发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的自动擦窗设备容易在窗户上发生坠落的问题,进而提供一种能够减少坠落风险的自动擦窗设备。
为此,本发明提供的技术方案如下:
一种自动擦窗设备,包括:
窗机,具有适于清洁玻璃表面的清洁机构,和适于使窗机吸附在玻璃表面的第一吸附机构,以及适于使窗机在玻璃表面行走的行进机构,所述行进机构采用电力驱动;
主机,具有电力存储模块,所述电力存储模块与行进机构电连接;
所述主机适于在工作时与窗机分离设置。
作为一种优选的技术方案,所述自动擦窗设备包括偶数个窗机,偶数个窗机两两成对地通过第一吸附机构分别吸附在玻璃的内外表面。
作为一种优选的技术方案,所述第一吸附机构包括两块磁体,两块磁体以可相互吸引的姿态分别设置在两个窗机上。
作为一种优选的技术方案,所述主机具有适于使主机吸附在玻璃表面的第二吸附机构,所述主机在工作时通过第二吸附机构吸附在待清洁窗户或已清洁窗户的玻璃表面。
作为一种优选的技术方案,所述电力存储模块通过导线与所述行进机构电连接。
作为一种优选的技术方案,所述窗机还包括适于向玻璃表面喷淋清洗液的喷淋构件。
作为一种优选的技术方案,所述主机上设置有清洗液存储仓,所述清洗液存储仓通过导管与所述喷淋构件连通。
作为一种优选的技术方案,所述电力存储模块通过导线与所述行进机构电连接,所述导管与导线设置在主机与窗机中间的部分合并为一个水电二芯管线。
作为一种优选的技术方案,所述行进机构包括:
主动轮,通过电力驱动,并转动安装在窗机底面;
从动轮,转动安装在窗机底面;
所述主动轮和从动轮分置在第一吸附机构吸附力中心的两侧。
作为一种优选的技术方案,所述主动轮具有两个,两个主动轮分置于第一吸附机构的两侧;两个主动轮分别通过两个电动元件驱动;所述从动轮为万向轮。
作为一种优选的技术方案,所述窗机还具有行进控制组件,所述行进控制组件包括:
传感器,安装在窗机的外周,适于检测窗机与窗框之间的距离并发出电信号;
控制模块,分别与传感器和两个电动元件电连接,适于接受传感器的电信号,并根据该电信号控制两个电动元件的动力输出状态。
作为一种优选的技术方案,所述传感器为限位传感器;所述窗机上还活动安装有触角,所述触角的一端延伸至窗机的最外周,另一端与所述传感器接触,所述触角适于在接触到外部物体时触动限位传感器。
作为一种优选的技术方案,所述清洁机构包括:
旋转体,转动安装在窗机的壳体内,适于沿平行于玻璃的面旋转;
擦拭件,安装在旋转体的底面,并露出窗机的壳体下底面,适于跟随旋转体旋转完成对玻璃的擦拭;
刮净件,安装在旋转体底面的外围,适于跟随旋转体旋转完成对玻璃污渍的刮净。
作为一种优选的技术方案,所述旋转体为圆形罩状,并罩设在行进机构外部。
作为一种优选的技术方案,所述窗机的壳体为圆形罩状,并罩设在所述旋转体的外部,所述刮净件窗机壳体与玻璃表面之间的间隙中伸出。
作为一种优选的技术方案,所述旋转体与行进机构之间具有与旋转体的旋转平面平行设置的垫体。
作为一种优选的技术方案,所述擦拭件可拆卸地安装在旋转体上;所述刮净件亦可拆卸地安装在旋转体上。
作为一种优选的技术方案,所述旋转体上设置有绕自身旋转中心设置的齿圈;所述行进机构或窗机的壳体上安装有通过电力驱动的齿轮;所述齿轮与齿圈啮合后驱动齿圈进行转动。
作为一种优选的技术方案,所述主机外表面还设置有充电接口,所述充电接口与电力存储模块电连接。
本发明技术方案,具有如下优点:
1、本发明提供的擦窗设备,包括窗机和主机;窗机具有适于清洁玻璃表面的清洁机构,和适于使窗机吸附在玻璃表面的第一吸附机构,以及适于使窗机在玻璃表面行走的行进机构,所述行进机构采用电力驱动;主机具有电力存储模块,所述电力存储模块与行进机构电连接;所述主机适于在工作时与窗机分离设置。
通过将现有技术中的一整个擦窗设备拆分成主机和窗机两个部分,将电力存储模块放到主机上,这样以来整个擦窗设备的重量得到分散,降低了对于擦窗设备与玻璃之间的吸附力的要求,在同样的吸附力下,本发明中的窗机具有更小的坠落风险,而主机则可以直接放置在室内,或增设第二个吸附机构后吸附在其他玻璃上。
2、本发明提供的擦窗设备中,所述自动擦窗设备包括偶数个窗机,偶数个窗机两两成对地通过第一吸附机构分别吸附在玻璃的内外表面。采用上述形式后,玻璃的内外表面可以同时进行清洁,有利于提升清洁效率。且可以根据应用工况的不同选择两个、四个甚至六个、八个窗机同时工作,使得擦窗效率可以得到进一步的提升。
3、本发明提供的擦窗设备中,所述第一吸附机构包括两块磁体,两块磁体以可相互吸引的姿态分别设置在两个窗机上。采用磁体式的第一吸附结构,相对于真空式的吸附结构具有零件少、无需直接接触玻璃表面的优点,同时,针对本发明中成对的窗机式的结构也具有更好的适配性,能够实现内外同步行进。另外,当内外两个窗机由于行进机构的工作精度导致错位时,还可通过两个磁体对这种错位进行弥补。
4、本发明提供的擦窗设备中,所述主机具有适于使主机吸附在玻璃表面的第二吸附机构,所述主机在工作时通过第二吸附机构吸附在待清洁窗户或已清洁窗户的玻璃表面。利用第二吸附机构可实现主机与窗户的吸附,在工作时,可将主机吸附在临近的玻璃上,从而为整个擦窗设备增加一个与窗户的固接点,当任何一个窗机坠落时,室内窗机及主机会为室外窗机提供一个拉拽作用和一个固接点,另外也避免了将主机直接放置在地面上产生嘈杂的视觉体验,提高清洁作业过程的整洁度。
5、本发明提供的擦窗设备中,所述窗机还包括适于向玻璃表面喷淋清洗液的喷淋构件。此举可使得本发明中的擦窗设备可以采取持续湿式的清洁措施,针对比较顽固的污渍,可以调整加大喷淋液量,改善清洁效果。
6、本发明提供的擦窗设备中,所述主机上设置有清洗液存储仓,所述清洗液存储仓通过导管与所述喷淋构件连通。类似于将电力存储模块放置主机上的效果,将清洗液存储仓设置在主机上之后,能进一步降低窗机的重量,降低窗机坠落的风险。同时,导管与导线能够起到安全绳的作用,防止窗机坠落。
7、本发明提供的擦窗设备中,所述电力存储模块通过导线与所述行进机构电连接,所述导管与导线设置在主机与窗机中间的部分合并为一根水电二芯管线及插头。通过将导线与导管合并成一根水电二芯管线后,一方面能够使得设备的组装更加简便,一次插接即可实现水电的接通;另一方面,能够使擦窗设备外观更加整齐,避免过多线路带来的凌乱感,提升客户使用体验。
8、本发明提供的擦窗设备中,所述行进机构包括主动轮和从动轮。主动轮通过电力驱动并转动安装在窗机底面;从动轮转动安装在窗机底面;所述主动轮和从动轮分置在第一吸附机构吸附力中心的前后。
分置于第一吸附机构吸附力中心的前后的主动轮和从动轮能够在吸附力中心的两侧都对窗机形成支撑,避免窗机在吸附力与主动轮或从动轮的共同作用下出现翘头现象。
9、本发明提供的擦窗设备中,所述主动轮具有两个,两个主动轮分置于第一吸附机构的两侧;两个主动轮分别通过两个电动元件驱动;所述从动轮为万向轮。在上述结构中,分别通过两个电动元件驱动的主动轮能够进行不同速度的转动,利用两个主动轮的速度差可以实现窗机的转弯,同时配合万向的从动轮,窗机能够在玻璃表面进行灵活且稳定的转弯。
10、本发明提供的擦窗设备中,所述窗机还具有行进控制组件,所述行进控制组件包括传感器和控制模块。传感器安装在窗机的外周,适于检测窗机与窗框之间的距离并发出电信号;控制模块分别与传感器和两个电动元件电连接,适于接受传感器的电信号,并根据该电信号控制两个电动元件的动力输出状态。
在上述结构中,通过传感器模块与行进控制组件的共同作用,能够使窗机实现对窗户边界的探知,并且通过合理的设置控制模块的工作逻辑,可以实现窗机的自动化走位。
11、本发明提供的擦窗设备中,所述清洁机构包括旋转体、擦拭件和刮净件,旋转体转动安装在窗机的壳体内,适于沿平行于玻璃的面旋转;擦拭件安装在旋转体的底面,并露出窗机的壳体下底面,适于跟随旋转体旋转完成对玻璃的擦拭;刮净件安装在旋转体底面的外围,适于跟随旋转体旋转完成对玻璃污渍的刮净。
在上述结构中,区别于传统的固定式擦拭件和刮净件,跟随旋转体转动的擦拭件和刮净件能够对玻璃表面实现更加有力的清洁,针对顽固污渍有更好的清洁效果。同时,刮净件能够更加有效清理玻璃表面的水渍,避免污水清理不彻底留下水渍痕迹。
12、本发明提供的擦窗设备中,所述旋转体为圆形罩状,并罩设在行进机构外部。
通过将旋转体设计成圆形罩状,并罩设在行进机构外部以后,通过旋转体在行进机构周围旋转,一方面能够在行进机构即将驶入的区域对玻璃表面进行清洁,从而避免过多的物资沾惹到行进机构的轮体上,影响轮体与玻璃的防滑性能;另一方面,还能对行进机构刚刚驶出的区域进行清洁,从而避免行进机构在玻璃上留下痕迹,提升清洁效果。
13、本发明提供的擦窗设备中,所述旋转体与行进机构之间具有与旋转体的旋转平面平行设置的垫体。
在上述结构中,当调节垫体的厚度时,旋转体与行进机构之间的间隙也会随之发生变化,而由于行进机构与玻璃表面之间的高度是固定值,因此,旋转体与玻璃表面之间的间隙会发生改变,进而可以调整擦拭件和刮净件与玻璃表面之间的接触压力。
14、本发明提供的擦窗设备中,所述擦拭件可拆卸地安装在旋转体上;所述刮净件亦可拆卸地安装在旋转体上。
可拆卸的刮净件和擦拭件更加容易拆除,从而可以设计成易损耗材进行更换,进而延长整个擦窗设备的使用寿命。
综上所述,本发明提供的擦窗设备相对于传统的自动擦窗设备具有更低的坠落风险,同时具有清洁效果好、效率高、组装简单、窗机体积小、使用寿命长等优点。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
需要提前解释的概念为,本实施例中所有提到的“底部”、“底面”等词语,均表示本设备中的窗机在擦窗时靠近玻璃的一面。
参见图1,为本发明提供的一个实施例。本实施例提供了一种自动擦窗设备,包含主机5和窗机3,作为偶数个窗机3的一种具体实施方式,窗机3具有两个,两个窗机3通过作为第一吸附结构的磁体4a相互吸引贴合在待清洁的玻璃1表面。每个窗机3均通过一根水电二芯管线14与主机5相连,所述水电二芯管线14内包含并行设置的导管9和导线8,导管9用于输送清洗液,导线8用于传送电力,所述水电二芯管线14的两端均设置有快插接头30。主机5通过作为第二吸附机构7的吸盘7a吸附在易清洁的玻璃1表面,或除窗机3吸附的玻璃1外其他任意的玻璃1表面。
参见图2和图3,所述主机5上设置有清洗液存储仓12、作为电力存储模块6的电池6a、用于为清洗液提供压力的增压泵13。增压泵13串联在主机5内部的导管9上,导管9一端伸入清洗液存储仓12内,另一端延伸至主机5的壳体36表面和水电二芯管线14通过快插接头30连通。主机5上还设置有用于显示清洗液流速等信息的显示屏31。电池6a用于向显示屏31、第一电动元件19、第二电动元件34等、控制模块18等电力设备提供电能。电池6a的两极通过导线8引出至主机5壳体36的表面,与导管9一起通过快插接头30与水电二芯管线14内的导线8连通。清洗液存储仓12用于存储清洗液,设置有与外部连通的注液口32,注液口32处安装有可开合的注液口盖33。所述主机5上还设置有充电接口25,所述充电接口25与电池6a电连接,用于给电池6a充电。
参见图4、图5和图6,为本实施例中的窗机3结构图。所述窗机3包括清洁机构、行进机构和第一吸附机构4,除此之外还包括一个壳体36。所述行进机构包括两个跨设在磁体4a两侧的主动轮15,主动轮15通过作为第一电力元件的步进电机19a进行驱动,并通过一对轴承安装在承载板35上。所述行进机构还包括一个作为从动轮16的万向轮,所述万向轮同样安装在承载板35上。为了控制两个步进电机19a的动作,承载板35上还安装有控制模块18,所述控制模块18与电池6a电连接,控制模块18与电池6a的连接方式下文给出。
本实施例中,作为第一吸附机构4的磁体4a为板状,通过两个安装架安装在承载板35的底部。所述主动轮15和从动轮16分置在磁体4a的吸附力中心的两侧。
本实施例中,所述清洁机构包括旋转体21、擦拭件22和刮净件23。所述旋转体21为圆形罩状,罩设在行进机构外部;擦拭件22为环状,由硬质纤维材料制成,可拆卸地安装在旋转体21的底边上。刮净件23由橡胶材料制成,为钩角状,可拆卸地安装在旋转体21的底边外周。当旋转体21转动时,可带动擦拭件22和刮净件23旋转,并在玻璃1的表面进行摩擦行进,进而对玻璃1表面进行擦拭和刮净。旋转体21通过一根转轴29和作为轴承组件28的若干轴承安装在窗机3的壳体36上,并实现与窗机3壳体36的相互转动。为了给旋转体21的转动提供动力,旋转体21上与其旋转中心同轴设置有一个齿圈26,承载板35上安装有一个作为第二电动元件34的电机,电机输出轴上安装有齿轮27,齿轮27与齿圈26啮合,当电机转动时,齿轮27带动齿圈26进行转动,进而带动旋转体21绕转轴29进行转动。
为了使窗机3能够对玻璃1实现湿式的清理,窗机3上还设置有作为喷淋构件10的喷嘴,喷嘴安装在承载板35上,喷嘴的液路通过导管9延伸至窗机3外壳的表面,并通过水电二芯管线及快接插头14与主机5的清洗液存储仓12连通。
本实施例中的窗机3壳体36同样为圆形罩状,并罩设在旋转体21的外周,旋转体21底边的刮净件自窗机3的壳体36下缘伸出。为了给窗机3内的导管9和导线8提供通路,窗机3的壳体36通过一根中空的转轴29与承载板35固定安装,导管9和导线8自中空的转轴29内通出,并通过设置在转轴29外端快插接头30与水电二芯管线14连通,进而与主机5内的电池6a或清洗液存储仓12连通。
罩状的部周圈设置有若干触角20,触角20一端活动安装在壳体36上,另一端延伸至窗机3的最外周。壳体36上与触角20接触安装有传感器17,此处传感器17优选为微动限位传感器17。当触角20接触到窗机3外部的物体,例如窗框2时,会触动传感器17,传感器17与控制模块18电连接,进而反馈电信号给控制模块18,控制模块18进一步的控制两个主动轮15的速度发生改变,进而实现窗机3在玻璃1上行进时的转弯。而控制模块18通常为PLC电路板,或步进电机19a驱动器,如何利用上述两者接受电信号并控制主动轮15的运动状态发生变化已是现有技术中的成熟技术,在此不做赘述。
为了使旋转体21底部的擦拭件22和刮净件23与玻璃1窗之间的接触力度可调,本实施例中在旋转体21和行进机构的承载板35之间还设置有一个垫体24,垫体24设置在安装旋转体21的轴承组件28与承载板35之间。通过调整垫体24厚度,可以调整旋转体21底面与玻璃1之间的距离。
上述实施例的工作过程为:
使用时,两个窗机3别置于室内和室外,主机5通过真空吸盘7a吸附于室内暂不清洗的玻璃1窗上,两条水电二芯管线及快接插头14可以同时输送电力及清洁液到分别吸附在室内、室外玻璃1窗上两个自行走窗机3上。室内室外两个窗机3分别通过两块磁体4a相互吸附于玻璃1上,针对不同厚度的单层或双层玻璃1可以选择不同大小或吸力的磁体4a,以保持两个窗机3之间有适当的吸力,两个磁体4a间的吸附力的大部分作用在两个窗机3的4个主动轮15之间,从动轮16承受两块磁体4a间吸附力的较小部分。
通过设定控制模块18参数,控制同一窗机3上的两个主动轮15的运动状态发生变化,依靠两个主动轮15的速度差实现转向。例如,当窗机3在主动轮15的带动下,到达玻璃1边缘时,窗边框凸起部分会触碰触角20,进而触发微动限位传感器17开关,传感器17信号经过控制模块18断开步进电机19a电源,步进电机19a停止驱动。随后,控制模块18驱动步进电机19a相互反向转动,左右驱动轮胎开始相互反向驱动,随动导向轮跟随两个主驱动轮胎在保持窗机3稳定的情况下实现90°转向。随后控制模块18断开步进电机19a电源控制两台步进电机19a同一方向转动,主动轮15向下行驶一定距离(小于清洗面宽度尺寸距离),再用上述办法转向90°,然后反向继续行驶,边行走边清洗,一直行驶到玻璃1窗左边框位置,继续重复以上动作。一直到微动限位传感器17开关触弹到窗下边框,执行最后一道清洗,最终微动限位传感器17开关触动最角落里的窗边框时,一整块玻璃1清洗完毕。
在行进过程中,增压泵13从主机5的清洗液存储仓12内抽出清洗液,通过喷淋构件10喷到玻璃1表面,进而依靠擦拭件22与玻璃1之间的摩擦擦净玻璃1,而刮净件23则将水渍进行汇集刮净。
显然,所描述的实施例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。