集尘装置及清洁机器人系统的制作方法

1.本发明涉及清洁机器人技术领域，尤其涉及一种集尘装置及清洁机器人系统。


背景技术：

2.集尘装置是收集灰尘等异物的装置，一般应用于清洁机器人。目前，集尘装置一般包括集尘桶、壳体和盖体，通过盖体盖合在壳体上产生机械触发，从而控制集尘桶工作。这种集尘装置存在以下缺陷：1、盖体盖合在壳体上时所遇到的阻力较大，多次使用之后，会出现盖体不能盖合在壳体上的情况，从而造成产品损坏或失效，影响产品使用寿命；2、多次使用之后，盖体和壳体之间的机械触发结构会积累很多灰尘和异物，灰尘和异物会影响机械触发的功能或灵敏度，影响产品的正常使用，影响产品使用寿命；3、需要设置一些安装孔安装机械触发结构，会影响产品的牢固性和整体美观性。


技术实现要素：

3.本发明提出了一种集尘装置及清洁机器人系统，以解决现有技术盖体盖合阻力大、易积累灰尘、影响产品使用寿命等技术问题。
4.为了解决上述技术问题，第一方面，本发明的实施例提出了一种集尘装置，包括：
5.壳体；
6.尘袋组件，所述尘袋组件可拆卸地安装在所述壳体内；
7.盖体，所述盖体用于盖合在所述壳体上；
8.非接触式感应开关组件，安装于所述壳体上；
9.非接触式触发件，安装于所述盖体上；
10.控制器，电连接所述非接触式感应开关组件；
11.当所述尘袋组件安装在所述壳体内，且所述盖体盖合在所述壳体上时，所述非接触式触发件能够随盖体移动至靠近所述非接触式感应开关组件的位置，使得所述非接触式感应开关组件产生触发信号；
12.当所述尘袋组件与所述壳体拆卸分离，或/和所述盖体相对所述壳体打开时，所述非接触式感应开关组件未产生触发信号；
13.所述控制器判断所述非接触式感应开关组件未产生触发信号时限制所述集尘装置启动集尘动作。
14.第二方面，在本发明中，还公开了一种清洁机器人系统，包括清洁机器人和上述的集尘装置，所述清洁机器人可自动与所述集尘装置对接，以使所述集尘装置将所述清洁机器人的垃圾抽取至所述尘袋组件内。
15.与现有技术相比，本发明的集尘装置通过无接触触发的方式代替了机械触发的方式，使盖体盖合在壳体上的阻力消除，避免了灰尘等异物对盖体和壳体的影响，也减少了很多安装孔，结构更加简单、牢固，使集尘装置的整体外观性更好，能够延长集尘装置的使用寿命。
附图说明
16.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
17.图1为本发明一实施例中集尘装置的立体图；
18.图2为本发明一实施例中集尘装置的第一剖视图(尘袋组件安装在壳体内，触发了活动机构)；
19.图3为本发明一实施例中清洁机器人系统的结构示意图；
20.图4为本发明一实施例中集尘装置的第一剖视图(尘袋组件未安装在壳体内，未触发了活动机构)；
21.图5为本发明一实施例中集尘装置的第二剖视图(俯视)；
22.图6为本发明一实施例中集尘装置的第三剖视图；
23.图7为本发明一实施例中集尘装置的爆炸图；
24.图8为本发明一实施例中隔离支架和插板的连接关系图；
25.图9为图8中标识部分a处的放大示意图；
26.图10为本发明一实施例中活动支架的结构示意图。
具体实施方式
27.为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
28.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.此外，下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
30.请参照图1至图2，一种集尘装置200，包括：
31.壳体10；
32.尘袋组件20，所述尘袋组件20可拆卸地安装在所述壳体10内；
33.盖体30，所述盖体30用于盖合在所述壳体10上；
34.非接触式感应开关组件40，安装于所述壳体10上；
35.非接触式触发件50，安装于所述盖体30上；
36.控制器(图中未显示)，电连接所述非接触式感应开关组件40；
37.当所述尘袋组件20安装在所述壳体10内，且所述盖体30盖合在所述壳体10上时，所述非接触式触发件50能够随盖体30移动至靠近所述非接触式感应开关组件40的位置，使得所述非接触式感应开关组件40产生触发信号；
38.当所述尘袋组件20与所述壳体10拆卸分离，或/和所述盖体30相对所述壳体10打开时，所述非接触式感应开关组件40未产生触发信号；
39.所述控制器判断所述非接触式感应开关组件40未产生触发信号时限制所述集尘装置200启动集尘动作。
40.首先需要说明的是，在集尘装置进行集尘动作时，尘袋组件的插板插接于壳体内的插槽内，且盖体盖合箱体，此时，灰尘等杂质可在抽尘风机的真空负压下通过进尘通道被引入尘袋组件内；而在集尘装置暂停集尘动作时，操作人员可打开盖体将尘袋组件从壳体内取出，可再将新的尘袋组件放回箱体内，以待集尘装置工作。
41.本实施方式中，所述尘袋组件包括袋体和连接所述袋体的插板。所述插板设有连通所述袋体内部的开口。当尘袋组件的插板插接于壳体内的插槽内时，所述开口对接所述进尘通道的端口，以使得所述进尘通道与所述尘袋组件相连通。所述袋体为过滤袋，当所述抽尘风机工作时，所述进尘通道在真空负压作用下可向所述袋体导入气流，接着气流可以穿过所述袋体而进入所述排气通道内而排出，其中，所述袋体可起到过滤作用而拦截气流中携带的灰尘碎屑。所述袋体的材质可以为塑料或纸质或复合材质，这里不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设定。
42.本实施方式中，控制器电连接感应开关组件，控制器根据感应开关组件的未触发状态限制集尘装置进行集尘动作，控制器根据感应开关组件的触发状态解除限制集尘装置启动集尘动作。
43.可选地，控制器可以为微控制器(microcontroller unit；mcu)，例如，控制器可以为arm cortex
‑
m4
‑
32位微控制器，本实施例对此不做限制。
44.于是，在集尘装置进行集尘动作之前，本实施例通过非接触式感应开关组件实现检测尘袋组件是否到位(即尘袋组件的插板是否插接于壳体内的插槽内)以及盖体是否盖合壳体，并将检测结果反馈给控制器，再由控制器限制或解除限制集尘装置工作，可以实现单一传感器双重检测功能，有利于节省传感器数量，降低成本，结构简单，使用可靠性高。
45.通过采用非接触式感应控制的方式代替了机械触动的方式，使得盖体30闭合时的阻力得以消除，能够避免灰尘阻碍机械结构运动，能够避免盖体30出现难闭合的情况，减少了壳体10和盖体30上的孔和槽，使产品外观完整性更好。
46.请参照图3，本实施方式中，所述壳体10为所述集尘装置200的主体部分，所述壳体10设置有集尘口12、进尘通道13、内腔和排气通道14。所述集尘口12设置在所述壳体10的外侧，所述集尘口12用于与所述清洁机器人100的排尘口对接。所述内腔用于收容所述尘袋组件30，所述内腔具有敞口端，所述尘袋组件30经敞口端可拆卸安装于所述壳体10的内腔内。所述盖体20转动连接所述壳体10设置，以封盖或开放所述内腔的敞口端。所述进尘通道13一端连通所述集尘口12，另一端连通所述内腔设置。所述排气通道14一端连通所述集尘腔设置，另一端连通大气设置。所述尘袋组件30安装于所述集尘腔内可与所述进尘通道13连通，以及与所述排气通道14连通。所述抽尘风机15位于所述排气通道14内，所述抽尘风机15用于驱动气体流动，所述抽尘风机15可以驱动所述内腔内的气体流向所述排气通道14以排向外界，以在所述尘袋组件30和所述进尘通道13内产生负压，以通过在负压作用下抽吸所述清洁机器人100内的垃圾至所述尘袋组件30内，从而实现集尘动作。
47.在一实施例中，所述非接触式感应开关组件40包括活动机构42、阻隔件44和非接
触式感应开关46，所述阻隔件44和所述非接触式感应开关46中一个固定连接所述活动机构42，所述阻隔件44和所述非接触式感应开关46中另一个固定连接所述壳体10，以使得所述活动机构42可带动所述阻隔件44和所述非接触式感应开关46中一者相对所述壳体10移动；
48.当所述尘袋组件20安装在所述壳体10内，且所述盖体30盖合在所述壳体10上时，所述阻隔件44处于未阻隔所述非接触式触发件50和所述非接触式感应开关46的位置，以允许所述非接触式感应开关组件40产生触发信号；
49.当所述尘袋组件20与所述壳体10拆卸分离，且所述盖体30盖合在所述壳体10上时，所述阻隔件44处于阻隔在所述非接触式触发件50和所述非接触式感应开关46之间的位置，以阻止所述非接触式感应开关组件40产生触发信号。
50.当所述尘袋组件20安装在所述壳体10内，而所述盖体30未盖合在所述壳体10上时，所述非接触式触发件50和非接触式感应开关46之间距离太远，则非接触式触发件50不会触发非接触式感应开关46产生触发信号。
51.具体的，在一实施例中，所述非接触式感应开关46为霍尔开关，所述非接触式触发件50为磁性件。非接触式感应开关46还可以为红外感应开关，非接触式触发件50为可以触发红外感应开关的结构。在本实施例中，以非接触式感应开关46为霍尔开关，非接触式触发件50为磁性件，阻隔件44为隔磁片为例进行说明。当尘袋组件20安装在壳体10内，且盖体30盖合在壳体10上述时，通过活动机构42带动阻隔件44或非接触式感应开关46移动，当阻隔件44处于未阻隔非接触式触发件50和非接触式感应开关46的位置，非接触式感应开关组件40可以产生触发信号，控制器控制尘袋组件20可以工作。例如，霍尔开关受磁场强弱影响，霍尔开关的输出电压会发生改变。在正常情况，霍尔开关未受足够强度磁场影响时，输出电压为3.3v，反之输出0v；而本实施例的活动机构42通过尘袋组件20是否被放入，且盖体30是否盖合，确定是否带动阻隔件44移动，以关联霍尔开关电压的变化，从而控制尘袋组件20是否可以进入工作状态。
52.在一实施例中，所述活动机构42可活动地连接所述壳体10，所述尘袋组件20安装在所述壳体10内而推动所述活动机构42至第一位置，以使所述阻隔件44与所述非接触式感应开关46错开设置；
53.所述尘袋组件20与所述壳体10拆卸分离而撤销推动以使得所述活动机构42在弹性元件424作用下自动回复至第二位置，以使所述阻隔件44遮挡所述非接触式感应开关46。活动机构42根据尘袋组件20是否被安装在壳体10内而分别处于第一位置或第二位置。
54.请参照图4至图6，在一实施例中，所述壳体10内设有插槽12，所述活动机构42设有受力部426，当所述活动机构42位于第二位置时，所述受力部426至少部分伸入所述插槽12内；所述尘袋组件20设置有插板22，所述插板22可活动地插接于所述插槽12内，以经所述受力部426推动所述活动机构42整体移动至所述第一位置。当尘袋组件20安装在壳体10内时，插板22插接在插槽12中，插板22插接在插槽12的过程中，可以推动受力部426移动，使活动机构42从第二位置移动至第一位置，活动机构42位于第一位置时，阻隔件44与所述非接触式感应开关46错开设置，当盖体30也盖合在壳体10上时，阻隔件44不会阻隔非接触式触发件50和非接触式感应开关46，非接触式感应开关46会产生触发信号。当尘袋组件20未被安装在壳体10内时，活动机构42位于第二位置，此时，无论盖体30是否盖合在壳体10上，非接触式感应开关46都不会产生触发信号。此时，受力部426至少有部分伸入插槽12，若尘袋组
件20安装至壳体10内时，插板22可以推动受力部426位于插槽12内的部分，以使活动机构42移动。尘袋组件20通过插板22触发受力部426，最终，控制非接触式感应开关46发出触发信号，不需要设置额外的控制结构，可以根据尘袋组件20是否安装自动控制，不会使盖体30盖合的阻力增大，不会出现盖体30和壳体10难以闭合的情况，插板22和受力部426之间不会受到积累灰尘影响，触发功能稳定、可靠。
55.请参照图6至图10，在一实施例中，所述壳体10内设有第一空腔14和第二空腔16，以及将所述第一空腔14和所述第二空腔16分隔开的隔离支架146，所述第一空腔14用于容纳所述尘袋组件20，所述第二空腔16用于容纳所述非接触式感应开关组件40，所述隔离支架146靠近所述第一空腔14一侧设有所述插槽12，所述隔离支架146对应所述插槽12的侧壁处开设有开口1462，所述受力部426经所述开口1462伸入所述插槽12内。通过隔离支架146将第一空腔14和第二空腔16隔开，使尘袋组件20、非接触式感应开关组件40能够相互独立，不会相互干扰，避免出错。具体的，受力部426为楔形块，楔形块的部分穿过开口1462，当尘袋组件20装入第一空腔14时，尘袋组件20挤压该楔形块，使该楔形块从该开口1462往第二空腔16方向移动，从而带动活动机构42从第二位置往第一位置移动。
56.在一实施例中，所述开口1462隐藏于所述插槽12的内侧，开口1462更加隐蔽，能够防止尘袋组件20及插板22等对其磨损，但受力部426位于该开口1462，不会影响插板22对受力部426的触发功能。
57.请参照图6至图10，在一实施例中，所述活动机构42包括活动支架422和弹性元件424，所述活动支架422可活动地连接所述壳体10，所述弹性元件424弹性连接所述活动支架422和所述壳体10，以提供所述活动支架422自动回复至第二位置的弹性力，所述活动支架422设有所述受力部426和相对所述受力部426设置的承载部428，所述阻隔件44或所述非接触式感应开关46设置在所述承载部428上。当尘袋组件20未被安装在壳体10的第一空腔14时，活动支架422在弹性元件424的弹力下处于第二位置，当尘袋组件20被安装在壳体10的第一空腔14时，尘袋组件20的插板22可以推动受力部426，使活动支架422压缩弹性元件424，从而使活动支架422位于第一位置上，其中承载部428用于安装阻隔件44或非接触式感应开关46。弹性元件424具有复位和使活动支架422处于第二位置的作用，不需要手动操作，便于操作控制。具体的，弹性元件424为弹簧，该弹簧抵设在活动支架422和第二空腔16的侧壁之间，进一步地，弹簧的一端固定在第二空腔16靠近第一空腔14的一侧壁上，弹簧的另一端连接在活动支架422上。
58.请参照图6至图10，在一实施例中，所述壳体10设有相对设置的两个插槽12，以及位于所述两个插槽12之间的定位面122，所述插板22与所述两个插槽12插接配合时贴合所述定位面122设置，所述活动支架422的活动轨迹平行于所述定位面122设置。插板22的两端和两插槽12配合，插板22的板面和定位面122贴合，两插槽12和定位面122对插板22具有固定和限位的作用，使插板22能够沿插槽12的长度方向移动，不会发生偏移。
59.请参照图6至图10，在一实施例中，所述活动支架422沿直线轨迹活动设置，所述活动支架422的活动方向垂直所述两个插槽12的长度方向设置，即活动支架422可以相对于壳体10横向移动，从而可以带动阻隔件44也相对壳体10横向移动，当盖体30盖合在壳体10上时，活动支架422位于第一位置时，阻隔件44不会挡在非接触式触发件50和非接触式感应开关46之间；或者，所述活动支架422转动连接所述壳体10设置，所述活动支架422的转动轴线
垂直所述定位面122设置。具体的，当盖体30盖合在壳体10上时，且当尘袋组件20放入壳体10的第一空腔14时，尘袋组件20上的插板22可以推动受力部426转动，从而带动活动支架422转动，以使活动支架422位于第一位置，阻隔件44不会挡在非接触式触发件50和非接触式感应开关46之间，活动支架422的控制方便，结构简单。
60.请参照图6至图10，在一实施例中，所述插板22与所述插槽12插接配合时，所述插板22经侧边缘抵压所述活动支架422的受力部426，且所述插板22和所述受力部426位于同一平面内，插板22和受力部426没有错开，这样，当尘袋组件20被安装在壳体10的第一空腔14时，能够确保插板22及时且准确的触发受力部426，不会出现触发失误等情况。
61.请参照图6至图10，在一实施例中，所述插槽12具有敞开的槽口124，所述插板22经所述槽口124插接于所述插槽12内，所述受力部426具有朝向所述槽口124所在一侧的受力面4262，所述受力面4262相对所述活动机构42的横向活动方向倾斜设置，所述插板22经所述受力面4262推动所述活动机构42横向移动。槽口124具有导向作用，插板22通过槽口124可以快速准确的进入插槽12。通过倾斜的受力面4262，当插板22与受力面4262接触时，能够确保受力部426被插板22推动，其中倾斜的受力面4262还具有缓冲的作用，能够避免插板22和受力部426接触时产生过大的碰撞。具体的，当受力部为楔形块时，受力面4262为楔形块上的斜面。
62.请参照图6至图10，在一实施例中，所述壳体10设有顶表面18，所述顶表面18邻近所述盖体30设置，所述非接触式感应开关46固定连接所述壳体10，并位于所述顶表面18背离所述盖体30一侧，所述非接触式感应开关46与所述顶表面18之间设置有间隔，所述阻隔件44固定连接所述活动支架422，当所述阻隔件44随所述活动机构42运动而移动至所述间隔处，所述阻隔件44遮挡所述所述非接触式感应开关46设置。通过设置间隔，可以确保阻隔件44在非接触式感应开关46和非接触式触发件50之间活动时，不会出现干涉或干扰等情况。盖体30盖合在壳体10上时，盖体30不会影响或损坏非接触式感应开关46和非接触式触发件50。
63.请参照图6至图10，在一实施例中，所述壳体10设有顶表面18，所述顶表面18邻近所述盖体30设置，所述阻隔件44固定连接所述壳体10，并位于所述顶表面18背离所述盖体30一侧，所述非接触式感应开关46固定连接所述活动支架422，当所述非接触式感应开关46随所述活动机构42运动而移动至所述阻隔件44背离所述顶表面18一侧，所述阻隔件44遮挡所述非接触式感应开关46设置。也可以将非接触式触发件50固定连接活动支架422上，而将非接触式感应开关46安装在盖体30上，并实现相同的功能，便于维护及各种应用场景使用。
64.若非接触式感应开关46和所述非接触式触发件50之间距离太远，则非接触式触发件50不容易触发非接触式感应开关46，不易产生触发信号；若非接触式感应开关46和所述非接触式触发件50之间太近，则阻隔件44有可能失效，或者会对阻隔件44造成干扰或干涉。因此，在一实施例中，所述盖体30盖合在所述壳体10上时，所述非接触式感应开关46和所述非接触式触发件50之间的距离为5mm～30mm，当非接触式感应开关46和所述非接触式触发件50之间的距离为15mm时，感应效果最好，也不会发生干涉或干扰。
65.基于上述实施例的结合，在一实施例中，非接触式触发件50为圆形磁块，非接触式感应开关46为霍尔开关，阻隔件44为隔磁片，活动支架422可以相对于壳体10横向移动，活动支架422的初始位置为第二位置。
66.当尘袋组件20放入壳体10的第一空腔14，但盖体30没有盖合在壳体10时，尘袋组件20会推动受力部426上倾斜的受力面4262，使活动支架422从第二位置移动至第一位置，此时，由于盖体30没有盖合在壳体10上，所以，尽管活动支架422带动隔磁片处于第一位置，圆形磁块距离霍尔开关太远，圆形磁块的磁场影响不到霍尔开关，霍尔开关的电压不会发生变化，尘袋组件20不会工作。图2为尘袋组件20放入壳体10的第一空腔14时，集尘装置200的状态图。
67.当尘袋组件20未放入壳体10的第一空腔14，但盖体30盖合在壳体10上时，尽管圆形磁块此时已经靠近了霍尔开关，但由于活动支架422未被触发，活动支架422依然处于第二位置，此时，隔磁片可以隔绝圆形磁块的磁场，圆形磁块的磁场依然影响不到霍尔开关，霍尔开关的电压不会发生变化，尘袋组件20不会工作。图3为尘袋组件20未放入壳体10的第一空腔14时，集尘装置200的状态图。
68.当尘袋组件20未被放入壳体10的第一空腔14，且盖体30也未盖合在壳体10上时，活动支架422未被触发，活动支架422依然处于第二位置，圆形磁块的磁场依然影响不到霍尔开关，霍尔开关的电压不会发生变化，尘袋组件20不会工作。
69.当尘袋组件20被放入壳体10的第一空腔14，且盖体30也盖合在壳体10上时，尘袋组件20会推动受力部426上倾斜的受力面4262，使活动支架422从第二位置移动至第一位置，圆形磁块的磁场可以影响到霍尔开关，霍尔开关的电压会发生变化，控制器根据霍尔开关的电压变化控制尘袋组件20工作。本实施例的集尘装置200相对于现有技术而言，通过无接触触发的方式代替了机械触发的方式，使盖体30盖合在壳体10上的阻力消除，避免了灰尘等异物对盖体30和壳体10的影响，也减少了很多安装孔，结构更加简单、牢固，使集尘装置200的整体外观性更好，能够延长集尘装置200的使用寿命。
70.请参阅图3，在本实施例中，还公开了一种清洁机器人系统1000，包括清洁机器人100和上述的集尘装置200，所述清洁机器人100可自动与所述集尘装置200对接，以使所述集尘装置200将所述清洁机器人100的垃圾抽取至所述尘袋组件20内。本实施例具有上述集尘装置200的清洁机器人系统1000也具有上述优点，在此不再赘述。
71.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。