CN213282769U - 玻璃幕墙清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了玻璃幕墙清洗机器人，在清洗过程中遇到障碍物可进行跨越，使得对幕墙的区域进行较为彻底的清洗，提升了清洗机器人的清洗能力。机器人主支架的中心区域远离待清洗幕墙的一表面固设有真空发生组件，机器人主支架的四角位置分别通过摆杆固接可调节吸盘组件，每个可调节吸盘组件包括朝向幕墙且垂直于幕墙远离或靠近的驱动组件、吸盘，每组可调节吸盘组件独立回转、驱动布置，机器人主支架的朝向待清洗幕墙的端面的高度方向中心位置设置有清洗组件，清洗组件包括朝向或远离幕墙的第一顶升气缸、区域清洗结构水平向移动的第二水平气缸，机器人主支架的朝向待清洗幕墙的端面的高度方向的上部位置、下部位置分别设置有主吸盘组件。

Description

玻璃幕墙清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及玻璃幕墙清洗的技术领域，具体为玻璃幕墙清洗机器人。

背景技术

现有的玻璃幕墙清洗机器人，在碰到凸起于玻璃幕墙的障碍物时，现有的清洗机器人无法进行避让操作，只能够远离有障碍物的部分，故障碍物的部分无法进行清洗，使得幕墙的清洗不能覆盖有障碍物的区域；其使得幕墙清洗不彻底，留有死角。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了玻璃幕墙清洗机器人，在清洗过程中遇到障碍物可进行跨越，使得对幕墙的区域进行较为彻底的清洗，提升了清洗机器人的清洗能力。

玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：其包括机器人主支架、真空发生组件、清洗组件、主吸盘组件、可调节吸盘组件，所述机器人主支架的中心区域远离待清洗幕墙的一表面固设有真空发生组件，所述机器人主支架的四角位置分别通过摆杆固接可调节吸盘组件，每个所述可调节吸盘组件包括朝向幕墙且垂直于幕墙远离或靠近的驱动组件、吸盘，每组可调节吸盘组件独立回转、驱动布置，所述机器人主支架的朝向所述待清洗幕墙的端面的高度方向中心位置设置有清洗组件，清洗组件包括朝向或远离幕墙的第一顶升气缸、区域清洗结构水平向移动的第二水平气缸，所述机器人主支架的朝向所述待清洗幕墙的端面的高度方向的上部位置、下部位置分别设置有主吸盘组件，每组主吸盘组件包括朝向或远离幕墙的第二顶升气缸、主吸盘，所述主吸盘、吸盘分别通过真空发生管路连通至所述真空发生组件。

其进一步特征在于：

其还包括有回水组件，所述回水组件包括有回水槽，所述机器人主支架的高度方向底部设置有一横向支架，所述横向支架上布置有一摆动气缸，所述摆动气缸的两端活塞端分别设置有摆动杆连接所述回水槽的安装端，所述回水槽的接收端在摆动气缸的驱动下贴合幕墙的外壁面用于接收废水，回水组件主要实现机器人清洗壁面产生废水的回收和处理利用功能，回水组件设计有通过摆动气缸同样可以避障；

所述回水槽包括中心位置固定回水槽、两侧可向外侧拓展的可调回水槽，所述可调回水槽根据幕墙的宽度进行调整，确保适应不同宽度幕墙的回水收集；

回水组件实现清洗废水的回收过滤再利用，减少系统废水率，节约能源，同时减少清洗过程中对环境造成的废水污染，减小清洗过程对路人的安全威胁；

其还包括有附属的抽水泵、废水过虑器和储水罐组成，所述会水槽内的水经过抽水泵抽出、再经过废水过滤器后进入到储水罐；

所述清洗组件具体包括第一顶升气缸、气缸支承板、两个第二水平气缸，所述第二水平气缸为双头气缸，所述第一顶升气缸固装于所述机器人主支架，所述第一顶升气缸的活塞端固接有气缸支承板，所述气缸支承板的两侧分别设置有第二水平气缸，所述第二水平气缸的两端的活塞头分别通过铰接头连接橡胶刮件的安装凸起，所述橡胶刮件的朝向幕墙的一侧固设有清洗刷，对应于同一个第二水平气缸的两个清洗刷相向布置；

铰接头的设置使得橡胶刮件和清洗刷可以通过转动躲避障碍物；

所述真空发生组件具体包括真空发生室、干湿风机，负压通过干湿风机产生，所述真空发生室分别通过真空发生管路连接主吸盘、吸盘；

所述机器人主支架的四角位置靠近所述摆杆一端分别设置有转动电机，转动电机驱动摆杆转动，所述摆杆的另一端连接有连接块，所述连接块的一对边的两侧分别设置有第一连杆，每根所述第一连杆的两端分别铰接有第一端杆、第二端杆的对应位置，第一端杆、第二端杆的下端分别铰接于吸盘的上表面的对应位置，第一端杆的上部上凸于第一连杆，第一连杆的上表面远离所述第一端杆的位置设置有上凸第三导向杆，所述第一端杆的上部和第三导向杆的上端之间设置有驱动气缸，同一个吸盘所对应的两个驱动气缸同步动作驱动吸盘远离或靠近幕墙动作，完成移动或躲避障碍物；

每个吸盘均通过两组平行四连杆带动驱动，确保吸盘的吸附面和幕墙保持平行关系；

所述主吸盘具体为矩形吸盘，所述第二顶升气缸固装于所述机器人主支架后、其活塞杆固接所述矩形吸盘的外壳，所述机器人主支架和矩形吸盘的外壳还设置有导杆副，所述矩形吸盘的吸附面平行于幕墙布置。

采用本实用新型的结构后，该幕墙清洗机器人包括有主吸盘组件和可调节吸盘组件，在机器人进行清洁作业时，两种吸盘组件同步吸附幕墙，保证机器人在工作过程中与壁面的紧密接触，同时可以抵御高层横凤对机器人的影响，以保证机器人工作过程的稳定性和可靠性，提高机器人工作的适应性；机器人吸附组件分为可调节吸盘组件和主吸盘组件两部分，其中的可调节吸盘组件设计主要为适应不同尺寸的壁面，此吸盘组件有两个自由度转动和提升，主吸盘组件只有一个自由度-提升，工作过程中通过调整两组不同吸盘组件的组合可以实现对不同壁面的适应能力；机器人主支架主要实现机器人功能组件的安装支撑之用，是机器人的主体框架，采用方刚焊接设计；机器人真空发生组件主要为吸附组件提供负压，此组件的负压产生方式采用干湿两用真空风机；清洗模块是机器人实现壁面清洗的主体组件，此组件兼具刷洗和刮水功能，设计有自适应避障模块可以实现对窗框立面的清洗，大大减少机器人清洗盲区；由于主吸盘组件和可调节吸盘组件以及清洗组件均具备有靠近或远离幕墙的结构设置，使得在清洗过程中遇到障碍可进行避让；在清洗过程中遇到障碍物可进行跨越，使得对幕墙的区域进行较为彻底的清洗，提升了清洗机器人的清洗能力。

附图说明

图1为本实用新型的立体图结构示意图一；

图2为本实用新型的立体图结构示意图二；

图中序号所对应的名称如下：

机器人主支架1、横向支架101、摆动杆102、真空发生组件2、真空发生室21、干湿风机22、清洗组件3、第一顶升气缸31、第二水平气缸32、气缸支承板33、铰接头34、橡胶刮件35、清洗刷36、主吸盘组件4、第二顶升气缸41、主吸盘42、导杆副43、可调节吸盘组件5、吸盘51、摆杆6、真空发生管路7、回水组件8、固定回水槽81、可调回水槽82、摆动气缸9、转动电机10、连接块11、第一连杆12、第一端杆13、第二端杆14、第三导向杆 15、驱动气缸16、连接杆17。

具体实施方式

玻璃幕墙清洗机器人，见图1-图2：其包括机器人主支架1、真空发生组件2、清洗组件3、主吸盘组件4、可调节吸盘组件5，机器人主支架1的中心区域远离待清洗幕墙的一表面固设有真空发生组件2，机器人主支架1的四角位置分别通过摆杆6固接可调节吸盘组件5，每个可调节吸盘组件5包括朝向幕墙且垂直于幕墙远离或靠近的驱动组件、吸盘51，每组可调节吸盘组件 5独立回转、驱动布置，机器人主支架1的朝向待清洗幕墙的端面的高度方向中心位置设置有清洗组件3，清洗组件3包括朝向或远离幕墙的第一顶升气缸 31、区域清洗结构水平向移动的第二水平气缸32，机器人主支架1的朝向待清洗幕墙的端面的高度方向的上部位置、下部位置分别设置有主吸盘组件4，每组主吸盘组件4包括朝向或远离幕墙的第二顶升气缸41、主吸盘42，主吸盘42、吸盘51分别通过真空发生管路7连通至真空发生组件2。

其还包括有回水组件8，回水组件8包括有回水槽，机器人主支架1的高度方向底部设置有一横向支架101，横向支架101上布置有一摆动气缸9，摆动气缸9的两端活塞端分别设置有摆动杆102连接回水槽的安装端，回水槽的接收端在摆动气缸的9驱动下贴合幕墙的外壁面用于接收废水，回水组件8 主要实现机器人清洗壁面产生废水的回收和处理利用功能，回水组件设计有通过摆动气缸同样可以避障；

回水槽包括中心位置固定回水槽81、两侧可向外侧拓展的可调回水槽82，可调回水槽82根据幕墙的宽度进行调整，确保适应不同宽度幕墙的回水收集；

回水组件8实现清洗废水的回收过滤再利用，减少系统废水率，节约能源，同时减少清洗过程中对环境造成的废水污染，减小清洗过程对路人的安全威胁；

其还包括有附属的抽水泵、废水过虑器和储水罐(图中未画出、属于优化配置)组成，会水槽内的水经过抽水泵抽出、再经过废水过滤器后进入到储水罐；

清洗组件3具体包括第一顶升气缸31、气缸支承板33、两个第二水平气缸32，第二水平气缸32为双头气缸，第一顶升气缸31固装于机器人主支架 1，第一顶升气缸31的活塞端固接有气缸支承板33，气缸支承板33的两侧分别设置有第二水平气缸32，第二水平气缸32的两端的活塞头分别通过铰接头 34连接橡胶刮件35的安装凸起，橡胶刮件35的朝向幕墙的一侧固设有清洗刷36，对应于同一个第二水平气缸32的两个清洗刷36相向布置；

铰接头34的设置使得橡胶刮件35和清洗刷36可以通过转动躲避障碍物；

真空发生组件2具体包括真空发生室21、干湿风机22，负压通过干湿风机22产生，真空发生室21分别通过真空发生管路7连接主吸盘42、吸盘51；

机器人主支架1的四角位置靠近摆杆6一端分别设置有转动电机10，转动电机10驱动摆杆6转动，摆杆6的另一端连接有连接块11，连接块11的一对边的两侧分别设置有第一连杆12，每根第一连杆12的两端分别铰接有第一端杆13、第二端杆14的对应位置，第一端杆13、第二端杆14的下端分别铰接于吸盘51的上表面的对应位置，第一端杆13的上部上凸于第一连杆12，第一连杆12的上表面远离第一端杆13的位置设置有上凸第三导向杆15，第一端杆13的上部和第三导向杆15的上端之间设置有驱动气缸16，同一个吸盘51所对应的两个驱动气缸16同步动作驱动吸盘51远离或靠近幕墙动作，完成移动或躲避障碍物；

两个相邻的第一端杆的顶部之间设置有连接杆17，确保结构稳固可靠；

每个吸盘51均通过两组平行四连杆带动驱动，确保吸盘51的吸附面和幕墙保持平行关系；

主吸盘42具体为矩形吸盘，第二顶升气缸41固装于机器人主支架1后、其活塞杆固接矩形吸盘的外壳，机器人主支架1和矩形吸盘的外壳还设置有导杆副43，矩形吸盘的吸附面平行于幕墙布置。

其工作原理如下：幕墙清洗机器人包括有主吸盘组件和可调节吸盘组件，在机器人进行清洁作业时，两种吸盘组件同步吸附幕墙，保证机器人在工作过程中与壁面的紧密接触，同时可以抵御高层横凤对机器人的影响，以保证机器人工作过程的稳定性和可靠性，提高机器人工作的适应性；机器人吸附组件分为可调节吸盘组件和主吸盘组件两部分，其中的可调节吸盘组件设计主要为适应不同尺寸的壁面，此吸盘组件有两个自由度转动和提升，主吸盘组件只有一个自由度-提升，工作过程中通过调整两组不同吸盘组件的组合可以实现对不同壁面的适应能力；机器人主支架主要实现机器人功能组件的安装支撑之用，是机器人的主体框架，采用方刚焊接设计；机器人真空发生组件主要为吸附组件提供负压，此组件的负压产生方式采用干湿两用真空风机；清洗模块是机器人实现壁面清洗的主体组件，此组件兼具刷洗和刮水功能，设计有自适应避障模块可以实现对窗框立面的清洗，大大减少机器人清洗盲区；由于主吸盘组件和可调节吸盘组件以及清洗组件均具备有靠近或远离幕墙的结构设置，使得在清洗过程中遇到障碍可进行避让；在清洗过程中遇到障碍物可进行跨越，使得对幕墙的区域进行较为彻底的清洗，提升了清洗机器人的清洗能力。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：其包括机器人主支架、真空发生组件、清洗组件、主吸盘组件、可调节吸盘组件，所述机器人主支架的中心区域远离待清洗幕墙的一表面固设有真空发生组件，所述机器人主支架的四角位置分别通过摆杆固接可调节吸盘组件，每个所述可调节吸盘组件包括朝向幕墙且垂直于幕墙远离或靠近的驱动组件、吸盘，每组可调节吸盘组件独立回转、驱动布置，所述机器人主支架的朝向所述待清洗幕墙的端面的高度方向中心位置设置有清洗组件，清洗组件包括朝向或远离幕墙的第一顶升气缸、区域清洗结构水平向移动的第二水平气缸，所述机器人主支架的朝向所述待清洗幕墙的端面的高度方向的上部位置、下部位置分别设置有主吸盘组件，每组主吸盘组件包括朝向或远离幕墙的第二顶升气缸、主吸盘，所述主吸盘、吸盘分别通过真空发生管路连通至所述真空发生组件。

2.如权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：其还包括有回水组件，所述回水组件包括有回水槽，所述机器人主支架的高度方向底部设置有一横向支架，所述横向支架上布置有一摆动气缸，所述摆动气缸的两端活塞端分别设置有摆动杆连接所述回水槽的安装端，所述回水槽的接收端在摆动气缸的驱动下贴合幕墙的外壁面用于接收废水。

3.如权利要求2所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述回水槽包括中心位置固定回水槽、两侧可向外侧拓展的可调回水槽，所述可调回水槽根据幕墙的宽度进行调整。

4.如权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述清洗组件具体包括第一顶升气缸、气缸支承板、两个第二水平气缸，所述第二水平气缸为双头气缸，所述第一顶升气缸固装于所述机器人主支架，所述第一顶升气缸的活塞端固接有气缸支承板，所述气缸支承板的两侧分别设置有第二水平气缸，所述第二水平气缸的两端的活塞头分别通过铰接头连接橡胶刮件的安装凸起，所述橡胶刮件的朝向幕墙的一侧固设有清洗刷，对应于同一个第二水平气缸的两个清洗刷相向布置。

5.如权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述真空发生组件具体包括真空发生室、干湿风机，负压通过干湿风机产生，所述真空发生室分别通过真空发生管路连接主吸盘、吸盘。

6.如权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述机器人主支架的四角位置靠近所述摆杆一端分别设置有转动电机，转动电机驱动摆杆转动，所述摆杆的另一端连接有连接块，所述连接块的一对边的两侧分别设置有第一连杆，每根所述第一连杆的两端分别铰接有第一端杆、第二端杆的对应位置，第一端杆、第二端杆的下端分别铰接于吸盘的上表面的对应位置，第一端杆的上部上凸于第一连杆，第一连杆的上表面远离所述第一端杆的位置设置有上凸第三导向杆，所述第一端杆的上部和第三导向杆的上端之间设置有驱动气缸，同一个吸盘所对应的两个驱动气缸同步动作驱动吸盘远离或靠近幕墙动作。

7.如权利要求1所述的玻璃幕墙清洗机器人，其特征在于：所述主吸盘具体为矩形吸盘，所述第二顶升气缸固装于所述机器人主支架后、其活塞杆固接所述矩形吸盘的外壳，所述机器人主支架和矩形吸盘的外壳还设置有导杆副，所述矩形吸盘的吸附面平行于幕墙布置。

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