CN203234687U - 吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机 - Google Patents

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吴爱梅
刘晨荣
张仲玺
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周文明
李东
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Abstract

本实用新型提供了吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机,由上机架吸盘体、上机架、上机架移动齿条、上移动架光杠、上移动架驱动电机、上移动架和上移动架直线轴承等组成的上层移动机构;由下机架吸盘体、下机架、下机架移动齿条、下移动架光杠、下移动架驱动电机、上移动架和下移动架直线轴承等组成的下层移动机构;由旋转驱动电机、方形导柱、中心转轴、垂直移动齿条、垂直移动齿轮、旋转大齿轮和旋转小齿轮等组成的移动旋转机构;和由清洗装置支撑架、洗刷护罩、洗刷驱动电机、洗刷装置支撑柱、压簧、支撑柱固定块、洗刷、刮板、洗涮电机链轮、链条和洗刷链轮等组成的清洗装置等四部分组成。解决了目前高楼玻璃幕墙清洗难度大、效率低、清洗安全性差等问题。

Description

吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机
技术领域
本实用新型涉及一种清洗装置,尤其涉及一种吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机,用于完成城市高楼玻璃幕墙的清洗,属于特种机器人领域。 
背景技术
随着社会的发展,一座座高楼拔地而起。玻璃幕墙因其采光性好、实用美观等特点,被现在的建筑物广泛采用,但其存在清洗难度大,清洗过程危险、清洗效率低等问题,时常可以看到人被吊在高空洗高楼的玻璃和墙壁。现今绝大多数高楼的玻璃清洗都是由人工完成,人称“蜘蛛人”,这就带来了清洗难度大,安全性差等一系列的问题。目前现有的自动清洗装置,无法高效、便捷地完成对高楼玻璃幕墙的清洗任务,主要存在以下问题:结构复杂,灵活性差;智能化程度不高,不能适应情况多变的玻璃外墙结构;清洗效率低,成本高等。专利“具有越障功能的双吸盘负压吸附单元”,专利号:200410025218.9,提出了一种高楼幕墙吸附清洗装置,但只针对局部问题提出了技术解决方案,无法解决清洗过程快速移动,和全方位自动转向。专利“高楼玻璃幕墙清洗机系统”,专利号:200410053264.X,提出了一种利用双吸盘负压吸附机构同时或交替吸附的清洗装置,采用了自动越障检测系统,但在清洗过程中需要用绳索牵引,不能满足实际的清洗需要,无法进行实用性推广。为了改善市容环境,营造良好的生活空间,人们希望用清洗机器代替传统的清洗方式,因此,设计吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机意义重大。 
实用新型内容
为了解决以上技术问题,本实用新型的目的在于提供一种吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机,解决了目前高楼玻璃幕墙清洗难度大、效率低、清洗安全性差等问题。 
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机,由四部分组成:由上机架吸盘体、上机架、上机架移动齿条、上移动架光杠、上移动架驱动电机、上移动架和上移动架直线轴承等组成的上层移动机构;由下机架吸盘体、下机架、下机架移动齿条、下移动架光杠、下移动架驱动电机、上移动架和下移动架直线轴承等组成的下层移动机构;由旋转驱动电机、方形导柱、中心转轴、垂直移动齿条、垂直移动齿轮、旋转大齿轮和旋转小齿轮等组成的移动旋转机构;由清洗装置支撑架、洗刷护罩、洗刷驱动电机、洗刷装置支撑柱、压簧、支撑柱固定块、洗刷、刮板、洗涮电机链轮、链条和洗刷链轮等组成的清洗装置;其特征在于:四个上机架吸盘体分别安装在上机架端头的横梁上,上移动架光杠通过上移动架固定座安装在上机架上;上机架移动齿条通过齿条固定螺母固定在上机架上;上移动架直线轴承安装在上移动架上,上移动架驱动电机通过电机支撑架固定在上移动架上,上移动架直线轴承与上移动架光杠配合;上移动架驱动电机上安装有上移动架齿轮,上移动架齿轮与上机架移动齿条啮合,上移动架驱动电机带动上移动架可沿上移动架光杠前后运动;四个下机架吸盘体分别安装在下机架端头的横梁上,下移动架光杠通过下移动架固定座安装在下机架上;下机架移动齿条通过齿条紧定螺母固定在下机架上;下移动架直线轴承安装在下移动架上,下移动架驱动电机通过电机支座固定在下移动架上,上移动架直线轴承与下移动架光杠配合;下移动架驱动电机上安装有下移动架齿轮,下移动架齿轮与下机架移动齿条啮合,下移动架驱动电机带动下移动架可沿下移动架光杠前后运动;方形导柱安装在上移动架中部的方形孔中,方形导柱为中空结构,方形导柱中部安装有中心 转轴,方形导柱的侧面通过齿条定位螺栓安装有垂直移动齿条,垂直移动齿条安装在上机架移动驱动电机上,垂直移动齿条与垂直移动齿轮啮合,通过上机架移动驱动电机,带动上层移动机构沿方形导柱中部的中心转轴上下移动;旋转驱动电机通过旋转驱动电机支架安装在上移动架上,旋转驱动电机上安装有旋转小齿轮,旋转小齿轮与旋转大齿轮啮合,旋转大齿轮安装在方形导柱上,通过旋转驱动电机可带动上层移动按照任意角度自由旋转;清洗装置支撑架)通过支撑架固定座安装在上机架上;洗刷安装在洗刷护罩上,洗刷护罩上安装有刮板固定座,刮板固定座上安装有刮板;洗刷护罩上固定有洗刷装置支撑柱,洗刷装置支撑柱通过支撑柱固定块安装在洗刷装置支撑架上,洗刷装置支撑柱上安装有压簧;洗刷驱动电机通过洗刷驱动电机支座安装在洗刷护罩上;洗刷驱动电机上安装有洗涮电机链轮,洗刷链轮安装在洗涮上,链条分别于洗涮电机链轮和洗刷链轮配合,通过洗刷驱动电机带动洗涮转动。 
吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机,上机架吸盘体的特征在于:上机架吸盘体由吸盘、拉紧螺钉、支撑钉和快速接头等组成;上机架吸盘体通过螺钉安装在上机架的横梁上;上机架吸盘体为中空结构,上端安装有快速接头,快速接头通过空气软管与空气压缩泵相连。 
本实用新型可以达到以下有益效果: 
1、采用轻质材料,多吸盘真空交替吸附,通过采用上、下两层移动机构和中心旋转机构,能够实现360°全方位移动,清洗范围广。 
2、采用无线模块,能够实现自主清洗和人工控制清洗两种方式的自由切换,安装安全报警装置和电池电压检测电路,安全可靠,灵活性高。 
3、自带清洗液,并带有污水回收净化装置,不需频繁更换清洗液,节能环保、清洗成本低,效率高。 
附图说明
图1.是本实用新型的结构图 
图2.是图1的俯视图 
图3.是图1的左视图 
图4.是上机架吸盘体的结构图 
其中:1.上机架吸盘体,1a.快速接头,1b.螺钉,1c.支撑钉,1d.拉紧螺钉,1f.吸盘,2.上移动架固定座,3.上机架,4.上机架移动齿条,5.上移动架光杠,6.齿条固定螺母,7.上移动架驱动电机,8.电机支撑架,9.旋转驱动电机支架,10.旋转驱动电机,11.上移动架,12.联接螺钉,13.方形导柱,14.中心转轴,15.齿条定位螺栓,16.垂直移动齿轮,17.垂直移动齿条,18.上机架移动驱动电机,19.上移动架直线轴承,20.清洗装置支撑架,21.支撑架固定座,22.洗刷护罩,23.洗刷驱动电机支座,24.洗刷驱动电机,25.清洗装置支撑柱,26.压簧,27.支撑柱固定块,28.洗刷,29.刮板固定座,30.刮板,31.下机架吸盘体,32.下移动架固定座,33.齿条紧定螺栓,34.下移动架驱动电机,35.电机支座,36.下机架移动齿条,37.旋转大齿轮,38.旋转小齿轮,39.下移动架,40.下移动架直线轴承,41.下移动架广杠,42.下机架,43.上移动架齿轮,44.下移动架齿轮,45.洗刷电机链轮,46.链条,47.洗涮链轮。 
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 
具体实施方式
如图1,图2所示,四个上机架吸盘体1分别安装在上机架3端头的横梁上,上移动架光杠5通过上移动架固定座2安装在上机架3上。上机架移动齿条4通过齿条固定螺母6固定在上机架3上。上移动架直线轴承19固定在上移动架11上,上移动架驱动电机10通过电机支撑架8固定在上移动架11上,上移动架直线轴承19与上移动架光杠5配合。上移动架驱动电机10上安装有上移动架齿轮43,上移动架齿轮43与上机架移动齿条4啮合,上移动 架驱动电机10带动上移动架11可沿上移动架光杠5前后运动。四个下机架吸盘体31分别安装在下机架42端头的横梁上,下移动架光杠41通过下移动架固定座32安装在下机架42上。下机架移动齿条36通过齿条紧定螺母33固定在下机架42上。下移动架直线轴承40固定在下移动架39上,下移动架驱动电机34通过电机支座35固定在下移动架42上,上移动架直线轴承409与下移动架光杠41配合。下移动架驱动电机34上安装有下移动架齿轮44,下移动架齿轮44与下机架移动齿条36啮合,下移动架驱动电机34带动下移动架39可沿下移动架光杠41前后运动。 
如图1所示,方形导柱13安装在上移动架11中部的方形孔中,方形导柱13为中空结构,其四周棱角进行倒圆角处理,用于与上移动架11中部的方形孔配合定位,保证方形导柱13在上移动架11中部的方形孔中安装时精确,无偏差。方形导柱13中部安装有中心转轴14,方形导柱13的侧面通过齿条定位螺栓15安装有垂直移动齿条17,垂直移动齿条17安装在上机架移动驱动电机18上,垂直移动齿条17与垂直移动齿轮16啮合,通过上机架移动驱动电机18,带动上层移动机构沿方形导柱13中部的中心转轴14上下移动。连接螺栓12用于上移动架11。旋转驱动电机10通过旋转驱动电机支架9安装在上移动架11上,旋转驱动电机10上安装有旋转小齿轮38,旋转小齿轮38与旋转大齿轮37啮合,旋转大齿轮37安装在方形导柱13上,通过旋转驱动电机10可带动上层移动按照任意角度自由旋转。 
如图1、图3所示,清洗装置支撑架20通过支撑架固定座21安装在上机架3上。洗刷28洗刷护罩22上,洗刷护罩22上安装有刮板固定座,刮板固定座29上安装有刮板30,刮板用于将清洗过程中产生的脏水刮擦干净。洗刷护罩22上固定有洗刷装置支撑柱25,洗刷装置支撑柱25通过支撑柱固定块27安装在洗刷装置支撑架20上。洗刷装置支撑柱25上安装有压簧26,压簧26用于缓冲清洗过程中产生的振动,保证清洗装置工作的稳定性。洗刷驱动电机24通过洗刷驱动电机支座23安装在洗刷护罩22上。洗刷驱动电机24上安装有洗涮电机链轮45,洗刷链轮47安装在洗涮28上,链条46分别于洗涮电机链轮45和洗刷链轮47配合,通过洗刷驱动电机24带动洗涮28转动,实现对高楼玻璃幕墙的清洗。 
如图4所示,上机架吸盘体1由洗盘1f、1d拉紧螺钉、支撑钉1c和快速接头1a等组成。上机架吸盘体1通过螺钉1b安装在上机架3的横梁上。上机架吸盘体1为中空结构,上端安装有快速接头1a,快速接头1a通过空气软管与空气压缩泵相连。下机架吸盘体31的结构与上吸盘体1的结构类似,不再赘述。通过电路和程序控制空气压缩泵的工作开合,分别给四个上机架吸盘体1和四个下机架吸盘体31间歇性负压抽空气,保证高楼玻璃幕墙自动清洗机吸附在玻璃幕墙上,实现对玻璃幕墙的自动清洗。 
该实用新型的工作过程为 
打开蓄电池开关,启动电路控制模块,选择自主清洗或人工控制清洗模式,使高楼玻璃幕墙自动清洗机开始工作。下面以自主清洗模式为例进行说明,人工控制清洗模式与自主清洗模式相类似,只是在清洗的过程中需要通过无线模块人工遥控控制机器的清洗过程。 
启动空气压缩泵给四个下机架吸盘体31抽真空,使整个机器吸附在玻璃幕墙上,启动下移动架驱动电机34和洗刷驱动电机24,洗刷驱动电机24通过带动安装在其上的洗涮电机链轮45,带动洗涮28转动,开始对玻璃幕墙进行清洗。下移动架驱动电机34带动安装在其上的下移动架齿轮44转动,下移动架齿轮44与安装在下机架42上的下机架移动齿条36啮合,带动下移动架34整体沿安装在下机架42上的下移动架光杠41平行移动。当下移动架34沿下移动架光杠41运动到下移动架光杠41的行程最大位置时,上机架移动驱动电机18开始工作。上机架移动驱动电机18带动安装在其上的垂直移动齿轮16,沿安装在方形导柱13上的垂直移动齿条17向下运动,使得上层移动机构整体沿方形导柱13向下运动,使安装在上机架3上的四个上吸盘体1与玻璃幕墙接触,此时,启动空气压缩泵给四个上机架吸盘体1抽真空,使整个机器吸附在玻璃幕墙上,同时停止给下吸盘体31抽真空。然后启动上移动架驱 动电机7开始工作,上移动架驱动电机7带动安装在其上的上移动架齿轮43转动,上移动架齿轮43与安装在上机架3上的上机架移动齿条4啮合,带动上移动架11整体沿安装在上机架3上的上移动架光杠5平行移动。当上移动架11沿上移动架光杠5运动到上移动架光杠5的行程最大位置时,启动下移动架驱动电机34,用空气压缩泵给四个下机架吸盘体31抽真空,重复以上动作,从而实现高楼玻璃幕墙自动清洗机上层移动机构和下层移动机构交替运行,使得高楼玻璃幕墙自动清洗机始终吸附在玻璃幕墙表面,实现对玻璃幕墙的自动清洗。 
高楼玻璃幕墙自动清洗机运行到楼面端面或存在障碍物的位置时,机器停止向前运行,同时旋转驱动电机10开始工作,通过旋转驱动电机10带动安装在其上的小齿轮38转动,小齿轮38与安装在方形导柱13上的旋转大齿轮37啮合,带动上层移动机构整体沿任意角度自由旋转,旋转一定角度后,调整机器人的运动路径,重复前面的运行过程,实现对整个玻璃幕墙的自动清洗。 

Claims (2)

1.吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机,由四部分组成:由上机架吸盘体(1)、上机架(3)、上机架移动齿条(4)、上移动架光杠(5)、上移动架驱动电机(7)、上移动架(11)和上移动架直线轴承(19)组成的上层移动机构;由下机架吸盘体(31)、下机架(42)、下机架移动齿条(36)、下移动架光杠(41)、下移动架驱动电机(34)、上移动架(39)和下移动架直线轴承(40)组成的下层移动机构;由旋转驱动电机(10)、方形导柱(13)、中心转轴(14)、垂直移动齿条(17)、垂直移动齿轮(16)、旋转大齿轮(37)和旋转小齿轮(38)组成的移动旋转机构;由清洗装置支撑架(20)、洗刷护罩(22)、洗刷驱动电机(24)、洗刷装置支撑柱(25)、压簧(26)、支撑柱固定块(27)、洗刷(28)、刮板(30)、洗涮电机链轮(45)、链条(46)和洗刷链轮(47)组成的清洗装置;其特征在于:四个上机架吸盘体(1)分别安装在上机架(3)端头的横梁上,上移动架光杠(5)通过上移动架固定座(2)安装在上机架(3)上;上机架移动齿条(4)通过齿条固定螺母(6)固定在上机架(3)上;上移动架直线轴承(19)安装在上移动架(11)上,上移动架驱动电机(10)通过电机支撑架(8)固定在上移动架(11)上,上移动架直线轴承(19)与上移动架光杠(5)配合;上移动架驱动电机(10)上安装有上移动架齿轮(43),上移动架齿轮(43)与上机架移动齿条(4)啮合,上移动架驱动电机(10)带动上移动架(11)可沿上移动架光杠(5)前后运动;四个下机架吸盘体(31)分别安装在下机架(42)端头的横梁上,下移动架光杠(41)通过下移动架固定座(32)安装在下机架(42)上;下机架移动齿条(36)通过齿条紧定螺母(33)固定在下机架(42)上;下移动架直线轴承(40)安装在下移动架(39)上,下移动架驱动电机(34)通过电机支座(35)固定在下移动架(42)上,上移动架直线轴承(40)与下移动架光杠(41)配合;下移动架驱动电机(34)上安装有下移动架齿轮(44),下移动架齿轮(44)与下机架移动齿条(36)啮合,下移动架驱动电机(34)带动下移动架(39)可沿下移动架光杠(41)前后运动;方形导柱(13)安装在上移动架(11)中部的方形孔中,方形导柱(13)为中空结构,方形导柱(13)中部安装有中心转轴(14),方形导柱(13)的侧面通过齿条定位螺栓(15)安装有垂直移动齿条(17),垂直移动齿条(17)安装在上机架移动驱动电机(18)上,垂直移动齿条(17)与垂直移动齿轮(16)啮合,通过上机架移动驱动电机(18),带动上层移动机构沿方形导柱(13)中部的中心转轴(14)上下移动;旋转驱动电机(10)通过旋转驱动电机支架(9)安装在上移动架(11)上,旋转驱动电机(10)上安装有旋转小齿轮(38),旋转小齿轮(38)与旋转大齿轮(37)啮合,旋转大齿轮(37)安装在方形导柱(13)上,通过旋转驱动电机(10)可带动上层移动按照任意角度自由旋转;清洗装置支撑架(20)通过支撑架固定座(21)安装在上机架(3)上;洗刷(28)安装在洗刷护罩(22)上,洗刷护罩(22)上安装有刮板固定座,刮板固定座(29)上安装有刮板(30);洗刷护罩(22)上固定有洗刷装置支撑柱(25),洗刷装置支撑柱(25)通过支撑柱固定块(27)安装在洗刷装置支撑架(20)上,洗刷装置支撑柱(25)上安装有压簧(26);洗刷驱动电机(24)通过洗刷驱动电机支座(23)安装在洗刷护罩(22)上;洗刷驱动电机(24)上安装有洗涮电机链轮(45),洗刷链轮(47)安装在洗涮(28)上,链条(46)分别于洗涮电机链轮(45)和洗刷链轮(47)配合,通过洗刷驱动电机(24)带动洗涮(28)转动。 
2.根据权利要求1所述的吸附式双层全转角高楼玻璃幕墙自动清洗机,上机架吸盘体(1)的特征在于:上机架吸盘体(1)由吸盘(1f)、拉紧螺钉(1d)、支撑钉(1c)和快速接头(1a)组成;上机架吸盘体(1)通过螺钉(1b)安装在上机架(3)的横梁上;上机架吸盘体(1)为中空结构,上端安装有快速接头(1a),快速接头(1a)通过空气软管与空气压缩泵相连。 
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