CN1273710C - 建筑物外墙作业用的无人吊篮系统 - Google Patents

Abstract

一种建筑物外墙作业用无人吊篮系统，包括：一吊架，安装在建筑物顶部，并向外延伸有一悬臂；悬臂上安装有两个滑轮；一地面车，其装载有卷扬机构及多个配重；一吊篮，其包括一头部和一尾部，该头部设置近墙侧，该尾部由该头部向外延伸形成；一伸缩机构，其设置于吊篮的尾部，包括驱动装置和滑动头；一缆绳，一端与吊篮的底部固定连接，另一端依次穿过卷扬机构、滑动头和两个滑轮然后固结在吊篮的顶部，从而形成一条封闭环；其中，滑动头在驱动装置的驱动下可沿着垂直于建筑物外墙墙面的方向滑动以绷紧缆绳从而使吊篮紧贴建筑物的所述外墙。本发明的吊篮系统能自动地或遥控地进行高层建筑物外墙的清洗、维护、检查、涂覆、绘画等工作。

Description

建筑物外墙作业用的无人吊篮系统

技术领域

本发明涉及用于建筑物外墙作业的吊篮，特别是指用于高层建筑物外墙的无人自动作业用的吊篮系统。

背景技术

随着城市中高层建筑物的日益增加，拥挤的高层建筑物对城市安全、卫生和观瞻所引起的问题也就日益增多。例如香港高层建筑的外墙敷贴的马赛克、水泥面层甚至是玻璃幕墙的脱落，由高处坠下而打伤行人或打坏下面停泊车辆的事时有所闻。用载人吊篮清洁高楼外墙(包括玻璃窗)时，一端的吊索断裂，工人吊在半空待救的事也发生过不止一次。许多大厦外墙的旧广告凋零残缺，有碍观瞻，但却搁置经年无人过问。

要想避免大厦外墙敷贴面的自然剥落，最好要定期检查；要想保持大厦外墙的高度清洁和玻璃窗的高度透明，最好勤加清洗；要想覆盖或更新大厦外墙的旧广告，本来重新油漆一遍便可。既然解决问题的方法这么显而易见，为何未见普及？原因如下：

1)大厦外墙的清洗，由于是高空危险性作业，不但操作人员的雇佣成本高，所用载人吊篮的安全要求也高。由于大厦外墙不一定是一个平整的表面，有时会有凸出的部份或凹入的部份，更使传统的悬挂式载人吊篮(例如专利号为CN 88206840.7，CN 01255745.5，US 4,274,507，US 5,343,979的载人吊篮)难以发挥作用。日本专利特开平JP H10-337451中虽公开了一种可以进入大厦凹入部份的载人吊篮，但它要使用三种不同性质的缆绳，其中的导向缆绳还要锚在地下，吊篮在水平方向的前后移动是以和导向缆绳配合的导向滚轮作相对运动来实现的，导向缆绳要用装在屋顶的卷扬机提供700公斤的张力。每条支撑缆绳则须要每平方公分70公斤的张力，下端要连接地面上的配重。吊篮的升降缆绳要由独立的升降绞车负责卷放。这一切苛刻的要求都使大厦外墙的清洗成本居高不下，而且上述方法，光是技术上就根本无法对各种不同外形的大厦“勤加清洗”，就如香港各大厦的周围地面不可能被随意破开来锚置地脚，也不可能有从屋顶直至地面的围绕大厦一周的净空。

2)大厦外墙的检查，由于这是一项具责任性的技术工作：一是检查报告要有科学性证据为凭。二是检查报告与事实不符时检查者要负赔偿的责任。个别大厦无法找到合格的承包商做大厦外墙检查的原因就在于此。因为目前对大厦外墙的所谓检查只是派一个技工乘吊篮用手锤敲打墙面听其声音而已，根本就没有什么科学性的证据。而且为了避免赔偿，报告往往偏严。但是这种检查的成本比起清洗一次大厦外墙表面还要高。

3)大厦外墙的美术性图案，由于各大厦的具体情况，每座大厦可供商用广告的面积宽度由2米半至十几米不等，高度由十几层至几十层不等。对于较低的大厦外墙部份，目前主要使用成本昂贵的先搭棚架再用人手油漆或粘贴胶质画纸的方法来制成美术性图案。要清除残旧的外墙图案，就又要搭棚再用化学剂清洗(铲)了，其成本和制新图案几乎相同。对位于高层的视野最广的大厦外墙部份，则连这些方法都无法使用，只能用效果最差的垂挂条幅的办法了。

由上述可知，现有的建筑物外墙作业装备有若干缺陷和不便存在，有待加以改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于高层建筑物外墙的无人自动作业用的吊篮系统，能够使现有的吊篮系统变得轻巧简易，使低成本高质量的大厦外墙的无人自动化检查、清洗、图案绘制等工作都成为可能。

为了达到上述的目的，本发明提供了一种建筑物外墙作业用无人吊篮系统，包括：一吊架，设在所述建筑物的顶部，该吊架向外延伸有一悬臂；所述悬臂上设有两滑轮；一地面车，其上装载有卷扬机构及多个配重；一吊篮，该吊篮包括一头部和一尾部，该头部设置近墙侧，该尾部由该头部向外延伸形成；一伸缩机构，该伸缩机构设置于该吊篮的尾部，该伸缩机构包括驱动装置和滑动头；一缆绳，该缆绳一端与该吊篮的底部固定连接，该缆绳另一端依次穿过所述的卷扬机构、该滑动头以及所述的两个滑轮，然后固结在该吊篮的顶部，从而形成一条封闭环；其中，该滑动头在该驱动装置的驱动下可沿着垂直于所述建筑物外墙墙面的方向滑动以绷紧该缆绳从而使该吊篮紧贴建筑物的所述外墙。

本发明的有益效果是，它既克服了载人吊篮必须载人因而使吊篮的重量(一般约为700公斤)和安全要求都相对较高因而成本昂贵的缺点(本发明的吊篮约为100公斤)。又克服了现有技术JP H10-337451零件众多、结构复杂、必须在环楼地面有空地等缺点，使成本大大降低，从而能用低于现有技术数倍的成本进行大厦外墙的清洗，能用低于先有技术数倍的价钱提供有电子记录为依据的正确的外墙检查报告，能用低于先有技术数倍的价格为大厦高、低层外墙进行自动化的涂漆及绘图。

附图说明

图1是本发明的吊篮系统用于高层建筑物外墙的无人自动作业的工作示意图；

图2是本发明吊篮系统的伸缩机构部分的结构详图。

具体实施方式

图1是本发明的吊篮系统用于高层建筑物外墙的无人自动作业用的工作示意图。本实施例将以目前城市中最多的40层(120米)高的大厦外墙检查为例，但其仅仅为了方便提供一些具体的数据，并非限制本发明的使用范围。如图1所示，本发明的吊篮系统10用于在大厦外墙20上作业，该吊篮系统分别与大厦和地面30连接，实现吊篮从地面到大厦顶部升降地作业。如图1所示，本发明的吊篮系统包括一吊架11，安装在大厦外墙顶端，另外该吊架可以使用任何现有技术的吊架，尤其是装在大厦顶部轨道上的可横向伸缩的活动吊架。该吊篮系统的两个滑轮121和122安装在吊架11上。该吊篮系统的卷扬机构(为了简化起见，图中以一个马达16为代表)装在地面车15内。地面车15的净重约100公斤，该车15上设置有可以分开的多个总重约150公斤的配重，以将该车稳固地设置在地面上。而当移动吊篮系统时，首先将该配重卸下，移动地面车15后，再将配重装上，从而可以方便地将车15搬动至诸如大厦平台之类贴墙的地方。缆绳13与吊篮14的顶部固定连接，同时向上穿过该二滑轮121和122，向下穿过吊篮14尾部的滑动头17，再绕过地面车15上的该卷扬机构，然后向上连接吊篮14的底部，从而形成一个封闭环，如果马达16正转是把吊篮14提升的话，那么反转就是把吊篮14降下。该两个滑轮121和122之间保持有一定的距离，该距离一是为了防止两滑轮121、122上的缆绳131、132的纠缠，二是使吊篮14(总重约为100公斤，已包括20公斤的检测仪器)的重心保持在两滑轮上的缆绳131、132之间靠近近墙缆绳132的地方。

吊篮14由头部142和尾部141组成，其头部142与外墙20接触，其尾部141由该头部向外延伸形成。该吊篮14装载有作业用工具或仪器18，所以在作业(例如检测墙面)时须要吊篮14以一定的压力(例如5公斤)贴实在外墙20上，为了实现提供上述压力的目的，在吊篮的尾部141上设有一个伸缩机构17，如图2所示，该伸缩机构17在本实施例中包括可移动的滑动头173和一马达171驱动旋转的丝杠172，该滑动头173设在该丝杠172上，当丝杠172旋转时，推动该滑动头173向外伸出，由于该滑动头上设置有一滑轮1731，缆绳131绕过该滑轮1731，当该滑动头173向外伸出时，推动该缆绳131向外伸出，使绷紧的缆绳131的曲折度加大，其作用就像把绷紧的弓弦拉开会产生一定的横向反作用力一样。为了保证吊篮14在任何高度都有恒定的压紧力(如5公斤)，该伸缩机构17要和一个压力传感器19配合，按吊篮14所在的位置来改变滑轮15的伸出程度。例如，当吊篮14位于最高(120米)或最低(0米)位置时，滑轮1731伸出较少。当吊篮14处于中间(60米)位置时，滑轮15伸出最多。图中的吊篮尾部141中所示的马达171和丝杆172是用来调节滑轮1731的伸出长度伸缩机构的一种实施方法。在实际使用时也可以使用链传动、皮带传动、齿条传动等任何合适的伸缩机构。而所述的压力传感器19可以设置在该吊篮传递压力的任何位置上，如图所示，在本实施例中，该压力传感器设置在该吊篮头部142和尾部141的连接处，当然，也可设置在与外墙20的直接接触处。

吊篮14的头部142与外墙20接触的一侧装有两对和墙壁接触的轮子18，而该吊篮内部设置有完成高空作业用的仪器和工具。该专用仪器和工具可以根据不同作业任务的需要而进行拆换，例如在本实施例中的任务是检查墙面，所以该墙面检测仪器会向卷扬马达16发出每次下降10公分的指令，当下降完毕后就向该检测仪器的叩击锤发出向墙面叩击的指令，墙面的叩击声由邻近叩击点的拾音器接收并连同叩击位置的数据一并记录在计算机中。叩击锤可以沿吊篮头部142的宽度(在本实施例中为1.5米，略大于整块窗玻璃的宽度)方向由左至右地每隔10公分叩击一次。这种横向移动的机构可以像伸缩机构17那样作为吊篮头部142的一个固定的组成部份，也可以是按不同的任务临时装配在吊篮头部142上，因为当吊篮14执行清洗任务时和执行绘画任务时对横向移动机构的要求是截然不同的。横向叩击完毕后卷扬马达16再使吊篮14下降10公分，叩击锤就自右向左地逐点叩击。各点的声音记录用现有的回声探测技术中的成像软件在荧幕上显示出来，一眼就能看出问题。

当用吊篮14来执行清洗任务时，可以把吊篮头部142中的仪器、工具等换成清洗用的设备，例如观察用的廉价摄像头，洗洁液，喷嘴，刮子，等等。当然，吊篮14每次下降的距离可以适当增加，只要略小于刮子的工作高度就行，例如25公分。每当吊篮14降到地面时可以添加清洗液或更换清洁的刮子。在由上至下的清洗过程中工作人员可以通过摄像头进行监视及遥控操作，例如对于特别肮脏的地点进行重复清洗，对实际清洗的范围进行调整，等等。

当用吊篮14来执行喷涂/绘图任务时就要在吊篮头部142中换上摄像头和类似彩色喷墨打印机的装置，卷扬马达16每次使吊篮14下降的距离为5公分或更小。整个过程也是在人工监视下由计算机操作的。

本发明的吊篮系统具有以下优点：

1.本发明的吊篮系统仅仅包含一根升降缆绳，就能够实现吊篮的升降运动和水平移动，大大简化了现有技术中吊篮系统的复杂结构，并不需要楼下大量的净空配合；

2.本发明的吊篮系统设置有伸缩机构，吊篮贴紧墙面，便于在凹凸不平的墙面上作业；

3.本发明的吊篮系统可以搭载各种作业工具和仪器，完成各种不同的作业任务。

以上所述，仅仅是本发明的具体实施方式而已，并非用以限定本发明的实施范围，本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的说明书和附图的范围内，所作出的等效结构变换，均包含在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种建筑物外墙作业用无人吊篮系统，其特征在于，包括：

一吊架，设在所述建筑物的顶部，该吊架向外延伸有一悬臂；所述悬臂上设有两滑轮；

一地面车，其上装载有卷扬机构及多个配重；

一吊篮，该吊篮包括一头部和一尾部，该头部设置近墙侧，该尾部由该头部向外延伸形成；

一伸缩机构，该伸缩机构设置于该吊篮的尾部，该伸缩机构包括驱动装置和滑动头；

一缆绳，该缆绳一端与该吊篮的底部固定连接，该缆绳另一端依次穿过所述的卷扬机构、该滑动头以及所述的两滑轮，然后固接在该吊篮的顶部，从而形成一条封闭环；

其中，该滑动头在该驱动装置的驱动下可沿着垂直于所述建筑物外墙墙面的方向滑动以绷紧该缆绳从而使该吊篮紧贴建筑物的所述外墙。

2.如权利要求1所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述伸缩机构为由丝杆传动、链传动、皮带传动或以齿条传动的伸缩机构。

3.如权利要求1所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述的伸缩机构包括一马达、一由该马达驱动的丝杠和一设在该丝杠上的所述滑动头，所述滑动头上设有一滑轮，所述缆绳绕过该滑轮；当马达驱动丝杠旋转时，该滑动头在该丝杠上作水平位移，从而该滑动头通过该滑轮推动该缆绳张开，张开的缆绳施加于该吊篮一朝向该外墙的作用力。

4.如权利要求1所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述吊篮的头部装载有作业用工具或仪器。

5.如权利要求4所述的无人吊篮系统，其特征在于，该吊篮头部还装设有一横向移动机构，驱动该工具或仪器沿墙面作横向位置移动。

6.如权利要求1所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述吊篮系统还包括一压力传感器，设置在该吊篮位于该伸缩机构与该墙面之间用于传递压力的部分；该压力传感器用于检测压力值，从而控制该伸缩机构的动作。

7.如权利要求1所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述的吊篮头部紧贴所述墙面的一侧，设置有多个轮子，从而使得该吊篮可沿墙面平稳移动。

8.如权利要求1所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述吊架是设置在大厦顶部轨道上的可间歇地沿外墙横向改变位置的活动吊架。

9.如权利要求4所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述的作业仪器是墙面检测仪器。

10.如权利要求4所述的无人吊篮系统，其特征在于，所述的作业仪器是清洗用设备，包括观察用的摄像头，洗洁液，喷嘴和刮子。

Images