[发明专利]一种用于擦玻璃机器人的同步带及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步带，尤其涉及一种用于擦玻璃机器人的同步带及其制造方 法。

背景技术

随着国内经济的发展，城市高层建筑成倍的增长，衍生出繁重的壁面清洗任务，许 多国家已对建筑壁面的清洗要求做出了明确规定，目前大部分的高楼外壁玻璃采用人工清 洗完成，这种方式不仅投入大、效率低，还极其危险。另一方面，越来越奇特的建筑结构使清 洗的难度成倍增加，采用传统的清洗方法已无能为力。擦玻璃机器人应运而生，其采用人工 智能技术，除了会自动导航路径外，还能自动擦完整片玻璃后自动停止。擦玻璃机器人的使 用将大大降低高层建筑的清洗成本，改善工人的劳动环境，提高劳动生产率，具有相当的社 会、经济意义和广阔的应用前景。

目前市场上已经有各种各样的擦玻璃机器人，常用的擦玻璃机器人一般包括控制 单元、驱动单元、行走单元、吸附装置和清洁单元。擦玻璃机器人通过控制单元控制驱动单 元，从而驱动行走单元行走，并通过吸附装置吸附在玻璃上。行走单元中的行走装置可使擦 玻璃机器人在玻璃工作表面行走时保持比较平稳的状态，而没有震动。常见的擦玻璃机器 人的行走单元则是通过同步带实现在玻璃上的移动。同步带是一根内周表面设有等间距齿 形的环行带，转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。传输用同步带传动具有准确 的传动比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大。擦玻璃机 器人一般需要在玻璃上不断的行走，对玻璃进行擦洗，才能保证玻璃擦洗均匀干净。然而， 当玻璃湿润以后，同步带与湿玻璃之间的摩擦系数大大降低，导致机器在玻璃上打滑而不 能正常运行，严重的甚至还会掉落，危及窗下行人的安全。因而，控制擦玻璃机器人的同步 带与干、湿玻璃间的摩擦系数成为擦玻璃机器人能否正常运作的关键问题之一。

目前常见的同步带表面材料有聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、硅胶等。聚氨酯橡胶是早期 的同步带主体经常采用的材料，聚氨酯橡胶具有一般液体橡胶的优点，耐磨性好、工艺简 单、成型方便，但是，聚氨酯橡胶的耐热和耐水性较差，在80℃左右就容易发粘，在潮湿的环 境下容易水解，导致同步带的强度明显下降，另外聚氨酯材料与干玻璃的摩擦系数为3.7、 与湿玻璃摩擦系数0.4。丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要 采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强，但是，丁腈橡 胶耐低温性差、耐臭氧性差，绝缘性能低劣，弹性稍低。丁腈胶材料与干玻璃的摩擦系数为 1.8、与湿玻璃的摩擦系数为0.4；透明硅胶是无色或皮肤色油状液体，硫化后成为柔软的弹 性材料.温度范围在-65℃至200℃下可长期使用并保持其柔软弹性性能，有电性能和化学 稳定性，耐水、耐臭氧、耐气候老化，无腐蚀性，有生理惰性，无毒无味，线收缩率低，透明硅 胶材料与干玻璃的摩擦系数为1.7、与湿玻璃的摩擦系数为湿摩擦系数0.4。当同步带与玻 璃之间摩擦系数比较大时，擦玻璃机器人往往因为无法克服同步带与玻璃之间较大的摩擦 力而导致擦玻璃装置在玻璃上走不动，或者运行不畅，影响了擦玻璃装置的性能；当同步带 与玻璃之间摩擦系数比较小时，机器在玻璃上易打滑而不能正常运行。因而制备一种与干、 湿玻璃的摩擦系数均适宜的新型同步带，成为迫切需要解决的事情。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于擦玻璃机器人的同步带，该同步带的湿玻璃 摩擦系数较高，有利于避免擦玻璃机器人在湿玻璃上移动时出现打滑。

本发明的另一个目的在于提供一种用于擦玻璃机器人的同步带，该同步带的抗拉 强度较高。

本发明的另一个目的在于提供一种制造上述同步带的方法。

为达到以上目的，本发明提供一种用于擦玻璃机器人的同步带，所述同步带由胶 料和强力线绳浇注而成，所述胶料包括以下组分，各组分按重量份计：

所述强力线绳为涤纶纤维或芳纶纤维。涤纶纤维和芳纶纤维的寿命长，具有良好 的耐高温性能。

所述胶料中二氧化硅制品选自以下一种或几种：含水二氧化硅、无水胶态二氧化 硅(即微粉硅胶)、纳米二氧化硅。

所述胶料中的炭黑是一种无定形碳，其比表面积非常大。炭黑是同步带补强填充 体系中重要的补强填充剂，对同步带的物理机械性能和加工工艺都有重要影响。优选地，炭 黑的粒径为50nm～100nm。

优选地，所述胶料中的硫化剂为硫磺。