电动三轴晾衣装置的制作方法

1.本系统涉及晾衣架领域，尤其涉及一种电动三轴晾衣装置。


背景技术：

2.晾衣架是现代人常用的家居用品，如今已成为越来越多家庭的生活辅助家居。现有技术中的电动晾衣架，一般包括吸顶式固定架，该固定架通过罩体包含有电机，齿轮齿条等组成的传动机构，实现x型杆的上下伸缩变化，从而控制x型杆下端的晾衣杆的上下移动。我们把这种移动方向称为z轴移动方向。并且由于晾台长度有限，导致固定长度的晾衣杆占据了过多的面积，而现有技术中的电动晾衣架没有实现与窗户平行的方向位上的晾衣杆长度伸缩变化，我们把这种移动方向的控制需求称为y轴移动方向上的控制需求。此外，现有住房普遍向高层住宅发展，高层的楼间层高较低，阳光不能完全晒入屋内，并且高层遇到大风，则不能将衣物晒在户外晾衣架上，大多数高层更是禁止在窗外安装晾衣架。但室内的电动晾衣架没有实现将晾衣杆伸出窗外的功能，导致在天气晴朗无风的时候，错过了晾晒的好时间。我们把实现衣物伸出窗外晾晒，即垂直与窗户的移动控制需求称为x轴移动方向上的控制需求。
3.此外，传统晾衣架不具备智能化的特点，不能根据环境变化改变工作状态。随着物联网技术的发展，各种类型的传感器设备不断涌现，随时随地都可以方便地对环境信息进行采集已成为可能。人们可对采集的信息进行存储分析，从而做出相应的决策。人们所设计的智能晾衣架系统即是使用传感器获取环境信息然后对信息进行分析，然后相应地驱动直流电机正转和反转，实现晾衣架的伸缩功能。
4.综上所述，现有晾衣架，没有解决xyz三轴移动的控制需求，且缺少与自适应环境变化的智能化控制功能。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决上述技术问题，设计一种电动三轴晾衣装置。其具体结构如下:
6.包括吸顶式固定架，z轴伸缩装置，晾衣杆，吸顶式固定架上固定有x方向移动光杆和x轴平移装置，x轴平移装置包括x轴电机、x轴轴承丝杆、移动头，x轴平移装置中的移动头和x方向移动光杆上有滑块都固定连接到x方向承重装置；x方向承重装置下方固定有z轴伸缩装置，z轴伸缩装置包含有z轴电机、z方向x型杆；z方向x型杆下端连接到y轴支架，y轴支架中有y轴展开装置，y轴展开装置包括，y轴电机，y轴正反牙丝杆，y向x型杆；y向x型杆下端连接有晾衣架。
7.作为一种优选：吸顶式固定架上安装有开关窗电机、开关窗齿轮和开关窗齿条，所述的开关窗齿条驱动两扇可移动窗户的开闭。
8.作为一种优选：电动三轴晾衣装置中设置有单片机控制器，所述的单片机控制器采集安装在窗户上的光敏传感器群，灰度传感器，雨水传感器信号。
9.本实用新型实现的有益效果：
10.1.装置通过电机组成的x,y,z三个平面的装置实现在x,y,z三个平面的运动，其中z方向的上下移动装置和y方向的收缩衣架装置是通过x型伸缩杆实现的，x方向的运动通过电机实现晾衣架的向前的推移，能在天气允许的情况下伸出窗外。
11.2.该晾衣架还通过电机齿条实现自动开关窗窗户。整个控制系统由灰度传感器，水浸(雨水)传感器等通过单片机编译成一整套控制系统。该智能晾衣系统具有自动开关窗、自动识别天气的功能。
附图说明
12.附图1：本实用新型实施例的主视图；
13.附图2：本实用新型实施例的俯视图；
14.附图3：本实用新型实施例的侧视图；
15.附图4：本实用新型实施例的主视图除去窗体部分的放大图；
16.附图5：本实用新型实施例的y方向运动平台的俯视图。
17.铝型材窗框架1，开关窗装置2，手动窗户3，自动窗户4，灰度传感器5，单片机控制器6，雨水传感器7，自动窗户8，手动窗户9，滑窗滚珠10，吸顶式固定架11，x方向移动光杆12，x方向承重装置13，滑块14，开关窗齿轮15，开关窗齿条16，开关窗电机17，x轴平移装置18，x轴联轴器19，x轴电机20，x轴立式轴承丝杆21，z轴伸缩装置22，y轴晾衣架部分23，y向x型杆24，y轴展开装置25，z向x型杆26，z轴电机27，y轴电机28，y轴正反牙丝杆螺母29。
具体实施方式
18.如图1所示，采用铝型材模拟家庭阳台铝合金窗户的设计铝型材窗框架1，开关窗装置2的每扇窗户上下分别有滚轮10支撑，在导轨内滑动；窗户安装为四扇型，手动窗户3和9是手动移动的方式，自动窗户4和8为相向运动。
19.如图2所示的吸顶式固定架11，中心有加强梁，能够完全支撑晾衣架的承重。吸顶式固定架11固定有x方向移动光杆12，x方向移动光杆12采用左右两根的设计，加强梁上固定有x轴平移装置，如图3进一步所示x轴平移装置中x轴电机20通过x轴联轴器19驱动x轴轴承丝杆21，x轴轴承丝杆的转动驱动移动头，x轴平移装置中的移动头和x方向移动光杆上有滑块14都固定连接到x方向承重装置13，x方向移动光杆12与滑块14用于提高移动和承重的稳定性。
20.图2中还给出了开关窗装置2的驱动机构部分的结构，负责窗户开关装置：开关窗电机17驱动右侧开关窗齿轮15转动，通过齿轮组实现两个齿轮反向运动，带动开关窗齿条16，从而达到开窗的作用。四叶窗户，自动窗户4和8在开关窗电机17的带动下自动实现开关窗。
21.图3，图4和图5进一步给出了x,y,z三个平面的移动装置结构。
22.(1)x轴驱动装置：通过x轴电机20驱动x轴轴承丝杆21，两侧带有立式轴承使x轴轴承丝杆21能够稳定。横向移动实现晾衣架在天气允许的情况下伸出窗外。
23.(2)y轴驱动装置：两侧装有y轴正反牙丝杆螺母29，通过y轴电机28带动使两侧丝杆螺母反向移动，从而拉伸y向x型杆24实现y轴展开运动。
24.(3)z轴驱动装置：右侧杆固定，左侧杆在z轴电机27的推动下在槽口内移动从而达到使z向x型杆26收缩，实现z轴移动。
25.丝杆传动设计，将回转运动转化为直线运动，具有自锁功能，同时起到减速作用，提高整个装置的安全性与平稳性。通过电机驱动丝杆，使丝杆螺母横向移动，提高了运动效率，且两侧带有立式轴承使丝杆平稳运行。
26.在上述结构上，增加光敏电阻实现的识别光线强弱的传感器5，雨水(水浸)传感器7可以采用万宝泽水位报警器识别是不是有雨水，若有雨水则可以电动收缩晾衣架并关窗。也可以在自动窗户关闭处增加灰度传感器，用于检测是不是有手在夹缝中，避免自动关窗时夹到手。综上对外界环境进行检测，并通过单片机控制器5编程实现自适应环境变化的智能化控制功能。


技术特征：
1.电动三轴晾衣装置，包括吸顶式固定架，z轴伸缩装置，晾衣杆，其特征在于：所述的吸顶式固定架上固定有x方向移动光杆和x轴平移装置，所述的x轴平移装置包括x轴电机、x轴轴承丝杆、移动头，所述的x轴平移装置中的移动头和所述的x方向移动光杆上有滑块都固定连接到x方向承重装置；所述的x方向承重装置下方固定有所述的z轴伸缩装置，所述的z轴伸缩装置包含有z轴电机、z方向x型杆；所述的z方向x型杆下端连接到y轴支架，所述的y轴支架中有y轴展开装置，所述的y轴展开装置包括，y轴电机，y轴正反牙丝杆，y向x型杆；所述的y向x型杆下端连接有晾衣架。2.根据权利要求1所述的电动三轴晾衣装置，其特征在于：所述的吸顶式固定架上安装有开关窗电机、开关窗齿轮和开关窗齿条，所述的开关窗齿条驱动两扇可移动窗户的开闭。3.根据权利要求1所述的电动三轴晾衣装置，其特征在于：电动三轴晾衣装置中设置有单片机控制器，所述的单片机控制器采集安装在窗户上的光明传感器，灰度传感器，雨水传感器信号。

技术总结
一种电动三轴晾衣装置包括吸顶式固定架，Z轴伸缩装置，晾衣杆，吸顶式固定架上固定有X方向移动光杆和X轴平移装置，X轴平移装置中的移动头和X方向移动光杆上有滑块都固定连接到X方向承重装置；X方向承重装置下方固定有Z轴伸缩装置，Z轴伸缩装置下端连接到Y轴展开装置。实现在X,Y,Z三个平面的伸缩运动，还通过电机齿条实现自动开关窗户。增加的灰度传感器，水浸(雨水)传感器等通过单片机编译成一整套控制系统。实现了自动识别天气状况且自动开关窗的功能。解决高层住宅阳台晾晒衣服的种种弊端，安全可靠，提高了晾衣过程的效率与质量。提高了晾衣过程的效率与质量。提高了晾衣过程的效率与质量。


技术研发人员：李倍源 钱程 赵安吉 庞楠楠 张耕馨 郑玉卿
受保护的技术使用者：湖州师范学院
技术研发日：2021.02.23
技术公布日：2021/11/5