一种垃圾清扫机的制作方法

本发明涉及环保技术领域，具体涉及清扫道路上垃圾的设备。

背景技术：

垃圾，污物，滞留在地面，在大多数情况下，工作人员需用扫帚、簸箕进行人工清扫，显然，这种方式效率较为低下。因此，设计一种清扫效率高、使用简便的垃圾清扫机非常有必要。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题：如何简便地打扫地面上的垃圾。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种垃圾清扫机，包括铰接在机架上的长柄扫帚和簸箕，长柄扫帚和簸箕前后设置；机架上设有自动机构，自动机构包括与长柄扫帚的长柄活动连接的横向伸缩杆、底端抵在簸箕开口端处的升降机件，所述横向伸缩杆驱动长柄扫帚左右摆动，所述升降机件驱动簸箕上下摆动。

按上述技术方案，本发明所述一种垃圾清扫机的工作原理如下：初始状态，扫帚处于上摆状态，簸箕的开口朝上；需清扫地面上的垃圾时，自动机构驱动升降机件下行，升降机件的底端抵在簸箕开口端边缘，驱使簸箕围绕其与机架的铰接处进行翻转，簸箕开口朝向长槽扫帚，且，此时的簸箕开口端下方边缘紧贴地面；与簸箕翻转同时地，自动机构驱动横向伸缩杆动作，横向伸缩杆驱动长柄扫帚摆动，摆动的长柄扫帚的扫帚部分将地面上的垃圾扫入簸箕中。

所述自动机构包括旋转组件、锁扣组件、驱动组件。

所述旋转组件包括枢接在机架上的旋转座、固定套设在旋转座外围的制动盘和旋转座齿轮，所述旋转座与螺纹杆固定连接。

所述锁扣组件包括固定设置在机架上的基盘、安装在基盘上的一对制动片、滑动设置在基盘上的解锁滑块；一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；所述解锁滑块上设有可平移入一对制动片弹性连接一端以张开一对制动片的楔形块。

所述横向伸缩杆包括与螺纹杆啮合的内螺纹件、设置在内螺纹件上的连接杆；所述机架上设有竖板，所述内螺纹件滑动配合在竖板的滑槽内，所述连接杆与长柄扫帚活动连接。

所述驱动组件包括枢接在机架上的圆环，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段和解锁模块，齿段可与旋转座齿轮啮合；所述解锁模块包括一解锁杆，所述解锁滑块开设S形的导向槽，旋转的圆环可驱使解锁杆滑入导向槽，在导向槽内滑动的解锁杆可驱使解锁滑块向基盘中心方向平移，当解锁杆开始驱使解锁滑块向基盘中心方向平移时，旋转座齿轮与齿段开始啮合，当解锁杆脱离与导向槽接触时，解锁滑块复位且旋转座齿轮与齿段脱离接触。

驱动组件中，所述圆环的内侧壁上设有圆环齿环，圆环齿环与驱动齿轮啮合，驱动齿轮安装在机架上。

所述升降机件上设有第一齿条，所述圆环的外侧壁上套设有主动齿环，机架上设有第一滑行轨道，升降机件滑动配合在第一滑行轨道内，第一齿条与主动齿环啮合。

按上述说明，自动机构的具体工作原理如下：

第一，手动或电动驱动所述驱动齿轮，驱动齿轮驱动圆环旋转，圆环带动其上的齿段和解锁模块旋转；

第二，当固定设置在圆环上的解锁杆滑入导向槽内并驱使解锁滑块向基盘的中心方向平移时，解锁滑块上的楔形块平移入一对制动片弹性连接的一端以张开一对制动片，如此，旋转座由初始的被一对制动片摩擦制动的状态转变为可自由旋转的状态；

第三，与一对制动片不再制动旋转座同步地，圆环内侧壁上的齿段，即圆环内侧壁上的一段齿，与旋转座齿轮开始啮合，并驱动旋转座齿轮及与其固定连接的旋转座旋转，旋转座带动螺纹杆旋转；当旋转座旋转固定角度，如一百八十度时，齿段与旋转座齿轮脱离接触，同时，解锁杆与解锁滑块的导向槽脱离接触，由于导向槽呈S形，因此，解锁杆与导向槽脱离接触时，解锁滑块复位，楔形块随之复位，一对制动片弹性连接的一端亦随之复位，一对制动片重新摩擦制动制动盘，进而制动旋转座；

第四，上述圆环旋转，主动齿环旋转，主动齿环通过第一齿条驱动升降机件下行，升降机件作用于簸箕而使其翻转，簸箕开口逐渐朝向扫帚；齿段与旋转座齿轮啮合的过程，使得螺纹杆驱动内螺纹件沿竖板上的滑槽外伸，驱动长柄扫帚围绕其与机架的铰接处摆动，长柄扫帚底部的扫帚部分接触地面，并将地面上的垃圾扫入簸箕中。

第五，反向旋转圆环，升降机件上行，簸箕在重力的作用下复位，簸箕的底部较重，复位后的簸箕开口朝上；同时，长柄扫帚上摆复位。

所述机架上设有第二滑行轨道，第一滑行轨道和第二滑行轨道左右对称设置，第二滑行轨道内滑动配合有第二升降机件，第二升降机件上设有第二齿条，第二齿条与中转齿轮啮合，中转齿轮与主动齿环啮合。所述第二升降机件与升降机件分别抵在簸箕开口端的两侧边缘，同时驱动簸箕翻转。

锁扣组件中，所述基盘上设有一支柱，支柱上设有铰接销；所述一对制动片包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧弹性连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘。按上述说明，第一伸缩弹簧具有使第一制动片和第二制动片合拢的趋势，而第一顶柱和第二顶柱的设置则具有阻挡该种趋势的作用。

锁扣组件中，所述解锁滑块上设有一对定位销，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔，第二制动片的右端设有第二定位孔，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内。按上述说明，当解锁杆推动解锁滑块向基盘的中心方向平移时，第一定位销和第二定位销相应地脱离第一定位孔和第二定位孔，之后，楔形块介入第一制动片右端和第二制动片右端之间，以撑开第一制动片右端和第二制动片右端，使一对制动片不再制动旋转座；在解锁杆随着圆环的旋转而离去后，解锁滑块复位，楔形块随之复位，第一定位销和第二定位销相应地插入第一定位孔和第二定位孔，以锁定一对制动片，进而制动旋转座。

锁扣组件中，解锁滑块上的导向槽包括连通的第一弧形导向槽、第二弧形导向槽、第三弧形导向槽，其中，第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环的中心线上。驱动组件中，所述解锁模块包括固定在圆环内侧壁上的径向内凸块、固定在径向内凸块上且指向圆环圆心的径向杆；所述解锁杆安装在径向杆的端部。随着圆环的旋转，解锁杆首先滑入第一弧形导向槽，并驱使解锁滑块向基盘的中心方向平移，同时，旋转座齿轮与齿段开始啮合，之后，解锁杆进入第二弧形导向槽，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，之后，解锁杆进入第三弧形导向槽，并驱使解锁滑块向远离基盘中心的方向平移，当解锁杆脱离第三弧形导向槽时，旋转座齿轮与齿段脱离接触。

按上述说明，在圆环旋转的前提下，当解锁杆在第一弧形导向槽内移动时，解锁杆即推动解锁滑块向基盘的中心方向直线平移，解锁杆在第一弧形导向槽内移动的过程中，首先，第一定位销和第二定位销逐步从第一定位孔和第二定位孔中拔出，之后，楔形块介入第一制动片右端和第二制动片右端，使第一制动片右端和第二制动片右端相互分离；当解锁杆在第二弧形导向槽内移动时，由于径向杆端部指向圆环的圆心且第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环的中心线上，因此，当解锁杆在第二弧形导向槽内移动时，解锁滑块与圆环的中心距离保持不变，进而，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，一对制动片保持张开状态，使旋转座自由旋转；当解锁杆在第三弧形导向槽内移动时，解锁杆即推动解锁滑块向远离基盘中心的方向直线平移，解锁杆在第三弧形导向槽内移动的过程中，楔形块从第一制动片右端和第二制动片右端之间撤出，在第一伸缩弹簧的作用下，第一制动片右端和第二制动片右端相互靠拢以锁定制动盘，之后，第一定位销和第二定位销逐步插入第一定位孔和第二定位孔以锁定第一制动片和第二制动片。上述说明中，当解锁杆在第一弧形导向槽内移动时，旋转座齿轮与齿段啮合，当解锁杆脱离与第三弧形导向槽接触时，旋转座齿轮与齿段脱离接触，在解锁杆与导向槽开始接触至解锁杆脱离与导向槽接触，旋转座齿轮驱动旋转座旋转固定角度，如一百八十度，即，螺纹杆旋转固定角度。

驱动组件中，所述驱动齿轮与旋转手柄固定连接，或者，所述驱动齿轮与电机连接。即，整个自动机构的动力可来源于手动，也可来源于电机。

所述簸箕呈方形状，簸箕开口端的后侧壁上设铰接件，铰接件与铰接杆底端连接，铰接杆的顶端固定在机架上；簸箕开口端的前侧壁上设有延伸部，簸箕开口端的左侧壁和右侧壁均设有倾斜端面；升降机件在升降过程中，其底端在延伸部和左侧壁上滑动，或者，在延伸部和右侧壁上滑动，同时，簸箕围绕铰接件旋转。按上述说明，初始状态，簸箕的开口朝上，升降机件下行，其底端抵在簸箕开口端的左侧壁上或右侧壁上；随着簸箕翻转，升降机件的底端在左侧壁上或右侧壁上滑动，并滑行至延伸部，此时，簸箕开口水平朝向长柄扫帚底部的扫帚部分，且簸箕的前侧壁紧贴地面。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种垃圾清扫机的结构示意图；

图2为图1中自洁机构60的结构示意图；

图3为图2中驱动组件63的结构示意图；

图4为图2中锁扣组件62和旋转组件61的组合结构示意图；

图5为图4中制动片622的结构示意图；

图6为图4中解锁滑块623的结构示意图。

图中符号说明：

10、长柄扫帚；11、长柄；

20、升降机件；22、第二升降机件；24、第一滑行轨道；25、第二滑行轨道；26、中转齿轮；30、横向伸缩杆；31、内螺纹件；32、连接杆；34、竖板；35、螺纹杆；

50、簸箕；51、铰接杆；52、延伸部；

60、自动机构；600、机架；

61、旋转组件；611、旋转座；612、制动盘；613、旋转座齿轮；

62、锁扣组件；621、基盘；622、制动片；6221、第一伸缩弹簧；6222、定位孔；623、解锁滑块；6230、导向槽；6231、第一弧形导向槽；6232、第二弧形导向槽；6233、第三弧形导向槽；624、楔形块；626、支柱；627、定位销；

63、驱动组件；631、圆环；632、齿段；633、解锁模块；6331、解锁杆；635、圆环齿环；636、驱动齿轮；637、径向内凸块；638、径向杆；639、主动齿环。

具体实施方式

以下具体实施方式参考附图1至图6。

一种垃圾清扫机，包括铰接在机架600上的长柄扫帚10和簸箕50，长柄扫帚和簸箕前后设置；机架上设有自动机构60，自动机构包括与长柄扫帚的长柄11活动连接的横向伸缩杆30、底端抵在簸箕开口端处的升降机件20，所述横向伸缩杆驱动长柄扫帚左右摆动，所述升降机件驱动簸箕上下摆动。

所述自动机构60包括旋转组件61、锁扣组件62、驱动组件63。

关于自动机构60，所述旋转组件包括枢接在机架600上的旋转座611、固定套设在旋转座外围的制动盘612和旋转座齿轮613，所述旋转座与螺纹杆35固定连接。

关于自动机构60，所述锁扣组件包括固定设置在机架上的基盘621、安装在基盘上的一对制动片622、滑动设置在基盘上的解锁滑块623；一对制动片左右对称设置在制动盘的外围，一对制动片的一端铰接而另一端弹性连接；所述解锁滑块上设有可平移入一对制动片弹性连接一端以张开一对制动片的楔形块624。

关于自动机构60，锁扣组件62中，所述基盘621上设有一支柱626，支柱上设有铰接销；所述一对制动片622包括位于左侧的第一制动片和位于右侧的第二制动片，第一制动片的左端与第二制动片的左端铰接在铰接销上，第一制动片的右端与第二制动片的右端通过第一伸缩弹簧弹性6221连接；第一制动片的右端设有第一顶柱，第二制动片的右端设有第二顶柱，第一顶柱和第二顶柱相向设置，第一顶柱和第二顶柱位于第一伸缩弹簧内；所述第一制动片和第二制动片均呈半圆形，第一制动片和第二制动片包围制动盘612。

关于自动机构60，锁扣组件62中，所述解锁滑块623上设有一对定位销627，所述一对定位销包括左右对称设置的第一定位销和第二定位销，所述第一制动片的右端设有第一定位孔6222，第二制动片的右端设有第二定位孔，当第一顶柱与第二顶柱相抵时，平移的解锁滑块上的第一定位销和第二定位销可相应地插入第一定位孔和第二定位孔内。

关于自动机构60，所述横向伸缩杆30包括与螺纹杆啮合的内螺纹件31、设置在内螺纹件上的连接杆32；所述机架上设有竖板34，所述内螺纹件滑动配合在竖板的滑槽内。

关于自动机构60，所述驱动组件包括枢接在机架上的圆环631，圆环旋转的中心线偏离旋转座旋转的中心线，圆环的内侧壁上设有齿段632和解锁模块633，齿段可与旋转座齿轮啮合；所述解锁模块包括一解锁杆6331，所述解锁滑块开设S形的导向槽6230，旋转的圆环可驱使解锁杆滑入导向槽，在导向槽内滑动的解锁杆可驱使解锁滑块向基盘中心方向平移，当解锁杆开始驱使解锁滑块向基盘中心方向平移时，旋转座齿轮与齿段开始啮合，当解锁杆脱离与导向槽接触时，解锁滑块复位且旋转座齿轮与齿段脱离接触。

关于自动机构60，驱动组件63中，所述圆环的内侧壁上设有圆环齿环635，圆环齿环与驱动齿轮636啮合，驱动齿轮安装在机架上。所述升降机件20上设有第一齿条，所述圆环631的外侧壁上套设有主动齿环639，机架上设有第一滑行轨道24，升降机件滑动配合在第一滑行轨道内，第一齿条与主动齿环啮合。所述机架600上设有第二滑行轨道25，第一滑行轨道24和第二滑行轨道左右对称设置，第二滑行轨道内滑动配合有第二升降机件22，第二升降机件上设有第二齿条，第二齿条与中转齿轮26啮合，中转齿轮与主动齿环639啮合。

关于自动机构60，锁扣组件62中，解锁滑块623上的导向槽6230包括连通的第一弧形导向槽6231、第二弧形导向槽6232、第三弧形导向槽6233，其中，第二弧形导向槽的弧形圆心位于圆环631的中心线上。驱动组件63中，所述解锁模块633包括固定在圆环631内侧壁上的径向内凸块637、固定在径向内凸块上且指向圆环圆心的径向杆638；所述解锁杆6331安装在径向杆的端部。随着圆环的旋转，解锁杆首先滑入第一弧形导向槽，并驱使解锁滑块向基盘621的中心方向平移，同时，旋转座齿轮613与齿段632开始啮合，之后，解锁杆进入第二弧形导向槽，解锁滑块与基盘中心的距离保持不变，之后，解锁杆进入第三弧形导向槽，并驱使解锁滑块向远离基盘中心的方向平移，当解锁杆脱离第三弧形导向槽时，旋转座齿轮与齿段脱离接触。

关于自动机构60，驱动组件63中，所述驱动齿轮636与旋转手柄固定连接，或者，所述驱动齿轮与电机连接。

所述簸箕50呈方形状，簸箕开口端的后侧壁上设铰接件，铰接件与铰接杆51底端连接，铰接杆的顶端固定在机架600上；簸箕开口端的前侧壁上设有延伸部52，簸箕开口端的左侧壁和右侧壁均设有倾斜端面；升降机件20在升降过程中，其底端在延伸部和左侧壁上滑动，或者，在延伸部和右侧壁上滑动，同时，簸箕围绕铰接件旋转。

实际操作中，本发明所述一种垃圾清扫机的工作流程如下：

第一，初始状态，长柄扫帚10处于上摆状态，簸箕50的开口朝上。

第二，需清扫地面上的垃圾时，自动机构60驱动升降机件20和第二升降机件22同步下行，升降机件和第二升降机件的底端抵在簸箕开口端边缘，驱使簸箕50翻转。

第三，当簸箕50翻转到一定程度时，横向伸缩杆30开始旋转，之后，横向伸缩杆与升降机件20和第二升降机件22同步运行，当簸箕50开口水平朝向长槽扫帚10底部的扫帚部分时，摆动的长柄扫帚10的扫帚部分将地面上的垃圾扫入簸箕50中。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。