CN202699027U - 遥控自动擦窗器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种遥控自动擦窗器，属于机电类，其包括有清洁器、四旋翼飞行器、飞行器控制系统和清洁器传动装置，其中由清洁盘及其相固定连接的传动轴构成清洁器组件：两组清洁器组件分别连接于清洁器传动装置的传动轴上，保证了其机身运行的平衡；四旋翼飞行器为承载装置，清洁器、飞行器控制系统和清洁器传动装置安装在该四旋翼飞行器上，由清洁盘传动装置为清洁器提供清洁作业的动力，由飞行器控制系统控制清洁器和四旋翼飞行器的自动运行。

Description

遥控自动擦窗器

技术领域

本实用新型有关建筑物玻璃清洁用擦窗机技术领域，特别涉及一种遥控自动擦窗器，尤指一种小巧灵便、具有较强的稳定性、能在3～4级风力的楼外使用、操作方便的遥控自动擦窗器。

背景技术

城市高层建筑的不断增长，越来越多的大型玻璃在建筑外观上被采用，随之擦窗机产品在我国迅速发展，已成为一种高新技术含量的机电一体化设备。从擦窗机的体积外型上可分为两类：一类为大型擦窗机：如轨道式、轮载式、悬挂轨道式（简称悬挂式）、滑车式和插杆式等，有的需要搭接轨道等辅助设置，不美观，体型大，不适合家居使用；另一类为小型擦窗器，包括小型单面或多面擦窗器。就擦窗器的操作而言，有的需要手持操作，使用不方便；而双面擦窗器主要是电磁吸附，用单片机设定路线，但多数配有水源，擦试过程中的水会从玻璃上不断流下，致使窗台与地面产生积水，这是此种装置在使用上存在非常大的缺点。总之现有的擦窗器操作不方便，效果不理想，很难广泛应用。特别是高层建筑间风力较强，临窗擦试玻璃具有危险性，这就使擦试窗户玻璃成为一个困扰人们的日常生活的问题，需要加以进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种遥控自动擦窗器，设计一款小巧灵便、具有较强的稳定性、能在3至4级风力的楼外使用、并操作安全、方便的擦窗器，有效解决人们生活中的这种困扰。

本实用新型的遥控自动擦窗器主要包括清洁器、四旋翼飞行器、飞行器控制系统和清洁器传动装置，其中由清洁盘及其相固定连接的传动轴构成清洁器组件：两组清洁器组件的各自传动轴分别连接于清洁器传动装置左、右两侧的左被动传动齿轮的传动轴和右被动传动齿轮的传动轴上，保证了其机身运行的平衡；四旋翼飞行器为承载装置，清洁器、飞行器控制系统和清洁器传动装置安装在该四旋翼飞行器上，由清洁盘传动装置为清洁器提供清洁作业的动力，由飞行器控制系统控制清洁器和四旋翼飞行器的自动运行。

清洁盘为可拆卸结构，具有圆形、方形、多边形不同的几何形状：其圆形盘由清洁器的传动轴带动转动，适用于面积较大的玻璃；方形、多边形盘不需转动，而由四旋翼飞行器带动其移动，主要用于擦拭方形窗的边角，以及适用于其它玻璃形状；清洁盘的周边或外缘设有缓冲清洁盘前端在贴近玻璃时产生冲击力的棉布和海绵类轻质材料包裹。

四旋翼飞行器做为载体结构，为本实用新型的携带动力装置，其与清洁器传动装置相连接，亦即清洁盘、清洁器传动装置和飞行器控制系统全部安装在四旋翼飞行器上，四旋翼飞行器设置由四组螺旋桨及其动力电机构成的飞行动力装置，其该四组动力装置与固定在清洁器传动装置上的四个悬臂架上，由动力电机驱动螺旋桨旋转，产生携带该遥控自动擦窗器的飞行动力，能够携带本遥控自动擦窗器到达所需要的擦拭作业位置；

飞行器控制系统对本遥控自动擦窗器的动力传动系统及作业位置及行进路线进行控制，根据该擦拭作业要求进行传动系统的运转控制，以及对其遥控自动擦窗器运行目标的控制，包括机械运行的电气控制，以及对飞行目标及擦拭作业状态的无线遥控控制。通过控制系统3控制清洁器传动装置的电磁铁吸合、分离控制传动齿轮副的啮合和分离，以及飞行器的飞降、悬停、点进，快慢飞行及传动系统的的所有动作。

飞行控制系统以单片机为核心，操作者手持遥控器通过飞行控制系统控制四旋翼飞行器的运行，同时加入三轴稳增系统实现复杂的飞行稳增算法，实现遥控自动擦窗器的擦拭作业全部过程。

清洁器传动装置由电动机、左主动传动齿轮、右主动传动齿轮、左被动传动齿轮、右被动传动齿轮组成，左主动传动齿轮和右主动传动齿轮的传动轴分别键连接在电动机的左、右伸出轴上，电动机驱动左主动传动齿轮和右主动传动齿轮运转，进而带动固定在左被动传动轴上的被动传动齿轮及和固定在另一被动传动轴上的右被动传动齿轮的运转，从而驱动清洁盘的运动，在清洁器传动装置上设置有左侧电磁铁、中部电磁铁和右部电磁铁，通过两两电磁铁的吸合或分离，控制左主动传动齿轮和左被动传动齿轮或右主动传动齿轮与右被动传动齿轮的啮合或分离，从而实现了左、右清洁盘的交替转动，完成玻璃的擦拭作业。

清洁器传动装置传动轴的材料为钢，经调质处理，按扭转强度法进行主齿轮最小直径d估算。由弯曲强度算得的齿轮模数，从而确定齿轮组各参数，并进行强度校核。

四旋翼飞行器机架的材料采用铝方管，通过计算所需升力，确定四旋翼飞行器的电机功率和螺旋桨的结构参数。

本实用新型的优点在于：

具有小巧轻便；操作简便，操作者通过遥控器就可有效完成擦窗动作，对于窗户的外型高度没有要求，对操作者自身的位置也没有约束；具有一定的娱乐性，适龄儿童也可使用；高自动化；高稳定性。

附图说明

图1为本实用新型遥控器自动擦窗结构示意图。

图2为实用新型的清洁器传动部分展开示意图。

附图序号含义：1.清洁器、11.清洁盘、12.传动轴、2.四旋翼飞行器、21.螺旋桨、22.飞行器电动机、3.飞行器控制系统、4.清洁器传动装置、41.左被动传动齿轮、42.左主动传动齿轮、43.电动机、44. 左侧电磁铁、45.中间电磁铁、46.右侧电磁铁、47.右主动传动齿轮、48.右被动传动齿轮、49.伸出轴。

具体实施方式

如附图1和附图2所示，本实用新型的遥控自动擦窗器主要包括清洁器1、四旋翼飞行器2、飞行器控制系统3和清洁器传动装置4，其中由清洁盘11及其相固定连接的传动轴12构成清洁器1传动组件：两组清洁器组件的各自传动轴12分别连接于清洁器传动装置4左、右两侧的左被动传动齿轮41的传动轴和右被动传动齿轮48的传动轴上，保证了其机身运行的平衡；四旋翼飞行器2为承载装置，清洁器1、飞行器控制系统3和清洁器传动装置4安装在该四旋翼飞行器2上，由清洁盘传动装置4为清洁器1提供清洁作业的动力，由飞行器控制系统3控制清洁器1和四旋翼飞行器2的自动运行。

清洁盘11为可拆卸结构，具有圆形、方形、多边形或组合形状的型式：其圆形盘由清洁器1的传动轴12带动转动，适用于面积较大的玻璃；方形盘不需转动，而由四旋翼飞行器2带动移动，主要用于擦拭方形窗的边角，以及适用于按特殊要求制作的其它玻璃形状；清洁盘11的周边或外缘由棉布和海绵类轻质材料包裹，保证清洁盘11前端在贴近玻璃时缓冲清洁盘11对玻璃的冲击力。

四旋翼飞行器2做为载体结构，为本实用新型的携带动力装置，其与清洁器传动装置4相连接，亦即清洁盘11、清洁器传动装置4和飞行器控制系统3全部安装在四旋翼飞行器2上，四旋翼飞行器2是由四组螺旋桨21及其动力电机22构成的飞行动力装置，其该四组动力装置与固定在清洁器传动装置4上的四个悬臂架上，由动力电机22驱动螺旋桨21旋转，产生携带该遥控自动擦窗器的飞行动力，能够携带本遥控自动擦窗器到达所需要的高度及擦拭作业位置；

飞行器控制系统3对本遥控自动擦窗器的动力传动系统及作业位置及行进路线进行控制，根据该擦拭作业要求进行传动系统的运转控制，以及对其遥控自动擦窗器运行目标的控制，包括机械运行的电气控制，以及对飞行目标及擦拭作业状态的无线遥控控制。通过控制系统3控制清洁器传动装置4的电磁铁吸合、分离控制传动齿轮副的啮合和分离，以及飞行器的飞降、悬停、点进，快慢飞行及传动系统的的所有动作；清洁器传动装置4上左侧电磁铁44与中部电磁铁45处于吸合状态，左主动传动齿轮42与左被动传动齿轮41处于啮合状态，带动一侧清洁盘11（图1所示）旋转，对玻璃进行有效擦拭；当右侧电磁铁46与中部磁铁45通电吸合，右主动传动齿轮47和右被动传动齿轮48啮合运转，从而带动另一侧清洁盘11（图1所示）旋转。

飞行控制系统3以单片机为核心，装载有预设控制程序的模块，同时加入三轴稳增系统实现复杂的飞行稳增算法，操作者手持遥控器控制四旋翼飞行器2的运行。实现遥控自动擦窗器的擦拭作业全部过程。

清洁器传动装置4包括电动机43、左主动传动齿轮42、右主动传动齿轮47、左被动传动齿轮41、右被动传动齿轮48，电动机43具有左右端伸出轴49，左主动传动齿轮42和右主动传动齿轮47的传动轴分别键连接在电动机43的左、右伸出轴49上，电动机43驱动左主动传动齿轮42和右主动传动齿轮47运转，进而带动固定在左被动传动轴上的被动传动齿轮41和固定在另一被动传动轴上的右被动传动齿轮48的运转，从而驱动清洁盘11的运动，在清洁器传动装置4上设置有左侧电磁铁44、中部电磁铁45和右部电磁铁46，通过两两电磁铁的吸合或分离，控制左主动传动齿轮42和左被动传动齿轮41或右主动传动齿轮47与右被动传动齿轮48的啮合或分离，从而实现了左、右清洁盘的交替转动，完成玻璃的擦拭作业。

清洁器传动装置4传动轴的材料为45钢，经调质处理，按扭转强度法进行主齿轮最小直径d的计算，由弯曲强度算得的齿轮模数，从而确定齿轮组的各项参数，并经过强度校核，满足机械安全运行的要求。

四旋翼飞行器2机架的材料采用铝方管，通过计算所需升力，确定四旋翼飞行器的电机22功率和螺旋桨21的结构参数。

遥控自动擦窗器指标如下：

（1） 尺寸：约610mm×181mm×170mm

（2）重量：1200g

（3）基本性能：最大飞行速度  约2m/s

                   最小平飞速度  约0.1m/s

                   抗风性（稳定性） 3～4级。

Claims (6)

1.一种遥控自动擦窗器，其特征在于包括：清洁器（1）、四旋翼飞行器（2）、飞行器控制系统（3）和清洁器传动装置（4），其中由清洁盘（11）及其相固定连接的传动轴(12)构成清洁器(1)组件：两组清洁器组件的各自传动轴(12)分别连接于清洁器传动装置（4）左、右两侧的左被动传动齿轮（41）的传动轴和右被动传动齿轮（48）的传动轴上；清洁器（1）、飞行器控制系统（3）和清洁器传动装置（4）安装在承载结构的四旋翼飞行器（2）上，由清洁盘传动装置（4）为清洁器（1）提供清洁作业的动力，由飞行器控制系统（3）控制清洁器（1）和四旋翼飞行器（2）的自动运行。

2.根据权利要求1所述的遥控自动擦窗器，其特征在于：清洁盘（11）为可拆卸结构，具有圆形、方形和多边形的几何形状：清洁盘（11）的周边或外缘由缓冲清洁盘（11）在贴近玻璃时产生冲击力的棉布和海绵类轻质材料所包裹。

3.根据权利要求1所述的遥控自动擦窗器，其特征在于：四旋翼飞行器（2）与清洁器传动装置(4)相连接，清洁盘(11)、清洁器传动装置(4)和飞行器控制系统(3)全部安装在四旋翼飞行器(2)上，四旋翼飞行器(2)是由四组螺旋桨(21)及其动力电机（22）构成的飞行动力装置，其该四组动力装置与固定在清洁器传动装置（4）上的四个悬臂架上，由动力电机（22）驱动螺旋桨（21）旋转，产生携带该遥控自动擦窗器的飞行动力，携带本遥控自动擦窗器到达所需要的擦拭作业位置。

4.根据权利要求1所述的遥控自动擦窗器，其特征在于：对本遥控自动擦窗器的动力传动系统及作业位置及行进路线进行控制的飞行器控制系统（3），该飞行控制系统（3）以单片机为核心，操作者手持遥控器通过飞行控制系统（3）控制四旋翼飞行器（2）的运行，包括机械运行的电气控制，以及对飞行目标及擦拭作业状态的无线遥控控制，通过控制清洁器传动装置（4）的电磁铁吸合、分离，控制传动齿轮副的啮合或分离，以及飞行器的飞降、悬停、点进，快慢飞行。

5.根据权利要求1所述的遥控自动擦窗器，其特征在于：清洁器传动装置（4）由电动机（43）、左主动传动齿轮（42）、右主动传动齿轮（47）、左被动传动齿轮（41）、右被动传动齿轮（48）组成，左主动传动齿轮（42）和右主动传动齿轮（47）的传动轴分别键连接在电动机（43）的左、右伸出轴（49）上，电动机（43）驱动左主动传动齿轮（42）和右主动传动齿轮（47）运转，进而带动固定在左被动传动轴上的被动传动齿轮及（41）和固定在另一被动传动轴上的右被动传动齿轮（48）的运转，从而驱动清洁盘（11）的运动，在清洁器传动装置（4）上设置有左侧电磁铁（44）、中部电磁铁（45）和右部电磁铁（46），通过两两电磁铁的吸合或分离，控制左主动传动齿轮（42）和左被动传动齿轮（41）或右主动传动齿轮（47）与右被动传动齿轮（48）的啮合或分离，从而实现了左、右清洁盘的交替转动。

6.根据权利要求1所述的遥控自动擦窗器，其特征在于：清洁器传动装置（4）传动轴的材料为45钢，经调质处理；四旋翼飞行器（2）机架的材料采用铝方管。

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