CN207915514U - 幕墙安全检测机器人的吸附装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种幕墙安全检测机器人的吸附装置，属于玻璃幕墙领域，所述幕墙安全检测机器人的吸附装置包括用于安装在幕墙安全检测机器人底部的底板；所述底板的底面设置有至少两个柔性密封圈，每个柔性密封圈围成一个密封腔体；每个密封腔体内部的底板上均开设有至少一个通气孔，所述底板上方设置有负压发生装置，所述通气孔与所述负压发生装置连接。与现有技术相比，本实用新型密封性能好，能够适应不同粗糙程度的玻璃幕墙，并且能够通过两面玻璃之间的密封胶缝。

Description

幕墙安全检测机器人的吸附装置

技术领域

本实用新型涉及幕墙领域，特别是指一种幕墙安全检测机器人的吸附装置。

背景技术

幕墙安全检测机器人，能够吸附在竖向的玻璃幕墙、石材幕墙等墙壁上，执行一定的功能，如对幕墙进行自爆风险检测和坠落风险检测，以及对幕墙进行清洗等。进一步的，在自身动力或外部动力(包括外界的推拉力或者重力等)的带动下，幕墙安全检测机器人还能在幕墙表面进行移动。

吸附装置是保证幕墙安全检测机器人可靠地吸附在玻璃幕墙表面的部件，现有的吸附装置多采用负压吸附方式，如吸盘等。由于相邻的玻璃之间存在密封胶缝，幕墙安全检测机器人在经过密封胶缝时，吸盘会漏气，导致吸附力降低，不能越过密封胶缝。

实用新型内容

本实用新型提供一种幕墙安全检测机器人的吸附装置，本实用新型密封性能好，能够适应不同粗糙程度的玻璃幕墙，并且能够通过两面玻璃之间的密封胶缝。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种幕墙安全检测机器人的吸附装置，包括用于安装在幕墙安全检测机器人底部的底板；所述底板的底面设置有至少两个柔性密封圈，每个柔性密封圈围成一个密封腔体；每个密封腔体内部的底板上均开设有至少一个通气孔，所述底板上方设置有负压发生装置，所述通气孔与所述负压发生装置连接。

进一步的，所述柔性密封圈包括海绵和包裹所述海绵的阻气薄膜材料，所述柔性密封圈表面粘有耐磨薄膜材料。

进一步的，所述底板的底面开设有凹槽，所述柔性密封圈设置在所述凹槽内。

进一步的，所述柔性密封圈数量为2个，形状为长方形，前后并排设置在所述底板的底面，两个柔性密封圈之间留有空隙。

进一步的，所述负压发生装置为高压风机，所述高压风机包括离心叶轮和驱动所述离心叶轮的电机。

进一步的，所述离心叶轮外圆周外侧设置有风机支架，所述风机支架上设置有排气孔。

进一步的，所述通气孔上设置有导流罩，所述导流罩的进风口位于所述密封腔体内，所述导流罩的出风口穿过所述通气孔伸入所述离心叶轮。

进一步的，所述导流罩为喇叭口形状。

进一步的，所述离心叶轮的直径为85-90mm，所述电机为外转子无刷电机，所述电机的功率为140-160W。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的吸附装置是负压吸附装置。负压吸附是用一定的方法把密封腔里的空气抽掉，在腔内形成一定的相对大气压小的负气压，机器人依靠负气压所产生的负压力吸附在壁面上。负压吸附能够在一定的泄漏量下保持负压不变，因此采用负压吸附方式的机器人对壁面的粗糙程度不是很敏感，可以适应多种壁面。

吸附装置的密封性能对机器人的负压吸附力影响很大。柔性密封圈要和壁面上的凹凸不平配合，从而填补因壁面凹凸不平而产生的间隙，保护机器人不发生吸附失效。柔性密封圈和凹凸配合好，所以密封性能好，同时柔性密封圈发生形变所需要的压力小，则柔性密封圈上的负压吸附力的损耗少。

本实用新型用于安装在幕墙安全检测机器人的底面，当使用幕墙安全检测机器人时，将其放置到玻璃幕墙上，开启负压发生装置，负压发生装置通过通气孔将密封腔体内的空气抽走，使得密封腔体内产生负压，在负压的作用下，机器人吸附在壁面上。在机器人自身动力或者外部动力的带动下，沿着壁面爬动。

在机器人经过两面玻璃之间的密封胶缝时，其中一个密封腔体与密封胶缝接触，使得该密封腔体漏气，该密封腔体的负压吸附力失效，其他的密封腔体的负压吸附力仍旧有效。在机器人移动过程中，多个密封腔体依次经过密封胶缝，同一时间只有一个密封腔体的负压吸附力失效，其他密封腔体的负压吸附力有效，使得机器人经过密封胶缝时不会掉落。

综上所述，本实用新型的幕墙安全检测机器人的吸附装置密封性能好，能够适应不同粗糙程度的玻璃幕墙，并且能够通过两面玻璃之间的密封胶缝。

附图说明

图1为本实用新型的幕墙安全检测机器人的吸附装置结构示意图；

图2为本是本用新型中的负压发生装置结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种幕墙安全检测机器人的吸附装置，如图1所示，包括用于安装在幕墙安全检测机器人底部的底板101；底板101的底面设置有至少两个柔性密封圈102，每个柔性密封圈102围成一个密封腔体103；每个密封腔体103内部的底板上均开设有至少一个通气孔104，底板上方设置有负压发生装置105，通气孔104与负压发生装置105连接。

本实用新型的吸附装置是负压吸附装置。负压吸附是用一定的方法把密封腔里的空气抽掉，在腔内形成一定的相对大气压小的负气压，机器人依靠负气压所产生的负压力吸附在壁面上。负压吸附与真空吸附的区别是两者产生的负压值大小不一样。真空吸附产生的负压值大概在0.1MPa，负压吸附产生的负压值一般小于0.05MPa。负压吸附能够在一定的泄漏量下保持负压不变，因此采用负压吸附方式的机器人对壁面的粗糙程度不是很敏感，可以适应多种壁面。

吸附装置的密封性能对机器人的负压吸附力影响很大。柔性密封圈要和壁面上的凹凸不平配合，从而填补因壁面凹凸不平而产生的间隙，保护机器人不发生吸附失效。柔性密封圈和凹凸配合好，所以密封性能好，同时柔性密封圈发生形变所需要的压力小，则柔性密封圈上的负压吸附力的损耗少。

本实用新型用于安装在幕墙安全检测机器人的底面，当使用幕墙安全检测机器人时，将其放置到玻璃幕墙上，开启负压发生装置，负压发生装置通过通气孔将密封腔体内的空气抽走，使得密封腔体内产生负压，在负压的作用下，机器人吸附在壁面上。在机器人自身动力(如由驱动电机带动的轮式结构等)或者外部动力(如卷扬机等)的带动下，沿着壁面爬动。

在机器人经过两面玻璃之间的密封胶缝时，其中一个密封腔体与密封胶缝接触，使得该密封腔体漏气，该密封腔体的负压吸附力失效，其他的密封腔体的负压吸附力仍旧有效。在机器人移动过程中，多个密封腔体依次经过密封胶缝，同一时间只有一个密封腔体的负压吸附力失效，其他密封腔体的负压吸附力有效，使得机器人经过密封胶缝时不会掉落。

综上所述，本实用新型的幕墙安全检测机器人的吸附装置密封性能好，能够适应不同粗糙程度的玻璃幕墙，并且能够通过两面玻璃之间的密封胶缝。

本实用新型中，柔性密封圈的结构有多种，优选的，柔性密封圈包括海绵，优选为降落伞布包边的海绵，和包裹海绵的阻气薄膜材料，优选为保鲜膜，柔性密封圈表面粘有耐磨薄膜材料，优选为聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯薄膜设置在保鲜膜外表面。

海绵发生形变所需要的压力小，柔性密封圈上的负压吸附力的损耗少，保鲜膜可有效减少柔性密封圈漏气，聚四氟乙烯薄膜可减小其摩擦阻力。

进一步的，底板的底面开设有凹槽，柔性密封圈设置在凹槽内，凹槽优选为U型槽。

优选的，柔性密封圈数量为2个，形状为长方形，前后并排设置在底板的底面，两个柔性密封圈之间留有空隙。

作为本实用新型的一种改进，如图2所示，负压发生装置105优选为高压风机，高压风机包括离心叶轮106和驱动离心叶轮106的电机107。

负压发生装置通常有真空泵、高压风机、低压风机三种，它们的特性有较大差异。真空泵对泄露量最敏感，高压风机一般，低压风机最不敏感。反过来，在同等条件下，低压风机能耗最大，真空泵功耗最小。它们共同的特性是密封腔容积越大，抗泄漏能力越强，对泄漏越不敏感。由于本实用新型采用了具有密封结构的密封圈(形成了具有密封结构的密封腔体)，泄露通常不是很严重，因此选择高压风机作为负压发生装置，这样既可以获得更高的负压，减小密封腔体的面积，同时其功耗较低压风机要小。

进一步的，离心叶轮106外圆周外侧设置有风机支架108，风机支架108上设置有排气孔109。风机支架配合风机进行了尺寸上的优化，它的四周开了很多通气孔，以便于空气的排出，省去了笨重的风道和风机壳，减轻重量，提高了工作效率。

优选的，通气孔104上设置有导流罩110，导流罩110的进风口位于密封腔体103内，导流罩110的出风口穿过通气孔104伸入离心叶轮106。

风机支架可直接固定在机器人的底板上，底板上开有一定大小的通气孔，优选为圆孔，导流罩由下而上地固定在底板上，出风口伸入离心叶轮，它们之间有一个较小的间隙，以保证不产生摩擦。导流罩的进风口则处于密封腔体之内，风机启动以后，通过导流罩可将密封腔体里的气体不断排出，产生负压。

导流罩优选为喇叭口形状，大口为进风口，小口为出风口。

真空泵和低压风机都容易购得，高压风机特别是采用直流电源的高压风机却很难购得，因此需要对现有的高压风机进行改进，其中包括离心叶轮和电机两方面。

首先，是高压风机的选择，要看其直径大小是否符合机器人的要求，然后看其产生的静压、功耗、转速等是否合适。确定离心叶轮的直径为85-90mm，优选直径87mm。

然后，是电机的选择，高压风机一般采用交流电机，导致风机尺寸较大且重，对于负压吸附的效率不高，所以应把交流电机用直流电机替换下来，这样才能符合机器人使用。风机负责产生负压，使机器人紧贴在壁面上，它消耗的能源最多，噪声最大，所以对它的改造应给予足够重视。风机要求输出的转速在10000rpm以上，所以不可能采用通常所见的直流减速电机，即使不用减速器。因此大功率直流电机(大功率直流电机一般用在航模上)比较适合，其转速高，功率大。大功率直流电机有有刷和无刷两种，其中无刷又可分为内转子和外转子两种，它们的性能特点如表所示。

从上表的比较中可以看出，选用无刷外转子电机来改造风机最为合适，其转速虽然不是最高，但已完全足够。基于功率及转速考虑，功率为140-160W，优选为珠海基爱斯模型厂生产的C28-26-09外转子无刷电机，其重量仅45g左右，接12V电源，工作时的功率却达到150W左右，可以保证机器人获得4Kpa以上的负压，非常适用于爬壁机器人。

因此，本实用新型的风机优选采用φ87mm的离心叶轮与外转子无刷电机C28-26-09改装而成。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，包括用于安装在幕墙安全检测机器人底部的底板；所述底板的底面设置有至少两个柔性密封圈，每个柔性密封圈围成一个密封腔体；每个密封腔体内部的底板上均开设有至少一个通气孔，所述底板上方设置有负压发生装置，所述通气孔与所述负压发生装置连接。

2.根据权利要求1所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述柔性密封圈包括海绵和包裹所述海绵的阻气薄膜材料，所述柔性密封圈表面粘有耐磨薄膜材料。

3.根据权利要求2所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述底板的底面开设有凹槽，所述柔性密封圈设置在所述凹槽内。

4.根据权利要求2所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述柔性密封圈数量为2个，形状为长方形，前后并排设置在所述底板的底面，两个柔性密封圈之间留有空隙。

5.根据权利要求1-4任一所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述负压发生装置为高压风机，所述高压风机包括离心叶轮和驱动所述离心叶轮的电机。

6.根据权利要求5所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述离心叶轮外圆周外侧设置有风机支架，所述风机支架上设置有排气孔。

7.根据权利要求5所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述通气孔上设置有导流罩，所述导流罩的进风口位于所述密封腔体内，所述导流罩的出风口穿过所述通气孔伸入所述离心叶轮。

8.根据权利要求7所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述导流罩为喇叭口形状。

9.根据权利要求5所述的幕墙安全检测机器人的吸附装置，其特征在于，所述离心叶轮的直径为85-90mm，所述电机为外转子无刷电机，所述电机的功率为140-160W。