CN111481124A - 玻璃幕墙自动清洁机器人系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保机械领域，具体来说是玻璃幕墙自动清洁机器人系统，包括缆绳轮组、定滑轮、牵引绳、支撑架、清洗装置、溶液存储箱、污水收集箱和行走装置；缆绳轮组设置在建筑物的顶部，牵引绳的一端缠绕在缆绳轮组上，牵引绳的另一端穿过定滑轮并固定在支撑架上，清洗装置、溶液存储箱、污水收集箱和行走装置均设置在支撑架上；本发明的行走装置利用吸盘的吸力和弹力伸缩杆的滚轮不间断移动，同时清洗装置的清洁传送带不断地擦拭墙面，以达到清洁玻璃幕墙的目的。

Description

玻璃幕墙自动清洁机器人系统
技术领域
本发明涉及环保机械领域，具体来说是玻璃幕墙自动清洁机器人系统。
背景技术
随着经济的发展，越来越多的高楼大厦不断涌现在我们生活的周围，这些建筑物很多都是采用玻璃幕墙设计完成，不过也带来了高层幕墙清洁困难的问题，现在幕墙清洁的主流方式仍然是作业人员悬挂在空中进行墙壁的擦拭，这种方法存在极大的人身安全风险；科学技术的进步带动机器人在各行各业的广泛应用，不过现有幕墙清洁机器人存在吸附墙壁困难，行走移动受阻，行走机构和吸附装置需要精确配合的问题，另外也存在着多组真空吸附装置，导致结构十分复杂，另外单个吸盘的吸附面积小，恰好遇到幕墙壁上的集中脏物时整个吸盘都会无法吸附，设备运行不稳定。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了玻璃幕墙自动清洁机器人系统，本发明利用自身的行走装置能够在吸附幕墙的同时继续移动，清洗装置在此过程中不断地清洁墙壁。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：玻璃幕墙自动清洁机器人系统，包括缆绳轮组、定滑轮、牵引绳、支撑架、清洗装置、溶液存储箱、污水收集箱和行走装置，其特征在于：
所述的缆绳轮组设置在建筑物的顶部，缆绳轮组和电动机连接；所述的定滑轮设置在缆绳轮组的一侧；所述的牵引绳的一端缠绕在缆绳轮组上，牵引绳的另一端穿过定滑轮并固定在支撑架上，所述的牵引绳数量为二；所述的溶液存储箱设置在支撑架上，溶液存储箱上设置有入口和出口，溶液存储箱装有清洁剂；
所述的清洗装置数量为二，这两组清洗装置一前一后并排设置，每组清洗装置均包括定位板、一号滚动轮、张紧装置、牵引轮组、挤压轮组、调节弹片、清洁传送带和二号滚动轮，所述的定位板设置在支撑架上，在定位板上部两端分别设置一个一号滚动轮，其中一个一号滚动轮设置在溶液存储箱内；所述定位板下部两端分别设置一个二号滚动轮，且两个二号滚动轮的中心距离小于两个一号滚动轮的中心距离；所述的张紧装置一端固定在定位板的中部，张紧装置的另一端设置有一传动轮，张紧装置内部的弹簧带动传动轮上下移动；所述的牵引轮组为动力轮组，牵引轮组设置在溶液存储箱的入口处，牵引轮组带动清洁传送带的移动；所述的挤压轮组包括一号挤压组和二号挤压组，所述的一号挤压组和二号挤压组均设置有两个相切的圆柱形的滚轮，两个滚轮夹着清洁传送带，一号挤压组设置在溶液存储箱的出口处，二号挤压组设置在污水收集箱的上方，挤压轮组挤出清洁传送带的水分；所述的调节弹片包括一号段、二号段和三号段，所述的二号段设置在两个二号滚动轮之间并位于其下方，且该二号段贴在清洁传送带内侧；所述一号段的一端和一个一号滚动轮连接，一号段的另一端和二号段连接；所述三号段的一端和另一个一号滚动轮连接，三号段的另一端和二号段连接；所述的污水收集箱设置在支撑架上；
所述的行走装置设置在清洗装置左右两侧，行走装置包括行走支架、弹力伸缩杆、支杆、驱动轮、辅助杆、辅助轮、吸盘和履带，所述的行走支架与支撑架连接；所述的弹力伸缩杆一端固定在行走支架上，弹力伸缩杆的另一端设置有滚轮，滚轮表面裹有清洁布；所述的支杆一端固定在行走支架上，支杆的另一端安装有驱动轮；所述的履带安装在驱动轮以及弹力伸缩杆的滚轮上，所述的履带上设置有通孔；所述的辅助杆一端设置在支杆上，辅助杆为伸缩杆；所述的辅助轮设置在辅助杆的另一端，辅助轮和驱动轮彼此相贴并将履带夹在中间，驱动轮带动履带转动；所述的吸盘设置在行走支架上，吸盘为喇叭口形，喇叭口的开口方向指向墙壁，吸盘底部与履带内侧相贴。
作为本发明的优选技术方案，位于前方的一个清洗装置的一号挤压组，其一号挤压组两滚轮的间隙大于位于后方另一个清洗装置的一号挤压组两滚轮的间隙。
作为本发明的优选技术方案，所述的溶液存储箱通过软管和外接的水箱连接，所述的污水收集箱通过软管和外接的污水箱连接。
作为本发明的优选技术方案，所述吸盘的边缘向上翘起。
作为本发明的优选技术方案，所述的履带内外两侧的表面均是平整的。
作为本发明的优选技术方案，所述的一号段、三号段和一号滚动轮之间通过可调距螺栓联接。
所述的玻璃幕墙自动清洁机器人系统的运行方法，包括以下步骤：
步骤s1:将所述的缆绳轮组设置在建筑物的顶部，定滑轮设置在幕墙的一侧，牵引绳一端缠绕在缆绳轮组上，牵引绳的另一端穿过定滑轮并固定在支撑架，把行走装置的吸盘放在幕墙壁上；
步骤s2:把行走装置的电机启动，吸盘开始工作将吸盘内的空气抽走，吸盘的底部挤压履带，履带贴在幕墙上，吸盘到幕墙的距离变短，幕墙上的弹力伸缩杆在压力的作用下收缩变短，远离幕墙一侧的弹力伸缩杆杆件伸长把履带向外支撑，履带在驱动轮和辅助轮的作用下不停移动，从而带动履带在弹力伸缩杆的滚轮上转动，行走装置向前移动，吸盘通过履带上开的圆孔不断吸走幕墙与履带外壁之间的空气，从而吸附在幕墙上；
步骤s3：把清洗装置上牵引轮组的电机启动，牵引轮组带动清洁传送带移动，清洁传送带通过溶液存储箱的入口进入，经过溶液存储箱的出口时，挤压轮组的一号挤压组把清洁传送带上的水分部分挤出，调节弹片的二号段受到幕墙壁的挤压向内移动，张紧装置带动传动轮向外移动保持清洁传送带处于张紧状态，二号段将清洁传送带贴在幕墙壁上，与此同时清洁传送带不断移动，清洁传送带与幕墙壁不断摩擦，完成墙壁的清洁，在经过二号挤压组时清洁传送带上的污水被挤出流入污水收集箱；
步骤s4：当本清洗机器人清洗到幕墙的顶部时，通过缆绳轮组把牵引绳重新缠绕在缆绳轮组上。
本设备的有益效果是：
(1)本设备的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，将吸盘设置在履带上方，并将履带设置为多孔结构，使得吸盘可以直接将履带贴紧在墙壁上，没有中间传递环节，能量利用率最高；
(2)本设备的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，能够实现边吸附边移动，而不用多组真空吸附装置一吸一放的交替吸附式移动，结构更简单，由于吸盘一直处于吸附状态，没有吸附-释放-再吸附的过程，行走速度更快，因此清洁效率更高；
(3)本设备的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，调节弹片的位置可以升降，从而调整清洁传送带与幕墙壁的挤压程度，可适应不同材质以及不同污染程度的墙壁，并排放置的两个清洗装置所提供的清洁带一湿一干，能够提高清洁效果；
(4)本设备的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，吸盘的吸附面积大，吸附到小面积脏物时对整个设备的吸附能力影响较小，做到能够稳定吸附在幕墙壁。
(5)本设备的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，履带内外两侧的表面均是平整，使吸盘更容易吸附，同时又设置辅助轮使其和驱动轮一起夹紧履带，避免驱动轮和履带之间打滑。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明正面视角的结构示意图；
图2是本发明侧面视角的结构示意图；
图3是本发明清洗装置的结构示意图；
图4是本发明行走装置的结构示意图；
图5是本发明履带的结构示意图；
图中：缆绳轮组-1、定滑轮-2、牵引绳-3、支撑架-4、清洗装置-5、溶液存储箱-6、污水收集箱-7、行走装置-8、定位板-51、一号滚动轮-52、张紧装置-53、牵引轮组-54、挤压轮组-55、调节弹片-56、清洁传送带-57、二号滚动轮-58、一号挤压组-551、二号挤压组-552、一号段-561、二号段-562、三号段-563、行走支架-81、弹力伸缩杆-82、支杆-83、驱动轮-84、辅助杆-85、辅助轮-86、吸盘-87、履带-88。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1、图2，本实施例的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，包括缆绳轮组1、定滑轮2、牵引绳3、支撑架4、清洗装置5、溶液存储箱6、污水收集箱7和行走装置8，其特征在于：
所述的缆绳轮组1设置在建筑物的顶部，缆绳轮组1和电动机连接；所述的定滑轮2设置在缆绳轮组1的一侧；所述的牵引绳3的一端缠绕在缆绳轮组1上，牵引绳3的另一端穿过定滑轮2并固定在支撑架4上，所述的牵引绳3数量为二；所述的溶液存储箱6设置在支撑架4上，溶液存储箱6上设置有入口和出口，溶液存储箱装有清洁剂；
如图1、图2、图3，所述的清洗装置5数量为二，这两组清洗装置5一前一后并排设置，每组清洗装置5均包括定位板51、一号滚动轮52、张紧装置53、牵引轮组54、挤压轮组55、调节弹片56、清洁传送带57和二号滚动轮58，所述的定位板51设置在支撑架4上，在定位板51上部两端分别设置一个一号滚动轮52，其中一个一号滚动轮52设置在溶液存储箱6内；所述定位板51下部两端分别设置一个二号滚动轮58，且两个二号滚动轮58的中心距离小于两个一号滚动轮52的中心距离；所述的张紧装置53一端固定在定位板51的中部，张紧装置53的另一端设置有一传动轮，张紧装置53内部的弹簧带动传动轮上下移动；所述的牵引轮组54为动力轮组，牵引轮组54设置在溶液存储箱6的入口处，牵引轮组54带动清洁传送带57的移动；所述的挤压轮组55包括一号挤压组551和二号挤压组552，所述的一号挤压组551和二号挤压组552均设置有两个相切的圆柱形的滚轮，两个滚轮夹着清洁传送带57，一号挤压组551设置在溶液存储箱6的出口处，二号挤压组552设置在污水收集箱7的上方，挤压轮组55挤出清洁传送带57的水分；所述的调节弹片56包括一号段561、二号段562和三号段563，所述的二号段562设置在两个二号滚动轮58之间并位于其下方，且该二号段562贴在清洁传送带57内侧；所述一号段561的一端和一个一号滚动轮52连接，一号段561的另一端和二号段562连接；所述三号段563的一端和另一个一号滚动轮52连接，三号段563的另一端和二号段562连接；所述的污水收集箱7设置在支撑架4上；
如图1、图2、图4，所述的行走装置8设置在清洗装置5左右两侧，行走装置8包括行走支架81、弹力伸缩杆82、支杆83、驱动轮84、辅助杆85、辅助轮86、吸盘87和履带88，所述的行走支架81与支撑架4连接；所述的弹力伸缩杆82一端固定在行走支架81上，弹力伸缩杆82的另一端设置有滚轮，滚轮表面裹有清洁布；所述的支杆83一端固定在行走支架81上，支杆83的另一端安装有驱动轮84；所述的履带88安装在驱动轮84以及弹力伸缩杆82的滚轮上，所述的履带88上设置有通孔；所述的辅助杆85一端设置在支杆83上，辅助杆85为伸缩杆；所述的辅助轮86设置在辅助杆85的另一端，辅助轮86和驱动轮84彼此相贴并将履带88夹在中间，驱动轮84带动履带88转动；所述的吸盘87设置在行走支架81上，吸盘87为喇叭口形，喇叭口的开口方向指向墙壁，吸盘87底部与履带88内侧相贴。
如图5，所述的履带88设置有圆形通孔。
如图1、图2、图3，图4，所述的玻璃幕墙自动清洁机器人系统的运行方法，包括以下步骤：
步骤s1:将所述的缆绳轮组1设置在建筑物的顶部，定滑轮2设置在幕墙的一侧，牵引绳3一端缠绕在缆绳轮组1上，牵引绳3的另一端穿过定滑轮2并固定在支撑架4，把行走装置8的吸盘87放在幕墙壁上；
步骤s2:把行走装置8的电机启动，吸盘87开始工作将吸盘87内的空气抽走，吸盘87的底部挤压履带88，履带88贴在幕墙上，吸盘87到幕墙的距离变短，幕墙上的弹力伸缩杆82在压力的作用下收缩变短，远离幕墙一侧的弹力伸缩杆82杆件伸长把履带88向外支撑，履带88在驱动轮84和辅助轮85的作用下不停移动，从而带动履带88在弹力伸缩杆82的滚轮上转动，行走装置8向前移动，吸盘87通过履带88上开的圆孔不断吸走幕墙与履带88外壁之间的空气，从而吸附在幕墙上；
步骤s3：把清洗装置5上牵引轮组54的电机启动，牵引轮组54带动清洁传送带57移动，清洁传动带57通过溶液存储箱6的入口进入，经过溶液存储箱6的出口时，挤压轮组55的一号挤压组551把清洁传送带57上的水分部分挤出，调节弹片56的二号段562受到幕墙壁的挤压向内移动，张紧装置53带动传动轮向外移动保持清洁传送带57处于张紧状态，二号段562将清洁传送带57贴在幕墙壁上，与此同时清洁传送带57不断移动，清洁传送带57与幕墙壁不断摩擦，完成墙壁的清洁，在经过二号挤压组552时清洁传送带57上的污水被挤出流入污水收集箱7；
步骤s4：当本清洗机器人清洗到幕墙的顶部时，通过缆绳轮组1把牵引绳3重新缠绕在缆绳轮组1上。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.玻璃幕墙自动清洁机器人系统，包括缆绳轮组(1)、定滑轮(2)、牵引绳(3)、支撑架(4)、清洗装置(5)、溶液存储箱(6)、污水收集箱(7)和行走装置(8)，其特征在于：
所述的缆绳轮组(1)设置在建筑物的顶部，缆绳轮组(1)和电动机连接；所述的定滑轮(2)设置在缆绳轮组(1)的一侧；所述的牵引绳(3)的一端缠绕在缆绳轮组(1)上，牵引绳(3)的另一端穿过定滑轮(2)并固定在支撑架(4)上，所述的牵引绳(3)数量为二；所述的溶液存储箱(6)设置在支撑架(4)上，溶液存储箱(6)上设置有入口和出口；
所述的清洗装置(5)数量为二，这两组清洗装置(5)一前一后并排设置，每组清洗装置(5)均包括定位板(51)、一号滚动轮(52)、张紧装置(53)、牵引轮组(54)、挤压轮组(55)、调节弹片(56)、清洁传送带(57)和二号滚动轮(58)，所述的定位板(51)设置在支撑架(4)上，在定位板(51)上部两端分别设置一个一号滚动轮(52)，其中一个一号滚动轮(52)设置在溶液存储箱(6)内；所述定位板(51)下部两端分别设置一个二号滚动轮(58)，且两个二号滚动轮(58)的中心距离小于两个一号滚动轮(52)的中心距离；所述的张紧装置(53)一端固定在定位板(51)的中部，张紧装置(53)的另一端设置有一传动轮；所述的牵引轮组(54)为动力轮组，牵引轮组(54)设置在溶液存储箱(6)的入口处；所述的挤压轮组(55)包括一号挤压组(551)和二号挤压组(552)，所述的一号挤压组(551)和二号挤压组(552)均设置有两个相切的圆柱形的滚轮，一号挤压组(551)设置在溶液存储箱(6)的出口处，二号挤压组(552)设置在污水收集箱(7)的上方；所述的调节弹片(56)包括一号段(561)、二号段(562)和三号段(563)，所述的二号段(562)设置在两个二号滚动轮(58)之间并位于其下方，且该二号段(562)贴在清洁传送带(57)内侧；所述一号段(561)的一端和一个一号滚动轮(52)联接，一号段(561)的另一端和二号段(562)连接；所述三号段(563)的一端和另一个一号滚动轮(52)联接，三号段(563)的另一端和二号段(562)连接；所述的污水收集箱(7)设置在支撑架(4)上；
所述的行走装置(8)设置在清洗装置(5)左右两侧，行走装置(8)包括行走支架(81)、弹力伸缩杆(82)、支杆(83)、驱动轮(84)、辅助杆(85)、辅助轮(86)、吸盘(87)和履带(88)，所述的行走支架(81)与支撑架(4)连接；所述的弹力伸缩杆(82)一端固定在行走支架(81)上，弹力伸缩杆(82)的另一端设置有滚轮；所述的支杆(83)一端固定在行走支架(81)上，支杆(83)的另一端安装有驱动轮(84)；所述的履带(88)安装在驱动轮(84)以及弹力伸缩杆(82)的滚轮上，所述的履带(88)上设置有通孔；所述的辅助杆(85)一端设置在支杆(83)上，辅助杆(85)为伸缩杆；所述的辅助轮(86)设置在辅助杆(85)的另一端，辅助轮(86)和驱动轮(84)彼此相贴并将履带(88)夹在中间；所述的吸盘(87)设置在行走支架(81)上，吸盘(87)为喇叭口形，喇叭口的开口方向指向墙壁，吸盘(87)底部与履带(88)内侧相贴。
2.根据权利要求1所述的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，其特征在于：位于前方的一个清洗装置(5)的一号挤压组(551)，其一号挤压组(551)两滚轮的间隙大于位于后方另一个清洗装置(5)的一号挤压组(551)两滚轮的间隙。
3.根据权利要求1所述的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，其特征在于：所述的溶液存储箱(6)通过软管和外接的水箱连接，所述的污水收集箱(7)通过软管和外接的污水箱连接。
4.根据权利要求1所述的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，其特征在于：所述吸盘(87)的边缘向上翘起。
5.根据权利要求4所述的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，其特征在于：所述的履带(88)内外两侧的表面均是平整的。
6.根据权利要求1所述的玻璃幕墙自动清洁机器人系统，其特征在于：所述的一号段(561)、三号段(563)和一号滚动轮(52)之间通过可调距螺栓联接。
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