無線掃地機/手用吸塵器用多功能充電座的製作方法

2023-05-30 13:11:21

專利名稱：無線掃地機/手用吸塵器用多功能充電座的製作方法
技術領域：
無線掃地機/手用吸塵器用多功能充電座技術領域[0001]本實用新型具體涉及到一種無線掃地機、手用吸塵器用多功能充電座。
背景技術：
[0002]現有的無線機器人掃地機內置可充電乾電池，通過充電座充電後，根據使用者操控自動對地面進行清掃。清掃完成後，掃地機和充電座通過紅外信號對接自動返回充電座進行充電。重複「充電-清掃-充電-清掃……」的過程，在這個過程中，充電座充當了無線機器人掃地機的「加油站」。無線手用吸塵器也內置了可充電電池，通過充電器充電後，使用者可以按照自己的意願，使用它清掃無線機器人掃地機清掃不到的地面死角以及窗臺、 桌面、家具頂面等地面以上的區域。[0003]目前市面上的無線機器人掃地機與手用吸塵器都是兩個完全不同的單體，分別銷售，分別使用各自的充電系統。使用者需要分別購買，分別保管、使用各自的充電系統，增加了購買成本，也是對資源的巨大浪費。實用新型內容[0004]本專利的目的是實現用同一套充電系統，只使用一個輸出電源，一個充電座，達到無線機器人掃地機和無線手用吸塵器同時充電的目的。而且，通過無線機器人掃地機的充電座，可實現無線手用吸塵器在短時間完成高速充電。[0005]為了達到上述目的，本專利的無線掃地機/手用吸塵器多功能充電座構成如下 充電座側面是可供上述無線機器人掃地機充電部位與之連接充電的塢站，上端是可供上述無線手用吸塵器充電部位與之連接的塢站；上述充電塢站中可供上述無線機器人掃地機充電部位的充電 端子與之連接充電的第一充電端子；上述充電塢站中可供上述無線手用吸塵器充電部位的充電端子與之連接充電的第二充電端子；以及內裝到上述充電座中，可分別向無線掃地機/手用吸塵器第一充電端子、第二充電端子供應電源並各自進行充電的充電模塊。[0006]如上所述，該充電座具有隻使用一個輸入電源，一個充電座，就可以達到供無線機器人掃地機和無線手用吸塵器同時充電的效果。而且，具有通過無線機器人掃地機的充電座實現無線手用吸塵器在短時間完成高速充電的效果。


[0007]圖1是依照本專利實施的無線掃地機/手用吸塵器用多功能充電座側視圖；[0008]圖2是圖1所示充電座的切面圖；[0009]圖3是圖1所示充電座的平面圖；[0010]圖4是圖1所示充電座與機器人掃地機以及手用吸塵器組合到一起的演示分解側視圖。[0011]圖5是圖1所示充電座與機器人掃地機以及手用吸塵器組合到一起的演示側視圖。[0012]圖6是圖1所示充電器的充電模塊圖。[0013]編號說明[0014]10 :機器人掃地機[0015]20 :手用吸塵器[0016]50 :充電座[0017]60 :第一充電端子[0018]70 :第二充電端子[0019]80 :充電模塊[0020]82 :機器人掃地機充電部分[0021]82a 電源供應系統[0022]82b :第一控制開關[0023]84:手用吸塵器充電部分[0024]84a:變電裝置[0025]84b :第二控制開關·[0026]84c :高速充電裝置[0027]86 :控制系統具體實施方式
[0028]參照圖1，依據本專利開發的無線掃地機/手用吸塵器用多功能充電座包括充電座(50)、第一充電端子￠0)以及後述的第二充電端子(70)、充電模塊(80)組成。[0029]充電座(50)如圖所示為冒狀，側面為後述的機器人掃地機(10)的充電部位與之對接的充電塢站(52)，上端為後述的手用吸塵器(20)的充電部位(22)與之對接的充電塢站(54)。充電塢站(52)如圖所示為平板狀。充電塢站(54)如圖所示為圓筒形口子。充電基站(52)和充電基站(54)並不局限於上述形狀，取決於機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20)充電部位的形狀。[0030]第一充電端子(60)如圖所不,位於充電瑪站(52)上。第一充電端子(60)與後述的機器人掃地機(10)充電端子連接後，從後述的充電模塊(80)得到可以驅動機器人掃地機(10)的電源，並通過機器人掃地機(10)的充電端子輸出充電電流。[0031]同時，如圖所示，充電座(50)的另一側有一遙控器存放口(58)，該存放口可以存放後述的機器人掃地機(10)的遙控器(28)。[0032]另，如圖所示，充電塢站(52)正面有一通透鏡片(56)，從充電座(50)內部發射出的紅外信號可以通透鏡片發射到外部，從充電座(50)外部接收到的信號也可以穿透到內部。[0033]另一方面，如放大圖所示，充電塢站(54)內底部有一導向突起(54a)，該凸起呈條形，與後述的手用吸塵器(20)的充電部位(22)形成陰陽面，以保證手用吸塵器(20)處於充電塢站(54)的中心。S卩，導向突起(54a)起到引導手用吸塵器(20)充電部位(22)到達充電塢站(54)的中心位置的作用。[0034]參照圖2，如圖所示，充電座(50)由帽狀的上蓋(50a)和平板狀的底殼(50b)組成。而且，如圖所示，充電模塊(80)內裝於充電座(50)內部，後述的紅外信號發射器(87a)、 紅外信號接收器(87b)以及指示燈(87c)也內裝於此。[0035]此處所指的紅外信號發射器(87a)是指向後述的機器人掃地機(10)發射紅外信號的裝置；紅外信號接收器是指接收後述的機器人掃地機(10)發出的紅外清掃信號的裝置；指示燈(87C)是指由圖示中未顯示的多個發光燈組成，可以通過燈光顯示後述的機器人掃地機(10)、手用吸塵器(20)的充電狀態、電源狀態，或者機器人掃地機(10)的驅動狀態的顯示裝置。[0036]參照圖3，如圖所示，第二充電端子(70)位於充電塢站(54)的底面，而且，第二充電端子(70)應該位於充電塢站(54)底面的正中心位置，並從後述的充電模塊(80)處獲得驅動手用吸塵器(20)的電源。[0037]如圖所示，導向凸起(54a)分別位於充電塢站(54)的四周。如放大圖所示，位於後述的手用吸塵器(20)條形手柄上的充電部位(22)插入充電塢站(54)時，導向突起(54a) 起到引導手用吸塵器(20)充電部位(22)到達充電塢站(54)的中心位置的作用。[0038]參照圖4，如圖所示，機器人掃地機器(10)在充電座充電座(50)的充電塢站(52) 充電，手用吸塵器(20)插入充電座充電座(50)的充電塢站(54)，機器人掃地機(10)的遙控器(28)存放在充電座充電座(50)的遙控器存放處(58)。[0039]如放大圖所示，此時，手用吸塵器(20)條形手柄充電部位(22)的充電端子(22a) 與充電塢站(54)的第二充電端子連接後充電。[0040]機器人掃地機(10)返回上述充電塢站(52)進行充電。此時，未在圖示中顯示的機器人掃地機(10)的充電端子與上述充電塢站(52)上的第一充電端子￠0)連接，機器人掃地機(10)從第一充電端子(52)獲得電流進行充電。如圖所示，手用吸塵器(20)插入充電座(50)的充電塢站(54)進行充電。手用吸塵器(20)的充電塢站(54)呈圓筒狀，帶有充電部位(22)的條形手柄可以很容易插入充電塢站(54)。如放大圖所示，此時，手用吸塵器(20)插入充電塢站(54)，其充電端子(22a)根據前述導向突起(54a)的引導，準確連接到第二充電端子(70)並從第二充電端子(70)獲得電流進行充電。[0042]如圖所示，機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20)各在充電座(50)的一側進行充電。除同時充電外，還起到在各自的位置保管機器的作用。同時，機器人掃地機(10)的遙控器(28)存放在充電座(50)的遙控器存放處(58)，防止遙控器(28)丟失。[0043]參照圖6，如圖所示，充電模塊(80)為前述機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20) 的第一充電端子(52)和第二充電端子(54)分別提供電源，以供機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20)分別進行充電。即，充電模塊(80)可供機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20) 同時充電。因此，如圖所示，充電模塊(80)就包括機器人掃地機充電部位(22)、手用吸塵器充電部位(22)和控制部分(86)三部分。[0044]如圖所示，機器人掃地機充電部位(22)與第一充電端子￠0)連接。而且，機器人掃地機的充電部位(22)前述的機器人掃地機(10)的充電端子與第一充電端子￠0)連接時，從第一充電端子￠0)獲得驅動機器人掃地機(10)的電源。所以，只有機器人掃地機(10)底部的充電端子與充電塢站(52)上的第一充電端子(60)連接時，機器人掃地機(10) 才能進行充電。[0045]如圖所示，手用吸塵器充電部位(22)與第二充電端子(70)連接。而且，手用吸塵器的充電部位(22)前述的手用吸塵器(10)的充電端子(22a)與第二充電端子(70)連接時，從第二充電端子(70)獲得驅動手用吸塵器(20)的電源。所以，只有手用吸塵器(20) 充電部位(22)的充電端子(22a)與充電塢站(54)的第二充電端子(70)連接時，手用吸塵器(20)才能進行充電。[0046]控制部分(86)根據機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20)的連接狀態決定是否驅動機器人掃地機充電部位(22)和手用吸塵器充電部位(22)為機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20)充電。因此，控制部分(86)應該由微電腦控制系統構成。[0047]如圖所示，此處陳述的機器人掃地機充電部位(22)由電源供應裝置(82a)和第一控制開關(82b)構成。驅動機器人掃地機(10)的電源是約為24V的電流，這個電源需要得到第一充電端子￠0)的認可。此時，電源供應裝置(82a)從外部得到220V的家用電源後， 把它轉換為驅動機器人掃地機(10)所需的24V電源，並得到第一充電端子(60)的認可。 與此不同的是，圖示中雖未顯示，通過充電器也能直接獲得24V的電源，並得到第一充電端子(60)的認可。[0048]第一控制開關(82b)根據機器人掃地機(10)的充電端子和第一充電端子￠0)連接時產生的電流變化監控從電源供應裝置(82a)傳輸到第一充電端子￠0)的電流。S卩，機器人掃地機(10)連接充電時，電流需通過連接端子得到第一充電端子￠0)的認可。電流值發生變化時，第一控制開關(82b)監控從電源供應裝置(82a)傳輸到第一充電端子(60) 的電流。機器人掃地機(10)解除充電連接時，電流值發生變化，切斷從電源供應裝置(82a) 傳輸到第一充電端子出0)的電流。所以，機器人掃地機(10)只有和第一充電端子￠0)連接時才能自動進行充電。當然，第一控制開關(82b)只有和機器人掃地機(10)連接時才能充電。沒有和機器人掃地機(10)連接時，驅動電源不會放電，有效防止電量浪費。[0049]如圖所示，前述手用吸塵器充電部位(22)由變電裝置(84a)和第二控制開關 (84b)構成。變電裝置(84a)是將輸入的可供機器人掃地機(10)充電用的電源降低電壓， 轉變成可供手用吸塵器(20)充電用的電壓，並得到第二充電端子(70)的認可。與前述電源供應裝置(82a)的輸出電流要得到第一充電端子￠0)的認可相似，可供機器人掃地機(10) 充電用的24V電源需降低電壓，轉變成可供手用吸塵器(20)充電的電壓，並得到第二充電端子(70)的認可。究其原因，是因為變電裝置(84a)降低電壓的部件應該最小化，並降低生產成本，所以，將機器人掃地機(10)的驅動電源降壓成手用吸塵器(20)的驅動電源。降壓後，電壓降為6. 3V。SP，變電裝置(84a)將24V的電壓降壓為6. 7V，並得到第二充電端子 (70)的認可。[0050]第二控制開關(84b)根據前述手用吸塵器(20)的充電端子(22a)和第二充電端子(70)連接時產生的電流變化監控從變電裝置(84a)傳輸到第二充電端子(70)的電流。 即，手用吸塵器(20)連接充電時，電流需通過連接端子(22a)得到第二充電端子(70)的認可。電流值發生變化時，第二控制開關(84b)監控是否認可從變電裝置(84a)傳輸到第二充電端子(70)的電流。手用吸塵器(20)解除充電連接時，電流值發生變化，切斷從變電裝置(84a)傳輸到第二充電端子(70)的電流。所以，手用吸塵器(20)只有和第二充電端子(70)連接時才能自動進行充電。當然，沒有和手用吸塵器(20)連接時，驅動電源不會放電， 有效防止電量浪費；只有連接後，電源才會通電，消耗電力，並進行充電。[0051]如圖所示，手用吸塵器充電裝置(22)還包括高速充電裝置(84c)。高速充電裝置 (84c)從變電裝置(84a)獲得降壓電壓，經過第二充電端子(70)認可後，增大電流通過量， 手用吸塵器(20)在短時間內得到快速充電。[0052]同時，如圖所示，機器人掃地機的充電裝置(22)還包括自動回充信號發射器 (82c)。自動回充信號發射器(82c)把機器人掃地機(10)自動返回充電座連接第一充電端子(60)，第一控制開關(82b)啟動，電源供應裝置(82a)通電，機器人掃地機(10)開始充電的信息提供給後述紅外信號發射器(87a)。S卩，自動回充信號發射器(82c)根據第一控制開關(82b)的開關狀態決定機器人掃地機(10)是否發射自動回充信號，後述紅外信號發射器 (87a)同時中斷紅外清掃信號。[0053]如圖所示，前述紅外信號發射器(87a)根據充電模塊(80)的控制系統(86)對機器進行控制。機器人掃地機(10)為了進行清掃，從前述充電塢站(52)離開時，紅外信號發射器(87a)根據自動回充信號發射器(82c)發出的充電解除信號發射紅外清掃信號給機器人掃地機(10)。機器人掃地機(10)回充電瑪站(52)充電時,根據自動回充信號發射器 (82c)發出的充電信號中斷發射紅外清掃信號。所以，紅外信號發射器(87a)只有在機器人掃地機(10)清掃時才會發射紅外清掃信號，並根據紅外清掃信號對指定空間進行清掃。[0054]同時，充電模塊(80)也配備了接收機器人掃地機(10)清掃進行狀況信號的信號接收系統。如圖所示，信號接收系統為了能接收到的機器人掃地機(10)發出的清掃進行狀況信號，配備了紅外信號接收器(87b)。所以，充電模塊(80)依據紅外信號接收器(87b)接收到的機器人掃地機(10)發出的清掃進行狀況信號就能感知機器人掃地機(10)是否在進行清掃，而且，還能根據機器人掃地機(10)的清掃狀況發送紅外清掃信號。[0055]前述紅外清掃信號以及清掃進行狀況信號通過前述圖1中所示的充電座(50)的通透鏡片(56)發送和接收信號。[0056]同時，如圖所示，充電模塊(80)還配備了指示燈系統。該指示燈系統(87c)由多個LED燈組成，通過不同的燈光顏色顯示機器人掃地機(10)和手用吸塵器(20)的充電狀態、電源認可狀態以及機器人掃地機(10)的驅動狀態。所以，通過這個指示燈系統(87c)， 使 用者可以確認充電是否完成、電源是否打開以及機器人掃地機(10)有沒有誤操作等等。[0057]依據本專利開發的產品由無線機器人掃地機、無線手用吸塵器和充電座三部分組成。無線機器人掃地機用於清掃地面，無線手用吸塵器用於清掃無線機器人掃地機清掃不到的地面死角以及窗臺、桌面、家具頂面等地面以上的區域。其充電座可供無線機器人掃地機和無線手用吸塵器同時充電。無線機器人掃地機通過充電座充電完成後，可以通過使用者操控離開充電座自動對地面進行清掃。或者按照使用者事先設定的預約清掃時間自行離開充電座自動對地面進行清掃。使用者設定的清掃時間(30分鐘或60分鐘)執行完畢， 或者機器電池的殘餘電量達到系統預設的最低電量值時，掃地機將自動停止清掃，並通過和充電座發出的紅外信號對接，搜索充電座位置，自行返回充電座進行充電。充電完成後， 再次按照使用者的操控或預約清掃時間離開充電座進行清掃，重複「充電-清掃-充電-清掃……」的過程。手用吸塵器的充電、使用過程與此類似。不同的是，手用吸塵器的清掃不是自動的，需要使用者手動操作。電量耗盡後不能自行回充電座充電，需要使用者將其插入充電座的手用吸塵器充電口進行充電，以備下次使用。
權利要求1.無線掃地機、手用吸塵器用多功能充電座，其特徵在於可供無線機器人掃地機和手用吸塵器同時充電的充電座構成如下充電座側面是可供無線機器人掃地機充電部位與之連接充電的塢站，上端是可供無線手用吸塵器充電部位與之連接的塢站；充電塢站中可供無線機器人掃地機充電部位的充電端子與之連接充電的第一充電端子；充電塢站中可供無線手用吸塵器充電部位的充電端子與之連接充電的第二充電端子；以及內裝到充電座中， 可分別向無線掃地機/手用吸塵器第一充電端子、第二充電端子供應電源並各自進行充電的充電模塊。
專利摘要本實用新型涉及無線掃地機/手用吸塵器用多功能充電座，充電座側面是可供上述無線機器人掃地機充電部位與之連接充電的塢站，上端是可供上述無線手用吸塵器充電部位與之連接的塢站；上述充電塢站中可供上述無線機器人掃地機充電部位的充電端子與之連接充電的第一充電端子；上述充電塢站中可供上述無線手用吸塵器充電部位的充電端子與之連接充電的第二充電端子；以及內裝到上述充電座中，可分別向無線掃地機/手用吸塵器第一充電端子、第二充電端子供應電源並各自進行充電的充電模塊。
文檔編號H02J7/00GK202840553SQ201220358380
公開日2013年3月27日 申請日期2012年7月19日 優先權日2012年7月19日
發明者張昇洛 申請人:煙臺炅旼電器有限公司