一种群居性住宅公共智能晾晒装置的制作方法

1.本发明属于智能家居技术领域，特别是涉及一种群居性住宅公共智能晾晒装置。


背景技术：

2.晾晒衣物是生活所必需，当下社会人们晾晒衣物多选择或者只能选择在自己家里的阳台进行，而家居阳台晾晒存在空间小、条件差等局限性。在南方湿潮地区，大件衣物的居家晾晒效率很低，衣物久晒不干发臭甚至是发霉的问题经常发生。阳台晾晒空间延伸是解决办法之一，但是向外延伸晾晒不仅存在着很大的安全隐患，而且是城市管理中明令禁止的一部分。搭建或者封闭阳台必须符合城市人民政府市容环境卫生行政主管部门的有关规定”，在此行政框架下民众的晾衣需求特别是大件衣物的晾晒需求根本得不到满足。
3.另外，一些群居性住宅居中(例如部队、学校等)，住人数多、阳台空间有限，阳台的光照时间短、晾晒阳光照射缺少等现状都是存在的。而目前市面上的晾晒产品(包括智能产品)大都是针对居家阳台设计的，不能有效解决群居性住宅晾晒问题。立足于部队、学校等也存在诸多问题，公用晾晒场晾衣架固定安装、智能化程度低，一但遇到大风暴雨等恶劣天气回收衣物不及时，经常出现衣物吹落弄脏、潮湿未干。另外还存在，空间利用率低、场地局限性大、需要靠人为把握等诸多问题，不能实现智能避雨、避雾、防大风等功能。同时，现实当中的公共晾晒机构少之又少，仅有的也只能通过普通晾晒场解决晾晒问题，私搭乱建依然存在。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种群居性住宅公共智能晾晒装置，实现自动化、人性化的大型群居晾晒，有效解决了群居性人群的衣物晾晒问题。
5.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
6.本发明为一种群居性住宅公共智能晾晒装置，晾晒区域的安装地面，安装地面上安装有一组工型导轨，工型导轨上方配合安装有雨棚支撑架体，雨棚支撑架体上方设置有电动遮雨棚。
7.一组工型导轨上导向安装有若干个彼此相邻配合连接的折叠晾衣架；折叠晾衣架上包括有一组衣架立柱杆；折叠晾衣架上包括有固定安装在衣架立柱杆上侧端的晾晒支撑架；晾晒支撑架两侧端都加固配合安装有边位延长架；晾晒支撑架、边位延长架的两侧都设有若干钢圈挂钩。
8.折叠晾衣架的底部设有衣架基底导轨体；衣架基底导轨体的下侧面固定安装有与工型导轨相配合的轨道滑块；外侧位置的衣架基底导轨体上配合安装有装置驱动控制器和带有驱动导轮的端部动力驱动装置；晾晒区域的安装地面上安装有露天的环境感知机构；相邻的衣架基底导轨体之间活动配合安装有包括第一交叉杆、第二交叉杆的伸缩交叉揽子机构。
9.作为本发明的一种优选技术方案，衣架基底导轨体上侧面设有基底安装套筒；折
叠晾衣架的衣架立柱杆下端配合安装在基底安装套筒内。
10.作为本发明的一种优选技术方案，衣架基底导轨体的两侧都开设有第四安装导槽；衣架基底导轨体的第四安装导槽外侧边沿位置设置有第四限位边板；衣架基底导轨体的第四安装导槽内设有一对与第四限位边板跨度位置相配合的行程限位杆；衣架基底导轨体的第四安装导槽内设有一第四安装固定轴杆。
11.作为本发明的一种优选技术方案，第一交叉杆的一端安装有第一交叉导轮；第二交叉杆的一端安装有第二交叉导轮；第一交叉杆的第一交叉导轮活动安装在相邻两个衣架基底导轨体的其中一个衣架基底导轨体的第四限位边板位置范围内的第四安装导槽内；第二交叉杆的第二交叉导轮活动安装在相邻两个衣架基底导轨体的另外一个衣架基底导轨体的第四限位边板位置范围内的第四安装导槽内；第一交叉杆的另一端与相邻两个衣架基底导轨体的其中一个衣架基底导轨体的第四安装导槽内的第四安装固定轴杆转动连接；第二交叉杆的另一端与相邻两个衣架基底导轨体的另外一个衣架基底导轨体的第四安装导槽内的第四安装固定轴杆转动连接。
12.作为本发明的一种优选技术方案，环境感知机构包括固定在安装地面上的第三底部固定座；第三底部固定座上侧竖直连接有第三固定支撑结构；第三固定支撑结构的上端固定安装有第三上部安装平台；第三上部安装平台上装设有风速传感器、光照传感器、空气湿度传感器。
13.作为本发明的一种优选技术方案，第三固定支撑结构上安装有与风速传感器、光照传感器、空气湿度传感器信号连接的主处理控制器；主处理控制器与装置驱动控制器通过控制信号相连。
14.作为本发明的一种优选技术方案，轨道滑块的底侧面的四个边角位置都通过转轴杆安装有双向圆台轮体；工型导轨的内外两侧都开设有内窄外宽的广口卡合导槽；轨道滑块上每两个双向圆台轮体分为一组，配合安装在工型导轨的一侧广口卡合导槽内。
15.作为本发明的一种优选技术方案，双向圆台轮体为三段式结构，由上而下依次为圆台形、圆柱形、圆台形；工型导轨的广口卡合导槽开口倾斜坡面角度与双向圆台轮体上的圆台坡面相配合。
16.作为本发明的一种优选技术方案，衣架立柱杆的一侧设有外凸块，外凸块上通过转轴活动连接有第一斜向支撑杆；第一斜向支撑杆的上端通过转轴活动连接有第二斜向支撑杆；第二斜向支撑杆的上端与边位延长架通过转轴连接。
17.作为本发明的一种优选技术方案，晾晒支撑架的一侧面上设有加固安装钢圈挂钩的焊接加固面板；晾晒支撑架上贯穿开设有用于插入安装边位延长架的延长安装通槽；晾晒支撑架的端侧开设有用于定位安装边位延长架的支撑固定安装孔。
18.本发明具有以下有益效果：
19.1、本发明装置产品可安装在公共露台或专用晾晒场地，适用于学校或企业集体宿舍、群租房等群居性住宅人群，为群居人群提供较大的智能晾晒空间和条件，有效解决群居性住宅衣物晾晒问题，提升这类人群生活质量；同时也适用于大型洗涤企业、酒店或医院洗涤部门，充分利用自然晾晒空间和条件，节约资源成本。
20.2、本发明装置产品对室外场地要求低、安装规模可控、智能化驱动控制，实用性强，在进行良好天气晾晒的前提下，避免各种不利天气对晾晒衣物的影响。
21.3、本发明装置，通过环境感知机构进行智能识别天气，通过主处理控制器自动控制晾晒时机、时长，能在降雨来临时快速将衣服或被子收到雨棚，可解决上班族或学生受早晚出行时间限制而无法有效决定是否晾晒的问题。
22.4、本发明中晾衣架之间通过x型结构连接达到伸缩定位效果，实现快速在遮雨棚内外移动，又保证了装置在移动时的稳定；同时设计的防倾翻轨道和轨道滑块、双向圆台轮体的使用有效保证了整个装置的稳定性，减小了传动过程中的摩擦阻力，使驱动变得简单。
23.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
25.图1为本发明的群居性住宅公共智能晾晒装置的整体视图；
26.图2为图1中a处局部放大的结构示意图；
27.图3为本发明的群居性住宅公共智能晾晒装置另一侧视图；
28.图4为图3中b处局部放大的结构示意图；
29.图5为本发明中的若干折叠晾衣架的配合结构示意图；
30.图6为图5中c处局部放大的结构示意图；
31.图7为图5中d处局部放大的结构示意图；
32.图8为本发明中的晾晒支撑架的结构示意图；
33.图9为本发明中的伸缩交叉揽子机构的结构示意图；
34.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0035]1‑
安装地面；2
‑
工型导轨；3
‑
雨棚支撑架体；4
‑
电动遮雨棚；5
‑
折叠晾衣架；6
‑
衣架基底导轨体；7
‑
轨道滑块；8
‑
衣架立柱杆；9
‑
第一交叉杆；10
‑
第二交叉杆；11
‑
第一交叉导轮；12
‑
第二交叉导轮；13
‑
端部动力驱动装置；14
‑
装置驱动控制器；15
‑
环境感知机构；16
‑
第三底部固定座；17
‑
第三固定支撑结构；18
‑
第三上部安装平台；19
‑
风速传感器；20
‑
光照传感器；21
‑
空气湿度传感器；22
‑
主处理控制器；23
‑
第四安装导槽；24
‑
第四限位边板；25
‑
行程限位杆；26
‑
第四安装固定轴杆；27
‑
基底安装套筒；28
‑
双向圆台轮体；29
‑
广口卡合导槽；30
‑
晾晒支撑架；31
‑
边位延长架；32
‑
第一斜向支撑杆；33
‑
第二斜向支撑杆；34
‑
钢圈挂钩；35
‑
焊接加固面板；36
‑
延长安装通槽；37
‑
支撑固定安装孔。
具体实施方式
[0036]
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“端”、“中”、“内”、“外”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或
元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0038]
请参阅图1至图9，本发明为一种群居性住宅公共智能晾晒装置。
[0039]
本发明产品在设计实施过程中，主要涉及以下内容：
[0040]
一、折叠晾衣架结构：
[0041]
1.晾衣杆
[0042]
考虑到室外环境的锈蚀等因素，晾晒支撑架、边位延长架采用采用304不锈钢方杆，整条晾衣杆由三段连接而成，分为晾晒支撑架和两侧的边位延长架。整条晾衣杆全长2m，折叠后长82cm，尺寸为40*32mm的空心方杆，杆壁厚度为1.5mm。钢圈挂钩为内径2.5mm的钢环，能够承受25kg重物拉压，每间隔50cm设置一特殊挂钩，一根杆上共10个。
[0043]
两根衣架立柱杆的尺寸为4*4mm的空心方杆，厚度为1.5mm。此设计整体结构简单、容易制作。晾衣杆高度设计160mm,是参考中国人平均身高设计的(女性身高157mm)。晾晒衣物时，考虑到杆上所受的压力并不是均匀的，但衣物作用点分布均匀，按照一件衣服最重(冬衣)4公斤的极限力学设计承载，10件衣物的对杆的极限压力接近400n，所以在尺寸设计上选择承重和稳定性都比较好的方杆架。杆的尺寸设计是根据竖向承载力计算来制定的：p＝(4*n*pi^2*e*i)/[(l/2)^2]。n立柱的数量，e为弹性模量，i为惯性矩，l为立柱杆长度。
[0044]
2.钢圈挂钩
[0045]
考虑到晾衣杆的利用率以及防止在整个晾晒机构压缩后不出现衣物接触过于紧密的情况，将钢圈挂钩设置在晾衣杆两边，垂直于晾衣杆。设计内径为2.5cm的挂孔完全可以适应所有衣架的挂条尺寸。由于晾衣架多用于楼顶或者空旷地带，在这种环境下容易受大风影响，将挂钩设计成环状，从而降低衣物的掉落概率，在晾晒被子时也有较好的撑开空间，不至于被钩住而损坏。挂钩在200cm的横杆上间隔50cm(参照人体肩宽)前后对称安装。
[0046]
3.折叠机构
[0047]
折叠机构，其作用是为了方便挂、收衣服和为搬运、存储和安装时提供便利，晾衣杆的折叠部分利用四杆机构的死点位置，达到辅助晾衣杆折叠和支撑目的，结构简单且具有很好的稳定性。通过资料收集发现生活中四杆机构的使用都存在一个弊端，即四杆的死点位置过度使用后寿命降低，结构的性能大大降低，可在设计机械结构时把死点位置设计为钝角(∠mpn＝175
°
)结构，铰链m、n作为折叠转动副与杆刚性连接，lm＝ln＝204mm，n处加厚绞接挡片尺寸1.5mm避免应力集中磨损或者疲劳磨损，大大提高了使用寿命，有效避免了受外来力的影响而轻易折叠。
[0048]
二、防倾翻结构
[0049]
防倾翻结构是基于稳定整个装置的伸缩传动和抗风(15级以下风)、抗压(单个伸缩定位装置承受2000n压力)、抗受力不均匀而设计的。主要用于承重和移动，其次限制整个机构的运动方向，以及在遇到大风时能够保证整体结构的稳定运行，实现良好的防倾翻功能，同时有很长的使用寿命。
[0050]
防倾翻结构包括双向圆台轮体、与梯形截面的广口卡合导槽相配合。单个防倾翻的轨道滑块供设有4个轮，一个晾衣架上共八个轮，按照防倾翻轮圆台接触面的应力计算，一个防倾翻装置理论上完全可以抗15级台风而保持稳定结构(定位下没有晃动)。
[0051]
轨道为工型导轨，电镀淬火防锈处理，长期耐用，可以抵抗洗衣水的侵蚀，底座采用强度较高的合金材料，承重力强，完全符合现实需求。底座用高强度螺丝固定，更加牢固。
滑块内部为精密直线轴承，由高强度铝合金制作，表面氧化处理；亦可以采取钢材的材料方案设计，配合防锈漆，进一步延长寿命。
[0052]
三、伸缩交叉揽子机构
[0053]
本结构在整体工作时并没有承受太大的力，主要起连接和整体结构的伸缩定位的作用，纵向尺寸对该结构没有特殊要求，横向以减少摩檫力为主，本装置为滚动摩擦，对轮子所处轨道的尺寸要求比较高。伸缩定位机构采用的是x型收缩连接件结构(第二交叉杆、第一交叉导轮)，具有结构简单、稳定性高、成本低等优点，通过标准尺寸连杆角度变化和定位螺丝的定位作用可以实现精准定位功能。一个剪叉机构伸长时实现500mm定位，异步电动机(端部动力驱动装置)驱动前端主动轮压缩时压缩距离200mm，大大提高了空间利用率。参考《住宅建筑模数协调标准》、《住宅设计规范》和收集的数据，15m*10m的晾晒场是标准配备，根据尺寸要求，设计8个剪叉机构连接成一个基本伸缩定位装置。同时配合滑轮结构(交叉导轮)有利于减少摩擦力进而减轻主动轮驱动阻力，增加寿命。
[0054]
四、电动遮雨棚
[0055]
电动遮雨棚采用单体拱型塑料棚，其结构为钢架型结构，利用半封闭侧面开放式薄膜覆盖，达到存放衣杆装置，起到避雨抗风等作用。钢架结构材料选用304号不锈钢钢管，管材种类包括方管与圆管；抗雪载能力20厘米(厚度20，压重200kg)，风载能力15级(风压是垂直于空气流动方向的平面所受到的风的压力)排雨水量120mm/h。
[0056]
电动遮雨棚可采用glp622单拱棚，glp622单拱棚顶采用pc耐力板，适用多种环境。通过采用单体拱型塑料棚，其结构为钢架型结构，利用半封闭侧面开放式薄膜覆盖达到存放衣杆装置的要求，起到避雨抗风等作用，结构牢固稳定。棚的骨架可改进为浮动伸缩滑层骨架，在棚两侧支撑杆底部设计滑槽，电机驱动下可以实现伸缩定位功能，这样又进一步提高了空间利用率，也克服了空间有限情况下晾衣的光照遮挡问题。
[0057]
五、智能环境感知机构
[0058]
环境感知平台主要由风速传感器、空气湿度传感器(检测降雨湿度)和光照传感器三部分组成。环境感知平台设置于空旷地面或遮雨棚上方的露天位置，与主处理器相连，用于感知外界环境变化，将环境信息发送到主处理控制器。
[0059]
风、湿、光线传感器像是整个系统的一个“触手”，感知天气数据信息，自动感应检测风力强度、雨量大小、光线强度，实时地无线传输风速、雨情、光线等信号，为控制系统提供基础数据，与智能主机配合实施自动化控制。风雨光线传感器采用单片机智能化的控制，既保证了风雨的快速反应(3秒响应时间)，又兼顾了光感(2分钟响应时间)雨感(25秒响应时间)的稳定可靠。而且三个信号敏感度可调节，可适应多地区天气变化和差异性，进而提高整个产品的实用性。风雨光传感器向控制器传递收衣服的环境如下：
[0060]
风力：六级及以上。六级风速为10.8m/s到13.8m/s的强风。
[0061]
湿度：空气湿度感应下雨预警，因为各地气候存在差异性不能通用设置，可以通过传感器调节器调节标准。以合肥为例，设置空气湿度大于83％传感器传递预警信号。
[0062]
光线：光线预警是根据下雨天和阴天的光线变暗而做出判断的，存在误差性。所以在中央处理器的信号处理依据中，把光线信号设计为第三依据，低于10lx传递预警信号。
[0063]
六、主处理控制器
[0064]
采用stm32f103c8t6芯片，这是一款基于armcortex
‑
m内核stm32系列的32位的微
控制器，程序存储器容量是64kb，需要电压2v～3.6v，工作温度为
‑
40℃～85℃。此为该系统的核心部件，能够有效接收、处理来自各个方面的信息，并传递指令，控制机构的运动。
[0065]
控制器似人的大脑，输出各种指令，精确控制机械结构灵活运行。控制器的主要功能是交换、检测及提供信号。通过数据总线，cpu把数据写入控制器，或从控制器中并行地读出数据，通过信号传输控制各个部件协调一致地工作。控制器具备数据交换功能，实现控制器与设备之间的数据交换，在合适的位置发出相应的控制信号，由受控设备通过传动机构带动机器一起运转，控制着整个系统的工作，从而达到控制目的。
[0066]
在中央控制器设置可调的晾晒时间区间，以合肥秋季为例，晾晒时区以早上8：30到下午17：30为宜，当感知平台感知到恶劣天气时向控制器传递收衣信号，实现预警功能。
[0067]
七、驱动模块
[0068]
该模块通过接收主处理控制器传递的电路相关信息控制电机(动力装置)的运转，为伸缩机构的运动提供动力。可在折叠晾衣架底部设置位置传感机构，检测晾晒系统移动距离的信息，通过伸缩机构提供动力，达到相应的移动距离。电动执行机构一般由减速器、位置发送器等组成。伺服电动机采用鼠笼式两相交流伺服电机，具有较大的起动转矩。伺服电机内装有制动器，制动器采用杠杆旁磁式，用来限制电机在断电后转子和减速器输出轴的惯性惰走及负载反作用力矩的影响，使减速器的输出轴准确地停在相应位置上。位置发送器在电源电压为190伏到240伏变化时，能正常工作，而且输出电流具有恒流性能，电动执行机构输出转角变化，通过齿轮带动限位凸轮和导电料电位器转动，控制行程限制机构。当执行机构转动时，通过齿轮带动电限位的凸轮轴转动，当凸轮轴带动凸轮转到预选的位置时，微动开关动作，完成电限位或联锁保护等任务。
[0069]
八、智能控制应用
[0070]
本发明可搭配设计风雨光线传感器和天气预报网络连接使用两种方案，可实现智能控制或远程遥控、智能识别天气，自动控制晾晒时机、时长，其扩展功能还能在阴霾天气启动智能风干烘干与光波杀菌消毒，有效解决了学生或上班族等受早晚出行时间限制而无法有效决定是否晾晒的问题。
[0071]
本产品能够基本实现衣物的智能晾晒和回收，在现有装置的基础上，整个系统还可以进一步完善：
[0072]
①
可以采用网络远程控制方式，运用app或语音识别进一步提升整个系统的智能化。
[0073]
②
电动伸缩雨棚的功能设计不再仅仅局限于防风避雨抗外力，可以利用浮动伸缩滑层骨架，实现智能伸缩控制定位，进一步提高了空间利用率，解放了小型晾晒场。
[0074]
③
整个装置系统可以根据晾晒场地的不同，延伸导轨或加装各种晾晒装置。
[0075]
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0076]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明
的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。