專利名稱：遙控有序泳池清潔機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種清潔設備，特別地涉及一種清洗泳池的遙控有序清 潔機器人。
背景技術：
為人們提供游泳活動的泳池，必須保持清潔衛(wèi)生。通常是定期更換池水， 采用人工方法對泳池進行清洗。近些年來， 一些發(fā)達國家和地區(qū)采取用自動 化機械設備——泳池自動清潔機，可在不排放池水的情況下，自動對泳池進 行清洗。既節(jié)約了寶貴水資源，又代替了人工清洗泳池的繁重勞動。這些清 潔機有只清潔池底的吸污機，也有能自動清洗池底和池壁的爬墻無序清潔機， 還有技術先進的可左右轉彎爬行的可控制的清潔機，但還沒有達到有序和全 覆蓋的清洗水平。
現(xiàn)有的泳池清潔機對泳池清洗力度較弱，對清洗的池底、池壁及水垢線
沒有實現(xiàn)強有力的刷洗；通常的泳池清潔機， 一般均有一個內(nèi)濾式的過濾器 部件，該部件與機殼的連接處往往接觸不嚴，含有被清洗下來污物的池水極 易直接進入機殼內(nèi)，與經(jīng)過過濾的水混合產(chǎn)生二次污染；現(xiàn)有技術中，普遍 采用清潔輥來作為清潔部件，常用的是前后清潔輥均從中間分開成左右兩部 分，這樣可由左右傳動部件帶動運轉，實現(xiàn)左右轉彎機動，但清潔輥從中間 分開，左右兩部分之間這一段不能清洗，不利于全覆蓋清洗。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一個遙控有序泳池清潔機器人，對泳池能自動進 行有序地全覆蓋清洗。
本實用新型采用以下技術方案來實現(xiàn) 一種遙控有序泳池清潔機器人，包 括清潔機器人主機、電源控制箱和遙控器，其特征在于清潔機器人主機由過 濾器、機殼體部件、軸流泵和密封盒、機殼蓋部件、左右傳動系統(tǒng)、清潔輥和 自浮電纜組成；過濾器在清潔機器人主機的底部，安裝在機殼體下部的開口處， 并用密封圈密封連接；軸流泵和密封盒初定位在機殼體兩內(nèi)側的筋臺上，并與 機殼體固定，兩驅動電機軸分別從密封盒兩側伸出，與傳動系統(tǒng)的齒形帶驅動 輪連接，軸流泵電機軸從密封盒蓋上伸出，其上裝有五葉片葉輪和導流罩，水 下控制器的控制電路板安裝在密封盒蓋內(nèi)；機殼蓋部件通過機殼蓋內(nèi)側密封槽 內(nèi)的密封件與機殼體上端開口密封連接，機殼蓋兩側邊上的連接孔與軸流泵和 密封盒的密封盒蓋上的定位孔對正，并緊固；傳動系統(tǒng)為左傳動系統(tǒng)和右傳動 系統(tǒng)，左傳動系統(tǒng)和右傳動系統(tǒng)中心對稱地緊固在機殼體兩側；前后清潔輥的 驅動端蓋一端與傳動系統(tǒng)上對應的齒型驅動輪連接，傳動端蓋一端與傳動系統(tǒng) 上對應的齒型傳動輪軸承內(nèi)孔連接；過濾器、機殼體部件、軸流泵和密封盒及 機殼蓋組成帶過濾器的軸流泵；軸流泵和密封盒上端的葉輪及導流罩組成泵頭； 過濾器、機殼體部件和機殼蓋之間密封連接組成軸流泵殼體；過濾器底板上兩 單向活門是軸流泵的進水口；軸流泵和密封盒與機殼體、機殼蓋之間的空間是 軸流泵的進水流道；機殼蓋上端是軸流泵的出水流道；鎖母和導葉中間通道是 軸流泵的排水口；清潔機器人主機左右對稱，電纜從機殼蓋上后端沿爬行方向 引出。
清潔機器人主機前后端各有一個清潔棍，清潔輥上的清潔皮帶的外緣直徑大于傳動系統(tǒng)上齒型端輪節(jié)圓直徑。
機殼蓋部件中有一個浮力盒，浮力盒處于清潔機器人主機的頂部。
電源控制箱配置了低功耗的開關電源和防水電纜插座；清潔機器人電纜為
自浮電纜，并用防水連接器與清潔機器人主機連接。 水下控制器的控制電路板上設置有加速度傳感器。
本實用新型的有益效果
1、 清潔機器人主機的轉彎結構系統(tǒng)，使清潔機器人主機在爬行清洗過程中 具有轉彎功能，能自動爬行到泳池所有地方。
2、 在驅動控制電路板中設置了過載傳感器，檢測判斷清潔機器人觸壁狀況 并發(fā)出相應信號，控制清潔機器人主機實現(xiàn)有序清洗。
3、 本實用新型泳池清潔機器人，能對不同形狀泳池進行有序的全覆蓋清洗。
4、 本實用新型泳池清潔機器人具有自動爬行、爬壁、自動清洗、自動過濾、
將刷洗下來的污物集中收集，避免清洗過程中的二次污染等功能。
5、 清潔機器人主機的過濾器、機殼體和機殼蓋之間均采用密封連接，保證 被過濾的池水不被污染。
6、 本實用新型清潔機器人的同步帶外側齒面與池底或池壁接觸，是同步帶 運行帶動清潔機器人主機爬行。
7、 本實用新型清潔輥上的清潔皮帶外緣直徑大于清潔輥齒型端輪的節(jié)圓直 徑，清潔皮帶外緣線速度大于同步帶運行速度，即大于清潔機器人主機的爬行 速度，清潔皮帶外緣接觸池底或壁，在清潔機器人主機爬行過程中，與池底或 壁產(chǎn)生滑動摩擦形成強有力的刷洗。
8、 本實用新型在清潔機器人主機頂部設置一個浮力盒，為機器人提供浮力， 提供穩(wěn)定力矩。9、 本實用新型清潔機器人主機總體是左右對稱的，電纜線從爬行方向上引 出，為保爬行方向提供有利條件。
10、 本實用新型中的電源控制箱，配置低功耗開關電源和防水電纜插座。
11、 本實用新型中采取有效措施降低能耗，如選用高效葉輪的軸流泵和傳 動系統(tǒng)中采用滾動軸承代替滑動摩擦等。
12、 本實用新型中清潔機器人主機選用自浮電纜，連接采用防水電纜連接
器，使操作更方便。
13、 本實用新型中的遙控器，是雙向通訊，其顯示屏可顯示清潔機器人主
機的工作狀態(tài)和接收報警信號，運用貼膜按鍵設置自動工作模式和手動操作， 使清潔機器人主機按操作者意愿工作。
14、 本實用新型的清潔機器人具有主機出水自動停機保護和報警，具有主 機在清洗過程中被卡住報警、保護，以及過濾口袋濾孔堵塞報警等功能。


圖1遙控有序泳池清潔機器人組成的立體圖； 圖2清潔機器人主機示意圖； 圖3電源控制箱示意圖； 圖4遙控器示意圖5清潔機器人主機的過濾器部件示意圖； 圖6清潔機器人主機的機殼體部件示意圖； 圖7清潔機器人主機的軸流泵和密封盒示意圖； 圖8清潔機器人主機的機殼蓋部件示意圖； 圖9清潔機器人主機的傳動系統(tǒng)示意圖；圖IO清潔機器人主機的清潔輥示意圖11清潔機器人主機的自浮電纜部件示意圖12遙控器按鍵功能圖示意圖13電源、控制、通訊電路原理圖14三種報警保護電路原理其中，1.含電纜的清潔機器人；2.電源控制箱；3.遙控器；11.過濾器； 12.機殼體部件；13.軸流泵和密封盒；14.機殼蓋部件；15.傳動系統(tǒng)；16.清 潔輥；17.自浮電纜；21.機箱；22.開關電源；23.電源控制電路板；24.貼膜 按鍵；25.連接板；26.連接角片；27.底板；28.帶輸入電源線的電纜堵頭； 29.防水電纜插座；31.前機殼；32.后機殼；33.顯示屏；34.通訊電路板；35. 含電池的電池盒；36.機殼密封圈；37.電池盒蓋；38.電池盒蓋密封墊；39.貼 膜按鍵；111.過濾器底板；112.密封圈；113.框架；114.過濾口袋；115.旋 轉搬把；116.硅膠蓋板；117.壓板；121.機殼體；122.排水口蓋板；123.壓 板；131.葉輪；132.導流罩；133.帶軸承和油封的接軸；134.無刷電機；135.
帶有兩個密封圈的密封盒蓋；136.導熱板；137.泵電機控制板；138.水下控制 器電路板；139.密封盒體；139A.帶連接端板的驅動電機；139B.帶油封的接 軸；139C.鎖母；140.防水電纜堵頭和電纜；141.機殼蓋；142.導葉；143.鎖 母；144.浮力盒；145.提手；146.防水電纜連接器插座；147.密封圈；151.支 架座；152.六方連接軸；153.齒形帶驅動輪；154.傳動輪；155.雙面錯齒同 步帶；156.齒形驅動端輪；157.齒形傳動端輪；161.清潔皮帶；162.滾筒； 163.驅動端蓋；164.傳動端蓋；171、浮力電纜；172.拖線式防水公插頭；173.
拖線式防水母插頭。
具體實施方式

一種有纜遙控有序泳池清潔機器人(見圖1)，包括清潔機器人主機和電纜、
電源控制機箱、遙控器；清潔機器人主機包括過濾器ll、機殼體部件12、軸流 泵和密封盒13、機殼蓋部件14、傳動系統(tǒng)15 、清潔輥16 、自浮電纜17 。
所述的過濾器11通過過濾器底板111凸緣上的密封圈112與機殼體121下 端開口密封連接，并用旋轉搬把115將過濾器底板111鎖緊在機殼體121下端開 口處；在過濾器底板111上還有框架113支撐著過濾口袋114，過濾口袋的袋口 系繩用彈簧卡扣緊緊地系在過濾器底板111上。
所述的機殼體部件12是由機殼體121、排水口蓋板122和壓板123組成。 機殼體121內(nèi)安裝軸流泵和密封盒13，兩側螺釘固定。機殼體121上面是開敞 的，其周邊與機殼蓋部件14密封連接，底面有一個大開口與過濾器11密封連 接，前后面下部各開有3個排水口，在排水口外側用拉鉚釘通過壓板123將排 水口蓋板固定在機殼體121上，形成排水單向活門。在機殼體兩側的外側各有6 個導向定位支柱和4個定位連接螺母與傳動系統(tǒng)15連接。
所述的軸流泵和密封盒13，由軸流泵泵頭，密封盒蓋和密封盒體三部分組 成。密封盒內(nèi)裝有導熱板136，其上固定安裝軸流泵控制電路板和水下控制器電 路板。軸流泵無刷電機134安裝在密封盒蓋135的中央，其軸承伸出蓋外，并 連接其上安裝有軸承和雙唇骨架油封的接軸133，導流罩132通過軸承支撐在接 軸上，其上端有雙唇骨架油封與接軸密封，其下端用密封圈與密封盒蓋135密 封連接；密封盒體139的兩側端均安裝有帶連接端板的行走電機139A，其連接 端板由密封圈與密封盒體的孔臺密封連接，并用鎖母139C鎖緊，帶雙唇骨架油 封的接軸插接在行走電機139A軸上，并通過雙唇骨架油封與連接端板內(nèi)孔密封 連接。在密封盒體139底面中央安裝有帶電纜的電纜密封堵頭140，將電纜從密封盒體139內(nèi)密封引出。密封盒蓋135與密封盒體139之間用密封圈柱面密封 連接，并用螺釘鎖緊。所說的軸流泵和密封盒13通過機殼體121兩內(nèi)側的筋臺 初定位，在密封盒體139兩端用螺釘與機殼體121兩側固定。機殼體121的前 后面下端安裝有排水口蓋板122。
所述的機殼蓋部件14內(nèi)側密封槽內(nèi)設置有密封圈147與機殼體121上端開 口密封連接。機殼蓋141上四個連接孔對正密封盒蓋135上的對應的定位連接 孔，用螺釘固定連接，機殼蓋141上面中間處用鎖母143將導葉142和浮力盒 144鎖緊，固定在機殼蓋141上，在機殼蓋上面兩側安裝有提手145，機殼蓋141 上面后端設置有防水電纜插座母插頭146。這樣過濾器11、機殼體部件12和機 殼蓋部件14就組成了軸流泵的外殼，過濾器底板111上的硅膠蓋板下的開口處 就是泵的進水口，機殼泵頭131， 132與機殼體121和機殼蓋141之間就成軸流 泵的進水流道，而其與機殼蓋部件上部間就形成軸流泵的出水流道。
所述的傳動系統(tǒng)15是由支架座151、六方連接軸152、齒形帶驅動輪153、 6個傳動輪154、齒形驅動端輪156、齒形傳動端輪157和同步帶155組成。同 步帶155由齒形帶驅動輪153驅動，并圍繞在齒形驅動端輪156、傳動輪154和 齒形傳動端輪157之間。所說的傳動系統(tǒng)15通過定位柱孔用螺釘固定連接在機 殼體121兩側，傳動系統(tǒng)15上的同步帶155下部外齒與池底壁接觸，機殼體121 底面距池底15mm，同步帶運行時，就帶動清潔機器人移動，即爬行。
所述的清潔輥16的驅動端蓋163的插銷插入傳動系統(tǒng)15的齒形驅動端輪 156孔內(nèi)，清潔輥16的另一端的傳動端蓋164的圓柱銷插入傳動系統(tǒng)15齒形傳 動端輪157的軸承孔內(nèi)環(huán)的孔內(nèi)，這樣前后兩清潔滾筒就由左右傳動系統(tǒng)支撐 并分別由左右傳動系統(tǒng)帶動運轉，清潔輥16的清潔皮帶與池底或壁接觸，其運 轉時，與池底或壁之間產(chǎn)生滑動摩擦，形成刷洗功能。所述的清潔機器人上所用的電纜為自浮電纜17，其一端防水插頭172與機
殼蓋上防水插座173連接。
所說的電源控制機箱包括機箱21、開關電源22、電源控制電路板23、貼膜 按鍵24、連接板25、連接角片26、底板27、輸入電源線28和防水電纜插座29。
開關電源22和電源控制電路板23通過連接角片26用螺絲固定在連接板25 上，連接板25用螺釘與機箱21緊固，底板27用螺釘與機箱21和連接板25連 接。其具有防水能力的貼膜按鍵24膠粘在機箱21上面。在機箱21上面臺階處 安裝有電源輸入線的防水電纜堵頭28和防水電纜插座29公插頭。
所述的遙控器包括前機殼31、后機殼32、顯示屏33、通訊電路板34、電 池盒35、機殼密封圈36、電池盒蓋37、電池盒蓋密封墊38貼膜按鍵39。顯示 屏33、通訊電路板34和電池盒35用螺釘固定在前機殼31內(nèi)，貼膜按鍵39粘 接在前機殼31的外表面，前機殼31和后機殼32之間有密封圈36密封連接并 用螺釘擰緊。電池盒蓋37下墊有用密封墊38通過卡口緊扣在后機殼32的外面。
下面通過遙控有序泳池清潔機器人的工作過程和原理進一步對本實用新型 的特征和優(yōu)越性進行描述
當泳池清潔機器人主機在泳池中工作時，軸流泵電機運行，軸流泵的葉輪 旋轉將清潔機器人主機機殼體下面覆蓋的池水經(jīng)單向活門和過濾口袋吸進機殼 體內(nèi)，再進而經(jīng)進水流道和出水流道將有壓力的潔凈水向機殼體外排出。在此 同時，由于軸流泵工作而使機殼體下面的池水和機殼體內(nèi)的潔凈水流動，在機 殼體底面處形成低壓區(qū)，故而產(chǎn)生吸附力，而出水流道處排出有壓力的潔凈水， 此處產(chǎn)生對殼體的反向壓力，這兩個力為機器人提供在池底爬行和爬壁的正壓 力，進而轉換為吸附力。
清潔機器人主機是由兩個行走電機運轉帶動傳動系統(tǒng)的同步帶運行。由于同步帶有部分外側齒與池底接觸，因而當同步帶運行時就使整個機器人爬行移 動。能在池壁上爬行，是由于軸流泵提供的吸附力產(chǎn)生的摩擦力大于清潔機器 人在水中的重量而實現(xiàn)的。
清潔機器人主機在泳池中爬行時，同步帶帶動清潔輥轉動，由于清潔輥上 清潔皮帶外緣線速度大于同步帶的線速度，即大于清潔機器人主機的爬行速度， 這樣在清潔皮帶外緣與池底或池壁接觸處產(chǎn)生滑動摩擦，形成刷洗作用。其刷 洗作用的強弱與滑動摩擦的程度有關，即滑動摩擦速度越快，刷洗作用越強， 刷洗力度就越大。故清潔皮帶的線速度與爬行速度的差，再與爬行速度的比值， 是表示刷洗力度的指標之一，簡稱速度差比。
由于清潔皮帶的刷洗作用，清潔機器人主機在爬行過程中，就自動對泳池 進行了清洗，清洗下來的污物被圍控在機器人機殼下的池水中，在軸流泵抽吸 作用下，機殼下的池水大量地被吸進過濾器內(nèi)，機殼體底面下形成低壓區(qū)，清 潔機器人底面周圍的池水，連續(xù)地從清潔機器人主機下部與池底或池壁的間隙 中流入到機殼體底面下，阻止含有清洗下來污物的池水向外擴散，防止污染。 吸入過濾器的池水經(jīng)過過濾后進入機殼體，經(jīng)進水流道、出水流道，從排水口 排出潔凈水。這一過程中，在軸流泵的作用下，經(jīng)過過濾器將清洗下來的污物 過濾出來，并集中收集在過濾器內(nèi)，有效地避免清洗過程中的二次污染。
由于傳動系統(tǒng)是中心對稱地設置在清潔機器人主機的兩側，左側傳動系統(tǒng) 的齒形驅動端輪在前端與前清潔輥驅動端蓋連接只帶動前清潔輥運轉，右側傳 動系統(tǒng)齒形驅動端輪在后端與后清潔輥驅動端輪連接只帶動后清潔輥運轉。這 樣清潔機器人的兩個驅動電機就分別驅動左右傳動系統(tǒng)，左右傳動系統(tǒng)分別帶 動前后清潔輥運轉。當左右同步帶同向運行向前(或向后)，前后兩清潔滾筒也 隨之同向運行，則清潔機器人主機向前或向后爬行。當左右同歩帶等速反向運行，如左側向前右側向后時，則前后清潔輥反向運轉，此時兩側同步帶運行與 池底產(chǎn)生方向相反的摩擦力，對清潔機器人主機中心軸形成順時針方向的扭矩， 而前后清潔輥反向運轉與池底也產(chǎn)生反向摩擦力，而且是前后對稱的，故它對 清潔機器人主機中心軸不產(chǎn)生扭矩，此時清潔機器人主機在同步帶與池底之間 摩擦力的力矩作用下會產(chǎn)生順時針方向原地轉動，轉動的角度大小由兩側同步 帶反向運行時間決定；如若左側同步帶向后運行，右側同步帶向前運行，此時
清潔機器人主機將逆時針方向原地轉動。同樣道理，當左右兩側同步帶以不同 速度同向或反向運行時，清潔機器人將按相應規(guī)律改變爬行方向。傳動系統(tǒng)的 爬行轉彎機構是機器人實現(xiàn)有序清洗的技術基礎。
權利要求1、一種遙控有序泳池清潔機器人，包括清潔機器人主機、電源控制箱和遙控器，其特征在于清潔機器人主機由過濾器、機殼體部件、軸流泵和密封盒、機殼蓋部件、左右傳動系統(tǒng)、清潔輥和自浮電纜組成；過濾器在清潔機器人主機的底部，安裝在機殼體下部的開口處，并用密封圈密封連接；軸流泵和密封盒初定位在機殼體兩內(nèi)側的筋臺上，并與機殼體固定，兩驅動電機軸分別從密封盒兩側伸出，與傳動系統(tǒng)的齒形帶驅動輪連接，軸流泵電機軸從密封盒蓋上伸出，其上裝有五葉片葉輪和導流罩，水下控制器的控制電路板安裝在密封盒蓋內(nèi)；機殼蓋部件通過機殼蓋內(nèi)側密封槽內(nèi)的密封件與機殼體上端開口密封連接，機殼蓋兩側邊上的連接孔與軸流泵和密封盒的密封盒蓋上的定位孔對正，并緊固；傳動系統(tǒng)為左傳動系統(tǒng)和右傳動系統(tǒng)，左傳動系統(tǒng)和右傳動系統(tǒng)中心對稱地緊固在機殼體兩側；前后清潔輥的驅動端蓋一端與傳動系統(tǒng)上對應的齒型驅動輪連接，傳動端蓋一端與傳動系統(tǒng)上對應的齒型傳動輪軸承內(nèi)孔連接；過濾器、機殼體部件、軸流泵和密封盒及機殼蓋組成帶過濾器的軸流泵；軸流泵和密封盒上端的葉輪及導流罩組成泵頭；過濾器、機殼體部件和機殼蓋之間密封連接組成軸流泵殼體；過濾器底板上兩單向活門是軸流泵的進水口；軸流泵和密封盒與機殼體、機殼蓋之間的空間是軸流泵的進水流道；機殼蓋上端是軸流泵的出水流道；鎖母和導葉中間通道是軸流泵的排水口；清潔機器人主機左右對稱，電纜從機殼蓋上后端沿爬行方向引出。
2、 根據(jù)權利要求1所述的遙控有序泳池清潔機器人，其特征在于清潔機 器人主機前后端各有一個清潔棍，清潔輥上的清潔皮帶的外緣直徑大于傳動系 統(tǒng)上齒型端輪節(jié)圓直徑。
3、 根據(jù)權利要求1所述的遙控有序泳池清潔機器人，其特征在于機殼蓋部件中有一個浮力盒，浮力盒處于清潔機器人主機的頂部。
4、 根據(jù)權利要求1所述的遙控有序泳池清潔機器人，其特征在于電源控 制箱配置了低功耗的開關電源和防水電纜插座；清潔機器人電纜為自浮電纜， 并用防水連接器與清潔機器人主機連接。
5、 根據(jù)權利要求1所述的遙控有序泳池清潔機器人，其特征在于水下控 制器的控制電路板上設置有加速度傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種遙控有序泳池清潔機器人，其包括清潔機器人主機、電源控制箱和遙控器。清潔機器人主機包括過濾器、機殼體部件、軸流泵和密封盒、機殼蓋部件、左右傳動系統(tǒng)、清潔輥和自浮電纜。左右傳動系統(tǒng)分別驅動前后清潔輥轉動，同步帶外齒接觸池底或池壁驅動機器人爬行，清潔輥上的清潔皮帶外緣與池底或池壁產(chǎn)生滑動摩擦，進行刷洗；清潔機器人的控制系統(tǒng)中設置有過載傳感器，檢測判斷在爬行清洗中觸壁狀況，發(fā)出相應信號使清潔機器人轉入下一步程序工作；遙控器具有雙向通訊功能，顯示屏能顯示工作狀況和故障報警。
文檔編號E04H4/00GK201358597SQ20092000412
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月5日 優(yōu)先權日2009年2月5日
發(fā)明者付桂蘭, 淺 余, 建 劉, 宮欣茹, 王必昌, 鄒常勝 申請人:付桂蘭