CN216144395U - 一种水位检测装置及机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种水位检测装置及机器人，水位检测装置包括外壳，所述外壳具有容腔，且侧壁上开设有安装孔；盖板，所述盖板相对固定在与所述外壳安装孔对应的位置；PCB板组件，所述PCB板组件上设有用于检测水位的传感器，且通过弹性体连接在所述盖板上；少部分所述PCB板组件穿过所述安装孔伸入至外壳容腔中；所述PCB板组件被构造为，当用于盛水的水箱放入外壳的容腔中后，所述PCB板组件通过所述弹性体预压在水箱的侧壁上。本申请的水位检测装置能够消除水箱与外壳之间的空气间隙对检测装置的影响，提高检测装置的精确性和灵敏性。

Description

一种水位检测装置及机器人

技术领域

本申请涉及检测技术领域，具体地说，涉及一种水位检测装置；本申请还涉及包含该水位检测装置的机器人。

背景技术

随着智能家电领域的发展，家用电器、机器人具备越来越多的实用功能。带有水箱的家电设备，如清洗机，能够自动加水，还能够自动检测水箱是否加满水。

目前的家电用水箱，采用PCB板检测是否水位，当水箱内的水到达PCB板所在的高度时，PCB板能够检测到水位。但是，目前的PCB板检测水位的方式存在精确度和灵敏度低的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种水位检测装置及机器人，用于解决目前水箱检测水位方式存在的精确度和灵敏度低的问题。

本申请第一方面提供了一种水位检测装置，包括，

外壳，所述外壳具有容腔，且侧壁上开设有安装孔；

盖板，所述盖板相对固定在与所述外壳安装孔对应的位置；

PCB板组件，所述PCB板组件上设有用于检测水位的传感器，且通过弹性体连接在所述盖板上；至少部分所述PCB板组件穿过所述安装孔伸入至外壳容腔中；

所述PCB板组件被构造为，当用于盛水的水箱放入外壳的容腔中后，所述PCB板组件通过所述弹性体预压在水箱的侧壁上。

在本申请一个实施方式中，所述PCB板组件包括安装座以及固定在安装座上的PCB板，所述传感器安装在所述PCB板上；所述安装座被构造为用于与水箱的侧壁接触。

在本申请一个实施方式中，所述安装座通过弹性组件连接在外壳的安装孔位置；所述弹性组件被构造为允许安装座在外壳的安装孔位置具有朝向水箱方向及远离水箱的方向运动的活动余量。

在本申请一个实施方式中，所述弹性组件为连接软胶，所述连接软胶将安装座连接在所述外壳的安装孔位置。

在本申请一个实施方式中，所述弹性组件为弹片，所述弹片的一端连接在安装座的边缘，所述弹片的另一端连接在所述外壳上。

在本申请一个实施方式中，所述弹片被固定在所述盖板与外壳连接的位置。

在本申请一个实施方式中，所述安装座通过所述弹性组件密封所述安装孔。

在本申请一个实施方式中，所述PCB板上具有感应PAD，所述感应PAD的位置被构造为与所述水箱顶部之间留有≥2mm的安全高度。

可选地，所述弹性体为弹簧或橡胶块。

本申请第二方面提供了一种机器人，包括上述的水位检测装置。

本申请的一个有益效果在于，当水箱装入外壳后，在弹性体的弹性压力下，PCB板组件能够预压在水箱侧壁上，从而消除了水箱与外壳之间的空气间隙，由此提高了PCB板上传感器的精确度和灵敏度，使得水位检测结果更加准确。

通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。

图1是目前水箱采用的电容式检测方式的示意图；

图2是本申请一实施例提供的水位检测装置的剖视图；

图3是本申请一实施例提供的水位检测装置的PCB板处的剖视图；

图4是本申请一实施例提供的水位检测装置的PCB板处的剖视图；

图5是本申请一实施例提供的水位检测装置的爆炸图。

图1至图5中各组件名称和附图标记之间的一一对应关系如下：

1、外壳；11、安装孔；2、水箱；21、第一箱体；22、第二箱体；3、固定座；4、空气间隙；5、PCB板；6、安装座；61、弹片；62、连接软胶；7、盖板；71、翻边；8、弹性体。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

以上已经描述以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

目前，水箱通常采用电容检测原理来检测水位，如图1所示，水箱2外装配有外壳1，外壳1的外侧安装有固定座3，固定座3内安装有PCB板5，PCB板5上安装有传感器。当水箱2内的水到达PCB板5所在的高度时，PCB板5的传感器能够感应到水位，从而输出变化的电信号来表征水位信息。

外壳1内的水箱2是拆卸的，为了便于拆卸水箱2，外壳1与固定座3之间需要留有不小于1mm的空气间隙4。此外，PCB板5与固定座3之间也可能存在安装间隙。PCB板5上的传感器在检测水箱2内的水位时，还需要透过PCB板5与固定座3之间的安装间隙、外壳1与固定座3之间的空气间隙4，两个间隙的距离是不确定的，因此严重影响了PCB板5的传感器的检测精度和灵敏度。

本申请提供了一种水位检测装置，如图2至图5所示，包括外壳1，外壳1具有能够盛放水箱2的容腔，且侧壁上开设有安装孔11。还包括盖板7和PCB板组件，盖板7相对固定在与所述外壳1安装孔11对应的位置，PCB板组件上设有用于检测水位的传感器，且通过弹性体8连接在盖板7上；至少部分PCB板组件穿过所述安装孔11伸入至外壳1的容腔中。PCB板组件被构造为，当用于盛水的水箱2放入外壳1的容腔中后，所述PCB板组件通过所述弹性体8预压在水箱2的侧壁上。

PCB板组件通过弹性体8预压在水箱2的侧壁上，由此可以消除PCB板组件与水箱2侧壁之间的间隙，提高了传感器的检测精度。

PCB板组件上的传感器为电容式传感器，当水箱2内的水位到达传感器检测的高度时，能够引起传感器的介电常数发生变化，从而使传感器产生变化的电信号。这种检测原理属于本领域技术人员的公知常识，在此不再具体说明。

PCB板组件上传感器对周围环境有一定的要求，例如传感器周围8mm范围内尽量避免有金属、胶水、液体(水箱2中的被测物除外)等介电常数较高的物质，以免对传感器造成影响。

水箱2与外壳1的四周留有不小于1mm的空气间隙4，空气间隙4能够便于将水箱2装入外壳1，或者将水箱2从外壳1中取出。初始状态时，PCB板组件在弹性体8的作用下穿过安装孔11伸入至外壳1的容腔中；当水箱2装配与外壳1中时，水箱2的侧壁会与PCB板组件接触，从而推动PCB板组件挤压弹性体8并朝远离水箱2的方向移动。当水箱2装配到位后，在弹性体8的弹性压力下，PCB板组件能够紧贴在水箱2的侧壁上，既能够保证水箱2装取方便，又能够消除空气间隙4对PCB板组件的精确度和灵敏度的影响。

外壳1设置为箱型结构并且上端开口设置，水箱2具有用于进水的进水通道(未在图中示出)。外壳1和水箱2可以采用塑料等材料制造。外壳1的壁厚度常规设置在2.0-2.5mm，水箱2的壁厚常规设置在2.5-4mm。本实施例中，外壳1的壁厚和水箱2的壁厚均不作具体限制，具体可以根据外壳1和水箱2的材料、水箱2的容积等进行选择。PCB板组件的灵敏度可以根据确定的外壳1的壁厚和水箱2的壁厚进行调整，从而保证其检测结果的准确性。

水箱2通过进水通道进水，进水通道的开闭可以受控于控制单元。控制单元能够接收PCB板组件上传感器的信号，并向进水通道发送控制信号。当传感器检测到水箱2内的到达预定高度后，向控制单元发送电信号，控制单元接收电信号并控制水箱2的进水通道关闭，停止向水箱2进水。

PCB板组件靠近外壳1的顶部，PCB板组件上的传感器具有感应PAD，感应PAD的位置被构造为与水箱2顶部之间留有≥2mm的安全高度。当水箱2中的水位距离水箱2顶部至少2mm时，就能够被传感器的感应PAD检测到，安全高度能够为关闭进水通道的反应延迟时间提供容积余量。

PCB板组件可以包括安装座6以及固定在安装座6上的PCB板5，传感器安装在所述PCB板5上。PCB板5远离安装座6的一侧通过弹性体8连接在盖板7上，此时安装座6被构造为用于与水箱2的侧壁接触。

在本申请一个实施方式中，安装座6可以是板状结构，并且其可以通过弹性组件连接在外壳1的安装孔11位置，弹性组件被构造为允许安装座6在外壳1的安装孔11位置具有朝向水箱2方向及远离水箱2的方向运动的活动余量。

水箱2装入外壳1时，水箱2能够对安装座6施加向外的压力，使得安装座6向远离水箱2的方向移动一定距离，由此可使安装座6弹性压紧在水箱2的侧壁上。

在本申请一种实施方式中，参考图3、图5，弹性组件可以为连接软胶62，连接软胶62将安装座6连接在外壳1的安装孔11位置。连接软胶具有一定的柔韧性，能够在一定程度上拉伸，从而能够为安装座6提供一定的活动余量。

在本申请另一种实施方式中，参考图4，弹性组件为弹片61，弹片61的一端连接在安装座6的边缘，弹片61的另一端连接在外壳1上。弹片61能够对安装座6提供朝向水箱2方向的弹力，能够辅助弹性体8将安装座6压在水箱2上。

弹性组件可以环绕设置在安装座6的边缘，并且作为密封结构密封安装座6与安装孔11之间的缝隙，防止外壳1容腔内的水渍进入PCB板5一侧，对PCB板5造成损害。

安装座6上可以设置防水套，防水套包围在PCB板5的边缘，能够用于固定PCB板5，还能够防止PCB板5受到水渍的影响。防水套可以采用软胶材料制造，能够弹性压紧PCB板5的四周，防止水渍进入。

在水箱2装入外壳1的状态下，弹性体8维持压缩状态，并且对PCB板5持续提供弹性压力。弹性体8可以是弹簧或者具有弹性的橡胶块。为了减少对传感器的影响，弹簧应当采用塑料弹簧，或者是，弹簧采用金属弹簧并且与传感器之间保持8mm以上的距离。弹性体8的数量可以是一个或者至少两个，具体可以根据PCB板5的大小和形状进行选择，以使弹性体8能够稳定的压紧PCB板5。在一种实施方式中，PCB板5设置为长方形结构，弹性体8设置有两个，两个弹性体8分别抵接在靠近PCB板5的两端处。

盖板7可以直接连接在外壳1上，当水位检测装置应用在清洁装置等设备上时，盖板7也可以连接在设备的其他部件上。本实施例中，以下对盖板7直接连接在外壳1上的实施方式进行详细介绍。

盖板7可以设置为凹形结构，并且扣设在外壳1的外侧，能够对弹性体8、PCB板5等部件进行保护。盖板7的边缘与外壳1的侧壁固定连接，连接方式可以是粘接、焊接等不可拆卸的固定连接；也可以是卡接、螺钉连接等可拆卸的连接方式，以便于安装拆卸。

需要注意的是，若盖板7通过螺钉连接在外壳1上，螺钉应选用塑料螺钉，或者是，螺钉采用金属螺钉并且与PCB板5的传感器之间保持8mm以上的距离。盖板7与外壳1的连接处还可以设置密封结构，如密封垫、密封胶等，能够防止水渍进入，以免水渍对盖板7内的PCB板5造成影响。

在一种实施方式中，如图4所述，盖板7边缘设置有翻边71，翻边71与外壳1侧壁之间设置一圈密封垫(未在图中示出)，翻边71通过螺钉固定连接在外壳1上，翻边71能够增加螺钉与PCB板5之间的距离。

水箱2可以为分体式结构，可以由多个部件连接而成，为了减小水箱2的接缝，水箱2分体部件的数量应当尽量减少。本实施例中，水箱2设置包括第一箱体21和第二箱体22，第一箱体21和第二箱体22可以是上下设置，两者之间的连接方式可以是超声波焊接、UV点胶、热诱导等方式，本实施例中第一箱体21和第二箱体22具体采用UV点胶连接。

本申请的实施原理为：水箱2装入外壳1后，与外壳1之间留有不小于1mm的空气间隙4，以便于水箱2的装取，盖板7内的弹性体8能够将PCB板5的传感器压紧在安装座6上，并且使安装座6压紧在水箱2侧壁上；水箱2通过进水通道进水，当水位到达PCB板5的传感器的高度时，PCB板5产生电信号，此时应当停止向水箱2进水，避免水箱2中的水溢出。

本申请还提供了一种机器人，包括上述的水位检测装置。该机器人可以是扫地机器人、清洗机器人、擦窗机器人或者本领域技术人员所熟知的其它需要用水的装置。重复内容本文在此不再赘述。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本申请的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种水位检测装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳具有容腔，且侧壁上开设有安装孔；

盖板，所述盖板相对固定在与所述外壳安装孔对应的位置；

PCB板组件，所述PCB板组件上设有用于检测水位的传感器，且通过弹性体连接在所述盖板上；至少部分所述PCB板组件穿过所述安装孔伸入至外壳容腔中；

所述PCB板组件被构造为，当用于盛水的水箱放入外壳的容腔中后，所述PCB板组件通过所述弹性体预压在水箱的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述PCB板组件包括安装座以及固定在安装座上的PCB板，所述传感器安装在所述PCB板上；所述安装座被构造为用于与水箱的侧壁接触。

3.根据权利要求2所述的水位检测装置，其特征在于，所述安装座通过弹性组件连接在外壳的安装孔位置；所述弹性组件被构造为允许安装座在外壳的安装孔位置具有朝向水箱方向及远离水箱的方向运动的活动余量。

4.根据权利要求3所述的水位检测装置，其特征在于，所述弹性组件为连接软胶，所述连接软胶将安装座连接在所述外壳的安装孔位置。

5.根据权利要求3所述的水位检测装置，其特征在于，所述弹性组件为弹片，所述弹片的一端连接在安装座的边缘，所述弹片的另一端连接在所述外壳上。

6.根据权利要求5所述的水位检测装置，其特征在于，所述弹片被固定在所述盖板与外壳连接的位置。

7.根据权利要求3至6任一项所述的水位检测装置，其特征在于，所述安装座通过所述弹性组件密封所述安装孔。

8.根据权利要求2所述的水位检测装置，其特征在于，所述PCB板上具有感应PAD，所述感应PAD的位置被构造为与所述水箱顶部之间留有≥2mm的安全高度。

9.根据权利要求1所述的水位检测装置，其特征在于，所述弹性体为弹簧或橡胶块。

10.一种机器人，其特征在于，包括根据权利要求1至9任一项所述的水位检测装置。

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