CN214142964U - 一种基于球副结构的可旋转晾衣杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种基于球副结构的可旋转晾衣杆，包括：衣杆、局部伸缩杆、铰接杆机构和升降机构；衣杆为一管状结构，衣杆的两端内部分别通过一移动副与一局部伸缩杆连接；衣杆的外部与局部伸缩杆之间通过一对弧形固定盖连接；一对固定盖分别位于衣杆的两侧且通过紧固件连接；局部伸缩杆远离衣杆的一端，通过一球副连接一铰接杆机构的输出端；输出端可沿Y向伸缩；铰接杆机构的一输入端铰接于一支撑框架，另一输入端铰接于一升降机构。本实用新型通过调整两侧铰接杆机构的长度来改变衣杆的放置角度、衣杆的收回，从而替代了人手的晾晒、可充分利用光照，晾晒效率高。
Description
技术领域
本实用新型属于机械设备技术领域，尤其涉及一种基于球副结构的可旋转晾衣杆。
背景技术
传统的晾衣杆大多有两支撑架和一横杆组合而成，在晾晒衣物时，先衣服挂在衣挂后，然后再将衣服悬挂在横杆上。而为了充分利用阳光，尤其冬天，阳光的强度不足，晾衣杆只有一侧可以晒到太阳，还需要不断走动以将衣服间隔悬挂，晾晒不便。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于球副结构的可旋转晾衣杆，通过调整两侧铰接杆机构的长度来改变衣杆的放置角度、衣杆的收回，从而替代了人手的晾晒、可充分利用光照，晾晒效率高。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于球副结构的可旋转晾衣杆，包括：
衣杆，为一管状结构， 所述衣杆的两端内部分别通过一移动副与一局部伸缩杆连接；所述衣杆的外部与局部伸缩杆之间通过一对弧形固定盖连接；一对所述固定盖分别位于所述衣杆的两侧且通过紧固件连接；
局部伸缩杆，所述局部伸缩杆远离所述衣杆的一端，通过一球副连接一铰接杆机构的输出端；所述输出端可沿Y向伸缩；
铰接杆机构，所述铰接杆机构的一输入端铰接于一支撑框架，另一输入端铰接于一升降机构。
优选地，所述移动副包括一活塞和衣杆的内腔，所述活塞固定于所述局部伸缩杆。
优选地，所述球副包括一对球盖和一球体，一对所述球盖之间通过紧固件形成一体；一对所述球盖均与所述铰接杆机构的输出端连接，一对所述球盖之间形成供所述球体转动的球面；所述球体固定于所述局部伸缩杆。
优选地，所述铰接杆机构包括依次铰接的若干首部铰接杆单元和一尾部铰接杆单元；
所述首部铰接杆单元包括交叉设置且相互铰接的内伸缩杆和外伸缩杆，
其中一首部铰接杆单元中的所述内伸缩杆与相邻首部铰接杆单元中的外伸缩杆铰接，一首部铰接杆单元中的所述外伸缩杆与相邻首部铰接杆单元中的内伸缩杆铰接；
所述尾部铰接杆单元包括一尾部伸缩杆和一短伸缩杆，所述尾部伸缩杆与相邻的一内伸缩杆铰接；所述短伸缩杆的一端铰接于相邻的一外伸缩杆，另一端交接于所述尾部伸缩杆。
优选地，所述尾部伸缩杆的上端形成一卡板，所述卡板垂直于所述尾部伸缩杆；所述卡板与一对所述球盖之间均形成一卡扣结构。
优选地，所述升降机构包括一滚珠丝杠副和一步进电机，所述铰接杆机构的一输出端铰接于所述滚珠丝杠副的螺母构件上；所述步进电机与所述滚珠丝杠副的丝杠之间通过联轴器连接；所述丝杠沿Z向设置。
优选地，进一步包括一固定于所述支撑框架内侧的固定框架，所述固定框架内安装所述滚珠丝杠副，所述固定框架的底面固定所述步进电机，所述步进电机的电机轴穿过所述固定框架。
优选地，所述固定框架包括一对水平板、连接一对所述水平板的竖直板；所述竖直板固定于所述支撑框架。
优选地，所述螺母构件为一滑台，一对水平板之间设置一导向杆，所述滑台套设与所述导向杆；所述支撑框架的内侧固定一高台，所述高台与所述滑台平齐。
优选地，所述支撑框架上设置一光敏传感器、一温度传感器和一湿度传感器；所述光敏传感器、温度传感器、湿度传感器分别信号连接一单片机。
与现有技术相比，本实用新型的优点为：
（1）当两个升降机构的驱动方向相反时，两排铰接杆机构可同时伸缩，从而实现衣杆的自动收回和放出，从而替代了人手的晾晒，提高了晾晒效率。
（2）当两个升降机构的驱动方向相反时，两排铰接杆机构会出现长度差，从而引起衣杆转动，从而实现衣杆的放置角度改变，以充分利用太阳光照，晾晒效率高。
（3）配合光敏传感器、温度传感器和湿度传感器，该衣杆和实现智能收回和放出。
附图说明
图1为本实用新型一实例的基于球副结构的可旋转晾衣杆的立体图；
图2为图1中两侧铰接杆机构、衣杆、球副之间的连接关系图；
图3为图1中衣杆和球副之间的连接关系图；
图4为图3的剖视图；
图5为图1中球副、局部伸缩杆和尾部伸缩杆之间的连接关系图；
图6为图5中包括球盖、尾部伸缩杆的一俯视图；
图7为图5中尾部伸缩杆的侧视图。
其中，1-步进电机，2-连轴器，3-螺母构件，4-丝杠，5-支撑框架，6-外伸缩杆，7-短伸缩杆，8-球副，81-球盖，82-球体，9-衣杆、10-局部伸缩杆，11-固定盖，12-内伸缩杆，13-活塞，14-尾部伸缩杆。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
在本实施例中，该衣杆的设计包括机械部分设计和电子控制部分设计两部分。
机械部分设计：该基于球副8结构的可旋转晾衣杆，包括：对称设置的一对铰接杆机构，一对铰接杆机构之间设置衣杆9，衣杆9的两端各通过局部伸缩杆10与对应的铰接杆机构连接。其中，通过一对升降机构分别同向驱动对应的铰接杆机构来实现沿Y向伸缩；当一对升降机构的驱动方向相反时，在一对升降机构动作的过程中，两侧铰接杆机构的长度出现差异，从而实现衣杆9旋转。
具体的，该晾衣杆的具体机械部分设计如图1~7所示。其中，升降机构采用步进电机1和滚珠丝杠4副，单片机采用51系列单片机；铰接杆机构设置两排，同时由步进电机1控制进行同步伸缩和进行长度差异变化。
衣杆9为一管状结构，衣杆9的两端内部分别通过一移动副与一局部伸缩杆10连接；衣杆9的外部与局部伸缩杆10之间通过一对弧形固定盖11连接；一对固定盖11分别位于衣杆9的两侧且通过紧固件连接。具体的，移动副包括一活塞13和衣杆9的内腔，活塞13固定于局部伸缩杆10。
在本实施例中，两个固定盖11组成整体的大端面内径略小于衣杆9的外径，以夹紧衣杆9，即过盈配合；两个固定盖11组成整体的的小端面内径大于局部伸缩杆10的外径，即间隙配合，以使得局部伸缩杆10的活塞13、局部伸缩杆10均可沿着衣杆9的内腔滑动。
具体的，当两个升降机构的驱动方向相反时，或者两个升降机构的转速不同步时，两排铰接杆机构均会出现长度差，从而引起衣杆9转动，衣杆9转动过程中，衣杆9和一对局部伸缩杆10组成的整体，这一整体的长度需要随着转动角度的变化而变化，因此，局部伸缩杆10的作用是缓解衣杆9旋转过程中的上述长度差，防止衣杆9被两排铰接杆机构拉断。
局部伸缩杆10远离衣杆9的一端，通过一球副8连接一铰接杆机构的输出端；输出端可沿Y向伸缩。具体的，球副8包括一对球盖81和一球体82，一对球盖81之间通过紧固件形成一体；一对球盖81均与铰接杆机构的输出端连接，一对球盖81之间形成供球体82转动的球面；球体82固定于局部伸缩杆10。
铰接杆机构的一输入端铰接于一支撑框架5，另一输入端铰接于一升降机构。在本实施例中，铰接杆机构包括依次铰接的若干首部铰接杆单元和一个尾部铰接杆单元。
首部铰接杆单元包括交叉设置且相互铰接的内伸缩杆12和外伸缩杆6，其中，内伸缩杆12和外伸缩杆6的铰接方式为螺栓松连接，并采用对顶螺母。其中一首部铰接杆单元中的内伸缩杆12与相邻首部铰接杆单元中的外伸缩杆6铰接，一首部铰接杆单元中的外伸缩杆6与相邻首部铰接杆单元中的内伸缩杆12铰接。在本实施例中，铰接杆机构的一输入端是指与支撑框架5连接的一首部铰接杆单元种的内伸缩杆12，铰接杆机构的另一输入端是指该与支撑框架5连接的一首部铰接杆单元中的外伸缩杆6。
尾部铰接杆单元包括一尾部伸缩杆14和一短伸缩杆7，尾部伸缩杆14与相邻的一内伸缩杆12铰接；具体的，尾部伸缩杆14和短伸缩杆7之间的端部通过螺栓松连接（间隙配合），采用对顶螺母；短伸缩杆7的一端铰接于相邻的一外伸缩杆6，另一端交接于尾部伸缩杆14。尾部伸缩杆14的上端形成一卡板，卡板垂直于尾部伸缩杆14；卡板与一对球盖81之间均形成一T型的卡扣结构，如图6所示。铰接杆机构的输出端是指尾部铰接杆单元中的尾部伸缩杆14。
在本实施例中，升降机构包括一滚珠丝杠4副和一步进电机1，铰接杆机构的一输出端铰接于滚珠丝杠4副的螺母构件3上；步进电机1与滚珠丝杠4副的丝杠4之间通过联轴器2连接；丝杠4沿Z向设置。具体的，螺母构件3为一滑台，一对水平板之间设置一导向杆，滑台套设与导向杆；支撑框架5的内侧固定一高台，高台与滑台平齐。在本实施例中，步进电机1采用42BYGH34-401A型步进电机1。
在本实施例中，支撑框架5内侧固定一固定框架，固定框架内安装滚珠丝杠4副，固定框架的底面固定步进电机1，步进电机1的电机轴穿过固定框架。其中，固定框架包括一对水平板、连接一对水平板的竖直板；竖直板固定于支撑框架5。
该晾衣杆的具体电子控制部分，主要包括单片机、传感器系统和电机驱动系统。其中，单片机的处理器采用国产芯片STC89C51，传动系统由驱动器TB6600驱动步进电机1；传感器系统由光敏传感器模块、雨滴传感器模块和温度传感器、湿度传感器组成。
具体的，支撑框架5上设置光敏传感器和湿度传感器；光敏传感器、温度传感器分别传输连接一单片机。光敏传感器和温度传感器分别传输信号至单片机，单片机信号连接步进电机1。
具体的，雨滴传感器模块由检测面板和比较模块组成。如果雨滴落在检测板的两个电极之间，就会有电流通过水滴，比较模块通过比较水滴的电压和通过电位器的电压，从D0脚输出低电平，开关指示灯亮，反之开关指示灯灭。该模块的作用是判断天气，发出晾晒衣的信号。即当单片机检测到D0脚输出低电平时，步进电机1收回衣杆9并停止工作。由本领域技术人员可以知晓的是，该雨滴传感器模块的工作原理为现有技术。
本实用新型的工作原理为：
（1）衣杆9的伸缩（收回和放出）
放出：同时启动两侧的步进电机1，步进电机1的旋转方向相同，步进电机1带动丝杠4旋转，丝杠4带动滑台沿Z向向上移动，与滑台铰接的外伸缩杆6随滑台向上移动，因此两排（一对）铰接杆机构同步伸长，以将衣杆9向外推出，以实现衣杆9的放出工序。
收回：单片机使得两侧的步进电机1反向转动（两侧步进电机1的转向相同），步进电机1带动丝杠4旋转，丝杠4带动滑台沿Z向向下移动，与滑台铰接的外伸缩杆6随滑台向下移动，两排（一对）铰接杆机构同步缩短，以将衣杆9向外推拉回，以实现衣杆9的收回工序。在收回工序中，两侧步进电机1可以同步，也可以不同步。
（2）衣杆9的放置角度调整
在放出工序中，使得两侧铰接杆机构的长度存在长度差即可，即使得两侧滑台存在位移差即可。
具体的，可以通过单片机改变步进电机1的旋转方向，使得两侧步进电机1的旋转方向相反，也可以前后启动两侧的步进电机1，即不同时启动两侧步进电机1。
上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，包括：
衣杆，为一管状结构， 所述衣杆的两端内部分别通过一移动副与一局部伸缩杆连接；所述衣杆的外部与局部伸缩杆之间通过一对弧形固定盖连接；一对所述固定盖分别位于所述衣杆的两侧且通过紧固件连接；
局部伸缩杆，所述局部伸缩杆远离所述衣杆的一端，通过一球副连接一铰接杆机构的输出端；所述输出端可沿Y向伸缩；
铰接杆机构，所述铰接杆机构的一输入端铰接于一支撑框架，另一输入端铰接于一升降机构。
2.根据权利要求1所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述移动副包括一活塞和衣杆的内腔，所述活塞固定于所述局部伸缩杆。
3.根据权利要求1所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述球副包括一对球盖和一球体，一对所述球盖之间通过紧固件形成一体；一对所述球盖均与所述铰接杆机构的输出端连接，一对所述球盖之间形成供所述球体转动的球面；所述球体固定于所述局部伸缩杆。
4.根据权利要求3所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述铰接杆机构包括依次铰接的若干首部铰接杆单元和一尾部铰接杆单元；
所述首部铰接杆单元包括交叉设置且相互铰接的内伸缩杆和外伸缩杆，
其中一首部铰接杆单元中的所述内伸缩杆与相邻首部铰接杆单元中的外伸缩杆铰接，一首部铰接杆单元中的所述外伸缩杆与相邻首部铰接杆单元中的内伸缩杆铰接；
所述尾部铰接杆单元包括一尾部伸缩杆和一短伸缩杆，所述尾部伸缩杆与相邻的一内伸缩杆铰接；所述短伸缩杆的一端铰接于相邻的一外伸缩杆，另一端交接于所述尾部伸缩杆。
5.根据权利要求4所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述尾部伸缩杆的上端形成一卡板，所述卡板垂直于所述尾部伸缩杆；所述卡板与一对所述球盖之间均形成一卡扣结构。
6.根据权利要求1所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述升降机构包括一滚珠丝杠副和一步进电机，所述铰接杆机构的一输出端铰接于所述滚珠丝杠副的螺母构件上；所述步进电机与所述滚珠丝杠副的丝杠之间通过联轴器连接；所述丝杠沿Z向设置。
7.根据权利要求6所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，进一步包括一固定于所述支撑框架内侧的固定框架，所述固定框架内安装所述滚珠丝杠副，所述固定框架的底面固定所述步进电机，所述步进电机的电机轴穿过所述固定框架。
8.根据权利要求7所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述固定框架包括一对水平板、连接一对所述水平板的竖直板；所述竖直板固定于所述支撑框架。
9.根据权利要求8所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述螺母构件为一滑台，一对水平板之间设置一导向杆，所述滑台套设与所述导向杆；所述支撑框架的内侧固定一高台，所述高台与所述滑台平齐。
10.根据权利要求1所述的基于球副结构的可旋转晾衣杆，其特征在于，所述支撑框架上设置一光敏传感器、一温度传感器和一湿度传感器；所述光敏传感器、温度传感器、湿度传感器分别信号连接一单片机。
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| CN202023072253.XU CN214142964U (zh) | 2020-12-18 | 2020-12-18 | 一种基于球副结构的可旋转晾衣杆 |
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Cited By (1)
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| CN114281114A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-05 | 四川大学 | 一种控制土工离心模型试验水位升降装置及其控制方法 |
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- 2020-12-18 CN CN202023072253.XU patent/CN214142964U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN114281114A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-04-05 | 四川大学 | 一种控制土工离心模型试验水位升降装置及其控制方法 |
| CN114281114B (zh) * | 2021-12-22 | 2023-06-09 | 四川大学 | 一种控制土工离心模型试验水位升降装置及其控制方法 |
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