一种全自动叠衣装置的制作方法

本发明涉及家居自动化技术领域，特别涉及一种全自动叠衣装置。

背景技术：

随着人们生活水平不断地提高，对于家居智能化的需求日益增加。针对洗好、晾干的衣服需要叠放整齐这一问题，目前已经有叠衣装置实现自动化叠衣。

但是现有的叠衣机存在以下问题：折叠裤子需要把衣物从晾衣架上解下来才能进行折叠，部分叠衣机需人工辅助完成折叠，不能实现完全的智能化、自动化。另外，现有市面上的叠衣机价格昂贵，无法满足大多数用户的需求，并且折叠时间较长。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种全自动叠衣装置，衣物不需要从晾衣架上解下来，能够实现衣物折叠的完全智能化、自动化。

本发明的目的可以通过如下技术方案实现：一种全自动叠衣装置，包括安装于框架上的推压机构、对叠导向机构、预折叠机构、二次折叠机构以及解夹子机构；所述框架顶部设有横跨的衣架导杆；衣架导杆用于放置可折叠衣架；

所述可折叠衣架用于悬挂待折叠衣物，包括衣架本体以及设置在衣架本体两侧的衣架臂，且衣架臂可相对衣架本体转动，衣架臂上设置有夹子；

所述推压机构用于推动可折叠衣架在衣架导杆上运动；

所述对叠导向机构用于使衣架臂相对衣架本体转动到两衣架臂成平行状态，并推动平行状态的衣架臂与衣架导杆垂直；

所述预折叠机构安装在二次折叠机构上，包括衣物支撑板和对叠板，所述对叠板可转动安装在衣物支撑板两侧；

所述二次折叠机构对经过对叠导向机构或预折叠机构折叠的衣物进行二次折叠，将衣物压缩折叠成z型；

所述解夹子机构用于将衣物从可折叠衣架上的夹子上解下。

进一步地，所述可折叠衣架的两个衣架臂与衣架本体铰接，铰接处设有磁吸结构。衣架臂可相对衣架本体转动，因此衣物不需要从衣架上解下再进行折叠。在无外力作用下，通过磁吸结构，使衣架体、衣架臂保持一字型，以保证可折叠衣架能够正常晾衣服。

进一步地，所述推压机构包括第一横移组件和推压型材，所述第一横移组件平行于所述衣架导杆设置，所述推压型材设置于第一横移组件上，在第一横移组件的带动下沿衣架导杆方向运动。

进一步地，所述推压机构还包括第一纵移组件，所述第一纵移组件垂直于所述第一横移组件，并推动所述第一横移组件沿垂直于所述衣架导杆的方向运动。第一纵移组件用于复位，当完成衣物折叠过程后，推压型材移动到最前端，第一纵移组件带动第一横移组件和推压型材沿远离衣架导杆的方向移动，然后第一横移组件带动推压型材复位，使推压型材移动到起始位置。

进一步地，所述对叠导向机构包括第二纵移组件、旋转机构、第一挡杆、第二挡杆；所述第一挡杆安装在第二纵移组件上，所述第二纵移组件推动第一挡杆沿垂直于衣架导杆的方向运动；所述第二挡杆安装在旋转机构上，所述旋转结构驱动第二挡杆旋转。

进一步地，所述二次折叠机构包括安装于框架上的折叠平板、第二横移组件、第三横移组件、第三纵移组件、第三挡杆、第四挡杆，所述第三挡杆安装在第二横移组件上，所述第二横移组件推动第三挡杆沿平行于衣架导杆的方向运动；所述第三纵移组件安装于第三横移组件上，所述第四挡杆安装于第三纵移组件上，所述第三横移组件带动第三纵移组件沿平行于衣架导杆的方向运动，所述第三纵移组件推动第四挡杆沿垂直于衣架导杆的方向运动。

进一步地，所述折叠平板包括两块平板，两块平板的底部分别与第一开板滑块、第二开板滑块连接，所述第一开板滑块、第二开板滑块设有旋向相反的螺纹，并分别与丝杆相连接，所述丝杆由第一打开电机驱动。第一打开电机可以控制折叠平板的开闭，将折叠好的衣物放入衣物分类装置。

进一步地，所述解夹子机构包括第四纵移组件、挡板，所述第四纵移组件推动所述挡板沿垂直于衣架导杆的方向移动。第四纵移组件可带动挡板避让可折叠衣架，使可折叠衣架进入衣架收集区。

进一步地，还包括安装于框架上的进衣装置，所述进衣装置设置于推压机构后端，包括两个对称设置的同步带结构、安装于同步带结构上的挡衣杆以及设置于两个挡衣杆中间的斜光轴。进衣装置可将挂于可折叠衣架上的衣物一件件推入衣架导杆。

进一步地，还包括安装于框架上的衣物分类装置，所述衣物分类装置包括直线模组导轨结构、双同步带结构、放置平台结构，直线模组导轨结构安装在框架上，同步带结构安装在直线模组导轨结构上，所述放置平台结构安装于双同步带结构上，所述直线模组导轨结构用于推动放置平台结构沿平行于衣架导杆的方向运动，同步带结构用于推动放置平台结构沿垂直于衣架导杆的方向运动。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1.本发明的全自动叠衣装置，可对上衣、裤子类衣物进行自动折叠，采用可折叠衣架，因此衣物不需要从衣架上解下再进行折叠，提高自动化程度。

2.本发明的推压机构推动可折叠衣架和衣物沿衣架导杆移动，衣物依次经过对叠导向机构、预折叠机构、二次折叠机构和解夹子机构，其中根据衣物种类不同，采取不同的折叠方案。整个过程高效快速，能够实现衣物的自动折叠。

3.本发明的全自动叠衣装置还设有进衣装置及衣物分类装置，进一步提高智能化、自动化程度。

附图说明

图1是本发明实施例中全自动叠衣装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中与衣物折叠相关装置的结构示意图；

图3是本发明实施例中进衣装置的结构示意图；

图4是本发明实施例中可折叠衣架的结构示意图；

图5是本发明实施例中对叠导向机构初步折叠裤子的结构示意图；

图6是本发明实施例中预折叠机构初步折叠上衣的结构示意图；

图7是本发明实施例中二次折叠机构折叠衣物的结构示意图；

图8是本发明实施例中衣物分类装置的结构示意图。

其中：1：第一控带电机，2：第二控带电机，3：第一进衣带，4：第二进衣带，5：第一挡衣杆电机，6：第二挡衣杆电机，7：第一挡衣杆，8：第二挡衣杆，9：斜光轴，10：衣架导杆，11：可折叠衣架，12：衣架钩，13：第一吸块，14：第二吸块，15：第一衣架臂，16：衣架体，17：夹子，18：第二衣架臂，19：推压机构，20：第一横移组件，21：推压型材，22：第一纵移组件，23：滑台，24：纵移导杆，25：对叠导向机构，26：第一挡杆，27：第二挡杆，28：旋转机构，29：预折叠机构，30：衣物支撑板，31：对叠板，32：二次折叠机构，33：解夹子机构，34：折叠平板，35：第三挡杆，36：第四挡杆，37：挡板，38：框架，39：支撑座，40：第二纵移组件，41：第二横移组件，42：第三横移组件，43：第三纵移组件，44：衣架收集区，46：第一打开电机，47：第一开板滑块，48：第二开板滑块，50：丝杆，51：第一打开板，52：第二打开板，53：第四横移组件，54：第二打开电机，55：第三打开电机，56：纵移电机。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1、2所示，一种全自动叠衣装置包括框架38、进衣装置、推压机构19、对叠导向机构25、预折叠机构29、二次折叠机构32、解夹子机构33以及衣物分类装置。框架38采用铝材进行搭建，进衣装置、推压机构、对叠导向机构、预折叠机构、二次折叠机构、解夹子机构以及衣物分类装置都安装在框架上。框架38顶部设有横跨的衣架导杆10，衣架导杆10的两端设有支撑座39，支撑座39固定于框架体38上。衣架导杆10用于放置可折叠衣架11。为了方便描述，将进衣装置的位置称为后，将解夹子机构的位置称为前。

如图3所示，进衣装置包括两个同步带结构，每个同步带结构包括控带电机以及进衣带。第一控带电机1、第二控带电机2沿中轴线对称安装在框架38上，可以控制第一进衣带3、第二进衣带4的运动。在第一进衣带3、第二进衣带4上分别安装有第一挡衣杆电机5、第二挡衣杆电机6，可以控制第一挡衣杆7、第二挡衣杆8交错运动。另外，在中轴线上安装有斜光轴9。使用时将可折叠衣架11放置在斜光轴9上，通过第一挡衣杆7、第二挡衣杆8的交错运动便可以控制在斜光轴9上的可折叠衣架11每次滑落一个进入机器内部的衣架导杆10上。

如图4所示，可折叠衣架11用于悬挂待折叠衣物，包括衣架本体以及设置在衣架本体两侧的衣架臂。第一衣架臂15和第二衣架臂18与衣架本体16的两侧铰接，可相对衣架本体转动，因此衣物不需要从衣架上解下再进行折叠。在衣架体16和第一衣架臂15和第二衣架臂18的根部分别在中轴线上安置有第一吸块13和第二吸块14。第一吸块13和第二吸块14可相互吸附。具体地，第一吸块13和第二吸块14之中，其中之一为磁铁，另一个为铁块或者能够被磁铁吸附的金属；或者第一吸块13和第二吸块14均为磁铁，两者可相互吸附。在无外力作用下，通过第一吸块13和第二吸块14，使衣架体16、第一衣架臂15和第二衣架臂18保持一字型，以保证可折叠衣架11能够正常晾衣服。在第一衣架臂15、第二衣架臂18的末尾处安置有夹子17，用于夹紧裤子或上衣。在衣架体16的中间位置安置有一衣架钩12，或者其他能够沿衣架导杆10滑动的结构，如挂环等，使可折叠衣架11在推压机构19作用下能够沿衣架导杆10滑动。

推压机构19包括第一横移组件20和推压型材21，第一横移组件20平行于衣架导杆10设置，推压型材21设置于第一横移组件20上，第一横移组件20带动推压型材21移动，推压型材21与可折叠衣架11的衣架体16接触，进而带动可折叠衣架11移动。第一横移组件20沿直线动作，可以理解的是，其可以采用直线模组、丝杆螺母传动机构、齿轮齿条机构、皮带传动机构、气缸等直线传动机构或装置。在本实施例中，第一横移组件20采用现成的直线模组，推压型材21呈t字型，包括竖杆和水平杆，竖杆与直线模组的滑台23连接，水平杆与可折叠衣架11的衣架体16平行，能够与衣架体16平行接触，进而推动可折叠衣架11移动。推压型材21推着可折叠衣架11，贯穿整个折叠过程。

进一步地，推压机构19还包括第一纵移组件22，第一纵移组件22垂直于第一横移组件20，第一纵移组件22推动第一横移组件20沿垂直于衣架导杆10的方向移动。同样地，第一纵移组件22沿直线动作，可以理解的是，其可以采用直线模组、丝杆螺母传动机构、齿轮齿条机构、皮带传动机构、气缸等直线传动机构或装置。在本实施例中，第一纵移组件22采用现成的电动推杆，电动推杆的伸缩杆与第一横移组件20连接，第一横移组件20的两端设有纵移导杆24，在第一纵移组件22的作用下可沿纵移导杆24滑动。第一纵移组件22用于复位，当完成折叠过程后，推压型材21移动到最前端，第一纵移组件22带动第一横移组件20和推压型材21沿远离衣架导杆10的方向移动，然后第一横移组件20带动推压型材21复位，使推压型材21移动到起始位置。并且通过第一纵移组件22，能够调节第一横移组件20和推压型材21在纵向方向上的位置。

对于不同种类的衣物，第一次折叠的方式不同。对于裤子类衣物，对叠导向机构25将裤子沿中线对折，预折叠机构29不起作用(几何约束无效)；对于上衣类衣物，预折叠机构29通过几何约束将上衣沿中线对折，对叠导向机构25不起作用(不对可折叠衣架11进行折叠)。

裤子类衣物的第一次折叠过程中仅对叠导向机构25起作用，预折叠机构29不起作用。对叠导向机构25包括第二纵移组件40、旋转机构28、第一挡杆26、第二挡杆27。第一挡杆26安装在第二纵移组件40上，第二挡杆27安装在旋转机构28上。第二纵移组件40推动第一挡杆26沿垂直于衣架导杆10的方向移动，旋转机构28驱动第二挡杆27旋转一角度。第一挡杆26和第二挡杆27用于阻挡第一衣架臂15和第二衣架臂18，当推压机构19推动可折叠衣架11前移至第一挡杆26和第二挡杆27的位置时，在第一挡杆26和第二挡杆27的阻挡作用下，第一衣架臂15和第二衣架臂18被迫绕与衣架体16铰接的铰接轴转动，直至形成相互平行的状态，进而带动裤子沿中线对折，完成裤子的第一步折叠。推压型材21所在的位置高于第一衣架臂15和第二衣架臂18的高度，以避让第一衣架臂15和第二衣架臂18转动，参照图5。

对叠导向机构25通过对可折叠衣架11进行折叠，实现对裤子的对折。对折完成后，旋转机构28驱动第二挡杆27旋转一角度，使第二挡杆27避让第一衣架臂15和第二衣架臂18，第二纵移组件40推动第一挡杆26沿靠近衣架导杆10的方向移动，第一挡杆26推动可折叠衣架11，使可折叠衣架和裤子旋转90°，改变裤子的方向，以便进行下一步折叠。第二纵移组件40推动第一挡杆26过程中，第一横移组件20先驱动推压型材21后退小段距离，以避让衣架体16。

同样地，第二纵移组件40可以采用直线模组、丝杆螺母传动机构、齿轮齿条机构、皮带传动机构、气缸等直线传动机构或装置。在本实施例中，第二纵移组件40采用现成的电动推杆，其伸缩杆与第一挡杆26固定连接。旋转机构28采用舵机，带动第二挡杆27旋转。

上衣类衣物的第一次折叠过程中仅预折叠机构29起作用，对叠导向机构25不起作用。预折叠机构29安装在二次折叠机构32上，包括一块由亚克力制成的衣物支撑板30和两块由树脂3d打印而成的对叠板31，对叠板31可转动安装在衣物支撑板30两侧。当预折叠机构29起作用时，对叠板31向衣物支撑板30方向折叠，如图6所示，通过衣物支撑板30和对叠板31对通过的上衣类衣物起到几何约束的作用，使通过的衣物沿中线对折。当预折叠机构29对裤子类衣物不起作用时，对叠板31向远离衣物支撑板30方向打开，裤子仅经过衣物支撑板30。

二次折叠机构32包括安装于框架上的折叠平板34、第二横移组件41、第三横移组件42、第三纵移组件43、第三挡杆35、第四挡杆36。第三挡杆35安装在第二横移组件41上，第三纵移组件43安装于第三横移组件42上，第四挡杆36安装于第三纵移组件43上。第二横移组件41推动第三挡杆35沿平行于衣架导杆10的方向移动，第三横移组件42推动第三纵移组件43沿平行于衣架导杆10的方向移动，第三纵移组件43推动第四挡杆36沿垂直于衣架导杆10的方向移动。推压型材21推动可折叠衣架11和衣物继续向前移动，将衣物置于折叠平板34上，第三纵移组件43带动第四挡杆36沿远离衣架导杆10的方向移动，以避让衣物，第三横移组件42带动第四挡杆36后退至衣物的后侧，然后第三纵移组件43再带动第四挡杆36沿靠近衣架导杆10的方向移动，从而使第三挡杆35和第四挡杆36分别置于衣物的前侧和后侧，然后开始二次折叠，其中推压型材21推动可折叠衣架11即衣物的上端前移，第二横移组件41带动第三挡杆35后退，第三横移组件42则带动第四挡杆36前移，从而将衣物压缩堆叠成z型(或者是反z型)，参照图7，完成衣物的二次折叠。

同样地，第二横移组件41、第三横移组件42和第三纵移组件43可以采用直线模组、丝杆螺母传动机构、齿轮齿条机构、皮带传动机构、气缸等直线传动机构或装置。在本实施例中，第二横移组件41采用电动推杆，第三横移组件42采用直线模组，第三纵移组件43采用电动推杆，第三横移组件42能够带动第三纵移组件43和第四挡杆36沿横向移动。

二次折叠机构32通过第三挡杆35和第四挡杆36两者沿相反方向移动，实现衣物的二次折叠，衣物最后被折叠在折叠平板34上。完成衣物的二次折叠后，将可折叠衣架11上的夹子17解开。推压型材21继续推动可折叠衣架11前移，直至解夹子机构33的挡板37位置处，夹子17位于推压型材21和挡板37之间，在推压型材21推力作用下，挤压夹子17，使夹子17张开，从而使裤子脱离夹子17。

解夹子机构33还包括第四纵移组件54，第四纵移组件54推动挡板37沿垂直于衣架导杆10的方向移动。解开夹子17后，第四纵移组件54带动挡板37沿远离衣架导杆10的方向移动，以避让可折叠衣架11通过。同样地，第四纵移组件54可以采用直线模组、丝杆螺母传动机构、齿轮齿条机构、皮带传动机构、气缸等直线传动机构或装置。在本实施例中，第四纵移组件54采用电动推杆。

解夹子机构33的前方设有衣架收集区44，衣架导杆10延伸至衣架收集区44，在推压型材21推动下，可折叠衣架11最后前移至衣架收集区44。

如图8所示，折叠平板34由两块平板组成，两块平板的底部分别与第一开板滑块47、第二开板滑块48相连接。第一开板滑块47、第二开板滑块48上设有旋向相反的螺纹，并分别与丝杆50相连接，由第一打开电机46驱动丝杆50，以控制折叠平板34的开闭。

折叠平板34下方设置有衣物分类装置，衣物分类装置包括直线模组导轨结构、双同步带结构、放置平台结构。在框架38上设置有一个由四根铝型材构成的矩形框架。矩形框架的左右两根铝型材在底部通过一大一小模块与直线模组导轨结构相配合。在矩形框架的前后两根铝型材上安装有双同步带结构，在双同步带结构中的四个同步轮中，通过纵移电机56与其中任意一个同步轮相配合。放置平台结构的两块放置平台底板与双同步带相配合，在两个放置平台底板上各自中心位置安装有第二打开电机54、第三打开电机55。第二打开电机54、第三打开电机55通过轴承座和连接块各自与第一打开板51、第二打开板52相连接。本实施例中，直线模组导轨结构为第四横移组件53，由第一打开板51、第二打开板52所构成的平面，通过第四横移组件53和纵移电机56的控制，可以在该平面内运动，控制该平面到达指定位置。通过第二打开电机54、第三打开电机55可以控制第一打开板51、第二打开板52的闭合。

经过折叠后的衣物会放置在折叠平板34上。通过第一打开电机46控制折叠平板34的打开，使衣物掉落在由第一打开板51、第二打开板52所构成的平面上。通过第四横移组件53和纵移电机56的控制，使衣物移动到要放置的位置。由第二打开电机54、第三打开电机55控制第一打开板51、第二打开板52的打开，使衣物掉落到指定的放置位置，实现衣物分类。

本发明实现裤子类衣物折叠的工作原理：可折叠衣架的夹子夹住裤子，将可折叠衣架挂于衣架导杆上；推压机构推动可折叠衣架沿衣架导杆向前移动，依次经过对叠导向机构、二次折叠机构和解夹子机构；对叠导向机构的第一挡杆和第二挡杆分别阻挡第一衣架臂和第二衣架臂，将裤子沿中线对折；二次折叠机构的第三挡杆和第四挡杆带动裤子在竖直方向上折叠，第三挡杆和第四挡杆沿相反方向移动，将衣物压缩堆叠成z型；解夹子机构的挡板配合推压机构，挤压夹子，使夹子张开，衣物脱离夹子。解夹子机构的前方设有衣架收集区，解开夹子后，所述推压机构推动可折叠衣架至衣架收集区。

本发明实现上衣类衣物折叠的工作原理：可折叠衣架的夹子夹住上衣，将可折叠衣架挂于衣架导杆上；推压机构推动可折叠衣架沿衣架导杆向前移动，依次经过预折叠机构、二次折叠机构和解夹子机构；预折叠机构的衣物支撑板和对叠板，通过特定的几何形状，使通过预折叠机构的上衣沿中线对折；二次折叠机构的第三挡杆和第四挡杆带动上衣在竖直方向上折叠，第三挡杆和第四挡杆沿相反方向移动，将衣物压缩堆叠成z型；解夹子机构的挡板配合推压机构，挤压夹子，使夹子张开，衣物脱离夹子。解夹子机构的前方设有衣架收集区，解开夹子后，推压机构推动可折叠衣架至衣架收集区。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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