CN206714713U - 一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其外形结构有：清洗机机体、加长起吊杆、配重杆、配重器、左右两侧防风机翼和设在两侧防风机翼上各设有1‑2个产生负压的电风扇，在机体下面垂吊一个锥体水箱。机体内部结构，清洗机机体内中间位置设有2‑8排与水平面为准向下倾斜5°‑38°的刷头箱和圆形锥体刷头。刷头箱之间设有1‑2个雨刷越障轮，又在清洗机机体四个角内设有4个跨障轮。还设有无线电遥控电机系统，红外线传感器使清洗机机体升降与配重器同步协调配重平衡系统以及巧用杠杆原理和产生负压的电风扇组合作为高楼清洗作业的载体，在清洗机机体上方和下方位置设有视频监控探头和录像系统，夜间作业照明设施。

Description

一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机

技术领域：

一种能够清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机。

技术背景：

根据国内外有关高楼玻璃外墙清洗机资料检索和市场调研，目前已进入智能化机器人时代，市场上各式各样的清洗机，包括清洗机器人已广泛成功地应用到不同领域，有关高楼清洗机与其它领域的清洗机(机器人)不同的，目前其它已广泛成功应用的清洗机和机器人都是在地面上作业，或者固定在一个物体上进行作业。而高楼玻璃外墙清洗机与众不同，它要在垂直于地面光滑的高空玻璃上作业，受到地球强大的吸引力，再加上高楼外墙玻璃又存在不同高度和宽度玻璃窗框，这两个客观因素，成为高楼清洗机在清洗作业中难以跨越的障碍，因此，难度很大。但此项研究价值是把清洗高楼玻璃外墙的作业人们从高危作业中解放出来，又面对各国城市高楼林立数量之大，蕴藏着巨大的经济价值的吸引力。

因此在国外，有关高楼外墙玻璃清洗机机器人的研究开始于1966年日本大阪大学工业部西亮教授研制的(垂直地面移动清洗机机器人)此后，又有俄国、德国、美国······十多个国家他们都为了占有这块市场在利益的驱动下投入了大量人力物力进行研究。至今已经整整五十年了。

而在中国从1987年由上海大学在上海科委和国家科委863计划的支持下开始研究此项工作。随后在哈尔滨大学、北京航空大学、上海交通大学······十多个大学和科研机构投入大量资金及人力物力。至今已有二十八年之久。也在国内多个展览会上展出各大学所研究的《高楼玻璃清洗机机器人》样品很多；研究试制方面取得了很大成绩，但是目前还没有一例成功广泛地应用到高楼清洗作业中，高楼清洗作业绝大部分还是由人工作业完成。例如：国外产品中；荷兰生产的HZT-4型天面机器人，德国生产的DEMAG2-710型擦窗机器人，日本生产的T250-0Y型擦窗机等都有相关推广和应用情况的资料报道，也都分别不同程度地存在造价高、售价高、效率比人工作业还低、可靠性能较差等因素，没有达到广泛成功地应用程度。又如中国专利号CN20141067401X《一种幕墙清洗机器》和代表国内高楼清洗机最新产品是2015年5月13日沈阳日报，报道沈阳市政府新闻发布会上：“沈阳新松机器人自动化有限公司等三家公司将联合开发《玻璃幕墙机器人》并现场展示机器人视频图与家用擦玻璃机器人不同。清洗高楼机器人要有固定的轨道，在垂直的轨道上进行清晰效率高。是面向户外作业的新型创意类产品。目前在市场上尚属空白。”

上述报道的《玻璃幕墙机器人》虽然已达到了国内市场上尚属空白的显著成果。但是也存在以下不足：(1)造价成本太高，因为该清洗机器人在清洗作业之前，要事先在高楼外墙四周玻璃墙面上从高楼底部到高楼顶部，横向间距每隔1-2米安装1个垂直的钢管，两个钢管为一个轨道，把高楼外墙组成若干个钢管轨道。在楼顶吊车升降的作用下清洗机在两个钢管之间运行，完成清洗一行作业之后，再移到另外两个钢管之间， 一次安排序横向移位清洗作业。这种以装在高楼上两个钢管是间作为清洗机作业的载体，需要大量的优质不锈钢管材料和大量的人工安装钢管的高空作业，成本太高。

(2)每两个钢管作清洗轨道的《玻璃幕墙清洗机机器人》清洗刷头不会越障，只能清洗幕墙高楼玻璃；不能清洗高楼外墙有横向玻璃窗框的高楼玻璃。(3)不美观影响高楼造型，因此目前也没得到广泛应用。

实用新型内容：

本实用新型目的是提供一种能清洗高楼外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其中包括外形结构：清洗机机体设在清洗机顶部的一个加长起吊杆，在清洗机体后最下方设有两个配重杆和设在配重杆上一个配重器，机体的左右两侧设有防风机翼，在左右两侧防风机翼上各设有一个产生负压的电风扇，机体下部中心位置垂吊一个锥体水箱。还包括清洗内部结构；在机体内(清洗作业面方向)中间位置设有(宽度0.5-4米，五个不同型号)2-8排以清洗机机体内水平为准面向下倾斜5°-38°洗刷头箱，每排再根据清洗机的作业面的宽度不同制造时按型号大小选择3-22个圆形前大后小锥体行可自动伸缩的清洗刷头数量为一台清洗机，在2-8排清洗刷头箱上部位置设有1-2个雨刷越障轮，又在清洗机机体内四个角各设有一个定位越障轮。并且在清洗机机体内外结构中，还设有无线电遥控电机系统，红外线传感清洗机机体升降配量器同步协调配重平衡系统，在清洗机体上部和下部，设有视频监控探头和录相系统，夜间清洗作业照明设施。以及巧用杠杆原理和电风扇组合作为载体。使清洗机机体在作业中形成一个，上部通过加长起吊杆在楼上的起吊绳索的作用下，向玻璃幕墙面方向起到拽的力量。在清洗机机体最下 部由配重器的重力，(以清洗机机体上方两角位置所设的两个定位越障轮为支点)使配重器的重力转换为对清洗机机体的推力，从而达到使清洗机机体在作业中，紧靠在被清洗的玻璃墙面上，为了增加紧靠在玻璃墙面的可靠性，又在左右两侧机翼上各设一个产生负压推力的电风扇。

本实用新型具有以下特征：

1、巧用杠杆原理与电风扇组合作为清洗机得载体。清洗机外形等结构采用不锈钢制造，比目前大部分幕墙清洗机所采用真空吸附作为载体，机体外型等结构制造采用钛合金材料的制造费用低了30多倍。所以制造成本低的特征。

因为本实用转型巧用杠杆原理作为清洗机载体，全部采用优质不锈钢作为制造清洗机的外型结构等材料，本新型玻璃外墙高楼洗机机体，在高空作业中，其重量全部由设在高楼顶上的吊车所承重，清洗机只是设在楼顶上吊车起吊之后，清洗机机体起吊中心后移，清洗机机向后翘起，在清洗机体后下方配重器的加压下由重力转变为推力和电风扇产生的负在作用下使清洗机机体紧靠在被清洗的玻璃幕墙上，供清洗刷头清洗，刷头对玻璃的压力很小，所以用比重较重的强度高的优质不锈钢材料制造，从而克服了目前幕墙清洗机在制造中大部分采用真空吸附作为载体，清洗机在清洗作业中采用两组真空吸盘，在两组爬行交换真空吸附作业中其中一组有1-2个吸盘头同时吸在一块高楼玻璃上，清洗机的重力全部由被吸附的一块玻璃所承载，就会出现由于清洗机的重量在作业中把被吸附玻璃拽下来的风险。目前专利设计人为了减轻清洗机被拽下来的风险又要确保清洗结构有足够的强度，便选用体积比重轻强度交好的钛合金作为清洗机的制造材 料。而钛合金的价格比不锈钢贵30多倍。(优质钛合金每公斤500元左右，不锈钢每公斤17元左右)所以本新型据有制造成本低的特征。

2、巧用杠杆原理与电风扇组合作为高楼外墙清洗机的载体比目前幕墙清洗机采用真空吸附作为载体一次作业面积大5-8倍，具有一次作业效率高的特征。

因为本新型高楼玻璃外墙机巧用杠杆原理与电风扇组合作为载体，清洗机在作业中是紧靠在玻璃墙面上，不存在把玻璃拽下来的风险。所以高楼外墙清洗机不怕清洗机机体重，本新型清洗机设计制造中可以根据清洗墙面的需要，把清洗机做一次作业面积设计的更大更宽。从目前的真空吸附的0.5-0.8米宽度面提高到4米宽左右，并作成系列作业面宽(0.5米、1米、2米、3米、4米)五个系列。由于清洗一次作业面加大，不但提高了效率，而且清洗机的重量增大现象，不但不会影响清洗作业的质量，反而重量增加了高楼清洗机在高空作业中抗风能力确保清洗机平稳作业的特征。

3、本实用新型高楼外墙清洗机机体内所设计的自动伸缩清洗刷头，能在一瞬间(1-2秒)时间内完成三个动作，清洗作业后不留死角，就连窗框同时都进行清洗的并具有能清洗高楼外墙玻璃有横向窗框的高楼的特征。

本实用新型高楼玻璃外墙清洗机内所设计的自动伸缩刷头，它能在清洗机机体迅速由上到下进行清洗作业中，伸缩清洗刷头在无线电遥控飞转情况下，多个清洗刷头在一瞬间(1-2秒)钟能自动完成以下三个动作的功能：(1)刷头向上提起的功能。(2)跨越不同高度和宽度的高楼横向窗框的功能。(3)跨越横向高楼横向玻璃窗框后迅速下 降继续清洗作业的功能，并能做到全面清洗作业面不留死角，就窗框都同时进行清洗的精确程度特征。

4.本实用新型高楼玻璃外墙清洗机在清洗机机体内，四个角各设一个定位跨障轮的特征。

该定位跨障轮其作用：(1)确保清洗机机体与被清洗玻璃之间所设定的间距，确保自动伸缩清洗头清洗活动的范围。(2)当清洗机快速由上向下进行作业定位跨障轮中多个小轮，其中的一个小轮遇到高楼横向玻璃窗框时，便会自动以主轮为中心跨越而过，使清洗机体平稳过度，不受横向窗框高度的影响。(3)该定位跨障轮在清洗机机体上升时又能在红外线传感或无线电遥控的作用下，向外伸出确保自动伸缩头和雨刷跨障轮低于横向玻璃窗框，使清洗机机体顺利上升到楼顶要清洗的高度为止。

附图说明：

图1：巧用杠杆原理使高楼清洗机紧靠在玻璃墙面上侧视示意图，

楼顶上吊车固定起吊杆(1)、活动起吊杆(2)、起吊绳索(3)、加长起吊杆(4)、

高楼清洗机机体(5)、配重杆(6)、配重器(7)、锥体水箱(8)、

下定位垮障轮(9)、锥体清洗刷头(10)、雨刷垮障轮(11)、

上定位垮障轮(杠杆支点)(12)。

具体实施方式：

(1)实施巧用杠杆原理使配重转为推力，作为清洗机靠在玻璃墙面的载体：

首先把设在楼顶上吊车上起吊绳索的一头，先通过楼上吊车上活动起吊杆头部滚轮之后，又穿过设在楼下清洗机顶部的两个加长起吊之间横向连接杆上所设的中心滚轮之后，再把绳索一头上升固定在楼上吊车的起吊杆起吊环上。由于吊车上绳索穿过清洗机顶部两个加长起吊杆之间横向连楼杆上中心滚轮，造成清洗机重心后移，因此在调试中先启动楼上吊车，把清洗机起吊离开地面越五十公分时停止，便出现清洗机起吊后重力中心后移、使清洗机体上部两个定位越障轮为支点靠在被清洗的玻璃墙面上，清洗机体向后翘起，作业人便调试清洗后下方所设的配重器，达到清洗机体起吊后重力中心平衡，使清洗机下面两个定位越障轮也靠在玻璃墙面上。从而达到清洗机在清洗作业中上方有吊车绳索向所要清洗的玻璃墙面方向起到拽的力量，而清洗机下方有配重器的重 力向下压力转换为向玻璃墙面的推力，使清洗机在由上向下作业时靠在玻璃墙上进行清洗作业中载体。

(2)由上向下作业时同时遥控起动二个产生负压的电扇工作：

为了增加载体的可靠性，在清洗机机体左右两侧机翼的中间位置设有产生负压推力作业的电风扇，本实用新型高楼玻璃外墙清洗机在巧用杠杆原理的作用下，为了达到清洗机机体由上向下移动清洗机作业过程中始终能够紧靠在被清洗的玻璃墙面上的目的。

(3)清洗十二层楼房玻璃必须遥控起动三个电机同步协调功能：

特设计的红外线传感器和天线电遥控的作用下，把楼上吊车上的主电机上与活动吊杆上的微调电机和清洗机后下方配重微调电机，三个电机据有同步协调运转功能。

其作用当设在楼顶上的主电机转动使高楼清洗机机体向下移动进行清洗作业时，辅助的是起吊赶上的活动起吊杆，在微调电机的作用下，按照设定的速度向内移动，来增加对清洗上方的拽力，而设在清洗机机体后下方的配重器微调电机也在设定的速度向外慢慢移动，也来增大对清洗的重力转换推力。相反当楼上的主电机转动使清洗机向上时，是起吊机上的活动起吊杆在调试电机的作用下也按照设定的速度向外移动和配重器上的微调电机向内移动，配适器也同样向内移动来达到重力平衡作用。

Claims (9)

1.一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：包括清洗机外形结构：清洗机机体，加长起吊杆，配重杆与楼顶上吊车起吊同步移动的配重器，左右两侧防风机翼，在左右两侧机翼上各设有一个产生负压的电风扇，机体下所垂吊的锥体水箱，还包括清洗机内部结构；机体内清洗作业面方向在清洗机机体内部中间位置设有一次作业的宽度为0.5米、1米、2米、3米、4米五个型号和装有2-8排以清洗机机体内与水平面为准向下倾斜5°-38°清洗刷头箱，每排再根据型号大小的不同选择3-22个圆形前大后小椎体形自动伸缩的清洗头，在2-8排与水平面向下倾斜5°-38°清洗刷头箱之间，设有1-3排喷雾水龙头，在锥体清洗刷头上部位置设有1-2个雨刷越障轮，在清洗机内四个角各设一个定位越障轮，并在清洗机机体内部和外形结构中，还设有无线电遥控电机系统，红外线传感清洗机机体升降与活动吊杆占微调电机中的微调电机三个电机据有配重器同步协调配重平衡系统，在清洗机机体上部和下部设有视频探头监控和录像系统，夜间作业照明设施，以及巧用杠杆原理和产生负压的电风扇组合作为载体。

2.根据权利要求1所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的清洗机机体顶部设有一个加长起吊杆，加长起吊杆下部与清洗机机体顶部的四个角的支柱相连，二个加长起吊杆上部，横向中心位置，设有超过清洗机起 吊后重力中心，40-180厘米位置，分别设有3-4个横向连接杆，在横向连接杆中心位置各设有一个供楼顶吊车绳索穿过的起吊清洗机机体的起吊滚轮。

3.根据权利要求1或2所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的在清洗机机体后下方最下部，距离左右边15厘米处位置有两个配重杆，并在两个配重杆上设有可调配重器，使清洗机机体在向下作业和向上升起保持紧靠的被清洗的玻璃墙面的功能。

4.根据权利要求1或2所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的在清洗机机体左右两侧各设有一个防风机翼，在每个机翼的中间位置设有1-2个产生负压的电风扇，并在机体下方横向中心重力平衡位置，设有一个垂吊锥体水箱。

5.根据权利要求1或2所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的在清洗机体内，面向要清洗的玻璃墙方面，清洗机机体内中心位置设有一次清洗作业面宽为：0.5米、1米、2米、3米、4米五个高楼清洗机型号，并装有2-8排以清洗机机体内水平面为准，向下倾斜5°-38°的清洗刷头箱，因五个型号大小双头箱不同选择其中3-22个圆形前大后小锥体心自动伸缩的清洗刷头组成一台清洗机，每个圆形锥体毛刷清洗头，分别由一个整体毛刷面组成和由3-15个小毛刷组成的两种毛刷面，还在上述2-8排向下倾斜5°-38°刷头箱之间设有1-3排喷雾水龙头。

6.根据权利要求1或2所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的设在前大后小锥体形2-8排毛刷头上部位置又设有1-2个雨刷跨 障轮，该轮是由在一个大的中心圆心柱上设有3-12个可伸缩活动圆柱形和方形刷柱均匀地分布每个刷柱顶部设有每个雨刷片所组成的雨刷跨障轮。

7.根据权利要求1或2所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的在清洗机机体内部靠清洗玻璃墙方向四个角的位置各设一个定位跨障轮，该轮是在一个大的圆心柱上，由3-12个可伸缩圆柱均匀地分布，每一个圆柱头上又设有一个带轴承的橡胶滚轮。

8.根据权利要求1或2所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的设在高楼顶的吊车上，固定起吊杆上设有一个活动起吊杆，该起吊杆内设有电机传动或液压传动微调设施，使活动起吊杆与吊车上的主电机转动，驱动下使清洗机上下活动中吊车上的主电机活动起吊杆上的微调电机两者具有同步伸缩协调清洗机体与配重器的杠杆平衡功能。

9.根据权利要求1或2所述的一种能清洗高楼玻璃外墙有横向玻璃窗框的高楼清洗机，其特征是：所述的该机设有无线电遥控电机系统，红外线传感清洗机机体升降与配重平衡系统，和在清洗机机体上下方，各设有视频监控探头和录像系统以及夜间作业照明设施。