一种基于超声波振荡的工业防爆吸尘器自动清灰装置的制作方法

本发明涉及吸尘器，具体为一种基于超声波振荡的工业防爆吸尘器自动清灰装置。

背景技术：

1、工业防爆吸尘器是工业生产中使用的吸尘器的一种，由于工业生产中车间内会产生灰尘或金属颗粒，造成车间内地面或生产设备表面存在沉积灰尘或污渍，因此需要使用工业防爆吸尘器自动清灰装置进行吸尘处理。但是现有的工业吸尘器自动清灰装置不便于对待清理表面粘附污渍进行辅助清灰，降低了吸尘器自动清灰装置的清灰效果，并且不便于检测滤网是否堵塞并对堵塞滤网进行自动清灰。

2、现有的吸尘器自动清灰装置存在的缺陷是：

3、1、申请文件us20020170136a1中主要考虑实现通过马达驱动的自动化吸尘处理，没有考虑到对粘附的残留污渍进行辅助清灰的问题；

4、2、专利文件kr1020180024507a中主要考虑的是对灰尘进行过滤和对集尘带安装保持的问题，没有考虑到不便于检测布袋是否需要清理，并不便于自动对布袋进行清理；

5、3、专利文件kr101491968b1中主要考虑的是如何减小工业吸尘器的使用噪音，没有考虑到工业吸尘器自动清灰装置不便于检测灰尘收集框是否装满的问题；

6、4、专利文件cn109512324b中主要通过手动对过滤布袋进行清理，没有考虑到便于取出灰尘收集框进行清理的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于超声波振荡的工业防爆吸尘器自动清灰装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于超声波振荡的工业防爆吸尘器自动清灰装置，包括吸尘器本体和清灰控制器，所述吸尘器主体包括吸尘执行部和吸尘驱动部，所述吸尘驱动部的顶部安装有清灰控制器；

3、所述吸尘器主体上设置有辅助吸尘模块、滤网自清模块、尘满提示模块和满尘处理模块，清灰控制器包括判断结果接收单元和控制指令发送单元，且清灰控制器用于接收辅助吸尘模块、滤网自清模块、尘满提示模块和满尘处理模块的判断输出结果并针对判断结果分别输出对应反馈控制指令；

4、所述辅助吸尘模块用于在吸尘执行部进行吸尘时，通过超声波震荡进行辅助吸尘，滤网自清模块用于判断吸尘执行器内部的灰尘滤网是否被吸入的灰尘堵塞，并对堵塞的灰尘滤网进行清理，所述尘满提示模块用于检测吸尘执行部内部用于收集灰尘的收集框是否需要清理，并在需要清理时进行提示，所述满尘处理模块用于控制收集框的取放。

5、优选的，所述吸尘器驱动部和吸尘驱动部均安装于底板的顶部，吸尘驱动部位于吸尘执行部的右侧，吸尘执行部的外壁开设有吸尘口，吸尘口上设置有单向阀，且吸尘口的左端连接有输送管道，输送管道的左端连接有吸尘手柄，吸尘手柄的底端安装有吸尘头，吸尘执行部的顶部开设有出气口，吸尘驱动部的顶部开设有进气口，且进气口的顶端通过连接管与出气口的右端连接，吸尘驱动部的内部设置有驱动马达和风扇，且风扇用于产生负压吸力进行吸尘。

6、优选的，所述吸尘手柄的外壁设置有安装架，安装架的底部设置有辅助吸尘模块，辅助吸尘模块包括灰尘检测单元、灰尘判断与传输单元和辅助执行单元；

7、所述灰尘检测单元为工业摄像机，且工业摄像机用于采集初次吸尘后的物体表面的视频图像，并将采集的图像画面传输至灰尘判断与传输单元；

8、灰尘判断与传输单元接收图像画面，并通过降噪算法和灰度化处理算法对图像画面进行预处理，再通过图像特征提取算法在预处理后的图像中提取初次吸尘后物体表面的特征信息，其中将提取的物体纹理

9、灰尘判断与处理单元包括实际特征值设置子单元和表面判断子单元，其中实际特征值设置子单元用于设置和储存吸尘物体表面洁净时，物体表面的初始特征数据，包括初始纹理特征数据w0和初始颜色特征数据yo，表面判断子单元用于接收灰尘检测单元传输的视频图像，并通过降噪算法和灰度化处理算法对图像画面进行预处理，再通过边缘检测算法和轮廓提取算法，按照物体表面的视频图像中的区域分界边缘轮廓线，分区域提取视频画面中的物体表面组成部分，并获取多组组成部分的物体表面实际纹理特征数据wi和实际颜色特征数据yi，其中i为视频画面中的物体表面的组成部分序号，再通过对比算法分别将实际纹理特征数据wi、实际颜色特征数据yi与初始纹理特征数据w0、初始颜色特征数据yo进行对比，当对比结果为wi≠w0或yi≠yo时，输出灰尘判断结果，并将灰尘判断结果传输至清灰控制器；

10、清灰控制器接收灰尘判断结果，并根据灰尘判断结果判断是否向辅助执行单元发送辅助清理控制指令；

11、辅助执行单元包括安装于吸尘头外壁的超声波发生器一和超声波换能器一，超声波换能器一的底部设置有辅助震荡板，且辅助震荡板的底部与吸尘头的底部位于同于水平面上。

12、优选的，所述吸尘执行部的顶壁安装有灰尘滤网，灰尘滤网的内壁设置有镂空支架，镂空支架的内壁安装有滤网自清模块，滤网自清模块包括堵塞度检测单元、堵塞度判断与传输单元和网孔清灰执行单元；

13、所述吸尘器执行部的内部设置有滤网自清模块，滤网自清模块包括堵塞度检测单元、判断与传输单元和网孔清灰执行单元；

14、堵塞度检测单元包括安装于吸尘器执行部内壁的环形框和环形框顶壁设置的压力传感器，环形框的底部贯穿设置有升降杆，升降杆的底端连接有检测板，环形框的底壁安装有弹簧，且弹簧位于升降杆的外部，压力传感器用于获取升降杆顶端施加于压力传感器外壁的压力检测信号，并将压力检测信号转化为实际压力检测数据n并输送至堵塞度判断与传输单元；

15、堵塞度判断与传输单元用于设置并储存标准压力检测数据n0,并将实际压力检测数据n与标准压力检测数据n0进行对比，当对比结果为n＞n0时，输出“灰尘滤网未堵塞”的判断结果，当对比结果为n≤n0时，输出“灰尘滤网堵塞”的判断结果，并将灰尘滤网判断结果传输至清灰控制器；

16、清灰控制器通过判断结果接收单元接收灰尘滤网判断结果，并根据灰尘滤网判断结果判断是否向网孔清灰执行单元发送清灰控制指令；

17、网孔清灰执行单元包括灰尘滤网内部设置的镂空支架和镂空支架内部设置的超声波发生器二和超声波换能器二，超声波换能器二与超声波发生器一电性连接，超声波发生器二和超声波换能器二用于接收清灰控制指令，并产生超声波震荡。

18、优选的，所述吸尘执行部内部可拆卸安装有收集框，收集框用于放置进入吸尘执行部内部的灰尘，吸尘执行部上设置有尘满提示模块，尘满提示模块包括称重检测单元、重量判断与传输单元和提示执行单元；

19、称重检测单元包括嵌入设置于吸尘执行部底壁的称重传感器，且称重传感器的顶部与收集框的底部贴合，称重检测单元用于获取放置有灰尘的收集框的实际重量数据g，重量判断与传输单元用于设置并储存标准重量检测数据g0,并接收称重检测单元获取的实际重量数据g，将实际重量数据g与标准重量检测数据g0进行对比，当对比结果为当对比结果为g≥g0时，输出“收集框尘满”的判断结果，当对比结果为g＜g0时，输出“收集框未满”的判断结果，并将收集框状态判断结果传输至清灰控制器，清灰控制器通过判断结果接收单元接收收集框判断结果，并根据收集框判断结果判断是否向提示执行单元发送提示控制指令，提示执行单元包括吸尘执行部顶部安装的灯光提示器和语音播报器，提示执行单元用于接收清灰控制器发送的提示控制指令，并进行声光和语音提示。

20、优选的，所述吸尘执行器内部设置有满尘处理模块，满尘处理模块包括通断控制单元、信号传输单元和通断执行单元，通断执行单元包括吸尘执行部内壁嵌入安装的电磁铁和蓄电池，且蓄电池与电磁铁电性连接，且电磁铁与收集框的背面贴合，通断控制单元包括吸尘执行器外壁设置的两组控制按钮，且通断控制单元用于产生通断控制信号，信号传输单元用于接收通断控制信号并传输至清灰控制器，清灰控制器判断通断控制信号为接通控制信号或断开控制信号，根据信号判断结果对应输出接通控制指令或断开控制指令至通断执行单元，通断执行单元根据接收的控制指令进行蓄电池与电磁铁之间的接通连接或断开连接。

21、优选的，所述超声波发生器一包括用于产生振动电信号的第一声波发生器部分，且所述声波发生器部分的超声波发生器与超声波换能器一电性连接，超声波发生器一还包括用于高频超声波的第二声波发生器部分，且第二声波发生器部分与第一声波发生器部分均与清灰控制器电性连接。

22、优选的，所述收集框外壁为与通电电磁铁相吸的硬质金属材料，收集框底部为可产生微小变形的弹性金属材料制成，收集框的外壁开设有导向槽，吸尘执行部内壁设置有导向块，且导向块外壁与导向槽内壁滑动连接。

23、一种基于超声波振荡的工业防爆吸尘器自动清灰装置的使用方法，该吸尘器自动清灰装置的使用方法如下：

24、s1、使用前准备，设置并储存待吸尘物体表面的初始纹理特征数据w0和初始颜色特征数据y0、标准压力检测数据n0、标准重量检测数据go；

25、s2、检测灰尘滤网是否堵塞，开启堵塞度检测单元中的压力传感器，再启动吸尘驱动部，堵塞度检测单元和堵塞度判断与传输单元检测并判断灰尘滤网是否堵塞，清灰控制器在灰尘滤网堵塞时向网孔清灰执行单元附送清灰控制指令，向灰尘滤网传输震荡；

26、s3、吸尘器使用过程中，吸尘头进行吸尘动作，灰尘检测单元获取吸尘头后方经过吸尘后的物体表面视频图像，灰尘判断与传输单元判断物体表面是否有未吸除污渍，当残留有未吸除污渍时，清灰控制器输出清理控制指令，辅助执行单元进行辅助清灰；

27、s4、吸尘器使用后，称重检测单元检测收集框重量，重量判断与传输单元判断收集框是否需要清理并输出判断结果，当需要清理时，清灰控制器向提示执行单元发送提示控制指令，提示执行单元进行声光尘满提示；

28、s5、使用人员接收声光尘满提示，启动通断控制单元产生通断控制信号，信号传输单元将通断控制信号传输至清灰控制器进行信号判断并输出对应控制指令，当输出断开控制指令时，蓄电池与电磁铁之间断开连接，拉出收集框进行清理。

29、优选的，在所述步骤s2中，还包括如下步骤：

30、s21、吸尘执行器启动3s后，关闭吸尘执行器，压力传感器获取3s内所受的压力检测信号，选取最大压力检测信号并输出对应实际压力检测数据n，对比实际检测检测数据n与标准压力检测数据no,判断灰尘滤网是否堵塞。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

32、1、本发明通过设置辅助吸尘模块，在吸尘器使用时，通过灰尘检测单元和灰尘判断与传输单元检测并判断物体表面是否有残留污渍，辅助执行单元发出超声波使物质构成颗粒发生变形，减小与物体表面的接触面积和吸附力，并且引起物体表面空气产生高频震荡，加快污渍与物体表面分离，并且在物体表面机械振动的协同下，使污渍颗粒与物体表面分离，再通过吸尘头将灰尘污渍颗粒吸尘，实现辅助吸尘器进行残留灰尘污渍自动清理的目的，提高工业吸尘器的吸尘清理效果。

33、2、本发明通过设置有滤网自清模块，在吸尘器使用前，通过堵塞度检测单元和堵塞度判断与传输单元检测并判断灰尘滤网是否堵塞，当灰尘滤网堵塞时，网孔清灰单元接收清灰控制器的清灰控制指令，灰尘滤网产生机械高频震动将灰尘振出，实现对灰尘滤网进行自动清灰的目的，避免出现滤网孔堵塞造成会空气中灰尘的过滤效果降低的现象，提高吸尘器的吸尘效率。

34、3、本发明通过设置有尘满提示模块，在吸尘器使用后，通过称重检测单元和重量判断与传输单元检测并判断收集框内是否装满灰尘，当收集框内装满灰尘时，提示执行单元接收提示控制指令并进行声光尘满提示，实现自动检测收集框收集程度和及时进行提示的目的，避免出现收集框内灰尘较多降低收集灰尘效果的现象。

35、4、本发明通过设置有满尘处理单元，当工作人员接收到尘满提示后，启动通断控制单元产生通断控制信号，通断控制信号传输至清灰控制器进行信号判断，当判断结果为断开控制信号时，清灰控制器输出断开控制指令，通断执行单元接收断开控制指令时，将蓄电池与电磁铁之间断开连接，电磁铁产生的磁吸力消失，便于将收集框拉出对收集框进行清理，实现便于取出或安装收集框的目的，提高吸尘器的使用便捷性。