CN113520205A - 一种玻璃幕墙清洗机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种玻璃幕墙清洗机器人，涉及玻璃清洗领域。玻璃幕墙清洗机器人包括主箱体、竖向移动机构、横向移动机构和清洗机构，竖向移动机构包括竖向移动座、第一支杆以及第一吸盘，竖向移动座与主箱体竖向传动连接，竖向移动座与第一支杆纵向传动连接，以调节第一吸盘与玻璃幕墙之间的距离；横向移动机构包括横向移动座、第二支杆以及第二吸盘，横向移动座与主箱体横向传动连接，横向移动座与第二支杆纵向传动连接；清洗机构包括清洗电机和擦盘，清洗电机与擦盘传动连接，擦盘的清洗面与第一吸盘或第二吸盘的吸附面平齐。控制竖向移动机构和横向移动机构交替驱动工作，无需配合其他***实现了清洗机器人的面运动，控制过程更简单。

Description

一种玻璃幕墙清洗机器人
技术领域
本发明涉及玻璃清洗技术领域，特别是涉及一种玻璃幕墙清洗机器人。
背景技术
目前，高空玻璃幕墙普遍采用吊绳悬挂“蜘蛛人”的方式进行人工清洗作业，吊板平台容易受到外界气流的影响，人工高空作业危险性大。
随后出现了如申请公告号为CN110074713A、申请公布日为2019.08.02的中国发明专利申请，公开了一种攀爬式幕墙清洗机器人，并具体公开了包括主安装板、行走装置和清洁作业装置，行走装置和清洁作业装置与主安装板连接设置；行走装置包括四个吸盘，四个吸盘设置在主安装板的四个角位置，行走装置还包括针对每个吸盘设置在主安装板上且用于带动吸盘运动的动力机构；清洁作业装置包括雾化机构、滚刷机构和盘刷结构，盘刷机构设置在滚刷机构和雾化机构之间。还包括楼顶塔吊***以及随动小车，楼顶塔吊***包括卷扬机，卷扬机的安装绳通过滑轮与主安装板固定连接。
现有技术中的攀爬式幕墙清洗机器人采用两组吸盘交替吸附，带动整个机器人沿竖直方向运动，由楼顶悬吊***搭载的随动小车实现水平移动。但是，现有的清洗机器人仅可朝一个方向进行线运动，自身无法进行面清洗作业，需借助其它***才能实现面运动，对玻璃面清洗时的控制过程复杂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种玻璃幕墙清洗机器人，以解决现有的清洗机器人仅可朝一个方向进行线运动，自身无法进行面清洗作业，需借助其它***才能实现面运动，对玻璃面清洗时的控制过程复杂的问题。
本发明的玻璃幕墙清洗机器人的技术方案为：
玻璃幕墙清洗机器人包括主箱体、竖向移动机构、横向移动机构和清洗机构，所述竖向移动机构包括竖向移动座、第一支杆以及第一吸盘，所述竖向移动座与所述主箱体竖向传动连接，所述竖向移动座与所述第一支杆纵向传动连接，以调节所述第一吸盘与玻璃幕墙之间的距离；
所述横向移动机构包括横向移动座、第二支杆以及第二吸盘，所述横向移动座与所述主箱体横向传动连接，所述横向移动座与所述第二支杆纵向传动连接，以调节所述第二吸盘与玻璃幕墙之间的距离；
所述清洗机构包括清洗电机和擦盘，所述清洗电机与所述擦盘传动连接，所述擦盘转动安装在所述主箱体的外侧，且所述擦盘的清洗面与所述第一吸盘或第二吸盘的吸附面平齐。
进一步的，所述竖向移动机构设有两个，其分别为关于所述主箱体呈左右对称布置的左侧竖向移动机构和右侧竖向移动机构，所述左侧竖向移动机构和所述右侧竖向移动机构的结构相同。
进一步的，所述主箱体中设有控制电路板，所述控制电路板分别与所述横向移动机构、两个所述竖向移动机构电连接，以控制两个所述竖向移动机构同步动作，且与所述横向移动座交替动作。
进一步的，所述主箱体的左侧和右侧分别设有竖向导槽，所述竖向移动座导向安装在所述竖向导槽中，所述竖向导槽与所述竖向移动座之间连接有竖向驱动结构，以带动所述竖向移动座沿所述竖向导槽导向移动。
进一步的，所述竖向导槽为C字型导槽，所述C字型导槽的边缘设有挡沿，所述竖向移动座上转动安装有滚轮，所述竖向移动座的滚轮滚动装配在所述挡沿的内侧。
进一步的，所述竖向驱动结构为齿轮齿条结构，其包括固定在所述竖向导槽中的第一齿条、安装在所述竖向移动座上的第一驱动电机和第一齿轮，所述第一驱动电机与所述第一齿轮止转连接，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合配合。
进一步的，所述第一支杆滑动穿装在所述竖向移动座中，且所述竖向移动座与所述第一支杆之间连接有纵向齿轮齿条结构，其包括固定在所述第一支杆上的纵向齿条、安装在所述竖向移动座上的纵向驱动电机和纵向齿轮，所述纵向驱动电机与所述纵向齿轮止转连接，所述纵向齿条与所述纵向齿轮啮合配合。
进一步的，所述主箱体的上侧设有横向导槽，所述横向移动座导向安装在横向导槽中，所述横向导槽与所述横向移动座之间连接有横向驱动结构，以带动所述横向移动座沿所述横向导槽导向移动；
所述横向驱动结构也为齿轮齿条结构，所述第二支杆滑动穿装在所述横向移动座中，且所述横向移动座与所述第二支杆之间也连接有纵向齿轮齿条结构。
进一步的，所述擦盘设有多个，多个所述擦盘转动安装在所述主箱体的外侧，所述清洗电机分别与多个所述擦盘之间连接有传动皮带。
进一步的，所述主箱体的形状为长方体形，所述擦盘设有四个，四个所述擦盘关于所述清洗电机呈中心对称分布。
有益效果：该玻璃幕墙清洗机器人采用主箱体、竖向移动机构、横向移动机构和清洗机构的结构设计，竖向移动座与主箱体竖向传动连接，通过竖向移动机构来调整主箱体的竖向位置，横向移动座与主箱体横向传动连接，通过横向移动机构来调整主箱体的横向位置，该清洗机器人结合了竖向移动和横向移动，实现了清洗机器人在玻璃幕墙上的面清洗运动。
其中，由于竖向移动机构的竖向移动座与第一支杆纵向传动连接，可调节第一吸盘与玻璃幕墙之间的距离，横向移动机构的横向移动座与第二支杆纵向传动连接，以调节第二吸盘与玻璃幕墙之间的距离；当竖向移动时，第一吸盘吸附在玻璃幕墙上作为固定点，横向移动机构的第二支杆和第二吸盘朝远离玻璃幕墙的方向纵向移动(相当于抬腿)，竖向移动机构驱动主箱体开始竖向动作。
相对应的，当横向移动时，横向移动机构的第二支杆和第二吸盘再朝靠近玻璃幕墙的方向纵向移动，通过第二吸盘吸附在玻璃幕墙上作为固定点(相当于放腿)，竖向移动机构的第一支杆和第一吸盘朝远离玻璃幕墙的方向纵向移动，横向移动机构驱动主箱体开始横向动作，即控制竖向移动机构和横向移动机构交替驱动工作，无需配合其他***工作，对玻璃面清洗时的控制过程更简单，从而实现了清洗机器人的面运动。
附图说明
图1为本发明的玻璃幕墙清洗机器人的具体实施例中玻璃幕墙清洗机器人的主视示意图；
图2为本发明的玻璃幕墙清洗机器人的具体实施例中玻璃幕墙清洗机器人的左视示意图；
图3为本发明的玻璃幕墙清洗机器人的具体实施例中玻璃幕墙清洗机器人的仰视示意图。
图中：1－主箱体、11－竖向导槽、110－挡沿、12－横向导槽；
2－竖向移动机构、20－竖向移动座、21－第一支杆、22－第一吸盘、23－第一驱动电机、24－第一齿条、25－第一齿轮、26－竖向移动机构的纵向驱动电机、27－竖向移动机构的纵向齿条、28－竖向移动机构的纵向齿轮、29－滚轮；
3－横向移动机构、30－横向移动座、31－第二支杆、32－第二吸盘、33－第二驱动电机、34－第二齿条、35－第二齿轮、36－横向移动机构的纵向驱动电机、37－横向移动机构的纵向齿条；
4－清洗机构、40－清洗电机、41－擦盘、42－传动皮带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的玻璃幕墙清洗机器人的具体实施例1，如图1至图3所示，玻璃幕墙清洗机器人包括主箱体1、竖向移动机构2、横向移动机构3和清洗机构4，竖向移动机构2包括竖向移动座20、第一支杆21以及第一吸盘22，竖向移动座20与主箱体1竖向传动连接，竖向移动座20与第一支杆21纵向传动连接，以调节第一吸盘22与玻璃幕墙之间的距离；横向移动机构3包括横向移动座30、第二支杆31以及第二吸盘32，横向移动座30与主箱体1横向传动连接，横向移动座30与第二支杆31纵向传动连接，以调节第二吸盘32与玻璃幕墙之间的距离；清洗机构4包括清洗电机40和擦盘41，清洗电机40与擦盘41传动连接，擦盘41转动安装在主箱体1的外侧，且擦盘41的清洗面与竖向移动机构2的第一吸盘22或横向移动机构3的第二吸盘32的吸附面平齐。
该玻璃幕墙清洗机器人采用主箱体1、竖向移动机构2、横向移动机构3和清洗机构4的结构设计，竖向移动座20与主箱体1竖向传动连接，通过竖向移动机构2来调整主箱体1的竖向位置，横向移动座30与主箱体1横向传动连接，通过横向移动机构3来调整主箱体1的横向位置，该清洗机器人结合了竖向移动和横向移动，实现了清洗机器人在玻璃幕墙上的面清洗运动。
其中，由于竖向移动机构2的竖向移动座20与第一支杆21纵向传动连接，可调节第一吸盘22与玻璃幕墙之间的距离，横向移动机构3的横向移动座30与第二支杆31纵向传动连接，以调节第二吸盘32与玻璃幕墙之间的距离；当竖向移动时，第一吸盘22吸附在玻璃幕墙上作为固定点，横向移动机构3的第二支杆31和第二吸盘32朝远离玻璃幕墙的方向纵向移动(相当于抬腿)，竖向移动机构2驱动主箱体1开始竖向动作。
相对应的，当横向移动时，横向移动机构3的第二支杆31和第二吸盘32再朝靠近玻璃幕墙的方向纵向移动，通过第二吸盘32吸附在玻璃幕墙上作为固定点(相当于放腿)，竖向移动机构2的第一支杆21和第一吸盘22朝远离玻璃幕墙的方向纵向移动，横向移动机构3驱动主箱体1开始横向动作，即控制竖向移动机构2和横向移动机构3交替驱动工作，无需配合其他***工作，对玻璃面清洗时的控制过程更简单，从而实现了清洗机器人的面运动。
在本实施例中，竖向移动机构2设有两个，其分别为关于主箱体1呈左右对称布置的左侧竖向移动机构和右侧竖向移动机构，左侧竖向移动机构和右侧竖向移动机构的结构相同。并且，主箱体1中设有控制电路板(图中未示出)，控制电路板分别与横向移动机构3、两个竖向移动机构2电连接，以控制两个竖向移动机构2同步动作，且与横向移动座3交替动作，确保在玻璃幕墙上具有至少一个固定点，以驱动清洗机器人进行清洗运动。
具体的，主箱体1的左侧和右侧分别设有竖向导槽11，竖向移动座20导向安装在竖向导槽11中，竖向导槽11与竖向移动座20之间连接有竖向驱动结构，以带动竖向移动座20沿竖向导槽11导向移动。更进一步的，竖向导槽11为C字型导槽，C字型导槽的边缘设有挡沿110，竖向移动座20上转动安装有滚轮29，竖向移动座20的滚轮29滚动装配在竖向导槽11的挡沿110的内侧。通过竖向导槽11与竖向移动座20之间的导向配合，保证了竖向移动座20的移动精度。
其中，竖向驱动结构为齿轮齿条结构，其包括固定在竖向导槽11中的第一齿条24、安装在竖向移动座20上的第一驱动电机23和第一齿轮25，第一驱动电机23与第一齿轮25止转连接，第一齿轮25与第一齿条24啮合配合。利用第一驱动电机23驱动第一齿轮25转动，并借助于齿轮齿条的啮合配合，从而实现竖向移动座20的竖向驱动动作。
并且，第一支杆21滑动穿装在竖向移动座20中，且竖向移动座20与第一支杆21之间连接有纵向齿轮齿条结构，其包括固定在第一支杆上21的纵向齿条、安装在竖向移动座20上的纵向驱动电机和纵向齿轮，竖向移动机构的纵向驱动电机26与竖向移动机构的纵向齿轮28止转连接，竖向移动机构的纵向齿条27与竖向移动机构的纵向齿轮28啮合配合。利用纵向齿轮齿条结构的设计，使第一支杆21相对竖向移动座20的纵向动作，以实现第一吸盘22远离或靠近玻璃幕墙，相当于动物的抬腿和放退动作。
在本实施例中，主箱体1的上侧设有横向导槽12，横向移动座30导向安装在横向导槽12中，横向导槽12与横向移动座30之间连接有横向驱动结构，以带动横向移动座30沿横向导槽12导向移动；横向驱动结构也为齿轮齿条结构，其包括安装在横向移动座30上的第二驱动电机33、第二齿轮35，以及固定在横向导槽12中的第二齿条34，第二驱动电机33与第二齿轮35止转连接。利用第二驱动电机33驱动第二齿轮35转动，并借助于齿轮齿条的啮合配合，从而实现横向移动座30的横向驱动动作。
第二支杆31滑动穿装在横向移动座30中，且横向移动座30与第二支杆31之间也连接有纵向齿轮齿条结构，具体包括固定在第二支杆31上的纵向齿条，安装在横向移动座30上的纵向驱动电机和纵向齿轮；其中，横向移动机构的纵向驱动电机36与横向移动机构的纵向齿轮止转连接，横向移动机构的纵向齿条37与横向移动机构的纵向齿轮啮合配合。利用纵向齿轮齿条结构的设计，使第二支杆31相对横向移动座30的纵向动作，以实现第二吸盘32远离或靠近玻璃幕墙，相当于动物的抬腿和放退动作。
另外，擦盘41设有多个，多个擦盘41转动安装在主箱体1的外侧，清洗电机40分别与多个擦盘41之间连接有传动皮带42。并且，主箱体1的形状为长方体形，擦盘41设有四个，四个擦盘41关于清洗电机40呈中心对称分布，可实现更大面积的高效清洗作业。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，包括主箱体、竖向移动机构、横向移动机构和清洗机构，所述竖向移动机构包括竖向移动座、第一支杆以及第一吸盘，所述竖向移动座与所述主箱体竖向传动连接，所述竖向移动座与所述第一支杆纵向传动连接，以调节所述第一吸盘与玻璃幕墙之间的距离；
所述横向移动机构包括横向移动座、第二支杆以及第二吸盘，所述横向移动座与所述主箱体横向传动连接，所述横向移动座与所述第二支杆纵向传动连接，以调节所述第二吸盘与玻璃幕墙之间的距离；
所述清洗机构包括清洗电机和擦盘，所述清洗电机与所述擦盘传动连接，所述擦盘转动安装在所述主箱体的外侧，且所述擦盘的清洗面与所述第一吸盘或第二吸盘的吸附面平齐。
2.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述竖向移动机构设有两个，其分别为关于所述主箱体呈左右对称布置的左侧竖向移动机构和右侧竖向移动机构，所述左侧竖向移动机构和所述右侧竖向移动机构的结构相同。
3.根据权利要求2所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述主箱体中设有控制电路板，所述控制电路板分别与所述横向移动机构、两个所述竖向移动机构电连接，以控制两个所述竖向移动机构同步动作，且与所述横向移动座交替动作。
4.根据权利要求2所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述主箱体的左侧和右侧分别设有竖向导槽，所述竖向移动座导向安装在所述竖向导槽中，所述竖向导槽与所述竖向移动座之间连接有竖向驱动结构，以带动所述竖向移动座沿所述竖向导槽导向移动。
5.根据权利要求4所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述竖向导槽为C字型导槽，所述C字型导槽的边缘设有挡沿，所述竖向移动座上转动安装有滚轮，所述竖向移动座的滚轮滚动装配在所述挡沿的内侧。
6.根据权利要求4或5所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述竖向驱动结构为齿轮齿条结构，其包括固定在所述竖向导槽中的第一齿条、安装在所述竖向移动座上的第一驱动电机和第一齿轮，所述第一驱动电机与所述第一齿轮止转连接，所述第一齿轮与所述第一齿条啮合配合。
7.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述第一支杆滑动穿装在所述竖向移动座中，且所述竖向移动座与所述第一支杆之间连接有纵向齿轮齿条结构，其包括固定在所述第一支杆上的纵向齿条、安装在所述竖向移动座上的纵向驱动电机和纵向齿轮，所述纵向驱动电机与所述纵向齿轮止转连接，所述纵向齿条与所述纵向齿轮啮合配合。
8.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述主箱体的上侧设有横向导槽，所述横向移动座导向安装在横向导槽中，所述横向导槽与所述横向移动座之间连接有横向驱动结构，以带动所述横向移动座沿所述横向导槽导向移动；
所述横向驱动结构也为齿轮齿条结构，所述第二支杆滑动穿装在所述横向移动座中，且所述横向移动座与所述第二支杆之间也连接有纵向齿轮齿条结构。
9.根据权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述擦盘设有多个，多个所述擦盘转动安装在所述主箱体的外侧，所述清洗电机分别与多个所述擦盘之间连接有传动皮带。
10.根据权利要求9所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征是，所述主箱体的形状为长方体形，所述擦盘设有四个，四个所述擦盘关于所述清洗电机呈中心对称分布。
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