CN114431792B - 高空玻璃幕墙清洗机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高空玻璃幕墙清洗机器人系统,包括玻璃幕墙,还包括沿玻璃幕墙顶端长度方向设置的行走车轨道,还包括能沿行走车轨道直线行走的机器人引导车;引导车上安装有横向的线卷驱动电机,线卷驱动电机的输出端同轴心驱动连接有线卷,线卷引出有悬挂保险拉线;悬挂保险拉线的末端连接有玻璃幕墙清洁机器人,玻璃幕墙清洁机器人包括A负压吸盘和B负压吸盘,A负压吸盘和B负压吸盘均能吸附在玻璃幕墙的光滑表面上;能自动对幕墙进行清洗。
Description
技术领域
本发明属于高空玻璃幕墙清洗领域。
背景技术
玻璃幕墙的清洗一般是通过将工作人员身上悬挂钢索的形式悬挂到预定高度进行人工清理,这种人工清理的方式不仅效率低,人工成本大,而且这个高楼幕墙清洗的工种本身是一个高危行业,因此非常有必要开放一种能自动化清洁玻璃幕墙的机器人装置。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种高空玻璃幕墙清洗机器人系统与幕墙清洗方法,能代替危险系数高的人工高楼幕墙清洗工作。
技术方案:为实现上述目的,本发明的高空玻璃幕墙清洗机器人系统,包括玻璃幕墙,包括沿玻璃幕墙顶端长度方向设置的行走车轨道,还包括能沿行走车轨道直线行走的机器人引导车;
引导车上安装有横向的线卷驱动电机,线卷驱动电机的输出端同轴心驱动连接有线卷,线卷引出有悬挂保险拉线;悬挂保险拉线的末端连接有玻璃幕墙清洁机器人,玻璃幕墙清洁机器人包括A负压吸盘和B负压吸盘,A负压吸盘和B负压吸盘均能吸附在玻璃幕墙的光滑表面上。
进一步的,A负压吸盘和B负压吸盘上分别安装有A负压泵和B负压泵,A负压泵的启动或关闭能使A负压吸盘内形成负压或恢复常压;B负压泵的启动或关闭能使B 负压吸盘内形成负压或恢复常压。
进一步的,玻璃幕墙清洁机器人包括竖向的拉杆,悬挂保险拉线的下端固定悬挂连接拉杆上端;还包括竖向的拉杆穿过筒,拉杆穿过筒的筒内为拉杆穿过通道,拉杆同轴心穿过拉杆穿过通道,拉杆穿过筒远离A负压吸盘的一侧固定连接有竖向导向轮支架,竖向导向轮支架的上侧转动安装有左右相互滚动配合的两个上导向轮,竖向导向轮支架的下侧转动安装有左右相互滚动配合的两个下导向轮;各上导向轮和各下导向轮的外轮面均设置有轮槽;拉杆同时滚动穿过于两上导向轮之间轮槽和两下导向轮之间的轮槽,从而使竖向导向轮支架的姿态随拉杆的姿态同步变化。
进一步的,拉杆穿过筒靠近A负压吸盘的一侧垂直一体化连接有A转轴,A转轴与A负压吸盘同轴心;还包括与A转轴同轴心的筒形轴承外套,筒形轴承外套通过轴承与筒形轴承外套内壁转动配合;筒形轴承外套的外壁呈发散状固定连接有若干A伸缩器支撑臂,各A伸缩器支撑臂的末端均固定连接有A伸缩器,A伸缩器的A伸缩杆长度方向与A转轴的轴线平行,各A伸缩杆末端均固定连接A负压吸盘的背侧面;
拉杆的下端同轴心固定连接有弹簧挡盘,竖向导向轮支架的下方设置有与拉杆同轴心的弹簧挡环,拉杆活动穿过弹簧挡环的环孔;拉杆上套有弹簧,弹簧的两端分别弹性顶压弹簧挡环;弹簧挡环通过连接臂固定连接竖向导向轮支架;
弹簧挡盘的下端同轴心固定连接有连接轴,连接轴的下端通过固定连接件垂直固定连接有B转轴;B转轴与B负压吸盘同轴心;
还包括横向清洗支架,横向清洗支架的中部固定安装有轴承座,B转轴通过轴承与轴承座转动配合;轴承座上还安装有能制动B转轴的刹车装置,刹车装置的运行能阻止 B转轴与轴承座之间的相对转动;横向清洗支架固定连接有至少两个B伸缩器,B伸缩器的B伸缩杆长度方向与B转轴的轴线平行,各B伸缩杆末端均固定连接B负压吸盘的背侧面;
横向清洗支架的下端固定连接有横向的毛刷清洁箱,毛刷清洁箱靠近B负压吸盘的一侧均布有若干清洗毛刷,当A负压吸盘吸附在玻璃幕墙上时,清洗毛刷的末端接触到玻璃幕墙的表面。
进一步的,毛刷清洁箱远离清洗毛刷的一侧的中部固定连接有配重。
进一步的,当B负压吸盘固定吸附玻璃幕墙,A负压吸盘不吸附玻璃幕墙,且在悬挂保险拉线的向上拉动下使拉杆竖直时,弹簧挡环、连接臂、竖向导向轮支架、两个上导向轮、两个下导向轮、拉杆穿过筒、筒形轴承外套、各A伸缩器支撑臂、各A伸缩器和A负压吸盘所共同组合成的A整体的重力由弹簧产生的向上弹力弹性支撑;
当B负压吸盘不吸附玻璃幕墙,且A负压吸盘固定吸附玻璃幕墙时,连接轴的上端被悬挂保险拉线悬挂连接,在配重、毛刷清洁箱、B负压吸盘、B伸缩器、B转轴、轴承座和横向清洗支架所共同组合成B整体的重力作用下,连接轴自动为铅锤状态,从而使竖向导向轮支架的姿态随拉杆的姿态自动为竖向。
进一步的,毛刷清洁箱内储存有清洗液,毛刷清洁箱靠近清洗毛刷的一侧局部有若干喷嘴,喷嘴能在泵的作用下将毛刷清洁箱内的清洗液喷出到所在位置的玻璃幕墙上。
进一步的,高空玻璃幕墙清洗机器人系统的局部清洗方法:
玻璃幕墙的局部清洗过程:
刹车装置锁定B转轴,进而阻止B转轴与轴承座之间的相对转动,且初始状态下A伸缩杆伸出,B伸缩杆缩回,从而使A负压吸盘固定吸附玻璃幕墙,且B负压吸盘脱离玻璃幕墙表面;并且这时清洗毛刷的末端接触到玻璃幕墙的表面,毛刷清洁箱靠近清洗毛刷一侧的若干喷嘴在泵的作用下将毛刷清洁箱内的清洗液喷出一部分到所在位置的玻璃幕墙上;此时连接轴的上端被竖向的悬挂保险拉线悬挂连接,在配重、毛刷清洁箱、B负压吸盘、B伸缩器、B转轴、轴承座和横向清洗支架所共同组合成B整体的重力作用下,连接轴自动为铅锤状态,竖向导向轮支架的姿态随拉杆的姿态自动为竖向;这时控制线卷快速卷绕一段所引出有悬挂保险拉线,从而使悬挂保险拉线向上拉动拉杆,使拉杆向上强制性拉动B整体向上位移,并时弹簧进一步被压缩,B整体向上位移的过程中,毛刷清洁箱上的清洗毛刷会向上洗刷玻璃幕墙;B整体向上位移一端距离后立刻控制线卷快速释放一段已经卷绕的悬挂保险拉线,使B整体在自身重力和弹簧的共同作用下快速下降,B整体向下位移的过程中,毛刷清洁箱上的清洗毛刷会向下洗刷玻璃幕墙;就这样呈周期性的控制线卷快速卷绕和快速释放,使清洗毛刷呈周期性的上下洗刷所在位置的玻璃幕墙;
进一步的,高空玻璃幕墙清洗机器人系统的位移方法:
玻璃幕墙清洁机器人的一个向上位移周期的过程:
初始状态下A伸缩杆伸出,B伸缩杆缩回,从而使A负压吸盘固定吸附玻璃幕墙,且B负压吸盘脱离玻璃幕墙表面;此时连接轴的上端被竖向的悬挂保险拉线悬挂连接,在B整体的重力作用下,连接轴自动为铅锤状态,竖向导向轮支架的姿态随拉杆的姿态自动为竖向;这时控制线卷卷绕一段所引出有悬挂保险拉线,从而使悬挂保险拉线向上拉动拉杆,使拉杆向上强制性拉动B整体向上位移,并时弹簧进一步被压缩,B整体向上位移一段距离后,B伸缩杆伸出,使B负压吸盘固定吸附在玻璃幕墙上,从而使B 整体的高度被固定,这时再解除A负压吸盘的负压,并让A伸缩杆缩回,从而使A负压吸盘脱离玻璃幕墙;这时被进一步被压缩的弹簧向上克服A整体的重力并向上推动A 整体,从而使A整体向上位移,至此B整体和A整体都已经完成向上位移;从而达到玻璃幕墙清洁机器人向上位移过程的目的;
玻璃幕墙清洁机器人的一个向下位移周期的过程:
初始状态下A伸缩杆伸出,B伸缩杆缩回,从而使A负压吸盘固定吸附玻璃幕墙,且B负压吸盘脱离玻璃幕墙表面;此时连接轴的上端被竖向的悬挂保险拉线悬挂连接,在B整体的重力作用下,连接轴自动为铅锤状态,竖向导向轮支架的姿态随拉杆的姿态自动为竖向;这时控制线卷释放一段悬挂保险拉线,从而使B整体和拉杆在重力作用下自动下降一断距离,同时原来处于压缩状态的弹簧变的更加松弛;B整体下降距离后, B伸缩杆伸出,使B负压吸盘固定吸附在玻璃幕墙上,从而使B整体的高度被固定,这时再解除A负压吸盘的负压,并让A伸缩杆缩回,从而使A负压吸盘脱离玻璃幕墙;这时A整体在重力作用下自动下降,并向下压缩已经变松弛的弹簧,直至弹簧重新能支撑起A整体的重力,从而使A整体下降,至此B整体和A整体都已经完成向下位移;从而达到玻璃幕墙清洁机器人向下位移过程的目的;
玻璃幕墙清洁机器人向左位移过程:
初始状态下A伸缩杆缩回,B伸缩杆伸出,从而使A负压吸盘与玻璃幕墙分离,且B负压吸盘固定吸附玻璃幕墙表面,从而使B整体被固定;与此同时刹车装置解除对B转轴的锁定,进而使B转轴与轴承座之间能自由相对转动;初始状态下,悬挂保险拉线的向上拉动下使拉杆竖直;这时控制机器人引导车沿行走车轨道向左位移的同时适应性的控制线卷,使悬挂保险拉线始终为绷紧的拉直状态;由于机器人引导车沿行走车轨道向左位移,因此悬挂保险拉线由竖向状态变为上端向左倾斜的拉直状态,因此悬挂保险拉线对拉杆形成了一个向左的分力,从而使拉杆沿B转轴的轴线向左偏转,A整体会跟随拉杆向左摆动预定距离;随后控制A伸缩杆伸出,从而使A负压吸盘固定吸附玻璃幕墙;在控制机器人引导车沿行走车轨道运行到已经向左摆动后的A整体正上方位置,并控制线卷使挂保险拉线恢复到竖向拉直状态;随后控制B伸缩杆缩回,并解除 B负压吸盘的负压,使B负压吸盘脱离玻璃幕墙表面,这时在B整体的重力作用下,B 整体随连接轴自动向左摆动为铅锤状态,竖向导向轮支架的姿态随拉杆的姿态自动为竖向,从而使B整体和A整体都向左运行了一段距离;
玻璃幕墙清洁机器人向右位移过程:
初始状态下A伸缩杆缩回,B伸缩杆伸出,从而使A负压吸盘与玻璃幕墙分离,且B负压吸盘固定吸附玻璃幕墙表面,从而使B整体被固定;与此同时刹车装置解除对B转轴的锁定,进而使B转轴与轴承座之间能自由相对转动;初始状态下,悬挂保险拉线的向上拉动下使拉杆竖直;这时控制机器人引导车沿行走车轨道向右位移的同时适应性的控制线卷,使悬挂保险拉线始终为绷紧的拉直状态;由于机器人引导车沿行走车轨道向右位移,因此悬挂保险拉线由竖向状态变为上端向右倾斜的拉直状态,因此悬挂保险拉线对拉杆形成了一个向右的分力,从而使拉杆沿B转轴的轴线向右偏转,A整体会跟随拉杆向右摆动预定距离;随后控制A伸缩杆伸出,从而使A负压吸盘固定吸附玻璃幕墙;在控制机器人引导车沿行走车轨道运行到已经向右摆动后的A整体正上方位置,并控制线卷使挂保险拉线恢复到竖向拉直状态;随后控制B伸缩杆缩回,并解除 B负压吸盘的负压,使B负压吸盘脱离玻璃幕墙表面,这时在B整体的重力作用下,B 整体随连接轴自动向右摆动为铅锤状态,竖向导向轮支架的姿态随拉杆的姿态自动为竖向,从而使B整体和A整体都向右运行了一段距离;
综上,由于玻璃幕墙清洁机器人可以上下左右位移,因此玻璃幕墙清洁机器人能运行到玻璃幕墙任意位置。
有益效果:本发明的结构简单,机构运行的任意状态始终存在一个吸盘处于吸附状态,从而保证了洗刷的稳定性;与此同时还有悬挂保险拉线的进一步保险作用,提高了其安全性;与此同时玻璃幕墙清洁机器人可以上下左右位移,因此玻璃幕墙清洁机器人能运行到玻璃幕墙任意位置,同时玻璃幕墙清洁机器人对所在位置的清洗毛刷能呈周期性的上下洗刷所在位置的玻璃幕墙。
附图说明
附图1为本装置的整体结构示意图;
附图2为附图1的正视图;
附图3为机器人引导车沿行走车轨道向左位移时,悬挂保险拉线对拉杆形成了一个向左的分力;
附图4为附图3的基础上拉杆沿B转轴的轴线向左偏转的示意图;
附图5为附图1隐去了玻璃幕墙的示意图;
附图6为玻璃幕墙清洁机器人第一视角示意图;
附图7为玻璃幕墙清洁机器人第二视角示意图;
附图8为玻璃幕墙清洁机器人第三视角示意图;
附图9为附图8的标记2处大放大示意图;
附图10为附图8的标记3处的放大示意图;
附图11为附图10的拆卸示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图10至11所示的高空玻璃幕墙清洗机器人系统,包括玻璃幕墙33,包括沿玻璃幕墙33顶端长度方向设置的行走车轨道34,还包括能沿行走车轨道34直线行走的机器人引导车35;
引导车35上安装有横向的线卷驱动电机78,线卷驱动电机78的输出端同轴心驱动连接有线卷5,线卷5引出有悬挂保险拉线4 ;悬挂保险拉线4 的末端连接有玻璃幕墙清洁机器人1,玻璃幕墙清洁机器人1包括A负压吸盘9和B负压吸盘24,A负压吸盘9和B负压吸盘24均能吸附在玻璃幕墙33的光滑表面上。
A负压吸盘9和B负压吸盘24上分别安装有A负压泵和B负压泵,A负压泵的启动或关闭能使A负压吸盘9内形成负压或恢复常压;B负压泵的启动或关闭能使B 负压吸盘24内形成负压或恢复常压。
玻璃幕墙清洁机器人1包括竖向的拉杆50,悬挂保险拉线4 的下端固定悬挂连接拉杆50上端;还包括竖向的拉杆穿过筒17,拉杆穿过筒17的筒内为拉杆穿过通道52,拉杆50同轴心穿过拉杆穿过通道52,拉杆穿过筒17远离A负压吸盘9的一侧固定连接有竖向导向轮支架18,竖向导向轮支架18的上侧转动安装有左右相互滚动配合的两个上导向轮6,竖向导向轮支架18的下侧转动安装有左右相互滚动配合的两个下导向轮 16;各上导向轮6和各下导向轮16的外轮面均设置有轮槽14;拉杆50同时滚动穿过于两上导向轮6之间轮槽14和两下导向轮16之间的轮槽,从而使竖向导向轮支架18的姿态随拉杆50的姿态同步变化。
拉杆穿过筒17靠近A负压吸盘9的一侧垂直一体化连接有A转轴13,A转轴13 与A负压吸盘9同轴心;还包括与A转轴13同轴心的筒形轴承外套8,筒形轴承外套 8通过轴承51与筒形轴承外套8内壁转动配合;筒形轴承外套8的外壁呈发散状固定连接有若干A伸缩器支撑臂12,各A伸缩器支撑臂12的末端均固定连接有A伸缩器11, A伸缩器11的A伸缩杆10长度方向与A转轴13的轴线平行,各A伸缩杆10末端均固定连接A负压吸盘9的背侧面;
拉杆50的下端同轴心固定连接有弹簧挡盘19,竖向导向轮支架18的下方设置有与拉杆50同轴心的弹簧挡环54,拉杆50活动穿过弹簧挡环54的环孔53;拉杆50上套有弹簧15,弹簧15的两端分别弹性顶压弹簧挡环54;弹簧挡环54通过连接臂55固定连接竖向导向轮支架18;
弹簧挡盘19的下端同轴心固定连接有连接轴21,连接轴21的下端通过固定连接件22垂直固定连接有B转轴20;B转轴20与B负压吸盘24同轴心;
还包括横向清洗支架25,横向清洗支架25的中部固定安装有轴承座23,B转轴20通过轴承与轴承座23转动配合;轴承座23上还安装有能制动B转轴20的刹车装置,刹车装置的运行能阻止B转轴20与轴承座23之间的相对转动;横向清洗支架25固定连接有至少两个B伸缩器37,B伸缩器37的B伸缩杆26长度方向与B转轴20的轴线平行,各B伸缩杆26末端均固定连接B负压吸盘24的背侧面;
横向清洗支架25的下端固定连接有横向的毛刷清洁箱29,毛刷清洁箱29靠近B 负压吸盘24的一侧均布有若干清洗毛刷28,当A负压吸盘9吸附在玻璃幕墙33上时,清洗毛刷28的末端接触到玻璃幕墙33的表面。
毛刷清洁箱29远离清洗毛刷28的一侧的中部固定连接有配重30。
当B负压吸盘24固定吸附玻璃幕墙33,A负压吸盘9不吸附玻璃幕墙33,且在悬挂保险拉线4 的向上拉动下使拉杆50竖直时,弹簧挡环54、连接臂55、竖向导向轮支架18、两个上导向轮6、两个下导向轮16、拉杆穿过筒17、筒形轴承外套8、各A 伸缩器支撑臂12、各A伸缩器11和A负压吸盘9所共同组合成的A整体2的重力由弹簧15产生的向上弹力弹性支撑;
当B负压吸盘24不吸附玻璃幕墙33,且A负压吸盘9固定吸附玻璃幕墙33时,连接轴21的上端被悬挂保险拉线4 悬挂连接,在配重30、毛刷清洁箱29、B负压吸盘24、B伸缩器37、B转轴20、轴承座23和横向清洗支架25所共同组合成B整体3 的重力作用下,连接轴21自动为铅锤状态,从而使竖向导向轮支架18的姿态随拉杆50 的姿态自动为竖向。
毛刷清洁箱29内储存有清洗液,毛刷清洁箱29靠近清洗毛刷28的一侧局部有若干喷嘴40,喷嘴40能在泵的作用下将毛刷清洁箱29内的清洗液喷出到所在位置的玻璃幕墙33上。
高空玻璃幕墙清洗机器人系统的局部清洗方法:
(1)玻璃幕墙的局部清洗过程:
刹车装置锁定B转轴20,进而阻止B转轴20与轴承座23之间的相对转动,且初始状态下A伸缩杆10伸出,B伸缩杆26缩回,从而使A负压吸盘9固定吸附玻璃幕墙33,且B负压吸盘24脱离玻璃幕墙33表面;并且这时清洗毛刷28的末端接触到玻璃幕墙33的表面,毛刷清洁箱29靠近清洗毛刷28一侧的若干喷嘴40在泵的作用下将毛刷清洁箱29内的清洗液喷出一部分到所在位置的玻璃幕墙33上;此时连接轴21的上端被竖向的悬挂保险拉线4 悬挂连接,在配重30、毛刷清洁箱29、B负压吸盘24、 B伸缩器37、B转轴20、轴承座23和横向清洗支架25所共同组合成B整体3的重力作用下,连接轴21自动为铅锤状态,竖向导向轮支架18的姿态随拉杆50的姿态自动为竖向;这时控制线卷5快速卷绕一段所引出有悬挂保险拉线4 ,从而使悬挂保险拉线4 向上拉动拉杆50,使拉杆50向上强制性拉动B整体3向上位移,并时弹簧15进一步被压缩,B整体3向上位移的过程中,毛刷清洁箱29上的清洗毛刷28会向上洗刷玻璃幕墙33;B整体3向上位移一端距离后立刻控制线卷5快速释放一段已经卷绕的悬挂保险拉线4 ,使B整体3在自身重力和弹簧15的共同作用下快速下降,B整体3向下位移的过程中,毛刷清洁箱29上的清洗毛刷28会向下洗刷玻璃幕墙33;就这样呈周期性的控制线卷5快速卷绕和快速释放,使清洗毛刷28呈周期性的上下洗刷所在位置的玻璃幕墙33;
(2)玻璃幕墙清洁机器人1的一个向上位移周期的过程:
初始状态下A伸缩杆10伸出,B伸缩杆26缩回,从而使A负压吸盘9固定吸附玻璃幕墙33,且B负压吸盘24脱离玻璃幕墙33表面;此时连接轴21的上端被竖向的悬挂保险拉线4悬挂连接,在B整体3的重力作用下,连接轴21自动为铅锤状态,竖向导向轮支架18的姿态随拉杆50的姿态自动为竖向;这时控制线卷5卷绕一段所引出有悬挂保险拉线4 ,从而使悬挂保险拉线4 向上拉动拉杆50,使拉杆50向上强制性拉动B整体3向上位移,并时弹簧15进一步被压缩,B整体3向上位移一段距离后,B 伸缩杆26伸出,使B负压吸盘24固定吸附在玻璃幕墙33上,从而使B整体3的高度被固定,这时再解除A负压吸盘9的负压,并让A伸缩杆10缩回,从而使A负压吸盘 9脱离玻璃幕墙33;这时被进一步被压缩的弹簧15向上克服A整体2的重力并向上推动A整体2,从而使A整体2向上位移,至此B整体3和A整体2都已经完成向上位移;从而达到玻璃幕墙清洁机器人1向上位移过程的目的;
(3)玻璃幕墙清洁机器人1的一个向下位移周期的过程:
初始状态下A伸缩杆10伸出,B伸缩杆26缩回,从而使A负压吸盘9固定吸附玻璃幕墙33,且B负压吸盘24脱离玻璃幕墙33表面;此时连接轴21的上端被竖向的悬挂保险拉线4悬挂连接,在B整体3的重力作用下,连接轴21自动为铅锤状态,竖向导向轮支架18的姿态随拉杆50的姿态自动为竖向;这时控制线卷5释放一段悬挂保险拉线4 ,从而使B整体3和拉杆50在重力作用下自动下降一断距离,同时原来处于压缩状态的弹簧15变的更加松弛;B整体3下降距离后,B伸缩杆26伸出,使B负压吸盘24固定吸附在玻璃幕墙33上,从而使B整体3的高度被固定,这时再解除A负压吸盘9的负压,并让A伸缩杆10缩回,从而使A负压吸盘9脱离玻璃幕墙33;这时 A整体2在重力作用下自动下降,并向下压缩已经变松弛的弹簧15,直至弹簧15重新能支撑起A整体2的重力,从而使A整体2下降,至此B整体3和A整体2都已经完成向下位移;从而达到玻璃幕墙清洁机器人1向下位移过程的目的;
(4)玻璃幕墙清洁机器人1向左位移过程:
初始状态下A伸缩杆10缩回,B伸缩杆26伸出,从而使A负压吸盘9与玻璃幕墙33分离,且B负压吸盘24固定吸附玻璃幕墙33表面,从而使B整体3被固定;与此同时刹车装置解除对B转轴20的锁定,进而使B转轴20与轴承座23之间能自由相对转动;初始状态下,悬挂保险拉线4 的向上拉动下使拉杆50竖直;这时控制机器人引导车35沿行走车轨道34向左位移的同时适应性的控制线卷5,使悬挂保险拉线4 始终为绷紧的拉直状态;由于机器人引导车35沿行走车轨道34向左位移,因此悬挂保险拉线4 由竖向状态变为上端向左倾斜的拉直状态,因此悬挂保险拉线4 对拉杆50 形成了一个向左的分力,从而使拉杆50沿B转轴20的轴线向左偏转,A整体2会跟随拉杆50向左摆动预定距离;随后控制A伸缩杆10伸出,从而使A负压吸盘9固定吸附玻璃幕墙33;在控制机器人引导车35沿行走车轨道34运行到已经向左摆动后的A 整体2正上方位置,并控制线卷5使挂保险拉线4 恢复到竖向拉直状态;随后控制B伸缩杆26缩回,并解除B负压吸盘24的负压,使B负压吸盘24脱离玻璃幕墙33表面,这时在B整体3的重力作用下,B整体3随连接轴21自动向左摆动为铅锤状态,竖向导向轮支架18的姿态随拉杆50的姿态自动为竖向,从而使B整体3和A整体2 都向左运行了一段距离;
(5)玻璃幕墙清洁机器人1向右位移过程:
初始状态下A伸缩杆10缩回,B伸缩杆26伸出,从而使A负压吸盘9与玻璃幕墙33分离,且B负压吸盘24固定吸附玻璃幕墙33表面,从而使B整体3被固定;与此同时刹车装置解除对B转轴20的锁定,进而使B转轴20与轴承座23之间能自由相对转动;初始状态下,悬挂保险拉线4 的向上拉动下使拉杆50竖直;这时控制机器人引导车35沿行走车轨道34向右位移的同时适应性的控制线卷5,使悬挂保险拉线4 始终为绷紧的拉直状态;由于机器人引导车35沿行走车轨道34向右位移,因此悬挂保险拉线4 由竖向状态变为上端向右倾斜的拉直状态,因此悬挂保险拉线4 对拉杆50 形成了一个向右的分力,从而使拉杆50沿B转轴20的轴线向右偏转,A整体2会跟随拉杆50向右摆动预定距离;随后控制A伸缩杆10伸出,从而使A负压吸盘9固定吸附玻璃幕墙33;在控制机器人引导车35沿行走车轨道34运行到已经向右摆动后的A 整体2正上方位置,并控制线卷5使挂保险拉线4 恢复到竖向拉直状态;随后控制B伸缩杆26缩回,并解除B负压吸盘24的负压,使B负压吸盘24脱离玻璃幕墙33表面,这时在B整体3的重力作用下,B整体3随连接轴21自动向右摆动为铅锤状态,竖向导向轮支架18的姿态随拉杆50的姿态自动为竖向,从而使B整体3和A整体2 都向右运行了一段距离;
综上,由于玻璃幕墙清洁机器人1可以上下左右位移,因此玻璃幕墙清洁机器人1能运行到玻璃幕墙33任意位置。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.高空玻璃幕墙清洗机器人系统,包括玻璃幕墙(33),其特征在于:还包括沿玻璃幕墙(33)顶端长度方向设置的行走车轨道(34),还包括能沿所述行走车轨道(34)直线行走的机器人引导车(35);
所述引导车(35)上安装有横向的线卷驱动电机(78),所述线卷驱动电机(78)的输出端同轴心驱动连接有线卷(5),所述线卷(5)引出有悬挂保险拉线(4 );所述悬挂保险拉线(4 )的末端连接有玻璃幕墙清洁机器人(1),所述玻璃幕墙清洁机器人(1)包括A负压吸盘(9)和B负压吸盘(24),所述A负压吸盘(9)和B负压吸盘(24)均能吸附在所述玻璃幕墙(33)的光滑表面上;
A负压吸盘(9)和B负压吸盘(24)上分别安装有A负压泵和B负压泵,所述A负压泵的启动或关闭能使所述A负压吸盘(9)内形成负压或恢复常压;所述B负压泵的启动或关闭能使所述B负压吸盘(24)内形成负压或恢复常压;
所述玻璃幕墙清洁机器人(1)包括竖向的拉杆(50),所述悬挂保险拉线(4 )的下端固定悬挂连接所述拉杆(50)上端;还包括竖向的拉杆穿过筒(17),所述拉杆穿过筒(17)的筒内为拉杆穿过通道(52),所述拉杆(50)同轴心穿过所述拉杆穿过通道(52),所述拉杆穿过筒(17)远离A负压吸盘(9)的一侧固定连接有竖向导向轮支架(18),所述竖向导向轮支架(18)的上侧转动安装有左右相互滚动配合的两个上导向轮(6),所述竖向导向轮支架(18)的下侧转动安装有左右相互滚动配合的两个下导向轮(16);各上导向轮(6)和各下导向轮(16)的外轮面均设置有轮槽(14);所述拉杆(50)同时滚动穿过于两上导向轮(6)之间轮槽(14)和两下导向轮(16)之间的轮槽,从而使竖向导向轮支架(18)的姿态随拉杆(50)的姿态同步变化;
拉杆穿过筒(17)靠近A负压吸盘(9)的一侧垂直一体化连接有A转轴(13),所述A转轴(13)与所述A负压吸盘(9)同轴心;还包括与所述A转轴(13)同轴心的筒形轴承外套(8),所述筒形轴承外套(8)通过轴承(51)与所述筒形轴承外套(8)内壁转动配合;所述筒形轴承外套(8)的外壁呈发散状固定连接有若干A伸缩器支撑臂(12),各所述A伸缩器支撑臂(12)的末端均固定连接有A伸缩器(11),所述A伸缩器(11)的A伸缩杆(10)长度方向与所述A转轴(13)的轴线平行,各所述A伸缩杆(10)末端均固定连接所述A负压吸盘(9)的背侧面;
所述拉杆(50)的下端同轴心固定连接有弹簧挡盘(19),所述竖向导向轮支架(18)的下方设置有与拉杆(50)同轴心的弹簧挡环(54),所述拉杆(50)活动穿过所述弹簧挡环(54)的环孔(53);所述拉杆(50)上套有弹簧(15),所述弹簧(15)的两端分别弹性顶压所述弹簧挡环(54);所述弹簧挡环(54)通过连接臂(55)固定连接所述竖向导向轮支架(18);
所述弹簧挡盘(19)的下端同轴心固定连接有连接轴(21),所述连接轴(21)的下端通过固定连接件(22)垂直固定连接有B转轴(20);所述B转轴(20)与所述B 负压吸盘(24)同轴心;
还包括横向清洗支架(25),所述横向清洗支架(25)的中部固定安装有轴承座(23),所述B转轴(20)通过轴承与所述轴承座(23)转动配合;所述轴承座(23)上还安装有能制动B转轴(20)的刹车装置,所述刹车装置的运行能阻止B转轴(20)与轴承座(23)之间的相对转动;横向清洗支架(25)固定连接有至少两个B伸缩器(37),所述B伸缩器(37)的B伸缩杆(26)长度方向与所述B转轴(20)的轴线平行,各所述B伸缩杆(26)末端均固定连接所述B负压吸盘(24)的背侧面;
所述横向清洗支架(25)的下端固定连接有横向的毛刷清洁箱(29),所述毛刷清洁箱(29)靠近B负压吸盘(24)的一侧均布有若干清洗毛刷(28),当A负压吸盘(9)吸附在玻璃幕墙(33)上时,所述清洗毛刷(28)的末端接触到所述玻璃幕墙(33)的表面。
2.根据权利要求1所述的高空玻璃幕墙清洗机器人系统,其特征在于:所述毛刷清洁箱(29)远离清洗毛刷(28)的一侧的中部固定连接有配重(30)。
3.根据权利要求2所述的高空玻璃幕墙清洗机器人系统,其特征在于:当B负压吸盘(24)固定吸附玻璃幕墙(33),A负压吸盘(9)不吸附玻璃幕墙(33),且在悬挂保险拉线(4 )的向上拉动下使拉杆(50)竖直时,弹簧挡环(54)、连接臂(55)、所述竖向导向轮支架(18)、两个上导向轮(6)、两个下导向轮(16)、拉杆穿过筒(17)、筒形轴承外套(8)、各A伸缩器支撑臂(12)、各A伸缩器(11)和A负压吸盘(9)所共同组合成的A整体(2)的重力由所述弹簧(15)产生的向上弹力弹性支撑;
当B负压吸盘(24)不吸附玻璃幕墙(33),且A负压吸盘(9)固定吸附玻璃幕墙(33)时,所述连接轴(21)的上端被所述悬挂保险拉线(4 )悬挂连接,在配重(30)、毛刷清洁箱(29)、B负压吸盘(24)、B伸缩器(37)、B转轴(20)、轴承座(23)和横向清洗支架(25)所共同组合成B整体(3)的重力作用下,所述连接轴(21)自动为铅锤状态,从而使竖向导向轮支架(18)的姿态随拉杆(50)的姿态自动为竖向。
4.根据权利要求3所述的高空玻璃幕墙清洗机器人系统,其特征在于:所述毛刷清洁箱(29)内储存有清洗液,所述毛刷清洁箱(29)靠近清洗毛刷(28)的一侧局部有若干喷嘴(4 ),所述喷嘴(4 )能在泵的作用下将毛刷清洁箱(29)内的清洗液喷出到所在位置的玻璃幕墙(33)上。
5.根据权利要求4所述的高空玻璃幕墙清洗机器人系统的局部清洗方法,其特征在于:
玻璃幕墙的局部清洗过程:
刹车装置锁定B转轴(20),A负压吸盘(9)固定吸附玻璃幕墙(33),且B负压吸盘(24)脱离玻璃幕墙(33)表面,呈周期性的控制线卷(5)快速卷绕和快速释放。
6.根据权利要求5所述的高空玻璃幕墙清洗机器人系统的位移方法,其特征在于:
玻璃幕墙清洁机器人(1)的一个向上位移周期的过程:A负压吸盘(9)固定吸附玻璃幕墙(33),且B负压吸盘(24)脱离玻璃幕墙(33)表面;控制线卷(5)卷绕一段所引出有悬挂保险拉线(4 ),使B整体(3)向上位移一段距离后,再让B负压吸盘(24)固定吸附在玻璃幕墙(33)上,最后让A负压吸盘(9)脱离玻璃幕墙(33),A整体(2)自动在弹簧(15)作用下向上位移;
玻璃幕墙清洁机器人(1)的一个向下位移周期的过程:A负压吸盘(9)固定吸附玻璃幕墙(33),且B负压吸盘(24)脱离玻璃幕墙(33)表面;控制线卷(5)释放一段悬挂保险拉线(4,使B整体(3)和拉杆(50)自动下降,B整体(3)下降距离后,使B负压吸盘(24)固定吸附在玻璃幕墙(33)上,并使A负压吸盘(9)脱离玻璃幕墙(33);A整体(2)在重力作用下自动下降,直至弹簧(15)重新能支撑起A整体(2)的重力。
7.根据权利要求6所述的高空玻璃幕墙清洗机器人系统的位移方法,其特征在于:
玻璃幕墙清洁机器人(1)向左位移过程:A负压吸盘(9)与玻璃幕墙(33)分离,且B负压吸盘(24)固定吸附玻璃幕墙(33)表面,刹车装置解除对B转轴(20)的锁定,机器人引导车(35)沿行走车轨道(34)向左位移,悬挂保险拉线(4 )对拉杆(50)形成了一个向左的分力,从而使拉杆(50)沿B转轴(20)的轴线向左偏转,A整体(2)会跟随拉杆(50)向左摆动预定距离;随后使A负压吸盘(9)固定吸附玻璃幕墙(33);控制机器人引导车(35)沿行走车轨道(34)运行到已经向左摆动后的A整体(2)正上方位置,随后B负压吸盘(24)脱离玻璃幕墙(33)表面,在B整体(3)的重力作用下,B整体(3)随连接轴(21)自动向左摆动为铅锤状态,从而使B整体(3)和A整体(2)都向左运行了一段距离;
玻璃幕墙清洁机器人(1)向右位移过程与玻璃幕墙清洁机器人(1)向右位移过程的原理一致。
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