[实用新型]吊篮式自动擦窗机

说明书

本实用新型设计一种用于清洗高层建筑外墙表面的吊篮式自动擦窗机。

随着高层建筑的不断增加，由于采光或美观，大多数建筑多采用玻璃幕墙或彩色幕墙，随着时间的增加和环境污染造成玻璃幕墙的外表面积有大量的灰尘和污垢。这些幕墙的清洗已经成为这些城市的重要问题。目前，普遍采用吊篮承载清洁工人进行清洗的方式，这种方式劳动效率低，作业环境危险，清洗成本高。

本实用新型的目的是，制造一种能够利用现有的楼顶台车系统的吊篮式自动擦窗机，取代人工进行清洗，提高擦洗效率和降低清洗成本。

本实用新型的技术解决方案是，由机器人本体、吸附机构、水处理装置和吊篮框架组成，机器人本体、吸附机构和水处理装置固定在吊篮框架上。机器人本体由X导轨、Y导轨、四连杆摆动机构和刷子组成，刷子上装有力传感器，可以控制刷子对玻璃的压力，四连杆是平行四边形机构，通过它的转动实现Z向的位移。

本实用新型采用全电动方案，电缆由楼顶台车吊挂的钢丝绳中穿过，电控柜、水处理装置、吸附装置全部装在吊篮内部，外部无管缆拖带，无须任何地面支援系统。在楼顶台车的配合下，该擦窗机能适应多种窗框尺寸的幕墙。

图1为吊篮式自动擦窗机的结构简图

图2为四连杆机构的结构简图

图3为吸附机构的结构简图

图4为吸附机构收纳在吊篮内的状态简图

根据图1所示，吊篮式自动擦窗机主要由机器人本体4、吸附机构8、水处理装置3和吊篮框架11组成，其擦洗动作主要由机器人本体4完成。机器人本体4由通过四个交流伺服电机分别驱动的X向、Y向、四连杆机构摆动和刷子旋转实现四个自由度的运动，X向导轨7固定在吊篮框架11上，Y向导轨2固定在X导轨7的滑动动力桥上，四连杆机构5固定在Y向导轨2的滑动动力桥上，刷子6装在四连杆5的末端，刷子6可以绕转动轴转动，四个自由度的位移均可以精确控制。

根据图2可以看出，四连杆机构5是一个平行四边形机构，四根相互平行的连杆21通过铰链15与基座16相连，连杆另一侧与刷子基座19相连，刷子6固定在刷子基座19上，四连杆驱动电机17通过减速机构20驱动主动轴18，主动轴18与四根连杆中的相邻两根固连在一起，四连杆驱动电机17可以驱动连杆21绕转动轴转动外展至窗面位置，使得刷子6压在玻璃表面上，安装在刷子6上的力传感机构(图中没有标明)可以控制刷子6与玻璃面的接触力。擦洗结束时，四连杆电机17可以驱动连杆21转回收纳到吊篮框架11内。

吸附机构8可以折叠，它可以绕铰链10和铰链13转动。工作时可以将吸附机构8翻到吊篮框架11上下侧，用销钉固定在吊篮框架11上，如图1所示，不工作时可以将吸附机构8折叠起来收放在吊篮框架11内，如图4所示。图3表示，吸附机构8由支撑前支架29和可滑动的后支架25，与后支架25相固联的吸盘组件22、丝杠24和导柱28构成。吸附机构驱动电机23驱动丝杠24带动滑动后支架25，并带动吸盘组件22来回滑动，导柱28起导向作用。

当自动擦窗机的工作时，吸附机构驱动电机23驱动吸盘31前伸到墙面并与墙面贴紧，吸附电机12开始工作使得吸盘31空腔内产生负压，由负压使得吸盘31牢固的吸附在墙面上，吸附机构通过前固定支架30和后固定支架27与吊篮框架11固联，吊篮框架11通过吸附机构牢固地吸附在墙面上。刷子6由四连杆5摆动、X向导轨7、Y向导轨2的移动和刷子6自身的转动等的组合运动可实现刷子6对整个玻璃表面的擦洗。