一种幕墙清洗机器人刮水器机构的制作方法

本发明涉及一种幕墙清洗机器人刮水器机构，属于机器人领域。

背景技术：

现有的幕墙清洗机器人所采用的刮水器大多类似家用玻璃清洗刮水器，只具有刮水功能，导致刮掉的水只能顺着幕墙掉落到地面，在这一过程中，流落的脏水会对下方玻璃和窗框产生二次污染，造成清洗效率低下。且刮水器的功能过于单一，适应性不强，无法实现快速有效的清理墙面。

技术实现要素：

本发明提供了一种幕墙清洗机器人刮水器机构，以解决现有技术中刮水器刮掉的脏水会产生二次污染的问题。

本发明提供了一种幕墙清洗机器人刮水器机构，包括刮水板机构，所述刮水板机构包括刮水板，所述刮水板包括公槽板、母槽板、隔板、刮水胶条和吸水胶条，所述公槽板与母槽板相接，所述隔板位于公槽板与母槽板之间，且所述隔板与母槽板形成下端具有狭长开口的吸水腔，所述吸水腔的上端设有圆形管口，所述刮水胶条固定在隔板下端，所述吸水胶条固定在母槽板下端，且所述吸水胶条的下端靠近刮水胶条，并与所述刮水胶条形成吸水口，所述吸水口与吸水腔相连通，所述吸水胶条下端靠近刮水胶条的一侧设有多个月牙切口。

进一步地，所述吸水腔为渐变式双曲面的狭长腔体结构，所述吸水腔由下至上的水平横截面面积逐渐变小，所述吸水腔两边设有向吸水腔一侧凸起的圆滑异形内腔。

进一步地，所述吸水胶条的月牙切口为等距排列，所述切口的形状和大小与水滴的形状和大小吻合；所述吸水胶条的两端设有挡边，所述挡边与刮水胶条贴合，形成密封侧边；

更进一步地，所述吸水胶条和/或刮水胶条的下端还设置多个等距的圆形支撑胶点和/或水滴形支撑胶点，所述圆形支撑胶点和/或水滴形支撑胶点位于吸水胶条和刮水胶条之间。

更进一步地，所述吸水胶条上端插于吸水腔的开口处，且所述吸水胶条上端与母槽板固定相连，所述公槽板与隔板下端形成夹槽，所述刮水胶条上端固定在夹槽内。

更进一步地，所述刮水板机构还包括连接块，所述刮水板机构由两个或两个以上刮水板拼接而成，所述相邻的两个刮水板由连接块固定。

进一步地，所述刮水器机构还包括安装架，所述安装架与公槽板相连。

更进一步地，所述刮水器机构还包括舵机旋转机构，所述舵机旋转机构包括舵机、主动轴、被动轴、连轴架，所述主动轴两端分别与舵机的动子、公槽板固定相连，所述被动轴与公槽板固定相连，所述主动轴、被动轴位于同一直线上，所述连轴架分别与主动轴、被动轴固定相连，所述主动轴、被动轴分别插于安装架上，所述舵机固定在安装架上。

更进一步地，所述刮水器机构还包括角度传感器，所述角度传感器固定在安装架上，且所述角度传感器的传感端与被动轴的一端相连。

更进一步地，所述刮水器机构还包括弹簧压紧机构，所述弹簧压紧机构包括第一扭簧、第二扭簧，所述第一扭簧、第二扭簧分别套在被动轴、主动轴上，所述第一扭簧、第二扭簧的两端均固定在安装架和刮水板机构的公槽板上。

本发明与现有技术相比，具有重量轻，结构强度高，吸水效果好，适应能力强等特点，使刮水器机构不仅具有刮水功能，还能对刮下的脏水进行吸收，有效解决刮掉的脏水会产生二次污染的问题，提高刮水器机构对墙面的清洗效果。

附图说明

图1为本发明实施例刮水板整体示意图；

图2为本发明实施例刮水板剖面图；

图3为本发明实施例刮水板截面示意图；

图4为本发明实施例吸水胶条示意图；

图5为本发明实施例刮水器整体示意图；

其中100.安装架，200.刮水板机构，201.公槽板，202.母槽板，203.隔板，204.吸水胶条，204.1.水滴形支撑胶点，204.2.圆形支撑胶点，204.3.月牙形缺口，204.4.挡边，205.刮水胶条，206.连接块，300.舵机旋转机构，301.舵机，302.主动轴，303.被动轴，304.连轴架，305.角度传感器，401.第一扭簧，402.第二扭簧。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本发明实施例公开了一种幕墙清洗机器人刮水器机构，如图1和图2所示，包括刮水板机构200，所述刮水板机构200包括刮水板，所述刮水板包括公槽板201、母槽板202、隔板203、刮水胶条205和吸水胶条204，所述公槽板201与母槽板202相接，所述隔板203位于公槽板201与母槽板202之间，且所述隔板203与母槽板202形成下端具有狭长开口的吸水腔，所述吸水腔的上端设有圆形管口，所述刮水胶条205固定在隔板203下端，所述吸水胶条204固定在母槽板202下端，且所述吸水胶条204的下端靠近刮水胶条205，并与所述刮水胶条205形成吸水口，所述吸水口与吸水腔相连通，所述吸水胶条204下端靠近刮水胶条205的一侧设有多个月牙切口204.3。

可选的，如图3所示，所述吸水腔为渐变式双曲面的狭长腔体结构，所述吸水腔由下至上的水平横截面面积逐渐变小，所述吸水腔两边设有向吸水腔一侧凸起的圆滑异形内腔。

可选的，如图4所示，所述吸水胶条204的月牙切口204.3为等距排列，所述切口204.3的形状和大小与水滴的形状和大小吻合；所述吸水胶条204的两端设有挡边204.4，所述挡边204.4与刮水胶条205贴合，形成密封侧边；

特别的，如图4所示，所述吸水胶条204和/或刮水胶条205的下端还设置多个等距的圆形支撑胶点204.2和/或水滴形支撑胶点204.1，所述圆形支撑胶点204.2和/或水滴形支撑胶点204.1位于吸水胶条204和刮水胶条205之间。

特别的，如图4所示，所述吸水胶条204上端插于吸水腔的开口处，且所述吸水胶条上端与母槽板202固定相连，所述公槽板201与隔板203下端形成夹槽，所述刮水胶条205上端固定在夹槽内。

特别的，如图1所示，所述刮水板机构200还包括连接块206，所述刮水板机构200由两个或两个以上刮水板拼接而成，所述相邻的两个刮水板由连接块206固定。

其中，在本发明实施例中，刮水板机构包含两组左右对称的刮水板，且每组刮水板包含公槽板、母槽板、隔板、刮水胶条和吸水胶条。两组对称的刮水板的中间利用高强度连接块连接成刮水板机构。其中的公槽板、母槽板和隔板采用多轴数控机床加工高强度的航空铝材而成。整个刮水板的重量只有800克左右。刮水胶条和吸水胶条通过橡胶开模而成，其材质较软，可以对幕墙的平整度有更好的适应性。

如图2所示，刮水板机构其中的母槽板和隔板会形成一个截面积逐渐变小的同时兼顾两侧边截面快速变小补偿的异形内腔。为了使内腔的阻力尽可能的小，内腔的结构主要由平直面和圆滑曲面组成，避免采用尖角和变化曲率大的面。内腔的前端安装吸水胶条，最末端是圆形管口（管口朝向可以根据需要设计），方便与幕墙清洗机器人的其他部件接口相连。公槽板位于母槽板和隔板形成的内腔的后侧，主要作用是固定母槽板，压紧隔板并与舵机旋转机构相连。

如图2所示，吸水胶条位于母槽板和隔板形成的内腔的靠近母槽板一侧。刮水胶条位于隔板与公槽板之间。吸水胶条和刮水胶条一起在母槽板和隔板形成的内腔的前端形成一个细条形截面。为了保证吸水胶条和刮水胶条在接触墙面受力的情况下形成的是一个细条形带内腔的截面而不是接触在一起。吸水胶条需要做特殊的设计，如图4所示，其一，吸水胶条与刮水胶条之间设置若干等距的圆形支撑胶点和水滴形支撑胶点，这样设计可以保证吸水胶条与刮水胶条不会接触在一起；其二，吸水胶条的内侧面切割若干等距月牙切口，切口的形状和大小与水滴的形状和大小吻合，方便水滴进入内腔。吸水胶条的两侧面做挡边，防止侧面漏气。

图3为母槽板与隔板形成的异形内腔示意图，右上为上端剖面图，右下为下端剖面示意图。可以看到截面是越来越小，由于两侧边的空气比中间部分的空间到出口的路程远，若截面一样宽，则会导致两侧边的压力会比较低，造成吸水的效果不均，因此本发明实施例在截面两侧采用凸起的圆滑结构，扩大两边的截面宽度。

本发明实施例具有重量轻，结构强度高，吸水效果好，适应能力强等特点，使刮水器机构不仅具有刮水功能，还能对刮下的脏水进行吸收，有效解决刮掉的脏水会产生二次污染的问题，提高刮水器机构对墙面的清洗效果。

可选的，如图5所示，所述刮水器机构还包括安装架100，所述安装架100与公槽板201相连。

特别的，如图5所示，所述刮水器机构还包括舵机旋转机构300，所述舵机旋转机构300包括舵机301、主动轴302、被动轴303、连轴架304，所述主动轴302两端分别与舵机301的动子、公槽板201固定相连，所述被动轴303与公槽板201固定相连，所述主动轴302、被动轴303位于同一直线上，所述连轴架304分别与主动轴302、被动轴303固定相连，所述主动轴302、被动轴303分别插于安装架100上，所述舵机301固定在安装架100上。

特别的，如图5所示，所述刮水器机构还包括角度传感器305，所述角度传感器305固定在安装架100上，且所述角度传感器305的传感端与被动轴303的一端相连。

特别的，如图5所示，所述刮水器机构还包括弹簧压紧机构，所述弹簧压紧机构包括第一扭簧401、第二扭簧402，所述第一扭簧401、第二扭簧402分别套在被动轴303、主动轴302上，所述第一扭簧401、第二扭簧402的两端均固定在安装架100和刮水板机构200的公槽板201上。

如图5所示，刮水器机构包含刮水板机构、舵机旋转机构、弹簧压紧机构和安装架。刮水板机构是刮水器结构的核心机构，其需要实现刮水、提供吸水通道的作用。舵机旋转机构可以通过舵机带动主动轴实现转动刮水板机构的效果，从而调节刮水板的刮水胶条与墙面的角度和距离。弹簧压紧机构可以在刮水板机构接触幕墙时提供压紧力，使其始终与幕墙保持接触。安装架作为一个整个部件的安装平台，不仅可以方便安装刮水器机构的其他功能模块，而且还可与幕墙清洗机器人机身相连。

如图5所示，舵机旋转机构主要由舵机、主动轴、被动轴、连轴架、角度传感器等组成。主动轴连接舵机和一组刮水板的公槽板，被动轴连接角度传感器和另一组刮水板的公槽板。连轴架再将主动轴、被动轴连接成整体。这样舵机就能够控制刮水板机构的刮水胶条与幕墙的角度和距离。具体由角度传感器检测刮水板机构与幕墙之间角度，在不需要刮水时，由舵机带动刮水板机构收回，从而拉远刮水板机构与幕墙之间距离。

如图5所示，弹簧压紧机构是在主动轴和被动轴的轴上安装扭簧，扭簧的两端分别固定在安装架和刮水板机构的公槽板上。弹簧压紧机构可以在刮水板机构接触幕墙时提供压紧力，使其始终与幕墙保持接触。

本发明实施例的刮水器机构不仅仅能够把幕墙刮干净，而且能够将污水通过自身的腔体传递到幕墙清洗机器人的其他部件内，回收再次利用。同时，本发明实施例的舵机旋转机构对幕墙清洗机器人在高空产生的晃动状态有很强的适应能力，可以通过舵机旋转机同时实现调节角度的作用。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。