一种家用的智能晾衣架论文和设计-龙振东

全文摘要

本实用新型公开了一种家用的智能晾衣架，包括安装顶板、固定架、平移机构和若干挂钩，固定架设于安装顶板的下方且可上下移动，固定架包括连接杆、前端板和后端板；平移机构包括驱动电机、蜗轮、蜗杆、平移丝杠、丝母以及凵形座，固定架上分布有若干平移丝杠，每根平移丝杠的一端均伸出后端板且在其伸出端上固定安装有蜗轮，丝母上挂设有挂钩；蜗杆通过驱动电机带动转动，蜗轮与蜗杆啮合传动。本实用新型通过驱动电机带动挂钩水平移动使得衣服能移动到最佳光照位置；而且可使得衣服可一次性全部向阳台内侧移动，并通过防水薄膜降下从而防止雨水从侧部打进来淋湿衣物。

主设计要求

1.一种家用的智能晾衣架，其特征在于：包括安装顶板、固定架、平移机构和若干挂钩，固定架设于安装顶板的下方且可上下移动地安装于安装顶板的底部，所述固定架包括连接杆以及前后平行设置的前端板和后端板，前端板和后端板的左右两端分别通过连接杆固定相连；所述平移机构包括驱动电机、蜗轮、蜗杆、平移丝杠、丝母以及凵形座，固定架上沿其长度方向分布有若干平行设置平移丝杠，平移丝杠水平设置且其两端分别可转动地架设于前端板和后端板上，每根平移丝杠的一端均伸出后端板且在其伸出端上固定安装有蜗轮，若干丝母分别套设于各平移丝杠上并可沿平移丝杠的长度方向水平移动，丝母上挂设有挂钩；凵形座包括依次相连的第一侧板、后侧板和第二侧板，后侧板平行设于后端板的后侧，后侧板通过第一侧板和第二侧板分别与后端板的两端固定相连，蜗杆水平设置且其两端分别可转动地架设于第一侧板和第二侧板上，第一侧板上安装有用于带动蜗杆转动的驱动电机，蜗轮与蜗杆啮合传动。

设计方案

2.根据权利要求1所述的家用的智能晾衣架，其特征在于：所述前端板的底部开设有空腔，空腔的底端与外界相连通，空腔内设有卷帘式升降机构，所述卷帘式升降机构包括防水薄膜、卷收轴以及用于带动卷收轴转动的转动电机，转动电机固定于前端板上。

3.根据权利要求1所述的家用的智能晾衣架，其特征在于：所述连接杆通过至少一根伸缩杆与安装顶板相连，伸缩杆的长度可调。

4.根据权利要求1所述的家用的智能晾衣架，其特征在于：所述丝母的底部固定安装有带挂孔的吊耳，挂钩包括悬挂块以及分别设于悬挂块上下两端的上钩部和下钩部，上钩部与悬挂块固定相连，上钩部钩设于挂孔中，下钩部可绕悬挂孔的轴心水平旋转地安装于悬挂块的底部。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及晾晒装置领域，特别涉及到一种家用的智能晾衣架。

背景技术

晾衣架是人们日常生活中重要的晾晒装置，目前晾衣架通常安装在阳台内墙顶上或阳台外侧。现有市场上的晾衣架大多结构固定，安装在阳台内的晾衣架在使用时需要通过晾衣杆将衣物挂晒至晾衣架上，使用较为不便；而且，衣服安装在阳台内位置固定，往往使衣服无法充分接收阳光的照射。安装在阳台外侧的晾衣架，当遇到下雨等恶劣天气时，往往收衣服时会手忙脚乱，使衣服容易遭受雨水等侵害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种家用的智能晾衣架，以解决上述问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种家用的智能晾衣架，包括安装顶板、固定架、平移机构和若干挂钩，固定架设于安装顶板的下方且可上下移动地安装于安装顶板的底部，所述固定架包括连接杆以及前后平行设置的前端板和后端板，前端板和后端板的左右两端分别通过连接杆固定相连；所述平移机构包括驱动电机、蜗轮、蜗杆、平移丝杠、丝母以及凵形座，固定架上沿其长度方向分布有若干平行设置平移丝杠，平移丝杠水平设置且其两端分别可转动地架设于前端板和后端板上，每根平移丝杠的一端均伸出后端板且在其伸出端上固定安装有蜗轮，若干丝母分别套设于各平移丝杠上并可沿平移丝杠的长度方向水平移动，丝母上挂设有挂钩；凵形座包括依次相连的第一侧板、后侧板和第二侧板，后侧板平行设于后端板的后侧，后侧板通过第一侧板和第二侧板分别与后端板的两端固定相连，蜗杆水平设置且其两端分别可转动地架设于第一侧板和第二侧板上，第一侧板上安装有用于带动蜗杆转动的驱动电机，蜗轮与蜗杆啮合传动。

进一步的，所述前端板的底部开设有空腔，空腔的底端与外界相连通，空腔内设有卷帘式升降机构，所述卷帘式升降机构包括防水薄膜、卷收轴以及用于带动卷收轴转动的转动电机，转动电机固定于前端板上。

进一步的，所述连接杆通过至少一根伸缩杆与安装顶板相连，伸缩杆的长度可调。

进一步的，所述丝母的底部固定安装有带挂孔的吊耳，挂钩包括悬挂块以及分别设于悬挂块上下两端的上钩部和下钩部，上钩部与悬挂块固定相连，上钩部钩设于挂孔中，下钩部可绕悬挂孔的轴心水平旋转地安装于悬挂块的底部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过驱动电机转动蜗杆转动，从而通过各个蜗轮带动平移丝杠转动来带动丝母沿平移丝杠的长度方向来回移动，使得通过挂钩上的衣服移动到最佳光照位置以确保更加充足的阳光照射。当遇到突然下雨的天气时，通过挂钩沿平移丝杠移动使得衣服可一次性全部向阳台内侧移动，通过转动电机带动防水薄膜降下从而防止雨水从侧部打进来淋湿衣物。

本实用新型利用太阳能进行供电，不使用家用电，达到节能低碳环保的效果；系统采用数字温湿度传感器、称重传感器、光敏电阻采集数据，将数据实时传输回给单片机，驱动电机使晾衣架在阴雨天气自动收回衣物，以及晴朗天气晾衣杆挂钩随最佳光照区间转动，达到自主寻找光源目的；将系统的运行状态以及数据信息及时通过显示屏呈现给用户，使得衣物的干湿情况一目了然。

附图说明

图1为本实用新型所述的家用的智能晾衣架的结构示意图。

图2为本实用新型所述的家用的智能晾衣架的纵向剖面图。

图3为本实用新型所述的家用的智能晾衣架的局部放大图。

图4为本实用新型所述的家用的智能晾衣架的原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参见图1～图4，本实用新型所述的一种家用的智能晾衣架，包括安装顶板10、固定架、平移机构和若干挂钩20。固定架设于安装顶板10的下方且可上下移动地安装于安装顶板10的底部。固定架包括连接杆31以及前后平行设置的前端板32和后端板33，前端板32和后端板33的左右两端分别通过连接杆31固定相连。平移机构包括驱动电机41、蜗轮42、蜗杆43、平移丝杠44、丝母45以及凵形座。固定架上沿其长度方向分布有若干平行设置平移丝杠44，平移丝杠44水平设置且其两端分别可转动地架设于前端板32和后端板33上。每根平移丝杠44的一端均伸出后端板33且在其伸出端上固定安装有蜗轮42，若干丝母45分别套设于各平移丝杠44上并可沿平移丝杠44的长度方向水平移动。丝母45上挂设有挂钩20。凵形座包括依次相连的第一侧板461、后侧板462和第二侧板。后侧板462平行设于后端板33的后侧，后侧板462通过第一侧板461和第二侧板分别与后端板33的两端固定相连。蜗杆43水平设置且其两端分别可转动地架设于第一侧板461和第二侧板上，第一侧板461上安装有用于带动蜗杆43转动的驱动电机41，蜗轮42与蜗杆43啮合传动。

前端板32的底部开设有空腔50，空腔50的底端与外界相连通。空腔50内设有卷帘式升降机构，卷帘式升降机构包括防水薄膜、卷收轴以及用于带动卷收轴转动的转动电机51，转动电机51固定于前端板32上。防水薄膜的一端与卷收轴固定相连，防水薄膜依次绕卷于卷收轴上，通过转动电机51带动卷收轴正转或反转从而可带动防水薄膜的另一端从空腔中向下伸出或向上卷收进。防水薄膜的收起或放下采用现有的卷帘式结构，因此此处不做赘述。

连接杆31通过至少一根伸缩杆60与安装顶板10相连，伸缩杆60的长度可调。伸缩杆60可以采用依次套设相连的三节式伸缩杆60结构，并采用安装于固定架上的电缸带动伸缩杆60进行伸缩。当然，伸缩杆60的结构并不限于上述结构，只要能带动固定架上下移动的升降机构均适用于此。

丝母45的底部固定安装有带挂孔的吊耳451，挂钩20包括悬挂块21以及分别设于悬挂块21上下两端的上钩部22和下钩部23。上钩部22与悬挂块21固定相连，上钩部22钩设于挂孔中，下钩部23可绕悬挂孔的轴心水平旋转地安装于悬挂块21的底部。通过将下钩部23的顶部通过轴承件与悬挂块21相连。也可以使悬挂块21的内部设置为空心结构，悬挂块21内安装旋转小马达，旋转小马达的输出端与下钩部23的顶部相连，从而使得旋转小马达带动下钩部23转动。

本实用新型使用时，通过安装顶板10将整个装置安装于阳台的内顶墙上。通过驱动电机41转动蜗杆43转动，从而可带动各个蜗轮42转动，从而可使平移丝杠44转动来带动丝母45沿平移丝杠44的长度方向来回移动，使得通过挂钩20上的衣服移动到最佳光照位置以确保更加充足的阳光照射。当遇到突然下雨的天气时，通过挂钩20沿平移丝杠44移动使得衣服可一次性全部向阳台内侧移动，通过转动电机带动防水薄膜降下从而防止雨水从侧部打进来淋湿衣物。

本系统电源可由太阳能板对蓄电池充电，然后蓄电池经过稳压模块分别对单片机和其他外围硬件供电。在天气明朗的时候能有效的储蓄一定电量，待阴雨天气衣服较难干时，由外接光敏传感器采集的数据并经过单片机处理，控制各部分电机运作，同时由显示屏显示室外基本情况，以及系统的运行情况。

本系统可由太阳能供电，用18650锂电池组作为蓄电池。太阳能板在正常日照下通过升降压模块将太阳能板提供的电稳定在18V，给锂电池充电，同时也给系统供电，锂电池经过锂电保护板，能使四个18650电池均衡获得充电电压，同时防止输出过电流、短路及过充电、过放电对电池的损伤。当室外没有太阳的时候，或者阴雨天气的时候，则由锂电池组给系统供电，输出的18V直流电再经过降压稳压到12V，给单片机和烘干器供电。

晾衣架选用三个湿度传感器：一个放在阳台上用于实时监测室外的湿度情况，并且设置一个定值用作启停量，另外两个放在衣架两侧，实时监测衣服的干湿情况。工作情况如下：首先由衣架两侧的传感器检测衣服的干湿情况，如果检测到衣服已经干了，则停止晾衣架所有工作，并通过蜂鸣器响提醒在家的人；若衣服没干，则首先判断是否为阴雨天气，若为阴雨天气，则依靠伺服电机转动将已伸出的衣物收回且防水薄膜落下，若不为阴雨天气，则进一步判断是上午，下午还是晚上，由阳台上的光敏电阻检测外面的光照强度。本系统使用的是光敏电阻受光强影响产生的模拟电压值变化，通过STM32的A\/D通道转化成数字量进行比较。系统设定一个定值，如果检测的太阳光强度大于这个定值得话，准备电机转动(这些都在衣服没干情况下并且室外湿度不大于定值时启动)，放在于阳台的光敏电阻始终处于朝阳方向，以得到最大光强。衣架上的光敏传感器采集的值与阳台上传感器采集的值对比：情况1：如果在两者差值上下浮动3％的时候，使之保持原来状态，升降杆不工作；情况2：如果差值大于3％，若是上午的话，就使整个晾衣架缓慢向下降，并实时监测此时衣架上传感器的数据与阳台上的对比；若是下午的话就使衣架上升，同样上面的操作。电机上升和下降到衣架所规定的行程范围内的最大值，则衣架会触碰到在衣架升降杆上的的行程开关，触碰之后自动关闭电机。当阳台上的传感器检测到的光强小于设定好的定值时，电机不工作。若光线不强，或者是阴天而且此时衣服未干，则不通过光敏电阻采集数据，而是直接开启安装顶板底部的烘干器，使衣服快速烘干。本系统安装有称重传感器，如果重量超过额定值时，会及时报警提示用户，防止湿衣服太重压坏衣架。

各电机是否启动是由光敏采集的数据对比作为依据，由于阳台的光照情况在早上下午和晚上各有不同，早上和下午阳台有光照，而晚上没有光照，所以晚上电机就不需要带动衣架寻找光照区间；早上和下午的光照情况也有所不同；所以电机驱动寻找光照区间要分为三个模式，早上、晚上和下午模式。早上和下午模式寻找光照区间是根据晾衣杆上装一个光敏电阻，采集处理得到的电压值与阳台上传感器采集获得电压值比较，从而自动的驱动电机。

本系统设置人机交互界面。LCD液晶显示屏主要用于显示外界温湿度，光照强度，衣物重量，时间，衣物干湿情况，及时呈现给用户。输入键盘采用4*4矩阵键盘，主要用于设定时间，开启或锁定升降电机。

本装置采用可旋转式挂钩，挂钩能自动寻找光照区间，使得衣服始终处于最佳晾晒光照区间内，湿度过高时还会开启烘干器对衣服烘干，能有效地解决天气潮湿衣服不能晾干的生活问题。本装置自备供电系统，供电系统是由一块以太阳能板为发电源自制电路控制为稳压源的供电模块，可以完全脱离家用供电独立工作，达到绿色低碳的要求。本装置的高度可以通过电机或电缸进行调节，其调节高度为1.9米到2.1米，适合不同高度房屋摆放，而且是可拆装式的，方便安装。考虑白天每时每刻太阳光照强度不同，本装置采用早中晚三种模式。在下雨天气时，晾衣杆通过齿轮啮合传动装置将衣架挂钩收回室内，同时外杆上的防水薄膜开启，防止衣服被雨水飘打。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

设计图

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