CN109914841B - 高空幕墙清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高空幕墙清洗机器人，其特征在于包括：驱动装置、转向装置、擦干装置、除尘及水洗装置。所述驱动装置与转向装置直接相连，本机器人前部为除尘装置，中部为驱动及转向装置，后部为水洗和擦干装置。驱动装置主要包括：驱动轮，从动轮，橡胶带，连接架，橡胶槽，T形台，空腔，金属台，密封片，通气管，真空发生器；转向装置主要包括：轮轴，安装板，步进电机，齿条，挡板；所述除尘及水洗装置主要包括：箱体，风机，扫尘轮，电动机，水箱，水泵，出水管，清洗轮；所述擦干装置主要包括：擦干轮，连接板，齿轮，步进电机，挤水板，电动推杆，外伸板。本发明结构简单，安全可靠，可满足高空幕墙清洗的需要，大大减少人力成本，实现自动化清洗作业，提高工作效率。

Description

高空幕墙清洗机器人

技术领域

本发明涉及高空幕墙清洗领域，特别涉及一种高空玻璃幕墙清洗机器人。

背景技术

城市内越来越多的高楼大厦，越来越多的玻璃幕墙，虽然漂亮明亮，但清洁起来一直是一件令人头疼的事。经常需要工人利用吊篮来清洗幕墙，这种方法不仅效率低、速度慢，而且危险系数大，往往需要专业的工人才能胜任此工作。

为此设计一种高空幕墙清洗机器人是至关重要的，不仅符合当下建筑行业发展的需要，还能解放人力，提高效率，是未来发展的必然要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单、安全可靠、能提高工作效率的高空幕墙清洗机器人。

本发明所采用的技术方案为：一种高空幕墙清洗机器人，其特征在于：包括驱动装置、转向装置、除尘及水洗装置、擦干装置。所述驱动装置与转向装置直接相连，机器人前面分布除尘装置，后面为水洗和擦干装置。

所述驱动装置包括：驱动轮，从动轮，橡胶带，连接架，橡胶槽，T形台，空腔，金属台，密封片，通气管，真空发生器。

所述驱动轮与从动轮配合可带动橡胶带转动，所述橡胶带外表面上均匀分布若干橡胶槽，所述橡胶带的内表面是T形台，并且每个橡胶槽的中心位置有一个通孔贯穿T形台，所述T形台与金属台的T形槽配合，在配合位置有密封片。

所述通气管连接真空发生器，所述真空发生器可使空腔与橡胶槽组成的空间形成负压，以此使橡胶槽紧密吸附在墙面上，从而实现履带轮在墙面上的行走。

所述履带轮固定在连接杆，所述连接杆中间位置固定金属台。

所述转向装置包括：轮轴，安装板，步进电机一，齿条，挡板。

所述轮轴一端固定在连接板上，另一端连接在箱体上。

所述安装板焊接在箱体上，其上固定步进电机一，所述步进电机一与齿条配合，所述挡板的作用是为了保证齿条与步进电机一的无间隙配合。

所述除尘及水洗装置包括：箱体，风机，扫尘轮，电动机一，电动机二，水箱，水泵，出水管，清洗轮。

所述风机安装在箱体上，所述扫尘轮安装在风机前方，所述扫尘轮由电动机一提供动力。

所述水箱安装在箱体的中间位置，离墙近的一侧，所述水箱的上下侧各有一个水管与水泵连接，所述水泵把水加压后经出水管喷射到清洗轮上，而清洗轮在电动机二的带动下转动，擦拭掉幕墙上顽固污渍和灰尘。

所述擦干装置包括：擦干轮，连接板，齿轮，步进电机二，挤水板，电动推杆，外伸板。

所述擦干轮的两端安装在连接板上，所述连接板通过中间位置的转轴安装在箱体上。

进一步地，连接板的转轴外端安装齿轮，所述齿轮与步进电机二连接。

进一步地，擦干轮与幕墙接触，依靠其强大的吸水能力可将幕墙上的多于水吸干，而吸足水的擦干轮可在挤水板的作用下挤掉大部分水。所述挤水板的结构类似于剪刀，一端在三个电动推杆的作用下实现开闭，另一端对擦干轮产生挤压作用，该结构通过两个外伸板固定在箱体上。

本发明的有益效果：1，实现高空幕墙清洗机械化；2，清洗效率高，杜绝人工受伤；3，多种清洗方法，清理幕墙更干净。

附图说明

图1为该设备的整体示意图。

图2为履带轮示意图。

图3为真空发生器示意图。

图4为擦干装置示意图。

图中：11-驱动轮，12-从动轮，13-橡胶带，14-连接架，15-橡胶槽，16-T形台，17-空腔，18-金属台，19-密封片，110-通气管，111-进气口，112-出气口，113-真空管一，114-真空管二，21-轮轴，22-安装板，23-步进电机一，24-齿条，25-挡板，31-箱体，41-风机一，42-风机二，51-扫尘轮，52-电动机一，61-水箱，62-水泵，63-出水管，64-清洗轮，65-电动机二，71-擦干轮一，72-擦干轮二，73-连接板，74-齿轮，75-步进电机二，81-挤水板，82-电动推杆，83-外伸板。

具体实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清除完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种高空幕墙清洗机器人，包括驱动装置、转向装置、除尘及水洗装置、擦干装置。

如图1、2所示，所述驱动装置中，驱动轮11在自身电机的带动下与从动轮12配合可带动橡胶带13转动，橡胶带13外表面上均匀分布若干橡胶槽15，橡胶带13的内表面是T形台16，并且有一个通孔贯穿橡胶槽15的中心位置和T形台16。T形台16与金属台18的T形槽配合，在接触位置有密封片19，提高该位置的气密性。连接架14为H形，上下端分别固定驱动轮11和从动轮12，连接架14中间位置安装金属台18。

所述通气管110连接真空发生器，使得空腔17与橡胶槽15组成的空间形成负压，以此使橡胶槽15紧密吸附在墙面上，从而实现履带轮在墙面上的行走。空腔17和橡胶槽15组成的若干密闭空间都是独立的，这样才能保证即使有一个密闭空间因为气密性的问题失去对墙面的吸附力后，其他的密闭空间产生的负压也能使履带轮吸附在墙面上。空腔17的空间较大，这样才能保证橡胶槽15在向前运动的过程中还能保持吸附力。在驱动轮11的带动下，若干橡胶槽15转动，依次与每个空腔17形成密闭空间。

如图3所示，所述真空发生器的进气口111连接空气压缩机，真空管一113、真空管二114分布在发生器的四周，而且每个真空管与发生器的进气口111、出气口112连通。工作时，空气压缩机将压缩的空气从进气口111射入，高速的空气可将若干真空管一113、真空管二114的气体带出，从而使真空管一113、真空管二114的压强急剧减小，压缩气体最后从出气口112射出。

所述转向装置中，履带轮与箱体31通过轮轴21连接在一起，两者可相对转动。安装板22焊接在箱体31上，其上固定步进电机一23，而步进电机一23与齿条24配合，所述齿条24安装在两个履带轮上，通过电机的转动来带动齿条运动，使履带轮发生摆动，从而实现转向的作用。挡板25的作用是为了保证齿条24与步进电机一23的无间隙配合。

所述除尘及水洗装置中，风机一41、风机二42安装在箱体31上，两个风机可产生较大的风力，风力方向为相向而行，如此便能把扫尘轮51扫起的灰尘吹离幕墙。扫尘轮51安装在箱体31上，由电动机一52提供转动力。水箱61安装在箱体31的中间位置，离墙近的一侧，水箱61的上下侧各有一个水管与水泵62连接。这是考虑到机器人在向上或向下行走时，水箱61内的水位会发生变化，利用上下两个水管，无论水位如何变化，总有水能够流到水泵62里。水泵62把水加压后经出水管63喷射到清洗轮64上，而清洗轮64在电动机二65的带动下转动，擦拭掉幕墙上顽固污渍和灰尘。

如图4所示，所述擦干装置中，擦干轮一71、擦干轮二72的两端分别通过连接板73连接，而连接板73通过中间位置的转轴安装在箱体31上，转轴的外端安装齿轮74，而齿轮74与步进电机二75连接。如此当步进电机二75转动时，会带动擦干轮一71、擦干轮二72同时转动。擦干轮与幕墙接触，依靠其强大的吸水能力可将幕墙上的多于水吸干。而吸足水的擦干轮在步进电机二75的作用下与未吸水的擦干轮变换位置后，在挤水板81的作用下挤掉大部分水。挤水板81的结构类似于剪刀，一端在三个电动推杆82的作用下实现开闭，另一端对擦干轮产生挤压作用。该结构通过两个外伸板83固定在箱体31上。

需要说明的是，该机器人的可通过内置蓄电池来供电；也可通过一根较长的输电线连接在电网上，此方法需要使用质量较轻的输电线。

本发明的工作原理：

首先向水箱61注满水，然后打开驱动装置里的空气压缩机，使机器人吸附在墙面上。然后控制驱动轮11转动，使机器人在幕墙上行走。再控制电动机一52、电动机二65及水泵62和风机一41、风机二42工作。如此可先扫除幕墙上的灰尘，再利用风机吹走灰尘，然后用湿滚轮擦拭掉幕墙上的顽固污渍。

最后用擦干轮一71、擦干轮二72交替吸干幕墙上的水分，两个擦干轮中一个正在吸水时，另一个则需要在挤水板81的作用下挤掉多于的水。然后在步进电机二75的作用下使两个擦干轮交换位置。

需要控制机器人转向时，只需控制步进电机一23运动即可，通过控制步进电机一23的转动圈数多少可控制机器人的转向幅度。

本装置的上述内容已经通过图示描述了本发明的具体实施方式，本领域技术人员应了解，本发明产品不限于上面描述的实施例，在不偏离本发明意图的情况下可以做出各种修改，所述修改也应包含在本发明的范围之内。

Claims (5)

1.一种高空幕墙清洗机器人，其特征在于：它包括箱体（31），所述箱体（31）安装有驱动装置、转向装置、擦干装置、除尘及水洗装置；

所述驱动装置包括驱动轮（11），所述驱动轮（11）与从动轮（12）配合带动橡胶带（13）转动，所述橡胶带（13）外表面上均匀分布若干橡胶槽（15），所述橡胶带（13）内表面为T形台（16），所述橡胶槽（15）的中心位置有通孔贯穿T形台（16），所述T形台（16）与金属台（18）的T形槽配合；

所述转向装置包括安装板（22）、步进电机一（23）、齿条（24），挡板（25），所述安装板（22）固定在箱体（31）上，所述步进电机一（23）安装在安装板（22），所述步进电机一（23）与齿条（24）配合，所述齿条（24）两端连接两个连接架（14），齿条（24）中间位置与挡板（25）配合；

所述水洗装置包括水箱（61），所述水箱上下侧各有一个水管（63）与水泵（62）连接，所述水泵（62）将水喷射到清洗轮（64），所述清洗轮（64）在电动机二（65）的带动下转动；

所述擦干装置包括擦干轮一（71）、擦干轮二（72），所述擦干轮一（71）、擦干轮二（72）的两端分别通过连接板（73）连接在一起，所述连接板（73）通过中间位置的转轴安装在箱体（31）上；

所述除尘装置包括扫尘轮（51），所述扫尘轮（51）由电动机一（52）提供动力，扫尘轮（51）后方连接风机一（41）、风机二（42）。

2.根据权利要求1所述的高空幕墙清洗机器人，其特征在于：所述金属台（18）上开设有空腔（17）和通气管（110），所述金属台（18）固定在连接架（14）的中间位置，所述通气管（110）连接真空发生器。

3.根据权利要求2所述的高空幕墙清洗机器人，其特征在于：所述连接架（14）上安装驱动轮（11）和从动轮（12），所述连接架（14）通过轮轴（21）连接在箱体（31）。

4.根据权利要求1所述的高空幕墙清洗机器人，其特征在于：所述连接板（73）的转轴外端安装齿轮（74），所述齿轮（74）与步进电机二（75）连接，进一步地，所述擦干轮一（71）、擦干轮二（72）分别在挤水板（81）作用下挤掉水。

5.根据权利要求4所述的高空幕墙清洗机器人，其特征在于：所述挤水板（81）结构类似于剪刀，所述挤水板一端通过电动推杆（82）实现开闭，所述挤水板通过两个外伸板（83）固定在箱体（31）上。

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