一种转轴旋转角度的检测装置及清洁机的制作方法

1.本实用新型属于家庭洗涤、清扫技术领域，具体涉及一种电机旋转角度的检测装置及清洁机。


背景技术：

2.现有的清洁机如专利号为202221997085.1的实用新型专利《一种用于清洁机的地刷模块及清洁机》(授权公告号为cn218279525u)公开的结构，多包括带有壳体、刷头和刮件的地刷模块，壳体的底壁具有开口，刷头能转动地设于开口处；刮件有两个并分别设于壳体底部之开口前后两侧的位置，以避免行进或后退时脏污外泄。
3.为了能避免行进或后退时脏污外泄的同时，还能兼顾大颗粒脏污的吸收，人们对刮件进行了改进，如专利号为201520816165.6的实用新型专利《地刷及其吸尘器》(授权公告号为cn205197901u)公开的结构，其包括由上盖和底板组成的壳体，壳体内部空腔形成气流通道，底板下方开设吸口，吸口经由风道与外部真空源相连，壳体中还设有用于清洁地面的刷体，底板上吸口后侧设有第一密封条，底板上吸口前侧设有转轴，转轴上设有第二密封条(也就是刮件)，底板上的相应位置开设有可容纳第二密封条的凹槽，通过转轴的转动使第二密封条与地面接触或收容至凹槽中。如此能根据需要调节第二密封条的位置。
4.以上专利号为201520816165.6的实用新型专利存在如下缺陷：
5.其一，第二密封条以及转轴的转动为往复运动，若用电机进行驱动，需要了解电机轴旋转的角度。现有技术中电机轴旋转角度的检测装置一般采用滑动变阻器的阻值来标定电机轴旋转角度，其存在两个技术问题：1、在360度中，必然存在某一段角度为无电阻，不然其无法通过阻值变化来判断电机轴转动角度，因此其无法实现360度旋转下转动角度的检测；2、滑动变阻器的本质是电阻，电阻本身会受到环境温度的影响，因此其在不同温度的环境下会精确度不高。
6.其二，第二密封条以及转轴的转动为往复运动，若用电机进行驱动，电机需要停转和反转，对电机要求较高，成本高，电机寿命短。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种转轴旋转角度的检测装置，以保证检测精度。
8.本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种转轴旋转角度的检测装置，以能在实现360度旋转下转动角度的检测。
9.本实用新型所要解决的第三个技术问题是提供一种具有上述检测装置的清洁机。
10.本实用新型所要解决的第四个技术问题是提供一种具有上述检测装置的清洁机，以避免刮件往复运动。
11.本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种转轴旋转角度的检测装置，包括有：
12.转轴，并记转轴的长度方向为第一轴向，围绕第一轴向的方向为第一周向；
13.其特征在于还包括有：
14.检测环，沿第一周向设于所述转轴的外围，且所述检测环上设有第一导电触点、第二导电触点，所述第一导电触点、第二导电触点沿第一周向间隔布置；
15.导电指针，与转轴约束在一起并能随转轴转动，且所述导电指针的第一端部为相对转轴侧壁向外延伸的自由端，所述自由端能随着转轴转动至与所述第一导电触点相接触的第一位置、与所述第二导电触点相接触的第二位置；
16.检测电路，与所述导电指针电连接，并被布置成能在导电指针之第一端部处于第一位置时输出第一信号、在导电指针之第一端部处于第二位置时输出第二信号。
17.如此，在导电指针旋转方向已知的情况下，能检测导电指针从第一位置转动至第二位置时的转动角度(即为第一、第二导电触点周向上分布角度)，从而检测转轴的转动角度，且转动角度的检测精度较高，不会受温度的影响；且本实用新型结构简单，成本较低。
18.优选地，所述导电指针与所述检测环之间沿上述第一轴向间隔布置，所述第一导电触点、第二导电触点凸设在检测环之与所述导电指针相对的环形端面上。
19.优选地，所述导电指针之第一端部设有朝向所述检测环之环形端面凸起的凸点。凸点能降低导电指针与检测环上的导电触点接触时的摩擦力，提高寿命。
20.为进一步解决上述第二个技术问题，优选地，所述检测环上还设有与所述第一导电触点电连接的第三导电触点、与所述第二导电触点电连接的第四导电触点，所述第一导电触点、第二导电触点、第三导电触点、第四导电触点依次沿上述第一周向间隔布置，且所述导电指针的第一端部能随着转轴转动至与所述第三导电触点相接触的第三位置、与所述第四导电触点相接触的第四位置；所述检测电路被布置成能在导电指针之第一端部处于第一位置或第三位置时输出第一信号、在导电指针之第一端部处于第二位置或第四位置时输出第二信号。如此，通过四个导电触点的设置能在360度周向上实现不同角度的检测。
21.优选地，所述第一导电触点与第三导电触点之间的连线、所述第二导电触点与第四导电触点之间的连线相垂直。上述的连线为虚拟线，即四个导电触点依次以周向上0度、90度、180度、360度的位置布置。
22.优选地，所述检测环内设有沿上述第一周向延伸的第一腔室、第二腔室，两者相分隔；
23.还包括有：
24.弧形的第一导电条，设于所述第一腔室内，且第一导电条的两端分别与所述第一导电触点、第三导电触点相连；
25.弧形的第二导电条，设于所述第二腔室内，且第二导电条的两端分别与所述第二导电触点、第四导电触点相连。
26.如此，能避免第一、第二导电条相互导电的同时，还能保证第一、第三导电触点的电连接以及第二、第四导电触点的电连接。
27.导电指针需要随转轴转动，为保证导电指针与检测电路之间的电连接，优选地，所述转轴被布置成能导电；
28.还包括有导电片，沿着与所述第一轴向相交叉的方向延伸，且导电片的第一端与所述检测电路相电连接，第二端与所述转轴的侧壁相贴合，从而使得检测电路与所述导电
指针电连接。如此，导电指针的转动不影响其与检测电路之间的电连接。
29.在上述各方案中，优选地，所述检测电路包括有：
30.控制器，具有电源输出端口、第一检测端口、第二检测端口，所述电源输出端口与所述导电指针电连接；
31.第一分压电路，其第一输入端与所述第一导电触点电连接，其第二输入端接地，其输出端与所述控制器之第一检测端口电连接；
32.第二分压电路，其第一输入端与所述第二导电触点电连接，其第二输入端接地，其输出端与所述控制器之第二检测端口电连接；
33.即控制器被布置成能根据第一检测端口检测到的电压值来判断是否输出第一信号、能根据第二检测端口检测到的电压值来判断是否输出第二信号。
34.本实用新型解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种具有如上所述的检测装置的清洁机，其特征在于包括有：
35.壳体，内部中空形成有吸尘腔，所述吸尘腔的底部具有开口；
36.刷头，位于所述吸尘腔内，并对应开口设置；
37.刮板，能上下转动地设于壳体底部，并位于开口的外围，且记刮板的转动轴线为第一轴线；
38.驱动机构，其输出端作用于刮板，用于驱动刮板转动；
39.所述检测装置之转轴与所述刮板约束在一起，且转轴的中心轴线即为刮板的第一轴线；所述检测装置之检测电路的输出端与所述驱动机构电连接。
40.为进一步解决上述第四个技术问题，优选地，所述刮板之第一轴线两侧的边缘上分别设有第一柔性刮件、第二柔性刮件，所述驱动机构用于驱动刮板沿顺时针或逆时针方向依次转动至：
41.刮板上下延伸的第一状态，此时，所述第一柔性刮件位于开口下方，所述第二柔性刮件位于开口上方；
42.刮板基本水平延伸的第二状态，此时所述第一柔性刮件、第二柔性刮件均位于开口上方；
43.刮板上下延伸的第三状态，此时所述第一柔性刮件位于开口上方，所述第二柔性刮件位于开口下方。
44.如此，驱动机构能驱动刮板沿同一方向依次转动至上述的第一状态、第二状态、第三状态，且第一状态或第三状态时，刮板上下延伸，刮板上位于下方的柔性刮件能与地面接触而避免清洁机行进或后退时脏污外泄；第二状态时，刮板与地面基本平行，有利于脏污(尤其是大颗粒脏污)被吸入壳体内。且本技术的驱动机构只需驱动刮板沿一个方向转动，故而有利于保证驱动机构的使用寿命。
45.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设置检测环、导电触点与检测电路，在导电指针旋转方向已知的情况下，能检测导电指针从第一位置转动至第二位置时的转动角度(即为第一、第二导电触点周向上分布角度)，从而检测转轴的转动角度，且转动角度的检测精度较高，不会受温度的影响；且本实用新型结构简单，成本较低。
附图说明
46.图1为本实用新型实施例中检测装置的结构示意图；
47.图2为本实用新型实施例中检测装置另一视角下的结构示意图；
48.图3为本实用新型实施例中检测装置的剖视图；
49.图4为本实用新型实施例中检测装置的局部结构示意图；
50.图5为图4的立体分解图；
51.图6为本实用新型实施例中检测电路、导电触点与导电指针之间的电连接示意图；
52.图7为本实用新型实施例中清洁机的局部结构示意图(刮板处于第二状态)；
53.图8为本实用新型实施例中清洁机的局部结构剖视图(刮板处于第一状态)。
具体实施方式
54.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
55.如图1～8所示，为本实用新型的一种转轴旋转角度的检测装置及清洁机的一个优选实施例，该清洁机包括有地刷模块以及检测装置6。
56.地刷模块包括有壳体1、刷头2、刮件、驱动机构4以及弧形挡板5。
57.其中，以清洁机的前进方向为前侧，壳体1内部中空形成有吸尘腔，吸尘腔的底部具有开口10，开口10有四个并沿左右方向间隔布置。各开口10的后侧设有左右延伸的刮条7。
58.刷头2有四个，位于吸尘腔内，并对应各自的开口10设置，且各刷头2均以能绕着上下延伸的轴线转动的方式设置，并通过现有的驱动电机进行驱动。
59.刮件设于壳体1底部，并位于开口10的前侧。该刮件包括有刮板3、第一柔性刮件31、第二柔性刮件32，刮板3呈左右延伸的长板状，其横向上具有两个相对的、并左右延伸的长边缘，刮板3以能绕着左右延伸的、并位于两个长边缘之间的第一轴线上下转动的方式设置。第一柔性刮件31、第二柔性刮件32分别设于刮板3之第一轴线两侧的长边缘上，并均呈左右延伸的条状。
60.上述驱动机构4为电机，电机的输出轴通过传动组件与刮板3相连，用于驱动刮板3沿顺时针或逆时针方向依次转动至：
61.刮板3上下延伸的第一状态，此时第一柔性刮件31位于开口10下方，第二柔性刮件32位于开口10上方(如图8所示)；
62.刮板3基本水平延伸的第二状态，此时第一柔性刮件31、第二柔性刮件32均位于开口10上方(如图7所示)；
63.刮板3上下延伸的第三状态，此时第一柔性刮件31位于开口10上方，第二柔性刮件32位于开口10下方。
64.本实施例中，上述传动组件包括有与电机输出轴同轴相连的大齿轮、与刮板3相连的小齿轮42(小齿轮42的轴线与第一轴线重合)以及传动带43，传动带43同时套设在大齿轮、小齿轮42的外周，以将电机输出轴以及大齿轮的旋转动力传递至小齿轮42，从而带动刮板3转动。
65.上述弧形挡板5上凸，并设于壳体1之对应刮板3上方的位置。
66.如图1～7所示，上述检测装置6用于检测刮板3转动角度，包括有转轴61、检测环
62、导电指针65与检测电路68。转轴61沿左右方向延伸并与刮板3相连(转轴61的中心轴线即为刮板3的第一轴线)；检测环62沿第一周向设于转轴61的外围，并相对壳体1固定，且检测环62为电路板，其环形端面上设有第一导电触点621、第二导电触点622、第三导电触点623、第四导电触点624，四者依次沿第一周向等间隔布置；且第一导电触点621、第三导电触点623相电连接，第二导电触点622、第四导电触点624相电连接；导电指针65与检测环62之间一左一右布置，并与转轴61约束在一起，从而能随转轴61转动，且导电指针65的第一端部为相对转轴61侧壁向外延伸的自由端，自由端之与检测环62之环形端面相对的部分设有凸点651，自由端上的凸点651能随着转轴61转动至与第一导电触点621相接触的第一位置、与第二导电触点622相接触的第二位置、与第三导电触点623相接触的第三位置、与第四导电触点624相接触的第四位置；检测电路68与导电指针65电连接，并被布置成能在导电指针65之第一端部处于第一位置或第三位置时输出第一信号、在导电指针65之第一端部处于第二位置或第四位置时输出第二信号。同时，检测电路68的输出端连接有能接收第一信号、第二信号的控制电路，控制电路的输出端与驱动机构4电信号相连。
67.本实施例中，如图6所示，检测电路68包括有控制器681、第一分压电路682、第二分压电路683，控制器681为5v的单片机，具有电源输出端口6811、第一检测端口6812、第二检测端口6813，电源输出端口6811与导电指针65之间通过第三导线66电连接；第一分压电路682具有相串联的第一电阻、第二电阻(第一电阻、第二电阻的电阻值分别记为r1、r2)，第一分压电路682的第一输入端与第一导电触点621之间通过第一导线63电连接，第二输入端接地，输出端(位于第一电阻、第二电阻之间)与控制器681之第一检测端口6812电连接；第二分压电路683具有相串联的第三电阻、第四电阻(第三电阻、第四电阻的电阻值分别记为r3、r4)，第二分压电路的的第一输入端与第二导电触点之间通过第二导线64电连接，第二输入端接地，输出端(位于第三电阻、第四电阻之间)与控制器681之第二检测端口6813电连接；即控制器681被布置成能根据第一检测端口6812检测到的电压值来判断是否输出第一信号、能根据第二检测端口6813检测到的电压值来判断是否输出第二信号，并将信号传输至控制电路。具体地，当导电指针65之第一端部不与导电触点接触时，第一检测端口6812检测到的电压值为0，第二检测端口6813检测到的电压值为0，为低电平，控制器681既不输出第一信号，也不输出第二信号；当导电指针65之第一端部与第一导电触点621或第三导电触点623接触时，第一检测端口6812检测到的电压值为[r2/(r1+r2)]*5v，为高电平，第二检测端口6813检测到的电压值为0，为低电平，控制器681输出第一信号；当导电指针65之第一端部与第二导电触点622或第四导电触点624接触时，第一检测端口6812检测到的电压值为0，为低电平，第二检测端口6813检测到的电压值为[r4/(r3+r4)]*5v，为高电平，控制器681输出第二信号。
[0068]
因此，假定第一导电触点621位置时刮板3角度为0，本实施例能够获得刮板3以下状态：1、刮板3角度为0度或180度；2、刮板3角度为90度或者270度；3、刮板3非状态1或2。
[0069]
本实施例中为使得导电指针65的转动不影响导电指针65与第三导线66之间的电连接，转轴61被布置成能导电；检测装置6还包括有导电片67，沿着与刮板3之第一轴线相垂直的方向延伸，且导电片67的第一端与第三导线66相连，第二端与转轴61的侧壁相贴合，从而使得第三导线66与导电指针65电连接。
[0070]
同时，为保证第一导电触点621、第三导电触点623相电连接，第二导电触点622、第
四导电触点624相电连接，检测环62内设有沿第一周向延伸的第一腔室625、第二腔室626，两者相分隔；检测装置6还包括有弧形的第一导电条69a、弧形的第二导电条69b，第一导电条69a设于第一腔室625内，且第一导电条69a的两端分别与第一导电触点621、第三导电触点623相连；第二导电条69b设于第二腔室626内，且第二导电条69b的两端分别与所述第二导电触点622、第四导电触点624相连。
[0071]
值得注意的是，本实用新型可以根据实际需求调整触点的位置，数量，导线的数量，即可获得更加详细的刮板3的角度信息。
[0072]
如图8所示，本实施例的清洁机为拖地机，具有上述的地刷模块、位于地刷模块上方的清水箱、污水箱、风机等，且清水箱、污水箱、风机等均位现有技术，与地刷模块之间的连接结构以及位置分布均可参照现有技术，在此不做赘述。
[0073]
且通过程序设置，能使得本实施例的刮板3在清洁机前进时处于第二状态，此时，能保证大颗粒脏污被吸入吸尘腔；在清洁机后退时处于第一状态或第三状态，此时，能避免后退时脏污外泄。
[0074]
在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。

技术特征：
1.一种转轴旋转角度的检测装置，包括有：转轴(61)，并记转轴(61)的长度方向为第一轴向，围绕第一轴向的方向为第一周向；其特征在于还包括有：检测环(62)，沿第一周向设于所述转轴(61)的外围，且所述检测环(62)上设有第一导电触点(621)、第二导电触点(622)，所述第一导电触点(621)、第二导电触点(622)沿第一周向间隔布置；导电指针(65)，与转轴(61)约束在一起并能随转轴(61)转动，且所述导电指针(65)的第一端部为相对转轴侧壁向外延伸的自由端，所述自由端能随着转轴(61)转动至与所述第一导电触点(621)相接触的第一位置、与所述第二导电触点(622)相接触的第二位置；检测电路(68)，与所述导电指针(65)电连接，并被布置成能在导电指针(65)之第一端部处于第一位置时输出第一信号、在导电指针(65)之第一端部处于第二位置时输出第二信号。2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述导电指针(65)与所述检测环(62)之间沿上述第一轴向间隔布置，所述第一导电触点(621)、第二导电触点(622)凸设在检测环(62)之与所述导电指针(65)相对的环形端面上。3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于：所述导电指针(65)之第一端部设有朝向所述检测环(62)之环形端面凸起的凸点(651)。4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述检测环(62)上还设有与所述第一导电触点(621)电连接的第三导电触点(623)、与所述第二导电触点(622)电连接的第四导电触点(624)，所述第一导电触点(621)、第二导电触点(622)、第三导电触点(623)、第四导电触点(624)依次沿上述第一周向间隔布置，且所述导电指针(65)的第一端部能随着转轴(61)转动至与所述第三导电触点(623)相接触的第三位置、与所述第四导电触点(624)相接触的第四位置；所述检测电路(68)被布置成能在导电指针(65)之第一端部处于第一位置或第三位置时输出第一信号、在导电指针(65)之第一端部处于第二位置或第四位置时输出第二信号。5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于：所述第一导电触点(621)与第三导电触点(623)之间的连线、所述第二导电触点(622)与第四导电触点(624)之间的连线相垂直。6.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于：所述检测环(62)内设有沿上述第一周向延伸的第一腔室(625)、第二腔室(626)，两者相分隔；还包括有：弧形的第一导电条(69a)，设于所述第一腔室(625)内，且第一导电条(69a)的两端分别与所述第一导电触点(621)、第三导电触点(623)相连；弧形的第二导电条(69b)，设于所述第二腔室(626)内，且第二导电条(69b)的两端分别与所述第二导电触点(622)、第四导电触点(624)相连。7.根据权利要求1～6中任一权项所述的检测装置，其特征在于：所述转轴(61)被布置成能导电；还包括有导电片(67)，沿着与所述第一轴向相交叉的方向延伸，且导电片(67)的第一端与所述检测电路(68)相电连接，第二端与所述转轴(61)的侧壁相贴合，从而使得检测电路(68)与所述导电指针(65)电连接。
8.根据权利要求1～6中任一权项所述的检测装置，其特征在于：所述检测电路(68)包括有：控制器(681)，具有电源输出端口(6811)、第一检测端口(6812)、第二检测端口(6813)，所述电源输出端口(6811)与所述导电指针(65)电连接；第一分压电路(682)，其第一输入端与所述第一导电触点(621)电连接，其第二输入端接地，其输出端与所述控制器(681)之第一检测端口(6812)电连接；第二分压电路(683)，其第一输入端与所述第二导电触点(622)电连接，其第二输入端接地，其输出端与所述控制器(681)之第二检测端口(6813)电连接；即控制器(681)被布置成能根据第一检测端口(6812)检测到的电压值来判断是否输出第一信号、能根据第二检测端口(6813)检测到的电压值来判断是否输出第二信号。9.一种具有如权利要求1～8中任一权项所述的检测装置的清洁机，其特征在于包括有：壳体(1)，内部中空形成有吸尘腔，所述吸尘腔的底部具有开口(10)；刷头(2)，位于所述吸尘腔内，并对应开口(10)设置；刮板(3)，能上下转动地设于壳体(1)底部，并位于开口(10)的外围，且记刮板(3)的转动轴线为第一轴线；驱动机构(4)，其输出端作用于刮板(3)，用于驱动刮板(3)转动；所述检测装置之转轴(61)与所述刮板(3)约束在一起，且转轴(61)的中心轴线即为刮板(3)的第一轴线；所述检测装置之检测电路(68)的输出端与所述驱动机构(4)电连接。10.根据权利要求9所述的清洁机，其特征在于：所述刮板(3)之第一轴线两侧的边缘上分别设有第一柔性刮件(31)、第二柔性刮件(32)，所述驱动机构(4)用于驱动刮板(3)沿顺时针或逆时针方向依次转动至：刮板(3)上下延伸的第一状态，此时，所述第一柔性刮件(31)位于开口(10)下方，所述第二柔性刮件(32)位于开口(10)上方；刮板(3)基本水平延伸的第二状态，此时所述第一柔性刮件(31)、第二柔性刮件(32)均位于开口(10)上方；刮板(3)上下延伸的第三状态，此时所述第一柔性刮件(31)位于开口(10)上方，所述第二柔性刮件(32)位于开口(10)下方。

技术总结
一种转轴旋转角度的检测装置及清洁机，检测装置包括有转轴；检测环，沿第一周向设于所述转轴的外围，且所述检测环上设有第一导电触点、第二导电触点，所述第一导电触点、第二导电触点沿第一周向间隔布置；导电指针，与转轴约束在一起并能随转轴转动，且所述导电指针的第一端部为相对转轴侧壁向外延伸的自由端，所述自由端能随着转轴转动至与所述第一导电触点相接触的第一位置、与所述第二导电触点相接触的第二位置；检测电路，与所述导电指针电连接，并被布置成能在导电指针之第一端部处于第一位置时输出第一信号、在导电指针之第一端部处于第二位置时输出第二信号。与现有技术相比，本实用新型能保证角度检测精度。本实用新型能保证角度检测精度。本实用新型能保证角度检测精度。


技术研发人员：高捷 丁卫东 郑军妹 张旭东 汤文斌 周彬彬
受保护的技术使用者：宁波方太厨具有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/9/16