一种用于建筑幕墙清洁的可增进适用导向范围的机器人的制作方法

本发明涉及建筑幕墙清洁机器人领域，具体来说，涉及一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人。

背景技术：

目前，大多数高层建筑外表面采用玻璃幕墙装饰，以提高采光效果以及更美观的装饰效果。同时，也带来了繁重的玻璃幕墙清洗任务。现有的幕墙清洗机器人，一般是使用绳索将幕墙清洗机器人的本体吊挂在幕墙外侧，并通过收放绳索实现本体沿幕墙的上下移动。当清洗完一竖条的幕墙后，再从大楼顶部由人工左右移动绳索收放机构至未清洗的另一竖条的幕墙，并再一次从顶部开始向下放置本体进行清洗。但这种幕墙清洗机器人受风力影响较大，当有风时会使得机器人在空中摆动难以达到良好的清洁效果，并且存在撞击玻璃幕墙的风险，工作过程不稳定，并且现有的幕墙清洁机器人清洁效果较差，难以擦除幕墙表面的顽固污渍。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人包括纵向导轨组件、纵向驱动装置、横向导轨组件、横向驱动装置和清洁装置，所述纵向导轨组件的数量为两个且平行设置，所述纵向导轨组件由若干纵向导轨首尾相连拼接而成，所述纵向导轨一侧开设有凹槽，所述纵向导轨底端均固定设有若干吸盘，所述纵向导轨一端均开设有数量为两个的第一卡槽，所述纵向导轨另一端均固定设有与所述第一卡槽相匹配的第一卡柱，所述纵向驱动装置包括第一固定板，所述第一固定板下端固定嵌设有数量为两个的第一轴承，所述第一轴承内均固定设有第一传动轴，所述第一传动轴远离所述第一轴承一端固定设有第一移动轮，所述第一传动轴中部外壁固定套设有第二轴承，所述第二轴承上固定设有弹性连接件，所述弹性连接件上固定设有安装板，所述安装板两端上均设有移动轮支架，所述移动轮支架上均可转动安装有限位轮，所述凹槽上壁开设有与所述限位轮相匹配的第一限位槽，所述第一固定板远离所述第一移动轮一侧外壁固定设有第一步进电机，所述第一步进电机的转轴与其中一个所述第一传动轴固定连接，所述第一固定板上端开设有矩形穿槽，所述横向导轨组件由若干横向导轨首尾相连拼接而成，所述横向导轨截面呈矩形结构，所述横向导轨一端开设有第二卡槽，所述横向导轨另一端开设有与所述第二卡槽相匹配的第二卡柱，所述横向导轨贯穿两侧的所述第一固定板的矩形穿槽，所述矩形穿槽上设有锁紧装置，所述横向驱动装置包括第二固定板和第三固定板，所述第二固定板和所述第三固定板平行设置，所述第二固定板和所述第三固定板的四个角均固定嵌设有第三轴承，对应的所述第三轴承之间固定设有第二传动轴，所述第二传动轴中部外壁均固定套设有第二移动轮且所述第二移动轮外壁均开设有与所述横向导轨相匹配的第二限位槽，所述横向导轨的上下壁均与对应的所述第二移动轮紧密贴合，所述第二固定板外壁固定设有电动伸缩杆，所述第三固定板上端外壁固定设有第一电动机，所述第一电动机的转轴与其中一个所述第二传动轴一端固定连接，所述清理装置包括第四固定板，所述电动伸缩杆下固定设有第二步进电机，所述第二步进电机的转轴与所述第四固定板固定连接，所述第四固定板一端固定嵌设有若干喷水头，所述第四固定板靠近所述喷水头一端上固定设有第二电动机，所述第二电动机的转轴贯穿所述第四固定板且下端固定设有转盘，所述转盘下固定设有清洁海绵，所述第四固定板中部下固定设有刮水板，所述第四固定板远离所述喷水头一端设有风干装置，所述第二固定板外壁固定设有水泵，所述第二固定板和所述第三固定板上固定设有水箱，所述水泵的输入端通过水管与所述水箱连接，所述喷水头均通过水管与所述水泵的输出端连接，所述第三固定板下端外壁固定设有电气箱，所述电气箱内固定设有锂电池、处理器、第一步进电机控制器和第二步进电机控制器，所述第四固定板靠近所述喷水头一端固定嵌设有红外测距传感器，所述第一步进电机均与所述第一步进电机控制器电性连接，所述第二步进电机与所述第二步进电机控制器电性连接，所述红外测距传感器、所述锂电池、所述第一步进电机控制器、所述第二步进电机控制器、所述第一电动机、所述水泵、所述第二电动机均与所述处理器电性连接。

进一步的，所述吸盘上均连接有进气管，所述进气管远离所述吸盘一端均设有阀门。

进一步的，所述弹性连接件包括滑筒，所述滑筒内滑动设有滑杆，所述滑杆下端与所述第一轴承外壁固定连接，所述滑筒下端内壁固定设有限位环，所述滑杆伸入所述滑筒一端外壁固定套设有弹簧，所述弹簧上端与所述滑筒上端内壁固定连接。

进一步的，所述锁紧装置包括螺纹孔和锁紧螺栓，所述矩形穿槽上开设有螺纹孔且所述螺纹孔内螺纹连接有锁紧螺栓。

进一步的，所述风干装置包括气泵、加热筒和喷气头，所述气泵固定在所述第二固定板外壁，所述加热筒固定在所述第四固定板上，所述第四固定板远离所述喷水头一端下固定嵌设有若干喷气头，所述气泵的输出端通过气管与所述加热筒一端连接，所述喷气头均通过气管与所述加热筒另一端连接，所述气泵与所述处理器电性连接。

进一步的，所述加热筒上下内壁均对称固定设有电接头，对应的所述电接头之间设有电热丝，所述电热丝与所述处理器电性连。

进一步的，所述水箱上设有加水口且所述加水口上螺纹连接有密封盖。

进一步的，所述水箱内安装有浮球式液位计，所述电气箱内固定设有警报器，所述浮球式液位计和所述警报器均与所述处理器电性连接。

进一步的，所述电气箱上通过螺丝固定设有盖板，所述盖板中部开设有散热窗且所述散热窗内固定设有防尘网，所述电气箱一侧壁开设有线孔。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）、本发明通过设置纵向导轨组件、纵向驱动装置、横向导轨组件、横向驱动装置和清洁装置，能够使得机器人在进行清洁过程中较为稳定，受风力影响较小，并且自动化程度高、清洁效果好，而且能够通过增减纵向导轨和横向导轨改变横向和纵向的导向范围，从而能够适用于不同大小的玻璃幕墙的清洁作业。

（2）、本发明通过设置进气管和阀门，能够通过打开阀门让外部空气进入到吸盘内，使得吸盘失去吸力，从而能够方便从玻璃幕墙上取下吸盘。

（3）、本发明通过设置滑筒、滑杆、限位环和弹簧，能够通过弹簧和滑杆对第一移动轮施加向下的力，使得第一移动轮能够紧紧的与凹槽下端内壁贴合。

（4）、本发明通过设置螺纹孔锁紧螺栓，能够通过锁紧螺栓对矩形穿槽内的横向导轨进行固定。

（5）、本发明通过设置气泵、加热筒、喷气头和电热丝，能够利用气泵向加热筒内吹入空气，经过电热丝加热后从喷气头喷出热空气对清洁过的幕墙进行风干。

（6）、本发明通过设置浮球式液位计和警报器，能够利用浮球式液位计检测水箱内的液位，并将检测到的数据传送给处理器，当液位较低时，处理器控制警报器发出警报声以提醒工作人员。

（7）、本发明通过设置盖板、散热窗、防尘网和线孔，能够增加电气箱的散热性能，并且能够防止灰尘沿散热窗进入电气箱内，线孔能够用于穿线。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中横向驱动装置和纵向驱动装置的结构示意图；

图3是图2中a处的结构放大图；

图4是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中第一固定板的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中第一固定板的俯视图；

图6是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中弹性连接件的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中第二固定板和第三固定板的截面图；

图8是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中第四固定板的仰视图；

图9是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中加热筒的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中横向导轨的结构示意图；

图11是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中纵向导轨的结构示意图；

图12是根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人中水箱的结构示意图。

附图标记：

1、纵向导轨；2、吸盘；3、第一卡槽；4、第一卡柱；5、第一固定板；6、第一轴承；7、第一传动轴；8、第一移动轮；9、第二轴承；10、弹性连接件；11、安装板；12、移动轮支架；13、限位轮；14、第一步进电机；15、矩形穿槽；16、横向导轨；17、第二卡槽；18、第二卡柱；19、第二固定板；20、第三固定板；21、第三轴承；22、第二传动轴；23、第二移动轮；24、电动伸缩杆；25、第一电动机；26、第四固定板；27、第二步进电机；28、喷水头；29、第二电动机；30、转盘；31、清洁海绵；32、刮水板；33、水泵；34、水箱；35、电气箱；36、锂电池；37、处理器；38、第一步进电机控制器；39、第二步进电机控制器；40、进气管；41、阀门；42、滑筒；43、滑杆；44、弹簧；45、锁紧螺栓；46、气泵；47、加热筒；48、喷气头；49、浮球式液位计；50、警报器；51、红外测距传感器。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：

实施例一：

请参阅图1-12，根据本发明实施例的一种用于建筑幕墙清洁的可增加适用导向范围的机器人，包括纵向导轨组件、纵向驱动装置、横向导轨组件、横向驱动装置和清洁装置，所述纵向导轨组件的数量为两个且平行设置，所述纵向导轨组件由若干纵向导轨1首尾相连拼接而成，所述纵向导轨1一侧开设有凹槽，所述纵向导轨1底端均固定设有若干吸盘2，所述纵向导轨1一端均开设有数量为两个的第一卡槽3，所述纵向导轨1另一端均固定设有与所述第一卡槽3相匹配的第一卡柱4，所述纵向驱动装置包括第一固定板5，所述第一固定板5下端固定嵌设有数量为两个的第一轴承6，所述第一轴承6内均固定设有第一传动轴7，所述第一传动轴7远离所述第一轴承6一端固定设有第一移动轮8，所述第一传动轴7中部外壁固定套设有第二轴承9，所述第二轴承9上固定设有弹性连接件10，所述弹性连接件10上固定设有安装板11，所述安装板11两端上均设有移动轮支架12，所述移动轮支架12上均可转动安装有限位轮13，所述凹槽上壁开设有与所述限位轮13相匹配的第一限位槽，所述第一固定板5远离所述第一移动轮8一侧外壁固定设有第一步进电机14，所述第一步进电机14的转轴与其中一个所述第一传动轴7固定连接，所述第一固定板5上端开设有矩形穿槽15，所述横向导轨组件由若干横向导轨16首尾相连拼接而成，所述横向导轨16截面呈矩形结构，所述横向导轨16一端开设有第二卡槽17，所述横向导轨16另一端开设有与所述第二卡槽17相匹配的第二卡柱18，所述横向导轨16贯穿两侧的所述第一固定板5的矩形穿槽15，所述矩形穿槽15上设有锁紧装置，所述横向驱动装置包括第二固定板19和第三固定板20，所述第二固定板19和所述第三固定板20平行设置，所述第二固定板19和所述第三固定板20的四个角均固定嵌设有第三轴承21，对应的所述第三轴承21之间固定设有第二传动轴22，所述第二传动轴22中部外壁均固定套设有第二移动轮23且所述第二移动轮23外壁均开设有与所述横向导轨16相匹配的第二限位槽，所述横向导轨16的上下壁均与对应的所述第二移动轮23紧密贴合，所述第二固定板19外壁固定设有电动伸缩杆24，所述第三固定板20上端外壁固定设有第一电动机25，所述第一电动机25的转轴与其中一个所述第二传动轴22一端固定连接，所述清理装置包括第四固定板26，所述电动伸缩杆24下固定设有第二步进电机27，所述第二步进电机27的转轴与所述第四固定板26固定连接，所述第四固定板26一端固定嵌设有若干喷水头28，所述第四固定板26靠近所述喷水头28一端上固定设有第二电动机29，所述第二电动机29的转轴贯穿所述第四固定板26且下端固定设有转盘30，所述转盘30下固定设有清洁海绵31，所述第四固定板26中部下固定设有刮水板32，所述第四固定板26远离所述喷水头28一端设有风干装置，所述第二固定板19外壁固定设有水泵33，所述第二固定板19和所述第三固定板20上固定设有水箱34，所述水泵33的输入端通过水管与所述水箱34连接，所述喷水头28均通过水管与所述水泵33的输出端连接，所述第三固定板20下端外壁固定设有电气箱35，所述电气箱35内固定设有锂电池36、处理器37、第一步进电机控制器38和第二步进电机控制器39，所述第四固定板26靠近所述喷水头28一端固定嵌设有红外测距传感器51，所述第一步进电机14均与所述第一步进电机控制器38电性连接，所述第二步进电机27与所述第二步进电机控制器39电性连接，所述红外测距传感器51、所述锂电池36、所述第一步进电机控制器38、所述第二步进电机控制器39、所述第一电动机25、所述水泵33、所述第二电动机29均与所述处理器37电性连接。

通过本发明的上述方案，能够使得机器人在进行清洁过程中较为稳定，受风力影响较小，并且自动化程度高、清洁效果好，而且能够通过增减纵向导轨1和横向导轨16改变横向和纵向的导向范围，从而能够适用于不同大小的玻璃幕墙的清洁作业。

实施例二：

请参阅图2、4和6，对于吸盘2来说，所述吸盘2上均连接有进气管40，所述进气管40远离所述吸盘2一端均设有阀门41；对于弹性连接件10来说，所述弹性连接件10包括滑筒42，所述滑筒42内滑动设有滑杆43，所述滑杆43下端与所述第一轴承6外壁固定连接，所述滑筒42下端内壁固定设有限位环，所述滑杆43伸入所述滑筒42一端外壁固定套设有弹簧44，所述弹簧44上端与所述滑筒42上端内壁固定连接；对于锁紧装置来说，所述锁紧装置包括螺纹孔和锁紧螺栓45，所述矩形穿槽15上开设有螺纹孔且所述螺纹孔内螺纹连接有锁紧螺栓45。

通过本发明的上述方案，能够通过打开阀门41让外部空气从进气管40进入到吸盘2内，使得吸盘2失去吸力，从而能够方便从玻璃幕墙上取下吸盘2，能够通过弹簧44和滑杆43对第一移动轮8施加向下的力，使得第一移动轮8能够紧紧的与凹槽下端内壁贴合，能够通过锁紧螺栓45对矩形穿槽15内的横向导轨16进行固定。

实施例三：

请参阅图2、8和9，对于风干装置来说，所述风干装置包括气泵46、加热筒47和喷气头48，所述气泵46固定在所述第二固定板19外壁，所述加热筒47固定在所述第四固定板26上，所述第四固定板26远离所述喷水头28一端下固定嵌设有若干喷气头48，所述气泵46的输出端通过气管与所述加热筒47一端连接，所述喷气头48均通过气管与所述加热筒47另一端连接，所述气泵46与所述处理器37电性连接；对于加热筒47来说，所述加热筒47上下内壁均对称固定设有电接头，对应的所述电接头之间设有电热丝，所述电热丝与所述处理器37电性连。

通过本发明的上述方案，能够利用气泵46向加热筒47内吹入空气，经过电热丝加热后从喷气头48喷出热空气对清洁过的幕墙进行风干。

实施例四：

请参阅图7和12，对于水箱34来说，所述水箱34上设有加水口且所述加水口上螺纹连接有密封盖；对于水箱34来说，所述水箱34内安装有浮球式液位计49，所述电气箱35内固定设有警报器50，所述浮球式液位计49和所述警报器50均与所述处理器37电性连接；对于电气箱35来说，所述电气箱35上通过螺丝固定设有盖板，所述盖板中部开设有散热窗且所述散热窗内固定设有防尘网，所述电气箱35一侧壁开设有线孔。

通过本发明的上述方案，能够利用浮球式液位计49检测水箱34内的液位，并将检测到的数据传送给处理器37，当液位较低时，处理器37控制警报器50发出警报声以提醒工作人员，散热窗能够增加电气箱35的散热性能，并且能够防止灰尘沿散热窗进入电气箱35内，线孔能够用于穿线。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，第一步进电机14与第一步进电机控制器38之间的导线设置为呈螺旋状的可伸缩的导线，气管和水管均设置为呈螺旋状的可伸缩的导管，首先将纵向导轨1以及横向导轨16首尾拼接好，然后利用吸盘2将纵向导轨1分别固定在玻璃幕墙的两侧，第一步进电机14能够带动第一移动轮8转动，利用第一移动轮8与凹槽内壁的摩擦力带动第一固定板5沿纵向导轨1上下移动，当第一步进电机14不转时，第一移动轮8能够利用与凹槽内壁的摩擦力对第一固定板5进行固定，第一电动机25工作能够带动第二移动轮23转动，从而利用第二移动轮23与横向导轨16之间的摩擦力带动第二固定板19和第三固定板20沿横向导轨16进行平移，在工作时，第四固定板26初始时处于幕墙下端的一侧，处理器37控制第一电动机25、第二电动机29、水泵33、电热丝和气泵46工作，第一电动机25驱动第四固定板26向另一侧匀速缓慢移动，水泵33将水箱34内的清洗液从喷水头28喷出，第二电动机29带动转盘30和清洁海绵31对玻璃幕墙进行擦洗，刮水板32能够刮去幕墙表面的清洗液，气泵46将经过电热丝加热的空气从喷气头48喷出，对擦洗过的幕墙进行风干，从而能够清除玻璃幕墙表面的污渍，并且清洁效果好，红外测距传感器51能够检测第四固定板26与第一固定板5之间的距离，并将检测到的数据传送给处理器37，当距离缩小到预设的阈值后，处理器37通过第一步进电机控制器38控制第一步进电机14转动预设的圈数将第四固定板26上升指定距离，然后再通过第二步进电机控制器39控制第二步进电机27顺时针转动180°，并且控制第一电动机25反向转动，使得第四固定板26掉头后反向移动，继续进行上一层的擦洗，当再次需要掉头时，处理器37通过第二步进电机控制器39控制第二步进电机27顺时针转动180°处理器37通过通过第二步进电机控制器39控制第二步进电机27逆时针转动180°以防止气管和水管发生缠绕，如此循环，能够对整面幕墙进行擦洗清洁，由于设置有横向导轨16和纵向导轨1够使得机器人在进行清洁过程中较为稳定，受风力影响较小，并且自动化程度高、清洁效果好，而且能够通过增减纵向导轨1和横向导轨16改变横向和纵向的导向范围，从而能够适用于不同大小的玻璃幕墙的清洁作业，能够通过打开阀门41让外部空气从进气管40进入到吸盘2内，使得吸盘2失去吸力，从而能够方便从玻璃幕墙上取下吸盘2，能够通过弹簧44和滑杆43对第一移动轮8施加向下的力，使得第一移动轮8能够紧紧的与凹槽下端内壁贴合，能够通过锁紧螺栓45对矩形穿槽15内的横向导轨16进行固定，能够利用浮球式液位计49检测水箱34内的液位，并将检测到的数据传送给处理器37，当液位较低时，处理器37控制警报器50发出警报声以提醒工作人员，散热窗能够增加电气箱35的散热性能，并且能够防止灰尘沿散热窗进入电气箱35内，线孔能够用于穿线。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。