一种地面清洁设备的边刷收缩抬升机构及地面清洁设备的制作方法

1.本发明涉及地面清洁设备领域，具体涉及一种地面清洁设备的边刷收缩抬升机构及地面清洁设备。


背景技术：

2.地面清洁设备是将扫地、吸尘等功能相结合的一体化环卫清洁设备。边刷是地面清洁设备上的重要部件，地面清洁设备在工作时通过边刷的旋转将灰尘和垃圾卷入垃圾箱内，由于边刷的下降程度是一定的，因此当边刷发生磨损之后，常常会出现地面清扫不干净的现象。
3.现有技术中，由于边刷的工作特点，边刷的磨损较快，当边刷发生磨损之后，常见的解决办法就是频繁更换边刷，更换下来的边刷即作为损耗垃圾进行回收，因此造成了很大的浪费；即使现在的一些设置在地面清洁设备的边刷可以进行高度调节，但是多采用人工手动调节的方式，存在机动性差、结构复杂的缺陷。
4.因此，急需提出一种结构复杂度低、自我调节机动性强的地面清洁设备的边刷收缩抬升机构及地面清洁设备。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供了一种地面清洁设备的边刷收缩抬升机构及地面清洁设备，能够实现结构复杂度低、边刷组件收缩位置和抬升位置自主双调节的有益效果。
6.本发明实施例提供的具体技术方案如下：
7.一种地面清洁设备的边刷收缩抬升机构，用于控制边刷组件的收缩位置和抬升高度，包括：摆臂组件，所述摆臂组件固定连接于边刷组件上，包括若干个首尾铰接的摆臂，以用于调节控制边刷组件的作业范围；导向组件，所述导向组件设置于任两个首尾相连的摆臂之间，以用于规划摆臂组件的动作路径；动力组件，所述动力组件的动力输出端通过传动件与边刷组件传动连接，以提供动力并控制边刷组件的收缩位置和抬升高度。通过摆臂组件、动力组件和导向组件的配合作业，通过单一动力组件即可实现对边刷组件的收缩位置和抬升高度的自我双调节，而无需人工干越。
8.进一步地，所述摆臂组件包括第一摆臂元件、第二摆臂元件和第三摆臂元件；所述第一摆臂元件与所述第二摆臂元件首尾铰接，以用于调节控制边刷组件的横向作业范围；所述第二摆臂元件与所述第三摆臂元件首尾铰接，以用于调节控制边刷组件的纵向作业范围。以简单的结构形式实现了对边刷组件的收缩位置和抬升高度的双调节。
9.进一步地，所述导向组件包括第一导向元件和第二导向元件；所述第一导向元件设置于所述第一摆臂与所述第二摆臂元件之间，以控制边刷组件的收缩位置；所述第二导向元件设置于所述第二摆臂元件与所述第三摆臂元件之间，以控制边刷组件的抬升高度。实现了对边刷组件的作业路径的规划，提升了机械结构的自动化作业能力。
10.进一步地，所述导向元件包括滑块、弹簧和/或气杆。
11.进一步地，所述第二导向元件的复位能力不高于第一导向元件的复位能力，以使得当动力组件复位时，所述边刷组件先抬升再收缩。确保边刷组件出现磨损时候，可以及时直接地控制边刷组件与待清扫地面的接触面。
12.进一步地，所述驱动元件为推杆电机；所述第一导向元件和所述第二导向元件为气杆。
13.进一步地，所述动力组件包括驱动元件和传动元件；所述传动元件为带传动机构、齿轮传动机构、链传动机构、螺旋传动机构中的任一种机械传动方式，以用于将所述驱动元件的动力传动至所述边刷组件；所述驱动元件包括电机或液压驱动组件；所述电机包括推杆电机、步进电机或伺服电机中的任一种。
14.进一步地，所述传动元件采用绳传动机构；所述绳传动机构包括绳索、与所述绳索配合传动的传动轮；所述绳索包括棉绳索、麻绳索、涤纶绳索或钢丝绳索；所述传动轮包括滑轮或槽轮，固定于所述摆臂组件上。进一步地，降低地面清洁设备的的结构复杂度和制造难度，减小对地面清洁设备产生的负重，将所述摆臂组件固定于所述摆臂组件上，以确保动力组件可以及时地带动摆臂组件进行收缩和抬升作业。
15.进一步地，还包括用于控制所述边刷组件伸缩位置和抬升高度的地面清洁设备的控制系统；所述地面清洁设备的控制系统包括：磨损监测模块，以用于检测边刷的磨损程度；速率监测模块，设置于动力组件的动力输出端、以用于监测动力组件的动力输出速率；动力驱动模块，设置在动力组件上、以用于控制动力组件的动力输出；plc控制单元，以根据所述磨损监测模块监测到的边刷的磨损程度做出判断，向所述动力驱动模块发出电信号，并通过所述速率监测模块监测动力组件的动力输出速率；所述plc控制单元、所述磨损监测模块、所述速率监测模块与所述动力驱动模块依次电连接。以实现跟据边刷组件的磨损程度控制边刷组件与待清扫地面的接触面积，防止出现边刷组件由于离地高度过高而无法清扫地面的情况发生。
16.一种地面清洁设备，包括设备本体，所述设备本体上设置有地面清洁设备的边刷收缩抬升机构。
17.本发明实施例具有如下有益效果：本发明提供的一种地面清洁设备的边刷收缩抬升机构及地面清洁设备，将配合安装的摆臂组件与导向组件与边刷组件固定连接，通过同一动力组件实现对边刷组件的收缩位置和抬升高度的调节控制，从而实现了边刷组件可以根据边刷的磨损程度自主调节自身与待清洁地面的接触面积，而无需通过人为进行调控，降低了整个地面清洁设备的结构复杂度，降低了整个地面清洁设备的负重，降低了资源浪费，提高了边刷组件的利用率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
19.图1示出本发明地面清洁设备的结构示意图；
20.图2示出图1中a处的局部放大图；
21.图3示出本发明地面清洁设备的边刷收缩抬升机构与边刷组件的安装结构示意图(一)；
22.图4示出本发明地面清洁设备的边刷收缩抬升机构与边刷组件的安装结构示意图(二)。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
24.实施例
25.参照图2至图4，本发明提供的一种地面清洁设备的边刷收缩抬升机构，用于控制边刷组件200的收缩位置和抬升高度，包括：摆臂组件1，所述摆臂组件1固定连接于边刷组件200上，包括若干个首尾铰接的摆臂，以用于调节控制边刷组件200的作业范围；导向组件3，所述导向组件3设置于任两个首尾相连的摆臂之间，以用于规划摆臂组件1的动作路径；动力组件2，所述动力组件2的动力输出端通过传动件与边刷组件200传动连接，以提供动力并控制边刷组件200的收缩位置和抬升高度。
26.优选地，在一个具体的实施例中，所述摆臂组件1包括第一摆臂元件6、第二摆臂元件7和第三摆臂元件8；所述第一摆臂元件6与所述第二摆臂元件7首尾铰接，以用于调节控制边刷组件200的横向作业范围；所述第二摆臂元件7与所述第三摆臂元件8首尾铰接，以用于调节控制边刷组件200的纵向作业范围；其中，对于摆臂的结构不做限定，首尾铰接的任两个摆臂元件只需能进行角度调节即可，所述任一摆臂元件可以是板状、条状或块状均可，本领域的技术人员，可以根据机械设计原理及实际的应用场景进行选择。
27.优选地，所述首尾铰接的两个摆臂的开合角度在0度到90度之间。
28.可选地，所述导向组件3包括第一导向元件5和第二导向元件4；所述第一导向元件5设置于所述第一摆臂与所述第二摆臂元件7之间，以控制边刷组件200的收缩位置；所述第二导向元件4设置于所述第二摆臂元件7与所述第三摆臂元件8之间，以控制边刷组件200的抬升高度。
29.所述导向元件包括滑块、弹簧和/或气杆。
30.优选地，第二导向元件4的复位能力不高于第一导向元件5的复位能力，以使得当动力组件2复位时，所述边刷组件200先抬升再收缩。在本发明中，复位能力是指导向元件在力的作用下产生行程变化或发生变形时所需的力。在一个具体的实施例中，第一导向元件5和第二导向元件4均为气杆时，第二导向元件4收缩时所需的举力值小于第一导向元件5收缩时所需的举力值，举力即为气杆受压收缩所需的压力，需要理解的是，此处所述的举力即为上文所述的复位能力。此时，当动力组件2驱动边刷组件200时，第二导向元件4先收缩，使得抬升边刷组件200，待边刷组件200抬升至一定高度后，动力组件2继续提供动力，使得第一导向元件5承受的压力达到其举力值，第一导向元件5开始收缩，使得边刷组件200向内侧收缩，边刷组件200复位时，过程与之相反。本发明中采用第二导向元件4的举力小于第一导
向元件5的举力，目的在于实现边刷组件200先抬升再收缩的控制，其还可以通过其他方式，如导向元件采用滑块时，通过控制不同滑块运动时的阻尼系数，也可实现对边刷组件200的运动顺序的控制。需要理解的是，在本发明中还可以采用相反的设置，使得边刷组件200先收缩后抬升。
31.可选地，一种地面清洁设备的边刷收缩抬升机构，可以包括动力组件、摆臂组件和导向组件；所述摆臂组件1也可以包括第一摆臂元件6、第二摆臂元件7；所述导向组件可以包括第一导向元件和第二导向元件，所述第一导向元件5设置于所述第一摆臂元件与所述第二摆臂元件之间，以控制边刷组件200的收缩位置；所述第二导向元件4设置于所述第二摆臂元件与所述设备本体之间，以控制边刷组件200的抬升高度。
32.可选地，所述动力组件2包括驱动元件和传动元件；所述传动元件为带传动机构、齿轮传动机构、链传动机构、螺旋传动机构中的任一种机械传动方式，以用于将所述驱动元件的动力传动至所述边刷组件200；所述驱动元件包括电机或液压驱动组件；所述电机包括推杆电机、步进电机或伺服电机中的任一种。对于动力组件2的具体结构不作限定，只需满足动力传递的工作需求即可，本领域的技术人员可以根据机械设计规范和实际工程的应用情况作出合理选择。
33.优选地，在一个具体的实施例中，如图3
‑
图4所示，所述驱动元件为推杆电机。
34.优选地，在一个具体的实施例中，如图3
‑
图4所示，所述传动元件采用绳传动机构；所述绳传动机构包括绳索、与所述绳索配合传动的传动轮；所述传动轮包括滑轮或槽轮，固定于所述摆臂组件1上。
35.可选地，所述绳索包括棉绳索、麻绳索、涤纶绳索或钢丝绳索。
36.本发明还提供一种地面清洁设备的控制系统，所述地面清洁设备的控制系统包括：磨损监测模块，以用于检测边刷的磨损程度；速率监测模块，设置于动力组件2的动力输出端、以用于监测动力组件2的动力输出速率；动力驱动模块，设置在动力组件2上、以用于控制动力组件2的动力输出；plc控制单元，以根据所述磨损监测模块监测到的边刷的磨损程度做出判断，向所述动力驱动模块发出电信号，并通过所述速率监测模块监测动力组件2的动力输出速率；所述plc控制单元、所述磨损监测模块、所述速率监测模块与所述动力驱动模块依次电连接，对于地面清洁设备的控制系统的具体电路结构不作限定，本领域的技术人员可以根据具体情况增设其他相关模块以更好地实现对边刷组件200的收缩和抬升的控制效果。其中，本领域的工作人员，根据边刷组件200的工作情况，预先设置边刷的磨损程度与动力组件2的作业形成之间的关系。
37.优选地，在一个具体的实施例中，当边刷的刷毛长度为100％时，所述推杆电机的推杆的作业行程为60％，当边刷的刷毛长度磨损至初始刷毛长度的80％时，所述推杆电机的推杆的作业行程设置为80％；当边刷的刷毛长度磨损至初始刷毛长度的60％时，所述推杆电机的推杆的作业行程为100％。
38.优选地，在一个具体的实施例中，所述地面清洁设备的包括用于控制所述边刷组件200伸缩位置和抬升高度的地面清洁设备的控制系统。
39.本发明还提供一种地面清洁设备，包括设备本体300，所述设备本体300上设置有地面清洁设备的。
40.本发明所述的地面清洁设备的控制系统的工作原理为：
41.本领域的工作人员，根据边刷组件200的工作情况，预先设置边刷的磨损程度与动力组件2的作业行程之间的关系，并将两者的对应关系输入至plc控制单元，即当边刷的刷毛长度为100％时，所述推杆电机的推杆的作业行程为60％，当边刷的刷毛长度磨损至初始刷毛长度的80％时，所述推杆电机的推杆的作业行程设置为80％；当边刷的刷毛长度磨损至初始刷毛长度的60％时，所述推杆电机的推杆的作业行程为100％；
42.所述磨损监测模块时刻边刷的磨损程度，并将检测到的边刷的磨损程度的检测结果实时发送至plc控制单元，与此同时，所述速率监测模块，实时监测动力组件2的动力输出速率，并将监测到的动力组件2的动力输出速率实时传输给plc控制单元，plc控制单元根据磨损监测模块传回的边刷的磨损程度的数据与预设在其内部的边刷的磨损程度与动力组件2的作业行程之间的关系作出判断指示，并将该指示作业实时传输至动力驱动模块，使动力组件2作出相应动作。
43.本发明所述的地面清洁设备的边刷收缩抬升机构及地面清洁设备的工作原理为：
44.当边刷组件200进行地面清洁工作时，边刷组件200的收缩位置和抬升高度由地面清洁设备的控制系统控制，当边刷的刷毛磨损至一定程度时，边刷的刷毛无法与待清扫的地面的接触，因此就需要动力组件2对边刷组件200的抬升高度进行调节，驱动元件释放一定的力，使得驱动元件与边刷组件200的传动绳的长度变长；此时，导向组件3受到的限制力变小，由于第一导向元件5的复位能力低于第二导向元件4的复位能力，因此，第二导向元件4首先将第二摆臂元件7和第三摆臂元件8之间的开合角度撑大，使得边刷组件200与待清洁地面之间的距离变小，即实现边刷对地面的清洁作业；紧接着，第一导向元件5将第一摆臂元件6和第二摆臂元件7之间的开合角度撑大，对边刷组件200的横向位置进行控制；将边刷组件200调整至合适位置之后，动力组件2停止作业，边刷组件200继续进行地面清洁作业。
45.尽管已描述了本发明实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例中范围的所有变更和修改。
46.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。