CN204541972U - 一种外墙保洁机器人主体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外墙保洁机器人主体装置，它应用于高楼外墙的保洁领域。包括清洁装置、负压吸盘装置，清洁装置是一种三联动保洁装置，包括刮刷装置和喷水装置，清洁装置实现了冲、刷和擦同时进行，清洁效果明显，负压吸附装置确保装置工作过程中一直吸附在壁面上，吸盘辊轮和橡胶海绵同步带与壁面间为滚动移动，与滑动相比摩擦力小，磨耗少，实用性强，故该装置耐用性高，相对壁面运动速度快。该装置解决了人工清洗效果低、安全系数没有保障的问题，完全实现了外墙保洁机器人安全高效节约资源、降低成本、保护环境、免受二次污染的优异效果。

Description

一种外墙保洁机器人主体装置

技术领域

本实用新型涉及一种高楼外墙清洁装置，具体的说是一种外墙保洁机器人主体装置。

背景技术

高层建筑已成为当今城市建设的主流，高楼外墙的清理备受重视。目前高楼外墙清洁手段不外乎人工和机器两种，人工清洁是工人站在搭好的脚手架或站在吊篮里清洁高楼外墙，工人劳动强度大，工作效率低，人身安全没有保障。

近五十年来高楼外墙保洁装置的研发厂家众多，截止目前尚无一家在产业上实现的先例，蜘蛛人保洁也是没有办法的办法。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种不受清洁范围限制、高效、环保、节能、物理清洁的外墙保洁机器人本体装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种外墙保洁机器人主体装置，包括清洁装置和负压吸盘装置，所述清洁装置包括刮刷装置和喷水装置；所述刮刷装置包括齿条橡胶刮渍辊、齿条橡胶复合同步带、网孔海绵刷污辊、网孔海绵复合同步带和刮刷共用轴，齿条橡胶刮渍辊通过齿条橡胶复合同步带与刮刷共用轴连接，网孔海绵刷污辊通过网孔海绵复合同步带与刮刷共用轴连接；所述喷水装置包括高压进水管，高压水射流总管和高压水射流支管，高压水射流支管上设有喷嘴；

所述负压吸盘装置包括吸盘壳体、两个吸盘辊轮、两条橡胶海绵复合同步带和吸盘共用轴，所述吸盘壳体、两个吸盘辊轮和吸盘共用轴固定在机架上，两条橡胶海绵复合同步带跨接在上下两个吸盘辊轮和吸盘共用轴之间，吸盘共用轴与刮刷共用轴间设置一对啮合齿轮。

本实用新型的改进在于所述负压吸盘装置还包括吸气管和负压发生装置，吸气管一端与吸盘壳体的通气孔连接，另一端与负压发生装置连接；排气口水平向后。

本实用新型的进一步改进在于所述吸盘壳体为一中空矩形盖体，吸盘壳体的左右外侧面设有吸盘支架，两个吸盘支架与吸盘壳体的左右端面形成一凹槽，吸盘辊轮与吸盘支架可转动连接，上下吸盘辊轮与吸盘壳体上下侧表面间、两条橡胶海绵复合同步带的内侧面与吸盘壳体左右外侧表面间及吸盘辊轮两端外侧表面与橡胶海绵复合同步带内侧表面间均为接触式可转动密封。

本实用新型的进一步改进在于所述的高压水射流总管、吸盘共用轴和刮刷共用轴的中心轴依次排列，所述高压水射流总管与各个高压水射流支管垂直连接，所述高压水射流支管的喷嘴是扇形的，所述喷嘴的当量直径为0.92mm.

本实用新型的进一步改进在于机架与吸盘壳体螺栓连接，吸盘壳体通过螺栓固定在机架上，支托可在螺栓上移动，高压水射流总管、吸盘共用轴与支托间均为可转动连接，支撑调节杆的一端固定在机架上，另一端固定在齿条橡胶刮渍辊或网孔海绵刷污辊的套环上。

本实用新型的进一步改进在于包括两个负压吸盘装置，所述两个吸附装置的橡胶海绵复合同步带都跨接上下两个吸盘辊轮和吸盘共用轴之间，两个吸盘壳体都通过通气管与负压发生装置连接。

本实用新型的进一步改进在于所述刮刷共用轴与刮刷电机传动连接，所述高压水射流总管与偏转电机传动连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果是：

本实用新型包括保洁装置和负压吸盘装置，保洁装置是一种三联动保洁装置，此三联动喷水保洁装置的喷水装置可以冲刷掉墙面的污渍，刮刷共用电机，通过齿条橡胶复合同步带带动齿条橡胶刮渍辊的转动，高效刮掉外墙壁面上的迹量水渍；网孔海绵复合同步带带动网孔海绵刷污辊的转动，有效擦刷掉外墙壁面的污垢，冲、刮和擦同时进行，保证了靓丽如新的外墙保洁效果。刮刷共用轴和吸盘共用轴间设置一啮合齿轮，把动力传递给吸盘共用轴，实现负压吸盘装置在壁面上滚动移动，滚动移动与传统的滑动移动相比，摩擦力小，磨损少，提高设备的耐用性。

负压发生装置通过通气管吸走吸盘壳体内气体，使吸盘内真空度越来越高，保障了吸附装置的吸附力大。

中空矩形的吸盘壳体的左右外侧面，上下辊轮的中心轴与吸盘支架的端孔可转动连接，两个吸盘支架与壳体左右侧面间形成一凹槽，橡胶海绵复合带工作过程正好落入其中，此时，上下辊轮和两条橡胶海绵复合同步带处于同一长方形平面，两条橡胶海绵复合同步带的内侧面与吸盘壳体左右外侧表面间、上下吸盘辊轮与吸盘壳体上下侧表面间和吸盘辊轮两端外侧表面与橡胶海绵复合同步带内侧表面间均为接触式可转动密封。橡胶海绵复合同步带与吸盘辊轮和壁面间却是滚动密封，这样，保障吸附装置相对壁面闭环密封，橡胶海绵高回弹、不透气，能补偿墙面凹凸不平之处，保证工作过程中吸盘紧贴外墙壁面。滚动与滑动相比摩擦力小，运动速度快，磨耗少，提高负压吸盘在吸附稳定前提下的吸附力大和移动速度快的主要性能。

高压水射流总管、吸盘共用轴和刮刷共用轴的中心轴依次排列在同一直线上，保证了保洁清洗的实用和设备的对称、美观。高压泵出水管耐压200kg，高压水射流总管分出五条与其垂直的高压水射流支管上的扇形喷头，喷水效率高，喷水厚度在1mm左右，每个喷嘴覆盖宽度为辊长的1/5，避免了喷射盲区。当量直径为0.92mm,流量只有9升/分钟，节约水资源。高压低流量喷水，冲污效果好，又合理利用水资源，实现节能、环保、高效物理清洗的清洁效果。

调整支托能在两条螺栓形成的轨道上位置，支托上镶嵌的耐磨套与吸盘共用轴和高压水射流总管都是可转动连接，支托一方面调节设置在吸盘共用轴轴头和上下辊轮轴头间橡胶海绵复合同步带的松紧，另一方面能调整和固定高压水射流总管的位置；调整支撑调节杆自由端下端的螺母可以调整齿条橡胶复合带和网孔海绵复合带的松紧。

本实用新型设计两个吸附装置实现主体装置的力学稳定性和保洁幅宽目的。

刮刷电机和偏转电机的传动装置可以是三角带传动，也可以是链传动，还可以是同步带传动。偏转电机是一可逆减速制动电机，利于高压水射流总管的制动。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的右视图；

其中，1、齿条橡胶刮渍辊；2、刮刷共用轴；3、齿条橡胶复合同步带；4、高压水射流总管；5、吸盘共用轴；6、网孔海绵刷污辊；7、网孔海绵复合同步带；8、偏转电机；9、刮刷电机；10、吸气管；11、高压水射流支管；12、喷嘴；13、高压进水管；14、吸盘壳体；15、吸盘支架；16、吸盘辊轮；17、橡胶海绵复合同步带；18、支撑调节杆；19、支托；20、螺栓；21、负压发生装置；22、啮合齿轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1和图2所示，齿条橡胶刮渍辊1是把齿条橡胶管套粘在刮水辊轴上，齿条橡胶复合同步带3是由齿形橡胶条粘在同步带的外周，网孔海绵刷污辊6是用网孔海绵辊粘在刷污轴上，网孔海绵复合同步带7是由网孔海绵粘在同步带外周表面。齿条橡胶刮渍效果明显，网孔海绵擦污效果领先，科学选材能起到事半功倍的效果，轴承座固定在机架上，刮刷共用轴2通过轴承座与轴承可转动连接。

刮刷装置包括齿条橡胶刮渍辊1、齿条橡胶复合同步带3、网孔海绵刷污辊6、网孔海绵复合同步带7和刮刷共用轴2，所述的齿条橡胶刮渍辊1通过齿条橡胶复合同步带3与刮刷共用轴2连接，所述的网孔海绵刷污辊6通过网孔海绵复合同步带7与刮刷共用轴2连接，所述的刮刷共用轴2通过第一传动装置与刮刷电机9连接；刮刷电机固定在机架内，刮刷电机通过第一传动装置带动刮刷共用轴2，从而通过齿条橡胶复合同步带3和网孔海绵复合同步带7带动两个同步带轮半轮分别同时带动齿条橡胶刮渍辊1和网孔海绵刷污辊6转动，实现对墙面的刮渍和擦污的功能。

喷水装置包括高压进水管13，高压水射流总管4和高压水射流支管11，高压水射流总管4通过传动带与偏转电机8连接。高压水射流总管4由不锈钢管或无缝管制成，,它的位置靠固定在机架上平行的两个支托19固定和调整，高压水射流总管4穿过两个支托19孔上的镶嵌的耐磨套，在其中转动140°，实现支托19上的耐磨套与高压水射流总管4之间可转动连接。

吸盘辊轮16是由橡胶海绵辊粘结在吸盘辊轴上，橡胶海绵复合同步带17是由橡胶海绵粘在同步带外周，橡胶海绵的特点就是高回弹、不透气，能补偿墙面凹凸不平之处，把凹凸不平平面临时补偿为平整环境，保证吸盘吸力稳定。刮刷电机9带动刮刷共用轴2通过啮合齿轮22带动吸盘共用轴5转动，吸盘共用轴5通过橡胶海绵复合同步带17带动吸盘壳体14上下的两个吸盘辊轮16转动，整个负压吸盘装置滚动运动。此时负压发生装置通过吸气管10将吸盘装置附近和吸盘壳体14内的气体吸走，负压发生装置向后排气的反冲力将负压吸盘推向壁面，壁面封闭负压吸盘进气口后，吸盘内的真空度增高，迫使高回弹橡胶海绵密封体嵌入堵塞壁面缝隙，真空度提高的同时，负压吸盘吸附力达到最大值为1500牛顿，这个过程主要靠橡胶海绵高回弹的自身特性在瞬间完成。负压吸盘滚动运动，速度高达30米/分。

本体装置上固定有接近开关，通过它感应到的信号控制偏转电机8的开停，当高压水射流支管11转到最上端或最下端时，偏转电机停止工作，保证高压水射流总管4在140度扇形区内偏转和防止设备的损坏。

高压水射流总管4与五个高压水射流支管11垂直连接，扇形喷嘴12的当量直径为0.92mm。偏转电机8固定在机架内，工作过程中，本实用新型需要上升时，控制偏转电机8转动带动高压水射流总管4转动，使各个高压水射流支管11的喷嘴12向斜上方喷射，需要下降的时候，控制偏转电机8转动带动高压水射流总管4转动，使各个高压水射流支管11的喷嘴12向斜下方喷射，上升和下降过程中各喷嘴12的射流投射到壁面上时形成与壁面入射角≤20℃的连续刀状硬雾。保证了壁面的冲刷效果。

整个工作过程司机坐在操作室内通过监控系统，自动控制，司机根据监控图像显示的保洁质量实现安全、高效的保洁作业，提高保洁质量。

最后应该说明的是：上述实施例只是为清楚说明本实用新型而做的举例，绝非对实施方式的限定。对所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，在此无法对所有的实施方式进行穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种外墙保洁机器人主体装置，包括清洁装置和负压吸盘装置，其特征在于：所述清洁装置包括刮刷装置和喷水装置；所述刮刷装置包括齿条橡胶刮渍辊(1)、齿条橡胶复合同步带（3）、网孔海绵刷污辊(6)、网孔海绵复合同步带（7）和刮刷共用轴(2)，齿条橡胶刮渍辊（1）通过齿条橡胶复合同步带（3）与刮刷共用轴（2）连接，网孔海绵刷污辊（6）通过网孔海绵复合同步带（7）与刮刷共用轴（2）连接；所述喷水装置包括高压进水管（13），高压水射流总管（4）和高压水射流支管（11），高压水射流支管（11）上设有喷嘴（12）；

所述负压吸盘装置包括吸盘壳体（14）、两个吸盘辊轮（16）、两条橡胶海绵复合同步带（17）和吸盘共用轴（5），所述吸盘壳体（14）、两个吸盘辊轮（16）和吸盘共用轴（5）在机架上，两条橡胶海绵复合同步带（17）跨接在上下两个吸盘辊轮（16）和吸盘共用轴（5）之间，吸盘共用轴（5）与刮刷共用轴（2）间设置一对啮合齿轮（22）。

2.根据权利要求1所述的一种外墙保洁机器人主体装置，其特征在于：所述负压吸盘装置还包括吸气管（10）和负压发生装置（21），吸气管（10）一端与吸盘壳体（14）连接，另一端与负压发生装置（21）连接。

3.根据权利要求2所述的一种外墙保洁机器人主体装置，其特征在于：所述吸盘壳体（14）为一中空矩形盖体，吸盘壳体（14）的左右外侧面螺接吸盘支架（15），两个吸盘支架（15）与吸盘壳体（14）的左右端面形成一凹槽，吸盘辊轮（16）与吸盘支架（15）可转动连接，上下吸盘辊轮（16）与吸盘壳体（14）上下侧表面间、两条橡胶海绵复合同步带（17）的内侧面与吸盘壳体（14）左右外侧表面间及吸盘辊轮（16）两端外侧表面与橡胶海绵复合同步带（17）内侧表面间均为接触式可转动密封。

4.根据权利要求１所述的一种外墙保洁机器人主体装置，其特征在于：所述高压水射流总管（4）、吸盘共用轴（5）和刮刷共用轴（2）的中心轴依次排列，所述高压水射流总管（4）与各个高压水射流支管（11）垂直连接，所述的高压水射流支管（11）的喷嘴（12）是扇形的。

5.根据权利要求3所述的一种外墙保洁机器人主体装置，其特征在于：机架与吸盘壳体（14）螺栓连接，吸盘壳体（14）通过螺栓（20）固定在机架上，支托（19）可在螺栓（20）上移动，高压水射流总管（4）、吸盘共用轴（5）与支托（19）间均为转动连接，支撑调节杆（18）的一端固定在机架上，另一端固定在齿条橡胶刮渍辊（1）或网孔海绵刷污辊（6）的套环上。

6.根据权利要求1所述的一种外墙保洁机器人主体装置，其特征在于：包括两个负压吸盘装置，所述两个吸附装置的橡胶海绵复合同步带（17）都跨接上下两个吸盘辊轮（16）和吸盘共用轴（5）之间的同步带轮上，两个吸盘壳体（14）都与负压发生装置（21）连接。

7.根据权利要求4所述的一种外墙保洁机器人主体装置，其特征在于：所述刮刷共用轴（2）与刮刷电机（9）传动连接，所述高压水射流总管（4）与偏转电机（8）传动连接。