防雨晾衣架系统及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生活用品，特别涉及一种晾衣架。
【背景技术】
[0002]当前随着我国城镇化建设越发深入，公寓式住宅已成为我国城镇住宅的主流，而公寓式住宅的空间较为紧凑，那么如何在有限的空间内晾衣服就成为了公寓式住宅的难题。现有的晾衣架普遍采用内置式的设计，晾衣架设置在阳台吊顶处，由于阳台的局限性存在阳光利用率低的缺点，造成晾衣的效率较低，而且晾衣架占用的阳台空间多，降低了阳台的空间利用率且影响阳台的空间功能使用，影响居住质量。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种晾衣的效率较高、使用方便且不占用的阳台空间的防雨晾衣架系统及其工作方法。
[0004]实现本发明目的的技术方案是提供一种防雨晾衣架系统，包括晾衣组件、防雨组件以及控制系统。
[0005]晾衣组件包括第一支架、第二支架、旋转臂、第一蜗杆、第一电机、晒衣杆。第一支架和第二支架通过紧固件安装在墙体或阳台栏杆上，第一支架和第二支架上下分布、且均设有圆柱销，第一支架和第二支架的圆柱销同轴线设置。旋转臂总体呈L形，顺时针旋转90°设置，旋转臂的铅垂方向侧通过同轴线设置的2个圆柱套套在相应的第一支架和第二支架的圆柱销上从而旋转臂架设在第一支架和第二支架上、且旋转臂可以以第一支架和第二支架的的圆柱销所在的轴线为旋转中心旋转。旋转臂与第二支架相连接的圆柱套为第二圆柱套，第二圆柱套的外周设有蜗轮扇齿。旋转臂的水平方向侧是横截面呈开口向下的长方体框形的主臂体。第一电机固定设置在第二支架上，第一蜗杆设置在第一电机与第二圆柱套之间，且第一蜗杆与第一电机的动力输出轴动力连接。晒衣杆可拆卸地安装在旋转臂上，且位于旋转臂的主臂体的正下方。
[0006]防雨组件包括外壳、2块防雨布、2个防雨布卷轴、第一齿轮、第二齿轮、蜗轮、第二蜗杆、第二电机和2个坠棒。防雨布采用透明防水材料制成。坠棒为重质金属棒。2个防雨布分别由其一端固定连接在相应的防雨布卷轴上、由其另一端与相应的坠棒固定连接。外壳设置在晾衣组件的旋转臂的主臂体的外端，从而外壳的内腔与旋转臂的主臂体内腔贯通。第一齿轮、第二齿轮、蜗轮、第二蜗杆、第二电机均设置在外壳的内腔内，第二蜗杆与第二电机的动力输出轴动力连接，第二蜗杆与蜗轮扇齿啮合，第一齿轮和蜗轮套在一个防雨布卷轴上并通过螺栓固定连接使得第一齿轮、蜗轮、所述防雨布卷轴会同时旋转，第二齿轮套在另一个防雨布卷轴上并通过螺栓固定连接使得第二齿轮、所述防雨布卷轴会同时旋转，且第一齿轮与第二齿轮啮合，从而第二电机可带动第二蜗杆、蜗轮、第一齿轮、第二齿轮、2个防雨布卷轴同时旋转。2个防雨布卷轴与相应的防雨布、坠棒分别设置在外壳及旋转臂的内腔内，防雨布卷轴的头尾两端分别通过U形挂钩作为连接件与外壳和旋转臂的主臂体内腔上端面连接，防雨布卷轴可在U形挂钩上旋转。
[0007]控制系统包括第一角度传感器、第二角度传感器、第一雨量传感器、第二雨量传感器和主控制单元。第一角度传感器设置在晾衣组件的旋转臂的第二圆柱套旁，用于监测第二圆柱套的旋转角度变化。第二角度传感器设置在防雨组件的外壳内、第二齿轮旁，用于监测第二齿轮的旋转角度变化。第一雨量传感器设置在防雨组件的外壳的上表面上，第二雨量传感器设置在晒衣杆的外端与旋转臂的连接部位上。第一角度传感器、第二角度传感器、第一雨量传感器、第二雨量传感器均与主控制单元电连接，主控制单元接收第一角度传感器、第二角度传感器、第一雨量传感器、第二雨量传感器的信号，主控制单元与第一电机、第二电机电连接且向第一电机、第二电机发送驱动信号。
[0008]晾衣组件的第一支架包括呈左转90°设置的T形的第一主体和铅垂设置在第一主体上的第一圆柱销，第一主体由沿前后向、上下向延伸的连接板和连接在连接板一侧沿左右向、前后向延伸的基板组成，第一圆柱销设置在第一主体的基板的上端中央。第二支架包括呈左转90°设置的T形的第二主体和铅垂设置在第二主体上的第二圆柱销，且第二主体的基板位于第二圆柱销和连接板之间的部位上设有开口向上的盲孔。
[0009]旋转臂还包括横垂直连接在主臂体一端下方的主支撑体、连接在主臂体和主支撑体之间的斜支撑体、设置在主臂体下方的具有轴向间隔且相对设置的2块晒衣杆连接板，主臂体的外右端开口，第二圆柱套设置在主臂体在位于主支撑体侧的端部，第二圆柱套与第二圆柱销对应。主支撑体与斜支撑体连接处的端部设有上下贯通的与第一圆柱销对应的第一圆柱套。旋转臂由其第一圆柱套套在第一支架的第一圆柱销上、由其第二圆柱套套在第二支架的第二圆柱销上。
[0010]第一电机固定设置在第二支架的连接板上、且位于第二圆柱套的上方。
[0011]晾衣组件还包括2个晒衣杆连接杆。晒衣杆连接杆总体呈棍状，晒衣杆连接杆的外侧杆段的横截面呈圆形、内侧杆段的横截面呈腰圆形，2个晒衣杆连接杆分别采用可拆卸或固定连接的方式设置在相应的晒衣杆连接板的中央部位上，且2个晒衣杆连接杆共轴线相对设置。晒衣杆包括棍状的主杆部及分别垂直对称连接在主杆部的两端的连接板，主杆部的长度与旋转臂的2个晒衣杆连接板之间的距离对应。连接板上设有左右贯通的上半部为腰圆形、下半部为圆形的连接孔，连接孔的腰圆形孔部的大小与晒衣杆连接杆对应，晒衣杆由其连接板的连接孔套在相应的晒衣杆连接杆上并由晒衣杆连接杆的内侧杆段插入连接孔的腰圆形孔部后将晒衣杆左右限位并可拆卸地安装在旋转臂上。
[0012]晒衣杆上设有用于晾晒衣物的限位固定装置。
[0013]防雨组件还包括2个隔板20-2和2个防尘胶条。防雨布卷轴的轴向长度比晒衣杆的轴向长度长5至15厘米。外壳呈开口向下的长方体壳形，且外壳的左端面开口。隔板20-2的横截面呈S形，隔板20-2的轴向长度与防雨布卷轴的轴向长度对应。隔板20-2的下端轴向两端分别与2个晒衣杆连接板固定连接，隔板20-2的上端轴向两端分别与外壳及旋转臂的主臂体的内腔前后侧面上部固定连接。第二电机固定设置在外壳的侧壁上。2个防雨布卷轴与相应的防雨布、坠棒分别设置在外壳的内腔及相应的隔板20-2与旋转臂的主臂体的侧面形成的空间内。2个防尘胶条分别设置在旋转臂的主臂体的前后两个侧面上。
[0014]第一蜗杆与第二圆柱套的啮合具有反向自锁效应。蜗轮与第二蜗杆的啮合具有反向自锁效应。
[0015]第二雨量传感器设置在晾衣组件的位于防雨组件的外壳侧的晒衣杆连接板的外侧未被外壳遮盖的部位上。主控制单元是个可编程控制器，控制系统还设有晾晒开关、旋转臂手动控制及复位开关、防雨布卷轴手动控制及复位开关。主控制单元还与晾晒开关、旋转臂手动控制及复位开关、防雨布卷轴手动控制及复位开关电连接且接收晾晒开关、旋转臂手动控制及复位开关、防雨布卷轴手动控制及复位开关的控制信号。
[0016]如上所述的一种防雨晾衣架系统的工作方法，包括如下几个步骤:
①防雨晾衣架系统处于关闭状态时，晾衣组件的旋转臂靠在墙体或阳台栏杆上与之平行，当需要晾晒的衣物在晒衣杆上挂置好后，使用者按下控制系统的晾晒开关，晾晒开关为系统开关，所述防雨晾衣架系统工作，主控制单元驱动第一电机启动，第一电机则驱动旋转臂从靠在墙体或阳台栏杆上的位置开始旋转张开，根据第一角度传感器的反馈信号可以判断实际张开角度是否达到设定角度，旋转臂旋转至预定角度到达晾晒位置后，主控制单元控制第一电机停止工作。
[0017]②防雨晾衣架系统进入待机状态1，主控制单元开始接收第一雨量传感器和第二雨量传感器的信号，并据此判断是否下雨。
[0018]③下雨时，第一雨量传感器或第二雨量传感器向主控制单元发送下雨信号，主控制单元据此驱动第二电机启动以控制防雨布放下、卷起的时机和位置，根据防雨布的长度，防雨布放下的长度是在主控制单元内设定好的，实际放下的长度由第二角度传感器反馈得到，在放下防雨布时，主控制单元根据第二角度传感器的信号监测实际放下长度，当实际放下长度达到设定长度，则第二电机停止工作，防雨布放下时，坠棒的重力能使得防雨布能自然落下，并紧紧包覆在晾晒衣物上，有效防止风雨吹洒到晾晒衣物上。蜗轮与第二蜗杆的啮合具有反向锁止作用，即防雨布及坠棒的重力不会使得防雨布卷轴在第二电机未驱动时自行转动。
[0019]主控制单元只接收到第一雨量传感器发送的监测信号且未接收到第二雨量传感器的监测信号，进入步骤④。主控制单元同时接收到第一雨量传感器和第二雨量传感器发送的监测信号或只接收到第二雨量传感器发送的监测信号，进入步骤⑤。
[0020]④整个系统进入防雨布放下时的待机状态2，旋转臂保持在张开位置，防雨布包裹着晾晒衣物防止雨水溅湿衣物同时继续在弱光条件下晾晒。
[0021]⑤整个系统进入防雨布放下时的待机状态3，主控制单元接收到第二雨量传感器的监测信号后立即驱动第一电机反向转动，第一电机则驱动旋转臂从晾晒位置开始向墙体或阳台栏杆处旋转关闭，根据第一角度传感器的反馈信号可以判断实际关闭角度是否达到设定角度，旋转臂旋转至预定关闭角度后，主控制单元控制第一电机停止工作。
[0022]⑥系统处于待机状态2时，当下雨停止后，主控制单元在接收不到第一雨量传感器的下雨信号后继续等待20至40分钟，如果依旧没有接收到