CN107440634A - 一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，包括吸盘和压缩件，吸盘的顶部开有连接孔，压缩件包括压缩杆和压缩片，压缩杆的一端固定在轨道本体上，另一端穿过吸盘顶部的连接孔与压缩片相连，压缩片把吸盘分割为空间一和空间二；吸盘在靠近吸盘口处设有顶动件，吸盘顶端设有通气阀一，压缩片上设有通气阀二；压缩杆和压缩片的连接处，压缩片开有通气孔，压缩杆在靠近轨道本体端的侧壁上开有排气孔，压缩片上的通气孔、压缩杆和压缩杆侧壁上的排气孔联通。采用压缩件做活塞运动排出吸盘内的空气，相比传统的直接压缩吸盘排出空气，空气能排出得更加干净，吸盘内外压强差更大，吸盘能吸附得更加稳固。

Description

一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构

技术领域

本发明属于清洁领域，尤其涉及一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构。

背景技术

随着社会的进步与经济的发展，城市中高楼大厦拔地而起，且呈现越来越高的趋势。玻璃因为轻便、透明、美观，而被广泛应用于写字楼，但是由于空气中的粉尘、雨水中所夹带的灰尘、飞禽的排泄物等会逐渐的沉积到建筑物的幕墙表面，从而影响幕墙的美观，因此，对玻璃幕墙的清洁已经越来越受到人们的关注并逐渐形成了巨大的幕墙清洗市场。

然而，目前对玻璃的幕墙的清洁主要还是采用人工方式来完成，即：将清洁人员从楼顶悬吊至建筑处后，由清洁人员人工对幕墙表面进行清理，此种方式不但存在整个过程清洁效率不高、危险系数大等问题，而且清洁成本偏高，也由此影响了玻璃幕墙的美观、清洁以及进一步发展的空间。

针对此问题，目前市场上出现了一些能够对玻璃幕墙进行自动清洁的机器人，这些机器人能够吸附在玻璃幕墙的墙壁上对玻璃幕墙表面进行清理，然而，因为现有清洁机器人吸盘是安装在轮胎或机器人上，吸盘数量少，吸附面积小，如果玻璃上某处有大量的赃物，就会影响吸盘的吸附力，从而影响整个机器人的受力，容易掉落，不安全；现有清洁机器人只能直线行走，不能转弯，清洁路线不灵活；现有机器人吸盘是依靠真空泵抽掉吸盘内的空气，使吸盘保持真空吸附在玻璃幕墙上，真空泵会增加整个设备的自重且真空泵在抽取吸盘内的空气时，会消耗大量动力，影响整个设备电池的续航能力。

发明内容

本发明的发明目的在于：

1.本发明主要解决玻璃幕墙表面难附着，机器人不能行走的技术的问题;

2.在此基础上还要解决吸盘机构附着力弱，机器人受力不好，容易掉落的技术问题；

3. 在此基础上还要解决吸盘吸附状态切换不容易的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于：包括吸盘和压缩件，压缩件一端连接轨道，一端伸入吸盘内，当压缩件相对于吸盘向内移动时，吸盘处于吸附状态，当压缩件相对于吸盘向外移动时，吸盘处于非吸附状态；吸盘能将轨道吸附在玻璃幕墙上，所述轨道的长度方向上均匀地布置有若干强力吸盘机构。

吸盘机构包括吸盘和压缩件，压缩件一端连接轨道，一端伸入吸盘内，吸盘机构通过压缩件相对吸盘的进出运动，调节吸盘是吸附在玻璃幕墙上，还是从玻璃幕墙上脱离；解决了玻璃幕墙表面光滑，清洁机器人组不能在玻璃幕墙上行走，进行清洁的问题。

更进一步，强力吸盘机构分两列布置在轨道的长度方向上，轨道为三条以上且并列布置，轨道两端连接清洁机器人组，所述清洁机器人组包括清洁器和收放器，所述清洁器的两侧分别设有收放器，所述轨道的两端分别连接于收放器上实现对轨道的收放，所述清洁器匹配于轨道上自由行走，清洁器和收放器内均设有与轨道对应的轮组，轮组嵌入在轨道内，轮组能带动轨道一起横移和竖移，当轮组竖直下移，轨道一起下移，压缩件受到压力，相对吸盘向内移动，吸盘吸附在玻璃幕墙上；当轮组竖直上移，轨道一起上移，压缩件受到拉力，相对吸盘向外移动，吸盘从玻璃幕墙上脱离。

轨道为三条以上且并列布置，清洁器和收放器内均设有与轨道对应的轮组，轮组嵌入在轨道本内，每条轨道对应一列轮组， 清洁器和收放器内的轮组能横移和竖移，机器人组工作时，至少保证两列轮组压在轨道上，优选的，压在轨道上的间距最大的两列轮组的中心线和清洁机器人组的重心线相交，以免清洁机器人组侧翻，至少两条轨道处于吸附状态，当某条轨道需要卷缩或移位时，轨道所对应的轮组通过伸缩机构向上移，因为轮组嵌入在轨道中，轨道被一同带起，压缩件受到拉力，相对吸盘向外移动，空气进入到吸盘内，吸盘内外压强差消失，吸盘处于未吸附状态，清洁机器人组在行进的过程中，轨道被不停的拔起，当整条轨道的吸盘机构都处于未吸附状态时，在前铺设轨道的收放器可以反转，将轨道再次反转卷缩到在前收放器上，以满足下一步轨道的继续铺设，轨道对应的轮组可以横向调节位置,以便收放器和清洁器底盘横移， 实现清洁机器人组的横移。当需要切换到闲置的轨道工作时，闲置轨道对应的轮组通过伸缩机构向下移，压缩件受到压力，相对吸盘向内移动，吸盘机构吸附在玻璃幕墙上，整个吸盘内部形成真空，因为吸盘内部和大气的压强差，吸盘紧紧的吸附在玻璃幕墙上，吸盘处于吸附状态。吸盘机构的吸附状态和轮组的上下移动联动，方便吸盘机构吸附状态的调节，方便收放器对轨道的反转回收，方便轮组的横移，最终实现整个清洁机器人的横移。

更进一步，吸盘的顶部开有连接孔，压缩件包括压缩杆和压缩片，压缩杆的一端固定在轨道上，另一端穿过吸盘顶部的连接孔与压缩片相连，压缩杆和连接孔活动密封连接，压缩片和吸盘密封接触，压缩片把吸盘分割为空间一和空间二，吸盘顶端设有通气阀一，压缩杆靠近轨道端设有排气孔，压压缩杆和空间二联通，吸盘内有通气联动机构一，当排气孔随压缩杆运动到空间一内，通气联动机构一打开，否则，通气联动机构一关闭。

当轮组压在轨道上时，压缩件受到压力，相对吸盘向内运动时，通气阀一关闭，空间一不断增大，空间二不断减小，空间二内的空气从排气孔排出，当排气孔随压缩杆运动到空间一内，通气联动机构一打开，空间一和空间二联通，吸盘内的压强小于外界压强，吸盘处于吸附状态；当压缩件受到拉力，相对吸盘向外移动时，空间一不断减小，空间二不断增大，通气阀一在空间一的空气压力下打开，空间一和外界联通，当排气孔随压缩杆运动到空间一外，通气联动机构一关闭，空间二和外界联通，吸盘内的大气压和外界大气压相同，吸盘处于未吸附状态。通过压缩件的运动，排出吸盘内的空气，相比传统的直接压缩吸盘排出空气，空气能排出得更加干净，吸盘内外压强差更大，吸盘能吸附得更加稳固；靠控制压缩件向吸盘内移或外移，控制吸盘处于吸附状态或未吸附状态，相比传统的采用真空泵，更加节省动力，让电池续航更持久，且真空泵的减少，能减轻整个装置的重量，使整个装置更加轻便。

更进一步，通气联动机构一包括压缩片上的通气阀二和吸盘开口端的顶动件，当排气孔随压缩杆运动到空间一内，顶动件顶开通气阀二，当排气孔随压缩杆运动到空间一外，顶动件远离通气阀二，通气阀二关闭。

通气阀二和顶动件配合使用，控制通气阀二的开闭，当排气孔随压缩杆运动到空间一内，顶动件顶开通气阀二，吸盘的空间一和空间二联通，当排气孔随压缩杆运动到空间一外，顶动件远离通气阀二，通气阀二关闭，吸盘的空间一和空间二隔离。

更进一步，通气阀二包括吸盘上的开孔，盖板二和弹簧二，弹簧二一端连接盖板二，一端连接压缩片，盖板二一端铰接在压缩片上，盖板二能完全密封压缩片上的孔。

盖板二在弹簧二的作用下，在压缩件相对吸盘向内移动时，盖板二不能在空间二空气压力作用下打开，在顶动件的作用下能翻转打开，在顶动件离开通气阀二后，盖板二能在弹簧二的作用下盖上并密封缩片上的孔。

更进一步，顶动件成“L”形，顶动件的一端固定在吸盘内壁，压缩片接触到顶动件时，顶动件另一端能顶开通气阀二。

更进一步，盘上的通气阀一包括吸盘上的开孔，盖板一和弹簧一，弹簧一一端连接盖板一，一端连接吸盘内壁，盖板一一端铰接在吸盘上，盖板一能完全密封吸盘上的孔。

在压缩件相对吸盘向外移动时，盖板一在空间一空气压力作用下打开，在压缩件停止运动，盖板一受到的压力消失后，盖板一在弹簧一的作用下盖上并密封吸盘上的孔。

更进一步，吸盘顶部设有缓冲部，缓冲部远离吸盘的一端设有连接部，缓冲部和连接部顶部都设有连接孔，压缩件能穿过连接部的连接孔、缓冲部的连接孔和吸盘的连接孔，伸入到吸盘内，所述缓冲部为波纹叠片。

当清洁机器人组在轨道上行走时，缓冲部能缓冲一部分清洁机器人组对轨道的压力，让清洁机器人组行走更加平稳。

综上所述，本发明的有益效果是：

1. 轨道上增加吸盘，解决了玻璃幕墙表面光滑，清洁机器人组不能在玻璃幕墙上行走，进行清洁的问题；

2. 采用压缩件相对吸盘内外运动排出吸盘内的空气，相比传统的直接压缩吸盘排出空气，空气能排出得更加干净，吸盘内外压强差更大，吸盘能吸附得更加稳固；

3.靠压缩件向吸盘内移或外移，控制吸盘处于吸附状态或未吸附状态，相比传统的采用真空泵，更加节省动力，延长了清洁机器人电池的续航时间，且真空泵的减少，能减轻整个装置的重量，使整个装置更加轻便；

4. 吸盘机构的吸附状态和轮组的上下移动联动，方便吸盘机构吸附状态的调节，方便收放器对轨道的反转回收，方便轮组的横移，最终实现整个清洁机器人的横移。

附图说明

图1为玻璃幕墙清洁系统整体示意图；

图2为轨道结构图；

图3为主动轮和轨道配合图；

图4为强力吸盘机构结构示意图；

图中标记： 100-清洁机器人组，1-收放器， 2-清洁器，4-轨道，14—主动轮，16-强力吸盘机构，161-吸盘，162-空间一，163-空间二，164-压缩杆，165-压缩片，166-通气阀二，1661-盖板二，1662-弹簧二，167-通气阀一，1671-盖板一，1672-弹簧一，168-缓冲部，169-连接部，1610-顶动件，1611-排气孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

本发明公开了一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，包括吸盘161和压缩件，压缩件一端连接轨道4，一端伸入吸盘161内，压缩件相对于吸盘161向内移动，吸盘161处于吸附状态，压缩件相对于吸盘161向外移动，吸盘161处于非吸附状态；吸盘161能将轨道4吸附在玻璃幕墙D上，所述轨道4的长度方向上均匀地布置有若干强力吸盘机构，轨道4两端连接清洁机器人组100，所述清洁机器人组100包括清洁器2和收放器1，所述清洁器2的两侧分别设有收放器1，所述轨道4的两端分别连接于收放器1实现对轨道4的收放，所述清洁器2匹配于轨道4上自由行走，进行清洁。

吸盘机构包括吸盘161和压缩件，所述吸盘161为无底的空心圆柱体，吸盘161顶部设有缓冲部168，缓冲部168远离吸盘161的一端设有连接部169，缓冲部168和连接部169顶部都设有连接孔，压缩件能穿过连接部169的连接孔、缓冲部168的连接孔和吸盘161顶端的连接孔，伸入到吸盘内，所述缓冲部168为波纹叠片，连接部开有连接孔和通气阀一167，所述压缩件包括压缩杆164和压缩片165，压缩杆164为空心管，压缩杆的一端固定在轨道4上，另一端穿过吸盘顶部的连接孔与压缩片165相连，压缩杆164和连接孔活动密封连接，压缩片165和吸盘密封接触，压缩片165把吸盘分割为空间一和空间二，压缩杆164在靠近轨道4端的侧壁上开有排气孔1611，压缩杆164和空间二联通。压缩片上设有通气阀二166，在吸盘口处设有“L”形顶动件1610，顶动件1610的一端固定在吸盘内壁。

通气阀一167包括吸盘上的开孔，盖板一1671和弹簧一1672，弹簧一1672一端连接盖板一1671，一端连接吸盘161内壁，盖板一1671一端铰接在吸盘上，盖板一1671能完全密封吸盘上的孔。

气阀二166包括吸盘上的开孔，盖板二1661和弹簧二1662，弹簧二1662一端连接盖板二1661，一端连接压缩片165，盖板二1661一端铰接在压缩片165上，盖板二1661能完全密封压缩片165上的孔。

轨道4为三条且并列布置，清洁器2和收放器1内均设有与轨道对应的轮组，轮组嵌入在轨道4内，每条轨道对应一列轮组， 清洁器2和收放器1内的轮组能横移和竖移，机器人组工作时，至少保证两组轮组压在轨道4上，优选的，压在轨道上的间距最大的两列轮组的中心线和清洁机器人组的重心线相交，以免清洁机器人组侧翻，至少两道轨道4处于吸附状态，当某条轨道4需要卷缩或移位时，轨道所对应的轮组通过伸缩机构向上移，因为轮组嵌入在轨道中，轨道4被一同带起，压缩件受到拉力，相对吸盘向外移动时，空间一162不断减小，空间二163不断增大，通气阀一167在空间一的空气压力下打开，空间一162和外界联通，当排气孔1611随压缩杆164运动到空间一外，顶动件1610离开通气阀二166，通气阀二166关闭，空间二163通过压缩杆164上的排气孔1611与外界联通，吸盘161内的大气压和外界大气压相同，吸盘161处于未吸附状态，清洁机器人组在行进的过程中，轨道被不停的拔起，当整条轨道的吸盘机构都处于未吸附状态时，在前铺设轨道的收放器1可以反转，将轨道再次反转卷缩到在前收放器1上，以满足下一步轨道的继续铺设，同时，轨道对应的轮组可以横向调节位置, 以便收放器和清洁器的底盘横向调节位移，最终实现清洁机器人组的横移。当需要切换到闲置的轨道4工作时，闲置轨道4对应的轮组通过伸缩机构向下移，轮组压在轨道4上，压缩件受力向吸盘内运动，空间二163内的空气受到挤压，从压缩杆164的排气孔1611排出，当排气孔1611随压缩杆164运动到空间一内，压缩片165接触到顶动件1610，顶动件1610顶开通气阀二166，吸盘161的空间一162和空间二163联通，因为吸盘内的压强小于外界大气压强，吸盘紧紧的吸附在玻璃幕墙D上，清洁机器人组在行进的过程中，不断挤压轨道，吸盘不停的吸附在玻璃幕墙上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于：包括吸盘（161）和压缩件，压缩件一端连接轨道，一端伸入吸盘（161）内，当压缩件相对于吸盘（161）向内移动时，吸盘（161）处于吸附状态，当压缩件相对于吸盘（161）向外移动时，吸盘处于非吸附状态；吸盘（161）能将轨道（4）吸附在玻璃幕墙上，所述轨道（4）的长度方向上均匀地布置有若干强力吸盘机构。

2.如权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于，所述强力吸盘机构分两列布置在轨道（4）的长度方向上，轨道（4）为三条以上且并列布置，轨道两端连接清洁机器人组，所述清洁机器人组（100）包括清洁器（2）和收放器（1），所述清洁器（2）的两侧分别设有收放器（1），所述轨道（4）的两端分别连接于收放器（1）上实现对轨道（4）的收放，所述清洁器（2）匹配于轨道（4）上自由行走，清洁器（2）和收放器（1）内均设有与轨道对应的轮组，轮组嵌入在轨道（4）内，轮组能带动轨道（4）一起横移和竖移，当轮组竖直下移，轨道（4）一起下移，压缩件受到压力，相对吸盘（161）向内移动，吸盘（161）吸附在玻璃幕墙上；当轮组竖直上移，轨道（4）一起上移，压缩件受到拉力，相对吸盘（161）向外移动，吸盘（161）从玻璃幕墙上脱离。

3.如权利要求1所述的一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于，所述吸盘（161）的顶部开有连接孔，压缩件包括压缩杆（164）和压缩片（165），压缩杆（164）的一端固定在轨道（4）上，另一端穿过吸盘顶部的连接孔与压缩片（165）相连，压缩杆（164）和连接孔活动密封连接，压缩片（165）和吸盘（161）密封接触，压缩片（165）把吸盘（161）分割为空间一（162）和空间二（163），吸盘顶端设有通气阀一（167），压缩杆（164）靠近轨道（4）端设有排气孔（1611），压压缩杆（164）和空间二（163）联通，吸盘内有通气联动机构一，当排气孔（1611）随压缩杆（164）运动到空间一内，通气联动机构一打开，否则，通气联动机构一关闭。

4.如权利要求3所述的一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于，所述通气联动机构一包括压缩片（165）上的通气阀二（166）和吸盘开口端的顶动件（1610），当排气孔（1611）随压缩杆（164）运动到空间一内，顶动件顶开通气阀二（166），当排气孔（1611）随压缩杆（164）运动到空间一外，顶动件远离通气阀二（166），通气阀二（166）关闭。

5.如权利要求4所述的一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于，所述通气阀二（166）包括吸盘上的开孔，盖板二（1661）和弹簧二（1662），弹簧二（1662）一端连接盖板二（1661），一端连接压缩片（165），盖板二（1661）一端铰接在压缩片（165）上，盖板二（1661）能完全密封压缩片（165）上的孔。

6.如权利要求4所述的一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于，所述顶动件（1610）成“L”形，顶动件（1610）的一端固定在吸盘内壁，压缩片（165）接触到顶动件（1610）时，顶动件（1610）另一端能顶开通气阀二（166）。

7.如权利要求3所述的一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于，所述吸盘上的通气阀一（167）包括吸盘上的开孔，盖板一（1671）和弹簧一（1672），弹簧一（1672）一端连接盖板一（1671），一端连接吸盘内壁，盖板一（1671）一端铰接在吸盘上，盖板一（1671）能完全密封吸盘上的孔。

8.如权利要求3所述的一种用于玻璃幕墙清洁系统的强力吸盘机构，其特征在于，所述吸盘（161）顶部设有缓冲部（168），缓冲部（168）远离吸盘（161）的一端设有连接部（169），缓冲部（168）和连接部（169）顶部都设有连接孔，压缩件能穿过连接部（169）的连接孔、缓冲部（168）的连接孔和吸盘（161）的连接孔，伸入到吸盘内，所述缓冲部（168）为波纹叠片。