CN103590229B - 衣裤自动折叠机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种衣裤自动折叠机,其特征在于,包括支架(5)、设于支架(5)上的收衣装置(A)、设于收衣装置(A)下方的复合叠衣装置(B)及收纳装置(C),收衣装置(A)用于夹持衣裤并将衣裤放于复合叠衣装置上,复合叠衣装置根据衣裤种类选择折叠的动作,并将折叠好的衣裤送至收纳装置(C)内收纳;本发明具有结构简单,可靠性高,成本低,易推广等优点。
Description
技术领域
本发明属于家用自动化机械,具体涉及一种衣裤自动折叠机。
背景技术
现代社会生活节奏加快,越来越多的人没有时间来照料自己和家人的生活,繁琐的叠衣家务更是让人头痛。而服装制作厂还有干洗厂等地方更是有大量的衣裤需要折叠,一般现在都是靠人力折叠,耗时耗力。但是自动折叠衣物的机器到目前为止市面上还没有,处于研发阶段的折叠机也只能折叠某种特定的衣服,更没有折叠裤子的折叠机问世。为了能将折叠机更好的应用到实际当中,我们设计出一种不需人工操作,完全晾衣叠衣自动化而且能折叠各式衣物的折叠机。可作为家庭的折叠衣物小助手,也可用于服装制作厂,干洗厂等流水线上。这都将大大节省时间与人力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,提供一种结构简单,可靠性高,成本低,易推广的衣裤自动折叠机。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种衣裤自动折叠机,其特包括支架、设于支架上的收衣装置、设于收衣装置下方的复合叠衣装置及收纳装置,收衣装置用于夹持衣裤并将衣裤放于复合叠衣装置上,复合叠衣装置根据衣裤种类选择折叠的动作,并将折叠好的衣裤送至收纳装置内收纳。
所述收衣装置包括可收缩衣架、晾衣杆、传动结构、夹持结构及红外传感器,晾衣杆设于支架上,可收缩衣架挂于晾衣杆上,传动结构用于传动夹持架构沿晾衣杆方向来回移动,夹持结构用于控制可收缩衣架收缩动作,当夹持结构控制可收缩衣架收缩动作后,将衣裤落至复合叠衣装置上,红外传感器用于感应可收缩衣架的位置以控制夹持结构的动作。
所述夹持结构为的齿轮摆臂机械手。
所述齿轮摆臂机械手包括导向板、手臂、相啮合的双齿轮、固定板及电机,电机用于驱动双齿轮,双齿轮通过手臂与导向板连接,固定板用于固定电机。
所述可收缩衣架包括铰链、对称铰链、楔形齿条杆、挤压弹簧、挂钩、衣架外壳、楔形齿操作杆、对称连杆、复位弹簧及衣架臂;
楔形齿条杆设于衣架外壳内,楔形齿条杆一端通过铰链与两个对称连杆的一端连接,两个对称连杆的另一端分别通过对称铰链与衣架臂连接,复位弹簧两端分别与两个衣架臂连接,复位弹簧的中间端与铰链连接;挤压弹簧挤压楔形齿操作杆往外,使其扣住楔形齿条杆,衣架臂的位置固定。
所述传动结构包括带轮、同步带及滑轨,带轮与滑轨固定在支架上,同步带与带轮啮合,夹持结构与同步带相连接。
所述复合叠衣装置包括摄像头、滑轨、复合叠衣板、叠衣板滑轨、叠衣板滑块、连杆、吸盘式电磁铁、铁片、电机、齿条、固定板及齿轮;摄像头固定于复合叠衣装置的架子上,用于收集图形以判别衣物的种类,吸盘式电磁铁和铁片用来控制第一、第二复合叠衣板的分离,以便根据衣物种类执行不同的叠衣程序。电机固定在固定板上,可以控制整个复合叠衣板左右移动以及复合叠衣板的翻转;
电机带动连杆转动,复合叠衣板、叠衣板滑轨在连杆的联动下也随电机转动,叠衣板滑轨用以补偿转动过程中连杆末端与复合叠衣板的相对位移,在折叠裤子时,电机带动齿轮、齿条传动,使得复合叠衣板整体能移动一定距离,其移动直线E与复合叠衣装置的中线对齐。
所述收纳装置包括齿轮,电机,齿条,收纳箱外壁,滑轨,收纳板及滑块;
电机通过齿轮驱动齿条,齿条与收纳板固定住,电机固定在收纳箱外壁处,滑轨与收纳箱内壁固定,滑块与收纳板固定。滑轨与滑块起导向和定位作用,滑轨使得收纳板在上下移动的过程中起到定位的作用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明结构简单,可靠性高,成本低,易推广的自动叠衣装置。本发明设计合理,结构精巧,成本低廉,方便实用。
附图说明
图1为本发明的整体示意图;
图2为收衣装置的机构示意图;
图3为收衣装置的机构示意图;
图4为复合叠衣装置的机构示意图;
图5为复合叠衣装置的机构示意图;
图6为复合叠衣装置横向移动后的状态示意图;
图7为收纳装置内部机构的示意图;
图8为齿轮摆臂机械手的机构示意图;
图9为收缩衣架的结构示意图(图9-1)以及收缩后的状态示意图(图9-2);
图10中1-1~6为折叠短袖步骤示意图;
图11中2-1~6为折叠长袖步骤示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明包含收衣装置A、复合叠衣装置B及收纳装置C。
收衣装置A,设置在型材做成的支架5顶端,用于夹持衣裤并将衣裤放于复合叠衣装置B上。
复合叠衣装置B,其设置在所述收衣装置的正下方,根据衣裤种类选择折叠的动作,并用于折叠衣服整理衣服。
收纳装置C,其设置在复合叠衣装置后方,用于收纳完成折叠的衣物。
所述收衣装置A,具体包括:可收缩衣架1、晾衣杆2、传动结构、夹持结构及红外传感器8,晾衣杆2设于支架5上,可收缩衣架1挂于晾衣杆2上,传动结构用于传动夹持架构沿晾衣杆2方向来回移动,夹持结构用于控制可收缩衣架1收缩动作,当夹持结构控制可收缩衣架1收缩动作后,将衣裤落至复合叠衣装置B上,红外传感器8用于感应可收缩衣架1的位置以控制夹持结构的动作。
所述夹持结构为的齿轮摆臂机械手6,所述齿轮摆臂机械手6包括导向板28、手臂29、相啮合的双齿轮30、固定板31及电机33,电机用于驱动双齿轮,双齿轮30通过手臂29与导向板28连接,固定板31用于固定电机33。
所述可收缩衣架1包括铰链34、对称铰链35、楔形齿条杆36、挤压弹簧37、挂钩38、衣架外壳39、楔形齿操作杆40、对称连杆41、复位弹簧42及衣架臂43;
楔形齿条杆36设于衣架外壳39内,楔形齿条杆36一端通过铰链34与两个对称连杆41的一端连接,两个对称连杆41的另一端分别通过对称铰链35与衣架臂43连接,复位弹簧42两端分别与两个衣架臂43连接,复位弹簧42的中间端与铰链34连接;挤压弹簧37挤压楔形齿操作杆40往外,使其扣住楔形齿条杆36,衣架臂43的位置固定。
所述传动结构包括带轮3、同步带4及滑轨7,带轮3与滑轨7固定在支架5上,同步带4与带轮3啮合,夹持结构与同步带4相连接。
所述复合叠衣装置B包括摄像头9、滑轨10、复合叠衣板11、叠衣板滑轨12、叠衣板滑块13、连杆14、吸盘式电磁铁15、铁片16、电机17、齿条18、固定板19及齿轮20;摄像头9固定于复合叠衣装置的架子上,用于收集图形以判别衣物的种类,吸盘式电磁铁15和铁片16用来控制第一、第二复合叠衣板a、b的分离,以便根据衣物种类执行不同的叠衣程序。电机固定在固定板19上,可以控制整个复合叠衣板左右移动以及复合叠衣板的翻转。电机17的转动带动连杆14转动,复合叠衣板11、叠衣板滑轨12在连杆14的联动下也随电机转动。叠衣板滑轨12用以补偿转动过程中连杆14末端与复合叠衣板11的相对位移。在折叠裤子的时候,通过电机17的转动,齿轮20齿条18的传动,使得复合叠衣板11整体向图6中的V方向移动一定的距离,使得移动直线E与复合叠衣装置的中线对齐。摄像头9为CMOS摄像头,以S3C2440为核心的ARM9处理器,无线模块,摄像头9安置于复合叠衣板前方,通过电线与ARM实验板连接,以S3C2440为核心的ARM9处理器固定在复合叠衣板下方,无线模块通过USB接口与ARM9实验板连接。
所述收纳装置C包括齿轮21,电机22,齿条23,收纳箱外壁24,滑轨25,收纳板26,滑块27。
电机22通过齿轮21驱动齿条23,齿条23与收纳板26固定住,电机22固定在收纳箱外壁24处,滑轨25与收纳箱内壁固定,滑块27与收纳板26固定。滑轨与滑块起导向和定位作用。滑轨25是使得收纳板26在上下移动的过程中起到定位的作用,避免与收纳箱外壁24产生干涉,滑轨25另一个作用是减少摩擦力,减少电机的扭矩。
所述的不同衣物的叠衣步骤,具体包括:1.短袖:机械手将衣物铺在叠衣板上(图10中1-2),叠衣板按顺序折叠短袖(图10中1-3.图10中1-4.图10中1-5),最后将短袖翻转至收纳板上面(图10中1-6);2.长袖:在衣物放上叠衣板前,吸盘式电磁铁消磁,ab板分离,a板转至水平位置(图11中2-1),长袖被置于叠衣板上(图11中2-2),叠衣板按顺序折叠好长袖(图11中2-3.图11中2-4.图11中2-5),最后将长袖翻转至收纳板上面进行收纳(图11中2-6);裤子:在裤子放上去之前,吸盘式电磁铁吸住,ab板结合,并转至水平位置;裤子被平铺在叠衣板上,叠衣板按顺序折叠裤子。
当启动叠衣机时,单片机依次发出指令,使带轮3逆时针带动同步带4转动以带动齿轮摆臂机械手6向衣服方向移动。齿轮摆臂机械手通过红外检测仪8,检测到前方的收缩衣物1时带轮3立即停止转动,电机26带动双齿轮23转动以此让手臂22转动并夹住衣架,齿轮摆臂机械手6往前移动一定的位置把衣物平铺在复合叠衣装置B上面。可收缩衣架1内装有卡位棘轮机构,齿轮摆臂机械手6的手臂29一触碰到楔形齿操作杆40,复位弹簧42会把楔形齿条杆36往上顶,则衣架臂43收缩,衣物则往下掉。
在移动过程中,摄像头9会采集齿轮摆臂机械手夹持的衣物的视频,然后运用图形识别技术识别衣物种类,本识别过程采用了Roberts算子,霍夫变换,光流法等方法,在对衣服移动的视频流进行读取的基础上,对截取的帧图片进行边缘检测和图像分割,最后利用中值滤波法将图片分离出来,最后进行图像数据匹配,以此判断衣物是裤子或衣服。如果是裤子,则吸盘式电磁铁14.15会吸住,a.b板相连接并在电机17的带动下转动到水平位置。之后,复合叠衣装置B上的复合叠衣板11会在电机17的带动下整体横向移动一定的距离,直到晾衣杆与E线在同一垂直面内,此过程中滑轨10起到导向和减少摩擦的作用。如图5所示。如果是衣服,则复合叠衣装置B不会有动作。
将衣物放置在复合叠衣装置B上面后,ARM9处理器通过识别结果下达指令到复合叠衣板11,使其按不同的程序折叠衣物,并将衣物翻转至收纳装置C上面。
当复合叠衣装置B叠好衣物后把衣物送到收纳板26上面时,ARM9处理器控制电机22带动齿轮21转动一定的角度,控制齿条23下降一定的齿数,而收纳板26也下降一定的距离,下降过程中滑轨与滑块起导向和定位作用,避免收纳板26左右前后蹿动。通过识别判别衣物是裤子和衣服,ARM9处理器会控制电机22下降不同的高度,以节约收纳空间。这样,叠好的衣物就一件件收纳到收纳装置C里面。叠衣完毕后,电机22自动往相反方向转动相同的角度,使收纳板26回到最初的位置。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种衣裤自动折叠机,其特征在于,包括支架(5)、设于支架(5)上的收衣装置(A)、设于收衣装置(A)下方的复合叠衣装置(B)及收纳装置(C),收衣装置(A)用于夹持衣裤并将衣裤放于复合叠衣装置上,复合叠衣装置根据衣裤种类选择折叠的动作,并将折叠好的衣裤送至收纳装置(C)内收纳;
所述复合叠衣装置(B)包括摄像头(9)、滑轨(10)、复合叠衣板(11)、叠衣板滑轨(12)、叠衣板滑块(13)、连杆(14)、吸盘式电磁铁(15)、铁片(16)、第二电机(17)、齿条(18)、第二固定板(19)及齿轮(20);摄像头(9)固定于复合叠衣装置的架子上,用于收集图形以判别衣物的种类,吸盘式电磁铁(15)和铁片(16)用来控制第一、第二复合叠衣板(a、b)的分离,以便根据衣物种类执行不同的叠衣程序;第二电机(17)固定在第二固定板(19)上,可以控制整个复合叠衣板左右移动以及复合叠衣板的翻转;
第二电机(17)带动连杆(14)转动,复合叠衣板(11)、叠衣板滑轨(12)在连杆的联动下也随第二电机(17)转动,叠衣板滑轨(12)用以补偿转动过程中连杆(14)末端与复合叠衣板(11)的相对位移,在折叠裤子时,第二电机(17)带动齿轮(20)、齿条(18)传动,使得复合叠衣板(11)整体能移动一定距离,其移动直线(E)与复合叠衣装置的中线对齐。
2.根据权利要求1所述的衣裤自动折叠机,其特征在于,所述收衣装置(A)包括可收缩衣架(1)、晾衣杆(2)、传动结构、夹持结构及红外传感器(8),晾衣杆(2)设于支架(5)上,可收缩衣架(1)挂于晾衣杆(2)上,传动结构用于传动夹持结构沿晾衣杆(2)方向来回移动,夹持结构用于控制可收缩衣架(1)收缩动作,当夹持结构控制可收缩衣架(1)收缩动作后,将衣裤落至复合叠衣装置(B)上,红外传感器(8)用于感应可收缩衣架(1)的位置以控制夹持结构的动作。
3.根据权利要求2所述的衣裤自动折叠机,其特征在于,所述夹持结构为齿轮摆臂机械手(6)。
4.根据权利要求3所述的衣裤自动折叠机,其特征在于,所述齿轮摆臂机械手(6)包括导向板(28)、手臂(29)、相啮合的双齿轮(30)、第一固定板(31)及第一电机(33),第一电机(33)用于驱动双齿轮(30),双齿轮(30)通过手臂(29)与导向板(28)连接,第一固定板(31)用于固定第一电机(33)。
5.根据权利要求2所述的衣裤自动折叠机,其特征在于,所述可收缩衣架(1)包括铰链(34)、对称铰链(35)、楔形齿条杆(36)、挤压弹簧(37)、挂钩(38)、衣架外壳(39)、楔形齿操作杆(40)、对称连杆(41)、复位弹簧(42)及衣架臂(43);
楔形齿条杆(36)设于衣架外壳(39)内,楔形齿条杆(36)一端通过铰链(34)与两个对称连杆(41)的一端连接,两个对称连杆(41)的另一端分别通过对称铰链(35)与衣架臂(43)连接,复位弹簧(42)两端分别与两个衣架臂(43)连接,复位弹簧(42)的中间端与铰链(34)连接;挤压弹簧(37)挤压楔形齿操作杆(40)往外,使其扣住楔形齿条杆(36),衣架臂(43)的位置固定。
6.根据权利要求2所述的衣裤自动折叠机,其特征在于,所述传动结构包括带轮(3)、同步带(4)及滑轨(7),带轮(3)与滑轨(7)固定在支架(5)上,同步带(4)与带轮(3)啮合,夹持结构与同步带(4)相连接。
7.根据权利要求1所述的衣裤自动折叠机,其特征在于,所述收纳装置(C)包括齿轮(21),第三电机(22),齿条(23),收纳箱外壁(24),滑轨(25),收纳板(26)及滑块(27);
第三电机(22)通过齿轮(21)驱动齿条(23),齿条(23)与收纳板(26)固定住,第三电机(22)固定在收纳箱外壁(24)处,滑轨(25)与收纳箱内壁固定,滑块(27)与收纳板(26)固定;滑轨与滑块起导向和定位作用,滑轨(25)使得收纳板(26)在上下移动的过程中起到定位的作用。
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