ES2875229B2 - Aparato auto-desplazable de limpieza - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓN
APARATO AUTO-DESPLAZABLE DE LIMPIEZA
SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención hace referencia a los aparatos de limpieza automáticos o semi automáticos, más concretamente a los aparatos auto desplazables de limpieza, y más concretamente a los medios de limpieza y barrido que comprenden los aparatos auto desplazables de limpieza.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
En la actualidad, son ampliamente conocidos los aparatos de limpieza automática o semi automática, que comprenden medios de desplazamiento autónomos, como pueden ser los robots aspiradores. Los medios de desplazamiento comprenden, a su vez, medios de accionamiento para poder desplazarse por las superficies a limpiar, que van conectados a los propios elementos con bandas de rodadura en contacto directo con dicha superficie.
Pertenece al estado de la técnica el documento ES2683018T3, en el que se describe un accionamiento para un robot móvil con una carcasa de accionamiento integrada en el robot, con un motor de accionamiento conectada a un eje impulsor, que se extiende desde la carcasa de accionamiento, a través de un elemento de articulación, un eje pivotante, una primera rueda, un eje impulsor del accionamiento, una segunda rueda, y medios de transmisión del movimiento desde la primera rueda hasta la segunda rueda; de forma que, durante todo el movimiento de rotación del elemento de articulación, la parte inferior de la primera rueda se eleva por encima de la parte inferior de la segunda rueda.
De esta forma, la rueda que está en contacto con el piso se encuentra suspendida con respecto al robot, que puede atravesar objetos y caer en los rebajes de la superficie para mantener el contacto de fricción con la superficie del piso.
Pertenece también al estado de la técnica el documento ES2692184T3, en el que se describe un robot con una unidad de accionamiento que comprende una unidad de tracción que, a su vez, comprende una pista de aplicación a la superficie limitada
alrededor de la primera rueda y de la segunda rueda, que define una porción de pista entre las ruedas, opuesta a la superficie del suelo, caracterizado porque la rueda delantera y trasera están dispuestas de manera que la porción de pista define una superficie de ascenso en rampa.
Por último, pertenece también al estado de la técnica el documento ES2615526T3, en el que se describe un robot aspirador con una rueda delantera auxiliar, una rueda principal con altura variable con respecto al cuerpo del robot, y una unidad de accionamiento configurada para subir o bajar la rueda principal. Caracterizado porque la unidad de accionamiento baja la rueda cuando la rueda auxiliar entra en una porción escalonada; y levanta la rueda principal cuanto esta última hace contacto con una superficie superior de la porción escalonada.
Como se puede observar, pertenecen al estado de la técnica diferentes inventos que pueden sortear obstáculos y cambios de rasante en las superficies, pero que o bien no presentan una tracción correcta, al comprender un único elemento tractor; o bien no permiten un movimiento forzado que traslade verticalmente el aparato completo, lo que no permite subir desniveles de manera eficiente.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
El problema técnico que pretende resolver la presente invención es lograr un aparato aspirador de limpieza automática o semi automática, y medios de desplazamiento autónomos con medios de accionamiento en los medios de desplazamiento, que permitan: en primer lugar, un incremento de la tracción del aparato; y, en segundo lugar, la regulación de su altura de manera automática. De esta forma, el aparato aspirador logra un desplazamiento óptimo a lo largo de toda la operación de limpieza, permitiendo salvar obstáculos y poder subir pendientes.
El aparato de limpieza automática o semiautomática comprende un bastidor, medios de succión, medios de desplazamiento y un controlador del propio aparato.
El bastidor, principalmente, cumple la función de sostener o fijar todos los demás elementos con el fin de mantener su disposición en el interior del aparato.
El controlador del sistema es el encargado de gobernar, de manera operativa, todos los sistemas electrónicos incluidos en el aparato de limpieza, controlando y ordenando, mediante algoritmos, a los elementos de los anteriores sistemas.
Los medios de succión incluyen, comúnmente, elementos de aspiración de la suciedad, una boca de aspiración, un depósito de almacenamiento de suciedad, medios de filtrado del flujo de aire, y un motor de aspiración, que será el encargado de crear un flujo de aire que va desde la superficie de limpieza hasta el propio motor de aspiración, pasando por la boca de aspiración, por el depósito de almacenamiento de suciedad y por los medios de filtrado del flujo de aire.
Uno de los aspectos más importantes de los aparatos auto-desplazables de limpieza, es lograr recorrer toda la superficie durante su funcionamiento, pudiendo encontrarse con múltiples objetos o elementos que dificultan el paso de estos aparatos de limpieza, pudiendo incluso quedar atrapados en alguno de estos obstáculos al intentar esquivarlos o salvarlos.
Es por ello por lo que los medios de desplazamiento deben asegurar el correcto desplazamiento del aparato eléctrico por toda la superficie durante sus operaciones de limpieza.
Para ello, la presente invención comprende diferentes articulaciones que le permiten variar la altura de la parte inferior del aparato con respecto a la superficie por donde se desplaza, lo que le permite salvar objetos o desniveles, e incluso liberarse de manera automática de un posible atrapamiento sucedido durante su desplazamiento por las superficies a limpiar.
Siguiendo el razonamiento anterior, el aparato de limpieza comprende dos brazos articulados con dos elementos elásticos, un resorte lineal y un resorte de torsión, que logran que dos ruedas, unidas mecánicamente con sendos brazos, estén siempre en contacto con la superficie que se desea recorrer.
Contará la presente invención, además, con medios de accionamiento de los medios de desplazamiento, que estarán conectados de manera directa y/o indirecta con una
de las ruedas, que se lo transmitirá a la otra de las ruedas. Por ejemplo, podemos hablar de una correa dentada de transmisión directa entre ambas.
Por otro lado, también contara con medios de accionamiento del sistema que lograrán una traslación vertical de las ruedas, gracias a la rotación del primer brazo articulado.
Esta variación de la altura podrá realizarla el propio aparato de manera automática, de forma que, cuando detecta un obstáculo, el controlador del sistema acciona el motor encargado del movimiento de rotación del primer brazo, provocando un movimiento de traslación en las ruedas, elevando la altura del aparato de limpieza, y salvando el obstáculo.
Ante la posibilidad de que el aparato quede atrapado en un obstáculo, el controlador del sistema accionará, de la misma forma que la comentada anteriormente, el motor encargado del movimiento de rotación del primer brazo, provocando un movimiento de traslación en las ruedas, generando una mayor tracción sobre la superficie.
Este movimiento de elevación del aparato eléctrico de limpieza también podrá ser accionado de manera manual, bien sea a través de un sistema instalado en el propio bastidor del aparato, o bien sea utilizando medios de telecomunicación remota.
Con lo mencionado, quedan claras las ventajas proporcionadas por el sistema anteriormente explicando, ya que permite la obtención de un robot aspirador capaz de sortear obstáculos y salvar desniveles, bien sea de manera automática o semi automática gracias al controlador del sistema, o de manera manual, sugerida por un usuario.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Vista isométrica del sistema
Figura 2.- Sección del sistema en posición contraída
Figura 3.- Sección del sistema en posición extendida
Figura 4.- Sección superior del sistema
Figura 5.- Ejemplo de aparato auto-desplazable de limpieza
Relación referencias de los dibujos
1. primera rueda
2. segunda rueda
3. medios de transmisión entre la primera rueda y la segunda rueda
4. primer brazo
5. segundo brazo
6. primer eje
7. segundo eje
8. tercer eje
9. bastidor del sistema
10. primer elemento elástico
11. segundo elemento elástico
12. medios de accionamiento de la primera rueda
13. medios de transmisión entre los medios de accionamiento de la primera rueda y la primera rueda
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN
En la siguiente descripción detallada de las realizaciones preferentes, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de esta memoria, y en los que se muestran a modo de ilustración realizaciones preferentes específicas en las que la invención puede llevarse a cabo. Estas realizaciones se describen con el suficiente detalle como para permitir que los expertos en la técnica lleven a cabo la invención, y se entiende que pueden utilizarse otras realizaciones y que pueden realizarse cambios lógicos estructurales, mecánicos, eléctricos y/o químicos sin apartarse del alcance de la invención. Para evitar detalles no necesarios para permitir a los expertos en la técnica llevar a cabo la descripción detallada no debe, por tanto, tomarse en un sentido limitativo.
Concretamente, la presente invención plantea un aparato auto-desplazable de limpieza que comprende al menos: un bastidor desplazable con respecto a una superficie de limpieza, medios de aspiración y/o limpieza, medios de accionamiento de los medios de aspiración y/o limpieza, un sistema de control conectado operativamente a los medios anteriores, y medios de desplazamiento autónomo o semi-autónomo, caracterizado porque los medios de desplazamiento autónomo o semi-autónomo comprenden al menos:
- una primera rueda 1,
- una segunda rueda 2,
- medios de accionamiento del sistema,
- medios de transmisión 3 entre la primera rueda 1 y la segunda rueda 2, - medios de accionamiento de la primera rueda 1,
- medios de transmisión entre los medios de accionamiento de la primera rueda 1 y la primera rueda 1,
- un primer brazo 4,
- un segundo brazo 5,
- un primer eje 6,
- un segundo eje 7,
- un tercer eje 8,
- un bastidor del sistema 9,
- un primer elemento elástico 10,
- y un segundo elemento elástico 11,
donde:
- el primer eje 6 está configurado como el eje de giro del primer brazo 4;
- el segundo eje 7 está configurado como el eje de giro del segundo brazo 5 y como eje de giro de la primera rueda 1;
- el tercer eje 8 está configurado como eje de giro de la segunda rueda 2;
- el primer elemento elástico 10 conecta el bastidor 9 con el primer brazo 4; - el primer brazo 4 conecta el bastidor 9 con la primera rueda 1, a través del primer eje 6 y del segundo eje 7;
- el segundo elemento elástico 11 conecta el segundo brazo 5 con el primer brazo 4;
- el segundo brazo 5 conecta el primer brazo 4 con la segunda rueda 2, a través del segundo eje 7 y el tercer eje 8;
- el primer elemento elástico 10 mantiene el primer brazo 4 en posición extendida, en dirección y sentido hacia el exterior del bastidor del sistema 9; - el segundo elemento elástico 11 mantiene el segundo brazo 5 en posición extendida, en dirección y sentido hacia el exterior del bastidor del sistema 9; - los medios de accionamiento del sistema pueden aplicar un movimiento de rotación al primer brazo 4, venciendo la fuerza elástica ejercida por el primer elemento elástico 10, provocando un descenso de la primera rueda 4, y una elevación del bastidor del aparato eléctrico, desde una primera posición cercana o sustancialmente cercana a la superficie de limpieza, hasta una posición alejada o sustancialmente alejada de la superficie de limpieza.
Según esta realización preferente, se tiene un sistema basculante que comprende un bastidor que, a su vez, comprende dos brazos articulados mediante los correspondientes ejes, teniendo dos ruedas en dos de estos ejes, y dos elementos elásticos que mantienen una tensión sobre los brazos articulados, de forma que se asegure el contacto continuo entre las ruedas y la superficie de limpieza, asegurando una correcta tracción de los medios de desplazamiento.
Esto garantiza que, en cualquier situación, incluyendo aquellas en las que el aparato auto-desplazable se encuentre con obstáculos y/o desniveles, las ruedas mantendrán un contacto con cualquier superficie de rozamiento sobre la que lograrán una tracción mínima como para facilitar el desplazamiento.
Adicionalmente, la presente invención cuenta con medios de accionamiento del sistema, de manera que la basculación de los brazos articulados y, por ende, de las ruedas que impulsan el aparato eléctrico en su desplazamiento, puede ser realizada de manera forzada, permitiendo al aparato auto-desplazable de limpieza la superación de obstáculos y/o desniveles.
Este accionamiento aplica un movimiento de rotación sobre el primer brazo 4, de forma que pivotará sobre el primer eje 6, y se levante el aparato auto-desplazable de limpieza, y pueda sobrepasar los obstáculos y/o desniveles.
La transmisión entre la primera rueda 1 y la segunda rueda 2 se realizará mediante los medios de transmisión 3, que preferiblemente será una correa dentada.
De esta forma, los medios de accionamiento del sistema podrán aplicar un movimiento de rotación al primer brazo 4, que provocará un descenso con respecto al aparato auto-desplazable de limpieza, tanto de la primera rueda 1, como del segundo brazo 5 y de la segunda rueda 2 que, en contraposición a la superficie recorrida, acabará constituyendo una elevación del conjunto completo del aparato auto-desplazable de limpieza, que le permitirá superar obstáculos y/o desniveles.
En una realización preferente los medios de accionamiento 13 de la primera rueda 1 estarán colocados en el primer brazo 4 articulado, de forma que bascularán junto con la primera rueda 1 y junto a los medios de transmisión 14 entre los medios de accionamiento 13 de la primera rueda 1 y la primera rueda 1.
En una realización preferente, los medios de transmisión entre los medios de accionamiento de la primera rueda 1 y la primera rueda 1 comprenderán un motor de accionamiento eléctrico y un tren de engranajes que conectarán, de forma mecánica, la primera rueda 1 y el propio motor de accionamiento.
De esta forma, el motor acoplado en el bastidor del sistema 9 podrá transmitir un giro en la primera rueda 1, independientemente de la posición en la que se encuentre esta última.
En una realización preferente, el sistema de control del aparato auto-desplazable de limpieza será el encargado de gestionar el accionamiento de los medios de accionamiento del sistema.
De esta forma, el aparato auto-desplazable de limpieza podrá accionar el mecanismo si se encuentra en su recorrido con cualquier tipo de obstáculo o desnivel, pudiendo continuar con la limpieza de la superficie sin ningún tipo de problema.
En otra realización, será el propio usuario quien podrá activar o desactivar los medios de accionamiento del sistema, de forma manual o por control remoto.
De esta forma, el usuario podrá elegir accionar los medios de accionamiento del sistema cuando lo crea oportuno, según sus propias necesidades.
En una realización preferente, el primer elemento elástico 10 es un muelle de tracción y el segundo elemento elástico 11 es un muelle de torsión.
La aplicación industrial de la presente invención es clara, ya que nos permite obtener un aparato auto-desplazable de limpieza que es capaz de superar obstáculos y/o desniveles, a lo largo del recorrido que realiza durante las operaciones de limpieza, gracias a un accionamiento forzado de un brazo pivotante, que mueve al mismo tiempo las dos ruedas de tracción, y que, gracias a unos elementos elásticos, asegura el contacto continuo entre estas ruedas y la superficie a limpiar.
Claims (7)
1. Aparato auto-desplazable de limpieza que comprende al menos:
o bastidor desplazable con respecto a una superficie de limpieza
o medios de aspiración y/o medios de limpieza
o medios de accionamiento de los medios de aspiración y/o limpieza
o sistema de control conectado operativamente a los medios anteriores
o medios de desplazamiento autónomo o semi-autónomo
caracterizado porque los medios de desplazamiento autónomo o semiautónomo comprenden al menos:
o una primera rueda (1),
o una segunda rueda (2),
o medios de accionamiento del sistema (12),
o medios de transmisión (3) entre la primera rueda (1) y la segunda rueda (2), o medios de accionamiento (13) de la primera rueda (1),
o medios de transmisión (14) entre los medios de accionamiento de la primera rueda (1) y la primera rueda (1),
o un primer brazo (4),
o un segundo brazo (5),
o un primer eje (6),
o un segundo eje (7),
o un tercer eje (8),
o un bastidor del sistema (9),
o un primer elemento elástico (10),
o y un segundo elemento elástico (11)
donde:
o el primer eje (6) está configurado como el eje de giro del primer brazo (4); o el segundo eje (7) está configurado como el eje de giro del segundo brazo (5) y como eje de giro de la primera rueda (1);
o el tercer eje (8) está configurado como eje de giro de la segunda rueda (2); o el primer elemento elástico (10) conecta el bastidor (9) con el primer brazo (4) o el primer brazo (4) conecta el bastidor (9) con la primera rueda (1), a través del primer eje (6) y del segundo eje (7);
o el segundo elemento elástico (11) conecta el segundo brazo (5) con el primer brazo (4);
o el segundo brazo (5) conecta el primer brazo (4) con la segunda rueda (2), a través del segundo eje (7) y el tercer eje (8);
o el primer elemento elástico (10) mantiene el primer brazo (4) en posición extendida, en dirección y sentido hacia el exterior del bastidor del sistema (9);
o el segundo elemento elástico (11) mantiene el segundo brazo (5) en posición extendida, en dirección y sentido hacia el exterior del bastidor del sistema (9);
o los medios de accionamiento del sistema (12) pueden aplicar un movimiento de rotación al primer brazo (4), venciendo la fuerza elástica ejercida por el primer elemento elástico (10), provocando un descenso de la primera rueda (4), y una elevación del bastidor del aparato eléctrico, desde una primera posición cercana o sustancialmente cercana a la superficie de limpieza, hasta una posición alejada o sustancialmente alejada de la superficie de limpieza.
2. Aparato auto-desplazable de limpieza según la reivindicación anterior caracterizado porque los medios de transmisión entre los medios de accionamiento de la primera rueda (1) y la primera rueda (1) comprenden un motor de accionamiento eléctrico y un tren de engranajes de conexión mecánica entre la primera rueda (1) y el motor de accionamiento.
3. Aparato auto-desplazable de limpieza según la reivindicación primera, caracterizado porque los medios de accionamiento (13) de la primera rueda (1) están colocados en el primer brazo (4).
4. Aparato auto-desplazable de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el sistema de control del aparato auto-desplazable de limpieza es el encargado de gestionar el accionamiento de los medios de accionamiento del sistema, de forma automática o semi automática
5. Aparato auto-desplazable de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios de detección de obstáculos y/o desniveles caracterizado porque el sistema de control del aparato auto-desplazable de limpieza accionará los medios de accionamiento
del sistema, ante la detección de un obstáculo y/o desnivel.
6. Aparato auto-desplazable de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende medios de control manual y/o remoto por parte de un usuario, caracterizado porque el usuario puede accionar los medios de accionamiento del sistema de forma manual y/o remota.
7. Aparato auto-desplazable de limpieza según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el primer elemento elástico (10) es un muelle de tracción y el segundo elemento elástico (11) es un muelle de torsión.
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