CN111101723A - 一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法 - Google Patents

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李延民
王鑫波
徐志强
王乾宝
陈林
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Abstract

本发明属于激光清洗设备，特别涉及一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法。一种建筑外墙激光清洗设备包括激光清洗头、折射镜、投射镜、激光束、建筑墙面、清洗区域、爬壁装置、激光清洗头支架、激光发生头、光纤转接头、激光光纤、电缆；电缆线接通电后，启动设备，伺服驱动电路控制滚轮在墙面上的滚动；控制板卡接收到信号，经伺服驱动电路，驱动电机转动和真空吸盘在墙体上的吸附于分离。该设备操作简单，使用方便环保。

Description

一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法
技术领域
本发明属于激光清洗设备，特别涉及一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法。
技术背景
本发明为建筑外墙激光清洗设备，即通过激光束的照射使车辆表面的灰尘、油污、附着物等气化或剥离，即利用搭载激光清洗机的爬壁机器人对建筑外墙进行全自动除尘清洗，从而达到清洗车辆表面的功能。目前建筑外墙基本上采用人工刷洗或者冲洗的方式进行除尘，高层建筑的人工作业具有极高的风险，同时该清洗方法会产生污水，增加排污压力及相应的污水处理成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法包括激光清洗头、折射镜、投射镜、激光束、建筑墙面、清洗区域、爬壁装置、激光清洗头支架、激光发生头、光纤转接头、激光光纤电缆其特点是在爬墙装置的上面固定有激光清洗头支架，激光清洗头固定在激光清洗支架上面，在激光清洗头的一端设有激光发生头，激光光纤通过光纤转接头与激光发生头相连接，在激光清洗头内部安装有折射镜与透射镜，激光清洗主机产生的激光束照射在预清洗的建筑墙面上，爬墙装置的后面设有电缆，在爬墙装置的底面设有爬墙装置滚轮一和爬墙装置滚轮二，爬墙装置通过真空吸盘一和真空吸盘二与建筑墙面相连接。激光清洗主机安装在底座上，在激光清洗主机的内部设有电路控制板和蓄电池组件。
本发明的有益效果是一是以全自动技术替代人工，消除人工操作风险，二是相比人工冲洗或刷洗操作不产生污水等废弃物，属于真正的无污染技术，同时该设备操作简单，使用方便环保。
附图说明
图1是本发明的建筑外墙激光清洗设备的整体示意图。
图2是发明实施例2的控制板卡内部连接框图。
图3是本发明实施例2变压器电路图。
图4是本发明实施例2蓄电池充电电路图。
图5是本发明实施例2主控电路图。
图6是本发明实施例2单片机供电电路图。
图中1-激光清洗头；2-折射镜；3-投射镜；4-激光束；5-建筑墙面；6-清洗区域；7-爬墙装置；7-1-爬壁装置滚轮一；7-2-真空吸盘一；7-3-底座；7-4-电路控制板；7-5-真空吸盘二；7-6-爬壁装置滚轮二；7-7-激光清洗主机；7-8-蓄电池组件；8-激光清洗头支架；9-激光发生头；10-光纤转接头；11-激光光纤；12-电缆。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细说明。
实施例1
一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法包括激光清洗头1、折射镜2、投射镜3、激光束4、建筑墙面5、清洗区域6、爬壁装置7、激光清洗头支架8、激光发生头9、光纤转接头10、激光光纤11电缆12。
如图1所示，一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法是在爬墙装置7的上面固定有激光清洗头支架8，激光清洗头1固定在激光清洗支架8上面，在激光清洗头1的一端设有激光发生头9，激光光纤11通过光纤转接头10与激光发生头9相连接，在激光清洗头内部安装有折射镜2与透射镜3，激光清洗主机7-7产生的激光束4照射在预清洗的建筑墙面5上，爬墙装置7的后面设有电缆12，在爬墙装置7的底面设有爬墙装置滚轮一7-1和爬墙装置滚轮二7-6，爬墙装置7通过真空吸盘一7-2和真空吸盘二7-5与建筑墙面5相连接。激光清洗主机7-7安装在底座7-3上，在激光清洗主机7-7的内部设有电路控制板7-4和蓄电池组件7-8。
所述的一种建筑外墙激光清洗设备的控制过程如下：
电缆线接通电后，启动设备，伺服驱动电路控制滚轮在墙面上的滚动；
控制板卡8接收到信号，经伺服驱动电路，驱动电机转动和真空吸盘在墙体上的吸附于分离。
实施例2
如图2所示，控制板卡7-4主要包括：主控电路、单片机供电电路、伺服电机驱动电路、蓄电池充电电路。
主控电路的输入端连接蓄电池充电电路中sensor signal端口，主控电路的供电端口连接单片机供电电路输出端，主控电路的输出端连接伺服电机驱动电路的输入端，变压器电路输出端与蓄电池充电电路的输入端相连，变压器电路的输入端与220V交流电相连。
如图3所示的变压器电路中，220V交流电经整流桥D7整流后变为高压直流电，正极经机械开关S连接高频变压器T1，负极连接变压器原边的另一端，变压器的输入端正极、负极一条支路连接电阻R1、D8作为假负载起到断电后放电作用，开关管Q1的基极作为微小电流输入端与电阻R1、电容C7、二极管D8负极、二极管D5负极连接，R1同时作为给基极提供起动电流的启动电阻,集电极连接C1,发射极经电阻R9连接负极，为电流取样电阻，开关管连接在原边的取样绕组用来负责原边的通断，副边绕组正极经二极管D2连接USB_5V,负极接地，正负极之间接滤波电容C2。
如图4所示的蓄电池充电电路中选用TP4056芯片用作锂电池充电芯片U1，经过变压器电路输出的电压不稳定，经过这个芯片可以输出稳定的5V电压给USB插口U上。蓄电池充电电路的锂电池充电芯片U1的1、3引脚接地，2脚跨接电阻R8，4、8引脚经电阻R3连接变压器电路输出USB_5V,5引脚接USB插口U上的引脚1，USB_5V正极一支分流经发光二极管D3、电阻R7流入U1的引脚6，一支分流经发光二极管D4、电阻R6流入引脚7,发光二极管D3与电阻R7之间的引出线sensor signal端口连接主控电路中U2的第16引脚。USB插口U中5引脚接地，D+、D-、ID悬空。
如图5所示的主控电路中，主控电路选用STM32F103T8U6单片机芯片U2，U2的1、6、19、27引脚接单片机供电电路输出的3V3_1，并经过电容C13与GND连接，U2的2、3脚接晶振Y1两端，U2的4脚经电阻R11拉高，U2的5脚经电阻R13接地，U2的5、18、26、36引脚接地，U2的7引脚接直流电机驱动电路的PWM1脚，U2的8、9、10、11、12、13、14、17、20、21、22、23、24、25、28、29、30、31、32、33、34引脚悬空。单片机U2的15引脚接直流电机复位按键电路的KEY1，U2的16脚接蓄电池充电电路中的sensor signal。
如图6所示的单片机供电电路中,纽扣电池组VCC_BAT输出的5.0V电压经过SP6205芯片U4会输出稳定的3.3V电压，U4的1、3脚经自恢复保险丝F1接VCC_BAT，2脚接地，4脚经电容C19接地,5脚为3V3_1输出,4脚和5脚之间接电容C18。
所述的一种建筑外墙激光清洗设备的控制过程如下：
电缆线接通电后，启动设备，伺服驱动电路控制滚轮在墙面上的滚动；
控制板卡7-4接收到信号，经伺服驱动电路，驱动电机转动和真空吸盘在墙体上的吸附于分离。

Claims (2)

1.一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法，包括激光清洗头（1）、折射镜（2）、投射镜（3）、激光束（4）、建筑墙面（5）、清洗区域（6）、爬壁装置（7）、激光清洗头支架（8）、激光发生头（9）、光纤转接头（10）、激光光纤（11）电缆（12），其特点是在爬墙装置（7）的上面固定有激光清洗头支架（8），激光清洗头（1）固定在激光清洗支架（8）上面，在激光清洗头（1）的一端设有激光发生头（9），激光光纤（11）通过光纤转接头（10）与激光发生头（9）相连接，在激光清洗头内部安装有折射镜（2）与透射镜（3），激光清洗主机（7-7）产生的激光束（4）照射在预清洗的建筑墙面（5）上，爬墙装置（7）的后面设有电缆（12），在爬墙装置（7）的底面设有爬墙装置滚轮一（7-1）和爬墙装置滚轮二（7-6），爬墙装置（7）通过真空吸盘一（7-2）和真空吸盘二（7-5）与建筑墙面（5）相连接。
2.激光清洗主机（7-7）安装在底座（7-3）上，在激光清洗主机（7-7）的内部设有电路控制板（7-4）和蓄电池组件（7-8），根据权利要求1所述的一种建筑外墙激光清洗设备及控制方法，其特征在于所述控制板卡（7-4）主要包括：主控电路、单片机供电电路、伺服电机驱动电路、蓄电池充电电路，电缆线接通电后，启动设备，伺服驱动电路控制滚轮在墙面上的滚动；控制板卡（7-4）接收到信号，经伺服驱动电路，驱动电机转动和真空吸盘在墙体上的吸附于分离。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112404043A (zh) * 2020-11-21 2021-02-26 鹰潭市智汇物联网应用研究院有限公司 一种小广告的激光清洗装置
CN114016759A (zh) * 2021-11-29 2022-02-08 江苏大学 一种建筑外墙自动爬行的激光清洗装置
CN115281567A (zh) * 2022-09-01 2022-11-04 圣同智能机械设备（上海）有限公司 一种墙体表面清洁用激光清理设备
CN115349788A (zh) * 2022-08-18 2022-11-18 圣同智能机械设备（上海）有限公司 一种智能定距激光清理设备

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