智能吸塵器的制造方法

智能吸塵器的制造方法
【專利摘要】一種智能吸塵器，包括本體和充電座，本體上設有頂燈、回充信號接收燈、驅動裝置、接觸片和控制器，頂燈和回充信號接收燈相對且間隔設置，控制器發送指令給驅動裝置來驅動本體旋轉或沿直線運動，充電座上設有第一信號發射燈、第二信號發射燈、燈架和充電彈片，第一信號發射燈和第二信號發射燈固設于燈架的PCB板上，第一信號發射燈和第二信號發射燈平行且間隔設置，第一信號發射燈和第二信號發射燈分別發射不同編碼的信號經燈架遮擋后形成第一信號帶和第二信號帶，頂燈和回充信號接收燈均用于接收第一信號帶或/和第二信號帶的信號，當本體運動至充電座進行充電時，接觸片和充電彈片接觸，從而實現對本體進行自動充電，智能化程度高。
【專利說明】智能吸塵器

【技術領域】
[0001] 本發明屬于清潔衛生【技術領域】，尤其涉及一種智能吸塵器。

【背景技術】
[0002] 目前，隨著人們生活水平提高，智能吸塵器因使用方便獲得了人們的青睞，市場對 智能吸塵器需求不斷增加，吸引了不少廠商進入此行業，但是現有的智能吸塵器智能化程 度低，具有如下缺點：（1)當智能吸塵器的電能快用完之后，無法進行自動充電；（2)智能 吸塵器無法避免與障礙物碰撞；（3)當地面上臟污比較嚴重時，智能吸塵器無法清掃干凈； (4)無法將智能吸塵器限定在所需的范圍內工作。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種智能吸塵器，其智能化程 度高，功能齊全，便于使用。
[0004] 本發明是這樣實現的，一種智能吸塵器，包括本體和充電座，所述本體上設有頂 燈、第一回充信號接收燈、第二回充信號接收燈、驅動裝置、接觸片和控制器，所述頂燈設于 所述本體的頂部，所述第一回充信號接收燈和所述第二回充信號接收燈平行且間隔設置， 所述控制器發送指令給所述驅動裝置來驅動所述本體旋轉或沿直線運動，所述充電座上設 有第一信號發射燈、第二信號發射燈、燈架、充電彈片和識別燈，所述第一信號發射燈和所 述第二信號發射燈固設于所述燈架的PCB板上，所述第一信號發射燈和所述第二信號發射 燈平行且間隔設置，所述第一信號發射燈和第二信號發射燈分別發射不同編碼的信號經所 述燈架遮擋后形成第一信號帶和第二信號帶，所述頂燈用于接收所述識別燈發出的信號， 所述第一回充信號接收燈用于接收所述第一信號帶的信號，所述第二回充信號接收燈用于 接收所述第二信號帶的信號，當所述本體運動至所述充電座進行充電時，所述接觸片和所 述充電彈片接觸。
[0005] 進一步地，所述本體上設有風扇座，所述風扇座上開設有漸開線空腔，所述漸開線 空腔內設有渦輪風扇，所述渦輪風扇的葉片為漸開線葉片。
[0006] 進一步地，所述本體的下端設有用于避開凹坑或溝槽的踩空燈組件，所述踩空燈 組件包括至少一組發射燈和至少一組接收燈，，所述發射燈的光軸和所述接收燈的光軸相 交。
[0007] 進一步地，所述本體外側連接有前擋組件，所述前擋組件上設有電子偵測路徑部 件和機械偵測路徑部件，所述電子偵測路徑部件包括發射信號燈和接收信號燈，所述發射 信號燈的光軸和所述接收信號燈的光軸相交，所述機械偵測路徑部件包括前擋板、前擋架、 扭簧、推桿和機械開關，所述前擋板設于所述前擋組件的外圍，所述前擋架設于所述前擋板 內側，所述扭簧一端與所述前擋架連接，所述扭簧另一端與所述推桿連接，所述推桿與所述 機械開關相對且間隔設置。
[0008] 進一步地，所述本體下端轉動連接有至少兩個邊刷，每兩個所述邊刷之間設有吸 塵嘴，所述吸塵嘴內設有灰塵量檢測部件，所述灰塵量檢測部件包括位于所述吸塵嘴一側 的第三信號發射燈和位于所述吸塵嘴另一側的第四信號接收燈，所述第三信號發射燈和所 述第四信號接收燈同軸且相對設置，所述第三信號發射燈的前端和所述第四信號接收燈的 前端分別設有凸透鏡。
[0009] 進一步地，所述吸塵嘴兩側分別有用于檢測進入所述吸塵嘴的灰塵多少的傳感 器。
[0010] 進一步地，所述集塵盒內部設有初級濾網和過濾棉。
[0011] 進一步地,所述本體連接有用于驅動所述本體行進或轉彎的主動輪，所述主動輪 與所述本體之間設有用于使所述主動輪凸出于所述本體下部的彈性結構。
[0012] 進一步地，所述智能吸塵器還包括用于界定所述本體工作范圍的虛擬墻組件，所 述虛擬墻組件包括界定信號燈和設置于所述界定信號燈前的凸透鏡。
[0013] 進一步地，所述智能吸塵器還包括可以無線遙控所述本體的遙控器。
[0014] 本發明所提供的智能吸塵器，利用充電座可以對本體進行自動充電；利用電子偵 測路徑部件和機械偵測路徑部件兩種方式來避免本體與障礙物碰撞；利用傳感器來檢測進 入集塵盒灰塵量的多少，如檢測到灰塵量多，控制器將提高渦輪風扇的輸出功率和轉速，在 檢測到區域進行重點清掃，直至灰塵檢測量變少再恢復普通清掃模式，智能化程度高；利用 虛擬墻組件將智能吸塵器限定在所需的范圍內工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡 單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技 術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1是本發明實施例提供的智能吸塵器的本體和充電座的示意圖； 圖2是本發明實施例提供的智能吸塵器的充電座的局部示意圖； 圖3是沿圖2中A-A方向的剖視圖； 圖4是本發明實施例提供的智能吸塵器的渦輪風扇的示意圖； 圖5是本發明實施例提供的智能吸塵器的本體底部的底部示意圖； 圖6是圖5中N處的發射燈和接收燈的詳細示意圖； 圖7是本發明實施例提供的智能吸塵器的本體上的發射燈和接收燈的工作原理示意 圖； 圖8是本發明實施例提供的智能吸塵器的分解示意圖； 圖9是本發明實施例提供的智能吸塵器的前擋組件的示意圖； 圖10是本發明實施例提供的智能吸塵器的吸塵嘴的示意圖； 圖11是圖10的半剖示意圖； 圖12是本發明實施例提供的智能吸塵器的第三信號發射燈的光路圖； 圖13是本發明實施例提供的智能吸塵器的本體的半剖示意圖； 圖14是本發明實施例提供的智能吸塵器的虛擬墻組件的半剖示意圖； 圖15是本發明實施例提供的智能吸塵器的虛擬墻組件的界定信號燈的光路圖； 圖16是本發明實施例提供的智能吸塵器的虛擬墻組件的工作原理示意圖。

【具體實施方式】
[0017] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述。
[0018] 如圖1、2、3、8所示，本發明實施例提供的一種智能吸塵器，包括本體1和充電座 2,本體1上設有頂燈11、第一回充信號接收燈12、第二回充信號接收燈13、驅動裝置(未示 出）、接觸片14和控制器15,頂燈11設于本體1的頂部，第一回充信號接收燈12和第二回 充信號接收燈13平行且間隔設置，控制器15發送指令給驅動裝置來驅動本體1旋轉或沿 直線運動，充電座2上設有第一信號發射燈21、第二信號發射燈22、燈架23、充電彈片24和 識別燈25,第一信號發射燈21和第二信號發射燈22固設于燈架23的PCB板24上，第一信 號發射燈21和第二信號發射燈22平行且間隔設置，第一信號發射燈21和第二信號發射燈 22分別發射不同編碼的信號經燈架23遮擋后形成第一信號帶和第二信號帶，頂燈11用于 接收識別燈25發出的信號，第一回充信號接收燈12用于接收第一信號帶的信號，第二回充 信號接收燈13用于接收第二信號帶的信號，當本體1運動至充電座2進行充電時，接觸片 14和充電彈片24接觸。
[0019] 本體1的回充原理具體為：當充電座2接入電源適配器后，第一信號發射燈21、第 二信號發射燈22分別發射不同編碼的信號經燈架23遮擋后形成第一信號帶和第二信號 帶；當智能吸塵器需充電時，智能吸塵器進入回充模式，在驅動裝置的作用下，本體1每前 進一段距離就旋轉360°，以此通過第一回充信號接收燈12和第二回充信號接收燈13尋 找充電座2發射的第一信號帶和第二信號帶，第一回充信號接收燈12找到第一信號帶或第 二回充信號接收燈13找到第二信號帶后，再通過第一回充信號接收燈12或第二回充信號 接收燈13調整本體1與第一信號帶和第二信號帶的方位角，具體引導原理為：當僅第一回 充信號接收燈12接收到第一信號帶的信號時，控制器15控制本體1向第二信號帶區域前 進，當僅第二回充信號接收燈13接收到第二信號帶的信號時，控制器15控制本體1向第一 信號帶區域前進，當第一回充信號接收燈12接收到第一信號帶的信號、同時第二回充信號 接收燈13接收到第二信號帶的信號時，控制器15控制本體1沿直線前進，即本體1行駛范 圍限于第一信號帶和第二信號帶的交集范圍內，引導本體1行駛至充電座2,此時接觸片14 和充電彈片24接觸，從而實現本體1自動充電的目的，假如此過程失敗本體1將重復上述 程序，直至本體1行駛至充電座2進行充電。
[0020] 另外，充電座2上的識別燈25具有如下兩種作用：（1)當本體1處于清掃模式時， 本體1可以識別到識別燈25發出的信號，本體1不能進入充電座2四周設定的范圍（比如 半徑為30cm的范圍，具體數值可以根據需要隨意設定)，因此當本體1處于清掃模式時，識 別燈25可以防止本體1與充電座2發生碰撞，防止本體1在清掃模式時接觸充電座2。（2) 當本體1處于回充模式時，本體1前進到第一信號帶和第二信號帶相交的Μ點時，由于Μ點 后面的區域為信號盲區，此時識別燈25可以起到引導本體1繼續向前進的作用，直至本體 1上的接觸片14和充電座2上的充電彈片24接觸。
[0021] 如圖4所示，所述本體1上設有風扇座31，風扇座31上開設有漸開線空腔32,漸 開線空腔32內設有渦輪風扇33,渦輪風扇33的葉片為漸開線葉片。漸開線空腔32繞渦 輪風扇33外圓形成以ΑΒ為起始點，按圖示箭頭C方向形成體積均勻遞增的流道空間。以 AB為起始點，渦輪風扇33的散風葉片數量按箭頭C方向的遞增幅度與流道體積的遞增幅 度相同。渦輪風扇33旋轉時，進入流道空間的空氣量隨葉片數、流道體積等幅遞增情況下， 在流道內不同位置產生壓強相等、流動方向相同（即渦輪風扇33旋轉方向）的有序穩定氣 流，從而降低了風扇葉片、風扇殼的風阻，最大程度減小背壓、紊流，提高了渦輪風扇33的 效率，且降低了噪音和電池能耗。
[0022] 如圖5、6、7所示，所述本體1的下端設有用于避開凹坑或溝槽的踩空燈組件4,踩 空燈組件4包括至少一組發射燈41和至少一組接收燈42,發射燈41的光軸和接收燈42 的光軸相交所成的角度為Θ，發射燈41的中心和接收燈42的中心之間的距離為L，發射燈 41的信號范圍角度和接收燈42的信號范圍角度均為β，定義信號反饋高度H1和H2, Hl= (L/2)*[ctg0/2 - ctg ( θ-β )/2]，H2= (L/2)*ctg ( θ-β )/2,其中，HI 的高度小于發 射燈41或接收燈42到本體1底面的高度，H2為能接收信號的極限高度；發射燈41和接收 燈42組成反饋單元，發射燈41的發射信號在圖7所示AB夾線范圍內，接收燈42只能接收 反射高度HI SH2的⑶夾線范圍內信號；正常情況下，發射燈41距離地面的高度SH2,接 收燈42能持續接收到發射燈41所發且經地面反射的信號，但當本體1前方地面出現凹坑 或者溝槽時，發射燈41距離凹坑或溝槽底面的高度> H2時，接收燈42接收不到反射信號， 控制器15根據反饋指令控制本體1停止前進并重新規劃路徑避開凹坑或者溝槽，從而實現 了本體1避開凹坑或溝槽的目的。
[0023] 如圖8、9所示，所述本體1外側連接有前擋組件5,前擋組件5上設有電子偵測路 徑部件51和機械偵測路徑部件52,電子偵測路徑部件51包括發射信號燈511和接收信號 燈512,發射信號燈511的光軸和接收信號燈512的光軸相交，機械偵測路徑部件52包括前 擋板521、前擋架522、扭簧523、推桿524、和機械開關525,前擋板521設于前擋組件5的 外圍，前擋架522設于前擋板521內側，扭簧523 -端與前擋架522連接，扭簧523另一端 與推桿524連接，推桿524與機械開關525相對且間隔設置，推桿524可與機械開關525觸 接。
[0024] 所述前擋組件5的工作原理為：（1)當本體1前進方向有障礙物時，由發射信號燈 511和接收信號燈512組成一對燈組反饋單元檢測障礙物，如果接收信號燈512在一定距 離內成功接收到發射信號燈511所發出的信號，控制器15控制本體1停止前進并重新規劃 路徑，從而避免本體1與障礙物碰撞；（2)當障礙物反射的信號非常弱或存在信號干擾等原 因時，接收信號燈512在一定距離內未接收到發射信號燈511所發出的信號，導致前擋組 件5外圍的前擋板521與障礙物碰撞，此時前擋板521推動推桿524,推桿524觸動機械開 關525,機械開關525閉合后將碰撞信號反饋給控制器15,控制器15接收信號后重新規劃 本體1的路徑。
[0025] 本發明的前擋組件5通過電子偵測路徑部件51和機械偵測路徑部件52兩種方 式來避免本體1與障礙物碰撞，與單一防撞方式相比，提高了檢測可靠性和效率，智能程度 商。
[0026] 如圖5、10、11、12、13所示，所述本體1下端轉動連接有至少兩個邊刷61，每兩個邊 刷61之間設有吸塵嘴62,吸塵嘴62內設有灰塵量檢測部件，該灰塵量檢測部件包括位于吸 塵嘴62 -側的第三信號發射燈63和位于吸塵嘴62另一側的第四信號接收燈64,第三信號 發射燈63和第四信號接收燈64同軸且相對設置，第三信號發射燈63的前端和第四信號接 收燈64的前端分別設有凸透鏡65,第三信號發射燈63發出的光線經凸透鏡65聚集后平行 射出，經過吸塵嘴62的空腔后由另一端的凸透鏡65接收后再聚集信號給第四信號接收燈 64,第四信號接收燈64接收到的信號強度、純度得到極大提高，相應地增加了檢測靈敏度。 本體1工作時，先由本體1下端的各邊刷61分別將灰塵掃至本體1的中心區域，渦輪風扇 33高速旋轉，在吸塵嘴62產生吸入空氣流（即產生負壓差），將邊刷61收集來的灰塵通過 吸塵嘴62后吸入集塵盒66,灰塵由初級濾網67初步過濾后再經過濾棉68過濾，過濾后的 空氣再經渦輪風扇33從排風口 69排出。吸塵嘴62兩側分別有傳感器(未示出），該傳感器 用于檢測進入吸塵嘴62灰塵多少，機器清掃過程中，假如檢測到灰塵量多，本體1的控制器 15將提高渦輪風扇33的輸出功率和轉速，在檢測到區域進行重點清掃，直至灰塵檢測量變 少再恢復普通清掃模式，智能化程度高。
[0027] 如圖8、13所示，所述本體1連接有用于驅動所述本體1行進或轉彎的主動輪71, 主動輪71與本體1之間設有用于使主動輪71凸出于本體1下部的彈性結構72。本體1前 進或轉彎由主動輪71和控制器15完成，主動輪71與齒輪箱受到彈簧拉力，當提起機器時， 主動輪71可彈出本體1的底殼，這樣好處是在非正常工作狀態下，如本體1底殼著地有情 況時（例如地面有臺階、凹坑），主動輪71仍可與地面接觸，本體1能輕松脫離障礙。在正 常工作情況下，主動輪71及齒輪箱受到本體1的重力作用，主動輪71大部分被隱藏在本體 1內。
[0028] 如圖8、14、15、16所示，所述智能吸塵器包括用于界定本體1工作范圍的虛擬墻組 件8,虛擬墻組件8包括界定信號燈81和設置于界定信號燈81前的凸透鏡82。利用凸透 鏡82對光線聚集原理，界定信號燈81的信號（光線）經凸透鏡82后平行發出，平行信號 (光線）相對于散射信號定向精度要高的多，對信號（光線）起到了非常好的定向作用，大 大提高了對智能吸塵器工作區域劃分的精度。另外，光線經過凸透鏡82聚集的平行且狹窄 信號帶基本為一條直線，即使遠距離后也不會散射，提高了清掃區域劃分精度，提高了智能 吸塵器清掃效率。當工作區域A內的本體1接近界定信號燈81發出的平行信號(光線)時， 本體1對界定信號燈81所發出的平行信號(光線）進行自我識別，控制器15控制本體1改 變運動方向，從而可將本體1限定在工作區域A內，而不會運動至工作區域B。
[0029] 如圖8所示，所述智能吸塵器還包括遙控器9,遙控器9可以無線遙控本體1，且可 以放置于充電座2上進行充電。
[0030] 以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員 來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為 本發明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種智能吸塵器，其特征在于，包括本體和充電座，所述本體上設有頂燈、第一回充 信號接收燈、第二回充信號接收燈、驅動裝置、接觸片和控制器，所述頂燈設于所述本體的 頂部，所述第一回充信號接收燈和所述第二回充信號接收燈平行且間隔設置，所述控制器 發送指令給所述驅動裝置來驅動所述本體旋轉或沿直線運動，所述充電座上設有第一信號 發射燈、第二信號發射燈、燈架、充電彈片和識別燈，所述第一信號發射燈和所述第二信號 發射燈固設于所述燈架的PCB板上，所述第一信號發射燈和所述第二信號發射燈平行且間 隔設置，所述第一信號發射燈和第二信號發射燈分別發射不同編碼的信號經所述燈架遮擋 后形成第一信號帶和第二信號帶，所述頂燈用于接收所述識別燈發出的信號，所述第一回 充信號接收燈用于接收所述第一信號帶的信號，所述第二回充信號接收燈用于接收所述第 二信號帶的信號，當所述本體運動至所述充電座進行充電時，所述接觸片和所述充電彈片 接觸。
2. 根據權利要求1所述的智能吸塵器，其特征在于，所述本體上設有風扇座，所述風扇 座上開設有漸開線空腔，所述漸開線空腔內設有渦輪風扇，所述渦輪風扇的葉片為漸開線 葉片。
3. 根據權利要求1所述的智能吸塵器，其特征在于，所述本體的下端設有用于避開凹 坑或溝槽的踩空燈組件，所述踩空燈組件包括至少一組發射燈和至少一組接收燈，，所述發 射燈的光軸和所述接收燈的光軸相交。
4. 根據權利要求1所述的智能吸塵器，其特征在于，所述本體外側連接有前擋組件，所 述前擋組件上設有電子偵測路徑部件和機械偵測路徑部件，所述電子偵測路徑部件包括發 射信號燈和接收信號燈，所述發射信號燈的光軸和所述接收信號燈的光軸相交，所述機械 偵測路徑部件包括前擋板、前擋架、扭簧、推桿和機械開關，所述前擋板設于所述前擋組件 的外圍，所述前擋架設于所述前擋板內側，所述扭簧一端與所述前擋架連接，所述扭簧另一 端與所述推桿連接，所述推桿與所述機械開關相對且間隔設置。
5. 根據權利要求1所述的智能吸塵器，其特征在于，所述本體下端轉動連接有至少兩 個邊刷，每兩個所述邊刷之間設有吸塵嘴，所述吸塵嘴內設有灰塵量檢測部件，所述灰塵量 檢測部件包括位于所述吸塵嘴一側的第三信號發射燈和位于所述吸塵嘴另一側的第四信 號接收燈，所述第三信號發射燈和所述第四信號接收燈同軸且相對設置，所述第三信號發 射燈的前端和所述第四信號接收燈的前端分別設有凸透鏡。
6. 根據權利要求5所述的智能吸塵器，其特征在于，所述吸塵嘴兩側分別有用于檢測 進入所述吸塵嘴的灰塵多少的傳感器。
7. 根據權利要求5所述的智能吸塵器，其特征在于，所述集塵盒內部設有初級濾網和 過濾棉。
8. 根據權利要求1所述的智能吸塵器，其特征在于，所述本體連接有用于驅動所述本 體行進或轉彎的主動輪，所述主動輪與所述本體之間設有用于使所述主動輪凸出于所述本 體下部的彈性結構。
9. 根據權利要求1所述的智能吸塵器，其特征在于，所述智能吸塵器還包括用于界定 所述本體工作范圍的虛擬墻組件，所述虛擬墻組件包括界定信號燈和設置于所述界定信號 燈前的凸透鏡。
10. 根據權利要求1所述的智能吸塵器，其特征在于，所述智能吸塵器還包括可以無線
【文檔編號】A47L9/00GK104095589SQ201410339166
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】蔡展 申請人:深圳遠歐智慧科技有限公司