滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置及其方法.pdf

一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置及其检测方法，它包括机壳和在机壳内设置的可以旋转的滚筒，为包住滚筒的外部而设置的外筒，在外筒的下部两侧设置有具备固定部和滑动部且能减弱外筒振动的减振器，和驱动滚筒的电机驱动部，以及控制供水和排水的供、排水控制部、检测部和控制程序的系统微机；因此由检测支撑外桶筒的减振器的长度变化或者两侧减振器之间的长度差，就能准确地检测出衣物量和偏心值，所以能节约洗涤水和能量并能提高洗涤性能。

1、  一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置，它包括机壳和在机壳内侧设置有外筒，以及在外筒内侧中央设置有可以旋转的滚筒，其特征在于：还包括在外筒的下部两侧设置有具备固定部和滑动部且能减弱外筒振动的减振器，和驱动滚筒的电机驱动部，以及控制供水和排水的供、排水控制部；还包括根据由洗涤物的重量引起的两侧减振器的长度变化而检测衣物量和根据由洗涤物向一侧集中引起的上述减振器的长度差而检测偏心值的检测部，和根据使用者输入运作命令，为了用与此相应的洗涤程序工作，控制电机驱动部及供、排水控制部、根据检测部检测的衣物量和偏心值，控制程序的系统微机。

2、  根据权利要求1所述的一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置，其特征在于：在检测部中的减振器的滑动部上端设置有永久磁铁；在与永久磁铁相应的位置的减振器的固定部内侧上端设置有MR传感器，该传感器能够输出根据永久磁铁的距离变化而输出不同的电压值。

3、  一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测方法，其特征在于：在具备可以旋转的滚筒、包住滚筒的外筒、以及在外筒下部两侧设置的能减弱外筒振动的减振器，在检测部中的减振器的滑动部上端设置有永久磁铁，和在与永久磁铁相应的位置的减振器的固定部内侧上端设置有能够输出根据永久磁铁的距离变化而输出不同的电压值的MR传感器构成的检测部的滚筒洗衣机中，其检测方法分为由根据两侧减振器的检测部输出的电压值来检测衣物量的检测阶段和根据两侧减振器的检测部输出的电压差来检测偏心值的检测阶段。

4、  根据权利要求3所述的一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测方法，其特征在于：衣物量的检测阶段由以下阶段组成：根据使用者的命令、水供给到指定水位之后用一定的速度使滚筒旋转的阶段；识别从两侧减振器的检测部输出的电压值的阶段；判定与识别的检测部相应的衣物量的阶段；和根据判定的衣物量，判定洗涤程序的供给水位的阶段。

5、  根据权利要求3所述的一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测方法，其特征在于：偏心值的检测阶段由以下阶段组成：进行洗涤、漂洗、脱水等程序时，识别从两侧减振器的检测部输出的电压值的阶段；计算出从两侧减振器的检测部输出的电压值的阶段；若计算出的检测部输出的电压差超出设定值，就进行衣物散开程序的阶段。

滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置及其方法
技术领域
本发明属于一种滚筒洗衣机的装置及检测方法，具体涉及一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置及其检测方法。
背景技术
目前一般滚筒洗衣机的洗涤方式是在滚筒内装有洗涤剂、洗涤水和洗涤物的状态下，利用电机的驱动力使滚筒旋转，滚筒和洗涤物之间产生摩擦力进行洗涤。洗涤物几乎不会相互缠绕，而且具有手洗的效果。以下参照附图简单说明目前一般滚筒洗衣机的洗涤方式：如图1所示，机壳(1)的内侧设有外桶(2)，外桶(2)内侧中央设置可以旋转的滚筒(3)，外桶(2)的下部一侧设有电机(4)，电机(4)轴上连接有电机皮带轮(41)，滚筒(3)后方设有滚筒轴(32)，滚筒轴(32)上设有滚筒皮带轮(31)。滚筒皮带轮(31)由传送带(5)连接并与电机(4)连接的电机皮带轮(41)一起旋转。外壳(1)的前方设有门(6)，门(6)和外桶(2)之间设有垫圈(7)。机壳(1)上部内侧的两侧和外桶(2)的外周面上部之间设有使外桶(2)浮动的弹簧(9)，机壳(1)下部两侧角落和外桶(2)外周面下部两侧面之间设有减振器(8)，在支撑滚筒(3)的同时，吸收脱水时随着旋转产生的外桶(2)的振动，从而使振动减弱。减振器(8)在外桶(2)的下部两侧左右相对称的设置，在各减振器(8)的下端部和机壳(1)下部的底面(11)上设置托架(未图示)，用螺栓和螺母等啮合方式固定。
参照图2说明现有洗衣机中的衣物量检测方法：首先，若洗涤程序开始，水供给到设定的水位之后(S11)，由系统微机控制电机的旋转，使滚筒(3)加速而进行脱水(S12)。接着，若滚筒(3)加速旋转数RPM(每分钟转数)达到设定RPM(RPM1)(S13)，使电机(4)停止运转(S14)。滚筒(3)由于旋转惯性力进行惯性力旋转，这时测量滚筒(3)的惯性力旋转时间(S15)。根据上述测量的惯性力旋转时间判断衣物量(S16)，若上述惯性力旋转时间长，就判断衣物量多；若上述惯性力旋转时间短，就判断衣物量少。根据惯性力旋转时间，衣物量判定基准是通过预先反复试验而形成调查表，储存在系统微机(100)里。根据上述判断的衣物量，进行供水并进行洗涤程序。
参照图3说明现有洗衣机偏心值的检测方法。在用洗涤旋转数(通常45至50RPM)进行洗涤程序的过程当中进行到脱水程序时，提高旋转数，把滚筒(3)的旋转数提高到约100RPM(S21-S22)。这时，通过电机(4)的一测传感器持续检测电机(4)的旋转数，输送到系统微机里。若电机(4)的旋转数达到100RPM，就检测洗涤物的偏心值。通常，在脱水时，由于旋转数的上升，洗涤物受到离心力的影响贴在滚筒(3)内侧壁上。但是，在洗涤物均匀地铺在滚筒(3)内壁的时候，向电机(4)里施加相同的力；与此相反，若洗涤物没有均匀地铺开，而是向一侧集中或者堆积，洗涤物堆积或者集中的部位负荷大，而洗涤物少的部位负荷小。当洗涤物偏心的时候，电机(4)上的负荷不均衡，由此滚筒(3)不能稳定地旋转而发生摇摆。由控制电机(4)旋转的系统微机检测电机(4)的旋转速度变化(S23)。系统微机判断上述检测出的偏心值是否在已设定的范围以内(S24)。若检测出的偏心值在设定范围以内，阶段性提高RPM，在设定的脱水RPM上进行脱水(S25-S26)；若上述检测出的偏心值在设定范围以上，停止运转滚筒(3)，进行洗涤2-3回而使洗涤物均匀地铺开的衣物散开程序(S27)。进行上述衣物散开程序后，进入到上述S21阶段，并且重新提高到指定旋转数(100RPM)，重新检测偏心值。
但是，上述根据现有技术的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值检测方法有如下缺点：
第一、由于在洗涤过程中，用一定时间旋转筒，即脱水后使电机停止运转，并且通过滚筒的惯性力旋转检测衣物量。因此当检测衣物量的脱水程序进行时，因衣物向一侧集中、零部件的偏差、组装状态、使用环境等原因，出现失衡现象，不能检测出准确的衣物量。由于没有准确的检测出衣物量，浪费洗涤水和能量。
第二、脱水程序时，在指定旋转数上只检测一次偏心值，因洗涤物的含水特性和衣物量的差异等原因，在旋转速度上升的过程中，滚筒内的条件变化，由此偏心值超过允许范围(既设定范围)。所以产生噪音和振动，导致系统稳定性和可靠性下降。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点，公开一种在进行各种程序时，能更加准确地检测出衣物量和偏心值的地检测装置及其检测方法。本发明的技术方案是：一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置，它包括机壳和在机壳内设置可以旋转的滚筒，为包住滚筒的外部而设置的外桶，在外桶的下部两侧设置有具备固定部和滑动部且能减弱外筒振动的减振器和驱动滚筒的电机驱动部，以及控制供水和排水的供、排水控制部；根据由洗涤物的重量引起的两侧减振器的长度变化而检测衣物量和根据由洗涤物向一侧集中引起的上述减振器的长度差而检测偏心值的检测部；若使用者输入运作命令，为了用与此相应的洗涤程序工作，控制电机驱动部及供、排水控制部，控制电机驱动部及供、排水控制部、根据检测部检测的衣物量和偏心值，控制程序的系统微机。在检测部中的减振器的滑动部上端设置有永久磁铁；在与永久磁铁相应的位置的减振器的固定部内侧上端设置有MR传感器(磁阻传感器)，该传感器能够输出根据永久磁铁的距离变化而改变的电压值。一种滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测方法，分为由根据两侧减振器的检测部输出的电压值来检测衣物量的检测阶段和根据两侧减振器的检测部输出的电压差来检测偏心值的检测阶段。
附图说明
图1是现有技术的滚筒洗衣机结构的主要部位的剖面图；
图2、3是现有技术的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值检测方法的流程图；
图4是本发明的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值检测装置的结构示意图；
图5是本发明的检测部结构状态示意图；
图6、7、8是本发明的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值检测方法的流程图。
其中：
1机壳             2外桶             3滚筒
4电机                5传送带        6门
7垫圈                8减震器        8a固定部
8b滑动部             9弹簧          31皮带轮
32滚筒轴             41电机皮带轮   100系统微机
110供、排水控制部                   120电机驱动部
130水位检测部        140检测部      141磁阻传感器
142永久磁铁
具体实施方式
以下参照附图对本发明的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置及其检测方法进行详细说明：对于和现有技术相同的结构使用相同的符号标记，如图1、4所示，说明本发明的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置，它包括机壳(1)和在机壳(1)内设置可以旋转的滚筒(3)，为包住滚筒(3)的外部而设置的外桶(2)，在外桶(2)的下部两侧设置可以支撑并能减弱外桶(2)振动的减振器(8)；还包括驱动滚筒(3)旋转的电机(4)的电机驱动部(120)、控制供水和排水的供、排水控制部(110)、根据由洗涤物的重量引起的两侧减振器(8)的长度变化而检测衣物量和根据由洗涤物向一侧集中引起的上述减振器(8)的长度差而检测偏心值的检测部(140)；若使用者输入运作命令，为了用与此相应的洗涤程序工作，控制电机驱动部(120)及供、排水控制部(110)，与此同时，根据检测部(140)检测的衣物量和偏心值，控制程序的系统微机(100)。如图5所示，在外桶(2)的下部两侧设有固定部(8a)和滑动部(8b)，根据外桶(2)的振动及重量变化，滑动部(8b)沿着固定部(8a)的内面滑动，所以在支撑外桶(2)的同时，还可以吸收外桶(2)的振动。检测滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测部(140)是由附着在减振器(8)的滑动部(8b)上端的永久磁铁(142)和附着在与永久磁铁(142)位置相应的减振器(8)的固定部(8a)内侧上端，并输出根据永久磁铁(142)的距离变化而改变输出电压值的MR传感器(磁阻传感器)(141)，MR传感器(141)由于具有传感器特征，所以与永久磁铁(142)的距离(D)近，输出的电压值就大；相反若与永久磁铁(142)的距离(D)远，输出的电压值就小。具备这样原理的MR传感器(141)输出与永久磁铁(142)的距离(D)相应的电压值，MR传感器(141)输出的电压值经过A/D转换部转换成使系统微机(100)识别的信号。
系统微机(100)通过检测部(140)读出两侧减振器(8)的长度变化，即与永久磁铁(142)的距离(D)相应的MR传感器(141)输出的电压值，因此根据读出的MR传感器(141)输出的电压值，就能检测衣物量(洗涤物的重量)和偏心值(洗涤物的倾斜度)。根据MR传感器(141)输出的电压值以确定衣物量的判定基准是通过预先反复试验而形成的调查表，把它已储存在系统微机(100)里。
以下，说明本发明的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测方法，如图6所示，说明本发明的滚筒洗衣机的衣物量检测方法。首先，判断使用者投入洗涤物后是否已输入了程序开始命令(S100)，若使用者已输入了程序开始命令，水供给到为检测衣物量的已设定的水位，之后旋滚筒(3)进行脱水(S110-S120)。检测部(140)读出MR传感器(141)输出的电压值，根据系统微机(100)里的调查表，按读出的输出的电压值来检测衣物量(S130-S140)。然后，进行与检测衣物量相应的供水程序，之后开始正式的洗涤程序。如图7所示，发明的滚筒洗衣机的偏心值的检测方法。若开始洗涤或者漂洗程序，用相当于各程序的RPM来驱动电机(4)(S200)。这时，读出上述两侧减振器(8)的各MR传感器(141)输出的电压值(S210)，由此计算出各MR传感器(141)输出的电压差，既两侧减振器(8)的长度差。在这里，判断MR传感器(141)输出的电压差是否超出设定值(允许范围)(S220)，若MR传感器(141)输出的电压差在设定值以下，就进行正式的洗涤或者漂洗程序(S230)；与此相反，若MR传感器(141)输出的电压差在设定值以上，就进行洗涤物均匀地铺开的衣物散开程序(S240)，并且重新返回到(S200)阶段。
如图8所示，说明本发明滚筒洗衣机脱水时的偏心值的检测方法：首先，若开始脱水程序，用低速RPM来驱动电机(4)，这时，读出上述两侧减振器(8)的各MR传感器(141)输出的电压值，由此计算出各MR传感器(141)的输出电压差(S300-S310)。接着，判断MR传感器(141)的输出电压差是否超出设定值(S320)，若MR传感器(141)输出的电压差在设定值以上，就进行衣物散开程序(S330)；与此相反，若MR传感器(141)输出的电压差在设定值以下，把电机(4)旋转速度增加到中速RPM以上，并且计算出MR传感器(141)的输出电压差，若MR传感器(141)输出的电压差在设定值以上，就进行衣物散开程序；若MR传感器(141)输出的电压差在设定值以下，使电机(4)高速旋转，即旋转速度达到最大脱水速度(S340-S380)。在进行脱水程序时，通过检测部(140)周期性地检测偏心值，并且阶段性的提高电机(4)的速度使其达到最大脱水速度，之后正式进行脱水程序。
本发明的滚筒洗衣机的衣物量和偏心值的检测装置及其检测方法具有以下效果：
第一、通过MR传感器(141)准确地检测减振器(8)的长度变化，即衣物量，因此能在提高洗涤性能的同时，也能节约洗涤水和能量；
第二、通过MR传感器(141)准确地检测减振器(8)的长度变化，既衣物量，降低振动及噪音，提高系统的稳定性。