一种可过坎的滑动式吸盘及其应用的幕墙清洗机器人的制作方法

本发明涉及一种吸盘及其应用，具体为一种可过坎的滑动式吸盘及其应用的幕墙机器人。

背景技术：

幕墙清洗机器人要求可靠吸附于玻璃壁面上，并能以较高的工作效率完成清洗作业。隐框幕墙玻璃间缝隙采用胶接或压条，缝隙打胶或加压条后一般会突出玻璃面5-10mm，施工误差也会产生相邻玻璃高低差3-5mm；隐框幕墙的逃生窗或通气窗等也会与邻玻璃高低10-15mm。需要幕墙清洗机器人具备一定的越障，过坎的能力。专利“一种可越障踩障的壁面机器人”（cn106388725a)公开了一种壁面机器人采用了气压缸和导轨结构的连接组合来实现壁面机器人在行走方向上整体结构的伸张，从而达到跨越大体积障碍物的作用。但是对于小坎（高度在3mm～25mm)，采用该壁面机器人跨越则浪费能量，且跨越的效率低，成本偏高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可过坎的滑动式吸盘，它可以在玻璃面上下、左右行走自如，避免行走到高低差坎时被卡住，无法运行，可实现快速过坎。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可过坎的滑动式吸盘，固定在设备机架上，包括滑动式吸盘本体、真空发生器及过坎伸缩组件，所述的滑动式吸盘本体与真空发生器连接，所述的过坎伸缩组件包括固定板、伸缩滑块、若干导杆和弹簧，所述的固定板固定在机架上，所述的滑动式吸盘本体与伸缩滑块固定连接，所述的弹簧安装在导杆上，所述的伸缩滑块活动设置在导杆上并可在导杆上滑动并压缩弹簧。

一实施方式中，所述的过坎伸缩组件还包括传感器及若干与传感器信号连接的控制推杆，所述的传感器安装在固定板上，所述的控制推杆一端与伸缩滑块连接，一端与固定板连接。

其中，所述的控制推杆为电动推杆或气缸推杆。所述的伸缩滑块包括滑块主体及若干导套，所述的导套固设在滑块主体上，导杆插入导套内实现活动连接。

进一步地，所述的滑动式吸盘本体包括密封配合的滑动盘和弹性皮碗，所述的滑动盘表面光滑，其端部外周壁设置倒角，滑动盘与吸附平面贴合的表面向内形成凹槽，所述凹槽内设有与弹性皮碗连通的抽气孔。

一实施方式中，所述的滑动式吸盘本体边缘凸出设置有两组对称的帽檐。

优选地，所述的滑动盘与所述的弹性皮碗配合的一侧延伸有凸台，所述的凸台侧壁设置成燕尾榫头，所述的弹性皮碗靠近滑动盘的一端设置对应的燕尾槽，燕尾槽与凸台配合实现密封连接。

优选地，一个过坎伸缩组件上设置有四个导杆、四根弹簧，所述的伸缩滑块上相应设置有四个导套。

本发明还公开了可过坎的幕墙清洗机器人，包括机架、控制器、设置在机架两端及中部的若干清洗组件，所述的机架上设置若干驱动轮及与控制器信号连接的转向驱动装置，每一个驱动轮周围设置上述所述的可过坎的滑动式吸盘。

采用上述技术方案后，本发明具有如下效果：本发明通过设置过坎伸缩组件，结构简单，使可滑动式吸盘经过“坎”时，被动或主动的伸缩，使滑动式吸盘与壁面脱离，通过驱动轮过坎，过坎方便，过坎效率高，有效地降低滑动式吸盘的磨损率。

附图说明

图1为实施例一中可过坎的滑动式吸盘结构示意图。

图2为实施例一中可过坎的滑动式吸盘压缩状态的结构示意图。

图3为实施例一中滑动式吸盘本体的分解结构示意图。

图4为实施例二中可过坎的滑动式吸盘结构示意图。

图5为实施例二可过坎的滑动式吸盘压缩状态的结构示意图。

图6为实施例二中滑动式吸盘本体的分解结构示意图。

图7为本发明幕墙清洗机器人的立体结构示意图。

图8为图7隐去清洗组件和部分机架的过坎状态的主视示意图。

图9为图8的俯视示意图。

图10为图9中本发明过坎移动时的状态示意图。

主要组件符号说明：

1：机架，2：清洗组件，3：驱动轮，4：转向驱动装置，5：可过坎的滑动式吸盘，6：过坎伸缩组件，61：固定板，62：伸缩滑块，621：滑块主体，622：导套，63：导杆，64：弹簧，65：传感器，66：控制推杆，7：滑动式吸盘本体，71：滑动盘，711：凹槽，712：抽气孔，713：凸台，714：帽檐，72：弹性皮碗，721：燕尾槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例一

如图1-2所示，本实施例公开了一种可过坎的滑动式吸盘，采用被动过坎的方式。适用于低于15mm的坎。可过坎的滑动式吸盘5包括滑动式吸盘本体7、真空发生器（图中未示出）及过坎伸缩组件6。滑动式吸盘本体7与真空发生器连接，过坎伸缩组件6包括固定板61、伸缩滑块62、四个导杆63和四根弹簧64，伸缩滑块62包括滑块主体621及四个导套622。固定板61固定在机架1上，滑动式吸盘本体7与伸缩滑块62的滑块主体621固定连接，弹簧64安装在导杆63上，导套622固设在滑块主体621上，导杆63插入导套622内实现活动连接。

如图3所示，滑动式吸盘本体7包括密封配合的滑动盘71和弹性皮碗72。滑动盘71表面光滑，滑动盘71边缘凸出设置有两组对称的帽檐715。滑动盘71与吸附平面贴合的表面向内形成凹槽711，凹槽711内设与与弹性皮碗72连通的抽气孔712。滑动盘71与弹性皮碗72配合的一侧延伸有凸台713，凸台713侧壁设置成燕尾榫头。弹性皮碗72靠近滑动盘71的一端设置对应的燕尾槽721，燕尾槽721与凸台713配合实现密封连接。

可过坎的滑动式吸盘5可用在幕墙机器人、在光滑面上要求滑动的其它机器人设备上，以实现机器人过坎的要求。如图7所示，本发明具体公开了一种可过坎的幕墙机器人，其包括机架1、控制器（图中未示出）、设置在机架1两端及中部的若干清洗组件2、若干可过坎的滑动式吸盘5。机架1上设置若干驱动轮3及与控制器信号连接的转向驱动装置4，每一个驱动轮3周围设置两个可过坎的滑动式吸盘5。

如图8-10所示，初始时幕墙清洗机器人的所有滑动式吸盘本体7（7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h）均紧密吸附在幕墙上，要横向跨越坎(高度为5～15mm)时，滑动式吸盘本体7a、7b的帽檐715首先经过坎，帽檐715行压在坎上，产生压力，待伸缩滑块62行压坎上时，伸缩滑块62向外压缩弹簧64，结合图2所示，导套622带动滑块主体621在导杆63上移动并压缩弹簧64，滑动式吸盘本体7a、7b与幕墙脱离。然后驱动轮3通过坎，过坎后，弹簧不受外力，恢复至自然状态，推动滑动式吸盘本体7a、7b，使滑动式吸盘本体7a、7b再次与幕墙吸附。接着滑动式吸盘本体7c、7d过坎，与滑动式吸盘本体5c、5d对应的伸缩滑块62压缩，滑动式吸盘本体5c、5d与幕墙脱离，重复上述动作，直至所有的可过坎的滑动式吸盘5通过坎。

实施例二

如图4-5所示，本实施例公开了一种可过坎的滑动式吸盘，采用主动过坎的方式。可适用于15～25mm高的坎。可过坎的滑动式吸盘5包括滑动式吸盘本体7、真空发生器（图中未示出）及过坎伸缩组件6。滑动式吸盘本体7与真空发生器连接。

过坎伸缩组件6包括固定板61、伸缩滑块62、四个导杆63、四根弹簧64、传感器65及若干控制推杆66（本实施例为两组控制推杆66），控制推杆66为电动推杆或气缸推杆，控制推杆66与传感器65信号连接。伸缩滑块62包括滑块主体621及四个导套622。固定板61固定在机架1上，滑动式吸盘本体7与伸缩滑块62的滑块主体621固定连接，弹簧64安装在导杆63上，导套622固设在滑块主体621上，导杆63插入导套622内实现活动连接。传感器65安装在固定板61上，控制推杆66一端与伸缩滑块62连接，一端与固定板61连接。

如图6所示，滑动式吸盘本体7包括密封配合的滑动盘71和弹性皮碗72。滑动盘71表面光滑，其端部外周壁设置倒角，其与吸附平面贴合的表面向内形成凹槽711，凹槽711内设与与弹性皮碗72连通的抽气孔712。滑动盘71与弹性皮碗72配合的一侧延伸有凸台713，凸台713侧壁设置成燕尾榫头。弹性皮碗72靠近滑动盘71的一端设置对应的燕尾槽721，燕尾槽721与凸台713配合实现密封连接。

如图7所示，本实施例公开了一种可过坎的幕墙机器人，其与实施例一的区别在于，该幕墙清洗机器人采用实施例二的可过坎的滑动式吸盘的结构，采用主动过坎的方式。其原理如下详述。

如图8-10所示，初始时幕墙清洗机器人的所有滑动式吸盘本体7（7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g、7h）均紧密吸附在幕墙上，要横向跨越坎(高度为5～20mm)时，传感器判断坎的高低，当高于20mm，发出停止信号，当小于20mm，发出信号给机器人关真空发生器，同时将信号传输至控制推杆66，控制推杆66向外伸出，带动伸缩滑块62移动并压缩弹簧64。结合图4所示，导套622带动滑块主体621在导杆63上移动并压缩弹簧64，滑动式吸盘本体7a、7b与幕墙脱离。然后驱动轮3通过坎，过坎后，弹簧不受外力，恢复至自然状态，滑动式吸盘本体5a、5b再次与幕墙吸附。接着滑动式吸盘本体7c、7d上的传感器65提前检测到前方过坎，将信号传输至控制推杆66，控制推杆66向外伸出，滑动式吸盘本体7c、7d对应的伸缩滑块62压缩，滑动式吸盘本体7c、7d与幕墙脱离，重复上述动作，直至所有的可过坎的滑动式吸盘5通过坎。

上述实施例为幕墙清洗机器人横向过坎的被动和主动两种方式，同样，本专利也适用于幕墙清洗机器人纵向过坎的被动和主动方式。本发明专利结构简单，适宜推广应用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。