衣物晾晒自动收纳装置的设计

衣物晾晒自动收纳装置的设计

刘昂，李宇轩，章艺萌，李珊珊，曹世峰

（河北农业大学现代科技学院 河北保定 071001）

摘要：近些年智能家居发展十分迅速，能够帮助人们完成衣物晾收的智能晾衣架的需要也十分迫切。本设计是一款智能收放晾衣架，以同步带传动运输挂衣钩，滑动轨道承载衣物重量，确保挂衣位置固定和衣架的高承载能力，为使人挂衣更加方便，由传感器检测到此挂衣钩挂有衣物，下一个挂衣钩自动转动到位，并且晾衣过程全程自动，阴雨天气也可以有传感器检测，保证衣物晾干时间，衣物晾干后收衣杆自动落下，收衣顶杆打开衣钩，衣物自由下落到收衣杆上，节省了人们晾收衣物的时间成本，通过电机控制晾衣架自动升降，节约了阳台空间。

关键词：智能晾晒；循环回转；原地晾衣；自动收取

1 引言

晾衣架是生活中必须用到的生活用品之一。近年来随着国内经济高速发展及房地产的快速扩张，直接促进了装修家居行业飞速发展，其中晾衣架市场已顺势脱颖而出，十年间得以迅猛发展。智能晾衣架作为一个独立的行业，逐步由起步阶段慢慢成熟。晾衣架是每个家庭必备的居家物品。随着生活节奏的加快，人们有时会没有时间去收晾干的衣服，如果长时间不收取，衣服可能会发生霉变。且目前市面上没有自动收衣的装置。另外，现在仍是传统手动挂 衣和收衣，过程繁琐。因此，设计一款可实现自动收衣的晾衣架可以很好的解决以上问题。

2 总体方案设计

2.1总体结构

依照现有智能晾衣架电动升降、风扇快速干燥、紫外杀菌灯功能基础上，增加了原地挂衣、智能晾晒和自动收衣功能。设计参数为：长1518mm，宽666mm，升降高度800mm，可以挂22件衣物。如图1所示，

(a)上部主要结构图

(b)下部主要结构图

图1 总体结构图

2.2工作原理

本设计的目的是提供舒适的家庭生活和智能体验一种智能收放晾衣架，包括挂衣钩、称重轨道，轨道小车、传动带轮、同步带、收衣顶杆、收衣杆、收衣杆架、传动驱动电机、拐角轨道、控制模块、剪式伸缩架、卷线装置、外壳、安装板。四个拐角轨道将轨道连接成一个闭环，并且每个拐角处安装一个同步带轮，同步带轮和上下轴承安装在带轮轴，并与带轮外壳连接；挂衣钩与带孔的同步带由螺丝连接在一起，由电机驱动带轮，使挂衣钩沿轨道循环运动；挂衣钩由销、销轴、挂钩、扭簧、挂衣轴承、挂衣板组成，销轴固定在挂衣板中上部，挂衣轴承装在销轴上，挂衣轴承外侧安装挂钩，扭簧套在销轴上，一端与挂衣板连接，另一端与挂钩连接，销轴外端插有销，挂衣钩在外力作用下打开，在扭簧作用下自动闭合；收衣顶杆倾斜固定在外壳的短边内侧，由舵机控制做圆周运动，所述收衣杆托架连接在称重轨道内侧, 收衣杆与收衣杆托架固定并由舵机控制做圆周运动，当衣物到时间晾干使收衣顶杆和收衣杆转至设定位置，完成收衣功能；整个下部晾晒装置由伸缩架和卷线装置与安装板连接，实现升降功能。

2.3挂衣钩的设计

挂衣组件由背板、挂钩、轴承、扭簧和销轴组成。挂钩最低点与销轴不在同一条竖直线上，衣物着力点在最低点，产生一个使挂钩闭合的力矩，防止由于衣物过重引起的脱钩，挂钩上端圆弧与收衣顶杆构成凸轮结构，运动形式是由挂衣组件的水平运动，当挂钩上端圆弧碰触收衣顶杆时，挂钩由水平运动转变成旋转运动，从而使挂钩下端与背板下端分离，达到卸衣目的，如图2所示。

(a)挂钩爆炸图

(b)不同视角图

图2 挂衣钩结构图

3创新点

（1）智能自动收放晾衣架可根据实际需要通过控制器或手机将放置在晾衣架上的衣物有序收集和放置，完成衣物自动收放功能；

（2）衣物悬挂于挂衣组件下方，挂衣组件通过扭簧实现挂钩与挂衣板的张合，达到衣物装卸要求；

（3）通过链传动方式实现挂衣组件在晾衣主架上的水平环状循环，运行平稳，承载能力强；

（4）采用挂衣组件与收衣顶杆组成的收集凸轮机构，结合挂衣组件行程和可移动斜置式收衣杆完成定点收衣。

参考文献

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基金项目：河北省大中学生科技创新能力培育专项项目《新型衣物晾晒自动收纳系统》（项目编号：22E50501D）；；河北农业大学第十一批教学研究项目：地方农业院校创新创业实践型人才培养教学改革与研究（编号：2021B-4-06）；教育部高教司2021年第二批产学合作协同育人项目：基于创新创业能力培养的机械工程专业产教融合课程建设（编号：202102003002）。

作者简介：刘昂，男，2000.07.24，河北沧州人，本科在读，研究方向：车辆工程。