一种扫路车及其清扫装置、防撞扫盘臂机构与控制方法与流程

本发明涉及环卫设备技术领域，特别涉及一种扫路车及其清扫装置、防撞扫盘臂机构与控制方法。

背景技术：

扫路车采用吸扫结合的方式收集垃圾，且兼具除尘的功能，能够快速高效的清扫路面，保证城市环境的整洁干净，其已经成为现代城市的必需品。

现有技术中，扫路车的清扫装置多由扫盘以及机械臂构成，扫盘通过机械臂连接至车身，在作业过程中，由于路牙附近路况复杂，清扫装置不可避免会遇到凸台、石沿等的撞击，因此，如何提供一种防撞击的扫盘结构，以避免清扫装置在受到外部撞击时损坏，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种防撞扫盘臂机构，以避免清扫装置在受到外部撞击时损坏，提高扫路车清扫装置的可靠性。

本发明的第二个目的在于提供一种基于上述防撞扫盘臂机构的扫路车清扫装置及其控制方法与扫路车。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防撞扫盘臂机构，包括扫盘臂、安装座以及撞击自适应调整机构，所述扫盘臂一端用于安装扫盘，所述扫盘臂的另一端可摆动地安装于所述安装座上，所述撞击自适应调整机构包括至少两个弹性伸缩装置，所述弹性伸缩装置的一端与所述扫盘臂以及所述安装座中的一个可转动连接，所述弹性伸缩装置的另一端与所述扫盘臂以及所述安装座中的另一个滑动且可转动连接，各所述弹性伸缩装置分别设置于所述扫盘臂相对于所述安装座摆动的中间线的两侧。

优选地，所述弹性伸缩装置为气弹簧、拉伸弹簧或压缩弹簧。

优选地，各所述弹性伸缩装置关于所述扫盘臂相对于所述安装座摆动的中间线对称布置。

一种扫路车清扫装置，包括：

用于连接至扫路车车身的安装支架；

如上任意一项所述的防撞扫盘臂机构，所述防撞扫盘臂机构的安装座设置于所述安装支架上；

设置于所述防撞扫盘臂机构的扫盘臂远离安装座的一端的扫盘以及扫盘驱动装置，所述扫盘能够在所述扫盘驱动装置驱动下转动。

优选地，还包括设置于所述安装座与所述安装支架之间的平移装置，所述平移装置用于驱动所述防撞扫盘臂机构在水平面内直线往复移动。

优选地，所述平移装置包括滑轨、基座以及基座驱动装置，所述滑轨设置于所述安装支架，所述基座滑动设置于所述滑轨，所述基座驱动装置用于驱动所述基座在所述滑轨上往复移动，所述防撞扫盘臂机构的安装座设置于所述基座。

优选地，所述安装座与所述基座可转动连接，所述安装座与所述基座之间设置左右摆动机构，所述左右摆动机构用于驱动所述安装座相对于所述基座摆动以靠近或远离所述滑轨。

优选地，所述左右摆动机构包括安装座驱动齿轮、摆动齿条以及摆动齿条驱动装置，所述安装座驱动齿轮与所述安装座的转轴同轴地设置于所述安装座上，所述摆动齿条可往复移动地设置于所述基座上，所述摆动齿条驱动装置用于驱动所述摆动齿条在所述基座上往复移动，所述安装座驱动齿轮与所述摆动齿条啮合。

优选地，所述防撞扫盘臂机构的扫盘臂包括相互连接的上下升降机构以及倾角调节机构，所述上下升降机构与所述倾角调节机构中的一个与所述扫盘连接，所述上下升降机构与所述倾角调节机构中的另一个与所述安装座可转动连接。

优选地，所述上下升降机构包括连接座、升降摆臂以及升降驱动装置，所述连接座与所述安装座可转动连接，所述升降摆臂的一端与所述连接座可转动连接，所述升降摆臂可相对于所述连接座上下摆动，所述升降驱动装置设置于所述升降摆臂与所述连接座之间。

优选地，所述倾角调节机构包括前后摆臂、左右摆臂、第一驱动装置以及第二驱动装置，所述前后摆臂与所述左右摆臂可转动连接，所述前后摆臂与所述左右摆臂中的一个可转动地设置于所述升降摆臂的另一端，所述前后摆臂与所述左右摆臂的转动轴向相互垂直，所述前后摆臂与所述左右摆臂之间设置有所述第一驱动装置，所述前后摆臂与所述左右摆臂中与所述升降摆臂连接的一个与所述升降摆臂之间设置有所述第二驱动装置。

优选地，还包括挡沙机构，所述挡沙机构包括挡沙板、挡沙摆臂以及挡沙摆臂驱动装置，所述挡沙板设置于所述扫刷的一侧，所述挡沙摆臂的一端连接所述挡沙板，所述挡沙摆臂的另一端与所述扫刷可转动连接，所述挡沙摆臂驱动装置用于驱动所述挡沙板相对于所述扫刷转动。

一种扫路车，包括如上任意一项所述的扫路车清扫装置。

一种如上任意一项所述的扫路车清扫装置的控制方法，包括步骤：

输入清扫作业位置指令；

接到所述清扫作业位置指令后，平移装置将防撞扫盘臂机构从初始位置移动至工作位置；

左右摆动机构带动防撞扫盘臂机构转动打开至扫路车一侧的清扫作业位置，与此同时，挡沙机构的挡沙板移动至扫盘的一侧以避免清扫过程中的杂物从扫路车的另一侧飞出；

挡沙机构移动到位后，扫盘开始旋转作业，上下升降机构使扫盘臂下降至扫毛轻微触地，倾角调节机构带动扫盘做倾角调整以达到最佳扫地作业角度；

清扫完成后，输入清扫作业完成指令，平移装置、左右摆动机构、上下升降机构以及倾角调节机构动作将扫盘复位至初始位置。

为实现上述目的，本发明提供了一种防撞扫盘臂机构，该防撞扫盘臂机构包括扫盘臂、安装座以及撞击自适应调整机构，其中，扫盘臂一端用于安装扫盘，扫盘臂的另一端可摆动地安装于安装座上，撞击自适应调整机构包括至少两个弹性伸缩装置，弹性伸缩装置的一端与扫盘臂以及安装座中的一个可转动连接，弹性伸缩装置的另一端与扫盘臂以及安装座中的另一个滑动且可转动连接，各弹性伸缩装置分别设置于扫盘臂相对于安装座摆动的中间线的两侧；在应用时，当扫盘收到外部障碍物撞击时，扫盘臂相对于安装座摆动，扫盘臂相对于安装座左右摆动的中间线一侧的弹性伸缩装置受压缩或拉伸，另一侧的弹性伸缩装置收到牵拉或压迫而滑动，当越过外部障碍物时，受压缩或拉伸的弹性伸缩装置带动扫盘臂复位至撞击前的位置，从而实现扫盘的防撞避让功能；由此可见，上述防撞扫盘臂机构能够防止扫盘臂及其上扫盘受外部障碍物撞击而损坏，有助于保证扫盘在复杂环境下的清扫作业，提高扫路车清扫装置的可靠性。

本发明还提供了一种基于上述防撞扫盘臂机构的扫路车清扫装置以及扫路车，由于上述防撞扫盘臂机构具有上述有益效果，则采用该防撞扫盘臂机构的扫路车清扫装置以及扫路车也应具有上述有益效果。

本发明还提供了一种用于上述扫路车清扫装置的控制方法，以实现对扫路车清扫装置的自动控制，可减轻司机工作强度、减少误操作、消除安全隐患、提升装置的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的扫路车的侧视图；

图2为本发明实施例提供的扫路车清扫装置的轴测图；

图3为本发明实施例提供的扫路车清扫装置的俯视图；

图4为本发明实施例提供的扫路车清扫装置的侧视图。

图中：

100——扫路车；200——扫路车清扫装置；300——外部障碍物；

201——安装座；202——连接座；203——弹性伸缩装置；

204——基座；205——滑轨；206——第二驱动装置；

207——前后摆臂；208——第一驱动装置；209——左右摆臂；

210——扫盘驱动装置；211——安装支架；212——挡沙摆臂驱动装置；

213——扫盘；214——挡沙摆臂；215——挡沙板；

216——升降摆臂；217——升降驱动装置；218——安装座驱动齿轮；

219——摆动齿条；220——平移齿条。

具体实施方式

本发明的核心之一在于提供一种防撞扫盘臂机构，该防撞扫盘臂机构的结构设计能够避免清扫装置在受到外部撞击时损坏，提高扫路车清扫装置的可靠性。

本发明的另一核心在于提供一种基于上述防撞扫盘臂机构的扫路车清扫装置及其控制方法与扫路车。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的扫路车的侧视图，图2为本发明实施例提供的扫路车清扫装置的轴测图，图3为本发明实施例提供的扫路车清扫装置的俯视图，图4为本发明实施例提供的扫路车清扫装置的侧视图。

本发明实施例提供的一种防撞扫盘臂机构，该防撞扫盘臂机构包括扫盘臂、安装座201以及撞击自适应调整机构。

其中，扫盘臂一端用于安装扫盘213，扫盘臂的另一端可摆动地安装于安装座201上，在本案中，扫盘臂的摆动指在水平面内的摆动，在其他实施例中，扫盘臂的摆动也可为在于水平面由一定夹角的平面内的摆动，撞击自适应调整机构包括至少两个弹性伸缩装置203，弹性伸缩装置203的一端与扫盘臂以及安装座201中的一个可转动连接，弹性伸缩装置203的另一端与扫盘臂以及安装座201中的另一个滑动且可转动连接，各弹性伸缩装置203分别设置于扫盘臂相对于安装座201摆动的中间线的两侧。

与现有技术相比，本发明实施例提供的防撞扫盘臂机构在应用时，当扫盘213收到外部障碍物300撞击时，扫盘臂相对于安装座201绕b轴摆动，扫盘臂相对于安装座201左右摆动的中间线一侧的弹性伸缩装置203受压缩或拉伸，另一侧的弹性伸缩装置203收到牵拉或压迫而滑动，当越过外部障碍物300时，受压缩或拉伸的弹性伸缩装置203带动扫盘臂复位至撞击前的位置，从而实现扫盘213的防撞避让功能；由此可见，上述防撞扫盘臂机构能够防止扫盘臂及其上扫盘213受外部障碍物300撞击而损坏，有助于保证扫盘213在复杂环境下的清扫作业，提高扫路车清扫装置的可靠性。

弹性伸缩装置203可采用多种回弹装置，弹性伸缩装置203包括但不限于气弹簧、拉伸弹簧、压缩弹簧等等，各弹性伸缩装置203关于扫盘臂相对于安装座201摆动的中间线对称布置或不对称布置，在本发明实施例中，如图3所示，弹性伸缩装置203具体为气弹簧，两个气弹簧对称地设置在扫盘臂相对于安装座201摆动的中间线的两侧。

具体地，在本发明实施例中，安装座201上设置有滑槽，气弹簧的一端滑动设置于该滑槽内，该滑槽可以为直线滑槽，也可以为弧形滑槽，在初始状态下，气弹簧的一端抵触在滑槽远离扫盘臂的一端。

本发明实施例还提供了一种扫路车清扫装置200，包括安装支架211、扫盘213、扫盘驱动装置210以及如上述实施例所述的防撞扫盘臂机构，其中，安装支架211用于连接至扫路车车身，防撞扫盘臂机构的安装座201设置于安装支架211上，扫盘213以及扫盘驱动装置210设置于防撞扫盘臂机构的扫盘臂远离安装座201的一端，扫盘213能够在扫盘驱动装置210驱动下转动。

上述扫盘驱动装置210包括但不限于电机、液压马达，只要能够输出转矩使扫盘213转动即可。

较优地，扫路车清扫装置200还包括用于使防撞扫盘臂机构在水平面内大范围移动的平移装置，平移装置设置于安装座201与安装支架211之间，平移装置包括滑轨205、基座204以及基座驱动装置，滑轨205设置于安装支架211，基座204滑动设置于滑轨205，基座驱动装置用于驱动基座204在滑轨205上往复移动，防撞扫盘臂机构的安装座201设置于基座204，防撞扫盘臂机构随基座204在基座驱动装置的驱动下，能够从滑轨205的一端移动至另一端，以实现防撞扫盘臂机构的大范围调整。

上述基座驱动装置包括但不限于活塞缸、直线电机、旋转电机与传动机构的组合结构等等，活塞杆可以为液压缸、气缸，旋转电机与传动机构的组合结构中的传动机构用于将旋转电机输出的回转运动转化为直线运动，比如该传动机构可以为丝杠滑块机构、蜗轮蜗杆机构等等。

具体地，在本发明实施例中，基座驱动装置包括电机、基座驱动齿轮以及平移齿条220，平移齿条220与滑轨205平行地设置于安装支架211上，基座驱动齿轮通过电机设置于基座204上，基座驱动齿轮与平移齿条220啮合，当电机带动基座驱动齿轮转动时，通过基座驱动齿轮与平移齿条220的配合能够实现基座204沿滑轨205的滑动，从而实现基座204及其上的防撞扫盘臂机构的平移。

进一步优化上述技术方案，扫路车清扫装置200还包括左右摆动机构，安装座201与基座204可转动连接，左右摆动机构设置于安装座201与基座204之间，左右摆动机构用于驱动安装座201相对于基座204绕a轴摆动以靠近或远离滑轨205，以实现扫盘臂与滑轨205之间的夹角在0°-90°或0°-180°之间调整。

左右摆动机构包括安装座驱动齿轮218、摆动齿条219以及摆动齿条驱动装置，安装座驱动齿轮218与安装座201的转轴同轴地设置于安装座201上并且安装座驱动齿轮218与安装座201相对固定，摆动齿条219可往复移动地设置于基座204上，摆动齿条驱动装置用于驱动摆动齿条219在基座204上往复移动，安装座驱动齿轮218与摆动齿条219啮合，上述摆动齿条驱动装置包括但不限于活塞缸、直线电机以及旋转电机与传动机构的组合结构。

在工作时，当摆动齿条219在摆动齿条驱动装置的作用下移动时，安装座驱动齿轮218带动与之固定连接的安装座201同步转动，实现扫盘臂及扫盘213的左右摆动，实现扫盘213的位置调整。

进一步优化上述技术方案，防撞扫盘臂机构的扫盘臂包括相互连接的上下升降机构以及倾角调节机构，以实现对扫盘213的上下位置以及前后左右倾角进行调整，以使其能够随路况的变化而随时调整扫盘213姿态，实现对复杂路况的清扫，提高清扫效果，上下升降机构与倾角调节机构中的一个与扫盘213连接，上下升降机构与倾角调节机构中的另一个与安装座201可转动连接。

具体地，上述上下升降机构包括连接座202、升降摆臂216以及升降驱动装置217，连接座202与安装座201可转动连接，升降摆臂216的一端与连接座202可转动连接，升降摆臂216可相对于连接座202上下摆动，升降驱动装置217设置于升降摆臂216与连接座202之间；

倾角调节机构包括前后摆臂207、左右摆臂209、第一驱动装置208以及第二驱动装置206，前后摆臂207与左右摆臂209可转动连接，前后摆臂207与左右摆臂209中的一个可转动地设置于升降摆臂216的另一端，前后摆臂207与左右摆臂209的转动轴向相互垂直，前后摆臂207与左右摆臂209之间设置有第一驱动装置208，前后摆臂207与左右摆臂209中与升降摆臂216连接的一个与升降摆臂216之间设置有第二驱动装置206。

如图2-图4所示，上述升降驱动装置217、第一驱动装置208以及第二驱动装置206均为液压缸，但需要说明的是，在实际应用中，上述驱动装置并不局限于液压缸，还可以是气缸、电动推杆等执行机构，在此不做限定。

为防止清扫过程中的杂物飞溅，在本发明实施例中，扫路车清扫装置还包括挡沙机构，如图2所示，挡沙机构包括挡沙板215、挡沙摆臂214以及挡沙摆臂驱动装置212，挡沙板215设置于扫刷的一侧，挡沙摆臂214的一端连接挡沙板215，挡沙摆臂214的另一端与扫刷可转动连接，挡沙摆臂驱动装置212用于驱动挡沙板215相对于扫刷转动。

上述挡沙板215可以采用如图2所示的平板状结构，也可以为弧形或环形结构，或者可以将挡沙机构中的挡沙板215替换为将整个扫盘213的上半部分罩设其中的挡沙罩。

较优地，上述挡沙摆臂驱动装置212包括但不限于活塞缸、电动推杆、旋转电机与传动机构的组合结构，在本发明具体实施例中，挡沙摆臂驱动装置212为电动推杆。

本发明实施例还提供了一种扫路车100，如图1所示，该扫路车100包括如上任意一项所述的扫路车清扫装置200，且该扫路车100上至少在车头前端、车身右侧以及左侧分别设置有扫路车清扫装置200，由于扫路车清扫装置200具有上述技术效果，则具有该扫路车清扫装置200的扫路车100的技术效果请参考上述实施例。

本发明实施例还提供了一种如上任意一项所述的扫路车清扫装置的控制方法，包括步骤：

step1：输入清扫作业位置指令；

清扫作业位置指令的输入可以通过按键、触摸屏、语音、手机app等方式输入，在本发明提供的一种具体实施例中，清扫作业位置指令的输入通过按键实现，在自动控制模式下，司机通过按下按键触发扫路车清扫装置进入清扫模式，在清扫完毕后，在此按下该按键使扫路车清扫装置退出清扫模式并自动复位；具体地，在本发明一种实施例中，按键包括车身左侧清扫作业按键以及车身右侧清扫作业按键，当然，按键也可以由多个，从而实现车头前方扇面形范围内的清扫作业；需要说明的是，本发明一种具体实施例中以车身前端的扫路车清扫装置为例进行说明，车身前端的扫路车清扫装置在初始状态下平移机构的滑座位于车身的左侧，扫盘臂向右收拢折叠至与车头大致齐平的位置。

step2：接到清扫作业位置指令后，平移装置将防撞扫盘臂机构从初始位置移动至工作位置；

当司机输入清扫作业位置指令后，在本发明提供的一种具体实施例中，即当司机按下车身左侧清扫作业按键或车身右侧清扫作业按键后，扫路车清扫装置进入清扫模式，首先平移装置的基座驱动装置动作驱动基座204连同基座204上的防撞扫盘臂机构以及扫盘213从车身左侧向车身右侧移动至工作位置。

step3：左右摆动机构带动防撞扫盘臂机构转动打开至扫路车一侧的清扫作业位置，与此同时，挡沙机构的挡沙板215移动至扫盘213的一侧以避免清扫过程中的杂物从扫路车的另一侧飞出；

整体的平移停止后，左右摆动机构动作带动防撞扫盘臂机构转动向远离车头的方向摆动至预设位置时停止，此时扫盘213位于驾驶室右前方，超出车辆最右侧一定距离，以方便扫车辆一侧马路的边沿，此预设位置可以提前设定，也可以由司机手动操作控制；防撞扫盘臂机构外摆到位后，挡沙机构动作使挡沙板215处于扫盘213一侧，当扫盘213对车辆右侧进行清扫时，该挡沙板215位于扫盘213的左侧，当扫盘213对车辆左侧进行清扫时，该+挡沙板215位于扫盘213的右侧，以避免杂物飞溅。

step4：挡沙机构移动到位后，扫盘213开始旋转作业，上下升降机构使扫盘臂下降至扫毛轻微触地，倾角调节机构带动扫盘213做倾角调整以达到最佳扫地作业角度；

如果是具有湿式除尘功能的扫盘213，在旋转的同时开始喷雾除尘，最佳扫地作业角度可以是扫盘213与地面平行的位置，也可以是扫盘213具有一定倾斜角度，比如当清扫车身右侧时，扫盘213可以右倾，即扫盘213的右侧低，左侧高，当清扫车身左侧时，扫盘213可以左倾，即扫盘213的左侧低，右侧高。

step5：清扫完成后，输入清扫作业完成指令，平移装置、左右摆动机构、上下升降机构以及倾角调节机构动作将扫盘213复位至初始位置。

上述扫路车清扫装置的控制也可以由司机手动操作实现，以实现司机对扫盘213位置的实时调整，更好地适应当前路况，实现更好的清扫效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。