CN108262758B - 吸附式表面处理机器人 - Google Patents

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Abstract

一种吸附式表面处理机器人，包括机体(1)和设置在机体上的真空源，机体包括外模块(3)和可旋转的设置在外模块内侧的内模块(2)，外模块底部设有用于压抵工作表面的密封件(5)，内模块和外模块之间设有密封机构，密封件、机体的底壳和工作表面共同围设真空腔，真空腔在真空源的抽吸作用下形成负压室。本发明利用设置在内模块和外模块之间的密封机构以及设置在外模块底部的密封件，保证了吸附式表面处理机器人真空腔的密封性，使得吸附式表面处理机器人能够自由转向的同时，内模块和外模块之间不会漏气；由于密封件不用跟随内模块旋转，在减轻内模块旋转阻力的同时，不会削减密封件的密封性，提高了吸附式表面处理机器人的可靠性。

Description

吸附式表面处理机器人
技术领域
本发明涉及一种吸附式表面处理机器人，属于小家电制造技术领域。
背景技术
随着吸附式表面处理机器人广泛进入到人们的家庭中使用，如何使吸附式表面处理机器人在窗户上安全、高效率行走这一问题因关系到产品的安全性和实用性，得到越来越多的关注。
现有的吸附式表面处理机器人多利用真空吸附的方式吸附于窗户上，其吸附组件包括真空泵和吸盘，当吸附式表面处理机器人需要改变运动方向时，通过驱动轮或履带的转动来实现，但是上述转向过程中，作为密封件的吸盘跟随吸附式表面处理机器人旋转，必然导致密封性下降，降低其工作可靠性；同时，吸盘本身吸附于工作表面，必然给转向带来较大阻力，造成能源损耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种吸附式表面处理机器人，利用设置在内模块和外模块之间的密封机构以及设置在外模块底部的密封件，保证了吸附式表面处理机器人真空腔的密封性，使得吸附式表面处理机器人能够自由转向的同时，内模块和外模块之间不会漏气。
本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种吸附式表面处理机器人，包括机体和设置在机体上的真空源，所述机体包括外模块和可旋转的设置在外模块内侧的内模块，外模块底部设有用于压抵工作表面的密封件，所述内模块和外模块之间设有密封机构，所述密封件、机体的底壳和工作表面共同围设真空腔，所述真空腔在真空源的抽吸作用下形成负压室。
具体的，所述密封机构包括设置在外模块上的弹性体和设置在内模块上的刚性体，刚性体压缩弹性体使两者紧密贴合。
较佳的，以垂直于工作表面的方向为竖直方向，所述弹性体和刚性体竖直设置。或者，所述弹性体和刚性体水平设置。
优选的，所述弹性体和刚性体均为环形。
为了固定弹性体并获得更好的密封性，所述外模块朝向内模块设有一环形凹槽，用于容置弹性体。
为了保证内模块和外模块之间的气密性，所述弹性体的材质为发泡三元乙丙橡胶或天然橡胶；所述刚性体的材质采用硬塑料或金属。
可作为刚性体与弹性体组合的替换，所述密封机构包括设置在外模块和内模块之间的密封圈。
为了增强气密性，所述密封圈采用密封材质的材料。
综上所述，本发明利用设置在内模块和外模块之间的密封机构以及设置在外模块底部的密封件，保证了吸附式表面处理机器人真空腔的密封性，使得吸附式表面处理机器人能够自由转向的同时，内模块和外模块之间不会漏气；由于密封件不用跟随内模块旋转，在减轻内模块旋转阻力的同时，不会削减密封件的密封性，提高了吸附式表面处理机器人的可靠性。
下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行详细地说明。
附图说明
图1为本发明吸附式表面处理机器人运动状态示意图一；
图2为本发明吸附式表面处理机器人运动状态示意图二；
图3为本发明实施例一吸附式表面处理机器人的结构示意图；
图4为本发明实施例二吸附式表面处理机器人的结构示意图；
图5为本发明实施例三吸附式表面处理机器人的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
图1为本发明吸附式表面处理机器人运动状态示意图一；图2为本发明吸附式表面处理机器人运动状态示意图二；图3为本发明实施例一吸附式表面处理机器人的结构示意图。如图1至图3所示，本发明提供一种吸附式表面处理机器人，包括机体1和设置在机体上的真空源4，所述机体1包括外模块3和可旋转的设置在外模块内侧的内模块2。机体1上设有控制单元(图中未示出)、吸附单元、清洁单元及行走单元8等，所述控制单元与真空源4及行走单元8电性连接，所述吸附式表面处理机器人通过吸附单元吸附于工作表面，行走单元8能够驱动吸附式表面处理机器人转向及行走，清洁单元用于清洁玻璃。在本实施例中，外模块3底部设有密封件5，密封件5采用抹布，密封件5一方面作为吸附单元用于压抵工作表面，具有密封作用，另一方面可以作为清洁单元使用，当然，密封件5也可以采用密封条，其仅起到密封作用。所述密封件5、机体1的底壳和工作表面共同围设真空腔，所述真空腔在真空源4的抽吸作用下形成负压室，吸附式表面处理机器人通过该负压室吸附于工作表面。由于密封件5在吸附式表面处理机器人转向时不用跟随内模块2旋转，减轻了内模块2旋转阻力的同时，不会削减密封件5的密封性，提高了吸附式表面处理机器人的可靠性。
在本实施例中，为了能够清洁玻璃的边角，本发明吸附式表面处理机器人的外模块3优选为方形，为了方便机器人在遇到障碍物时原地转向，所述内模块2优选为圆形。所述行走单元8设置在内模块2底部，由驱动电机(图中未示出)驱动，其可以为轮体或履带等，本实施例优选为履带，履带相对轮体可以更好的与工作表面贴合，其摩擦力更大，不易打滑。
由于本发明中内模块2和外模块3能够相对旋转，内模块2和外模块3之间必然存在空隙，为了使真空腔保持必要的真空度，本发明在空隙处设置密封机构。
在本实施例中，所述密封机构包括设置在外模块3上的弹性体7和设置在内模块2上的刚性体6，以垂直于工作表面的方向为竖直方向，所述弹性体7和刚性体6竖直设置。较佳的，所述弹性体7和刚性体6均为环形，并且刚性体6压缩弹性体7使两者紧密贴合。
本发明中弹性体7为在外力作用下恢复性较强的材料，例如发泡EPDM(三元乙丙橡胶)或天然橡胶等，刚性体6可以采用较为坚硬，不易发生应变的材质，例如硬塑料或金属等，本发明并不限制弹性体7和刚性体6的材质。需要补充的是，本领域技术人员可以将弹性体7设置在内模块2上，相应的将刚性体6设置在外模块3上，进一步地，刚性体6可以与外模块3一体成型。
在本实施例中，外模块3朝向内模块2设有一环形凹槽，用于容置弹性体7，可选的，弹性体7也可以黏在或钉在外模块3上。或者在环形凹槽设置粘结剂将弹性体7固定，从而提高其密封效果并延长使用寿命。
本发明的工作过程如下：
当吸附式表面处理机器人需要转动时，外模块3相对工作表面静止，内模块2上的驱动单元产生力矩使内模块2相对工作表面旋转，此时，环形刚性体6相对环形弹性体7旋转，在旋转过程中环形刚性体6压缩环形弹性体7使两者紧密贴合，保证了真空腔的密封性能。
实施例二
图4为本发明实施例二吸附式表面处理机器人的结构示意图。如图4所示，所述弹性体7和刚性体6水平设置在外模块3和内模块2之间，本实施例中吸附式表面处理机器人的其他结构与实施例一相同，在此不再赘述。
实施例三
图5为本发明实施例三吸附式表面处理机器人的结构示意图。如图5所示，内模块和外模块之间通过密封圈9来密封，所述密封圈9采用密封材质的材料如丁型橡胶等。本实施例中吸附式表面处理机器人的其他结构与实施例一相同，在此不再赘述，在此不再赘述。
综上所述，本发明利用设置在内模块和外模块之间的密封机构以及设置在外模块底部的密封件，保证了吸附式表面处理机器人真空腔的密封性，使得吸附式表面处理机器人能够自由转向的同时，内模块和外模块之间不会漏气，同时减轻内模块旋转的阻力且不会削减密封件的密封性，提高了吸附式表面处理机器人的可靠性，延长了工作时间。

Claims (10)

1.一种吸附式表面处理机器人，包括机体(1)和设置在机体上的真空源，所述机体包括外模块(3)和可旋转的设置在外模块内侧的内模块(2)，其特征在于，外模块底部设有用于压抵工作表面的密封件(5)，所述内模块和外模块之间设有密封机构，所述密封件、机体的底壳和工作表面共同围设真空腔，所述真空腔在真空源的抽吸作用下形成负压室。
2.如权利要求1所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，所述密封机构包括设置在外模块(3)上的弹性体(7)和设置在内模块(2)上的刚性体(6)，刚性体压缩弹性体使两者紧密贴合。
3.如权利要求2所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，以垂直于工作表面的方向为竖直方向，所述弹性体(7)和刚性体(6)竖直设置。
4.如权利要求2所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，以垂直于工作表面的方向为竖直方向，所述弹性体(7)和刚性体(6)水平设置。
5.如权利要求2所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，所述弹性体(7)和刚性体(6)均为环形。
6.如权利要求5所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，所述外模块(3)朝向内模块(2)设有一环形凹槽，用于容置弹性体(7)。
7.如权利要求2所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，所述弹性体(7)的材质为发泡三元乙丙橡胶或天然橡胶。
8.如权利要求2所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，所述刚性体(6)的材质为硬塑料或金属。
9.如权利要求1所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，所述密封机构包括设置在外模块和内模块之间的密封圈(9)。
10.如权利要求9所述的吸附式表面处理机器人，其特征在于，所述密封圈(9)采用密封材质的材料。
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