专利名称：自动清鞋器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种清鞋器，特别是设在居室、办公室、宾馆等门口的可清洁鞋底的自动清鞋器，属于清洁鞋底的装置领域。
当人们从室外进入室内时，鞋底上或多或少总会沾有灰尘污垢。若脱鞋入室，不仅麻烦，也不卫生、不雅观。若在门口置放垫子，垫子并不能完全擦净鞋底。随着人们生活水平的提高，许多家庭都铺设了地板地毯，但它们极易被鞋底带入的灰尘污垢玷污，因而需要经常清洁，但是清洁时劳动强度较大。为此，中国专利90219811公开了一种“自动刷鞋门垫”，其主要用机械传动方式擦刷鞋底，效率较低。而中国专利93222752中的吸尘门垫还要配置吸尘器，造价较高。
鉴于上述，本实用新型将提供一种自动清刷鞋底的门垫，它能自动迅速地清洗鞋底，制作容易、使用方便、适合现代室内环境。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案自动清鞋器包括底盘，其分成清洗槽和电器仓两部分；控制电路、旋刷电机、平移电机及其传动机构，其装在所述电器仓中；清水箱，其装在所述电器仓之上；刷架、旋刷、喷水管，刷架装在所述清洗槽中并由所述平移电机驱动，旋刷装在刷架上并由所述旋刷电机驱动，喷水管装在刷架上位于旋刷外侧并通过电磁阀与所述清水箱的管路连接；铁网，其装在清洗槽之上；烘干器，其装在所述清洗槽内；废水盒，其装在所述清洗槽之下。
所述控制电路由红外发射接收电路、脉冲控制电路、脉冲计数器、平移电机控制电路、驱动电路、烘干定时电路组成，其中红外发射接收电路的输出信号、刷架行程开关信号、烘干定时信号均为脉冲控制电路的输入信号；脉冲控制电路的输出作为计数脉冲接脉冲计数器的时钟端；脉冲计数器的输出分别接平移电机控制电路中的正反向控制输入端以及驱动电路中的音响驱动、电磁阀及旋刷电机驱动、工作指示灯驱动、烘干器启动信号电路的输入信号端；烘干器启动信号电路的输出接烘干定时电路的输入。
当双脚踏上铁网时，红外发射接收电路产生一信号送入脉冲控制电路，脉冲控制电路向脉冲计数器送一个计数脉冲，使计数器计一个数，该计数器的输出状态使下列情况发生电磁阀将喷水管与清水箱接通、旋刷电机工作、工作指示灯点亮、平移电机带动刷架前进、喷水管向鞋底喷水、旋刷刷洗鞋底。
当刷架压通正程行程开关时，该行程开关发出的信号通过脉冲控制电路使计数器又计一个数，这时计数器的输出状态使平移电机反转，其它保持不变，于是刷架后退，直至压通逆程行程开关为止。逆程行程开关发出的信号通过脉冲控制电路又使计数器计数一次，这时计数器的输出状态使下列情况发生电磁阀关闭、喷水管停喷、旋刷电机和平移电机停车、烘干器向鞋底吹热风。经数秒后烘干定时时间到，定时电路便发出信号，通过脉冲控制电路又使计数器计数一次，这时下列情况发生工作指示灯熄灭、烘干器关闭、音响电路工作。清洗过程结束。
待双脚离开铁网后，红外发射接收电路又产生一信号送入脉冲控制电路，使整个电路复原，音响电路随之停止工作。
本实用新型采用控制电路，能自动迅速地将双脚鞋底上的尘土污垢清洗干净，使用方便，特别适合现代居室和建筑环境的需要。
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
图1是本实用新型的外观简图；图2是刷架结构示意图；图3是烘干器安装位置图；图4是烘干器的另一种安装位置图；图5是控制电路框图；图6是红外发射接收电路图；图7是脉冲控制电路的原理图及波形图；图8是脉冲计数器及平移电机控制电路原理图；图9是驱动电路原理图；
图10是烘干器定时电路。
请参见
图1至图3，图示的自动清鞋器由铁网1、底盘、清水箱2、刷架5、旋刷6、喷水管7、烘干器8、废水盒9、控制电路组成。其中底盘分成清洗槽3和电器仓4两部分；控制电路、旋刷电机MD1、平移电机MD2及其蜗轮蜗杆传动机构14均装在电器仓4中；清水箱2装在电器仓4之上；刷架5装在清洗槽3中并由导轨16支承(参见图4)，导轨16固定在清洗槽3的侧壁上；平移电机MD2通过齿轮15和蜗轮蜗杆传动机构14驱动刷架5前进或后退；旋刷6装在刷架5上并由旋刷电机MD1驱动旋转，两根喷水管7装在刷架上分置于旋刷6的前后两侧并通过电磁阀与清水箱2的管路连接；铁网1装在清洗槽3之上；烘干器8固定在清洗槽3的右端部；废水盒9为抽屉结构，其装在清洗槽3之下。电器仓4的前面板上装有电源指示灯10、电源开关11和工作指示灯12。底盘底面带支撑脚13。
请参见图5，控制电路由红外发射接收电路、脉冲控制电路、脉冲计数器、平移电机控制电路、驱动电路、烘干定时电路组成。其中红外发射接收电路的输出信号、刷架行程开关信号、烘干定时信号均为脉冲控制电路的输入信号；脉冲控制电路的输出作为计数脉冲接脉冲计数器的时钟端；脉冲计数器的输出分别接平移电机控制电路中的正反向控制输入端以及驱动电路中的音响驱动、电磁阀及旋刷电机驱动、工作指示灯驱动、烘干器启动信号电路的输入信号端；烘干器启动信号电路的输出接烘干定时电路的输入。
请参见图6，红外发射接收电路由振荡器、功放、发光管、光接收管、选通门、解调器依次串接构成，振荡器的输出同时接选通门的另一输入端。具有施密特触发特性的门电路IC1A构成占空比可变(由R1、R2决定)的振荡器，振荡器的输出经T1和T2功率放大后驱动红外发光管L1发出红外光，光敏三极管T3接收红外信号后经放大和电平转换送入选通与非门IC3，IC3选通那些和振荡器输出信号A同频同相位的信号，然后送入由555时基电路IC4构成的解调器。输入脉冲正常时，T5导通、C3放电并总不超过2/3Vcc、555电路工作于输出高电平状态。当有物体遮住红外光时，接收电路采到丢失一个脉冲以上时，非门IC2输出低电平，使T5截止，C3上电压充到2/3Vcc以上，使555输出低电平信号，于是本电路从SN1端送出一个负脉冲。
请参见图7，脉冲控制电路由4023与非门和4013计数型D触发器构成。红外发射接收电路中解调器的输出信号SN1经倒相以后接该计数型触发器4013的时钟端CLK，该计数型触发器的输出信号SN10、刷架正程行程开关信号S1和逆程行程开关信号S2、烘干定时器的输出信号SN2分别接与非门4023的各输入端。其波形图表示了本电路中各输入信号与输出信号CP之间的关系。
请参见图8，脉冲计数器是一个由两个4013计数型D触发器构成的两位二进制异步计数器，脉冲控制电路中4023与非门的输出信号CP接该两位二进制计数器的时钟端CLK。两位二进制异步计数器的计数输出Q2Q1用来对本装置的工况进行控制Q2Q1为“01”时，刷架前进、旋刷转动、喷水管喷水、工作指示灯点亮；Q2Q1为“10”时，刷架后退、旋刷转动、喷水管喷水、工作指示灯点亮；Q2Q1为“11”时，刷架、旋刷、喷水管均停止工作，工作指示灯点亮，烘干器开始工作；Q2Q1为“00”时，工作指示灯熄灭、烘干器停止工作、音响电路工作。
平移电机控制电路包括正反向控制和调速两部分。其调速部分为由NE555构成的脉宽调制电路，其输出端Q接晶体管T51的输入。其正反向控制部分由两组四个晶体管构成，T21和T31为控制电机正转的一组，T11和T41为控制电机反转的一组，正反向控制部分接在脉宽调制电路的输出回路中。
两位二进制计数器的输出中，Q1接晶体管T11和T31的输入，Q2接晶体管T21和T41的输入。当Q2Q1为“01”时，T21和T31导通，平移电机MD2因其电枢中流过正向电流而正转，带动刷架前进；当Q2Q1为“10”时，T11和T41导通，平移电机MD2反转，带动刷架后退。
在图9所示驱动电路中音响驱动电路由或非门和晶体管N22串联构成，音响片接在该晶体管输出回路中；电磁阀及旋刷电机驱动电路由异或门和晶体管N32串联构成、电磁阀及旋刷电机的开关接在该晶体管输出回路中；工作指示灯驱动电路由或门和晶体管N42串联构成，指示灯LED2(即
图1中的12)接在该晶体管输出回路中；烘干器启动信号电路为一与非门。上述各驱动电路的输入端均接两位二进制计数器的两位输出信号Q1和Q2。
图10所示的烘干定时电路由555定时器和晶体管N33串联构成，烘干器的继电器J接在该晶体管输出回路中，来自图9烘干器启动信号电路中与非门的输出信号SN3接该定时器的输入端，该定时器的定时时间输出信号SN2接图7脉冲控制电路中与非门4023的一个输入端。
下面叙述本装置的工作过程(请参见图7所示波形图)开机后，当双脚踏上铁网时1，红外发射接收电路产生一负脉冲信号SN1送入脉冲控制电路，使SN10翻成低电平，脉冲控制电路向脉冲计数器送一个正计数脉冲CP，使计数器计一个数，该计数器的输出状态Q2Q1为“01”并使电磁阀及旋刷电机驱动电路和工作指示灯驱动电路工作，于是下列情况发生电磁阀将喷水管7与清水箱2接通、旋刷电机MD1驱动旋刷6旋转、工作指示灯12点亮、平移电机MD2正转并带动刷架5前进。在刷架5前进途中，喷水管7向鞋底喷水，旋刷6刷洗鞋底。
当刷架5前进至清洗槽3前端时，将压通正程行程开关，该行程开关发出的信号S1通过脉冲控制电路向计数器送一个正计数脉冲CP，使计数器又计一个数，这时计数器的输出状态Q2Q1为“10”，它将使平移电机反转，其它仍保持不变，于是刷架5后退。在刷架5后退途中，喷水管7仍向鞋底喷水，旋刷6继续刷洗鞋底。
直至刷架5后退至清洗槽3后端时，逆程行程开关被压通，逆程行程开关发出的信号S2通过脉冲控制电路又使计数器计数一次，这时候计数器的输出状态Q2Q1为“11”将使工作指示灯和烘干定时电路工作，于是下列情况发生电磁阀关闭、喷水管7停喷、旋刷电机MD1和平移电机MD2停车、烘干器8向鞋底吹热风。经数秒后烘干定时时间到，该定时电路便发出信号SN2，通过脉冲控制电路又使计数器计数一次，这时计数器的输出状态Q2Q1为“00”，使得工作指示灯12熄灭、烘干器8关闭、音响电路工作。至此清洗工作完毕。
待双脚离开铁网1后，红外发射接收电路又产生一负脉冲信号SN1送入脉冲控制电路，使整个电路复原，音响电路也随之停止工作。
高位设置的清水箱2是为提供冲洗水压，也可采用水泵加压以增加冲洗效果。
在本实用新型的其它实施例中，喷水管7采用一个，烘干器8则装在刷架5上，烘干器8和喷水管7分置于旋刷6的前后侧(参阅图4)。其工作过程是刷架5前进时，旋刷6前面的烘干器8首先烘出冷风吹掉鞋底上的微尘，旋刷6后面的喷水管7则喷水；刷架5后退时，喷水管7喷水，烘干器8则烘出热风，吹干被刷洗过的鞋底。这样刷架5一个来回便完成了洁鞋程序，效率较高。此方案不需烘干定时器电路，将前述电路稍作修改，使烘干器8的继电器与电磁阀及旋刷电机驱动电路接在一起即可，不过烘干器8的功率应加大。
权利要求1.一种自动清鞋器，其特征在于它包括底盘，其分成清洗槽和电器仓两部分；控制电路、旋刷电机、平移电机及其传动机构，其装在所述电器仓中；清水箱，其装在所述电器仓之上；刷架、旋刷、喷水管，刷架装在所述清洗槽中并由所述平移电机驱动，旋刷装在刷架上并由所述旋刷电机驱动，喷水管装在刷架上位于旋刷外侧并通过电磁阀与所述清水箱的管路连接；铁网，其装在清洗槽之上；烘干器，其装在所述清洗槽内；废水盒，其装在所述清洗槽之下；其中所述控制电路由红外发射接收电路、脉冲控制电路、脉冲计数器、平移电机控制电路、驱动电路、烘干定时电路组成，其中红外发射接收电路的输出信号、刷架行程开关信号、烘干定时信号均为脉冲控制电路的输入信号；脉冲控制电路的输出作为计数脉冲接脉冲计数器的时钟端；脉冲计数器的输出分别接平移电机控制电路中的正反向控制输入端以及驱动电路中的音响驱动、电磁阀及旋刷电机驱动、工作指示灯驱动、烘干器启动信号电路的输入信号端；烘干器启动信号电路的输出接烘干定时电路的输入。
2.如权利要求1所述的自动清鞋器，其特征在于所述红外发射接收电路由振荡器、功放、发光管、光接收管、选通门、解调器依次串接构成，振荡器的输出同时接选通门的另一输入端；所述脉冲控制电路由与非门和计数型触发器构成，所述红外发射接收电路中解调器的输出接该计数型触发器的时钟端，该计数型触发器的输出、刷架正程行程开关和逆程行程开关、烘干定时器的输出信号分别接该与非门的各输入端；所述脉冲计数器是一个两位二进制异步计数器，所述脉冲控制电路中与非门的输出接该两位二进制计数器的时钟端；所述平移电机控制电路包括正反向控制和调速两部分，其调速部分为脉宽调制电路，其正反向控制部分由两组四个晶体管构成，正反向控制部分接在脉宽调制电路的输出回路中，所述两位二进制计数器的输出分别接其正反向控制部分中两组晶体管的输入；在所述驱动电路中，所述音响驱动电路由或非门和晶体管串联构成，音响片接在该晶体管输出回路中，所述电磁阀及旋刷电机驱动电路由异或门和晶体管串联构成，电磁阀及旋刷电机的开关接在该晶体管输出回路中，所述工作指示灯驱动电路由或门和晶体管串联构成，指示灯接在该晶体管输出回路中，所述烘干器启动信号电路为一与非门，上述各驱动电路的输入端均接所述两位二进制计数器的两位输出；所述烘干定时电路由定时器和晶体管串联构成，烘干器的继电器接在该晶体管输出回路中，所述烘干器启动信号电路中与非门的输出接该定时器的输入端，该定时器的输出接所述脉冲控制电路中与非门的一个输入端。
3.如权利要求1所述的自动清鞋器，其特征在于所述烘干器固定在所述清洗槽的端部，所述喷水管采用两个并分置于所述旋刷的两侧。
4.如权利要求1所述的自动清鞋器，其特征在于所述烘干器装在所述刷架上，所述喷水管采用一个，烘干器和喷水管分置于所述旋刷的前、后侧。
5.如权利要求1所述的自动清鞋器，其特征在于所述废水盒为抽屉结构。
专利摘要自动清鞋器包括分成清洗槽和电器仓两部分的底盘；电器仓中的控制电路、旋刷电机、平移电机及其传动机构；电器仓之上的清水箱；清洗槽上的铁网；清洗槽内的烘干器；清洗槽之下的废水盒；刷架、旋刷、喷水管，刷架装在清洗槽中并由平移电机驱动，旋刷装在刷架上并由旋刷电机驱动，喷水管装在刷架上位于旋刷外侧并通过电磁阀与清水箱连接。控制电路由红外发射接收电路、脉冲控制电路、脉冲计数器、平移电机控制电路、驱动电路、烘干定时电路组成。它能自动迅速地清洗鞋底，制作容易、使用方便、适合现代室内环境。
文档编号A47L23/00GK2261229SQ9621920
公开日1997年9月3日 申请日期1996年9月25日 优先权日1996年9月25日
发明者尹清 申请人:尹清