CN110772186B - 一种墙面清理机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种墙面清理机器人，包括主机架、爬墙装置、清理装置、转向装置、升降装置、光轴，两个爬墙装置固定安装在主机架的两端，六根光轴每三个一组分别固定安装在主机架的两侧，升降装置固定安装在主机架的上方，清理装置固定安装在升降装置的下方，转向装置固定安装在升降装置的上方；本发明通过爬墙装置和转向装置使得机器人在墙面上爬行和自由的控制行进方向，通过清理装置将墙面上的污渍清理干净，突破了建筑高度对于机器的限制，增加了运动过程中的灵活性。

Description

一种墙面清理机器人
技术领域
本发明涉及建筑物清洗技术领域，特别涉及一种墙面清理机器人。
背景技术
高楼随着城市现代化的发展，变得越来越普遍。随着楼层数量的增大，对于高楼墙壁的清理却成为了一项繁重而危险工作。目前国内外常采用升降平台或者吊篮承载清洗人员来完成对高楼墙壁的清理，而此种清洗方法不仅效率低下，费用昂贵，而且安全系数低，常有清洁人员坠落事故的发生。因此急需利用机器来替代人工进行高楼墙面的清理工作，一般的墙面清洗机器是在小车上安装清理装置进行清理，如申请号为201710270571.0公布了一种《一种自走式擦墙砖装置》，包括行走机构、执行机构和升降机构，其中升降结构有高度上的局限性，对于过高的建筑物的墙面不能进行全方位的清理工作，因此需要一种新型的墙面清理机器。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种墙面清理机器人，通过爬墙装置和转向装置使得机器人在墙面上爬行和自由的控制行进方向，通过清理装置将墙面上的污渍清理干净，突破了建筑高度对于机器的限制，增加了运动过程中的灵活性。
本发明所使用的技术方案是：一种墙面清理机器人，包括主机架、爬墙装置、清理装置、转向装置、升降装置、光轴，其特征在于：所述的两个爬墙装置固定安装在主机架的两端，六根光轴每三个一组分别固定安装在主机架的两侧，升降装置固定安装在主机架的上方，清理装置固定安装在升降装置的下方，转向装置固定安装在升降装置的上方。
所述的爬墙装置包括第一减速机、减速机安装板、侧板、上下导轮轴、上下导轮、小侧架、液压缸、电磁铁足块、齿轮轴、齿轮、轴架、侧导轮轴、侧导轮、齿条安装板、齿条、导轨，所述的减速机安装板和侧板分别固定安装在主机架上，第一减速机固定安装在减速机安装板上，齿轮轴一端插入到第一减速机的空心轴中，另一端与侧板转动安装，齿轮固定安装在齿轮轴上，导轨的两端与小侧架的下方固定安装，齿条安装板的两端与小侧架的上方固定安装，齿条固定安装在齿条安装板的底部并与齿轮啮合，四根上下导轮轴的两端分别固定安装在减速机安装板和侧板的上下两侧，上下导轮与上下导轮轴转动安装并且分别与齿条安装板和导轨相切，轴架的两端分别固定安装在减速机安装板和侧板上，侧导轮轴固定安装在轴架的上下两侧，侧导轮与侧导轮轴转动安装并且分别与齿条安装板和导轨相切，液压缸的底部与小侧架的上方转动安装，其液压缸头部与电磁铁足块转动安装，电磁铁足块的上方与小侧架的下方转动安装。
所述的清理装置包括清理箱、第一电机、主动带轮、同步带、从动带轮、带座轴承、清扫辊、滑块、滑块支座，所述的第一电机固定安装在清理箱的顶部，主动带轮固定安装在第一电机的伸出轴上，两个带座轴承分别固定安装在清理箱的下方内部两侧，清扫辊的两端与带座轴承转动安装，从动带轮固定安装在清扫辊一端的轴头上，同步带的两端分别套在主动带轮和从动带轮上，四个滑块支座分别固定安装在清理箱的两侧，滑块固定安装在滑块支座上并且与光轴滑动安装。
所述的转向装置包括转向架、第二减速机、转接轴、电磁铁，所述的第二减速机固定安装在转向架的一侧，转接轴一端与第二减速机的伸出轴固定安装，另一端与电磁铁固定安装，两个滑块支座固定安装在转向架的内部两侧，滑块固定安装在滑块支座上并且与光轴滑动安装。
所述的升降装置包括安装架、第二电机、联轴器、升降减速箱，所述的安装架固定安装在主机架的上方，两个第二电机固定安装在安装架的一侧，两个升降减速箱固定安装在安装架上并且两个升降减速箱的安装方向相反，一个向上装，另一个向下装，向上装的升降减速箱的法兰盘固定安装在转向架上，向下装的升降减速箱的法兰盘固定安装在清理箱的顶部，联轴器一端与第二电机的伸出轴固定安装，另一端与升降减速箱的伸出轴固定安装。
本发明有益效果：（1）本发明的爬墙装置和转向装置使得机器人在墙面上爬行和自由的控制行进方向，突破了建筑高度对于机器清理范围的限制；（2）本发明的清理装置和升降装置可以在清理墙面时调整清扫辊对墙面的压力，可以实现更有针对性的清理，提高了清理效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的爬墙装置结构示意图。
图3为本发明的爬墙装置的内部结构示意图。
图4为本发明的清理装置结构示意图。
图5为本发明的转向装置结构示意图。
图6为本发明的升降装置结构示意图。
附图标号：1-主机架；2-爬墙装置；3-清理装置；4-转向装置；5-升降装置；6-光轴；201-第一减速机；202-减速机安装板；203-侧板；204-上下导轮轴；205-上下导轮；206-小侧架；207-液压缸；208-电磁铁足块；209-齿轮轴；210-齿轮；211-轴架；212-侧导轮轴；213-侧导轮；214-齿条安装板；215-齿条；216-导轨；301-清理箱；302-第一电机；303-主动带轮；304-同步带；305-从动带轮；306-带座轴承；307-清扫辊；308-滑块；309-滑块支座；401-转向架；402-第二减速机；403-转接轴；404-电磁铁；501-安装架；502-第二电机；503-联轴器；504-升降减速箱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示的一种墙面清理机器人，包括主机架1、爬墙装置2、清理装置3、转向装置4、升降装置5、光轴6。
两个爬墙装置2固定安装在主机架1的两端，六根光轴6每三个一组分别固定安装在主机架1的两侧，升降装置5固定安装在主机架1的上方，清理装置3固定安装在升降装置5的下方，转向装置4固定安装在升降装置5的上方。
爬墙装置2的减速机安装板202和侧板203分别固定安装在主机架1上，第一减速机201固定安装在减速机安装板202上，齿轮轴209一端插入到第一减速机201的空心轴中，另一端与侧板203转动安装，齿轮210固定安装在齿轮轴209上，导轨216的两端与小侧架206的下方固定安装，齿条安装板214的两端与小侧架206的上方固定安装，齿条215固定安装在齿条安装板214的底部并与齿轮210啮合，四根上下导轮轴204的两端分别固定安装在减速机安装板202和侧板203的上下两侧，上下导轮205与上下导轮轴204转动安装并且分别与齿条安装板214和导轨216相切，轴架211的两端分别固定安装在减速机安装板202和侧板203上，侧导轮轴212固定安装在轴架211的上下两侧，侧导轮213与侧导轮轴212转动安装并且分别与齿条安装板214和导轨216相切，液压缸207的底部与小侧架206的上方转动安装，其液压缸头部与电磁铁足块208转动安装，电磁铁足块208的上方与小侧架206的下方转动安装。
清理装置3的第一电机302固定安装在清理箱301的顶部，主动带轮303固定安装在第一电机302的伸出轴上，两个带座轴承306分别固定安装在清理箱301的下方内部两侧，清扫辊307的两端与带座轴承306转动安装，从动带轮305固定安装在清扫辊307一端的轴头上，同步带304的两端分别套在主动带轮303和从动带轮305上，四个滑块支座309分别固定安装在清理箱301的两侧，滑块308固定安装在滑块支座309上并且与光轴6滑动安装。
转向装置4的第二减速机402固定安装在转向架401的一侧，转接轴403一端与第二减速机402的伸出轴固定安装，另一端与电磁铁404固定安装，两个滑块支座309固定安装在转向架401的内部两侧，滑块308固定安装在滑块支座309上并且与光轴6滑动安装。
升降装置5的安装架501固定安装在主机架1的上方，两个第二电机502固定安装在安装架501的一侧，两个升降减速箱504固定安装在安装架501上并且两个升降减速箱504的安装方向相反，一个向上装，另一个向下装，向上装的升降减速箱504的法兰盘固定安装在转向架401上，向下装的升降减速箱504的法兰盘固定安装在清理箱301的顶部，联轴器503一端与第二电机502的伸出轴固定安装，另一端与升降减速箱504的伸出轴固定安装。
当机器人开始工作时，外侧两边的电磁铁足块208通电使机器人吸附在墙面上，内侧两边的电磁铁足块208断电，并且液压缸207收缩使得内侧两边的电磁铁足块208脱离墙面，然后控制内侧的第一减速机201工作带动齿轮轴209转动从而带动齿轮210转动，齿轮210转动通过齿条215使得内侧的两个腿部向上运动，然后内侧的液压缸207伸出使得内侧两边的电磁铁足块208接触墙面，然后内侧两边的电磁铁足块208通电吸住墙面，接下来外侧两边的电磁铁足块208断电，并且液压缸207收缩使得外侧两边的电磁铁足块208脱离墙面，然后控制外侧的第一减速机201工作带动齿轮轴209转动从而带动齿轮210转动，齿轮210转动通过齿条215使得外侧的两个腿部向上运动，如此循环实现爬墙动作，当开始清理墙面时，第一电机302工作带动主动带轮303转动通过同步带304带动从动带轮305转动，从动带轮305转动带动清扫辊307转动，然后第二电机502工作通过联轴器503使得向下装的升降减速箱504工作带动清理装置3向墙面逐渐靠近使得清扫辊307接触到墙面进行清理工作，当机器人需要转向时，另一个第二电机502工作通过联轴器503使得向上装的升降减速箱504工作带动清理装置3向墙面运动直至电磁铁404接触到墙面，此时电磁铁404通电使其吸附在墙上，然后升降减速箱504工作使得机器人的其他组件离开墙面，接下来第二减速机402工作通过转接轴403使得机器人实现整体的转向。

Claims (5)

1.一种墙面清理机器人，包括主机架(1)、爬墙装置(2)、清理装置(3)、转向装置(4)、升降装置(5)、光轴(6)，其特征在于：两个爬墙装置(2)固定安装在主机架(1)的两端，六根光轴(6)每三个一组分别固定安装在主机架(1)的两侧，升降装置(5)固定安装在主机架(1)的上方，清理装置(3)固定安装在升降装置(5)的下方，转向装置(4)固定安装在升降装置(5)的上方；
所述的爬墙装置(2)包括第一减速机(201)、减速机安装板(202)、侧板(203)、上下导轮轴(204)、上下导轮(205)、小侧架(206)、液压缸(207)、电磁铁足块(208)、齿轮轴(209)、齿轮(210)、轴架(211)、侧导轮轴(212)、侧导轮(213)、齿条安装板(214)、齿条(215)、导轨(216)，齿轮(210)固定安装在齿轮轴(209)上，导轨(216)的两端与小侧架(206)的下方固定安装，齿条安装板(214)的两端与小侧架(206)的上方固定安装，齿条(215)固定安装在齿条安装板(214)的底部并与齿轮(210)啮合，四根上下导轮轴(204)的两端分别固定安装在减速机安装板(202)和侧板(203)的上下两侧，上下导轮(205)与上下导轮轴(204)转动安装，并且上下导轮(205)分别与齿条安装板(214)和导轨(216)相切，轴架(211)的两端分别固定安装在减速机安装板(202)和侧板(203)上，侧导轮轴(212)固定安装在轴架(211)的上下两侧，侧导轮(213)与侧导轮轴(212)转动安装，并且侧导轮(213)分别与齿条安装板(214)和导轨(216)相切，液压缸(207)的底部与小侧架(206)的上方转动安装，其液压缸头部与电磁铁足块(208)转动安装，电磁铁足块(208)的上方与小侧架(206)的下方转动安装；
所述的清理装置(3)包括清理箱(301)、第一电机(302)、主动带轮(303)、同步带(304)、从动带轮(305)、带座轴承(306)、清扫辊(307)、滑块(308)、滑块支座(309)，清扫辊(307)的两端与带座轴承(306)转动安装，从动带轮(305)固定安装在清扫辊(307)一端的轴头上，同步带(304)的两端分别套在主动带轮(303)和从动带轮(305)上，四个滑块支座(309)分别固定安装在清理箱(301)的两侧，滑块(308)固定安装在滑块支座(309)上并且与光轴(6)滑动安装；
所述的转向装置(4)包括转向架(401)、第二减速机(402)、转接轴(403)、电磁铁(404)，两个滑块支座(309)固定安装在转向架(401)的内部两侧，滑块(308)固定安装在滑块支座(309)上并且与光轴(6)滑动安装；
所述的升降装置(5)包括安装架(501)、第二电机(502)、联轴器(503)、升降减速箱(504)，两个升降减速箱(504)固定安装在安装架(501)上并且两个升降减速箱(504)的安装方向相反，一个向上装，另一个向下装，向上装的升降减速箱(504)的法兰盘固定安装在转向架(401)上，向下装的升降减速箱(504)的法兰盘固定安装在清理箱(301)的顶部，联轴器(503)一端与第二电机(502)的伸出轴固定安装，另一端与升降减速箱(504)的伸出轴固定安装。
2.如权利要求1所述的一种墙面清理机器人，其特征在于：所述的减速机安装板(202)和侧板(203)分别固定安装在主机架(1)上，第一减速机(201)固定安装在减速机安装板(202)上，齿轮轴(209)一端插入到第一减速机(201)的空心轴中，另一端与侧板(203)转动安装。
3.如权利要求1所述的一种墙面清理机器人，其特征在于：所述的第一电机(302)固定安装在清理箱(301)的顶部，主动带轮(303)固定安装在第一电机(302)的伸出轴上，两个带座轴承(306)分别固定安装在清理箱(301)的下方内部两侧。
4.如权利要求1所述的一种墙面清理机器人，其特征在于：所述的第二减速机(402)固定安装在转向架(401)的一侧，转接轴(403)一端与第二减速机(402)的伸出轴固定安装，另一端与电磁铁(404)固定安装。
5.如权利要求1所述的一种墙面清理机器人，其特征在于：所述的安装架(501)固定安装在主机架(1)的上方，两个第二电机(502)固定安装在安装架(501)的一侧。
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