一種限位行程可調節的晾衣機及其調節方法與流程

本發明涉及一種限位行程可調節的晾衣機及其調節方法。

背景技術：

隨著智能晾衣機的快速發展，智能晾衣機逐步進入千家萬戶，晾衣智能化已經成為了人們生活的一大追求。未來的智能晾衣機將會成為人們家居生活的重要組成部分，在未來的智能領域中占據重要的地位。目前市場上出現的智能晾衣機限位行程無任何的監測措施，在運行過程中都是通過在極限位置安裝微動開關，通過觸碰限位開關檢測是否到達限位位置，一旦限位開關損壞，晾衣機會一直往上升或下降方向運行不停止，直到拉斷載重鋼絲繩為止。同時，由于晾衣機安裝在陽臺上，不同的小區樓層高度會有一定的差別，不同的客戶對晾衣機能下降的最低位置需求不一樣，傳統的智能晾衣機由于是通過安裝機械微動開關定位，最低下降位置已確定或只可以通過移動微動開關對下降位置進行細微調節，但是根據用戶實際使用反饋的意見，此種調節方式遠遠滿足不了用戶需求，同時，由于此種調整方式是在陽臺高空作業，對安裝人員人身安全必然存在一定的隱患，不利于推動智能晾衣機產業的發展。

如圖1所示，為傳統的晾衣機行程檢測示意圖,1和4為托架滑輪，2為伸縮托架，3為上限位微動開關的片狀壓桿，5為下限位微動開關調節槽，6為下限位微動開關固定螺絲，7為下限位微動開關弧形壓桿，8為晾衣機箱體固定件。mcu控制器接收到遙控器的上升指令時，控制晾衣機伸縮托架上升運行，托架收縮，托架滑輪往d方向運行，伸縮托架2在上升運行過程中，伸縮托架2觸碰到上限位微動開關的片狀壓桿，此時微動開關由常閉改為常開，mcu接收到微動開關動作信號后，發出禁止晾衣機上升運行的指令信號，晾衣機才能停止上升運行。當mcu控制器接收到遙控器的下降指令時，控制晾衣機托架向下運行，伸縮托架滑輪往c方向運行，伸縮托架2在向下運行過程中，觸碰到下限位微動開關7的弧形壓桿，此時微動開關由常閉改為常開，mcu控制器接收到微動開關動作信號后，發出禁止晾衣機向下運行的指令信號，晾衣機才能停止下降運行，一旦上限位或下限位微動開關出現故障或誤動作，晾衣機將不會按照預設定位置停機，會一直向上或向下運行，直到拉斷載重連接鋼絲繩或損壞器件為止，存在伸縮托架掉落的隱患，對用戶人身安全構成一定的威脅。如果需要調節最低下降下限位位置，則需要調松下限位微動開關固定螺絲，把下限位微動開關沿調節槽向左邊移動，但是此操作需要安裝完成后才能實現調節，故晾衣機安裝在陽臺頂部后需要安裝人員高空調整，不利了安裝人員調整最低下降下限位位置，而且由于結構件空間有限，只限于在調節槽內調節，只能起微調節作用。

技術實現要素：

本發明的目的就是克服現有技術的不足，提供一種限位行程可調節的晾衣機及其調節方法，能夠根據樓層高度調節限位行程，杜絕安裝人員高空調整最低下降位置產生的危險。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種限位行程可調節的晾衣機，包括繞線輪、卷繞在繞線輪上的載重鋼絲繩、帶動繞線輪轉動的電機和mcu控制器，該mcu控制器輸出電機控制信號控制電機轉動，帶動晾衣機晾桿升降，還包括轉盤、電平跳變檢測模塊和限位調節信號模塊，所述轉盤設于電機帶動轉動的轉軸，該轉盤按圓周均勻布置感應點，所述電平跳變檢測模塊檢測轉動轉盤上的感應點并輸出，所述mcu控制器根據限位調節信號模塊輸送的信號，調節晾衣機晾桿上升到的最高設定點或下降到的最低設定點，該mcu控制器輸入電平跳變檢測模塊輸出的電平跳變信號，對電平跳變信號的個數進行計數，所述最高設定點和最低設定點之間的距離為晾衣機的限位行程，所述mcu控制器記錄和晾衣機限位行程相對應的電平跳變信號個數n。

mcu控制器輸入電平跳變檢測模塊輸出的電平跳變信號，對電平跳變信號個數進行計數，晾衣機的限位行程通過電平跳變檢測模塊輸出的和限位行程對應的電平跳變信號個數確定，晾衣機的運行位置通過mcu控制器對當前電平跳變檢測模塊輸出的電平跳變信號個數計算解析確定，監測智能晾衣機的限位行程，確保智能晾衣機的安全可靠運行；同時，mcu控制器通過接收限位調節信號模塊發送的特定協議指令，觸發智能晾衣機進行最低下降位置調節，用戶或安裝人員通過限位調節信號模塊可自行根據需要調整最低下降位置。當然，根據需要，也可自行調整最高上升位置，從而，通過限位調節信號模塊，限位行程可由用戶自行調整。

在一種實施方式中，設有上限位微動開關，當晾衣機晾桿上升到最高設定點，觸發上限位微動開關動作，所述mcu控制器輸入上限位微動開關的信號，此時，最高設定點不可調，用戶或安裝人員通過限位調節信號模塊可自行根據需要調整最低下降位置；或者，設有下限位微動開關，當晾衣機晾桿下降到最低設定點，觸發下限位微動開關動作，所述mcu控制器輸入下限位微動開關的信號，此時，最低設定點不可調，用戶或安裝人員通過限位調節信號模塊可自行根據需要調整最高上升位置。

在一種實施方式中，所述轉盤上的感應點為光柵柵格，所述電平跳變檢測模塊采用光電對管電路模塊。在另一種實施方式中，所述轉盤上的感應點為磁性磁鐵，所述電平跳變檢測模塊采用霍爾開關電路模塊。

所述轉盤最佳設于繞線輪的轉軸。此時，轉盤的角速度和繞線輪轉軸精確同步。

所述限位調節信號模塊可為鍵盤、遙控器、手機app或平板電腦app。

基于上述晾衣機，一種晾衣機的限位行程調節方法，晾衣機晾桿上升到的最高設定點和晾衣機晾桿下降到的最低設定點之間的距離為晾衣機限位行程，所述限位行程調節方法，包括下列步驟：

mcu控制器首先控制晾衣機晾桿上升到最高設定點停止，該最高設定點作為參考點，然后，控制晾衣機晾桿下降到最低設定點停止，該mcu控制器記錄晾衣機晾桿從最高設定點下降到最低設定點時電平跳變檢測模塊輸出的電平跳變信號個數n；

或者，

mcu控制器首先控制晾衣機晾桿下降到最低設定點停止，該最低設定點作為參考點，然后，控制晾衣機晾桿上升到最高設定點停止，該mcu控制器記錄晾衣機晾桿從最低設定點上升到最高設定點時電平跳變檢測模塊輸出的電平跳變信號個數n；

其中：

1)所述最高設定點，其位置的設定，包含下列步驟；

設有上限位微動開關，mcu控制器控制晾衣機晾桿上升，觸發上限位微動開關動作，mcu控制器檢測到該上限位微動開關的動作信號，判定晾衣機晾桿已經到達最高設定點，停止電機運行，晾衣機晾桿停止繼續上升；此種情況，最高設定點用戶不可調。

或者，

所述限位調節信號模塊輸送上限位調節信號至mcu控制器，該mcu控制器控制晾衣機晾桿慢速上升或逐步上升或定時上升，上升到用戶所需要的最高調整位置，即最高設定點時，所述限位調節信號模塊輸送上限位調整完成信號至mcu控制器，該mcu控制器檢測到上限位調整完成信號，判定晾衣機晾桿已經到達用戶所需要的最高調整位置，停止電機運行，晾衣機晾桿停止繼續上升；此種情況，最高設定點用戶可以根據需要調整。

2)所述最低設定點，其位置的設定，包含下列步驟：

限位調節信號模塊輸送下限位調節信號至mcu控制器，該mcu控制器控制晾衣機晾桿慢速下降或逐步下降或定時下降，下降到用戶所需要的最低調整位置，即最低設定點時，所述限位調節信號模塊輸送下限位調整完成信號至mcu控制器，該mcu控制器檢測到下限位調整完成信號，判定晾衣機晾桿已經到達用戶所需要的最低調整位置，停止電機運行，晾衣機晾桿停止繼續下降；此種情況，最低設定點用戶可以根據需要調整。

或者，

設有下限位微動開關，mcu控制器控制晾衣機晾桿下降，觸發下限位微動開關動作，mcu控制器檢測到該下限位微動開關的動作信號，判定晾衣機晾桿已經到達最低設定點，停止電機運行，晾衣機晾桿停止繼續下降；此種情況，最低設定點用戶不可調。

所述晾衣機晾桿位于參考點時，mcu控制器最佳將記錄的電平跳變檢測模塊的電平跳變信號個數清零。

本發明由于包括mcu控制器、電平跳變檢測模塊和限位調節信號模塊，故mcu控制器能夠根據限位調節信號模塊輸出的限位調節信號，調節最高設定點或最低設定點的位置，從而，調節限位行程位置。晾衣機的限位行程通過電平跳變檢測模塊輸出的和限位行程對應的電平跳變信號個數確定，設定初始參考點，mcu控制器記憶此初始位置信息并做為晾衣機限位行程監控的初始信號，在上升或下降運行過程中，mcu控制器計算并記憶當前電平跳變檢測模塊輸出的電平跳變信號個數，從而確定晾衣機的運行位置，對晾衣機的限位行程實施監控；在晾衣機安裝完成后，如果需要調整最低下降限位位置，用戶或安裝人員可以通過限位調節信號模塊，如觸發手持遙控器或app上的用于調節行程的組合功能按鈕或控件，晾衣機接收到此信號后下降，通過每發送一次調節指令，慢速下降或逐步下降或下降一定時停止等方式調節，滿足用戶對最低下降限位位置的調節要求，不僅安全而且可靠。

附圖說明

圖1是傳統的晾衣機行程檢測示意圖；

圖2是實施例的應用結構圖；

圖3是實施例的電平跳變檢測模塊采用光電對管電路模塊的檢測原理圖；

圖4是實施例的電平跳變檢測模塊采用霍爾開關電路模塊的檢測原理圖；

圖5是實施例的限位行程調整和行程監控流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。

如圖2所示，實施例包括繞線輪05、卷繞在繞線輪05上的載重鋼絲繩06、帶動繞線輪05轉動的電機01、mcu控制器14、轉盤11、電平跳變檢測模塊和限位調節信號模塊，實施例限位調節信號模塊采用遙控器，mcu控制器14輸出電機控制信號控制電機01轉動，經載重鋼絲繩06帶動晾衣機晾桿升降，轉盤11設于繞線輪05的轉軸12，轉盤11按圓周均勻布置作為感應點的光柵柵格，電平跳變檢測模塊的安裝固定板09設置在固定底板07上，電平跳變檢測模塊08、10采用光電對管電路模塊，電平跳變檢測模塊08、10檢測轉動轉盤11上的光柵柵格并輸出。電機01正轉或反轉時，電機轉動齒輪02轉動帶動電機傳動齒輪03和04轉動，電機傳動齒輪03帶動繞線輪05的轉軸12轉動，電機傳動齒輪04帶動轉軸13轉動。繞線輪05、轉盤11和轉軸12與電機傳動齒輪03角速度同步，晾衣機載重連接鋼絲繩06與繞線輪05線速度同步。晾衣機載重連接鋼絲繩06在向h或j方向轉動時，由于轉盤11與繞線輪05角速度同步，轉盤11在轉動過程中，電平跳變檢測模塊08、10發出對應的電平跳變信號，此信號能反映晾衣機在運行過程中產生的對應行程。本實施例中，轉盤上有30個光柵柵格，如圖3所示，電平跳變檢測模塊08、10采用光電對管電路模塊，當轉盤11轉至柵格處時，對管d1導通，端口e體現為持續低電平信號；當轉盤11轉至兩個柵格之間的擋板處時，對管d1截止，端口e體現為持續高電平信號；每經過一個柵格，電平跳變檢測模塊會在e端口輸入一個高電平到低電平或低電平到高電平的跳變信號；如圖4所示，電平跳變檢測模塊也可以采用霍爾開關電路模塊，通過在轉盤11等角度位置固定安裝若干個為感應點的磁性磁鐵，當磁性磁鐵j靠近u2，u2為常開型霍爾開關，此時端口f體現持續低電平信號，當磁鐵j遠離u2時，此時端口f體現持續高電平信號，在轉盤11轉動過程中，電平跳變檢測模塊會在f端口輸入一個高電平到低電平或低電平到高電平的跳變信號；如圖3和圖4所示，電阻r1起保護作用，保護l1或u2免受電壓沖擊影響，電阻r2為端口e或端口f提供ttl上拉電平作用，電阻r3和電容c1組成rc濾波網絡，保護端口e或端口f的同時也對信號進行硬件濾波處理，保證了信號的穩定性，mcu控制器通過端口e或端口f輸入電平跳變檢測模塊的電平跳變信號。

實施例在最高設定點，即最高限位位置安裝一個上限位微動開關，當伸縮托架觸碰到上限位微動開關時，mcu控制器清除體現運行位置的電平跳變信號個數，設為0，作為參考位置點，觸發最低下降限位調整模式，mcu控制器記錄下行的電平跳變信號個數，實施例觸發最低下降限位調整模式的方法是通過同時按下遙控器的組合按鍵實施，遙控器發送下限位調節信號至mcu控制器，該mcu控制器接收到下限位調節信號后，控制晾衣機晾桿慢速下降或逐步下降或定時下降，下降到用戶所需要的最低調整位置，即最低設定點時，再通過同時按下遙控器的組合按鍵確認此最低限位行程位置，即最低設定點位置，mcu控制器檢測到遙控器發送的下限位調整完成信號，判定晾衣機晾桿已經到達用戶所需要的最低調整位置，即最低設定點，停止電機運行，晾衣機晾桿停止繼續下降；mcu控制器檢測并記憶從最高限位位置參考點0位置到最低下降限位位置之間的電平跳變信號個數,設定為n，該n為最大的下行電平跳變信號個數。當晾衣機晾桿上升運行距離s，電平跳變檢測模塊會對應產生p個電平跳變信號，此時的晾桿距離上限位參考位置，即最高設定點的精確位置m為:m＝n-p；當晾衣機再下行運行距離r，電平跳變檢測模塊會對應產生q個電平跳變信號，此時的晾桿位置距離上限位參考位置的電平跳變個數m為:

m＝n-p+q；其中0<m<n；

mcu控制器判斷到電平跳變信號個數m在范圍【0，n】內，晾衣機晾桿上升或下降運行為安全可靠運行。

本實施例能精確檢測晾衣機晾桿運行的具體位置，從而監控晾衣機的限位行程，確保晾衣機在限位行程中安全可靠運行，同時提供一種通過遙控器簡易調節最低下降限位位置的方法，提升了安裝人員的安裝效率，提升安裝安全系數，滿足用戶對托架最低限位位置可調節的需求。本實施例的限位調節信號模塊采用遙控器，限位調節信號模塊也可以采用鍵盤，還可以采用手機app或平板電腦app等。

原理：比如出廠時設置最大的行程距離為10000個電平跳變信號個數，則在最頂端運行下降到最低位置的電平跳變個數，如果超過這個10000個數，晾衣機可能會產生脫槽故障。在最上部設置一個微動開關，第一次使用的時候，讓晾衣機上升到最高的可到達的位置，此位置則是觸碰到微動開關的位置，此時微動開關由閉合到斷開或由斷開到閉合，該信號輸入mcu控制器，該mcu控制器檢測端口的電平產生變化，mcu控制器檢測到此信號后，停止電機運行，判定為已經到達最高位置，并清除記錄的運行電平跳變信號個數為0個，此位置作為參考點，當下降運行時，記憶每次運行的電平跳變信號個數。

晾衣機安裝好后，第一次使用需要調節限位行程，調節的方法是：通過按遙控器或其他設備的組合按鍵啟動最低下降限位調整模式，進入此模式后，可以通過遙控器或其他設備的指令，晾衣機以慢速下降方式和逐步下降方式或定時下降方式下降，下降到用戶所需要的最低下降調整位置時，確認并退出最低下降限位調整模式，mcu控制器記憶從最高參考點到最低下降調整位置時產生的電平跳變信號個數，比如為8000，如果在調整過程中，到達10000個時，會提示調整者已達最大調整位置并禁止向下運行；

行程調節好后，晾衣機在調節的量程范圍內可靠運行，晾衣機上升時，電平跳變個數會進行減處理，下降時進行加處理，晾衣機只能在0-8000之間運行，當下降時，電平跳變個數增加，當增加到8000時，此時已到達最低下降位置，上升過程中，電平跳變個數減少，當減少到0時，到達最高限位位置，如果觸碰到限位開關，電平個數不為0，需要自動清零記憶計數，由于晾衣機的繞線輪固定，載重鋼絲繩與繞線輪線速度同步，所以一個電平跳變周期產生的行程l可以按照以下公式計算出來

l＝3.14*d/w；其中d為繞線輪直徑，w為轉盤一周產生電平跳變信號的個數；

所以當晾衣機處于m個電平跳變信號的位置時，此時的位置距離參考位置為：

y＝m*l

為了避免運行過程中出現偏差，需要定時對晾衣機進行校準，通過讓晾衣機到達最高限位位置并觸動微動開關，mcu控制器自動對記錄的電平跳變信號個數清零即可。

如圖5所示，是實施例的限位行程調整和行程監控流程圖。上限位位置，即最高限定位置，即最高設定點，設為參考零點。

其中：

first是第一次使用的標志；

up_flag是觸碰到上限位微動開關的信號；

mode_set是行程調整模式的標志；

step是晾衣機當前運行的距離上限位參考位置的電平跳變信號個數m；

set_limt是設定限制下降最大調整量程電平跳變信號個數，出廠設置；

set_f是用戶調整的最低下降位置電平跳變信號個數n；

down_f是下降到限定最低位置標志；

up_f是上升到最高限定位置的標志；

a是退出調整最低下降的信號；

當第一次使用晾衣機時，第一次使用的標志first＝0，此時晾衣機無參考最高位置點，需要遙控晾衣機上升觸碰上限位微動開關，觸碰到限位開關的信號后置up_flag＝1，此時可置第一次使用的標志first＝1，再判定行程調整模式是否已經調整，如果mode_set＝0，需要進行行程調整，調整方法是使用手持遙控器或其他控制設備發送一個下限位調節信號給mcu，mcu控制器控制電機下降w個跳變信號電平的距離，然后停止，如此循環調整，當下降最低限位位置達到用戶所要求的高度時，此時安裝人員通過使用手持遙控器或其他控制設備發送一個行程調整完成的信號a給mcu控制器，mcu控制器檢測到接收到的指令與a值相同時，會退出行程調整模式并置行程調整模式的標志mode_set＝1和記憶從微動開關位置到此位置的電平跳變脈沖個數set_f的值n，完成調整；當晾衣機下降每運行一個跳變電平周期。step自動會加1處理，在下降過程中，每運行一個跳變電平周期，都會判定step是否大于設定限制下降最大調整量程電平跳變個數set_limt和用戶調整的最低下降位置電平跳變個數set_f，如果超過，置最低位置限定down_f＝1，不能繼續下降操作，只能執行上升操作；當晾衣機上升每運行一個跳變電平周期。step自動會減1處理，在上升過程中，每運行一個跳變電平周期，都會判定step是否小于設定限制上升最大調整量程電平跳變個數5，如果小于，置最高位置限定up_f＝1，不能繼續上升操作，只能執行下降操作；通過控制晾衣機的運行電平跳變個數在大于5小于set_f之間運行，從而對行程進行監控，也可以計算出每個電平跳變周期的線位移為l，從而確定晾衣機晾桿所處的位置：y＝step*l；

晾衣機晾桿上升到的最高設定點和晾衣機晾桿下降到的最低設定點之間的距離為晾衣機限位行程，本實施例的限位行程調節方法，包括下列步驟：

mcu控制器首先控制晾衣機晾桿上升到最高設定點停止，該最高設定點作為參考點，然后，控制晾衣機晾桿下降到最低設定點停止，該mcu控制器記錄晾衣機晾桿從最高參考點下降到最低設定點時電平跳變檢測模塊輸出的電平跳變信號個數n；

所述最高設定點，其位置的設定，包含下列步驟：設有上限位微動開關，mcu控制器控制晾衣機晾桿上升，觸發上限位微動開關動作，mcu控制器檢測到該上限位微動開關的動作信號，判定晾衣機晾桿已經到達最高設定點，停止電機運行，晾衣機晾桿停止繼續上升；所述最低設定點，其位置的設定，包含下列步驟：限位調節信號模塊輸送下限位調節信號至mcu控制器，該mcu控制器控制晾衣機晾桿慢速下降或逐步下降或定時下降，下降到用戶所需要的最低調整位置，即最低設定點時，所述限位調節信號模塊輸送下限位調整完成信號至mcu控制器，該mcu控制器檢測到下限位調整完成信號，判定晾衣機晾桿已經到達用戶所需要的最低調整位置，停止電機運行，晾衣機晾桿停止繼續下降；實施例最高設定點由上限位微動開關決定，位置不可調，最低設定點由遙控器輸送的調節信號決定，位置可調整，即實施例晾衣機的限位行程可由用戶調整；

實施例最高設定點由設置的上限位微動開關決定，該最高設定點位置不可調，實施例將最高設定點設為參考點，晾衣機晾桿上升到最高設定點，上限位微動開關動作，mcu控制器將記錄的電平跳變信號個數清零。實施例最低設定點由用戶通過遙控器設定，用戶可以根據自己的需要隨意設定。

實施例最高設定點由設置的上限位微動開關決定，不可調，最低設定點由用戶通過遙控器設定，可以調節；還可以設計成最高設定點和最低設定點均可以由用戶通過遙控器設定；還可以設計成最高設定點由用戶通過遙控器設定，可以調節，最低設定點由設置的下限位微動開關決定，不可調。

晾衣機晾桿處于參考點，mcu控制器將記錄的電平跳變信號個數清零，實施例將最高設定點設為參考點，反之，可以將最低設定點設為參考點，不予贅述。