一种智能阳台的晾衣架伸出机构的制作方法

本实用新型属于智能阳台技术领域，具体地说是涉及一种智能阳台的晾衣架伸出机构。

背景技术：

自二十世纪来随着国内经济高速发展，人们的生活节奏也逐渐加快，对于家居的使用便捷性和智能化、自动化提出了更高的要求。

当前随着我国城镇化建设越发深入，房地产的快速扩张，直接促进了装修家居行业飞速发展，衣物或其他物品的晾晒会放在阳台进行；但是，同样的，人们有希望能够在阳台进行休息，晒晒太阳或者布置出另一个别样的小空间，对阳台空间的利用率要求也逐渐增加。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。

那么对于实现阳台的智能化控制，首先需要解决的问题便是用于悬挂衣物的挂架采用怎样的结构使其利于实现自动化控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种智能阳台的晾衣架伸出机构，其意在克服背景技术中存在的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是这样实现的：

一种智能阳台的晾衣架伸出机构，包括挂架机构，具有挂架、水平直线往复移动组件以及竖直直线往复移动组件，所述水平直线往复移动组件固设于所述竖直直线往复移动组件的输出端，所述挂架固设于所述水平直线往复移动组件的输出端，所述挂架借助所述竖直直线往复移动组件的输出端动作改变其与地面的相对距离，在所述窗户缩回至外墙体后，所述挂架附随所述水平直线往复移动组件的输出端向阳台外部平移；

所述挂架滑动装配于一滑架，所述水平直线往复移动组件固设于所述滑架，所述滑架固设于所述竖直直线往复移动组件的输出端。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还具有水平移动极限位置限位组件，其包含水平伸展极限限位开关以及水平收缩极限位置限位开关，在挂架位于水平伸展极限位置和水平收缩极限位置时，所述水平伸展极限限位开关以及水平收缩极限位置限位开关分别被触发。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括挂架滑动导向组件，其对称设置，每个所述挂架滑动导向组件包含支撑杆以及至少一个沿支撑杆滑动的滑块，所述支撑杆的两端固设于滑架，所述滑块套设于所述滑架后与挂架固连。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述竖直直线往复移动组件包含伸缩架以及提升机构，所述伸缩杆的上端固设于阳台顶部，其下端固设于所述滑架，所述提升机构可向所述滑架施加一竖直向上的趋势力，迫使所述滑架向上移动。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还具有竖直移动极限位置限位组件，其包含竖直下行极限限位开关以及竖直上行极限限位开关，在滑架位于竖直下行极限和竖直上向极限位置时，所述竖直下行极限限位开关以及竖直上行极限限位开关分别被触发。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述伸缩架由中心对称的四个伸缩组件组成，每个所述伸缩组件包含第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂的第一端和第二摆臂的第二端铰接，第一摆臂的第二端活动连接阳台，第二摆臂的第一端与所述滑架铰接。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一摆臂的第一端固设有第一连接件，第二摆臂的第二端固设有第二连接件，所述第一连接件与第二连接件之间具有阻尼块，一栓轴依次穿过第一连接件、阻尼块以及第二连接件后端部通过一螺母旋紧。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述第一连接件和第二连接件分别位于第一摆臂和第二摆臂的最外侧，所述阻尼块的宽度不小于所述第一摆臂和第二摆臂的总宽度。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括滑架缓冲组件，其包含多个固设于阳台的缓冲块，在所述滑架附随所述竖直直线往复移动组件上行至极限位置使，所述滑架的上端面抵压于所述缓冲块的下端面。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：其可以灵活简便的伸缩功能：伸缩装置并于动力传动机构相结合可灵活简便的实现了晾晒杆的晾晒与收取状态的转化，同时避免了借用其他工具的烦琐操作工序，极为安全、方便、实用，利于实现自动化控制。

附图说明

图1是智能阳台的整体结构示意图；

图2是智能阳台的阳台内部结构示意图；

图3是智能阳台的阳台内部结构主视图；

图4是智能阳台的阳台内部结构侧视图；

图5是衣架伸出机构结构示意图；

图6是控制系统电路图；

图7是控制原理框图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

一种基于光伏发电的能源自给式智能阳台，包括

阳台外墙体组件100，包括中空的外墙体110、窗户120以及窗户升降组件130，窗户120以及窗户升降组件130位于外墙体110内，窗户120固设于窗户升降组件130的输出端，借助窗户升降组件130窗户120可缩回至外墙体110内，将阳台向外环境暴露。

外墙体100包含外墙体骨架111以及墙面板110上端具有一通道113，窗户升降组件130的输出端与窗户120的下端固定连接，窗户120附随窗户升降组件130的输出端带动，穿过通道113向外墙体100上方移动将阳台与外界隔离。

还包括窗户导向组件132，其包含对称设置的导向杆1321和滑块1322，滑块1322沿导向杆1321轴向滑动，且固设于窗户120。

具体的，本实施方式优选窗户升降组件130包含步进电机以及丝杆螺母副131，步进电机的主轴与丝杆螺母副的丝杆1311固连，驱动丝杆1311转动，窗户120上开设有螺钉孔，丝杆螺母副的螺母1322上开设有螺纹孔，螺钉穿过螺钉孔后旋紧在螺母的螺纹孔内，将窗户与螺母固定连接，那么在步进电机正向或反向转动带动丝杆正向或反向转动的时候，便会使螺母沿丝杆轴向上移动或者向下移动，从而迫使窗户向上移动通过通道伸出到外墙体将阳台封闭或缩回到外墙体内将阳台与外界打通。

为了防止窗户超过其行程的最大范围而导致损坏，本实施例优选还包括窗户行程限位组件140，其包含窗户上行限位开关141和窗户下行限位开关142，在窗户上行至极限位置时顶压窗户上行限位开关141的触头以及在窗户下行至极限位置时顶压窗户下行限位开关142的触头时，窗户升降组件130的输出端停止。

挂架机构200，具有挂架210、水平直线往复移动组件230以及竖直直线往复移动组件240，水平直线往复移动组件230固设于竖直直线往复移动组件240的输出端，挂架210固设于水平直线往复移动组件230的输出端，挂架210借助竖直直线往复移动组件240的输出端动作改变其与地面的相对距离，在窗户120缩回至外墙体100后，挂架210附随水平直线往复移动组件230的输出端向阳台外部平移。

挂架210滑动装配于一滑架220，水平直线往复移动组件230固设于滑架220，滑架220固设于竖直直线往复移动组件240的输出端。

还具有水平移动极限位置限位组件，其包含水平伸展极限限位开关272以及水平收缩极限位置限位开关271，在挂架210位于水平伸展极限位置和水平收缩极限位置时，水平伸展极限限位开关272以及水平收缩极限位置限位开关271分别被触发。

需要说明的是，水平直线往复移动组件230包含步进电机231以及丝杆螺母副232，丝杆螺母副的丝杆2321与步进电机231的主轴固定连接，丝杆由步进电机的主轴带动转动，丝杆螺母副的螺母2322与挂架内侧固定连接，在步进电机231带动丝杆正转或反转时，便可以驱使螺母2322沿丝杆轴向移动，从而带动挂架向阳台外伸出或者缩回至阳台内。在挂架向阳台外伸出至极限位置时，水平伸展极限限位开关272的触头被触发，从而主控制器控制驱动电机停止转动；在挂架向阳台内收缩至极限位置时，水平收缩极限位置限位开关271的触头被触发，从而主控制器控制驱动电机停止转动。

还包括挂架滑动导向组件250，其对称设置，本实施方式中，每个挂架滑动导向组件250包含支撑杆251以及两个个沿支撑杆251滑动的滑块252，支撑杆251的两端分别通过两个支撑座253的固设于滑架220，滑块252套设于支撑杆251后与挂架252固连。具体的，挂架上固设有支撑板211，滑块252上开设有螺纹孔，支撑板211上开设有与螺纹孔相应的固定孔，螺钉穿过固定孔后旋紧在支撑板211的螺纹孔内将支撑板与滑块固定连接，从而在水平直线往复移动组件230带动挂架210活动的时候，带动滑块252沿支撑杆252滑动，一方面对挂架的安装结构进行加强，增强其稳定性，另一方面将水平直线往复移动组件230的丝杆的受力进行分担，增强整体结构稳定性；此外，两个滑块的设计增强了挂架的平衡性，即使挂架上承载的重力不均衡，两个滑块也能够很好的进行平衡，防止其偏斜。

竖直直线往复移动组件240包含伸缩杆以及提升机构242，伸缩杆241的上端固设于阳台顶部，其下端固设于滑架220，提升机构242可向滑架220施加一竖直向上的趋势力，迫使滑架220向上移动。

还具有竖直移动极限位置限位组件，其包含竖直下行极限限位开关282以及竖直上行极限限位开关281，在滑架220位于竖直下行极限和竖直上向极限位置时，竖直下行极限限位开关282以及竖直上行极限限位开关281分别被触发。

需要说明的是，提升机构242包含步进电机2421、绞轮2422、绳索2423、第一导轮2424、第二导轮2425以及第三导轮2426，绞轮2422的输入轴与步进电机2421的主轴固定连接，绞轮2422由步进电机的主轴带动转动，绳索2423后端分为两股，分别为第一绳索24231以及第二绳索24232，第一绳索24231的自由端绕过第三导轮2426后固定连接于滑架一侧，第二绳索24232的自由端绕过第二导轮2425后固定在滑架的另一侧，固定后的第一、第二绳索使滑架保持水平平衡，绳索2423前端绕过第一导轮2424后缠绕与绞轮2422上，在步进电机231带动丝杆正转或反转时，绳索2423便会被绞轮缠绕拉紧或者从绞轮上释放放松，由此便可以实现将滑架上提或者将滑架放松，使滑架在重力作用下下落，从而改变滑架以及挂架与地面的相对距离；此外，本实施例中优选伸缩架由中心对称的四个伸缩组件241组成，具体的，伸缩组件241分布于滑架220的四个拐角处。每个伸缩组件241包含第一摆臂2411和第二摆臂2412，第一摆臂2411的第一端和第二摆臂2412的第二端铰接，第一摆臂2411的第二端通过铰链2416活动连接于阳台吊顶，第二摆臂2412的第一端通过铰链2417与滑架220铰接。

具体的，第一摆臂2411的第一端固设有第一连接件2413，第二摆臂2142的第二端固设有第二连接件2414，第一连接件2413与第二连接件2414之间具有阻尼块2415，一栓轴依次穿过第一连接件2413、阻尼块2415以及第二连接件2414后端部通过一螺母旋紧，从而实现了第一摆臂2411与第二摆臂2412铰接，在滑架上行或者下行的过程中，第一摆臂2411与第二摆臂2412绕栓轴的轴线转动，进行折叠，选用此种结构的伸缩架可以达到折叠后其体积更小，很好的控制了空间的占用问题，并且在滑架靠重力下行的过程中，阻尼块2415可以很好的辅助步进电机以及绞轮控制滑架以及挂架平稳下移。

此外，为了实现第一摆臂与第二摆臂在折叠的过程中不发生相互干涉，本实施方式优选第一连接件2413和第二连接件2414分别位于第一摆臂2411和第二摆臂2412的最外侧，阻尼块2415的宽度不小于第一摆臂2411和第二摆臂2412的总宽度，这样设置后，第一摆臂与第二摆臂之间就会从在间隙，那么在其折叠或者伸展过程中不会出现碰撞干涉的问题，使其运行平稳。

由于滑架在上移的过程中具有一定的速度，那么在上移到极限位置时，虽然步进电机和绞轮停止转动，但是滑架从在惯性，那么就会产生冲击，导致滑架超极限运行，可能会损坏伸缩架或者产生撞击噪音，基于此，本实施例优选还包括滑架缓冲组件260，其包含多个固设于阳台的缓冲块261，缓冲块261的上端262与阳台吊顶固定连接，在滑架220附随竖直直线往复移动组件240上行至极限位置时，滑架220的上端面抵压于缓冲块261的下端面，那么便可以将滑架的惯性进行缓冲分散，克服惯性冲击的问题。

光伏组件300，包含光伏板310，其固设于外墙体100外，使光伏板暴露在阳光下，通过太阳的照射使光伏板产生电能，电能通过整流稳压电路向整个控制系统提供电源，当然，为了使在阴天或者阳光缺少的时候仍然能够保证该光伏组件向控制系统提供稳定的电能，本实施方式中优选光伏组件还包含有蓄电池，在阳光充足的时候想蓄电池充电将电能储存，在阴雨天或光照不足时仍然可以向控制系统提供稳定的电源。

当然，控制系统的电源也不局限于光伏组件，其也可以通过市电经过降压整流后向其提供电源，以保证在光伏组件出现故障无法向控制系统提供电源的情况下向控制系统供电。

外环境检测组件，其对阳台外的风力、温湿度以及光照进行检测，对窗户升降组件130、水平直线往复移动组件230以及竖直直线往复移动组件240的动作控制提供数据。

本实施方式中，外环境检测模块包含风力检测模块、雨滴检测模块、光照强度检测模块以及湿度检测模块，在实际的安装过程中，上述外环境检测模块均暴露于外环境中，且安装的位置最有利于相应的检测模块能够直接、快速的接受到外环境的变化。

为了实现阳台的自动化控制，本实施方式中控制系统包括主控制器、电源模块、外环境检测模块、操作键盘、电机控制模块以及极限位置限位模块；电源模块向所述主控制器提供直流电源；外环境检测模块对阳台外的风力、湿度、光照以及是否降雨进行检测，并将检测结果反馈至主控制器；操作键盘对主控制器的控制模式进行切换，并且可实现阳台的手动控制；电机控制模块受主控制器的控制，主控制器通过对外环境检测模块以及操作键盘的信号进行分析处理后，改变各个电机控制模块的输出状态，从而改变各个步进电机的运行状态；极限位置限位模块在各个机构运行到极限位置时被触动，而后向所述主控制器提供触发信号，迫使主控制器强制相应的电机控制模块停止输出。

具体的，外环境检测模块包含风力检测模块、雨滴检测模块、光照强度检测模块以及湿度检测模块，所述风力检测模块、雨滴检测模块、光照强度检测模块以及湿度检测模块的信号输出端与主控制器的信号采集端进行通信。

电机控制模块包含第一电机控制模块、第二电机控制模块、第三电机控制模块以及第四电机控制模块，所述第一电机控制模块、第二电机控制模块、第三电机控制模块以及第四电机控制模块的控制信号输入端分别与所述主控制器的相应控制信号输出端通信。

极限位置限位模块包含窗户上行限位开关、窗户下行限位开关、水平伸展极限限位开关、水平收缩极限位置限位开关、竖直下行极限限位开关以及竖直上行极限限位开关，所述窗户上行限位开关、窗户下行限位开关、水平伸展极限限位开关、水平收缩极限位置限位开关、竖直下行极限限位开关以及竖直上行极限限位开关分别与所述主控制器相应的信号输入端通信。

操作键盘与所述主控制器的信号输入端通信。

主控制器为单片机，其型号为stc-89c52。

还包括无线通讯模块，用于对主控制器的远程控制。

该控制系统的控制方法为：

由关机状态开启后，系统初始化，此时竖直直线往复移动组件240带动滑架上移至阳台最顶部，水平直线往复移动组件230带动挂架缩回至阳台内，窗户升降组件130带动窗户上升将阳台封闭。

通过操作键盘选择控制系统的工作模式，分为手动模式和自动模式，具体的操作为按下按键s4进行模式切换，按一下按键s4为手动模式，再按一下按键s4切换为自动模式。

如果检测到手动模式信号，则需要通过操作键盘上相应的按键s2和按键s3来控制晾衣和收衣。

具体的，在按下按键s2后，窗户升降组件130带动窗户下降将阳台的窗户打开，将阳台内空间与外部连通；随后水平直线往复移动组件230带动挂架向阳台外移动，将衣物暴露在阳台外，实现晾衣；此外，需要说明的是，按键s5用于调整挂架与阳台地面的相对高度，按动按键s5可控制竖直直线往复移动组件240带动滑架以及挂架向下移动，降低高度，当其达到竖直下行极限位置时，会触发竖直下行极限限位开关282，此时如果继续按动按键s5则竖直直线往复移动组件240便会带动滑架以及挂架向上移动，使挂架相对阳台底面的高度增加；同理的，当到达竖直上行极限位置并触发竖直上行极限限位开关281时，如果仍然继续按动按键s5，竖直直线往复移动组件240带动滑架以及挂架向下移动，如此往复，从而实现在晾晒衣服时，方便用户根据需要调节挂架的高度，方便其挂设衣物等晾晒物。

那么在按下按键s3后，水平直线往复移动组件230带动挂架向阳台内移动，将挂架以及悬挂于挂架的衣物收回阳台内，随后窗户升降组件130带动窗户上移将阳台的窗户关闭，将阳台与外环境隔离，实现收衣功能。

如果检测到自动模式信号，则风力检测模块、雨滴检测模块、光照强度检测模块以及湿度检测模块就会对阳台外环境进行实时检测，在风里适当、没有降雨、光照强度达到设定值以及湿度较低的时候便会自动控制进行晾衣，在上述条件有一项不满足要求的时候不会进行晾衣动作；如果天气变化，并且在之前已经执行自动晾衣动作，那么在上述条件有一项不满足要求的时候便会进行自动收衣，具体的晾衣和收衣各机构的机械动作参见手动模式。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。