本发明涉及一种晾衣装置及其工作方法。
背景技术：
将衣物晾晒在阳台外，更有利于衣物的晾干，同时也可空出阳台空间用于他用，增加空间使用率。目前，主要采用在阳台外壁、栏杆或窗框外侧固定一晾衣杆方式来实现阳台外晾晒衣物，通常需要使用撑衣杆辅助操作，结构设计不合理，操作不方便，具有一定的局限性。
技术实现要素：
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种晾衣装置及其工作方法，不仅结构设计合理，而且高效便捷。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种晾衣装置，包括架设在窗户框架左右两侧的上下升降机构，所述上下升降机构的中部设置有前后伸缩机构，所述前后伸缩机构上设置有晾衣杆。
进一步的，所述上下升降机构包含左齿轮齿条组件、右齿轮齿条组件以及连接两者的转轴，所述左齿轮齿条组件包含左齿轮，所述右齿轮齿条组件包含右齿轮，所述左齿轮与右齿轮与转轴的左右两端分别固定连接，所述转轴与蜗轮蜗杆减速电机的蜗轮固定连接。
进一步的，所述蜗轮蜗杆减速电机中的蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角。
进一步的，所述左齿轮齿条组件还包含与左齿轮相啮合的左齿条，所述左齿条纵向设置在窗户框架左侧，所述左齿条的左右两侧均纵向设置有左滑槽，所述左齿条经左滑槽与用以容纳左齿轮的左滑框滑动连接，所述左滑框上开设有用以转轴穿入的左连接孔；所述右齿轮齿条组件还包含与右齿轮相啮合的右齿条，所述右齿条纵向设置在窗户框架右侧，所述右齿条的左右两侧均纵向设置有右滑槽，所述右齿条经右滑槽与用以容纳右齿轮的右滑框滑动连接，所述右滑框上开设有用以转轴穿入的右连接孔。
进一步的，所述转轴在左连接孔处套设有左滚动轴承，所述左滚动轴承的外圈与左滑框固定连接，所述左滚动轴承的内圈与转轴固定连接；所述转轴在右连接孔处套设有右滚动轴承，所述右滚动轴承的外圈与右滑框固定连接，所述右滚动轴承的内圈与转轴固定连接。
进一步的，所述前后伸缩机构包含固定架，所述固定架的左右两端的下方分别设置有左摆臂与右摆臂，所述左摆臂的一端与固定架相铰接，所述左摆臂的另一端与左滑块相铰接，所述左滑块套设在光杆上并与光杆滑动连接；所述右摆臂的一端与行星齿轮减速电机的输出轴固定连接，所述右摆臂的另一端与右滑块相铰接，所述右滑块套设在光杆上并与光杆滑动连接，所述左滑块与右滑块沿着光杆左右滑动。
进一步的，所述固定架的左右两端分别与前后伸缩机构的左滑框、右滑框固定连接，所述固定架的中部经中部滚动轴承、中部轴承座与前后伸缩机构的转轴活动连接。
进一步的，所述晾衣杆设置在光杆上。
进一步的，所述窗户框架上设置有平推式玻璃窗，所述平推式玻璃窗上设置有自动开窗器，所述自动开窗器上设置有雨滴传感器。
一种晾衣装置的工作方法，包括上述所述的一种晾衣装置，包含以下步骤：
（1）所述上下升降机构向下运动，所述前后伸缩机构、晾衣杆跟随上下升降机构下降至预定位置，将待晾晒的衣物悬挂在所述晾衣杆上，所述上下升降机构向上运动，所述前后伸缩机构、晾衣杆跟随上下升降机构上升至预定位置，所述前后伸缩机构展开，晾衣杆跟随前后伸缩机构伸出至预定位置，开始衣物的晾晒；
（2）所述前后伸缩机构收起，所述晾衣杆跟随前后伸缩机构收回至预定位置，所述上下升降机构向下运动，所述前后伸缩机构、晾衣杆跟随上下升降机构下降至预定位置，完成衣物的收取。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明结构设计简单、合理，运行稳定，易于操作，高效便捷，增大阳台的空间利用率，适用性好，具有广阔的应用前景。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的整体外观构造示意图。
图2为本发明实施例的内部构造示意图。
图3为本发明实施例的爆炸示意图。
图4为本发明实施例上下升降机构的局部放大示意图。
图5为本发明实施例前后伸缩机构在阳台内展开的工作状态示意图。
图6为本发明实施例前后伸缩机构在阳台内展开的工作状态示意图。
图7为本发明实施例前后伸缩机构完全收缩的工作状态示意图。
图8为本发明实施例前后伸缩机构在阳台外展开的工作状态示意图。
图9为本发明实施例前后伸缩机构在阳台外展开的工作状态示意图。
图10为本发明实施例取或晾衣物的工作状态示意图。
图中：1-窗户框架，2-上下升降机构，201-左齿轮，202-右齿轮，203-转轴，204-蜗轮蜗杆减速电机，205-左齿条，206-左滑槽，207-左滑框，208-左连接孔，209-右齿条，210-右滑槽，211-右滑框，212-右连接孔，3-前后伸缩机构，301-固定架，302-左摆臂，303-右摆臂，304-左滑块，305-右滑块，306-光杆，307-行星齿轮减速电机，308-中部轴承座，4-晾衣杆，5-平推式玻璃窗，6-自动开窗器，7-控制面板，8-固定玻璃窗，9-阳台内墙，10-阳台外墙。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~10所示，一种晾衣装置，包括架设在窗户框架1左右两侧的上下升降机构2，所述上下升降机构2的中部设置有前后伸缩机构3，所述前后伸缩机构3上设置有晾衣杆4。
在本发明实施例中，所述上下升降机构2包含左齿轮齿条组件、右齿轮齿条组件以及连接两者的转轴203，所述左齿轮齿条组件包含左齿轮201，所述右齿轮齿条组件包含右齿轮202，所述左齿轮201与右齿轮202与转轴203的左右两端分别固定连接，所述转轴203与蜗轮蜗杆减速电机204的蜗轮固定连接。
在本发明实施例中，所述蜗轮蜗杆减速电机204中的蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，从而实现所述蜗轮蜗杆减速电机204的自锁功能，也就是说，只能由蜗杆带动蜗轮转动，而不能实现蜗轮带动蜗杆转动，从而可以确保前后伸缩机构3不会在重力的作用下自然下落，且所述蜗轮蜗杆减速电机204使用具有过载保护作用的电机，可防止超行程或碰撞。
在本发明实施例中，所述左齿轮齿条组件还包含与左齿轮201相啮合的左齿条205，所述左齿条205纵向设置在窗户框架1左侧，所述左齿条205的左右两侧均纵向设置有左滑槽206，所述左齿条205经左滑槽206与用以容纳左齿轮201的左滑框207滑动连接，所述左滑框207上开设有用以转轴203穿入的左连接孔208；所述右齿轮齿条组件还包含与右齿轮202相啮合的右齿条209，所述右齿条209纵向设置在窗户框架1右侧，所述右齿条209的左右两侧均纵向设置有右滑槽210，所述右齿条209经右滑槽210与用以容纳右齿轮202的右滑框211滑动连接，所述右滑框211上开设有用以转轴203穿入的右连接孔212；所述左滑槽206与左滑框207、右滑槽210与右滑框211的配合，使得左滑框207与右滑框211不会发生倾斜，保证了运动的稳定性。
在本发明实施例中，所述转轴203在左连接孔208处套设有左滚动轴承（附图中未画出），所述左滚动轴承的外圈与左滑框207固定连接，所述左滚动轴承的内圈与转轴203固定连接；所述转轴203在右连接孔212处套设有右滚动轴承（附图中未画出），所述右滚动轴承的外圈与右滑框211固定连接，所述右滚动轴承的内圈与转轴203固定连接。
在本发明实施例中，所述前后伸缩机构3包含固定架301，所述固定架301的左右两端的下方分别设置有左摆臂302与右摆臂303，所述左摆臂302的一端与固定架301相铰接，所述左摆臂302的另一端与左滑块304相铰接，所述左滑块304套设在光杆306上并与光杆306滑动连接；所述右摆臂303的一端与行星齿轮减速电机307的输出轴固定连接，所述右摆臂303的另一端与右滑块305相铰接，所述右滑块305套设在光杆306上并与光杆306滑动连接，所述左滑块304与右滑块305沿着光杆306左右滑动；所有的铰接点处均采用销轴进行铰接；所述左摆臂302与右摆臂303位于同一平面上，所述固定架301置于左摆臂302与右摆臂303的上方，所述光杆306置于左摆臂302与右摆臂303的下方，在所述前后伸缩机构3完全收缩状态时，所述固定架301、左摆臂302与右摆臂303、以及光杆306完全重叠，大大减小空间占用，提供阳台的利用率，便于收纳。
在本发明实施例中，所述固定架301的左右两端分别与前后伸缩机构3的左滑框207、右滑框211固定连接，所述固定架301的中部经中部滚动轴承、中部轴承座308与前后伸缩机构3的转轴203活动连接。
在本发明实施例中，所述晾衣杆4设置在光杆306上。
在本发明实施例中，所述转轴203、固定架301、光杆306以及晾衣杆4相互平行设置。
在本发明实施例中，所述窗户框架1上设置有平推式玻璃窗5，所述平推式玻璃窗5上设置有自动开窗器6，所述自动开窗器6上设置有雨滴传感器，所述自动开窗器6采用现有的自动开窗器6。
在本发明实施例中，所述蜗轮蜗杆减速电机204、行星齿轮减速电机307均与控制器相连接，所述控制器与控制面板7相连接。
在本发明实施例中，所述固定架301、光杆306以及晾衣杆4相互平行设置。
在本发明实施例中，一种晾衣装置的工作方法，包括上述所述的一种晾衣装置，包含以下步骤：
（1）所述上下升降机构2向下运动，所述前后伸缩机构3、晾衣杆4跟随上下升降机构2下降至预定位置，将待晾晒的衣物悬挂在所述晾衣杆4上，所述上下升降机构2向上运动，所述前后伸缩机构3、晾衣杆4跟随上下升降机构2上升至预定位置，所述前后伸缩机构3展开，所述晾衣杆4跟随前后伸缩机构3伸出至预定位置，开始衣物的晾晒；
（2）所述前后伸缩机构3收起，所述晾衣杆4跟随前后伸缩机构3收回至预定位置，所述上下升降机构2向下运动，所述前后伸缩机构3、晾衣杆4跟随上下升降机构2下降至预定位置，完成衣物的收取。
在本发明实施例中，所述上下升降机构2工作时：所述蜗轮蜗杆减速电机204正向旋转工作，从而带动所述转轴203正向转动，所述转轴203带动所述左齿轮201、右齿轮202同时反向转动，所述左齿轮201、右齿轮202沿着各自对应的左齿条205、右齿条209向下运动，所述转轴203跟随左齿轮201、右齿轮202向下运动，所述左滑框207、右滑框211带动前后伸缩机构3、晾衣杆4向下运动，从而实现本发明下移的动作；所述蜗轮蜗杆减速电机204反向旋转工作，从而带动所述转轴203反向转动，所述转轴203带动左齿轮201、右齿轮202同时正向转动，所述左齿轮201、右齿轮202沿着各自对应的左齿条205、右齿条209向上运动，所述转轴203跟随左齿轮201、右齿轮202向上运动，所述左滑框207、右滑框211带动前后伸缩机构3、晾衣杆4向上运动，从而实现本发明上移的动作。
在本发明实施例中，所述前后伸缩机构3工作时：所述行星齿轮减速电机307正向旋转工作，所述行星齿轮减速电机307带动右摆臂303向外摆动，所述右摆臂303带动右滑块305沿着光杆306向右滑动，所述右滑块305带动光杆306向外平移，在此过程中，所述左摆臂302带动左滑块304沿着光杆306向左滑动，从而实现将晾衣杆4伸到阳台外的动作；所述行星齿轮减速电机307反向旋转工作，所述行星齿轮减速电机307带动右摆臂303向内摆动，所述右摆臂303带动右滑块305沿着光杆306向左滑动，所述右滑块305带动光杆306向内平移，在此过程中，所述左摆臂302带动左滑块304沿着光杆306向右滑动，从而实现将晾衣杆4收到到阳台内的动作。
在本发明实施例中，所述固定架301、左摆臂302、右摆臂303、左滑块304、右滑块305以及光杆306构成双滑块双摇杆机构，使所述晾衣杆4始终平移不会摆动，同时控制器控制行星齿轮减速电机307转动角度，确保所述晾衣杆4平移到合适位置，所述行星齿轮减速电机307采用具有过载保护作用的电机，可防止超行程或碰撞；当需要将所述晾衣杆4移回阳台内时，只需按下升降机构外壳上控制面板7的向内平移按钮，所述行星齿轮减速电机307反转预定角度，使晾衣杆4移回阳台内。
在本发明实施例中，所述雨滴传感器检测到下雨，通过控制器控制所述行星齿轮减速电机307旋转工作；所述行星齿轮减速电机307带动右摆臂303向内摆动，所述右摆臂303带动右滑块305先向左滑动然后再向右滑动；右滑块305带动晾衣杆4向内平移，从而实现将晾衣杆4移动到阳台内的动作；在晾衣杆4移动到位后，所述自动开窗器6控制平推式玻璃窗5合上，完成自动防雨动作。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的晾衣装置及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。