SE506372C2 - Självgående anordning - Google Patents

Description

506 572 10 15 20 25 30 35 2 till dammbehållaren. erfordras därvid inte utan rengöringsförmågan blir rimligt god Någon större sugkraft vid arbetsytan genom att borsten och sugfläkten samverkar.

Den roterande borstvalsen kan emellertid ge problem då underlaget består av mjuka mattor försedda med fransar. När anordningen förflyttas in över en sådan matta kan dess fransar föras med borsten och linda upp sig på valsen och i värsta fall fastna i denna eller mellan denna och angränsande borsthus.

Detta kan medföra problem med förstörda. mattfransar eller åstadkoma skador på borstvals eller tillhörande drivmotor.

Uppfinningen har till uppgift att undanröja ovan omtalade olägenheter och tillhandahålla en självgående anordning som känner av tendenser till att mattfransar o.dy1. fastnar i den roterande borsten och därvid styr anordningen på sådant sätt att en frans som är på väg att fastna frigörs. Uppgiften löses vid en självgående anordning av inledningsvis angivet slag som erhållit de i patentkravet 1 angivna särdragen.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare i anslutning till ett utföringsexempel med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: fig. 1 visar en sidovy, delvis skuren, av en självgående anordning enligt uppfinningen; fig. visar anordningen i fig. 1 i en vy från undersidan; fig. visar ett blockschema över de komponenter som bildar borstmotordrivningen och fig. 4 visar ett flödesdiagram som åskådliggör styrningen av borstvalsmotorn.

I fig. 1 visas i en delvis skuren sidovy en självgående anordning 10 inrättad att automatiskt förflytta sig på ett golv ll och därvid utföra damsugning av detta. Anordningen in- nefattar ett underrede 12 på vilket olika funktionsenheter är monterade. Underredet 12 är täckt av en kåpa 13 fäst vid underredet medelst ej visade skruvar e.dyl. Anordningen har formen av en rund burk och på underedet 12 är två drivhjul 14, 15 roterbart lagrade så att lagringsaxlarna samanfaller med en tänkt linje 16 genom burkens mittpunkt. Som komplettering till drivhjulen 14, 15 är ett tredje hjul 17 anordnat, utformat såsom pivothjul. Drivningen av drivhjulen 14, 15 åstadkommas med hjälp av separata drivmotorer, ej visade. En fördel med 10 15 20 25 30 35 506 372 3 detta arrangemang är att man genom att driva drivhjulen med olika rotationsriktning enkelt kan åstadkomma att anordningen vrider sig kring sitt vridningscentrum.

Den självgående anordningen innefattar en arbetsenhet som är inrättad att utföra dammsugning av det underlag som anordningen förflyttas på. Arbetsenheten innefattar en roterande borstvals 20 som via en remtransmission, schematiskt betecknad med 21, drivs av en drivmotor 22. Denna utgörs lämpligen av en lik- strömsmotor för lågspänning, 12 V. borstvalsen 20, på avstånd från underlaget, mynnar en sugkanal 23 som leder vidare till en dammbehållare 24.

När borstvalsen roteras kommer den att borsta upp dam från underlaget till sugkanalens 23 mynning där dammet fångas upp av en där rådande sugluftström alstrad av ett icke närmare visat t.ex. I anslutning till sugfläktaggregat. Borstvalsen roteras i. en riktning som är motsatt den drivhjulen 14, 15 har vid rörelse i framriktningen (åt höger i fig. 1). Detta innebär att borstvalsen roterar mot anordningens rörelseriktning. På detta sätt kommer borstvalsen att borsta dammet framåt vilket medför att damm som inte omedelbart förts med av sugluftströmmen på nytt borstas upp av borstvalsen mot mynningen 23 och då kan fångas av sugluftström- men.

För styrning och samordning av alla aktiviteter hos den självgående anordningen är ena elektronisk styranordning 25 anordnad. Denna utgörs av en mikroprocessor av typen MC68332 monterad på ett kretskort tillsammans med erforderliga minnes- kretsar liksonn drivkretsar för de olika drivmotorerna. för drivhjulen 14, 15, borstvalsen 20 och sugfläktaggregatet.

Kretskortet är uppbyggt på konventionellt sätt och kommer inte att beröras närmare.

Det problem som uppfinningen har att lösa hör samman med borstvalsens drivning och uppgiften är att om borstvalsens rörelse spärras helt eller avsevärt försvåras se till att detta tillstånd.upphävs. Under ett dammsugningsförlopp förflyttas den självgående anordningen över ett golv i slumpvis valda rikt- ningar under så lång tid att i huvudsak varje delyta på golvet passerats minst en gång. Golvet uppvisar dels fria ytor med en hård golvbeklädnad, dels ytor täckta av mjuka mattor. Under förflyttningen över golvet roteras borstvalsen 20 med en sne 372 10 15 20 25 30 35 4 hastighet som är påtagligt större än drivhjulens 14, 15. När anordningen stöter på en mattfrans kan det inträffa att en eller flera fransar fångas upp av borsten i valsen och följer med i den roterande rörelsen. Mattfransen kan på detta sätt matas in i anordningens inre och föra med sig mattkanten innebärande att anordningen kör fast. I styranordningens programinne är därför inlagt en programsekvens som innebär att om det finns indikation på att borstvalsen 20 kört fast så kopplas drivningen av borstvalsmotorn bort varefter drivningen kortvarigt återinkopplas men i motsatt riktning så att fransen kan matas ut. När backdrivningen avslutats stoppas borstvalsmo- torn åter och därefter inkopplas drivningen med den ursprungli- ga rotationsriktningen. I normalfallet räcker detta för att borstvalsen skall friges och funktionen återställas. Skulle så inte vara fallet kommer förloppet att upprepas. Man kan även tänka sig att efter flera resultatlösa backningsförlopp den självgående anordningen permanent stängs av så att den kan återinkopplas endast efter manuellt ingripande. Denna styrfunk- tion illustreras i flödesschemat i fig. 4 som även innehåller en del som berör varvtalsavkänning och korrigering av varvtal.

Som framgår av flödesschemat avkänns först drivströmmen till borstvalsmotorn och jämförs med ett gränsvärde. Om gränsvärdet överskrids stoppas drivningen av borstvalsmotorn och därefter inkopplas drivning i backriktningen. Man mäter därefter åter drivströmmen och om gränsvärdet fortfarande överskrids stoppas drivningen så att i princip borstvalsen frikopplas. Om gräns- värdet efter hackning inte överskrids bestäms om den förutbe- stämda backningsrörelsen är helt slutförd. Skulle så vara fallet stoppas frikopplas. Skulle backningen inte vara helt slutförd upprepas backningssekvensen- till dess backningen är helt slutförd.

I fig. 3 visas ett blockschema över drivningen av borstvals- motorn 22. För bestämning av om borstvalsmotorn kört fast mäts drivningen och borsten strömmen i de drivkretsar som är anordnade mellan mikroproces- sorn 25 och borstvalsmotorn 22. Mätvärdet omvandlas i en AID- omvandlare 26 till digital form.

Det är fördelaktigt att driva borstvalsmotorn vid ett varvtal som understiger det maximala varvtalet, t.ex. med halva detta varvtal. Eftersom anordningen skall arbeta på underlag 10 15 20 506 372 5 med varierande friktionsförhållanden är det önskvärt att hålla detta varvtal i huvudsak konstant. En sådan reglering innebär att om dammsugning sker på ett hårt golv man undviker att borstvalsen, som annars skulle ske, ökar varvtalet. Samtidigt kan man vid dammsugning på en mjuk matta, där borstvalsen tvingas arbeta hårdare, förhindra att borstvalsen tappar farten med sämre dammupptagning som följd.

En förutsättning för att varvtalet skall kunna hållas konstant är att man, om inte kontinuerligt så dock med hög periodicitet, kan mäta varvtalet på ett enkelt sätt. Uppfin- ningen utnyttjar avkänning av den motelektromotoriska kraft som genereras av likströmsmotorn 22 när drivspänningen kortvarigt är frånkopplad. Detta EMM-värde matas till A/D-omvandlaren 26 för att omvandlas till digital form innan värdet leds till en ingång på mikroprocessorn 25. För styrningen av likströmsmbtorn 22 så att den arbetar med önskat varvtal sänds en signal PWM till en drivkrets 27 som i sin tur är kopplad till borstvalsmo- torn 22. En signal DIR sänds från mikroprocesorn 25 till drivkretsen 27 för bestämning av motorns rotationsriktning, framåt eller bakåt. En signal EMK sänds till drivkretsen 27 för initiering av EMK-mätning när drivningen kortvarigt kopplats bort. För EMM-mätning kopplas drivspänningen bort under ca 10 ms med en periodicitet av ca 100 ms.

Claims (8)

506 372 10 15 20 25 30 35 6 P a t e n t k r a v

1. Självgående anordning (10) inrättad att automatiskt för- flytta sig på en arbetsyta (11) och därvid avlägsna på arbets- ytan befintlig smuts av typen grus, sand, dammpartiklar o.dyl., varvid anordningen (10) innefattar ett hjulförsett underrede (12) på vilket är anordnat en borstvals (20) som av en driv- motor (22) är inrättad att roteras under förflyttningen för att borsta upp smutsen mot en sugkanal (23) varifrån smutsen med hjälp av en sugluftström förs vidare till en dammbehållare (24), varjämte en elektronisk styranordning (25) är anordnad för styrning av borstvalsens drivmotor (22), därav, att styranordningen (25) är inrättad att om borstvalsens (20) rörelse spärras eller försvåras i förutbestämd grad stoppa borstvalsmotorn (22) och därefter kortvarigt inkoppla denna i motsatt riktning och slutligen, efter förnyat stopp, återin- koppla borstvalsmotorn (22) i den ursprungliga rotationsrikt- kännetecknad ningen.

2. Självgående anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad därav, att styranordningen (25) är inrättad att med förutbe- stämd periodicitet mäta strömen till borstvalsmotorn (22) och onl motorströmmen överstiger ett gränsvärde beordra bakåt- drivning av borstvalsmotorn.

3. Självgående anordning enligt patentkravet 2, kännetecknad därav, att styranordningen (25) är inrättad att mäta motor- strömmen även under bakåtdrivningen och om gränsvärdet för motorströmen överskrids stoppa borstmotorn (22). av föregående anordning enligt något att styranordningen (25) är

4. Självgående patentkrav, kännetecknad därav, inrättad att driva borstvalsmotorn (22) vid ett driftsvarvtal som understiger det maximala varvtalet, varvid styranordningen (25) är att hålla driftsvarvtalet närmelsevis konstant.

5. S. Självgående anordning enligt patentkravet 4, kännetecknad inrättad därav, att borstvalsmotorn (22) utgörs av en likströmsmotor och att styranordningen (25) är inrättad att driva borstvalsmotorn (22) med pulsbreddsmodulerad spänning.

6. Självgående anordning enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att styranordningen (25) är inrättad att kortvarigt, med förutbestämd periodicitet koppla ifrån drivspänningen, varvid 10 506 372 7 styranordningen (25) är utförd med en ingång till vilken i den motsvarande tidsluckan den av motorn (22) alstrade elektromo- toriska kraften (EMK) leds för bestämning av motorns hastighet.

7. Självgående anordning enligt något av föregående patent- krav, kännetecknad därav, att borstvalsens (20) normala rota- tionsriktning är motsatt den som gäller för anordningens drivhjul (14, 15) när anordningen (10) förflyttas på arbetsytan (ll) och rengöring pågår.

8. Självgående anordning enligt något av föregående patent- krav, kännetecknad därav, att den elektroniska styranordningen (25) utgörs av en mikrodator.