CN106510565A - 空中自动擦洗设备、清洗群及适用的壁面 - Google Patents

空中自动擦洗设备、清洗群及适用的壁面 Download PDF

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Abstract

本发明涉及空中自动擦洗设备，包括主机模块、与主机模块连接且内部预置有至少一种清洗方式的擦洗装置、与主机模块连接且将该空中自动擦洗设备定位在需清洗区域一侧的定位装置及设置在主机模块上的摄像装置，主机模块包括位移定位装置、控制器和给主机模块和摄像装置供电的电源模块；主机模块控制定位装置运行；位移定位装置实时监测该空中自动擦洗设备的位置并将所监测到的位置发送至控制器，控制器根据位移定位装置所监测到的位置来控制定位装置的移动方向和/或移动量和/或旋转方向；摄像装置、擦洗装置分别与控制器信号连接，摄像装置拍摄被清洗区域的图片，并将图片发送至控制器，控制器判断被清洗区域的材质和清洗方式进而驱动擦洗装置。

Description

空中自动擦洗设备、清洗群及适用的壁面
技术领域
本案涉及一种空中自动擦洗设备、清洗群及适用的壁面。
背景技术
目前无论是室内壁面的清洗，还是室外壁面，较多地是采用人工方法清洗，这对于离地面较高的场所，不仅容易增加作业危险性，还会加大清洗难度，特别是室外的高空壁面清洗。目前，在对室外壁面的清洗，通常是通过绳索固定清洁人员以进行清洗工作，所以需要非常细致、万无一失才能确保清洁人员的安全，另外，目前采用人工清洁除安全性问题外，另一问题是，无法保障一致的清洗质量。
本案内容
本案的目的在于提供一种可实现机械清洗，解放清洁人员，操作简便，能保障清洗质量，特别是安全的空中自动擦洗设备。
为了实现上述目的，本案所采用的技术方案如下：一种空中自动擦洗设备，用于清洗建筑内外的壁面和/或窗户，包括主机模块、与所述主机模块连接且内部预置有至少一种清洗方式的擦洗装置、与所述主机模块连接且用以将该空中自动擦洗设备定位在需清洗区域一侧的定位装置以及设置在所述主机模块上的摄像装置，所述主机模块包括位移定位装置、控制器和给主机模块和摄像装置供电的电源模块；
所述主机模块控制定位装置运行；
所述位移定位装置实时监测该空中自动擦洗设备的位置并将所监测到的位置发送至控制器，所述控制器根据位移定位装置所监测到的位置来控制定位装置的移动方向和/或移动量和/或旋转方向；
所述摄像装置、擦洗装置分别与控制器信号连接，所述摄像装置拍摄被清洗区域的图片，并将图片发送至控制器，所述控制器判断被清洗区域的材质和清洗方式进而驱动擦洗装置。
进一步的：所述定位装置包括飞行模块。
进一步的：所述飞行模块包括螺旋桨，所述空中自动擦洗设备上还设置有风力传感器、压力传感器、湿度传感器及速度传感器，所述风力传感器用以检测外部风速以形成风力值，所述压力传力传感器设置在所述擦洗装置上，所述压力传感器用以检测擦洗装置施加在壁面或窗户上的压力以形成压力值，所述湿度传感器用以检测壁面或窗户上的湿度以形成湿度值，所述速度传感器用以检测所述空中自动擦洗设备的移动速度值，所述风力传感器、压力传感器、湿度传感器和速度传感器均与控制器信号连接，所述控制器根据压力值、风力值、移动速度值控制控制螺旋桨的驱动力，所述控制器根据湿度值控制擦洗装置的清洗方式及擦洗力。
进一步的：所述定位装置包括用以夹持或者吸附于壁面和/或窗户上的夹撑头，所述夹撑头可相对壁面和/或窗户移动。
进一步的：所述壁面和/或窗户的一侧设置有垂吊缆绳，所述垂吊缆绳可相对壁面和/或窗户的高度方向移动，所述定位装置包括卡勾在缆绳上的挂钩。
进一步的：所述擦洗装置包括若干不同功能的清洗头和气液喷淋装置，所述控制器判断被清洗区域的材质和清洗方式进而启动其中至少一种清洗头和/或气液喷淋装置启动。
进一步的：所述擦洗装置还包括脏物收集袋及设置在所述清洗头和气液喷淋装置下方的吸接水托，所述吸接水托与脏物收集袋连接。
本案还提供了一种飞行式清洗群，包括若空中自动擦洗设备和与每个所述空中自动擦洗设备的控制器分别信号连接的远程总控制装置。
本案还可提供一种适用于上述空中自动擦洗设备的壁面，所述壁面上设置有与所述固定件配合的垂吊缆绳，和/或挂钉，和/或墙柱。
借由上述方案，本案至少具有以下优点：通过采用本发明的空中自动擦洗设备可实现机械清洗，解放清洁人员，操作简便智能，且能够保障清洗质量；通过采用本发明的飞行式清洗群实现多个空中自动擦洗设备同时启用，提高了清洗效率，且操作简便智能，能够保障清洗质量；通过设置适用于上述空中自动擦洗设备的壁面，从而有助于实时该空中自动擦洗设备。
上述说明仅是本案技术方案的概述，为了能够更清楚了解本案的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本案的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1a至图1c为本发明的外壁面的示意图；
图2为实施例一所示的空中自动擦洗设备的结构示意图；
图3为图2所示的空中自动擦洗设备在使用时的部分示意图；
图4为图2中夹撑头的工作状态图；
图5为图4中夹撑头与窗间墙柱的工作状态图；
图6为图2所示的空中自动擦洗设备的工作状态图；
图7为实施例二所示的空中自动擦洗设备的工作状态图；
图8为图7所示的空中自动擦洗设备的采用悬吊模式时的工作状态图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本案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案，但不用来限制本案的范围。
本发明的空中自动擦洗设备用于清洗建筑的壁面和窗户，其中所被清洗的壁面包括室内壁面和室外壁面两种，室内壁面和室外壁面均可以为任意材质，该空中自动擦洗设备主要用于清洗室外壁面。所述室外壁面上可设置有垂吊缆绳21(参见图4)，和/或挂钉22，和/或墙柱23。现有的建筑室外壁面根据立面状况分类，一般可分为：A类，墙面全为玻璃幕墙(参见图1a)，在该A类的壁面中由于玻璃与玻璃是通过端头拼接的，其相互接缝的后面多是金属类的框架，所以，可以承受一定的水平向重量，可事先在幕墙窗户交界的金属框架上固定突出玻璃面的挂钉22；B类，大部分为玻璃幕墙，中间有窗间墙柱(参见图1b)；C类，墙面上嵌入一般窗户(参见图1c)，其同样可实现在窗户的周边固定突出窗户的挂钉22。所述壁面和/或窗户的一侧可设置垂吊缆绳，所述垂吊缆绳可相对壁面和/或窗户的高度方向移动，该垂吊缆绳21收纳在大楼楼顶，在A类、B类、C类中均可使用。
参见图2至图4，实施例一所示的空中自动擦洗设备10包括主机模块126、与所述主机模块126连接且内部预置有至少一种清洗方式的擦洗装置12、与所述主机模块126连接且用以将该空中自动擦洗设备定位在大楼一侧的定位装置及设置在所述主机模块126上的摄像装置13，所述主机模块126包括位移定位装置(未图示)、控制器14和给主机模块126和摄像装置13供电的电源模块15。所述主机模块126控制定位装置运行。所述位移定位装置实时监测本空中自动擦洗设备10的位置并将所监测到的位置发送至控制器14，所述控制器14根据位移定位装置所监测到的位置来控制定位装置的移动方向和/或移动量和/或旋转方向。所述摄像装置13、擦洗装置12分别与控制器14信号连接，所述摄像装置13拍摄被清洗区域的图片，并将图片发送至控制器14，所述控制器14判断被清洗区域的材质和清洗方式进而驱动擦洗装置12。该定位装置包括飞行模块11、用以夹持或者吸附于壁面和/或窗户上的夹撑头28，所述夹撑头28可相对壁面和/或窗户移动。
所述飞行模块11具有飞行器主体111和设置在所述飞行器主体111上方的螺旋桨112。本实施例中，该飞行模块11固定在主机模块126的上方，可以采用可拆卸的方式固定在主机模块126上。
所述擦洗装置12可以内置或者外置在主机模块126上，擦洗装置12与主机模块126可以采用可拆卸方式固定。在本实施例中，该擦洗装置12外置在所述主机模块126上。
在本实施例中，所述擦洗装置12包括固定在所述主机模块126上的若干不同功能的清洗头、气液喷淋装置121、吸接水托122和设置在主机模块126内的脏物收集袋123。该吸接水托122位于清洗头和气液喷淋装置121的下方。该清洗头可包括玻璃软刮片124、玻璃刮刀和挫125，该气液喷淋装置可以喷射出雾化的液体或气体，该气体可以为加热气体，若干所述清洗头、气液喷淋装置121和吸接水托122组合形成刮洗组合刷，其一刷多用，集吹、吸、刮、铲、锉、喷、蒸汽、雾化等多功能。在本实施例中，所述刮洗组合刷与主机模块126之间用缓冲形伸缩支杆127相连，通过该缓冲形伸缩支杆127伸缩变换距离以调整刮洗组合刷与壁面(如玻璃)的距离。在本实施例中，为了便于刮洗组合刷活动自如，所述刮洗组合刷与缓冲形伸缩支杆127之间通过转动关节128连接，所述刮洗组合刷为密封结构，其将玻璃擦刮等基本作业内容组合在密闭小空间，外壳使用透明材料，方便作业过程和对内部机器运转情况的观察和了解，使作业过程安全卫生，作业在封闭状态下进行。刮洗组合刷与主机模块126相连，是主机模块126的功能延伸，通过玻璃擦刮、喷洒和雾化等作业，完成玻璃清洗的主要工作。为提高工作效率，使刮洗组合刷轻便结实，除了部分刮片和吸接水托122与玻璃接触程度的调节外，刮洗组合刷上不设置动力，通过与主机模块126信号连接，通过主机模块126控制器和转动关节128作水平和垂直往复的运动，吸接水托122因为需要承接擦刮下的污水，通过转轴变化始终保持水平向。玻璃软刮片124的刷子前部是柔性的橡皮片，后部是支撑橡皮片的可适当变形的缓冲杆127，根据施加的压力可以变换成为弧形，以适用于弧形的玻璃面。玻璃刮刀和锉，刀和锉均为硬质金属，通过往复移动铲除玻璃上附着的脏物，如鸟粪、尘土，根据不同的脏物类型进行判断，刀与玻璃间调整一定的角度，刀可以接触玻璃；碰到硬质难以铲除的脏物，则用往复移动的锉法，锉刀的锉面不可接触玻璃。刮刀和锉均设置缓冲装置(未图示)调节与玻璃的贴合程度。所述吸接水托122承托擦刮下的污水，内有吸力，连接至主机模块126内的脏物收集袋123，污水回收后经过滤再利用，为了与玻璃接触紧密，不易使水下淌，与玻璃接触处采用软质橡胶片。所述脏物收集袋123分为固态的尘土和液态收集，收集的管道和袋子内均带负压吸回，然后经过过滤和杀菌处理后，部分作为垃圾收存，另外部分进行循环利用，脏物收集袋123类似塑料袋，可替换。
整个作业过程，可以分为提升、定位、擦洗、移动的4个阶段，每个过程独立，但相互间有衔接的依赖关系。在提升阶段，可根据实际需求采用壁上爬行模式(结合图4和图5)或飞行模式(如图6)，以使主机模块126提升至一定高度，结合图1a至图1c，爬行模式适用于壁面上设置有挂钉22和/或墙柱23的建筑物或构筑物；飞行模式适用无挂钉22和/或墙柱23的建筑物或构筑物；该两种模式可以同时启用或者交替启用或者择一启用。结合图4和图5，当建筑物或构筑物采用挂钉22或墙柱23时，支撑夹28夹持于挂钉22或墙柱23上，以使主机模块126支撑悬挂进行作业。为使支撑更平稳，所述夹撑头28可以为四个，分成上下设置的两组。位于上方一组的两个夹撑头28可以为挤夹具，其起到支撑和挤夹的作用，该挤夹具28可采用夹持方式，起到固定，方便作业，而下方一组的两个夹撑头无需固定，可倚靠支撑在墙面或窗间墙柱23或玻璃上。窗间墙柱23垂直向或水平向。
参见图2，所述主机模块126上设置有垂直壁面或窗户的竖向伸缩杆1202，所述竖向伸缩杆1202为四个，四个竖向伸缩杆1202分成两组，两两上下排布；垂直壁面或者窗户的竖直方向上，两组竖向伸缩杆1202平行设置。所述伸缩杆1202可沿壁面或窗户的垂直方向上拉伸或收缩，每组中的两个竖向伸缩杆1202通过导轨杆1203连接，所述导轨杆1203上设置有移动杆1204；在壁面或者窗户的高度方向上，所述移动杆1204可相对导轨杆1203移动，所述移动杆1204和导轨杆1203上分别固定有夹撑头28，通过此种设计，可以使夹撑头28相对所述壁面或窗户移动。为了固定两组竖向伸缩杆1202，加强竖向伸缩杆1202的强度，每组中的一个竖向伸缩杆1202分别与另一组中的一个竖向伸缩杆1202通过一横杆1201连接加固。该空中自动擦洗设备10竖向伸缩杆1202可以使夹撑头28朝壁面或窗户的移动，通过移动杆1204与导轨杆1203的结构，可以使夹撑头28沿壁面或窗户的高度方向上移动，从而使实现空中自动擦洗设备10在壁面或窗户上移动。通过移动杆1204、导轨杆1203、支撑夹28的配合，可以无需使用飞行模块11即可实现在壁面或窗户上移动，即实现爬行模式，其具体实现方式如下：首先通过支撑夹28固定在挂钉22或墙柱23，使空中自动擦洗设备10定位；然后对其范围内的壁面或玻璃进行清洗；当清洗完成后，下方的一组支撑夹28与挂钉22或墙柱23或壁面或玻璃分离，通过移动杆1204和导轨杆1203的配合使该组支撑夹28向下移动；当下方该组支撑夹28移动到下一个或者下方第N个(N≥2)的挂钉22或墙柱23所在位置时，下方一组的该支撑夹28夹持挂钉22或墙柱23；再次启动移动杆1204和导轨杆1203，使上方一组的支撑夹28向下移动，直至上方一组的支撑夹移动到下面的挂钉22或墙柱23所在位置，继而，该上方一组的支撑夹28夹持挂钉22或墙柱23；再次启动清洗。该伸缩杆1202、移动杆1204通过主机模块126控制，该控制方式为现有技术中的常规手段，故不在此赘述。
在清洗壁面或者清洗窗户，或者提升时空中自动擦洗设备10时，通常会有风，以影响清洗效果；另外，除了风之外，对清洗效果影响的还有壁面或窗户的湿度等因素。为了使清洗效果提高，所述空中自动擦洗设备上还设置有风力传感器(未图示)、压力传感器(未图示)、湿度传感器(未图示)及速度传感器(未图示)，所述风力传感器用以检测外部风速以形成风力值，所述压力传力传感器设置在所述擦洗装置上，所述压力传感器用以检测擦洗装置施加在壁面或窗户上的压力以形成压力值，所述湿度传感器用以检测壁面或窗户上的湿度以形成湿度值，所述速度传感器用以检测所述空中自动擦洗设备的移动速度值，所述风力传感器、压力传感器、湿度传感器和速度传感器均与控制器10信号连接，所述控制器10根据压力值、风力值、移动速度值控制控制螺旋桨的驱动力，所述控制器10根据湿度值控制擦洗装置的清洗方式及擦洗力。除上述之外，为了更好的获知被清洗区域的状态，所述空中自动擦洗设备还设置有表面扫描器29，该表面扫描器29与控制器10信号连接，所述控制器14结合图片和表面扫描器29所反馈的信息判断被清洗区域的材质和清洗方式进而驱动擦洗装置12。
为了便于远程控制，所述空中自动擦洗设备10还包括与所述控制器14信号连接的远程控制装置。该远程控制装置可接收摄像装置13所拍摄的图片，并且在控制器14无法判断清洗方式时，人工通过该远程控制装置判读以将清洗方式告知控制器14。所述控制器14和远程控制装置存储清洗数据，以便下次调出该清洗数据实现快速清洗。
参见图6和图7，实施例二中的空中自动擦洗设备10’与实施例一的结构基本相同，区别在于：本实施例中的定位装置包括用以夹持或者吸附于壁面和/或窗户上的夹撑头28’和卡勾在缆绳上的挂钩29’，所述夹撑头28’可相对壁面和/或窗户移动。该空中自动擦洗设备10’在提升阶段，可根据实际需求采用悬吊模式和/或爬行模式。采用悬吊模式时，所述挂钩29’与所述垂吊缆绳21’配合，其具体工作方式如下：挂钩29’卡勾在垂吊缆绳21’上，然后通过垂吊缆绳21’的缓慢下降，使该空中自动擦洗设备10’相对壁面或者玻璃的高度方向上移动，而在移动的过程中，间歇的停止下移，以便于擦洗装置作业。
除上述两实施例外，所述定位装置可以包括飞行模块、用以夹持或者吸附于壁面和/或窗户上的夹撑头、卡勾在缆绳上的挂钩中的一种结构或者任意两种结构；又或者同时具有三种结构，从而可在一种空中自动擦洗设备上同时实现飞行模式、爬行模式和悬吊模式。
本发明所示的一种飞行式清洗群包括若干上述空中自动擦洗设备和与每个所述空中自动擦洗设备的控制器分别信号连接的远程总控制装置。
综上所述：通过采用本案的空中自动擦洗设备可实现机械清洗，解放清洁人员，操作简便只能，且能够保障清洗质量。而通过采用该飞行式清洗群实现大面积清洗，提高清洗速度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，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变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种空中自动擦洗设备，用于清洗建筑内外的壁面和/或窗户，其特征在于：包括主机模块、与所述主机模块连接且内部预置有至少一种清洗方式的擦洗装置、与所述主机模块连接且用以将该空中自动擦洗设备定位在需清洗区域一侧的定位装置以及设置在所述主机模块上的摄像装置，所述主机模块包括位移定位装置、控制器和给主机模块和摄像装置供电的电源模块；
所述主机模块控制定位装置运行；
所述位移定位装置实时监测该空中自动擦洗设备的位置并将所监测到的位置发送至控制器，所述控制器根据位移定位装置所监测到的位置来控制定位装置的移动方向和/或移动量和/或旋转方向；
所述摄像装置、擦洗装置分别与控制器信号连接，所述摄像装置拍摄被清洗区域的图片，并将图片发送至控制器，所述控制器判断被清洗区域的材质和清洗方式进而驱动擦洗装置。
2.如权利要求1所述的空中自动擦洗设备，其特征在于：所述定位装置包括飞行模块。
3.根据权利要求2所述的空中自动擦洗设备，其特征在于：所述飞行模块包括螺旋桨，所述空中自动擦洗设备上还设置有风力传感器、压力传感器、湿度传感器及速度传感器，所述风力传感器用以检测外部风速以形成风力值，所述压力传力传感器设置在所述擦洗装置上，所述压力传感器用以检测擦洗装置施加在壁面或窗户上的压力以形成压力值，所述湿度传感器用以检测壁面或窗户上的湿度以形成湿度值，所述速度传感器用以检测所述空中自动擦洗设备的移动速度值，所述风力传感器、压力传感器、湿度传感器和速度传感器均与控制器信号连接，所述控制器根据压力值、风力值、移动速度值控制控制螺旋桨的驱动力，所述控制器根据湿度值控制擦洗装置的清洗方式及擦洗力。
4.如权利要求1至3项中任意一项所述的空中自动擦洗设备，其特征在于：所述定位装置包括用以夹持或者吸附于壁面和/或窗户上的夹撑头，所述夹撑头可相对壁面和/或窗户移动。
5.如权利要求4所述的空中自动擦洗设备，其特征在于：所述壁面和/或窗户的一侧设置有垂吊缆绳，所述垂吊缆绳可相对壁面和/或窗户的高度方向移动，所述定位装置包括卡勾在缆绳上的挂钩。
6.如权利要求1至3项中任意一项所述的空中自动擦洗设备，其特征在于：所述壁面的一侧设置有垂吊缆绳，所述垂吊缆绳可相对壁面的高度方向移动，所述定位装置包括卡勾在缆绳上的挂钩。
7.如权利要求1所述的空中自动擦洗设备，其特征在于：所述擦洗装置包括若干不同功能的清洗头和气液喷淋装置，所述控制器判断被清洗区域的材质和清洗方式进而启动其中至少一种清洗头和/或气液喷淋装置。
8.如权利要求7所述的空中自动擦洗设备，其特征在于：所述擦洗装置还包括脏物收集袋及设置在所述清洗头和气液喷淋装置下方的吸接水托，所述吸接水托与脏物收集袋连接。
9.一种清洗群，其特征在于：包括若干如权利要求1至9项中任意一项所述的空中自动擦洗设备和与每个所述空中自动擦洗设备的控制器分别信号连接的远程总控制装置。
10.一种适用于如权利要求4至6项中任意一项所述的空中自动擦洗设备的壁面，其特征在于：所述壁面上设置有与所述固定件配合的垂吊缆绳，和/或挂钉，和/或墙柱。
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