CN210582388U - 一种幕墙清洗机器人装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种幕墙清洗机器人装置，包括上部支撑结构、下部支撑结构和旋转升降块体，所述上部支撑结构的内部固定连接有上部结构件，所述上部结构件的左右两侧均开设有转动孔，所述转动孔的数量为两个，其中一个所述转动孔的内部插接有光杆，另一个所述转动孔的内部插接有丝杆。该实用新型采用展开收缩式工作方式，能在非工作状态时有效地减少对空间的占用，能在工作状态时有效的增大清洗面积，从而相比于同样体积下的幕墙清洗机器人，该幕墙清洗装置的效率得到很大的提升。且该爬行装置简化运动机构，只需要三个机构(旋转升降机构、水平移动机构、真空吸附机构)的共同作用下就可以稳定的工作，很大程度上简化了运动的复杂度。

Description

一种幕墙清洗机器人装置

技术领域

本实用新型涉及清洗装置技术领域，具体为一种幕墙清洗机器人装置。

背景技术

目前，高空外墙清洗机器人在市场上应用程度还不是很高，大多数受限于其复杂的爬行机构的不稳定性，现有的幕墙清洗机器人爬行方式多模仿动物爬行方式，或采用轮式爬行，也造成了运动机构相对比较复杂，可实现性相对较低。而且现有的幕墙清洗机器人的爬行装置全部是外置式，处于非工作状态时占用很大的空间，目前还没有很好的解决办法。为了解决幕墙清洗机器人爬行机构复杂，占用空间的问题，研发出一种爬行机构简单，能节省空间的爬行装置是最为行之有效的方法。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种幕墙清洗机器人装置，该幕墙清洗机器人装置易于在无阶梯墙面爬行，且能在不工作时自动收缩，节省大量空间，工作时展开，扩大清洗面积。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种幕墙清洗机器人装置，包括上部支撑结构、下部支撑结构和旋转升降块体，所述上部支撑结构的内部固定连接有上部结构件，所述上部结构件的左右两侧均开设有转动孔，所述转动孔的数量为两个，其中一个所述转动孔的内部插接有光杆，另一个所述转动孔的内部插接有丝杆，所述丝杆和光杆的外表面均套接有水平移动块体，所述水平移动块体的内部卡接有旋转升降块体，所述旋转升降块体的外表面固定连接有下部结构杆，所述下部结构杆外表面的左右两侧均套接有下部结构件，所述下部结构件的一侧固定连接在下部支撑结构的内顶壁。

优选的，所述丝杆的一端通过联轴器与第一电机固定连接，所述第一电机固定连接在上部支撑结构的内顶壁。

优选的，所述上部支撑结构和下部支撑结构的内部均设置有真空吸附管，所述真空吸附管的一端均固定连接有吸附触头。

优选的，所述上部支撑结构通过旋转轴与可展开门固定连接，所述上部支撑结构和可展开门之间固定连接有拉杆。

优选的，所述可展开门的左右两侧均固定连接有刷洗固定座，所述刷洗固定座的内部活动连接有清洗毛刷收缩与刷洗机构。

优选的，所述旋转升降块体包括升降轴、第一限位卡槽、第二限位卡槽、卡块和传动件，所述升降轴外表面的一侧开设有第一限位卡槽，所述升降轴外表面的另一侧开设有第二限位卡槽，所述升降轴一端的外表面设置有外螺纹，所述升降轴的外表面啮合有传动件，所述升降轴的外表面套接有卡块。

优选的，所述传动件的一侧通过联轴器固定连接有第二电机。

优选的，所述下部结构杆的下表面从左至右依次固定连接有真空吸附机构和喷雾机构，所述真空吸附机构和喷雾机构的一侧均固定连接有真空吸附管。

优选的，所述上部支撑结构外表面的左右两侧均设置有喷雾口。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种幕墙清洗机器人装置，具备以下有益效果：本实用新型采用展开收缩式工作方式，能在非工作状态时有效地减少对空间的占用，能在工作状态时有效的增大清洗面积，从而相比于同样体积下的幕墙清洗机器人，该幕墙清洗装置的效率得到很大的提升。且该爬行装置简化运动机构，只需要三个机构(旋转升降机构、水平移动机构、真空吸附机构)的共同作用下就可以稳定的工作，很大程度上简化了运动的复杂度。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置关闭状态侧视结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置内部结构展开状态俯视结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置内部结构闭合状态俯视结构示意图；

图4为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置外部壳体展开状态俯视结构示意图；

图5为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置旋转升降块体剖面结构示意图；

图6为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置旋转升降块体整体结构示意图；

图7为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置零件爆炸结构示意图；

图8为本实用新型提出的一种幕墙清洗机器人装置旋转升降块体结构示意图。

图中：1上部支撑结构、2下部支撑结构、3旋转升降块体、301升降轴、 302第一限位卡槽、303第二限位卡槽、304卡块、305传动件、4上部结构件、 5光杆、6丝杆、7水平移动块体、8下部结构杆、9第一电机、10真空吸附管、11吸附触头、12可展开门、13清洗毛刷收缩与刷洗机构、14第二电机、 15真空吸附机构、16喷雾机构、17喷雾口、18下部结构件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，本实用新型提供了一种幕墙清洗机器人装置，包括上部支撑结构1、下部支撑结构2和旋转升降块体3，上部支撑结构1外表面的左右两侧均设置有喷雾口17，上部支撑结构1和下部支撑结构2的内部均设置有真空吸附管10，真空吸附管10的一端均固定连接有吸附触头11，上部支撑结构1通过旋转轴与可展开门12固定连接，上部支撑结构1和可展开门12 之间固定连接有拉杆，可展开门12的左右两侧均固定连接有刷洗固定座，刷洗固定座的内部活动连接有清洗毛刷收缩与刷洗机构13，上部支撑结构1的内部固定连接有上部结构件4，上部结构件4的左右两侧均开设有转动孔，转动孔的数量为两个，其中一个转动孔的内部插接有光杆5，另一个转动孔的内部插接有丝杆6，丝杆6的一端通过联轴器与第一电机9固定连接，第一电机 9固定连接在上部支撑结构1的内顶壁，丝杆6和光杆5的外表面均套接有水平移动块体7，水平移动块体7的内部卡接有旋转升降块体3，旋转升降块体 3包括升降轴301、第一限位卡槽302、第二限位卡槽303、卡块304和传动件305，升降轴301外表面的一侧开设有第一限位卡槽302，升降轴301外表面的另一侧开设有第二限位卡槽303，升降轴301一端的外表面设置有外螺纹，升降轴301的外表面啮合有传动件305，传动件305的一侧通过联轴器固定连接有第二电机14，升降轴301的外表面套接有卡块304，旋转升降块体3的外表面固定连接有下部结构杆8，下部结构杆8的下表面从左至右依次固定连接有真空吸附机构15和喷雾机构16，真空吸附机构15和喷雾机构16的一侧均固定连接有真空吸附管10，下部结构杆8外表面的左右两侧均套接有下部结构件18，下部结构件18的一侧固定连接在下部支撑结构2的内顶壁。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

在使用时，本实用新型为一种交叉“十”字式幕墙清洗机器人爬行装置，包括上部爬行机构，下部爬行机构，上下部爬行机构结合处旋转升降机构(以下简称旋转升降机构)、上下部爬行机构结合处水平移动机构(以下简称水平移动机构)，清洗毛刷收缩与刷洗机构13与机器两边可展开门机构，其内部有将洗涤液喷向外部的喷雾机构16、真空吸附机构15。

上述的上部爬行机构包括上部支撑结构1、真空吸附管10、丝杆6、光杆 5、上部结构件4、第一电机9、水平移动块体7、吸附触头11、可展开门12、清洗毛刷收缩与刷洗机构13。上部爬行机构内置真空吸附机构的真空吸附管 10(真空吸附管10穿过旋转升降机构内部与下部爬行机构内置的真空吸附机构相连)与吸附触头11，吸附触头11安装于上部爬行机构接触墙体一面，当上部爬行机构接触墙体时，提供吸附力，使得上部机构支撑整个爬行装置。

上述的下部爬行机构包括下部支撑结构2、下部结构件18、第二电机14、真空吸附管10和喷雾机构16。下部爬行机构内置真空吸附机构(包含真空吸附管10与吸附触头11)和喷雾机构16，吸附触头11安装于下部爬行机构接触墙体一面，当下部爬行机构接触墙体时，提供吸附力。使得下部机构支撑整个爬行装置。

上述的水平移动机构包括上部结构件4、水平移动块7、第一电机9、光杆5和丝杆6，第一电机9安装在丝杆6的右端，丝杆6与光杆5平行并列穿过水平移动块体7，通过第一电机9带动丝杆旋转，由丝杆6的旋转驱动水平移动块体7移动，由光杆5限制水平移动块体7方向，进而使水平移动块体7 左右移动带动整个下部爬行机构的水平方向的移动。

上述旋转升降机构包括第二电机14，旋转升降块体3(内部包括升降轴 301、第一限位卡槽302、第二限位卡槽303、卡块304、传动件305、)，通过与旋转升降块体3的第二电机14传动，第二电机14驱动旋转升降块体3工作。该机构分别连接上部爬行机构与下部爬行机构，通过旋转升降机构的旋转(第二电机14)来使整个装置呈展开状态，通过旋转升降机构的升降来控制上、下爬行机构与墙壁的分离与吸附。具体连接结构与工作方式为，连接结构：水平移动块体7与升降轴301连接，升降轴301上从上往下依次有第一限位卡槽302(竖直的凹槽，解除升降轴301旋转限制作用)、第二限位卡槽303(环形的凹槽，限制升降轴301旋转作用)和外螺纹，升降轴301从上往下外部依次包括有卡块304、下部结构杆8、传动件305，下部结构杆8与卡块304固定连接，传动件305上有外螺纹，与升降轴301上的内螺纹相互啮合，传动件305与第二电机14相连。工作方式：当下部爬行机构接触墙面固定，提供支撑力时，由第二电机14带动传动件305旋转，由于卡块304与第一限位卡槽302之间限制作用，卡块304不能动，升降轴301不能旋转，只能进行升降，当卡块304升降到第二限位卡槽303的位置时，解除限制，升降轴301可以由传动件305驱动旋转，当旋转到一定角度时，卡块304又会进入第一限位卡槽302的位置而产生限制作用，使得升降轴301升降，通过第二电机14控制传动件305旋转方向，进而控制升降轴301的旋转方向与升降。升降轴301带动水平移动块体7，进而带动上部爬行机构的运动。类似原理，当上部爬行机构固定住墙面，提供支撑力时，升降轴301不能旋转，电机驱动时，会带动下部爬行机构左右旋转和升降运动。(参考图1、图4)

上述的清洗毛刷收缩结构与上部爬行机构一端连接，连接部分为旋转轴，通过舵机驱动(舵机驱动安装在上部支撑结构1的内部)，工作时舵机驱动清洗毛刷收缩机构绕旋转轴转动，呈现展开状态。毛刷内置外转子电机，通过外转子电机转动使毛刷自身旋转，通过毛刷自身的旋转与上部爬行机构的往返运动进行墙壁清洗。

上述的可展开门结构连接与上部爬行机构的两侧，关闭状态时，门远离墙面的一侧与上部爬行机构结合，结合处为旋转轴，通过上部爬行机构内置的拉杆伸缩的方式推动(也是电机驱动，电机安装在上部支撑结构的内部) 可展开门机构，使其通过旋转轴旋转，呈现打开或者关闭状态，处于工作状态时自行展开，处于非工作状态时关闭，为下部爬行装置提供庇护。

上述的喷雾机构16通过下部结构杆8内置于下部爬行机构中，通过喷雾导管穿过旋转升降机构内部到达上部爬行机构的喷雾口17，其主要是为了润湿墙面方便擦洗。

工作开始时，真空吸附机构开始运作，整个装置呈现闭合状态，工作开始时，由上部爬行机构固定在墙面，为整个装置提供支撑力，装置侧面可展开门机构展开，内部清洗毛刷机构展开，下部移动机构展开呈现“十”字形状，整个装置开始运作，下部爬行机构整体通过旋转升降机构进行提升，下部爬行机构整体通过水平移动机构往返运动进行位移，位移到最左或最右侧 (仅代表方向)后，通过旋转升降机构下降，下部移动机构通过真空吸附机构吸附住墙体进行固定，提供整个机构的支撑力。上部移动机构通过真空吸附机构释压，通过旋转移动机构将上部机构提升，再通过水平移动机构往返运动带动刷洗机构刷洗。刷洗完成后进行下一步重复流程。

综上所述，该幕墙清洗机器人装置，采用展开收缩式工作方式，能在非工作状态时有效地减少对空间的占用，能在工作状态时有效的增大清洗面积，从而相比于同样体积下的幕墙清洗机器人，该幕墙清洗装置的效率得到很大的提升。且该爬行装置简化运动机构，只需要三个机构(旋转升降机构、水平移动机构、真空吸附机构)的共同作用下就可以稳定的工作，很大程度上简化了运动的复杂度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种幕墙清洗机器人装置，包括上部支撑结构(1)、下部支撑结构(2)和旋转升降块体(3)，其特征在于：所述上部支撑结构(1)的内部固定连接有上部结构件(4)，所述上部结构件(4)的左右两侧均开设有转动孔，所述转动孔的数量为两个，其中一个所述转动孔的内部插接有光杆(5)，另一个所述转动孔的内部插接有丝杆(6)，所述丝杆(6)和光杆(5)的外表面均套接有水平移动块体(7)，所述水平移动块体(7)的内部卡接有旋转升降块体(3)，所述旋转升降块体(3)的外表面固定连接有下部结构杆(8)，所述下部结构杆(8)外表面的左右两侧均套接有下部结构件(18)，所述下部结构件(18)的一侧固定连接在下部支撑结构(2)的内顶壁。

2.根据权利要求1所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述丝杆(6)的一端通过联轴器与第一电机(9)固定连接，所述第一电机(9)固定连接在上部支撑结构(1)的内顶壁。

3.根据权利要求1所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述上部支撑结构(1)和下部支撑结构(2)的内部均设置有真空吸附管(10)，所述真空吸附管(10)的一端均固定连接有吸附触头(11)。

4.根据权利要求1所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述上部支撑结构(1)通过旋转轴与可展开门(12)固定连接，所述上部支撑结构(1)和可展开门(12)之间固定连接有拉杆。

5.根据权利要求4所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述可展开门(12)的左右两侧均固定连接有刷洗固定座，所述刷洗固定座的内部活动连接有清洗毛刷收缩与刷洗机构(13)。

6.根据权利要求1所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述旋转升降块体(3)包括升降轴(301)、第一限位卡槽(302)、第二限位卡槽(303)、卡块(304)和传动件(305)，所述升降轴(301)外表面的一侧开设有第一限位卡槽(302)，所述升降轴(301)外表面的另一侧开设有第二限位卡槽(303)，所述升降轴(301)一端的外表面设置有外螺纹，所述升降轴(301)的外表面啮合有传动件(305)，所述升降轴(301)的外表面套接有卡块(304)。

7.根据权利要求6所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述传动件(305)的一侧通过联轴器固定连接有第二电机(14)。

8.根据权利要求1所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述下部结构杆(8)的下表面从左至右依次固定连接有真空吸附机构(15)和喷雾机构(16)，所述真空吸附机构(15)和喷雾机构(16)的一侧均固定连接有真空吸附管(10)。

9.根据权利要求1所述的一种幕墙清洗机器人装置，其特征在于：所述上部支撑结构(1)外表面的左右两侧均设置有喷雾口(17)。

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