CN117752241A - 一种磁力调节方法、磁力调节机构及磁力自适应擦窗器 - Google Patents

Abstract

本发明属于擦窗器技术领域，具体涉及一种磁力调节方法、磁力调节机构及磁力自适应擦窗器。通过获取磁力调节机构中位于主动磁体与随动磁体之间的气囊的实时压力值，并将实时压力值与预设压力值进行比较，根据比较结果控制气囊进行充气或放气，从而使主动磁体向远离或靠近随动磁体的方向运动，从而调节主动磁体和随动磁体之间的距离，进而根据气囊实时压力值实现主动磁体和随动磁体之间的磁力大小动态调节和精准控制，整个调节过程无需操作人员手动参与，提高了磁力调节操作的便利性。

Description

一种磁力调节方法、磁力调节机构及磁力自适应擦窗器

技术领域

本发明属于擦窗器技术领域，具体涉及一种磁力调节方法、磁力调节机构及磁力自适应擦窗器。

背景技术

良好的采光条件是提升居住环境的重要因素，因而为满足不同的采光需求，各种形态和厚度的玻璃应运而生。高透光的玻璃带来良好的生活体验的同时，也不可避免产生了清洁方面的问题。由此，为了解决高楼层的玻璃窗的清洁问题，诞生了磁性擦窗器，其是利用磁铁的相互作用而制成的擦窗工具，一般包括主动擦拭体(即主动模块)和随动擦拭体(即随动模块)，主动擦拭体和随动擦拭体内分别设置有磁板；操作时，主动擦拭体和随动擦拭体分别位于玻璃内外侧，外力拖动主动擦拭体擦拭玻璃内侧，主动擦拭体利用磁性吸附力带动随动擦拭体擦拭玻璃外侧，实现同时擦拭玻璃内外侧，以减少户外作业的危险性。

当前，常见的擦窗器多数其磁力(夹持力)不可调，在实际应用中，当玻璃较薄或者玻璃比较干净时，太大的磁力导致擦拭不流畅，而且会由于夹持力过大而造成玻璃破损；对于玻璃较厚或者玻璃较脏时，磁力不足则容易使擦窗器掉落或者擦拭不干净；同时，擦窗器在不使用状态时，过大的磁吸附力不利于再次使用时主动擦拭体和随动擦拭体的分离。

为此，针对不同厚度玻璃的使用需求，提出了可调磁力的擦窗器，大多采用螺纹配合来实现对磁力的调节，如图5所示，该擦窗器包括含有随动磁体3的随动擦拭体和含有主动磁体1、调节螺杆9的主动擦拭体。这种型式的擦窗器主要通过调节螺杆9的螺纹来调整主动磁体1和随动磁体3之间的间距实现磁力大小的调整，从而实现对主动擦拭体和随动擦拭体对玻璃2的夹持力的调整。在具体使用时，先手动测量玻璃2厚度，然后根据测量获得的玻璃2厚度和预先准备的基础数据通过调节螺杆9将擦窗器调节至合适的档位，最后进行后续的擦窗操作。此外，如何实现主动擦拭体和随动擦拭体之间的距离调节以满足不同厚度玻璃的擦拭，现有技术中提出了较多方案，如，授权公告号为CN205018968U的中国实用新型专利通过在主动擦拭体设置调节旋钮配合丝杠调节，授权公告号为CN215820751U的中国实用新型专利通过通过在主动擦拭体设置阶梯滑块与调节旋钮配合实现调节，授权公告号为CN209644795U的中国实用新型专利通过在主动擦拭体设置调节旋钮与齿轮机构和螺杆配合实现调节。

可以发现，现有技术中主动擦拭体和随动擦拭体之间的距离调节多需要通过手动调整调节旋钮进行，操作相对繁琐；且难以实现磁力的自适应动态调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁力调节方法，以解决现有技术中擦窗器在调节主动擦拭模块和随动擦拭模块时需通过手动调节而造成操作繁琐的问题，以及磁力不能自适应动态调节的问题。本发明的目的还在于提供一种磁力调节机构和磁力自适应擦窗器，以解决上述同样的问题。

为实现上述目的，本发明中的磁力调节方法采用如下技术方案：

一种磁力调节方法，获取磁力调节机构中主动磁体与随动磁体间的气囊的实时压力值，并将所述实时压力值与预设压力值进行对比；若所述实时压力值大于所述预设压力值，则控制所述气囊进行充气，以控制主动磁体向远离随动磁体的方向运动；若所述实时压力值小于所述预设压力值，则控制所述气囊进行放气，以控制主动磁体向靠近随动磁体的方向运动。

进一步地，所述放气和充气过程中，所述实时压力值与所述预设压力值的差值在允许误差范围内时，停止对所述气囊进行放气或充气。

本发明的有益效果在于：本发明属于开拓性发明，获取磁力调节机构中位于主动磁体与随动磁体之间的气囊的实时压力值，并将当前的实时压力值与预设压力值进行比较，如果当前的实时压力值大于预设压力值，则控制气囊进行充气，以控制主动磁体向远离随动磁体的方向运动，从而减小主动磁体和随动磁体之间的磁力；如果当前的实时压力值小于预设压力值，则控制气囊进行放气，以控制主动磁体向靠近随动磁体的方向运动，从而增大主动磁体和随动磁体之间的磁力。本发明依据磁力调节机构中气囊的实时压力值与预设压力值的比较，通过控制气囊充气或放气，从而调节主动磁体和随动磁体之间的距离，进而根据气囊实时压力值实现对主动磁体和随动磁体之间的磁力大小的动态调节和精确控制；整个调节过程无需操作人员手动参与，提高了磁力调节操作的便利性。

为实现上述目的，本发明中的磁力调节机构采用如下技术方案：

一种磁力调节机构，包括设于物体两侧并相互吸附的主动模块和随动模块，还包括驱动主动模块的主动磁体向远离或靠近随动模块方向运动的气囊和调控系统，气囊位于主动模块与随动模块之间，调控系统通过对比气囊实时压力值和预设压力值以控制气囊进行充气或放气，使主动磁体向远离或靠近随动模块的方向运动，从而调整主动磁体和随动模块之间的磁力大小。

进一步地，所述气囊为扁平状气囊。

进一步地，所述主动磁体背离气囊的一侧预设有弹性件。

进一步地，所述弹性件为设于主动磁体和主动模块的壳体之间的弹簧。

进一步地，所述弹簧配置有导向杆。

进一步地，所述调控系统包括气泵气压传感器和用于气囊充气或放气的管线路组件，以及用于显示磁力调节机构的夹持力的状态指示器。

本发明的有益效果在于：本发明基于现有技术进行改进，调控系统通过获取调节机构中用于驱动主动模块的主动磁体向远离或靠近随动模块方向运动的气囊的实时压力值，并将当前的实时压力值与预设压力值进行比较；根据比较结果控制气囊进行充气或放气，从而在气囊充气膨胀过程中推动主动磁体向远离随动模块的方向移动，从而减小主动磁体和随动磁体之间的磁力；在气囊放气收缩过程中带动主动磁体向靠近随动模块的方向移动，从而增大主动磁体和随动磁体之间的磁力。本发明通过对气囊的实时压力值与预设压力值进行比较，从而通过控制气囊充气或放气以调节主动磁体和随动磁体之间的距离，进而根据气囊实时压力值实现对主动磁体和随动磁体之间的磁力大小的动态调节和精确控制，整个调节过程无需操作人员手动参与，提高了磁力调节机构操作的便利性。

为实现上述目的，本发明中的磁力自适应擦窗器采用如下技术方案：

一种磁力自适应擦窗器，包括磁力调节机构和擦拭组件，磁力调节机构包括设于玻璃两侧并相互吸附的主动模块和随动模块，所述主动模块和随动模块分别配置有用于清洁玻璃的擦拭组件，还包括驱动主动模块的主动磁体向远离或靠近随动模块方向运动的气囊和调控系统，气囊位于主动模块与随动模块之间，调控系统通过对比气囊实时压力值和预设压力值以控制气囊进行充气或放气，使主动磁体向远离或靠近随动模块的方向运动，从而调整主动磁体和随动模块之间的磁力大小。

进一步地，所述气囊为扁平状气囊。

进一步地，所述主动磁体背离气囊的一侧预设有弹性件。

进一步地，所述弹性件为设于主动磁体和主动模块的壳体之间的弹簧。

进一步地，所述弹簧配置有导向杆。

进一步地，所述调控系统包括气泵气压传感器和用于气囊充气或放气的管线路组件，以及用于显示磁力调节机构的夹持力的状态指示器。

本发明的有益效果在于：本发明基于现有技术进行改进，调控系统通过获取调节机构中用于驱动主动模块的主动磁体向远离或靠近随动模块方向运动的气囊的实时压力值，并将当前的实时压力值与预设压力值进行比较；根据比较结果控制气囊进行充气或放气，从而在气囊充气膨胀过程中推动主动磁体向远离随动模块的方向移动，从而减小主动磁体和随动磁体之间的磁力；在气囊放气收缩过程中带动主动磁体向靠近随动模块的方向移动，从而增大主动磁体和随动磁体之间的磁力。本发明通过对气囊的实时压力值与预设压力值进行比较，从而通过控制气囊充气或放气以调节主动磁体和随动磁体之间的距离，进而根据气囊实时压力值实现对主动磁体和随动磁体之间的磁力大小的动态调节，整个调节过程无需操作人员手动参与，提高了磁力调节机构操作的便利性。

附图说明

图1为本发明中磁力自适应擦窗器的结构示意图；

图2为一种气囊充气或放气结构示意图；

图3为另一种气囊充气或放气结构示意图；

图4为本发明中磁力调节方法的流程示意图；

图5为现有技术中擦窗器的结构示意图。

图中：1、主动磁体；2、玻璃；3、随动磁体；4、气囊；5、导向杆；6、弹簧；7、调控系统；71、管线路组件；72、气泵；73、二阀门；74、第一管路；75、第一阀门；76、第三阀门；77、第二管路；78、第四阀门；79、第五阀门；8、主壳体；9、调节螺杆。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步地详细描述。

本发明提供的磁力调节方法、磁力调节机构和磁力自适应擦窗器，通过实时获取磁力调节机构中的气囊的实时压力值，并将实时压力值与预设压力值进行比较，根据比较结果控制气囊进行充气或放气，从而使主动磁体向远离或靠近随动磁体的方向运动，进而实现主动磁体和随动磁体之间的磁力大小动态调节和精准控制，整个调节过程无需操作人员手动参与，提高了磁力调节操作的便利性。

本发明中的磁力调节方法的实施例：

如图4所示，本实施方式提供一种磁力调节方法，获取磁力调节机构中主动磁体与随动磁体间的气囊的实时压力值，并将实时压力值与预设压力值进行对比；若实时压力值大于预设压力值，则控制气囊进行充气，以控制主动磁体向远离随动磁体的方向运动；若实时压力值小于预设压力值，则控制气囊进行放气，以控制主动磁体向靠近随动磁体的方向运动。

在上述实施方式中，获取磁力调节机构中的气囊的实时压力值，并将当前的实时压力值与预设压力值进行比较，如果当前的实时压力值大于预设压力值，则控制气囊进行充气，以控制主动磁体向远离随动磁体的方向运动，从而减小主动磁体和随动磁体之间的磁力；如果当前的实时压力值小于预设压力值，则控制气囊进行放气，以控制主动磁体向靠近随动磁体的方向运动，从而增大主动磁体和随动磁体之间的磁力。本发明根据磁力调节机构中气囊的实时压力值与预设压力值的比较结果，通过控制气囊充气或放气，从而调节主动磁体和随动磁体之间的距离，进而根据气囊实时压力值实现对主动磁体和随动磁体之间的磁力大小的动态调节和精确控制；整个调节过程无需操作人员手动参与，提高了磁力调节操作的便利性。

本实施方式中，放气和充气过程中，实时压力值与预设压力值的差值在允许误差范围内时，停止对所述气囊进行放气或充气。具体地，在放气过程中，实时获取气囊的实时压力值，并将该实时压力值与预设压力值进行比较，如果该实时压力值与预设压力值的差值在允许误差的范围内时，则停止对气囊进行放气的操作，同样的，在充气过程中，实时获取气囊的实时压力值，并将该实时压力值与预设压力值进行比较，如果该实时压力值与预设压力值的差值在允许误差的范围内时，则停止对气囊进行充气的操作。通过对气囊进行充气或放气，以使气囊实时压力值与预设压力值的差值在允许误差的范围内，从而使气囊的内部压力与主动磁体和随动磁体之间的磁力保持平衡，进而实现主动磁体和随动磁体之间的磁力大小的动态调节。

本发明中的磁力调节机构的实施例：

如图1所示，本实施方式提供一种磁力调节机构，磁力调节机构包括设于物体两侧并相互吸附的主动模块和随动模块。本实施方式中，物体具体为玻璃。

具体地，磁力调节机构还包括驱动主动模块的主动磁体1向远离或靠近随动模块方向运动的气囊4和调控系统7，气囊4位于主动模块与随动模块之间，调控系统7通过对比气囊4实时压力值和预设压力值以控制气囊4进行充气或放气，使主动磁体1向远离或靠近随动模块的方向运动，从而调整主动磁体1和随动模块之间的磁力大小。

上述实施方式中，调控系统7通过获取调节机构中用于驱动主动模块的主动磁体1向远离或靠近随动模块方向运动的气囊4的实时压力值，并将当前的实时压力值与预设压力值进行比较；根据比较结果控制气囊4进行充气或放气，从而在气囊4充气膨胀过程中推动主动磁体1向远离随动模块的方向移动，从而减小主动磁体1和随动磁体3之间的磁力；在气囊4放气收缩过程中带动主动磁体1向靠近随动模块的方向移动，从而增大主动磁体1和随动磁体3之间的磁力。本发明通过对气囊4的实时压力值与预设压力值进行比较，从而通过控制气囊4充气或放气以调节主动磁体1和随动磁体3之间的距离，进而根据气囊4实时压力值实现对主动磁体1和随动磁体3之间的磁力大小的动态调节和精确控制，整个调节过程无需操作人员手动参与，提高了磁力调节机构操作的便利性。

随动模块包括副壳体(图上未体现)和设置于副壳体内的随动磁体3。

主动模块包括主壳体8，主壳体8内设置有主动磁体1和气囊4，气囊4设于主动磁体1与随动模块之间；具体地，气囊4设置于主动磁体1和主壳体8之间，气囊4的一端设置于主动磁体1靠近随动磁体3的一侧，另一端设置于主壳体8靠近随动磁体3的内壁上。这样，将气囊4顶装在主动磁体1和主壳体8之间，便于通过气囊4的膨胀或收缩调节主动磁体1和随动磁体3之间的距离，在气囊4膨胀时通过主壳体8的支撑下带动主动磁体1向远离随动磁体3的方向移动，在气囊4收缩时带动主动磁体1向靠近随动磁体3的方向移动，从而实现主动磁体1和随动磁体3之间磁力大小的调节；同时，气囊4还可以在主动磁体1靠近随动磁体3的过程中，对主动磁体1提供一定的缓冲，避免受主动磁体1受磁力影响而快速接近位于主动模块和随动模块之间的玻璃2而造成对玻璃2的损坏。

本实施方式中，气囊4为扁平状气囊，气囊4的伸缩方向与主动磁体1向远离或靠近随动磁体3移动的方向一致。扁平状结构的气囊4可以有效节省主壳体内的布置空间，可以使磁力调节机构整体更为紧凑。

本实施方式中，主动磁体1背离气囊4的一侧预设有弹性件，具体地，弹性件的一端抵顶于主动磁体1远离气囊4的一侧，另一端抵顶于主壳体8的内壁上，也就是说，弹性件顶装于主动磁体1与主壳体8的内壁之间。这样，在气囊4膨胀时，弹性件受到主动磁体1经气囊4传递的压力而压缩，从而为主动磁体1提供一定的阻力，保证了主动磁体1远离随动磁体3的过程中的移动稳定性；在气囊4收缩时，弹性件在恢复自然状态过程中能够为主动磁体1的移动提供助力，从而缩短主动磁体1靠近随动磁体3的时间；同时，受磁力和气囊4的收缩力影响，主动磁体1在靠近随动磁体3的过程中而超出弹性件的自然状态时，弹性件可以为主动磁体1提供一定的阻力，避免主动磁体1快速接近的冲击力造成对位于主动模块和随动模块之间的玻璃2的损伤，从而保证了主动磁体1移动过程中的稳定性。

本实施方式中，弹性件为弹簧6。

本实施方式中，弹簧6配置有导向杆5。具体地，导向杆5的一端固定连接于主壳体8上，另一端朝向随动磁体3的方向延伸并与主动磁体1导向配合；导向杆5设置有两个，间隔设置于主动磁体1的两端，弹簧6套装于导向杆5上。通过导向杆5对弹簧6的收缩与伸展方向进行限制，有助于提高主动磁体1移动的稳定性。当然，在其他实施方式中，导向杆5可以设置有多个，比如可以设置为4个，4个导向杆呈矩形分布；相适应的，弹簧也可以设置为4个。应当理解，导向杆的设置数量可以根据实际需要进行合理选择，本实施方式中对此不做限定。

作为另一种实施方式，弹性件可以是空气弹簧，通过设置必要的供气管路与空气弹簧连接，并通过调控系统与气囊进行联动控制。

本实施方式中，主动磁体1和随动磁体3可以使用永久磁铁，也可以使用电磁铁。应当理解，具体使用那种类型，根据应用场景合理选择，本发明对此不做限制。

主壳体8内还设置有用于控制气囊4进行充气或放气的调控系统7，调控系统7包括气泵72、管路组件以及状态指示器，还包括用于采集气囊4压力的气压传感器、电源、驱动器、控制器等。其中，管线路组件71包括用于气囊4充气或放气的气路以连接气囊4和气泵72；状态指示器用于显示磁力调节机构的夹持力调节状态，可以是语音提示器，也可以是数字显示器或者状态指示灯等其他状态指示装置。

本实施方式中，气泵72采用双向气泵72。如图2所示，双向气泵72包括充气口和抽气口，充气口经第一阀门75通过第一管路74连接气囊4，第一管路74上还连接有第一分支管路，第一分支管路上连接有第二阀门73；抽气口经第三阀门76通过第二管路77连接气囊4，第二管路77上还连接有第二分支管路，第二分支管路上连接有第四阀门78。当向气囊4内充气时，第一阀门75和第四阀门78打开，第二阀门73和第三阀门76关闭；当从气囊4向外抽气时，第二阀门73和第三阀门76打开，第一阀门75和第四阀门78关闭。

在其他实施方式中，可以设置两个或两个以上的气泵72分别实现充气或放气；或者，充气可以将第一管路74和第二管路77分别连接至预先准备的高压储气筒或者其他额外的气源上，放气则通过可控阀门进行控制。

作为另一种实施方式，也可以使用一个单向气泵72配合适宜的气路和控制阀来实现充气和放气。如图3所示，气泵72经单向阀用管路与气囊4连通，气囊4上设置有用于排气的第五阀门79。当向气囊4内充气时，关闭第五阀门79；排气时，打开第五阀门79即可。

本发明的磁力调节机构在使用时，将主动模块和随动模块分别放置于玻璃2的两侧，打开磁力调节机构的控制开关，磁力调节机构开始根据玻璃2的厚度自适应调节夹持力，调节完成后状态提示器反馈调节状态。

具体地，当调控系统7通过气压传感器检测到气囊4的实时压力值超过预设压力值时，调控系统7中的气泵72启动开始充气，气囊4体积膨胀，在主壳体8和导向杆5的导向下，气囊4推动主动磁体1朝远离随动磁体3的方向运动，主动磁体1和随动磁体3之间的磁力随主动磁体1和随动磁体3之间的距离增大而逐渐减小，从而减小主动磁体1和随动磁体3之间的夹持力，该过程中，气囊4内部实时压力值下降；根据实时获取的气囊4实时压力值与预设压力值进行比较，当二者差值在允许误差范围内时，气泵72停止充气，此时气囊4压力调节完成并通过状态指示器提示操作人员。

当调控系统7通过气压传感器检测到气囊4的实时压力值小于预设压力值时，调控系统7中的气泵72启动开始抽气，气囊4体积收缩，在主壳体8和导向杆5的导向下，主动磁体1受气囊4的恢复力、主动磁体1和随动磁体3之间的磁力以及弹簧6的弹力的多重作用力下逐渐靠近随动磁体3，主动磁体1和随动磁体3之间的磁力随主动磁体1和随动磁体3之间的距离减小而逐渐增大，从而增大主动磁体1和随动磁体3之间的夹持力，在该过程中，气囊4的内部实时压力值升高。根据实时获取的气囊4实时压力值与预设压力值进行比较，当二者差值在允许误差范围内时，气泵72停止抽气，此时气囊4压力调节完成并通过状态指示器提示操作人员。

本实施方式中，气囊4的预设压力值可以一次性写入到调控系统7的控制器中，也可以通过在控制器中预留修改接口而根据使用需要进行修改。

本实施方式中，当磁力调节机构不再使用时，通过调整气囊4的压力至合适的值，方便保存，同时可以防止夹手以保障使用安全。

本发明中的磁力自适应擦窗器的实施例：

如图1所示，本实施方式提供一种磁力自适应擦窗器，包括磁力调节机构和擦拭组件，磁力调节机构包括设于玻璃2两侧并相互吸附的主动模块和随动模块，主动模块和随动模块分别配置有用于清洁玻璃2的擦拭组件(图上未标示)。

本发明中的磁力自适应擦窗器在使用时，将擦窗器的主动模块和随动模块分别贴于玻璃2的两侧，打开擦窗器的控制开关，擦窗器的磁力调节机构开始根据玻璃2的厚度自适应调节夹持力，根据设备上的状态提示器的显示结果执行后续的擦窗操作。

本实施方式中，磁力调节机构的结构与本发明中的磁力调节机构实施例1中的磁力调节机构的结构一致，在此不再详细说明。

本实施方式中，应用本发明的磁力调节机构可以用以制造手动擦窗器，也可以集成到自动擦窗机器人中使用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种磁力调节方法，其特征在于：获取磁力调节机构中主动磁体与随动磁体间的气囊的实时压力值，并将所述实时压力值与预设压力值进行对比；若所述实时压力值大于所述预设压力值，则控制所述气囊进行充气，以控制主动磁体向远离随动磁体的方向运动；若所述实时压力值小于所述预设压力值，则控制所述气囊进行放气，以控制主动磁体向靠近随动磁体的方向运动。

2.根据权利要求1所述的磁力调节方法，其特征在于：所述放气和充气过程中，所述实时压力值与所述预设压力值的差值在允许误差范围内时，停止对所述气囊进行放气或充气。

3.一种磁力调节机构，包括设于物体两侧并相互吸附的主动模块和随动模块，其特征在于：还包括驱动主动模块的主动磁体向远离或靠近随动模块方向运动的气囊和调控系统，气囊位于主动模块与随动模块之间，调控系统通过对比气囊实时压力值和预设压力值以控制气囊进行充气或放气，使主动磁体向远离或靠近随动模块的方向运动，从而调整主动磁体和随动模块之间的磁力大小。

4.根据权利要求3所述的磁力调节机构，其特征在于：所述气囊为扁平状气囊。

5.根据权利要求3或4所述的磁力调节机构，其特征在于：所述主动磁体背离气囊的一侧预设有弹性件。

6.根据权利要求5所述的磁力调节机构，其特征在于：所述弹性件为设于主动磁体和主动模块的壳体之间的弹簧。

7.根据权利要求6所述的磁力调节机构，其特征在于：所述弹簧配置有导向杆。

8.根据权利要求3所述的磁力调节机构，其特征在于：所述调控系统包括气泵气压传感器和用于气囊充气或放气的管线路组件，以及用于显示磁力调节机构的夹持力的状态指示器。

9.一种磁力自适应擦窗器，包括磁力调节机构和擦拭组件，磁力调节机构包括设于玻璃两侧并相互吸附的主动模块和随动模块，所述主动模块和随动模块分别配置有用于清洁玻璃的擦拭组件，其特征在于：所述磁力调节机构为权利要求3至8任一项所述的磁力调节机构。