CN1688235A - 擦窗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种擦窗装置，可以清洁地清扫到窗玻璃的角部，可以廉价生产，可以在窗玻璃的玻璃面上平滑行进，可以按所期望的方向笔直行进，可以防止窗玻璃有未擦到的部分。其是由吸附在窗玻璃W上的吸附部(10)、安装在该吸附部(10)上并清扫窗玻璃(W)的清扫单元(20)、及安装在吸附部(10)上的行进部(30)构成，行进部(30)被旋转自由地安装在吸附部(10)上。由于行进部(30)被旋转自由地安装在吸附部(10)上，所以即使改变行进部(30)的行进方向，也可以不改变清扫单元(20)的姿态。为此，通过将清扫单元(20)的擦拭部(22)作成俯视为四角形状，就可以清洁地清扫到窗玻璃(W)的角部。
Description
技术领域
本发明涉及擦窗装置。
背景技术
如专利文献1及专利文献2中所示，有这样的擦窗装置，即，在通过吸附部吸附在窗玻璃的同时，通过行进部沿着窗玻璃的玻璃面移动，并在改变行进方向的同时，通过擦窗部清扫窗玻璃。
【专利文献1】日本特开平08-010189号公报
【专利文献2】日本特开平08-010190号公报
然而，在现有的擦窗装置中存在以下(i)～(v)中所示的问题。
(i)由于现有的擦窗装置是业务用的，大型而且重，所以为了得到将其吸附在窗玻璃上的吸引力，而使用大型的真空泵。如果在将大型的真空泵搭载于擦窗装置上而落下的情况下，由于非常危险，所以在真空泵和擦窗装置之间用管子连接。但是，当擦窗装置在窗玻璃的玻璃面上行进时，管子很碍事，有时会限制擦窗装置的行进。
(ii)由于现有的擦窗装置的行进部和擦窗部是固定的，所以当在窗玻璃上旋转而改变行进方向时，擦窗部也旋转。这样为使在窗玻璃的角部能够旋转，而将擦窗部作成俯视为圆形时，在窗玻璃的角部就产生擦不到的问题。反之，当将擦窗部按照窗玻璃的形状作成俯视为四角形状时，则在窗玻璃的角部就不能旋转。无论哪种情况，现有的擦窗装置都擦不到窗玻璃的角部。
(iii)现有的擦窗装置是业务用的，需要有排气电动机及排气扇等，而且当控制方式复杂时，控制部分的设计安装费用提高，不能廉价制造。
(iv)在通过吸附部吸附于窗玻璃上的状态下，由于行进部沿着该玻璃面行进，所以当窗玻璃和吸附部之间的摩擦力相对窗玻璃和行进部之间的摩擦力平衡不好时，在吸附于窗玻璃上的状态下，有时不能沿该玻璃面平滑行进。
(v)由于窗玻璃的玻璃面容易打滑，所以有时行进车轮不能笔直行进。这样窗玻璃就出现擦不到的地方。
发明内容
本发明鉴于这种情况，其目的在于提供一种擦窗装置，可以排除行进的限制，可以很干净地清扫到窗玻璃的角部，可以廉价生产，可以在窗玻璃的玻璃面上平滑行进，可以在所期望的方向笔直行进，可以防止窗玻璃上出现擦不到的地方。
第1发明的擦窗装置，其特征在于，包括：吸附在窗玻璃上的吸附部；被安装在该吸附部上、清扫窗玻璃的清扫单元；及被安装在上述吸附部上的行进部，在上述吸附部上搭载有吸附用的负压产生装置。
第2发明的擦窗装置，其特征在于，包括：吸附在窗玻璃上的吸附部；被安装在该吸附部上、清扫窗玻璃的清扫单元；及被安装在上述吸附部上的行进部，在上述吸附部上旋转自如地安装着上述行进部。
第3发明的擦窗装置，其特征在于，在第2发明中，在吸附于窗玻璃的状态下的上述清扫单元上，在上述行进部的旋转中心下部的部分安装有电源。
第4发明的擦窗装置，其特征在于，在第1或第2发明中，包括：一对上部传感器及下部传感器，其在吸附于窗玻璃的状态下，被分别安装于上述清扫单元的上端及下端的部分，并检测窗框；及控制部，其通过该上部传感器及下部传感器发送窗框检测信号，该控制部具有行进处理部，在使上述行进部沿垂直方向往复行进的同时，每当检测到从上述上部传感器及下部传感器发送来的窗框检测信号，便使行进部的垂直行进路线横向移位。
第5发明的擦窗装置，其特征在于，在第4发明中，上述横向移位的距离小于清扫单元的宽度。
第6发明的擦窗装置，其特征在于，在第1或第2发明中，上述吸附部具有吸盘，上述行进部具有车轮，上述吸盘对窗玻璃的摩擦阻力比上述车轮对窗玻璃的磨擦阻力小。
第7发明的擦窗装置，其特征在于，在第1或第2发明中，上述行进部具有车轮，该车轮的驱动电动机是步进电动机。
第8发明的擦窗装置，其特征在于：在第4发明中，在上述行进部设有偏移检测传感器，上述控制部具有行进方向校正处理部，其对行进方向进行反馈校正，以使由上述偏移检测传感器检测出的偏移量接近于0。
第9发明的擦窗装置，其特征在于，在第1或第2发明中，上述清扫单元被安装在上述吸附部上，且可自由装卸。
附图说明
图1是表示本实施例的擦窗装置1的窗玻璃W的清扫状况的说明图。
图2是本实施例的擦窗装置1的单体图，(A)为俯视图，(B)为侧面图。
图3(A)是图2(A)的IIIA-IIIA线向视图，(B)是图2(A)的IIIB-IIIB线向视图，(C)是图2(A)的IIIC-IIIC线向视图。
图4是本实施例的擦窗装置1的仰视图。
图5是图2(B)的V-V线向视图。
图6是图5的VI-VI线向视图。
图7是另一清扫单元20B的说明图，(A)为俯视图，(B)为侧面图，(C)为纵剖面图。
图8是控制部50的框图。
图9是行进处理部51的流程图。
图10是本实施例的擦窗装置1的使用步骤说明流程图。
具体实施方式
下面参照附图，说明本发明的实施例。
图1是表示本实施例的擦窗装置1的窗玻璃W的清扫状况的说明图。如该图所示，本实施例的擦窗装置1是，吸附在窗玻璃W上的同时，沿着该玻璃面移动，清扫窗玻璃的装置。
图2是本实施例的擦窗装置1的单体图，(A)为俯视图，(B)为侧面图。图3(A)是图2(A)的IIIA-IIIA线向视图，(B)是图2(A)的IIIB-IIIB线向视图，(C)是图2(A)的IIIC-IIIC线向视图。如图2～图3所示，本实施例的擦窗装置1由吸附部10、清扫单元20、行进部30、检测部40及控制部50构成。
首先，说明吸附部10。
图4是本实施例的擦窗装置1的仰视图。如该图所示，吸附部10通过吸引力吸附在窗玻璃W上，由吸嘴11、吸盘12、及负压产生器13构成。
吸嘴11在嘴主体的中空部分形成有吸孔。
在上述吸嘴11的前端部安装有吸盘12。该吸盘12是用摩擦阻力小的材料、例如四氟乙稀的聚合物或聚缩醛、缩醛树脂等形成为吸盘状。
连接管14的一端被安装在上述吸嘴11的基端部。在连接管14的另一端安装有真空泵或鼓风机等负压产生器13。该负压产生器13被安装在下述的内侧框架31上，通过下述的电源28供给电力。
吸附部10由负压产生器13吸引，由此可以使吸盘12吸附在窗玻璃W上。而且，由于负压产生器13被安装在吸附部10的内部，所以不需要外部的真空泵，可以使擦窗装置1成为自行式，可以排除行进的限制。
另外，由于吸附部10由吸引力而吸附在窗玻璃W上，所以即使是很厚的玻璃或双重玻璃的窗玻璃W也可以吸住。
另外，吸附部不只是通过吸引力吸附在窗玻璃W上，也可以采用磁铁而由磁力吸附在窗玻璃W上。这时，在一对磁铁、或磁铁和铁板等磁性体之间夹住窗玻璃即可。另外，当在上述磁铁等表面上形成有保护膜时，由于不会划伤窗玻璃W的玻璃面，所以是很好的。
下面，说明清扫单元20。
外框架21的上面中央部旋转自由地被安装在上述吸附部10的吸嘴11上。该外框架21由上面部及四侧面部构成，是有四角的形状的框架。在外框架21的下端边缘部安装有擦拭部22。
在外框架21的上面形成圆弧状的长孔21h，管子14通过该长孔21h。该长孔21h用于使行进部30旋转时容易旋转。
为此，说明擦拭部22。
在上述外框架21的上端部及下端部上垂直配置多个旋转轴23，围绕该轴可自由旋转。在各旋转轴23的前端安装有海绵或刷子等清扫工具24。在旋转轴23的基端安装有皮带轮25。而且，由于在相邻的皮带轮25、25彼此间卷绕皮带26，所以通过由清扫电动机27使一个皮带轮25行进，就可以使全部清扫工具24一齐旋转。因此，可以通过清扫工具24清扫窗玻璃W的玻璃面。
用于使清扫工具24旋转的传送机构，不只是皮带轮和皮带的组合，也可以是齿轮的组合，可采取各种机构。
另外，上述清扫工具24形成为圆形，配置成交错格子状，所以即使因前排清扫工具24、24间的间隙而没有檫到，也可以通过后排的清扫工具24擦除，可以防止有未擦到的部分，因此很合适。
擦拭部不限于上述结构，也可以是图7中所示的擦拭部22B。该擦拭部22B，在具有四角的形状的外框架21的四周边缘部上直接安装海绵或刷子等清扫工具24。这时可以简单地制造。
在上述外侧框架21上，内装有例如干电池等电源28。通过该电源28可以驱动上述清扫电动机27及下述的行进电动机32。在上述清扫单元20的外侧框架21上，该电源28被安装在行进部30的旋转中心的下部，其理由将在后面叙述。
下面，说明行进部30。
在上述吸嘴11上，旋转自由地安装有行进部30。该行进部30由内侧框架31、行进用电动机32及车轮33构成。
内侧框架31是具有上面及四侧面的框架。内侧框架31的上面中央部旋转自由地被安装在上述吸附部10的吸嘴11上。
在内侧框架31的边缘部安装一对行进用电动机32。在各行进用电动机32的驱动轴上安装有车轮33。因此，可以使车轮33旋转。
上述行进用电动机32是步进电动机，可以以所期望的旋转角度旋转车轮33，可以按正确的行进距离准确行进。因此，可以使行进部30的垂直行进路线只按所期望的行进距离准确地横向移位，可以防止窗玻璃W有擦不到的地方。
行进用电动机32不只是步进电动机，也可以是普通电动机。
当使一对车轮33、33正转时，可以前进，而当一对车轮33、33反转时，可以向后退。另外，通过使一个车轮33正转，而使另一车轮33反转，可以使行进部30左右旋转，而横向移动。
行进部30通过驱动行进用电动机32而旋转车轮33，可以在窗玻璃W的玻璃面上前进后退，旋转而向横向移动。
在行进部30旋转时，由于清扫单元20的电源28成为纺锤(錘)，清扫单元20的下部总是朝向下方，所以可以防止清扫单元20跟着旋转，可以维持清扫单元20的姿态。
上述车轮33是橡胶制的，其摩擦阻力大。上述吸附部10上的吸盘12，其摩擦阻力小。
由于吸附部10上的吸盘12的摩擦阻力，比行进部30上的车轮33的摩擦阻力小，所以在吸于窗玻璃W上的状态下，可以沿着其玻璃面平滑行进。
下面，说明检测部40。
在上述外框架21的上下左右各端面上安装有上部传感器41、下部传感器42、左部传感器43及右部传感器44。各传感器41～44例如是限位开关，可以检测窗玻璃W的窗框。
各传感器41～44不只是接触式限位开关，也可以是非接触式无触点开关或位置检测元件等。
另外，在上述行进部30的适当位置，安装例如旋转传感器、角速度检测传感器、倾斜检测传感器等偏移检测传感器45。通过该偏移检测传感器45，就可以检测出行进部30的偏移量。
下面，说明控制部50。
图8是控制部50的框图。如该图中所示，检测部40的检测信号被发送给控制部50。该控制电路50包括行进处理部51及行进方向校正处理部52。
行进处理部51是接收传感器41～44的窗框检测信号、对行进部30上的一对车轮33、33的旋转进行控制的处理部。
图9是行进处理部51的流程图。如该图所示，该行进处理部51按以下进行处理。首先，当起动开关接通时，使行进部30在垂直方向向上或向下行进(S1)。当由上部传感器41或下部传感器42检测出窗框检测信号时(S2)，则使行进部30向横向旋转移动(S3)。然后，判断是否通过左部传感器43或右部传感器44检测到了窗框检测信号(S4)。当判断检测到了该窗框检测信号时，处理结束，而当未判断检测出该窗感知信号时，使行进部30在垂直方向返回，向与步骤1的行进方向垂直方向的反方向行进(S5)。为此，可以使行进部30的垂直行进路线横向移位。然后重复上述的(S2)～(S5)。
结果，通过清扫单元20可以清扫窗玻璃W的整个玻璃面。
通过将行进处理部51的横向移位距离设定为比清扫单元20的宽度小，就可以缩短垂直行进路线间的间隔，可以通过清扫单元20对擦拭了窗玻璃W的清扫轨迹的边缘部分重复擦拭，所以可以防止窗玻璃W漏擦，可以清扫窗玻璃W的整个区域。
上述行进方向校正处理部52，接收由上述偏移检测传感器45检测的偏移量，进行反馈校正以使偏移量接近0，并将校正行进部30行进方向的校正值发送给行进处理部51。
当行进部30的行进方向偏移时，通过该行进方向校正处理部52，只进行偏移部分的反馈校正，所以可以使行进部30笔直行进。
本实施例的擦窗装置1是自动行进的，但是也可以用遥控器的远程操作进行控制。
本实施例的擦窗装置1是家庭用的，但是也可以作为业务用。
下面，说明本实施例的擦窗装置1的使用步骤。
图10是本实施例的擦窗装置1的使用步骤说明流程图。如该图所示，首先，接通本实施例的擦窗装置1的电源开关。然后，使真空泵起动后，使擦窗装置1吸附在窗玻璃W上。当接通行进用开关时，可以通过擦窗装置1擦拭窗玻璃W。擦窗装置1在窗玻璃W上上下方向往复行进的同时，每当到达窗框的上端及下端时，由于使垂直行进路线横向移位的同时行进，因此可以擦拭窗玻璃W的整个玻璃面。当擦窗装置1到达窗玻璃W的侧端时，自动停止，通过声音及显示告知擦窗结束。为此，切断擦窗装置1的电源开关后，停止真空泵，从窗玻璃W上取下擦窗装置1即可。
异常时及擦窗结束的通知不只是用声音及显示，也可以发送给手提电话及个人计算机等。
根据本实施例的擦窗装置1，可取得以下(1)～(9)的作用效果。
(1)由于在吸附部10上搭载吸附用负压产生装置13，所以不需要外部真空泵，可以使擦窗装置1作成自行式，可以排除行进的限制。
(2)由于行进部30旋转自由地被安装在吸附部10上，所以可以在不改变清扫单元20的姿态的情况下，改变行进部30的行进方向。为此，通过将清扫单元20的擦拭部22作成具有四角的形状，可以很好地清扫到窗玻璃W的角部。
(3)在清扫单元20上，由于在行进部30的旋转中心下部的部分安装电源28，所以可以防止在行进部30旋转时清扫单元20也跟着旋转，可以维持清扫单元20的姿态。
(4)通过行进处理部51，使行进部30在垂直方向上往复行进的同时，每当通过上部传感器41及下部传感器42检测出窗框上端及窗框下端时，可以使行进部30的垂直行进路线横向移位，所以可以清洁地清扫窗玻璃W。而且，可以用廉价的传感器和简单的控制方式进行控制，从而可以廉价生产。
(5)由于行进处理部51的横向移位距离，比清扫单元20的宽度小，所以可以缩短垂直行进路线间的间隔，通过清扫单元20对擦拭了窗玻璃W的清扫轨迹的边缘部分重复擦拭，所以可以防止窗玻璃W有未擦到的部分，可以清扫窗玻璃W的整个区域。
(6)由于吸盘12的摩擦阻力比车轮33的摩擦阻力小，所以不会在吸附于窗玻璃W上的状态落下，可以通过车轮33而在窗玻璃W的玻璃面上平滑行进。
(7)由于车轮的驱动用行进用电动机32是步进电动机，所以可以按所期望的旋转角度旋转车轮33，可以在正确行进距离上准确行进。从而，可以使行进部30的垂直行进路线只准确地移位所期望的行进距离，可以防止窗玻璃W有未擦到部分。
(8)通过行进方向校正处理部52对行进方向进行反馈校正，以使由偏移检测传感器45检测的偏移量接近0，可以按所期望的方向笔直行进。
(9)由于可以从吸附部10取下清扫单元20，所以可以简单地进行清扫单元20的维修。
产业上的可利用性
根据第1发明，由于在吸附部上搭载有吸附用的负压产生装置，所以不需要外部真空泵，可以使擦窗装置作成自行式，可以排除行进的限制。
根据第2发明，由于行进部旋转自由地被安装在吸附部上，所以可以在不改变清扫单元姿态的情况下，改变行进部的行进方向。为此，通过将清扫单元的擦拭部作成具有四角的形状，就可以很好地清扫到窗玻璃的角部。
根据第3发明，在清扫单元上，由于在行进部的旋转中心下部的部分安装有电源，所以可以防止在行进部旋转时清扫单元也跟着旋转，可以维持清扫单元的姿态。
根据第4发明，通过行进处理部，使行进部在垂直方向上往复行进的同时，每当通过上部传感器及下部传感器检测出窗框上端及窗框下端时，就可以使行进部的垂直行进路线横向移位，所以可以清洁地清扫窗玻璃。而且，可以用廉价的传感器和简单的控制方式进行控制，从而可以廉价生产。
根据第5发明，由于行进处理部的横向移位距离比清扫单元的宽度小，所以可以缩短垂直行进路线间的间隔，通过清扫单元对擦拭了窗玻璃的清扫轨迹的边缘部分重复擦拭，所以可以防止窗玻璃有未擦到的部分，可以清扫窗玻璃的整个区域。
根据第6发明，由于吸盘的摩擦阻力比车轮的摩擦阻力小，所以不会在吸附于窗玻璃上的状态落下，可以通过车轮在窗玻璃的玻璃面上平滑行进。
根据第7发明，由于车轮的驱动用电动机是步进电动机，所以可以按所期望的旋转角度旋转车轮，可以在正确行进距离上准确行进。从而，可以使行进部的垂直行进路线只准确地横向移位所期望的行进距离，可以防止窗玻璃有未擦到部分。
根据第8发明，通过行进方向校正处理部对行进方向进行反馈校正，以使由偏移检测传感器检测的偏移量接近0，可以按所期望的方向笔直行进。因此，可以防止窗玻璃有未擦到的部分
根据第9发明，由于可以从吸附部取下清扫单元，所以可以简单地进行清扫单元的维修。
Claims (9)
1、一种擦窗装置，其特征在于，包括：吸附在窗玻璃上的吸附部；被安装在该吸附部上、清扫窗玻璃的清扫单元；以及被安装在上述吸附部上的行进部，在上述吸附部上搭载有吸附用的负压产生装置。
2、一种擦窗装置，其特征在于，包括：吸附在窗玻璃上的吸附部；被安装在该吸附部上、清扫窗玻璃的清扫单元；以及被安装在上述吸附部上的行进部，在上述吸附部上旋转自如地安装着上述行进部。
3、如权利要求2所述的擦窗装置，其特征在于，在吸附于窗玻璃的状态下的上述清扫单元上，在上述行进部的旋转中心下部的部分安装有电源。
4、如权利要求1或2所述的擦窗装置，其特征在于，包括：
一对上部传感器及下部传感器，其在吸附于窗玻璃的状态下，被分别安装于上述清扫单元的上端及下端的部分，并检测窗框；及
控制部，其通过该上部传感器及下部传感器发送窗框检测信号，
该控制部具有行进处理部，在使上述行进部沿垂直方向往复行进的同时，每当检测到从上述上部传感器及下部传感器发送来的窗框检测信号，便使行进部的垂直行进路线横向移位。
5、如权利要求4所述的擦窗装置，其特征在于，上述横向移位的距离小于清扫单元的宽度。
6、如权利要求1或2所述的擦窗装置，其特征在于，上述吸附部具有吸盘，上述行进部具有车轮，上述吸盘对窗玻璃的摩擦阻力比上述车轮对窗玻璃的磨擦阻力小。
7、如权利要求1或2所述的擦窗装置，其特征在于，上述行进部具有车轮，该车轮的驱动用电动机是步进电动机。
8、如权利要求4所述的擦窗装置，其特征在于，在上述行进部设有偏移检测传感器，上述控制部具有行进方向校正处理部，其对行进方向进行反馈校正，以使由上述偏移检测传感器检测出的偏移量接近于0。
9、如权利要求1或2所述的擦窗装置，其特征在于，上述清扫单元被安装在上述吸附部上，且可自由装卸。
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