是控制洗衣机的开和关；门锁按键主要是控制洗衣机的门打开或关闭；进水按键主要是控制洗衣机的进水；自动洗涤按键主要是控制洗衣机的自动洗涤衣物，而且，可以设置相应的洗涤时间；脱水按键主要是控制洗衣机把洗涤好的衣物脱水，脱水按键也可以设置相应的脱水时间；排水按键主要是控制洗衣机的排水口打开或者关闭；倒置按键主要是控制洗衣机在脱水时可以顺时针或者逆时针脱水。
本实用新型还公开了一种洗衣机的不平衡检测方法，包括以下步骤：
步骤S1：滚桶运行脱水时序，执行脱水时滚桶的加速度检测；
步骤S2：加速度传感器实时检测滚桶水平和竖直加速度，初步设定脱水时滚桶的脱水加速度曲线；
步骤S3：按照脱水加速度曲线执行低速脱水动作，加速度传感器实时检测滚桶水平和竖直加速度；
步骤S4：加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速是否超过限定值；
步骤S5：若判断结果为加速度超过限定值，则执行加速度修正动作；
步骤S6：加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速度是否超过限定值；
步骤S7：若判断结果为加速度超过限定值，则执行加速度修正动作，若判断结果为正常范围内，则按照脱水加速度曲线进行高速脱水动作，直到高速脱水动作结束。
步骤S5和步骤S7中执行的加速度修正动作的方法和原理是一样的，具体步骤S5中的加速度修正动作包括以下步骤：
步骤S8：执行低速脱水动作时，滚桶继续运行不停下来；
步骤S9：修正脱水加速度曲线，控制装置根据加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速度值向电机发送控制信号，如果滚桶的水平加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在水平方向上力的输出，直到滚桶水平加速度回归在限定值以内，如果滚桶的竖直加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在竖直方向上力的输出，直到滚桶竖直加速度回归在限定值以内，如果加速度修正动作在执行低速脱水动作时修正不成功，则控制装置发出报警信号，同时，控制装置控制电机停止工作，直到人工重新启动后返回步骤S1，如果加速度修正动作在执行低速脱水动作时修正成功，则进入下一步骤；
步骤S10：根据修正后的脱水加速度曲线执行低速脱水动作直到结束，并进入高速脱水动作，同时，返回步骤S6。
具体步骤S7中的加速度修正动作包括以下步骤：
步骤S71：执行高速脱水动作时，滚桶继续运行不停下来；
步骤S72：修正脱水加速度曲线，控制装置根据加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速度值向电机发送控制信号，如果滚桶的水平加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在水平方向上力的输出，直到滚桶水平加速度回归在限定值以内，如果滚桶的竖直加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在竖直方向上力的输出，直到滚桶竖直加速度回归在限定值以内，如果加速度修正动作在执行高速脱水动作时修正不成功，则控制装置发出报警信号，同时，控制装置控制电机停止工作，直到人工重新启动后返回步骤S1，如果加速度修正动作在执行高速脱水动作时修正成功，则进入下一步骤；
步骤S73：根据修正后的脱水加速度曲线执行高速脱水动作直到结束。
具体实施例二
具体实施例二和具体实施例一的一种不平衡检测的洗衣机实施例相同，不同之处在于一种洗衣机的不平衡检测方法的步骤S5以及步骤S5之后的步骤，具体如下：
步骤S5：若判断结果为正常范围内，则按照脱水加速度曲线，进入高速脱水动作，并进入下一步骤；
步骤S6：加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速度是否超过限定值；
步骤S7：若判断结果为加速度超过限定值，则执行加速度修正动作，若判断结果为正常范围内，则按照脱水加速度曲线进行高速脱水动作，直到高速脱水动作结束。
步骤S7中的加速度修正动作包括以下步骤：
步骤S71：执行高速脱水动作时，滚桶继续运行不停下来；
步骤S72：修正脱水加速度曲线，控制装置根据加速度传感器实时检测的滚桶水平和竖直加速度值向电机发送控制信号，如果滚桶的水平加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在水平方向上力的输出，直到滚桶水平加速度回归在限定值以内，如果滚桶的竖直加速度超过限定值，控制装置控制电机减小在竖直方向上力的输出，直到滚桶竖直加速度回归在限定值以内，如果加速度修正动作在执行高速脱水动作时，修正不成功，则控制装置发出报警信号，同时，控制装置控制电机停止工作，直到人工重新启动后返回步骤S1，如果加速度修正动作在执行高速脱水动作时，修正成功，则进入下一步骤；
步骤S73：根据修正后的脱水加速度曲线执行高速脱水动作，直到高速脱水动作结束。
一种不平衡检测的洗衣机的基本原理：如图所示，三轴加速度传感器与电机或滚桶连接在一起，也就是当滚桶摆动时，三轴加速度传感器的摆动幅度和方向均能直接体现出滚桶的状态，这样，当滚桶在上下、左右、前后摆动时，就体现为三轴加速度的三个轴向的加速度变化，从而通过检测这种变化的幅度、频率，就可以检测出滚桶运行的不平衡状态。以下是在实验中测试的结果一部分数据：
实验1：滚桶完全平衡时的三轴加速度传感器数据变化
| X轴 | Y轴 | Z轴 |
| 0.148926 | -0.033203 | -0.930176 |
| 0.166748 | -0.026123 | -0.91748 |
| 0.162354 | -0.02417 | -0.918945 |
| 0.148193 | -0.034424 | -0.930908 |
| 0.153809 | -0.027588 | -0.925537 |
| 0.155762 | -0.026611 | -0.923096 |
| 0.160156 | -0.027832 | -0.928223 |
| 0.157227 | -0.026855 | -0.918701 |
| 0.151123 | -0.029053 | -0.927002 |
| 0.146484 | -0.027832 | -0.932373 |
| 0.165771 | -0.02417 | -0.921631 |
| 0.147217 | -0.029541 | -0.926025 |
| 0.147949 | -0.026123 | -0.924072 |
| 0.160156 | -0.032959 | -0.923096 |
| 0.154541 | -0.031982 | -0.929932 |
| 0.152832 | -0.031494 | -0.908203 |
| 0.151611 | -0.029297 | -0.925781 |
| 0.1521 | -0.033203 | -0.928223 |
| 0.166992 | -0.026855 | -0.921631 |
| 0.164551 | -0.036133 | -0.917725 |
| 0.13916 | -0.030029 | -0.915771 |
| 0.155518 | -0.032471 | -0.933105 |
| 0.158447 | -0.030029 | -0.930176 |
| 0.15625 | -0.025391 | -0.920166 |
| 0.156006 | -0.029053 | -0.909912 |
| 0.155029 | -0.024414 | -0.928223 |
| 0.168945 | -0.026123 | -0.916748 |
| 0.16333 | -0.025635 | -0.908691 |
实验方法：让洗衣机在不装任何衣服的情况进入脱水，滚桶转动速度最高为1200RPM，然后记录X,Y,Z轴的数据变化，如上实验结果，X,Y,Z轴的变化比较小。
实验2：0.5Kg不平衡时的三轴加速度传感器数据变化
| X轴 | Y轴 | Z轴 |
| 0.160645 | -0.029297 | -0.932617 |
| 0.1521 | -0.030518 | -0.921875 |
| 0.153076 | -0.038574 | -0.922119 |
| 0.15332 | -0.029053 | -0.935791 |
| 0.15332 | -0.022705 | -0.929688 |
| 0.148438 | -0.027344 | -0.927002 |
| 0.152344 | -0.028809 | -0.917236 |
| 0.149658 | -0.031006 | -0.927246 |
| 0.146973 | -0.031006 | -0.929443 |
| 0.146729 | -0.027588 | -0.921143 |
| 0.151367 | -0.027344 | -0.929688 |
| 0.152588 | -0.026855 | -0.921143 |
| 0.151123 | -0.026855 | -0.92334 |
| 0.156006 | -0.031494 | -0.922119 |
| 0.159424 | -0.032715 | -0.926514 |
| 0.160645 | -0.030762 | -0.929443 |
| 0.158691 | -0.02417 | -0.923584 |
| 0.147949 | -0.028564 | -0.914307 |
| 0.153809 | -0.023438 | -0.921875 |
| 0.145264 | -0.025391 | -0.927002 |
| 0.161621 | -0.030029 | -0.931152 |
| 0.165283 | -0.0271 | -0.926758 |
| 0.154297 | -0.028809 | -0.920166 |
| 0.143799 | -0.030029 | -0.923096 |
| 0.143799 | -0.030762 | -0.924561 |
| 0.154785 | -0.02002 | -0.927246 |
| 0.14502 | -0.030273 | -0.924316 |
| 0.15625 | -0.024414 | -0.92749 |
| 0.152588 | -0.028564 | -0.919678 |
| 0.153809 | -0.032471 | -0.920654 |
| 0.151611 | -0.03125 | -0.924072 |
| 0.156006 | -0.029297 | -0.928955 |
| 0.154785 | -0.028076 | -0.922607 |
实验方法：在洗衣机滚桶上一侧增加0.5Kg的不平衡块，然后让洗衣机在不装任何衣服的情况进入脱水，滚桶转动速度最高为1200 RPM，然后记录X,Y,Z轴的数据变化，如上实验结果，由于滚桶在上下（Z轴），左右（X轴）方向上有比较大的摆动，因此X，Z轴数据变化十分明显，切随着转速的升高有很明显的变化。
通过以上两个实验，结合三轴加速度传感器的数据变化幅度，频率，就可以判定滚桶的不平衡状态，同时，由于在实际使用中，基于成本考虑，也可以采用单轴加速度传感器、二轴加速度传感器，但原理是一致的；同时，通过三轴加速传感器，也可以在洗衣机安装不平时提示用户修正，避免使用时剧烈振动，造成安全危害，从而使得产品更可靠。
本实用新型提供一种不平衡检测的洗衣机及不平衡检测方法，本实用新型通过检测滚桶的摆动状态，并做相应的调整，使得滚桶处于正常的摆动范围内，减少滚桶因衣物数量、水分布均匀度以及滚桶转速等因素摆动幅度越大的问题，而且，通过本实用新型可以减小洗衣机的噪音污染。
以上是结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种不平衡检测的洗衣机，其特征在于，包括机体外壳，在所述机体外壳内部设有滚桶，在所述滚桶的四周设有支撑架，所述支撑架一端和所述机体外壳固定连接，所述支撑架另一端和所述滚桶固定连接，在所述滚桶的底部设有电机和驱动板，所述滚桶底端设有固定架，所述电机和所述固定架固定连接，所述电机的前端通过皮带和所述滚桶连接，所述驱动板设置在所述电机的后端，且在所述驱动板上设有用于检测所述滚桶不平衡状态的加速度传感器；在所述机体外壳内设有控制所述电机运动的主控装置，在所述机体外壳外部设有用于洗涤衣物的功能装置，且所述主控装置和功能装置相互独立设置。
2.根据权利要求1所述的一种不平衡检测的洗衣机，其特征在于，所述加速度传感器为三轴加速传感器。
3.根据权利要求1所述的一种不平衡检测的洗衣机，其特征在于，所述机体外壳整体外形为长方体或正方体。
4.根据权利要求3所述的一种不平衡检测的洗衣机，其特征在于，所述支撑架一端和所述机体外壳固定的连接的位置为所述机体外壳内的顶角上。
5.根据权利要求4所述的一种不平衡检测的洗衣机，其特征在于，所述支撑架中间设有弹簧。
6.根据权利要求1所述的一种不平衡检测的洗衣机，其特征在于，所述主控装置包括主控板和数据总线，且所述主控板和所述数据总线连接；所述功能装置包括功能按键，所述功能按键和所述数据总线连接。
7.根据权利要求6所述的一种不平衡检测的洗衣机，其特征在于，所述功能按键至少包括开关按键、门锁按键、进水按键、自动洗涤按键、脱水按键、排水按键、倒置按键。
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| CN108570796A (zh) * | 2017-03-09 | 2018-09-25 | 惠州市蓝微电子有限公司 | 一种不平衡检测的洗衣机及不平衡检测方法 |
| CN113564871A (zh) * | 2021-05-28 | 2021-10-29 | 海信（山东）冰箱有限公司 | 洗衣机撞桶检测方法、装置、介质及洗衣机 |
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2017
- 2017-03-09 CN CN201720226102.4U patent/CN206529609U/zh active Active
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |