CN110547730B - 一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，属于玻璃墙清洁机器人技术设备领域。本发明技术方案要点为：通过装置中导流腔体上移，同时定型杆收缩，调节吸盘底端与玻璃墙面留有间隙，涡轮风扇旋转使气流从间隙处吸入并从导流腔体上端流出，不仅在吸盘内腔形成了负压腔，而且经导流腔体吹出空气所得的反向推力综合作用获得最大吸附力，使得移动阻力较小且通过性高；吸盘接触到玻璃墙面，使其形成密封腔，当吸盘中空气被抽出同时通过止回阀封闭住，使其内部形成真空将装置吸附在玻璃墙面上；本发明装置集合了负压吸附方式和真空吸盘吸附方式为一体，不仅可灵活移动并跨越障碍，而且可通过吸盘吸附在墙面上进行清洁工作，清洁效果更佳。

Description

一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构

技术领域

本发明属于玻璃墙清洁机器人技术设备领域，具体涉及一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构。

背景技术

随着城市现代化的发展，楼层的高度也越来越高，高层建筑带给人们美丽视角，现代建筑的玻璃窗户面积越来越大，例如落地窗户，这种窗口可使室内光线增强，也增加了美观度，同时，高空玻璃的清洁成为建筑维护需要解决的主要问题之一。在日常生活中，人们在对玻璃进行清洁时，对于小块的玻璃，一般使用抹布进行擦拭即可，而对于大块玻璃尤其是高层窗户户外的玻璃，则只能依靠带长杆的玻璃清洁擦或者人吊在窗户外进行清洁，上述方式都得依靠人工，长时间工作或者玻璃的清洁面比较大时，人的手臂很容易疲劳，玻璃墙清洁机器人的出现则解决了上诉难题，常规的玻璃墙清洁机器人一般通过外接电源供电，使用时只需将玻璃清洁机通过吸盘吸附在待清洁的玻璃上即可，如此无需再将工人送至很高的高处进行工作，只需将玻璃墙清洁机器人放置到玻璃上，玻璃墙清洁机器人便会自动工作进行玻璃清洗，如此不仅减少了事故的发生，同时也节省了人工，效率也十分的高。

近年来，市场上对于玻璃墙清洁机器人的行走机构的吸附方式一般有磁吸附、真空吸附方式、负压吸附方式、螺旋桨旋转产生的推力吸附方式和利用粘性材料吸附方式等，磁吸式需要在玻璃反侧放置一个配合使用的磁吸装置，使用较为麻烦且阻碍因素较多；真空吸盘行走装置移动缓慢，且难以跨过玻璃墙之间的金属框；负压式吸附行走装置由于密封圈与墙面需要形成密封空腔，从而接触面较大移动时阻力较大，且风扇需要全程大功率运转，能量消耗较大，进行清洁工作时容易发生脱落的危险；螺旋桨旋转产生的推力吸附方式虽然移动灵活，但是无法稳定进行清洁工作，且容易受外界风速影响造成晃动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前的玻璃墙清洁机器人的行走机构无法集合灵活移动和稳定的清洁效果为一体的问题，提供一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，包括机体、吸盘、滚轮、涡轮风扇和玻璃墙面；所述机体中间设有一圆柱形导流腔体，所述导流腔体垂直于机体并且所述导流腔体嵌套在机体上与其大小相对应的安装槽孔中，所述导流腔体外圆端一侧固定连接有一排齿板，所述齿板与机体上转动连接的齿轮相啮合，所述导流腔体右端贯穿过机体并延伸至机体右侧外的一端的内部固定连接有涡轮风扇，所述涡轮风扇右侧中心处固定连接有电机，所述导流腔体左侧贯穿过机体的底端并延伸至机体外侧的一端的开口固定连接有吸盘，所述导流腔体内部并靠近左端开口固定连接有蝶式止回阀组件，所述吸盘右端开口与导流腔体连通，所述吸盘底端开口朝向玻璃墙面，并且所述吸盘外侧倾斜的裙边上固定连接有两个对称分布的定型杆，所述两个定型杆上侧中间处分别通过铰链连接有伸缩杆，所述伸缩杆另一端固定连接在机体上。

优选的，所述蝶式止回阀组件其中的弹簧铰链两端分别安装在导流腔体内壁两侧，蝶式止回阀组件中两个阀瓣分别转动连接在弹簧铰链两侧，所述两个阀瓣展开时的大小形状与导流腔体内腔相对应，所述两个阀瓣外圆端为倾斜状。

优选的，所述导流腔体左端开口四周固定连接有密封圈A，所述密封圈A位于蝶式止回阀组件中展开的两个阀瓣同一水平位置，所述密封圈A上靠近内测部分为倾斜状，并且与阀瓣倾斜的外圆端相对应。

优选的，所述蝶式止回阀组件在不受任何外力作用时弹簧铰链中的弹簧迫使两阀瓣具有向两边转动展开的趋势。

优选的，所述两个阀瓣外圆端与导流腔体内壁接触的部分固定安装有密封圈B。

优选的，所述本发明装置处于行走状态时吸盘底端与玻璃墙面间隔有缝隙。

优选的，所述滚轮分别安装在机体四个拐角处。

优选的，所述滚轮外圆端套有橡胶圈。

优选的，所述机体上可安装清洁组件。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

当移动时，通过装置机体中的齿轮旋转并与导流腔体外侧的齿板啮合带动导流腔体上移，同时通过导流腔体底端连通的吸盘外圆端固定连接的定型杆收缩，调节吸盘底端与玻璃墙面留有间隙大小，通过导流腔体上端的涡轮风扇旋转使得气流从吸盘与玻璃墙面之间的间隙处吸入吸盘的内腔流至垂直于机体的导流腔体中，并从导流腔体上端开口快速流出，不仅在吸盘内腔形成了负压腔，使其内部压强小于外界大气压，使得装置整体被“压”在玻璃墙面上，而且经导流腔体内的涡轮风扇高速旋转吹出空气所得的反向推力综合作用，即吸盘对壁面作用的吸附力为吸盘内的负压产生的吸附力与涡轮风扇旋转产生的反推力的非线性叠加，通过调节吸盘底端与玻璃墙面留有间隙大小，使其达到最佳距离，获得最大吸附力，即使得装置与玻璃墙面贴地更牢固，并且由于与墙壁具有间隙，可通过滚轮转动带动整体贴着玻璃墙面移动，可跨越玻璃墙面玻璃周围的金属边框；

当移动至带清洁区域附近，通过导流腔体下移，使吸盘接触到玻璃墙面，使其与墙面形成密封腔，这时导流腔体中的跌势止回阀组件由于弹簧铰链推动力和外侧压强推力使得两阀瓣展开，使得吸盘中空气被抽出的同时封闭住吸盘上端的开口，使其内部形成真空将装置吸附在玻璃墙面上，这时涡轮风扇只需低转速旋转以防止吸盘失效，这时机体处于稳定贴附状态，其上的清洁组件可对玻璃墙面进行清洁工作，并且清洁组件工作时按压摩擦墙面时装置也不易脱落或发生偏移；

综上所述本发明装置与传统方式相比，集合了负压吸附方式和真空吸盘吸附方式为一体，不仅可稳固贴在墙面上灵活移动并跨越玻璃墙面玻璃四周的金属框，而且可通过吸盘使装置稳定吸附在墙面上进行清洁工作，可对顽固污渍进行擦拭清洁，清洁效果更佳。

附图说明

图1为本发明装置移动时的结构示意图；

图2为本发明装置中吸盘4吸附玻璃墙面11时的结构示意图；

图3为图2中A区域的放大示意图；

图4为本发明装置中蝶式止回阀组件3的结构示意图；

1、机体；2、导流腔体；201、密封圈A；3、蝶式止回阀组件；301、弹簧铰链；302、阀瓣；303、弹簧；304；密封圈B；4、吸盘；5、定型杆；6、伸缩杆；7、电机；701、涡轮风扇；8、齿轮；9、齿板；10、滚轮；11、玻璃墙面。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。

如图1~4所示的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，包括机体1、吸盘4、滚轮10、涡轮风扇701和玻璃墙面11；所述机体1中间设有一圆柱形导流腔体2，所述导流腔体2垂直于机体1并且所述导流腔体2嵌套在机体1上与其大小相对应的安装槽孔中，所述导流腔体2外圆端一侧固定连接有一排齿板9，所述齿板9与机体1上转动连接的齿轮8相啮合，这样可通过齿轮8转动从而带动导流腔体2垂直于机体1上下移动，从而调节导流腔体2底端连通的吸盘4与玻璃墙面11的距离，获得最佳的负压贴附距离，或者使吸盘4贴紧玻璃墙面11从而便于抽空吸盘4内部的空气形成真空吸附，使装置主体贴合在玻璃墙面11上；所述导流腔体2右端贯穿过机体1并延伸至机体1右侧外的一端的内部固定连接有涡轮风扇701，所述涡轮风扇701右侧中心处固定连接有电机7，所述导流腔体2左侧贯穿过机体1的底端并延伸至机体1外侧的一端的开口固定连接有吸盘4，所述导流腔体2内部并靠近左端开口固定连接有蝶式止回阀组件3，所述吸盘4右端开口与导流腔体2连通，所述吸盘4底端开口朝向玻璃墙面11，并且所述吸盘4外侧倾斜的裙边上固定连接有两个对称分布的定型杆5，所述两个定型杆5上侧中间处分别通过铰链连接有伸缩杆6，所述伸缩杆6另一端固定连接在机体1上，这样当定型杆5收缩时，可保持装置移动时，吸盘4与玻璃墙面1处于间隔时的原始带有空腔的形状，这样吸盘4内部可形成负压空腔形成负压吸附，且便于空气从缝隙中流入经涡轮风扇701快速流出形成反向并垂直于墙面的推力，从而使得装置主体更好地贴合墙面。

所述蝶式止回阀组件3其中的弹簧铰链301两端分别安装在导流腔体2内壁两侧，蝶式止回阀组件3中两个阀瓣302分别转动连接在弹簧铰链301两侧，所述两个阀瓣302展开时的大小形状与导流腔体2内腔相对应，并且所述蝶式止回阀组件3在不受任何外力作用时弹簧铰链301中的弹簧303迫使两阀瓣302具有向两边转动展开的趋势，这样当空气从吸盘4和玻璃墙面11之间缝隙流入吸盘4中经过导流腔体1下端时，气体对两阀瓣302推力大于其受弹簧作用力的大小，推动两阀瓣302向中间转动合拢，使得空气流通不会受阻，所述两个阀瓣302外圆端为倾斜状。

所述导流腔体2左端开口四周固定连接有密封圈A201，所述密封圈A201位于蝶式止回阀组件3中展开的两个阀瓣302同一水平位置，所述密封圈A201上靠近内测部分为倾斜状，并且与阀瓣302倾斜的外圆端相对应，并且两个阀瓣302外圆端与导流腔体2内壁接触的部分固定安装有密封圈B304，这样当吸盘4贴近玻璃墙面11使吸盘底部密封时，涡轮风扇701抽出吸盘4中的空气时吸盘4内内部压强急剧减小，从而推动两阀瓣302转动展开，并且两阀瓣302在弹簧铰链301作用下呈展开的趋势，两阀瓣302快速展开，这样外端的密封圈B304接触导流腔体2底端开口上的密封圈A201，使得吸盘4内呈真空状态并对其进行密封保持其吸附状态，当清洁完成需要继续移动时，只需齿轮8旋转啮合传动带动导流腔体2向右移动，同时伸缩杆6收缩带动末端的定型杆5拨动吸盘4两侧，使其远离玻璃墙面11并破坏其真空密封状态，从而使其脱离玻璃墙面11再次与玻璃墙面11之间形成间隙。

所述本发明装置处于行走状态时吸盘4底端与玻璃墙面11间隔有缝隙，便于在吸盘4空腔内形成负压，空气从缝隙流入经涡轮风扇701流出形成反向推力，贴附更稳固。

所述滚轮10分别安装在机体1四个拐角处，便于带动装置主体在玻璃墙面11上移动。

所述滚轮10外圆端套有橡胶圈，加大摩擦力，便于移动。

所述机体1上可安装清洁组件，这样可对玻璃墙面11进行清洁。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (8)

1.一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，包括机体（1）、吸盘（4）、滚轮（10）、涡轮风扇（701）和玻璃墙面（11），其特征在于，所述机体（1）中间设有一圆柱形导流腔体（2），所述导流腔体（2）垂直于机体（1）并且所述导流腔体（2）嵌套在机体（1）上与其大小相对应的安装槽孔中，所述导流腔体（2）外圆端一侧固定连接有一排齿板（9），所述齿板（9）与机体（1）上转动连接的齿轮（8）相啮合，所述导流腔体（2）右端贯穿过机体（1）并延伸至机体（1）右侧外的一端的内部固定连接有涡轮风扇（701），所述涡轮风扇（701）右侧中心处固定连接有电机（7），所述导流腔体（2）左侧贯穿过机体（1）的底端并延伸至机体（1）外侧的一端的开口固定连接有吸盘（4），所述导流腔体（2）内部并靠近左端开口固定连接有蝶式止回阀组件（3），所述吸盘（4）右端开口与导流腔体（2）连通，所述吸盘（4）底端开口朝向玻璃墙面（11），并且所述吸盘（4）外侧倾斜的裙边上固定连接有两个对称分布的定型杆（5），所述两个定型杆（5）上侧中间处分别通过铰链连接有伸缩杆（6），所述伸缩杆（6）另一端固定连接在机体（1）上。

2.根据权利要求1所述的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，其特征在于，所述蝶式止回阀组件（3）其中的弹簧铰链（301）两端分别安装在导流腔体（2）内壁两侧，蝶式止回阀组件（3）中两个阀瓣（302）分别转动连接在弹簧铰链（301）两侧，所述两个阀瓣（302）展开时的大小形状与导流腔体（2）内腔相对应，所述两个阀瓣（302）外圆端为倾斜状。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，其特征在于，所述导流腔体（2）左端开口四周固定连接有密封圈A（201），所述密封圈A（201）位于蝶式止回阀组件（3）中展开的两个阀瓣（302）同一水平位置，所述密封圈A（201）上靠近内测部分为倾斜状，并且与阀瓣（302）倾斜的外圆端相对应。

4.根据权利要求1或2所述的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，其特征在于，所述蝶式止回阀组件（3）在不受任何外力作用时弹簧铰链（301）中的弹簧（303）迫使两阀瓣（302）具有向两边转动展开的趋势。

5.根据权利要求2所述的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，其特征在于，所述两个阀瓣（302）外圆端与导流腔体（2）内壁接触的部分固定安装有密封圈B（304）。

6.根据权利要求1所述的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，其特征在于，所述滚轮（10）分别安装在机体（1）四个拐角处。

7.根据权利要求1所述的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，其特征在于，所述滚轮（10）外圆端套有橡胶圈。

8.根据权利要求1所述的一种用于玻璃墙清洁机器人的行走机构，其特征在于，所述机体（1）上可安装清洁组件。

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