一种幕墙清洗机器人的制作方法

1.本实用新型属于建筑幕墙清洗技术领域，更具体地说，是涉及一种幕墙清洗机器人。


背景技术：

2.随着经济的快速发展，城市中高层建筑物越来越多，基于玻璃幕墙的采光性较好，能带来更美观的装饰效果，所以，目前大多数中高层建筑外表面采用玻璃幕墙装饰，与此同时也带来了较繁重的玻璃幕墙清洗任务。长期以来，高层玻璃幕墙清洗仍由人工搭乘吊篮掉凳进行高空作业来完成，高空气流使吊篮和工作人员难以平衡，对人身安全和大楼壁面构成很大的威胁，并且这种作业方式效率低、成本高，因此出现了一种幕墙清洗机器人。
3.目前，幕墙清洗机器人主要采用框架式结构，上、下框架上各布置若干真空吸盘，上、下框架间通过丝杠或电缸联接，利用上、下框架的交替吸附实现竖直方向的运动，水平方向通过楼顶卷扬机构横移来实现。由此可见，现有的幕墙清洗机器人的结构复杂，不易携带，且并未设置任何越障机构，无法跨越窗框等障碍。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例的目的在于提供一种幕墙清洗机器人，以解决现有技术中存在的幕墙清洗机器人的结构复杂、不易携带以及无法越障的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种幕墙清洗机器人，用于清洗幕墙，包括：
6.外吸附行走机构，包括外框架以及设于所述外框架上的外吸盘组件，所述外吸盘组件能够伸缩吸附于所述幕墙的表面上；
7.内吸附行走机构，包括设于所述外框架的内侧的内框架以及设于所述内框架上的内吸盘组件，所述内吸盘组件能够伸缩吸附于所述幕墙的表面上；
8.驱动机构，设于所述外框架上且与所述内框架连接，所述驱动机构用于驱动所述外吸附行走机构和所述内吸附行走机构在第一方向和第二方向上相对移动，所述第一方向和所述第二方向呈预设夹角设置；以及
9.清扫机构，设于所述外框架上且用于对所述幕墙的表面进行清洗。
10.在一个实施例中，所述驱动机构包括固定连接于所述外框架的第一导向组件、沿所述第一方向滑动连接于所述第一导向组件的动平台、固定连接于所述动平台的第二导向组件、与所述动平台连接的传动组件以及与所述传动组件连接的第一电机，所述内框架沿所述第二方向滑动连接于所述第二导向组件且与所述传动组件连接，所述第一电机通过所述传动组件驱动所述动平台和所述内框架分别沿所述第一方向和所述第二方向移动。
11.在一个实施例中，所述传动组件包括第一同步带轮、第二同步带轮、第三同步带轮、第四同步带轮、第五同步带轮、第六同步带轮、第七同步带轮和第八同步带轮，其中，所述第一同步带轮、所述第二同步带轮、所述第三同步带轮和所述第四同步带轮能转动地设
于所述外框架上，所述第五同步带轮、所述第六同步带轮、所述第七同步带轮和所述第八同步带轮能转动地设于所述动平台上；
12.所述传动组件还包括依次张紧于所述第一同步带轮、所述第五同步带轮、所述第六同步带轮、所述第二同步带轮、所述第三同步带轮、第七同步带轮、第八同步带轮和所述第四同步带轮上以形成“工”字型闭环结构的第一同步带，所述第一同步带轮和所述第二同步带轮分别与对应的所述第一电机的输出轴连接。
13.在一个实施例中，所述第一同步带设于所述动平台的一侧，所述内框架设于所述动平台的远离所述第一同步带的一侧，所述动平台上开设有沿所述第二方向延伸设置的贯穿孔，所述第五同步带轮和所述第六同步带轮沿所述第二方向依次设置，所述内框架上设有同步带齿板，所述同步带齿板穿过所述贯穿孔后固定连接于所述第五同步带轮和所述第六同步带轮之间的第一同步带上。
14.在一个实施例中，所述传动组件还包括四个设于所述外框架上的轴承座以及四个设于对应的所述轴承座上的轴承，所述第一同步带轮、所述第二同步带轮、所述第三同步带轮和所述第四同步带轮分别设于对应的所述轴承座内且与所述轴承连接。
15.在一个实施例中，所述第一导向组件包括分别设于所述外框架的相对两侧且沿所述第一方向延伸设置的第一导向轴以及套设于对应的所述第一导向轴外且与所述动平台固定连接的第一导向滑块，所述第一导向滑块能沿所述第一导向轴滑动；所述传动组件还包括四个分别设于对应的所述轴承座上的导向座，所述第一导向轴的两端分别设于对应的所述导向座上。
16.在一个实施例中，所述第二导向组件包括分别设于所述动平台的相对两侧且沿所述第二方向延伸设置的第二导向轴以及套设于对应的所述第二导向轴外且与所述内框架固定连接的第二导向滑块，所述第二导向滑块能沿所述第二导向轴滑动。
17.在一个实施例中，所述清扫机构包括滚刷、罩设于所述滚刷外的挡水罩、设于所述挡水罩上且用于驱动所述滚刷转动的第二电机以及用于连接所述挡水罩和所述外框架的连接板。
18.在一个实施例中，所述外吸盘组件包括设于所述外框架上的外伸缩气缸、固定连接于所述外伸缩气缸的活塞杆的外法兰以及设于所述外法兰上的至少一个外吸盘。
19.在一个实施例中，所述内吸盘组件包括设于所述内框架上的内伸缩气缸、固定连接于所述内伸缩气缸的活塞杆的内法兰以及设于所述内法兰上的至少一个内吸盘。
20.本实用新型提供一种幕墙清洗机器人，包括外吸附行走机构、内吸附行走机构、驱动机构以及清扫机构，外吸附行走机构包括外框架以及设于外框架上的外吸盘组件，外吸盘组件能够伸缩吸附于幕墙的表面上；内吸附行走机构包括设于外框架的内侧的内框架以及设于内框架上的内吸盘组件，内吸盘组件能够伸缩吸附于幕墙的表面上；驱动机构设于外框架上且与内框架连接，驱动机构用于驱动外吸附行走机构和内吸附行走机构在第一方向和第二方向上相对移动，第一方向和第二方向呈预设夹角设置；清扫机构设于外框架上且用于对幕墙的表面进行清洗。与现有技术相比，本实用新型的幕墙清洗机器人不需要在楼顶设置卷扬机构即可使得幕墙清洗机器人可以在两个不同的方向上移动，结构简单，易于携带，且通过使外吸盘组件和内吸盘组件能伸缩吸附，使得幕墙清洗机器人具有越障能力。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的幕墙清洗机器人的立体结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例提供的幕墙清洗机器人的分解结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例提供的驱动机构的立体结构示意图一；
25.图4为本实用新型实施例提供的驱动机构的立体结构示意图二；
26.图5为本实用新型实施例提供的传动组件的结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例提供的外吸附行走机构的立体结构示意图；
28.图7为本实用新型实施例提供的内吸附行走机构的立体结构示意图；
29.图8为本实用新型实施例提供的清扫机构的立体结构示意图。
30.其中，图中各附图标记：
31.100
‑
外吸附行走机构；110
‑
外框架；120
‑
外吸盘组件；121
‑
外伸缩气缸；122
‑
外法兰；123
‑
外吸盘；200
‑
内吸附行走机构；210
‑
内框架；211
‑
同步带齿板；220
‑
内吸盘组件；221
‑
内伸缩气缸；222
‑
内法兰；223
‑
内吸盘；300
‑
驱动机构；310
‑
第一导向组件；311
‑
第一导向轴；312
‑
第一导向滑块；320
‑
动平台；321
‑
贯穿孔；330
‑
第二导向组件；331
‑
第二导向轴；332
‑
第二导向滑块；340
‑
传动组件；3411
‑
第一同步带轮；3412
‑
第二同步带轮；3413
‑
第三同步带轮；3414
‑
第四同步带轮；3415
‑
第五同步带轮；3416
‑
第六同步带轮；3417
‑
第七同步带轮；3418
‑
第八同步带轮；3419
‑
第一同步带；342
‑
第一电机；343
‑
轴承座；345
‑
轴承；346
‑
导向座；347
‑
减速器；400
‑
清扫机构；410
‑
滚刷；420
‑
挡水罩；430
‑
第二电机；440
‑
连接板；450
‑
主动轮；460
‑
从动轮；470
‑
第二同步带；x
‑
第一方向；y
‑
第二方向。
具体实施方式
32.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
34.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.请参阅图1与图2，本实用新型实施例提供一种幕墙清洗机器人，用于清洗幕墙，当然，根据实际情况的选择和具体需求，本实用新型实施例的幕墙清洗机器人也可以应用于实现检测、探伤等领域，在此不作唯一限定。
37.具体地，本实用新型实施例的幕墙清洗机器人包括外吸附行走机构100、内吸附行走机构200、驱动机构300以及清扫机构400，其中，外吸附行走机构100包括外框架110以及设于外框架110上的外吸盘组件120，外吸盘组件120能够伸缩吸附于幕墙的表面上；内吸附行走机构200包括设于外框架110的内侧的内框架210以及设于内框架210上的内吸盘组件220，内吸盘组件220能够伸缩吸附于幕墙的表面上；驱动机构300设于外框架110上且与内框架210连接，驱动机构300用于驱动外吸附行走机构100和内吸附行走机构200在第一方向x和第二方向y上相对移动，第一方向x和第二方向y呈预设夹角设置；清扫机构400，设于外框架110上且用于对幕墙的表面进行清洗。在该实施例中，第一方向x和第二方向y之间的预设夹角可以为90
°
，当然，根据实际情况的选择和具体需求，第一方向x和第二方向y之间的预设夹角可以作适当调整，只要保证第一方向x和第二方向y不重叠即可，在此不作唯一限定。
38.本实用新型实施例的幕墙清洗机器人使用时，外吸盘组件120呈伸出状态且吸附于幕墙的表面，通过使内吸盘组件220呈缩回状态，使得内吸附行走机构200呈悬空状态，随后驱动机构300驱动外吸附行走机构100和内吸附行走机构200在第一方向x和第二方向y上相对移动；接着使内吸盘组件220呈伸出状态且吸附于幕墙的表面，通过使外吸盘组件120呈缩回状态，使得外吸附行走机构100呈悬空状态，驱动机构300再次驱动外吸附行走机构100和内吸附行走机构200在第一方向x和第二方向y上相对移动，重复上述操作，使得幕墙清洗机器人可以在第一方向x和第二方向y上移动。
39.与现有技术相比，本实用新型实施例的幕墙清洗机器人不需要在楼顶设置卷扬机构即可使得幕墙清洗机器人可以在两个不同的方向上移动，结构简单，易于携带，且通过使外吸盘组件120和内吸盘组件220能伸缩吸附，使得幕墙清洗机器人具有越障能力。
40.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，请参阅图2至图4，驱动机构300包括固定连接于外框架110的第一导向组件310、沿第一方向x滑动连接于第一导向组件310的动平台320、固定连接于动平台320的第二导向组件330、与动平台320连接的传动组件340以及与传动组件340连接的第一电机342，内框架210沿第二方向y滑动连接于第二导向组件330且与传动组件340连接，第一电机342通过传动组件340驱动动平台320和内框架210分别沿第一方向x和第二方向y移动，也即第一电机342可以通过传动组件340驱动动平台320沿第一方向x移动，第一电机342也可以通过传动组件340驱动内框架210沿第二方向y移动。
41.本实用新型实施例的幕墙清洗机器人中，外框架110为中部具有开口的矩形框架，驱动机构300包括两组第一导向组件310，两组第一导向组件310对称设于外框架110的上表面的相对两侧，动平台320位于外框架110的上方，动平台320的两端分别滑动连接于对应的第一导向组件310，使得动平台320能够稳定地在第一导向组件310上滑动；动平台320呈矩形，驱动机构300还包括两组第二导向组件330，两组第二导向组件330对称设于动平台320的靠近外框架110的一侧的表面，内框架210滑动连接于两组第二导向组件330上，使得内框架210能够稳定地在第二导向组件330上滑动。
42.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，请参阅图3至图5，同时结合图1
与图2，传动组件340包括第一同步带轮3411、第二同步带轮3412、第三同步带轮3413、第四同步带轮3414、第五同步带轮3415、第六同步带轮3416、第七同步带轮3417和第八同步带轮3418，其中，第一同步带轮3411、第二同步带轮3412、第三同步带轮3413和第四同步带轮3414能转动地设于外框架110上，第五同步带轮3415、第六同步带轮3416、第七同步带轮3417和第八同步带轮3418能转动地设于动平台320上；传动组件340还包括依次张紧于第一同步带轮3411、第五同步带轮3415、第六同步带轮3416、第二同步带轮3412、第三同步带轮3413、第七同步带轮3417、第八同步带轮3418和第四同步带轮3414上以形成“工”字型闭环结构的第一同步带3419，第一同步带轮3411和第二同步带轮3412分别与对应的第一电机342的输出轴连接，第一电机342的输出轴具体可以但不限于通过减速器347与第一同步带轮3411或第二同步带轮3412连接。
43.本实用新型实施例的幕墙清洗机器人中，第一同步带轮3411、第二同步带轮3412、第三同步带轮3413和第四同步带轮3414依次设于外框架110的四个角，第五同步带轮3415和第八同步带轮3418设于动平台320的一端，且第五同步带轮3415靠近第一同步带轮3411设置，第八同步带轮3418靠近第四同步带轮3414设置；第六同步带轮3416和第七同步带轮3417设于动平台320的另一端，且第六同步带轮3416靠近第二同步带轮3412设置，第七同步带轮3417靠近第三同步带轮3413设置，如此设置，使得同步带呈“工”字型闭环结构。
44.如图5所示，在两个第一电机342的驱动下，当第一同步带轮3411顺时针转动，并且第二同步带轮3412逆时针转动时，第五同步带轮3415和第六同步带轮3416会沿第一方向x靠近第一同步带轮3411和第二同步带轮3412，此时，由于第五同步带轮3415和第六同步带轮3416设于动平台320上，内框架210设于动平台320的第二导向组件330上，故动平台320和内框架210(内吸附行走机构200)会沿第一方向x靠近第一同步带轮3411和第二同步带轮3412；同理可知，当第一同步带轮3411逆时针转动，并且第二同步带轮3412顺时针转动时，第七同步带轮3417、第八同步带轮3418、动平台320和内框架210(内吸附行走机构200)会沿第一方向x靠近第三同步带轮3413和第四同步带轮3414，从而使得外吸附行走机构100与内吸附行走机构200能在第一方向x上相对运动。
45.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，请参阅图3、图5和图7，第一同步带3419设于动平台320的一侧表面，内框架210设于动平台320的远离第一同步带3419的一侧表面，动平台320上开设有沿第二方向y延伸设置的贯穿孔321，第五同步带轮3415和第六同步带轮3416沿第二方向y依次设置，内框架210上设有同步带齿板211，同步带齿板211穿过贯穿孔321后固定连接于第五同步带轮3415和第六同步带轮3416之间的第一同步带3419上。此结构下，当第一同步带轮3411和第二同步带轮3412均沿顺时针转动时，第一同步带3419沿逆时针转动，此时内框架210(内吸附行走机构200)会沿第二方向y靠近第一同步带轮3411和第四同步带轮3414；当第一同步带轮3411和第二同步带轮3412均沿逆时针转动时，第一同步带3419沿顺时针转动，此时内框架210(内吸附行走机构200)会沿第二方向y靠近第二同步带轮3412和第三同步带轮3413，从而使得外吸附行走机构100与内吸附行走机构200能在第二方向y上相对运动。
46.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，请参阅图1、图3和图6所示，传动组件340还包括四个设于外框架110上的轴承座343以及四个设于对应的轴承座343上的轴承345，第一同步带轮3411、第二同步带轮3412、第三同步带轮3413和第四同步带轮3414分
别设于对应的轴承座343内且与轴承345连接，从而使得第一同步带轮3411、第二同步带轮3412、第三同步带轮3413和第四同步带轮3414分别转动连接于外框架110上。
47.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，如图3所示，第一导向组件310包括分别设于外框架110的相对两侧且沿第一方向x延伸设置的第一导向轴311以及套设于对应的第一导向轴311外且与动平台320固定连接的第一导向滑块312，第一导向滑块312能沿第一导向轴311滑动；传动组件340还包括四个分别设于对应的轴承座343上的导向座346，第一导向轴311的两端分别设于对应的导向座346上，从而使得外吸附行走机构100与内吸附行走机构200能在第一方向x上相对运动。
48.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，如图2、图4和图7所示，第二导向组件330包括分别设于动平台320的相对两侧且沿第二方向y延伸设置的第二导向轴331以及套设于对应的第二导向轴331外且与内框架210固定连接的第二导向滑块332，第二导向滑块332能沿第二导向轴331滑动，从而使得外吸附行走机构100与内吸附行走机构200能在第二方向y上相对运动。
49.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，如图1、图6和图8所示，清扫机构400包括滚刷410、罩设于滚刷410外的挡水罩420、设于挡水罩420上且用于驱动滚刷410转动的第二电机430以及用于连接挡水罩420和外框架110的连接板440。此结构下，清扫机构400的结构简单，第二电机430具体可以带动滚刷410高速旋转，能够彻底清除幕墙上的灰尘，并且越障时，滚刷410的刷毛可以实现被动越障。
50.作为本实用新型的一个具体实施方式，如图8所示，清扫机构400还包括套设于第二电机430的输出轴外的主动轮450、转动连接于挡水罩420上且与滚刷410同轴连接的从动轮460以及套设于主动轮450和从动轮460外的第二同步带470，从而使得第二电机430能够驱动滚刷410转动。可以理解的是，根据实际情况的选择和具体需求，可以采用其它方式使得第二电机430能够驱动滚刷410转动，在此不作唯一限定。
51.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，如图6所示，外吸盘组件120包括设于外框架110上的外伸缩气缸121、固定连接于外伸缩气缸121的活塞杆的外法兰122以及设于外法兰122上的三个外吸盘123。此结构下，使得外吸盘123能够伸缩吸附于幕墙的表面，使得外吸盘组件120具有越障能力。可以理解的是，根据实际情况的选择和具体需求，外法兰122上的外吸盘123的数量可以作适当调整，只要保证外法兰122上至少设有一个外吸盘123即可，在此不作唯一限定。
52.进一步地，作为本实用新型的一个具体实施方式，如图7所示，内吸盘组件220包括设于内框架210上的内伸缩气缸221、固定连接于内伸缩气缸221的活塞杆的内法兰222以及设于内法兰222上的三个内吸盘223。此结构下，使得内吸盘223能够伸缩吸附于幕墙的表面，使得内吸盘组件220具有越障能力。可以理解的是，根据实际情况的选择和具体需求，内法兰222上的内吸盘223的数量可以作适当调整，只要保证内法兰222上至少设有一个内吸盘223即可，在此不作唯一限定。
53.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。