CN110172938A - 自行式路面清扫机器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开自行式路面清扫机器，属于清扫设备技术领域，包括基座、行走机构、喷水组件、清扫轮，基座两侧安装有行走机构，基座顶部设有吸气泵，基座的前后端连接红外传感器，前端的红外传感器一侧设有喷水组件，基座的底部活动连接清扫轮。本装置极大的降低了清扫时所产生的噪音，清扫过程中不会扬起灰尘，较大的垃圾颗粒也容易进入集污室，同时清扫面积大，效率高，适用于各种地况。
Description
技术领域
本发明属于清扫设备技术领域，具体涉及自行式路面清扫机器。
背景技术
路面清扫机器是一种服务机器人，能够自主地进行地面清扫工作，同时躲避环境中的障碍物。清扫机器人将清扫技术与机器人技术结合起来，集机械、控制、传感器、人工智能、电子技术等多个学科为一体，同时融合了定位、路径规划、传感器数据融合、电源等多方面的技术，清扫机器人的发展是多个学科发展的综合，同时清扫机器人的发展也会带动相关学科的进步。在很多国家和地区，清扫机器人作为服务机器人应用的先行者，已经得到了广泛的应用。清扫机器人的出现解决家庭、图书馆、展览馆等室内环境的清扫工作，在很大程度上提高工作效率，降低劳动成本，因此路面清扫机器有十分广阔的市场前景。
目前，家庭用智能清扫机器技术及产品已经成熟，并得到广泛应用，但是对于一些特殊场合，没有适用的清扫机器产品。以学校食堂为例，学校食堂是为学生和老师提供每日膳食的场所，保持食堂环境的清洁卫生是保证食品安全和人员安全的重要措施之一。食堂餐厅桌椅较多，就餐时人员密集，通道受限，需要清理的是饭粒、菜叶、汤汁等食物垃圾，也会有掉在地上的纸巾等物品。食堂后厨是食品加工的操作间，地面水迹和油污较多，有很多的厨房设备，环境因素更加复杂。为保证食品安全，及时进行环境清洁是非常重要的。食堂里需要清理的垃圾和普通的家庭环境相比有很大的不同，现有的家用清扫机器人无法满足这种特殊环境的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供自行式路面清扫机器，极大的降低了清扫时所产生的噪音，清扫过程中不会扬起灰尘，较大的垃圾颗粒也容易进入集污室，同时清扫面积大，效率高，适用于各种地况。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：自行式路面清扫机器，包括基座、行走机构、喷水组件、清扫轮，基座两侧安装有行走机构，基座顶部设有吸气泵，基座的前后端连接红外传感器，前端的红外传感器一侧设有喷水组件，基座的底部活动连接清扫轮。本装置前后端设置的红外传感器，能感应周围的阻挡物，防止碰壁的现象，行走机构可适应各种不同的路况，在行走的同时会进行洒水避免灰尘飞扬，还有利于后期路面的清扫，清扫时由于清扫轮特殊的结构设计极大的降低了噪音的产生，间接的保证了操作人员身体的健康，两个清扫轮相互配合清扫效率会有相应的提升，经过一次的路面相当于清扫了两次，与普通的清扫机相比路面清扫后的洁净程度更高，为了不使垃圾倒流出集污箱，在集污箱左侧设置了斜挡板，还在集污箱底部设置了倾斜的底面更容易使垃圾堆积。
作为优选，行走机构包括拖链，拖链外侧铺设有横板，拖链内部由滚轮支撑。该行走机构的设计与普通的行走轮有较多的优点，例如与地面的接触面积大，能有较强的摩擦力，可适用于各种不同的路况。
作为优选，基座内部的左侧上方设有集水箱，集水箱下方设有罩壳，集水箱右侧设有吸尘室，吸尘室下方设有集污室。基座内部由多操作空间组成，各操作空间分配合理，分工明确，集水箱用于盛放清洗剂或清水用于地面的喷洒，罩壳用于保护液压伸缩杆与支撑杆，集污室对灰尘与颗粒垃圾进行收集及清理。
作为优选，喷水组件包括设于集水箱底部的水泵，水泵的出水端连接出水管，出水管的底部连接喷头，出水管位于基座的外侧。水泵将集水箱内的水抽出至出水管，出水管再将水转至喷头，由喷头将水洒出，喷洒组件设于基座的前端，在基座前行时喷洒，避免了清扫时扬起较大的灰尘，还有利于污渍的瓦解，便于清扫时将垃圾彻底清除。
作为优选，罩壳内部设有支撑杆，支撑杆右端下表面连接液压伸缩杆，液压伸缩杆的对立面设有高度感应器，液压伸缩杆的下端连接清扫轮的两侧，清扫轮中部设有驱动电机。清扫机在不同的路面工作时清扫轮所要与地面存在的间隙不同，高度感应器感测清扫轮与地面的高度，同时控制液压伸缩杆的升降，保证了清扫轮一直与地面保持最合适的距离，避免清扫轮损坏，保证了装置的正常使用。
作为优选，清扫轮包括中心轴，中心轴表面连接有至少4组刮片，刮片四周插接有刷毛，中心轴外侧包裹有波峰海绵，刮片两侧设有消音片。清扫轮表面有特殊的结构设计，刮片与地面接触时能将灰尘全部聚集至刮片的凹陷处，同时也防止在清扫时所产生的风流将灰尘吹散，有利于刷毛将灰尘卷入集污箱，提升了清扫效果，刮片为耐磨材料制成，清刮能力强且不易损坏，清扫过程中毛刷与地面来回摩擦会产生沉闷的噪音，中心轴外侧包裹的波峰海绵刚好位于毛刷根部，减小了毛刷的在清扫时的晃动幅度，间接的减小的噪音的产生，波峰海绵特有的波峰状增加了其表面面积，还有利于对噪音的分散及吸收，配合消音片能很好的将噪音控制在最小分贝，并对灰尘有良好的粘附作用，进一步提升了装置的除尘效果。
作为优选，吸气泵的吸气端连接气管，气管位于吸尘室内，气管末端连接吸尘嘴，吸尘嘴外侧包裹有网纱，吸尘室与集污室通过过滤网隔开。清扫轮运作的同时吸气泵会一同工作，清扫轮将灰尘推入集污室，小部分灰尘因为清扫轮的推力不够会重新掉落，导致二次污染，设有的吸气泵能产生一定吸力，将该部分灰尘会被吸入，不会使其掉落到地面，保证了装置的除尘效果，吸尘嘴由网纱包裹且与集污室之间还通过过滤网隔开，避免了吸尘嘴的堵塞，吸气泵的吸力可进行适当的调整，防止吸力过大导致灰尘、垃圾在集污室乱窜或是吸力太小起不到相应的作用。
作为优选，集污箱左侧底部开设有进污口，集污箱底面呈15°-20°的倾斜，集污箱底面较低的一侧设有排污口，进污口下方设有胶条，胶条连接集污箱底面，集污箱左侧侧壁连接斜挡板。为了使灰尘更方便进入集污箱，斜挡板与胶条的角度有一定要求的，该角度过小则存灰量较小，灰尘容易往斜挡板外侧划过，不易收集，该角度过大则灰尘进入集尘箱中又会窜出，造成二次污染，因此，斜挡板最佳的倾斜角度应在45°-50°，而胶条与平面的角度应在30°-35°在该角度范围内斜挡板与集污箱的底面相对应，且灰尘被清扫轮拨起刚好能从进污口进入，斜挡板还会对灰尘有引导的作用，使灰尘推至集污箱底部，胶条的设计能对灰尘有一定的聚集作用，避免少量的灰尘在基座底部散开，同时胶条在使用时还不易断裂，保证了装置的使用寿命。
作为优选，右侧罩壳 上方设有控制箱，控制箱内部集成有单片机，单片机与红外传感器及驱动电机、高度感应器均为电性连接。单片机控制用于控制整个装置的运行，确保装置能够正常使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1）喷水组件避免了清扫时扬起较大的灰尘，还有利于污渍的瓦解，便于清扫时将垃圾彻底清除；2）行走机构与地面的接触面积大，能有较强的摩擦力，可适用于各种不同的路况；3）清扫轮表面有特殊的结构设计有利于灰尘的聚集，后期便于灰尘的收集，还可降噪；4）集污箱的设计灰尘容易收集，收集后不易窜出导致二次污染。
本发明通过上述技术方案提供了自行式路面清扫机器，弥补了现有技术的不足。
附图说明
图1为本发明自行式路面清扫机器的主视图；
图2为本发明自行式路面清扫机器的内部结构示意图；
图3为本发明清扫轮的结构示意图；
图4为本发明清扫轮的主视图；
图5为本发明清扫轮的侧视图；
图6为本发明的工作原理图。
附图标记说明：1基座；2吸气泵；3拖链；4行走机构；5横板；6喷水组件；7气管；8吸尘嘴；9网纱；10吸尘室；11过滤网；12集污室；13排污口；14胶条；15斜挡板；16弯板；17驱动电机；18清扫轮；181刮片；182消音片；183波峰海绵；184中心轴；185刷毛；19喷头；20液压伸缩杆；21出水管；22支撑杆；23罩壳；24水泵；25集水箱；26高度感应器；27控制箱；28单片机；29红外传感器。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述：
实施例1：
如图1-6所示，自行式路面清扫机器，包括基座1、行走机构4、喷水组件6、清扫轮18，基座1两侧安装有行走机构4，基座1顶部设有吸气泵2，基座1的前后端连接红外传感器29，前端的红外传感器29一侧设有喷水组件6，基座1的底部活动连接清扫轮18。本装置前后端设置的红外传感器，能感应周围的阻挡物，防止碰壁的现象，行走机构可适应各种不同的路况，在行走的同时会进行洒水避免灰尘飞扬，还有利于后期路面的清扫，清扫时由于清扫轮特殊的结构设计极大的降低了噪音的产生，间接的保证了操作人员身体的健康，两个清扫轮相互配合清扫效率会有相应的提升，经过一次的路面相当于清扫了两次，与普通的清扫机相比路面清扫后的洁净程度更高，为了不使垃圾倒流出集污箱，在集污箱左侧设置了斜挡板，还在集污箱底部设置了倾斜的底面更容易使垃圾堆积。
行走机构4包括拖链3，拖链3外侧铺设有横板5，拖链3内部由滚轮支撑。该行走机构的设计与普通的行走轮有较多的优点，例如与地面的接触面积大，能有较强的摩擦力，可适用于各种不同的路况。
基座1内部的左侧上方设有集水箱25，集水箱25下方设有罩壳23，集水箱25右侧设有吸尘室10，吸尘室10下方设有集污室12。基座内部由多操作空间组成，各操作空间分配合理，分工明确，集水箱用于盛放清洗剂或清水用于地面的喷洒，罩壳用于保护液压伸缩杆与支撑杆，集污室对灰尘与颗粒垃圾进行收集及清理。
喷水组件6包括设于集水箱24底部的水泵24，水泵24的出水端连接出水管21，出水管21的底部连接喷头19，出水管21位于基座1的外侧。水泵将集水箱内的水抽出至出水管，出水管再将水转至喷头，由喷头将水洒出，喷洒组件设于基座的前端，在基座前行时喷洒，避免了清扫时扬起较大的灰尘，还有利于污渍的瓦解，便于清扫时将垃圾彻底清除。
罩壳23内部设有支撑杆22，支撑杆22右端下表面连接液压伸缩杆20，液压伸缩杆20的对立面设有高度感应器26，液压伸缩杆20的下端连接清扫轮18的两侧，清扫轮18中部设有驱动电机17。清扫机在不同的路面工作时清扫轮所要与地面存在的间隙不同，高度感应器感测清扫轮与地面的高度，同时控制液压伸缩杆的升降，保证了清扫轮一直与地面保持最合适的距离，避免清扫轮损坏，保证了装置的正常使用。
清扫轮18包括中心轴184，中心轴184表面连接有至少4组刮片181，刮片181四周插接有刷毛185，中心轴184外侧包裹有波峰海绵183，刮片181两侧设有消音片182。清扫轮表面有特殊的结构设计，刮片与地面接触时能将灰尘全部聚集至刮片的凹陷处，同时也防止在清扫时所产生的风流将灰尘吹散，有利于刷毛将灰尘卷入集污箱，提升了清扫效果，刮片为耐磨材料制成，清刮能力强且不易损坏，清扫过程中毛刷与地面来回摩擦会产生沉闷的噪音，中心轴外侧包裹的波峰海绵刚好位于毛刷根部，减小了毛刷的在清扫时的晃动幅度，间接的减小的噪音的产生，波峰海绵特有的波峰状增加了其表面面积，还有利于对噪音的分散及吸收，配合消音片能很好的将噪音控制在最小分贝，并对灰尘有良好的粘附作用，进一步提升了装置的除尘效果。
吸气泵2的吸气端连接气管7，气管7位于吸尘室10内，气管7末端连接吸尘嘴8，吸尘嘴8外侧包裹有网纱9，吸尘室10与集污室12通过过滤网11隔开。清扫轮运作的同时吸气泵会一同工作，清扫轮将灰尘推入集污室，小部分灰尘因为清扫轮的推力不够会重新掉落，导致二次污染，设有的吸气泵能产生一定吸力，将该部分灰尘会被吸入，不会使其掉落到地面，保证了装置的除尘效果，吸尘嘴由网纱包裹且与集污室之间还通过过滤网隔开，避免了吸尘嘴的堵塞，吸气泵的吸力可进行适当的调整，防止吸力过大导致灰尘、垃圾在集污室乱窜或是吸力太小起不到相应的作用。
集污箱12左侧底部开设有进污口，集污箱12底面呈15°-20°的倾斜，集污箱12底面较低的一侧设有排污口13，进污口下方设有胶条14，胶条14连接集污箱12底面，集污箱12左侧侧壁连接斜挡板15。为了使灰尘更方便进入集污箱，斜挡板与胶条的角度有一定要求的，该角度过小则存灰量较小，灰尘容易往斜挡板外侧划过，不易收集，该角度过大则灰尘进入集尘箱中又会窜出，造成二次污染，因此，斜挡板最佳的倾斜角度应在45°，而胶条与平面的角度应在30°在该角度范围内斜挡板与集污箱的底面相对应，且灰尘被清扫轮拨起刚好能从进污口进入，斜挡板还会对灰尘有引导的作用，使灰尘推至集污箱底部，胶条的设计能对灰尘有一定的聚集作用，避免少量的灰尘在基座底部散开，同时胶条在使用时还不易断裂，保证了装置的使用寿命。
右侧罩壳 23上方设有控制箱27，控制箱27内部集成有单片机28，单片机28与红外传感器29及驱动电机17、高度感应器26均为电性连接。单片机控制用于控制整个装置的运行，确保装置能够正常使用。
实施例2：
本发明的自行式路面清扫机器在实际使用过程中，将清扫机器放于需要清扫的区域，行走时喷水组件6会将集水箱25内的水抽出，喷洒至地面避免了清扫时扬起较大的灰尘，还有利于污渍的瓦解，基座1底部的2个清扫轮18转动，将灰尘及大颗粒垃圾全部清扫至集污室12内，基座1顶部的吸气泵2配合清扫轮18，吸气泵18能产生一定吸力，会将全部灰尘吸入，不会使其掉落到地面，保证了装置的除尘效果，同时清扫轮18在扫过程中还有降噪作用，避免了刺耳的声音发出，保证了操作人员长时间工作不会有噪音带来的烦恼。
上述实施例1、2中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (9)
1.自行式路面清扫机器，包括基座（1）、行走机构（4）、喷水组件（6）、清扫轮（18），其特征在于：所述基座（1）两侧安装有行走机构（4），所述基座（1）顶部设有吸气泵（2），所述基座（1）的前后端连接红外传感器（29），所述前端的红外传感器（29）一侧设有喷水组件（6），所述基座（1）的底部活动连接清扫轮（18）。
2.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述行走机构（4）包括拖链（3），所述拖链（3）外侧铺设有横板（5），所述拖链（3）内部由滚轮支撑。
3.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述基座（1）内部的左侧上方设有集水箱（25），所述集水箱（25）下方设有罩壳（23），所述集水箱（25）右侧设有吸尘室（10），所述吸尘室（10）下方设有集污室（12）。
4.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述喷水组件（6）包括设于集水箱（24）底部的水泵（24），所述水泵（24）的出水端连接出水管（21），所述出水管（21）的底部连接喷头（19），所述出水管（21）位于基座（1）的外侧。
5.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述罩壳（23）内部设有支撑杆（22），所述支撑杆（22）右端下表面连接液压伸缩杆（20），所述液压伸缩杆（20）的对立面设有高度感应器（26），所述液压伸缩杆（20）的下端连接清扫轮（18）的两侧，所述清扫轮（18）中部设有驱动电机（17）。
6.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述清扫轮（18）包括中心轴（184），所述中心轴（184）表面连接有至少4组刮片（181），所述刮片（181）四周插接有刷毛（185），所述中心轴（184）外侧包裹有波峰海绵（183），所述刮片（181）两侧设有消音片（182）。
7.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述吸气泵（2）的吸气端连接气管（7），所述气管（7）位于吸尘室（10）内，所述气管（7）末端连接吸尘嘴（8），所述吸尘嘴（8）外侧包裹有网纱（9），所述吸尘室（10）与集污室（12）通过过滤网（11）隔开。
8.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述集污箱（12）左侧底部开设有进污口，所述集污箱（12）底面呈15°-20°的倾斜，所述集污箱（12）底面较低的一侧设有排污口（13），所述进污口下方设有胶条（14），所述胶条（14）连接集污箱（12）底面，集污箱（12）左侧侧壁连接斜挡板（15）。
9.根据权利要求1所述的自行式路面清扫机器，其特征在于：所述右侧罩壳 （23）上方设有控制箱（27），所述控制箱（27）内部集成有单片机（28），所述单片机（28）与无线控制单元为电性连接，所述单片机（28）与红外传感器（29）及驱动电机（17）、高度感应器（26）均为电性连接。
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