JP6328099B2 - ガラス拭き装置 - Google Patents

Description

本発明は、小型の家庭用電化製品を製造する技術分野に関し、特にガラス拭き装置に関する。

ガラス拭きロボットは、小型かつ精緻な構造と柔軟な制御のために広く用いられてきた。先行技術のガラス拭き装置のいずれにおいても採用されているガラスの枠および端部を検出する方法では、まず、取得した画像にウェーブレット分解を行ってこの画像の低周波部分のヒストグラムを取得し、ヒストグラムに対するウェーブレット解析によりぼやけた画像の閾値を決定する。その後、この閾値に応じて新たなメンバー関数を定義し、画像を同等に不明瞭な性質の面に変換して、高度な数学演算を行って画質を向上させた画像を取得する。最後に、端部検出と画質を向上させた画像の識別を完了する。この検出方法は、プロセスが比較的複雑であり、ガラス拭き装置には比較的高いハードウェア費用が必要とされる。また、市販されているガラス拭き装置はいずれも端部検出機能を備えておらず、とりわけ枠のない板ガラスにおいては、落下の危険性がある。

先行技術における不備を克服するため、本発明は、構造が単純で、コストが抑えられ、高感度で、制御性が高く、効果的に板ガラスの端部検出を行うことのできるガラス拭き装置を提供することを目的とする。

本発明の技術的目的は、以下の技術的解決法により実現される。

装置本体と制御部とを備えるガラス拭き装置が提供される。前記装置本体には、センサスイッチと能動素子とを有する端部検出部が設けられている。前記能動素子の下端には、接触脚部が設けられてガラスの表面を圧迫する。前記接触脚部がガラスの表面を離れると、これに応じて前記能動素子に変位が生じて前記センサスイッチを起動する。前記センサスイッチは、前記制御部にスイッチ信号を送信し、前記制御部は、前記スイッチ信号に基づいて、前記ガラス拭き装置を制御してその運転を停止または運転方向を変更する。

必要とされる要件によれば、前記センサスイッチはトラベルスイッチであり、前記能動素子は連接棒である。または、前記センサスイッチはホールセンサであり、前記能動素子はこれに対応して設けられる磁気素子を含む。または、前記センサスイッチはマグネトロンであり、前記能動素子はこれに対応して設けられる磁気素子を含む。

具体的には、前記端部検出部は、さらに、ステップ貫通孔が設けられた支持体を有する。前記能動素子は、このステップ貫通孔内に挿設されており、その長さは前記支持体の高さを越える。前記能動素子の上部は、位置制限部により前記支持体の外端面で制限される。バネは、前記能動素子の周囲に嵌められて、前記ステップ貫通孔と前記接触脚部との間で圧縮されている。

前記トラベルスイッチは、前記ガラス拭き装置のシェルの内部に設けられる。または、前記ホールセンサは、前記支持体に設けられる。または、前記マグネトロンは、前記支持体に設けられる。

前記支持体の能動素子の上下運動の移動の制限に関する利便性のために、前記制限要素は、前記連接棒に固定される留め金である。

別の必要とされる要件によれば、前記ガラス拭き装置を取り除く場合に前記接触脚部が容易に格納できるように、前記接触脚部の端面形状は、ガイド用傾斜を有する、半円、円弧、または台形形状である。

処理に関する利便性のために、前記支持体および前記装置本体の端部のシェルは、一体に形成されている。

実際に必要とされる要件によれば、前記ガラス拭き装置は、様々な外形形状をとる。前記装置本体の外形形状は、円形、正方形、矩形、長円形、または不規則形状である。

板ガラスの端部の正確な検出を行い、検出システムの感度および精度を高めるため、前記端部検出部は複数設けられ、前記端部検出部にそれぞれ設けられた前記センサスイッチが前記制御部に接続されている。

タイムリーに検出を行って速やかにガラスの端部を回避するために、前記端部検出部は前記ガラス拭き装置の装置本体の端部に設けられている。

まとめると、構造が単純で、コストが抑えられ、制御性が高いので、本発明は効果的に板ガラスの端部検出を実現することができる。

添付の図面と実施形態を参照し、本発明についてさらに詳細に述べる。

図１は、本発明の第１実施形態の一構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態の別の構成図である。 図３は、本発明の第２実施形態の一構成図である。 図４は、本発明の第２実施形態の別の構成図である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の一構成図である。図１に示すように、本発明は、装置本体１と制御部とを備えるガラス拭き装置を提供する。装置本体とは、吸引機構、運転機構、作動機構等を含むガラス拭き装置の一体構造のことである。制御部とは、ガラス拭き装置に設けられて、ガラス拭き装置の個々の機構の作業および各機構間の調整作業を制御する、統合制御部のことである。装置本体１の端部には、センサスイッチ１０１と能動素子１０２とを有する端部検出部１００が設けられている。能動素子１０２は、その下端に、ガラスの表面を圧迫する接触脚部１０２１が設けられている。接触脚部１０２１がガラス２００の表面を離れると、これに応じて能動素子１０２に変位が生じてセンサスイッチ１０１を起動する。センサスイッチ１０１は制御部にスイッチ信号を送信し、制御部は、このスイッチ信号に基づいて、ガラス拭き装置を制御してその運転を停止または運転方向を変更する。必要とされる要件によれば、センサスイッチ１０１はトラベルスイッチであり、能動素子１０２は連接棒である。

具体的には、端部検出部１００は、ステップ貫通孔１０３１が設けられた支持体１０３をさらに有しており、能動素子１０２はステップ貫通孔１０３１内に挿設されており、能動素子１０２の長さは支持体の高さを越える。能動素子１０２の上下方向の運動は、ステップ貫通孔１０３１によって制限される。能動素子１０２の上部は、支持体１０３の能動素子１０２の上下運動の移動が制限されるよう、位置制限部１０２２により支持体１０３の外端面で制限されている。位置制限部１０２２は、能動素子１０２の上部に固定される留め金である。能動素子１０２の周囲にはさらにバネ１０４が嵌められている。接触脚部１０２がガラスを圧迫すると、バネ１０４は圧縮されてステップ貫通孔１０３１と接触脚部１０２１との間で圧迫される。

ガラス拭き装置を取り除く場合に接触脚部が容易に格納できるように、接触脚部１０２１の端面は、通常、半円形状に設計される。別の必要とされる要件または処理の難易度によれば、接触脚部１０２１の端面は、ガイド用傾斜を有する、円弧または台形形状に設計されてもよい。摩擦力を抑えるために、接触脚部１０２１は、滑らかで摩耗可能な金属または硬質ゴム材料からなる。

処理およびコスト低減に関する利便性のために、支持体１０３および装置本体１の端部のシェルは、一体に形成されている。ステップ貫通孔１０３１は、装置本体１に直接くり抜かれている。必要であれば、別パーツとしての支持体１０３が装置本体１と組み合わさるように、別々に設けてもよい。

実際に必要とされる要件によれば、ガラス拭き装置の外形形状は、様々な用途によって異なってもよい。したがって、装置本体１の外形形状は、円形、正方形、矩形、長円形、または不規則な形状に設計してもよい。板ガラスの端部の正確な検出を行い、ガラス拭き装置の感度および精度を高めるため、端部検出部１００は複数設けられ、これら端部検出部１００にそれぞれ設けられたセンサスイッチ１０１が制御部に接続されている。外形形状の異なる装置本体１については、複数の端部検出部１００は異なる位置に設けられてもよい。例えば、装置本体１が正方形または矩形形状である場合、装置本体の４つの頂角に４つの端部検出部１００をそれぞれ対応して設けてもよい。装置本体１が円形または長円形形状である場合、円形または長円形形状の円周上に４つ以上の端部検出部１００を均等に配置してもよい。装置本体１が不規則な形状である場合、４つ以上の端部検出部１００を、例えばガラス拭き装置の移動方向における前端と後端とに設けてもよく、また例えばガラス拭き装置の全体形状の大まかな方向において左端および右端に設けてもよい。

図２は、本発明の第１実施形態の別の構成図である。図２と合わせて図１に示すように、本実施形態においては、ガラス拭き装置の端部検出動作を実現するために、単純バネ１０４、接触脚部１０２１、およびトラベルスイッチ間の相互調整を採用するガラス拭き装置が提供される。ガラス拭き装置の具体的な検出動作プロセスを詳述する。

本実施形態におけるガラス拭き装置の外形形状は、正方形である。また、このガラス拭き装置は４つの端部検出部１００を含んでおり、これらはそれぞれガラス拭き装置の四隅に配置されている。能動素子１０２は、検出部支持体１０３のステップ貫通孔１０３１内に配置されている。ステップ貫通孔１０３１の上端および下端は開放されている。ステップ貫通孔１０３１は、能動素子１０２の運動方向を制限するよう、能動素子１０２の形状に対応した形状をしている。接触脚部１０２１は能動素子１０２の下端に設けられる。本実施形態では、接触脚部１０２１の形状は、半球形状である。能動素子１０２の周囲にはバネ１０４が嵌められている。図１に示すように、ガラス拭き装置が通常運転状態である場合、バネ１０４は圧縮状態であり、接触脚部１０２１がガラス２００の上面を圧迫し、能動素子１０２の上部がトラベルスイッチを圧迫し接触してトラベルスイッチが閉状態となるようにしている。図２に示すように、ガラス拭き装置が枠のないガラス表面の端部に達すると、接触脚部１０２１がガラス２００の表面を離れる。このとき、バネ１０４が解放されて、接触脚部１０２１が支持体１０３のステップ貫通孔１０３１の外に押し出され、能動素子１０２の上部に固定された位置制限部１０２２（例えば、留め金）がステップ貫通孔１０３１の上端ステップ面を圧迫し、このとき、トラベルスイッチが切断される。この状態が検出されると、制御部は「後退」指示を送信し、ガラス拭き装置は直ちに後退動作を実行することになる。半球状の底面のガイド機能により、接触脚部１０２１も強制的にステップ貫通孔１０３１内に押し戻され、このように、ガラス拭き装置がガラス２００の表面の範囲を超えて落下することを防止する。

（第２実施形態）
図３および図４は、本発明の第２実施形態の構成図２つである。図４と合わせて図３に示すように、本実施形態では、感度を向上させるために、センサスイッチ１０１’はホールセンサであり、支持体１０３に設けられている。能動素子１０２は、対応して設けられる磁気素子３００を含む。または、センサスイッチ１０１’はマグネトロンであり、能動素子１０２はこれに対応して設けられる磁気素子３００を含む。

本実施形態におけるガラス拭き装置の外形形状は円形形状であり、円周上に均等に設けられた４つの端部検出部１００を含む。能動素子１０２は、検出部支持体１０３のステップ貫通孔１０３１内に配置されている。ステップ貫通孔１０３１の上端および下端は開放されている。ステップ貫通孔１０３１は、能動素子１０２の運動方向を制限するよう、能動素子１０２の形状に対応した形状をしている。接触脚部１０２１’は能動素子１０２の下端に設けられる。本実施形態では、接触脚部１０２１’は、円弧形状をしている。能動素子１０２の周囲にはバネ１０４が嵌められている。図３に示すように、ガラス拭き装置が通常運転状態である場合、バネ１０４は圧縮状態であり、接触脚部１０２１’の下面がガラス２００の上面を圧迫し、能動素子１０２に設けられた磁気素子３００および支持体１０３に設けられたホールセンサまたはマグネトロンの位置がずれて、フィードバック信号が生成されない。図４に示すように、ガラス拭き装置が枠のないガラス表面の端部に達すると、接触脚部１０２１’がガラス２００の表面を離れる。このとき、バネ１０４が解放されて、接触脚部１０２１’が支持体１０３のステップ貫通孔１０３１の外に押し出され、能動素子１０２の上部に固定された位置制限部１０２２（例えば、留め金）がステップ貫通孔１０３１の上端ステップ面を圧迫する。このとき、能動素子１０２に設けられた磁気素子３００および支持体１０３に設けられたホールセンサまたはマグネトロンの位置が整列し、ホールセンサまたはマグネトロンが指示を生成して制御部にフィードバック信号を与える。制御部は「後退」指示を送信し、ガラス拭き装置は直ちに後退動作を実行することになる。接触脚部１０２１’の円弧形状の底面のガイド機能により、ガラス拭き装置は強制的にステップ貫通孔１０３１内に押し戻され、このように、ガラス拭き装置がガラス２００の表面の範囲を超えて落下することを防止する。

まとめると、構造が単純で、コストが抑えられ、制御性が高いので、本発明は効果的に板ガラスの端部検出を実現することができる。

Claims (9)

1. 装置本体（１）と制御部とを備えるガラス拭き装置であって、
   前記装置本体（１）には、センサスイッチ（１０１，１０１’）と、能動素子（１０２）と、前記能動素子（１０２）の下端に取り付けられてガラス（２００）の表面を圧迫する接触脚部（１０２１，１０２１’）とを有する端部検出部（１００）が設けられており、
   前記接触脚部（１０２１，１０２１’）が前記ガラス（２００）の表面を離れると、これに応じて前記能動素子（１０２）に変位が生じて前記センサスイッチ（１０１，１０１’）を起動し、
   前記センサスイッチ（１０１，１０１’）は前記制御部にスイッチ信号を送信し、前記制御部は、前記スイッチ信号に基づいて、前記ガラス拭き装置を制御してその運転を停止または運転方向に変更し、
   前記接触脚部（１０２１，１０２１’）は、半円または円弧の端面形状であって、ガラス（２００）の表面を圧迫する際に前記ガラスの表面を摺動する、ガラス拭き装置。
2. 請求項１に記載のガラス拭き装置であって、
   前記センサスイッチ（１０１）は走行スイッチであり、前記能動素子（１０２）は連接棒である、
   または、前記センサスイッチ（１０１’）はホールセンサであり、前記能動素子（１０２）はこれに対応して設けられる磁気素子（３００）を含む、
   または、前記センサスイッチ（１０１’）はマグネトロンであり、前記能動素子（１０２）はこれに対応して設けられる磁気素子（３００）を含む、ガラス拭き装置。
3. 請求項２に記載のガラス拭き装置であって、
   前記端部検出部（１００）は、さらに、階段状貫通孔（１０３１）が設けられた支持体（１０３）を有し、
   前記能動素子（１０２）は、前記階段状貫通孔（１０３１）内に挿設されており、前記能動素子（１０２）の長さは前記支持体（１０３）の高さを越え、
   前記能動素子（１０２）の上部は、位置制限部（１０２２）により前記支持体（１０３）の外端面で制限され、
   バネ（１０４）は、前記能動素子（１０２）の周囲に嵌められて、前記階段状貫通孔（１０３１）と前記接触脚部（１０２１，１０２１’）との間で圧縮されている、ガラス拭き装置。
4. 請求項３に記載のガラス拭き装置であって、
   前記走行スイッチは、前記ガラス拭き装置のシェルの内部に設けられる、
   または、前記ホールセンサは、前記支持体（１０３）に設けられる、
   または、前記マグネトロンは、前記支持体（１０３）に設けられる、ガラス拭き装置。
5. 請求項３に記載のガラス拭き装置であって、
   前記位置制限部（１０２２）は、前記連接棒に固定される留め金である、ガラス拭き装置。
6. 請求項１に記載のガラス拭き装置であって、
   支持体（１０３）および前記装置本体（１）の端部のシェルは、一体に形成されている、ガラス拭き装置。
7. 請求項１に記載のガラス拭き装置であって、
   前記装置本体（１）の外形形状は、円形、正方形、矩形、長円形、または不規則形状である、ガラス拭き装置。
8. 請求項１に記載のガラス拭き装置であって、
   前記端部検出部（１００）は、前記装置本体の端部に設けられている、ガラス拭き装置。
9. 請求項１から８のいずれか一つに記載のガラス拭き装置であって、
   前記端部検出部（１００）は複数設けられており、前記端部検出部（１００）にそれぞれ設けられた前記センサスイッチ（１０１，１０１’）が前記制御部に接続されている、ガラス拭き装置。

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