CN109758026A - 一种玻璃墙全自动清洗装置以及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃墙全自动清洗装置以及清洗方法，包括：支架；传动箱；毛刷组；潜行组件；传动组件和驱动组件；其中，所述潜行组件包括：旋转安装在所述支架上的旋转轮；铰接在所述旋转轮非圆心处的转杆；顶端与所述转杆铰接的竖杆；滑动设置在所述竖杆的内侧壁的滑块；横向固定在所述支架上且位于所述旋转轮下方的限位板；横向开设在所述限位板上的限位槽；固定在所述竖杆底部的调节杆；以及安装在所述调节杆的底端的吸附机构；所述滑块位于所述限位槽内。竖杆在转杆的带动下，并在限位槽的限制下，做上下前后移动，爬行速度快；且前后两组潜行组件分别控制，便于爬行。

Description

一种玻璃墙全自动清洗装置以及清洗方法

技术领域

本发明属于清洗设备的技术领域，特备是涉及一种玻璃墙全自动清洗装置以及清洗方法。

背景技术

随着现代文明的提高、经济的高速发展和人们生活水平的快速提高，越来越多的高楼大厦拔地而起，随之而来的就是建筑物外墙清洗行业的兴起，外墙清洗业在我国已引起普遍注意和重视，所有的高层建筑物外墙，由于常年日晒和风吹雨打，以及大气中有害的气体和油烟等污染和化学反应的侵蚀，使得建筑物外墙产生污垢和风化，既影响了建筑物的标致和市容，又损坏了建筑物，因此，清洗建筑物的外墙，不仅美化了环境，而且起到了保护建筑物的作用。

现有技术中对玻璃清洗中存在以下问题：目前的擦窗机器人一般适用于室外稳定的环境擦拭，而现有的建筑一般都有不同的样式会出现凹凸面或者倾斜面，现有的清洗装置采用的爬行机构均为杠杆构成的类似于蜘蛛爬行，但是这种机构要单独控制较难，且只适用于永远都是平面的爬行；现有的擦窗机器人无法使用这种环境，直接导致现有的擦窗机器人无法正常工作。

发明内容

本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种使用范围广的玻璃墙全自动清洗装置以及清洗方法。

本发明采用以下技术方案来实现：一种玻璃墙全自动清洗装置，包括：

支架；设置在所述支架上传动箱；设置在所述支架底部的三组毛刷组；对称设置在所述支架上的四组潜行组件；设置在所述传动箱的内部且与所述毛刷组传动连接的传动组件；以及设置在所述传动箱的内部且分别与前后两组潜行组件传动连接的两驱动组件；

其中，所述潜行组件包括：旋转安装在所述支架上的旋转轮；铰接在所述旋转轮非圆心处的转杆；顶端与所述转杆铰接的竖杆；滑动设置在所述竖杆的内侧壁的滑块；横向固定在所述支架上且位于所述旋转轮下方的限位板；横向开设在所述限位板上的限位槽；固定在所述竖杆底部的调节杆；以及安装在所述调节杆的底端的吸附机构；所述滑块位于所述限位槽内。

通过采用上述技术方案：竖杆在转杆的带动下，并在限位槽的限制下，做上下前后移动，爬行速度快；且前后两组潜行组件分别控制，便于爬行。

在进一步的实施例中，所述吸附机构包括：固定在所述调节杆的底端的支座；安装在所述支座的下表面的支杆；铰接于所述支杆的吸盘；均匀分布在所述支座的下表面的三个安装座；以及对应分布在所述吸盘上的三个压缩弹簧；所述三个压缩弹簧与所述三个安装座相对应连接。

通过采用上述技术方案：吸盘能够根据接触面的不同，在压缩弹簧的限制下稍作角度的调节，增加使用范围。

在进一步的实施例中，所述毛刷组包括：设置在所述支架底部的三个毛刷底座；分布在所述毛刷底座下表面周边的长方形刷毛；以及分布在所述长方形刷毛内且由内之外呈同心圆的柱体毛刷。

通过采用上述技术方案：加强了清洁力度。

在进一步的实施例中，所述驱动组件包括：固定在所述传动箱内部的驱动电机；安装在所述传动箱内且位于并排的旋转轮之间的驱动筒；传动连接于所述驱动电机的第一齿轮；与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮；与所述第二齿轮同轴连接的第一锥齿轮；同时与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮和第三锥齿轮；以及设置在所述驱动筒的第一驱动轴和第二驱动轴；所述第一驱动轴的一端与所述第二锥齿轮传动连接，另一端与所述旋转轮传动连接；所述第二驱动轴的一端与所述第三锥齿轮传动连接，另一端与所述旋转轮传动连接。

通过采用上述技术方案：增加了传动的稳定性和传动的扭矩。

在进一步的实施例中，所述传动组件包括：安装在所述传动箱内部的第一旋转电机；传动连接于所述第一旋转电机的蜗杆；安装在所述传动箱内部且分别与毛刷组的毛刷底座传动连接的第一转轴、第二转轴和第三转轴；套接在所述第一转轴上的蜗轮、第三齿轮和第四齿轮；固定在所述第二转轴上的第五齿轮；以及设置在所述第三转轴上的第六齿轮；

所述蜗轮与所述蜗杆相啮合；所述第三齿轮与所述第五齿轮相啮合；所述第四齿轮与所述第六齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案：增加了传动的稳定性和传动的扭矩。

在进一步的实施例中，所述调节杆包括：内部为中空结构的调节座；设置在所述调节座内底部的下限位框；设置在所述调节座内中间位置的上限位框；固定在所述下限位框与所述上限位框之间的第二旋转电机；传动连接于所述第二旋转电机的第七齿轮；对称设置在所述下限位框内的两个第八齿轮；对称安装在所述上限位框内的两个凹面轮；底部和中间位置分别穿插在所述两个第八齿轮和两个凹面轮之间的移动杆；设置在所述移动杆底部外表面的环形齿；以及设置在所述移动杆中间位置外壁的直齿；所述环形齿与所述第八齿轮相啮合；所述直齿与所述第七齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案：便于调控吸附机构所在的高度，根据玻璃墙不同的需求进行调节，适用于凹凸面。

在进一步的实施例中，所述吸盘为电磁真空吸盘。

通过采用上述技术方案：增加了吸附力度。

在进一步的实施例中，所述第一驱动轴和第二驱动轴并排套接有若干个旋转轴承。

一种玻璃墙全自动清洗装置的清洗方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：将清洗装置放置在待清洁的玻璃墙上；

步骤二：开启第一旋转电机，第一旋转电机上的蜗杆与蜗轮相啮合；因蜗轮与第三齿轮和第四齿轮同轴连接在第一转轴上，第三齿轮和第四齿轮和第一转轴转动，因此第一转轴转动上的毛刷底座发生自转；第三齿轮与第五齿轮相啮合，第四齿轮与第六齿轮相啮合，故第二转轴和第三转轴转动，随后第二转轴和第三转轴上的毛刷底座发生转动；

步骤三：开启驱动电机，驱动电机上的第一齿轮带动第二齿轮发生自转，与第二齿轮同轴连接的第一锥齿轮转动；第一锥齿轮同时与第二锥齿轮和第三锥齿轮啮合，故第一驱动轴和第二驱动轴分别带动对应的旋转轮转动；

步骤四：与旋转轮铰接的转杆在旋转轮自转的同时，做曲线运动；竖杆内侧壁的滑块卡接在限位槽内，因此竖杆在转杆的驱使下，相对于限位板做前后运动；

步骤五：当遇到倾斜面或者非平面时，开启第二旋转电机，通过第二旋转电机上的第七齿轮与移动杆上的直齿相啮合，调控调节杆的高度，使用于不同面的幕墙清洗。

本发明的有益效果：本发明设计了一种用范围广的玻璃墙全自动清洗装置：竖杆在转杆的带动下，并在限位槽的限制下，做上下前后移动，爬行速度快；且前后两组潜行组件分别控制，便于爬行该潜行组件相对于玻璃墙是做划桨式运动，潜行较快；并且吸附机构安装在调节杆上，该调节杆用于调节吸附机构所在的高度，便于吸附倾斜面或者其他非平面，使用范围广泛。

附图说明

图1为现有技术的一种玻璃墙全自动清洗装置的结构示意图。

图2为本发明中的潜行组件的结构示意图。

图3为本发明中的吸附机构的结构示意图。

图4为本发明中的毛刷组的结构示意图。

图5为本发明中驱动组件的结构示意图。

图6为本发明中的传动组件的结构示意图一。

图7为本发明中的传动组件的结构示意图二。

图8为本发明中的调节杆的结构示意图。

图1至图8中的各标注为：支架1、传动箱2、毛刷组3、毛刷底座301、长方形刷毛302、柱体毛刷303、旋转轮401、转杆402、竖杆403、滑块404、限位板405、限位槽406、调节杆407、吸附机构408、驱动电机501、驱动筒502、第一齿轮503、第二齿轮504、第一锥齿轮505、第二锥齿轮506、第三锥齿轮507、第一驱动轴508、第二驱动轴509、旋转轴承510、第一旋转电机601、蜗杆602、第一转轴603、第二转轴604、第三转轴605、蜗轮606、第三齿轮607、第四齿轮608、第五齿轮609、第六齿轮610、调节座701、下限位框702、上限位框703、第二旋转电机704、第七齿轮705、第八齿轮706、凹面轮707、移动杆708、环形齿709、直齿710、支座801、支杆802、吸盘803、安装座804、压缩弹簧805。

具体实施方式

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楚、完整地描述，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1为现有技术的全自动清洗装置，采用蜘蛛式爬行。

本发明公开一种玻璃墙全自动清洗装置，包括：支架1、传动箱2、毛刷组3、毛刷底座301、长方形刷毛302、柱体毛刷303、旋转轮401、转杆402、竖杆403、滑块404、限位板405、限位槽406、调节杆407、吸附机构408、驱动电机501、驱动筒502、第一齿轮503、第二齿轮504、第一锥齿轮505、第二锥齿轮506、第三锥齿轮507、第一驱动轴508、第二驱动轴509、旋转轴承510、第一旋转电机601、蜗杆602、第一转轴603、第二转轴604、第三转轴605、蜗轮606、第三齿轮607、第四齿轮608、第五齿轮609、第六齿轮610、调节座701、下限位框702、上限位框703、第二旋转电机704、第七齿轮705、第八齿轮706、凹面轮707、移动杆708、环形齿709、直齿710、支座801、支杆802、吸盘803、安装座804、压缩弹簧805。

其中，所述传动箱2设置在所述支架1上，所述毛刷组3为三组，设置在所述支架1底部，所述潜行组件为四组，分别对称设置在所述支架1上的四个顶角处。所述传动组件安装在所述传动箱2的内部且与所述毛刷组3传动连接，所述驱动组件为两组，设置在所述传动箱2的内部且分别与前后两组潜行组件传动连接。

如图2所示，所述潜行组件包括：旋转安装在所述支架1上的旋转轮401；铰接在所述旋转轮401非圆心处的转杆402；顶端与所述转杆402铰接的竖杆403；滑动设置在所述竖杆403的内侧壁的滑块404；横向固定在所述支架1上且位于所述旋转轮401下方的限位板405；横向开设在所述限位板405上的限位槽406；固定在所述竖杆403底部的调节杆407；以及安装在所述调节杆407的底端的吸附机构408；所述滑块404位于所述限位槽406内。

通过采用上述技术方案：竖杆403在转杆402的带动下，并在限位槽406的限制下，做上下前后移动，爬行速度快；且前后两组潜行组件分别控制，便于爬行。

如图3所示，所述吸附机构408包括：固定在所述调节杆407的底端的支座801；安装在所述支座801的下表面的支杆802；铰接于所述支杆802的吸盘803；均匀分布在所述支座801的下表面的三个安装座804；以及对应分布在所述吸盘803上的三个压缩弹簧805；所述三个压缩弹簧805与所述三个安装座804相对应连接。

通过采用上述技术方案：吸盘803能够根据接触面的不同，在压缩弹簧805的限制下稍作角度的调节，增加使用范围。

如图4所示，所述毛刷组3包括：设置在所述支架1底部的三个毛刷底座301；分布在所述毛刷底座301下表面周边的长方形刷毛302；以及分布在所述长方形刷毛302内且由内之外呈同心圆的柱体毛刷303。

通过采用上述技术方案：加强了清洁力度。

如图5所示，所述驱动组件包括：固定在所述传动箱2内部的驱动电机501；安装在所述传动箱2内且位于并排的旋转轮401之间的驱动筒502；传动连接于所述驱动电机501的第一齿轮503；与所述第一齿轮503相啮合的第二齿轮504；与所述第二齿轮504同轴连接的第一锥齿轮505；同时与所述第一锥齿轮505相啮合的第二锥齿轮506和第三锥齿轮507；以及设置在所述驱动筒502的第一驱动轴508和第二驱动轴509；所述第一驱动轴508的一端与所述第二锥齿轮506传动连接，另一端与所述旋转轮401传动连接；所述第二驱动轴509的一端与所述第三锥齿轮507传动连接，另一端与所述旋转轮401传动连接。所述第一驱动轴508和第二驱动轴509并排套接有若干个旋转轴承510。

通过采用上述技术方案：增加了传动的稳定性和传动的扭矩。

如图6和图7所示，所述传动组件包括：安装在所述传动箱2内部的第一旋转电机601；传动连接于所述第一旋转电机601的蜗杆602；安装在所述传动箱2内部且分别与毛刷组3的毛刷底座301传动连接的第一转轴603、第二转轴604和第三转轴605；套接在所述第一转轴603上的蜗轮606、第三齿轮607和第四齿轮608；固定在所述第二转轴604上的第五齿轮609；以及设置在所述第三转轴605上的第六齿轮610；

所述蜗轮606与所述蜗杆602相啮合；所述第三齿轮607与所述第五齿轮609相啮合；所述第四齿轮608与所述第六齿轮610相啮合。

通过采用上述技术方案：增加了传动的稳定性和传动的扭矩。

图8所示，所述调节杆407包括：内部为中空结构的调节座701；设置在所述调节座701内底部的下限位框702；设置在所述调节座701内中间位置的上限位框703；固定在所述下限位框702与所述上限位框703之间的第二旋转电机704；传动连接于所述第二旋转电机704的第七齿轮705；对称设置在所述下限位框702内的两个第八齿轮706；对称安装在所述上限位框703内的两个凹面轮707；底部和中间位置分别穿插在所述两个第八齿轮706和两个凹面轮707之间的移动杆708；设置在所述移动杆708底部外表面的环形齿709；以及设置在所述移动杆708中间位置外壁的直齿710；所述环形齿709与所述第八齿轮706相啮合；所述直齿710与所述第七齿轮705相啮合。

通过采用上述技术方案：便于调控吸附机构408所在的高度，根据玻璃墙不同的需求进行调节，适用于凹凸面。

为了增加吸附力度，所述吸盘803为电磁真空吸盘803。

本发明的工作原理：将清洗装置放置在待清洁的玻璃墙上；开启第一旋转电机，第一旋转电机上的蜗杆与蜗轮相啮合；因蜗轮与第三齿轮和第四齿轮同轴连接在第一转轴上，第三齿轮和第四齿轮和第一转轴转动，因此第一转轴转动上的毛刷底座发生自转；第三齿轮与第五齿轮相啮合，第四齿轮与第六齿轮相啮合，故第二转轴和第三转轴转动，随后第二转轴和第三转轴上的毛刷底座发生转动；开启驱动电机，驱动电机上的第一齿轮带动第二齿轮发生自转，与第二齿轮同轴连接的第一锥齿轮转动；第一锥齿轮同时与第二锥齿轮和第三锥齿轮啮合，故第一驱动轴和第二驱动轴分别带动对应的旋转轮转动；与旋转轮铰接的转杆在旋转轮自转的同时，做曲线运动；竖杆内侧壁的滑块卡接在限位槽内，因此竖杆在转杆的驱使下，相对于限位板做前后运动；当遇到倾斜面或者非平面时，开启第二旋转电机，通过第二旋转电机上的第七齿轮与移动杆上的直齿相啮合，调控调节杆的高度，使用于不同面的幕墙清洗。

本发明中的驱动电机、第一旋转电机和第二旋转电机采用PLC控制系统，该PLC控制系统为常用的控制电路故不过多的描述。

本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，包括：

支架；设置在所述支架上传动箱；设置在所述支架底部的三组毛刷组；对称设置在所述支架上的四组潜行组件；设置在所述传动箱的内部且与所述毛刷组传动连接的传动组件；以及设置在所述传动箱的内部且分别与前后两组潜行组件传动连接的两驱动组件；

其中，所述潜行组件包括：旋转安装在所述支架上的旋转轮；铰接在所述旋转轮非圆心处的转杆；顶端与所述转杆铰接的竖杆；滑动设置在所述竖杆的内侧壁的滑块；横向固定在所述支架上且位于所述旋转轮下方的限位板；横向开设在所述限位板上的限位槽；固定在所述竖杆底部的调节杆；以及安装在所述调节杆的底端的吸附机构；所述滑块位于所述限位槽内。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，所述吸附机构包括：固定在所述调节杆的底端的支座；安装在所述支座的下表面的支杆；铰接于所述支杆的吸盘；均匀分布在所述支座的下表面的三个安装座；以及对应分布在所述吸盘上的三个压缩弹簧；所述三个压缩弹簧与所述三个安装座相对应连接。

3.根据权利要求1所述的一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，所述毛刷组包括：设置在所述支架底部的三个毛刷底座；分布在所述毛刷底座下表面周边的长方形刷毛；以及分布在所述长方形刷毛内且由内之外呈同心圆的柱体毛刷。

4.根据权利要求1所述的一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，所述驱动组件包括：固定在所述传动箱内部的驱动电机；安装在所述传动箱内且位于并排的旋转轮之间的驱动筒；传动连接于所述驱动电机的第一齿轮；与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮；与所述第二齿轮同轴连接的第一锥齿轮；同时与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮和第三锥齿轮；以及设置在所述驱动筒的第一驱动轴和第二驱动轴；所述第一驱动轴的一端与所述第二锥齿轮传动连接，另一端与所述旋转轮传动连接；所述第二驱动轴的一端与所述第三锥齿轮传动连接，另一端与所述旋转轮传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，所述传动组件包括：安装在所述传动箱内部的第一旋转电机；传动连接于所述第一旋转电机的蜗杆；安装在所述传动箱内部且分别与毛刷组的毛刷底座传动连接的第一转轴、第二转轴和第三转轴；套接在所述第一转轴上的蜗轮、第三齿轮和第四齿轮；固定在所述第二转轴上的第五齿轮；以及设置在所述第三转轴上的第六齿轮；

所述蜗轮与所述蜗杆相啮合；所述第三齿轮与所述第五齿轮相啮合；所述第四齿轮与所述第六齿轮相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，所述调节杆包括：内部为中空结构的调节座；设置在所述调节座内底部的下限位框；设置在所述调节座内中间位置的上限位框；固定在所述下限位框与所述上限位框之间的第二旋转电机；传动连接于所述第二旋转电机的第七齿轮；对称设置在所述下限位框内的两个第八齿轮；对称安装在所述上限位框内的两个凹面轮；底部和中间位置分别穿插在所述两个第八齿轮和两个凹面轮之间的移动杆；设置在所述移动杆底部外表面的环形齿；以及设置在所述移动杆中间位置外壁的直齿；所述环形齿与所述第八齿轮相啮合；所述直齿与所述第七齿轮相啮合。

7.根据权利要求2所述的一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，所述吸盘为电磁真空吸盘。

8.根据权利要求4所述的一种玻璃墙全自动清洗装置，其特征在于，所述第一驱动轴和第二驱动轴并排套接有若干个旋转轴承。

9.一种玻璃墙全自动清洗装置的清洗方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：将清洗装置放置在待清洁的玻璃墙上；

步骤二：开启第一旋转电机，第一旋转电机上的蜗杆与蜗轮相啮合；因蜗轮与第三齿轮和第四齿轮同轴连接在第一转轴上，第三齿轮和第四齿轮和第一转轴转动，因此第一转轴转动上的毛刷底座发生自转；第三齿轮与第五齿轮相啮合，第四齿轮与第六齿轮相啮合，故第二转轴和第三转轴转动，随后第二转轴和第三转轴上的毛刷底座发生转动；

步骤三：开启驱动电机，驱动电机上的第一齿轮带动第二齿轮发生自转，与第二齿轮同轴连接的第一锥齿轮转动；第一锥齿轮同时与第二锥齿轮和第三锥齿轮啮合，故第一驱动轴和第二驱动轴分别带动对应的旋转轮转动；

步骤四：与旋转轮铰接的转杆在旋转轮自转的同时，做曲线运动；竖杆内侧壁的滑块卡接在限位槽内，因此竖杆在转杆的驱使下，相对于限位板做前后运动；

步骤五：当遇到倾斜面或者非平面时，开启第二旋转电机，通过第二旋转电机上的第七齿轮与移动杆上的直齿相啮合，调控调节杆的高度，使用于不同面的幕墙清洗。