一种建筑物外立面自动清洗设备制造技术

一种建筑物外立面自动清洗设备。包括悬吊卷扬机构和在建筑物外立面即工作面上悬挂作业的清洗小车，悬吊卷扬机构在ＰＣ机控制下收、放吊索，将清洗小车悬挂在建筑物外立面上，清洗小车工型车架中部偏下安装螺旋桨，喷水泵和吸水泵，工型车架上部安装的执行机构有毛刷和刮水器两条伸缩工作臂，工型车架两侧安装供、回水箱和涵道风扇，工型车架最下部安装动力锂电池组。清洗小车由悬吊卷扬机构吊索收、放，在工作面上、下运动，电动螺旋桨旋转，持续推动小车压向工作面，执行机构上的毛刷、刮水器伸缩工作臂，根据清洗程序以及跨越障碍时的需要，伸出并支撑在工作面上，分别完成喷水清洗和刮水、回收废水的工作，从而完成建筑物外立面的自动清洗。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种建筑物外立面清洗用设备，该设备可自动完成建筑物外立面清洗。
技术介绍
目前，建筑物外立面清洗在国内外普遍采用人工作业。尤其是高层建筑外立面清 洗需要人员自高空乘坐托板或吊篮向下至工作面进行操作。这些方法不仅安全隐患大，而 且人员在高空作业的效率低下。近些年来，陆续有针对高层建筑外立面清洗工作设计的自 动化设备、机器人等，但都存在下列共同问题①强调设计理念中的自动化，但没有简洁有 效的解决方案，造成设备系统复杂，成本高昂；②在设计理念中没有注重设备的通用性，对 于现代建筑外立面形状变化适应能力差；③在设计中忽视了高空作业设备的重量控制，造 成设备本身及悬挂、系留装置笨重，在没有预先设置吊放装置的已有建筑物上无法使用； 在设计中没有突出设备替代人工作业所应有的高效率和经济性，在当前国内劳动力成本低 廉的背景下缺乏市场推广价值。
技术实现思路
为了克服现有技术结构的不足，本技术提出一种自动化外立面清洗设备，针 对建筑物外立面清洗工作的特性。同时为克服上述设备、机器人等出现的设计问题，本实用 新型可以由人工远程可视遥控。该设备不仅可以达到人工作业的工作质量，而且工作效率 和使用经济廉价性也大大高于人工作业。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种建筑物外立面自动清洗设备，包括悬吊巻扬机构和在建筑物外立面即工作面上悬挂作业的清洗小车，悬吊巻扬机构的吊索在PC机控制下收、放，清洗小车悬挂在建筑物外立面上，清洗小车工型车架中部偏下安装螺旋桨、喷水泵和吸水泵，工型车架上部安装的执行机构有毛刷和刮水器两条伸縮工作臂，工型车架两侧安装供回水箱和涵道风扇，工型车架最下部安装动力锂电池组。 执行机构主要包括3段组合式电动毛刷辊子、带废水回收装置的刮水器、同步带、轮驱动的伸縮工作臂； 3段组合式电动毛刷辊子，电机内藏，无减速和传动机构，内藏的驱动电机为一长 一短两端超长出轴，轴上开有定位孔。在出轴较短一端，电机端座固定在片状支架上；在出 轴较长一端，对称位置安装有另一片状支架，安装在支架上轴承座内的轴承支撑长轴。在两 个片状支架之间(一长)及两个支架的外侧(两短)，再套上内部中空、外部植塑料刷毛的 ABS圆管，管壁在相应位置开孔，用对穿螺栓穿过轴上定位孔，与电机转轴固定连接，毛刷辊 子端部没有直联电机或者传动轮，沿长向通体为有效的工作面，组合中较短的两段辊子可 以根据需要调整长度，两个片状支架与洗刷面接触的方向固定了柔性橡胶条。 带废水回收装置刮水器，上面一片较柔软，利用外翻的直角边为韧，完成刮水功 能；下面一片硬度较高，同样有外翻的斜角边。两片上下粘合后，其横断面为反C型，形成具有上下两韧的空腔结构，空腔后部开设两个抽水孔，通过胶皮管与真空吸水泵相联。 同步带、轮驱动的伸縮工作臂由两套直线轴承平行安装在执行机构盒体上，两根端部套丝的光轴从直线轴承中穿过，端部穿过两个铝合金连接件上的定位孔，用螺母紧固后形成口型一体结构。在执行机构盒体上两套平行的直线轴承之间，是呈品型安装的一个同步带轮，两个导向轮。将同步带一端，固定在口型一体结构的其中一个连接件上，经一个导向轮后，绕1/2圈同步带轮并啮合，再经下一个导向轮，最终穿过另一个连接件拉紧并固定。 毛刷臂、刮水器臂及盒体组成的执行机构，刮水器伸縮臂端部与刮水器固定，毛刷 伸縮臂端部与毛刷辊子固定。两套伸縮工作臂分别安装在执行机构盒体的两端。 本技术采用的工作臂交替伸縮越障的工作模式是清洗小车由巻扬机构提 升，先自下而上运动，前端安装电动毛刷辊子和喷水横管的伸縮工作臂(以下简称毛刷臂) 伸出，使清洗小车车身与建筑物外立面保持适当距离。电动螺旋桨持续产生推力，压迫毛刷 与建筑物外立面即工作面充分接触，喷水横管喷水，内藏电机带动毛刷辊子高速旋转，从而 实现清洗。前端安装刮水器的伸縮工作臂(以下简称刮水器臂)处于收回至紧贴车身的状 态。在边上升边喷水并清洗的过程中，遇到突出或凹陷的障碍时，清洗小车模拟人双腿跨越 障碍物的动作原理，以刮水器臂为临时支撑臂，协助毛刷臂跨越障碍。即当遇到障碍时，巻 扬机构停止提升并把持，由已经通过障碍位置的刮水器臂伸出踏实在工作面上，然后收起 毛刷臂，待巻扬机构提升清洗小车上升相应距离，毛刷臂已通过障碍位置后，伸出毛刷臂踏 实在工作面上，最后再次收起刮水器臂，如此交替实现快速跨越凸起和凹陷。清洗工作至建 筑物最上部结束后，伸出并踏实刮水器臂，收起毛刷臂。清洗小车由巻扬机构吊放，自上而 下在工作面刮水，同时开启吸水泵，回收收集至刮水器空腔内的废水。同理，在边下行边刮 水过程中，以毛刷臂为临时支撑臂，协助刮水器臂跨越障碍。 当清洗小车同时收回毛刷和刮水器工作臂，并且需要在工作面上下移动时，螺旋 桨反向转动产生推力，保证小车与工作面脱离，并保持适当距离。同时安装在小车两侧的电 动涵道风扇在电子指南针的控制下，各自调节转速产生相应偏转力矩，从而使小车悬吊时 保持一定的指向，而不会受到吊索自旋和外界风力影响进行偏转。 本技术的有益效果是电动毛刷辊子和具备废水收集功能的刮水器分别安装 在两套可伸縮的工作臂上，根据工作程序独立、高效完成各自的清洗工作。同时，在通过窗 台、窗框等障碍时，两套工作臂又相互配合，交替跨越。上述机构设计的轻量化使整体清洗 小车的重量控制在IO公斤以内(不带水)，从而使搬运、吊放等非常易于实施；小车整体功 耗也控制在200瓦以内，从而使电池驱动方案得以实施。附图说明图1是本技术清洗小车的正视图； 图2是清洗小车的侧视图； 图3是微型电动毛刷辊子的零件组装图； 图4是带废水回收装置刮水器剖面图； 图5是同步带、轮驱动的伸縮工作臂零件组装图(以毛刷臂为例)； 图6是毛刷臂、刮水器臂及盒体组成的执行机构； 图7是悬吊巻扬机构示意图。 图中1.清洗小车铝合金车架，2.刮水器，3.毛刷辊子，4.执行机构盒体，5.4叶 螺旋桨，6.圆桶型水箱，7.喷水泵，8.吸水泵，9.电池组，IO.电动涵道风扇，ll.刮水器伸 縮臂，12.毛刷伸縮臂，13.轴承座，14.片状支架，15.超长出轴电机，16.较长一段ABS圆 管，17.较短两段ABS圆管，18.刷毛，19.刮水器上片，20.刮水器抽水孔，21.刮水器下片， 22.固定刮水器的铝合金方管，23.铝合金连接件，24.光轴，25.同步带，26.导向轮，27.喷 水横管，28.同步带轮，29.控制用PC机，30.PC机托盘，31.电控箱，32.巻扬机，33.脚轮， 34.吊臂，35.吊索，36.设备托架，37.吊索导轮。 以下结合附图和实施 例对技术进一步说明。具体实施方式实施例1 : 在图1和图2所示清洗小车的实施例中，铝合金方管打孔后，通过螺栓连接形成工 型车架1，执行机构的盒体4固定在车架1上部，喷水泵7、吸水泵8， 4叶螺旋桨5固定在车 架1中部偏下的位置，电池组9固定在车架1最下部，圆桶型水箱6固定在车架1两侧，涵 道风扇10安装在圆桶型水箱6的外侧。 图3所示微型电动毛刷辊子的实施例中，超长出轴电机15出轴较短方向的端座固 定在一个片状支架14上，较短一段ABS圆管17表面植刷毛18，套在较短出轴上，并用螺栓 与轴上定位孔固定。较长一段ABS圆管16表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑物外立面自动清洗设备，包括悬吊卷扬机构和在建筑物外立面即工作面上悬挂作业的清洗小车、３段组合式电动毛刷辊子，电机内藏，无减速和传动机构、带废水回收装置刮水器、同步带、轮驱动的伸缩工作臂和毛刷臂、刮水器臂及盒体组成执行机构，其特征是：悬吊卷扬机构的吊索在ＰＣ机控制下收、放，清洗小车悬挂在建筑物外立面上，清洗小车工型车架中部偏下安装螺旋桨、喷水泵和吸水泵，工型车架上部安装的执行机构有毛刷和刮水器两条伸缩工作臂，工型车架两侧安装供、回水箱和涵道风扇，工型车架最下部安装动力锂电池组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方正，彭敢，
申请(专利权)人：方正，彭敢，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]