一种充电安全的清洁系统的制作方法

1.本实用新型涉及清洁设备技术领域，尤其涉及一种充电安全的清洁系统。


背景技术：

2.近年来，智能化的清洁机器人越来越受到人们的青睐，各种清洁机器人已经被广泛应用于人们的日常生活中。清洁机器人一般配置有基站，清洁机器人停靠于基站时可以实现拖布清洗、向清洁机器人内的电池充电等功能。为了提高清洁机器人的工作效率，基站会在清洗拖布的同时通过充电结构向清洁机器人内的电池充电。由于拖布在清洗时会转动并与清洗槽内的凸筋结构发生刮擦，清洁机器人在清洗拖布时会产生一定的抖动，清洁机器人和基站之间现有采用的单点接触式充电结构在清洁机器人抖动时容易出现充电断开的情况，如此会导致充电结构打火、充电效率不高、充电不安全等多种问题，不利于提高用户的使用体验。另外，现有充电结构的充电极片直接裸露于清洁机器人的侧壁，充电极片容易被污渍沾染而影响其导电性，容置导致充电效率不高、充电不安全等问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种充电安全的清洁系统，将接电端子设于清洁机器人侧壁的凹孔内并设置用于开闭凹孔的挡片，使充电端子和接电端子在清洁机器人产生抖动时仍能可靠对接，也使充电端子能保持良好的导电性。
4.为了实现上述技术目的，本实用新型提供的一种充电安全的清洁系统，包括内设电池的清洁机器人及供清洁机器人停靠的基站，清洁机器人的侧壁设有与电池电连接的接电端子，基站设有可与接电端子对接配合的充电端子，清洁机器人返回基站使接电端子与充电端子对接配合向电池充电，所述清洁机器人的侧壁设有内凹的凹孔及用于开闭凹孔的挡片，接电端子设于凹孔内，插向凹孔的充电端子使挡片受力打开凹孔，充电端子脱离凹孔使挡片复位关闭凹孔，充电端子插入停靠于基站的清洁机器人的凹孔中与接电端子对接配合。
5.优选的，所述凹孔外端的内径自内向外增大。
6.优选的，所述挡片具有弹性且设有可收张的缝隙，插向凹孔的充电端子使缝隙受力张开而打开凹孔，充电端子脱离凹孔使缝隙收缩而关闭凹孔；或者，所述挡片铰接于凹孔处且挡片的铰接处设有扭簧，插向凹孔的充电端子使挡片受力转动而打开凹孔且使扭簧受力变形，充电端子脱离凹孔使扭簧带动挡片转动复位而关闭凹孔。
7.优选的，所述充电端子可活动设置，基站设有一端定位设置且另一端接触于充电端子的弹性件，弹性件将充电端子抵向接电端子。
8.优选的，所述充电端子设有背向接电端子延伸的凸柱，基站设有供凸柱插入的插孔，凸柱插设于插孔中且两者之间设有用于限位充电端子的限位结构。
9.优选的，所述限位结构包括设于凸柱外壁上的限位筋及设于插孔孔壁上的限位台
阶，限位台阶位于限位筋朝向充电端子的一侧；和/或，所述弹性件为套设于凸柱外部的弹簧。
10.优选的，所述充电端子和接电端子两者之一设有由继电器控制的电磁铁、另一者设有铁磁金属片。
11.优选的，所述充电端子与接电端子两者之一设有磁铁、另一者设有铁磁金属片。
12.优选的，所述充电端子设有充电极片，接电端子设有接电极片，充电极片与接电极片相互面贴触使充电端子与接电端子对接配合。
13.优选的，所述清洁机器人设有用于检测接电端子电压的电压检测元件。
14.采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：
15.1、本实用新型提供的清洁系统，接电端子设于清洁机器人侧壁上的凹孔内，清洁机器人未返回基站时，清洁机器人侧壁上的挡片关闭凹孔，避免外部的脏污溅入凹孔内并附着在接电端子上，使接电端子保持洁净，从而使接电端子保持优良的导电性，避免接电端子被脏污附着而影响其导电性能。清洁机器人返回基站时，插向凹孔的充电端子使挡片受力打开凹孔，以便充电端子顺利插入凹孔中与接电端子对接配合，从而顺利对电池进行充电。凹孔使充电端子受到限位作用，即使清洁机器人因清洗拖布等原因出现抖动，充电端子和接电端子仍能保持稳定的对接配合，避免充电端子和接电端子出现脱离、打火等情况，清洗拖布的水也不容易溅入凹孔内，保证充电效率并提高充电安全性，有利于提高用户的使用体验。
16.2、凹孔外端的内径自内向外增大，即凹孔的外端呈喇叭口形，可以在清洁机器人返回基站时降低充电端子插入凹孔中的难度。另外，凹孔外端的孔壁对插入凹孔中的充电端子具有引导作用，使充电端子能消除对接偏差而顺利插入凹孔中并与接电端子对接配合。
17.3、挡片可以采用弹性件，挡片的缝隙在充电端子插入时可以受力张开而打开凹孔，缝隙在充电端子脱离凹孔时可以自动收缩而关闭凹孔。挡片的铰接处可以设置扭簧，充电端子插入凹孔时，挡片受力转动打开凹孔且使扭簧受力变形。充电端子脱离凹孔时，恢复形变的扭簧带动挡片自动复位至关闭凹孔的状态。合理设置挡片的结构，使挡片能满足适时开启或关闭凹孔的结构要求。
18.4、基站设置将充电端子抵向接电端子的弹性件，通过弹性件使充电端子和接电端子之间的对接配合为非刚性配合结构，充电端子和接电端子在清洁机器人发生抖动时仍能保持对接配合状态并适应抖动，进一步提高充电稳定性。
19.5、充电端子的凸柱插设于基站的插孔中，通过凸柱和插孔的配合提高充电端子相对于基站活动时的稳定性。限位结构用于限位充电端子，避免充电端子在弹性件的作用下脱离基站，提高充电端子的结构稳定性。
20.6、插孔孔壁上的限位台阶位于凸柱外壁上限位筋中朝向充电端子的一侧，充电端子未插入凹孔中与接电端子对接配合时，在弹性件的弹力作用下，限位筋与限位台阶抵触，避免凸柱脱离插孔导致充电端子脱离基站的情况。
21.7、充电端子和接电端子之间设置电磁铁和铁磁金属片配合的结构，或者，充电端子和接电端子之间设置磁铁和铁磁金属片配合的结构，磁铁或通电的电磁铁使铁磁金属片受到磁吸力作用，从而使充电端子的充电极片和接电端子的接电极片能保持紧密、可靠的
面贴触状态，提高充电稳定性和充电安全性。
22.8、在开始向电池充电之前，利用电压检测元件检测接电端子的电压，根据电压检测元件的检测信号判断清洁机器人是否停靠到位使充电端子和接电端子成功对接，充电端子在与接电端子成功对接后向电池充电，有利于提高充电的有效性。
附图说明
23.图1为实施例一清洁系统中清洁机器人停靠于基站时的结构图；
24.图2为实施例一清洁系统中清洁机器人的结构示意图；
25.图3为实施例一清洁系统中基站的结构图；
26.图4为实施例一清洁系统中清洁机器人未返回基站时充电端子和接电端子的结构示意图；
27.图5为实施例一清洁系统中清洁机器人侧壁上挡板铰接处的结构示意图；
28.图6为实施例一清洁系统中充电端子插入凹孔中但未插入到位时的结构示意图；
29.图7为实施例一清洁系统中充电端子插入到位并与接电端子对接配合的结构示意图；
30.图8为实施例二清洁系统中挡片在充电端子未插入凹孔中时的示意图；
31.图9为实施例二清洁系统中挡片在充电端子插入凹孔中时的示意图；
32.图10为实施例三清洁系统中充电端子插入凹孔中但未插入到位时的结构示意图；
33.图11为实施例四清洁系统中充电端子插入凹孔中但未插入到位时的结构示意图。
34.图中，100-清洁机器人，110-电池，120-接电端子，121-接电极片，122-导线，130-凹孔，140-挡片，141-缝隙，150-铰接轴，160-扭簧，161-扭脚，200-基站，210-充电端子，211-插柱，2111-凸柱，2112-限位筋，212-充电极片，220-基站主体，230-清洗盘组件，231-清洗槽，240-停靠腔，250-固定座，251-插孔，252-限位台阶，260-弹簧，300-拖擦件，310-转盘，320-拖布，410-铁磁金属片，420-磁铁，430-电磁铁。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
36.实施例一
37.如图1至图7所示，本实用新型实施例一提供的一种充电安全的清洁系统，包括内设电池110的清洁机器人100及供清洁机器人100停靠的基站200，清洁机器人100的侧壁设有与电池110电连接的接电端子120，基站200设有可与接电端子120对接配合的充电端子210，清洁机器人100返回基站200使接电端子120与充电端子210对接配合向电池110充电。清洁机器人100的侧壁设有内凹的凹孔130及用于开闭凹孔130的挡片140，接电端子120设于凹孔130内，插向凹孔130的充电端子210使挡片140受力打开凹孔130，充电端子210脱离凹孔130使挡片140复位关闭凹孔130，充电端子210插入停靠于基站200的清洁机器人100的
凹孔130中与接电端子120对接配合。
38.清洁机器人未返回基站时，清洁机器人侧壁上的挡片关闭凹孔，避免外部的脏污溅入凹孔内并附着在接电端子上，使接电端子保持洁净，从而使接电端子保持优良的导电性，避免接电端子被脏污附着而影响其导电性能。清洁机器人返回基站时，插向凹孔的充电端子使挡片受力打开凹孔，以便充电端子顺利插入凹孔中与接电端子对接配合，从而顺利对电池进行充电。凹孔使充电端子受到限位作用，即使清洁机器人因清洗拖布等原因出现抖动，充电端子和接电端子仍能保持稳定的对接配合，避免充电端子和接电端子出现脱离、打火等情况，清洗拖布的水也不容易溅入凹孔内，保证充电效率并提高充电安全性，有利于提高用户的使用体验。
39.结合图2，清洁机器人100底部的后侧设有拖擦件300，拖擦件300包括转盘310及设于转盘310底部的拖布320。结合图3，基站200包括基站主体220及可拆卸安装于基站主体220底侧的清洗盘组件230，清洗盘组件230的后侧设有用于清洗拖布320的清洗槽231。清洗盘组件230安装于基站主体220底侧时，清洗盘组件230和基站主体220之间配合形成有位于清洗槽231上方的停靠腔240。本实施例中，接电端子120设有两个且分别接电池110的正极和负极，两个接电端子120左右对称的分布于清洁机器人100的后侧侧壁上，相应的，清洁机器人100的后侧侧壁上设有两个左右对称分布的凹孔130，两个接电端子120分别设于两个凹孔130中，接电端子120包括通过导线122电连接于电池110的接电极片121。充电端子210也设有两个且左右对称分布，充电端子210设于基站主体220内且向前伸出基站主体220，充电端子210位于停靠腔240的后侧。基站主体220内设有与市电电连接的供电件，充电端子210包括插柱211及设于插柱211前端的充电极片212，充电极片212与供电件电连接。清洁机器人100返回基站200时，清洁机器人100的后侧进入停靠腔240中，充电端子210插入凹孔130中使充电极片212与接电端子120的接电极片121贴触对接，供电件通过充电端子210和接电端子120向清洁机器人100内的电池110充电。
40.为了降低充电端子210插入凹孔130内的难度，凹孔130远离清洁机器人100中心的外端内径自内向外增大。本实施例中，凹孔130沿前后方向延伸，凹孔130的后端即为凹孔130远离清洁机器人100中心的外端，凹孔130后端的内径自前向后增大。具体的，凹孔130后端的内壁呈斜面状，即凹孔130的后端呈喇叭口形，使充电端子210在清洁机器人100向后停入基站200时可以轻松插入凹孔130中。另外，凹孔130后端的孔壁形成引导斜面，该引导斜面对插入的充电端子210具有引导作用，使充电端子210能消除对接偏差而顺利插入凹孔130中并与接电端子120对接配合。
41.结合图4、图5，每个凹孔130处设置两个左右分布的挡片140，挡片140远离凹孔130中心的竖向一侧通过铰接轴150铰接于清洁机器人100的后侧侧壁。为了使挡片140能自动复位至关闭凹孔130的状态，铰接轴150上套设有扭簧160，扭簧160的一个扭脚161直接抵于挡片140上实现接触于挡片140、另一个扭脚161抵于清洁机器人100的侧壁上实现定位。充电端子210插入凹孔130中时，充电端子210与挡片140抵触使挡片140受力向内转动打开凹孔130，同时扭簧160受力变形。充电端子210脱离凹孔130时，恢复形变的扭簧160带动挡片140自动向外转动复位至关闭凹孔130的状态。
42.为了提高充电稳定性，充电端子210可活动设置，基站200设有一端定位设置且另一端接触于充电端子210的弹性件，弹性件将充电端子210抵向接电端子120。通过弹性件使
充电端子210和接电端子120之间的对接配合为非刚性配合结构，充电端子210和接电端子120在清洁机器人100发生抖动时仍能保持对接配合并适应抖动。本实施例中，基站主体220内设有用于安装充电端子210的固定座250，插柱211设有向后延伸的凸柱2111，固定座250设有供凸柱2111插入的插孔251，凸柱2111插设于插孔251中。弹性件采用弹簧260，弹簧260套设于凸柱2111的外部，弹簧260的后端与固定座250抵触实现定位设置，弹簧260的前端与插柱211抵触实现接触于充电端子210，弹簧260将充电端子210向前抵。
43.为了避免插柱211脱离固定座250，凸柱2111与插孔251之间设有用于限位充电端子210的限位结构。结合图4，本实施例中，限位结构包括设于凸柱2111外壁上的限位筋2112及设于插孔251孔壁上的限位台阶252，限位台阶252位于限位筋2112的前侧。充电端子210未插入凹孔130中与接电端子120对接配合时，在弹簧260的弹力作用下，限位筋2112与限位台阶252抵触，避免充电端子210在弹簧260的弹力作用下脱离固定座250。
44.结合图4，当清洁机器人100未返回基站200时，挡片140关闭凹孔130。结合图6，当清洁机器人100返回基站200但未停靠到位时，充电端子210与挡片140抵顶使挡片140受力向内转动而打开凹孔130，以便充电端子210能顺利插入凹孔130中。结合图7，清洁机器人100停靠到位时，充电端子210的前端插入凹孔130中使充电极片212和接电极片121贴触，从而使供电件可以通过充电端子210和接电端子120顺利向清洁机器人100内的电池110充电。由于充电端子210相对于固定座250可活动设置，充电端子210插入凹孔130的过程中，充电端子210受力可向后移动，使充电端子210能浮动适应清洁机器人100的返回停靠。
45.可以理解的是，拖布320优选通过魔术贴等结构可拆卸固定于转盘310的底部。
46.可以理解的是，用于开闭每个凹孔130的两个挡片140也可以上下分布，此时，挡片140远离凹孔130中心的横向一侧通过铰接轴150铰接于清洁机器人100的后侧侧壁。
47.可以理解的是，用于开闭每个凹孔130的挡片140数量并不局限于上述记载和附图所示的两个，也可以设置为一个等其他合理的数量。
48.可以理解的是，挡片140及扭簧160的安装结构并不局限于上述记载和附图所示，满足扭簧160可以带动挡片140复位关闭凹孔130的要求即可。
49.可以理解的是，挡片140的安装方式并不局限于上述记载和附图所示的铰接，也可以采用可左右活动的安装方式，此时，可以在清洁机器人100内设置用于驱动挡片140来回平移以打开或关闭凹孔130的驱动件，驱动件可以采用电磁铁等满足驱动要求的构件。
50.可以理解的是，凹孔130后端的孔壁也可以设置成弧面形。
51.可以理解的是，当充电端子210的外径与凹孔130的内径相差较大时，凹孔130的内径也可以前后一致设置，即取消凹孔130后端的喇叭口。
52.可以理解的是，固定座250可以与基站主体220的壳体一体成型，也可以独立成型后通过紧固件固定在基站主体220内。
53.可以理解的是，弹性件也可以采用其他弹性构件，如具有弹性的硅胶套或橡胶套等。
54.可以理解的是，也可以取消弹簧260的设置，充电端子210相对于固定座250固定设置。
55.实施例二
56.结合图8、图9，本实施例中，挡片140采用弹性薄片，挡片140设有可收张的缝隙
141。结合图8，充电端子210未插入凹孔130时，缝隙141处于收缩状态，由于缝隙141的宽度很小，挡片140可以满足关闭凹孔130的要求。当充电端子210插向凹孔130时，充电端子210与挡片140抵触使挡片140受力而张开缝隙141。结合图9，当充电端子210与接电端子120对接配合时，缝隙141处于张开状态。清洁机器人100离开基站200使充电端子210脱离凹孔130时，弹性的挡片140自动恢复原状使缝隙141自动恢复至收缩状态。
57.实施例二的其他结构与实施例一相同，此处不再一一赘述。
58.可以理解的是，挡片140的具体外形并不局限于附图所示的方形，也可以设置成圆形、椭圆形、矩形等其他合理的形状。
59.可以理解的是，缝隙141的具体形状并不局限于附图所示的“一”字形，也可以设置成“十”字形、“y”字形等其他合理的形状。
60.实施例三
61.结合图10，本实施例中，充电端子210与接电端子120两者之一设有磁铁420、另一者设有铁磁金属片410。具体的，凹孔130内设有位于接电极片121前侧的铁磁金属片410，充电极片212的后侧设有磁铁420。清洁机器人100返回基站200使充电端子210插入凹孔130中与接电端子120对接配合时，由于磁铁420对铁磁金属片410具有磁吸力作用，在该磁吸力作用下，可以使充电极片212和接电极片121能自动吸合并保持紧密、可靠的面贴触状态，有利于提高充电稳定性和充电安全性。
62.实施例三的其他结构与实施例一相同，此处不再一一赘述。
63.可以理解的是，磁铁420和铁磁金属片410的位置可以互换。
64.可以理解的是，铁磁金属片410可以采用铁片等具备铁磁性的金属片。
65.可以理解的是，磁铁420和铁磁金属片410之间的磁吸力应小于清洁机器人100离开基站200时带动接电端子120脱离充电端子210的作用力，使充电极片212和接电极片121能顺利脱离。
66.可以理解的是，实施例三可以与实施例二结合。
67.实施例四
68.结合图11，本实施例中，充电端子210和接电端子120两者之一设有由继电器控制的电磁铁430、另一者设有铁磁金属片410。具体的，凹孔130内设有位于接电极片121前侧的铁磁金属片410，充电极片212的后侧设有电磁铁430，电磁铁430通过继电器与基站主体220内的控制板电连接，继电器设于基站主体220内。清洁机器人100停靠到位使控制板收到对接完成信号后，控制板命令继电器接通使电磁铁430通电，通电的电磁铁430产生磁场并使铁磁金属片410受到磁吸力作用，通过电磁铁430和铁磁金属片410之间的磁吸力作用使充电极片212和接电极片121保持紧密、可靠的面贴触状态，有利于提高充电稳定性和充电安全性。充电完成后，控制板命令继电器断开使电磁铁430断电，电磁铁430和铁磁金属片410之间的磁吸力作用消失，避免对清洁机器人100离开基站200造成阻碍。
69.实施例四的其他结构与实施例一相同，此处不再一一赘述。
70.可以理解的是，电磁铁430和铁磁金属片410的位置可以互换，此时，继电器与清洁机器人100内的控制板电连接。当然，考虑到清洁机器人100内的电池110存在电量耗尽或电量较低的情况，电磁铁430优选设置在充电端子210处。
71.可以理解的是，实施例四可以与实施例二结合。
72.实施例五
73.为了提高充电的有效性，清洁机器人100内设有用于检测接电端子120电压的电压检测元件。具体的，电压检测元件与接电极片121电连接，并与清洁机器人100内的控制板电连接，电压检测元件可以采用霍尔电压传感器。在开始向电池110充电之前，利用电压检测元件检测接电极片121的电压，清洁机器人100内的控制板根据电压检测元件反馈的检测信号判断清洁机器人100是否停靠到位使接电端子120和充电端子210成功对接，以确定清洁机器人100是否正处于充电状态，若未处于充电状态，则使清洁机器人100重新与基站200对接。
74.实施例五的其他结构与实施例一相同，此处不再一一赘述。
75.可以理解的是，电压检测元件也可以采用其他满足电压检测要求的电子元件。
76.可以理解的是，实施例五可以与实施例二结合。
77.可以理解的是，实施例五可以与实施例三结合。
78.可以理解的是，实施例五可以与实施例四结合。
79.除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。