非接触式软导轨高空外墙清洁机的制作方法

本实用新型涉及高空清洁设备技术领域，具体涉及非接触式软导轨高空外墙清洁机。

背景技术：

目前，现代化建筑设计多以高空外墙为主，结构性好且外观美观，但也造成高楼墙面清洁这一难题。

现有的高空清洁很多是由蜘蛛人来完成，不仅成本高，效率低，安全性也难以保证，这样就直接导致了高空工作中对于人的危险。为了避免这种危险，代替人来完成高空作业的机器出现了。现在常见的机器有这几种：

1.通过在墙体表面搭建机器运动的单轨道来实现机器在墙体表面移动并清洁，这种方式的缺点也是显而易见的。单吊拉绳稳定性较差，抗横风能力较弱，在使用时无法保证机器是否可以安全的在轨道上，如果出现意外机器从过道上落下就会造成不必要的二次伤亡，对于水和电的补充也存在很多问题，会使其变得复杂化。另外在后期的维护上依旧有实施困难的问题，会对人造成危险。

2.通过吸盘机器手将机器固定在墙面上来实现在高空中的墙体移动。这种方案也存在的弊端。第一，机器自身的重量也是很大的，吸盘若是无法保证足够的吸力的话机器十分容易从高空坠落。第二，力的作用是相互的，在吸盘制造吸力把机器固定住的同时吸盘对墙体也有作用力，就会造成吸力对墙体表面造成一定损伤，减少墙体表面的寿命甚至是损伤，一旦造成损伤，机器必然带着墙体的残渣从高空掉落造成不必要的损伤。第三，由于机器本身就可以吸附于墙体表面，那机器对于水和电的补充就需要另外设置，这无异于就增加了整个系统运行的复杂程度，并且另外设置补给点也是需要人工来完成。总体来说，这种方案会对墙体造成损害，补给资源困难，容易掉落等危险。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

技术实现要素：

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供能够在建筑物的外墙上能够实现前后、左右、上下移动，并具有良好的灵活性、稳定性和安全性的非接触式软导轨高空外墙清洁机。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：非接触式软导轨高空外墙清洁机，包括升降机构、清洁平台，所述升降机构包括卷扬机、机架和钢丝绳，所述清洁平台与钢丝绳连接，所述升降机构的机架连接有导向绳，所述导向绳下方设置有配重，所述导向绳穿过清洁平台，实现清洁平台位移减小；所述清洁平台包括机身、用于清洁墙面的盘刷机构、以及设于外侧的旋翼机构；旋翼机构使清洁平台靠近或离开墙面，实现x(前后横向)方向移动；所述卷扬机带动钢丝绳实现清洁平台的y(上下)方向移动；所述升降机构底部置有行走机构，所述行走机构的移动，使清洁平台实现z(左右横向)方向移动，实现高空外墙清洁。

作为优选，所述清洁平台侧面置有越障机构；所述越障机构为圆形越障轮，遇障时，外侧的旋翼机构先减速或停止旋转、清洁平台离开墙面，通过圆形越障轮转动将清洁平台安全过渡凸台障碍。

作为优选，所述所述越障机构的越障轮为呈三角形分布的三角圆形越障轮。

作为优选，所述导向绳为两根、或四根。

作为优选，所述所述清洁平台外侧的旋翼机构为一个旋翼，置于清洁平台外侧中央，或两个旋翼、三个旋翼、或四个旋翼，置于清洁平台外侧对称位置。

作为优选，所述清洁平台内侧的盘刷机构包括括左右对称设置的左盘刷、右盘刷、以及置于左盘刷、右盘刷底部的水箱，所述清洁平台底部的清洁液箱与清洁液喷头相连接。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所述的非接触式软导轨高空外墙清洁机：

1、采用旋翼机构使清洁平台靠近或离开墙面，实现x(前后横向)方向移动；采用卷扬机带动钢丝绳实现清洁平台的y(上下)方向移动；采用行走机构的移动，使清洁平台实现z(左右横向)方向移动，实现高空外墙清洁；

2、采用越障机构，遇障时，通过越障机构能够将清洁平台安全过渡凸台障碍；

3、采用盘刷机构实现对墙面的盘刷清洁；

4、采用导向绳约束机器的运动轨迹，防止机器产生姿态变化，保证其正常清洁作业。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中清洁平台的立体示意图；

图3为本实用新型中清洁平台的背部示意图；

图4为本实用新型中圆形越障轮的示意图；

图5为本实用新型中圆形越障轮越障时的示意图；

图6为本实用新型中三角圆形越障轮的示意图；

图7为本实用新型中三角圆形越障轮越障时的示意图；

图8为本实用新型中左盘刷和右盘刷旋转的示意图；

图9为本实用新型中清洁平台抗风的一种示意图；

图10为本实用新型中清洁平台抗风的另一种示意图。

图中：1升降机构、11卷扬机、12机架、13钢丝绳、14导向绳、15配重、16行走机构、2清洁平台、21机身、22盘刷机构、221左盘刷、222右盘刷、23旋翼机构、24越障机构、241圆形越障轮、242三角圆形越障轮、25水箱、26清洁液箱、27清洁液喷头。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-图10，建议图3所示的坐标系，本具体实施方式采用以下技术方案：非接触式软导轨高空外墙清洁机，包括升降机构1、清洁平台2，升降机构1包括卷扬机11、机架12和钢丝绳13，清洁平台2与钢丝绳13连接，升降机构1的机架12连接有导向绳14，导向绳14下方设置有配重15，导向绳14穿过清洁平台2，实现清洁平台2位移减小；清洁平台2包括机身21、用于清洁墙面的盘刷机构22、以及设于外侧的旋翼机构23；旋翼机构23旋转时产生向墙面的推力，使清洁平台2靠近或离开墙面，实现x(前后横向)方向移动；卷扬机11通过拉吊钢丝绳13，实现清洁平台2的y(上下)方向移动；升降机构1底部置有行走机构16，行走机构16的移动，带动与之连接的配重15移动，使清洁平台2实现z(左右横向)方向移动，实现高空外墙清洁。

其具体表现为：

x方向移动自由度：旋翼旋转产生向墙面的推力；

y方向移动自由度：楼顶升降系统于楼顶沿y方向移动及楼底配重小车沿y方向移动，带动导轨及清洁平台于y方向水平移动；

z方向移动自由度：依靠卷扬机拉吊机器沿z方向竖直移动；

x方向转动自由度：依靠四导轨约束限制清洁平台于x方向的转动；

y方向转动自由度：依靠上侧或下侧的两只旋翼运用大于下侧或上侧的两只旋翼的转速，产生更大的推力，使得清洁平台沿y方向转动；

z方向转动自由度：依靠左侧或右侧的两只旋翼运用大于右侧或左侧的两只旋翼的转速，产生更大的推力，使得清洁平台沿z方向转动。

在本实施例中，采用旋翼机构使清洁平台靠近或离开墙面，实现x(前后横向)方向移动；采用卷扬机带动钢丝绳实现清洁平台的y(上下)方向移动；采用行走机构的移动，使清洁平台实现z(左右横向)方向移动，实现高空外墙清洁，从而能够实现六自由度姿态调整清洁平台。

参照图4-图5，具体的，清洁平台2侧面置有越障机构24；越障机构24为圆形越障轮241，遇障时，由外侧的旋翼机构23先减速或停止旋转，减小或消除向墙面的推力，使得清洁平台2离开墙面；当机器接触障碍时，由圆形越障轮241接触障碍，机器下移越障轮产生滑动及滚动过程中，产生向墙面相反方向的推力将清洁平台推至后方，以实现安全过渡凸台障碍。

参照图6-图7，具体的，越障机构24的越障轮为呈三角形分布的三角圆形越障轮242；遇障时，由外侧的旋翼机构23先减速或停止旋转，减小或消除向墙面的推力，使得清洁平台2离开墙面；当机器接触障碍时，由三角圆形越障轮242接触障碍，机器下移越障轮产生滑动及滚动过程中，产生向墙面相反方向的推力将清洁平台推至后方，以实现安全过渡凸台障碍。

在本实施例中，通过旋翼机构23配合圆形越障轮241或三角圆形越障轮242，均可使得该清洁平台安全越过障碍，且越障平稳。

具体的，导向绳14为两根、或四根。

在本实施例中，采用两根、或四根导向绳约束机器的运动轨迹，其优势在于当遇到使机器横向移动或使机器倾转的风力时，通过固定两根、或四根导向绳时所产生的预紧力将转为抵抗力，防止机器产生姿态变化。

参照图9-图10，具体的，清洁平台2外侧的旋翼机构23为一个旋翼，置于清洁平台2外侧中央，或两个旋翼、三个旋翼、或四个旋翼，置于清洁平台2外侧对称位置。

本实施例中，应用时，可根据实际情况采用一个旋翼、或两个旋翼、三个旋翼、或四个旋翼，通过其旋转产生推力使清洁平台靠近或离开墙面。

参照图8，具体的，清洁平台2内侧的盘刷机构22包括括左右对称设置的左盘刷221、右盘刷222、以及置于左盘刷221、右盘刷222底部的水箱25，清洁平台2底部的清洁液箱26与清洁液喷头27相连接。

在本实施例中，应用时，左盘刷221逆时针旋转，右盘刷222顺时针旋转；由底部三个清洁液喷头27先向壁面喷出清洁液体，再由两个反向旋转的左盘刷221和右盘刷222清洁壁面；其中，采用反向旋转的左盘刷221和右盘刷222，作用一：将污水卷向左盘刷221和右盘刷222中间，防止污水外溅；作用二：高速旋转下的盘刷机构22具有自洁能力，可将粘附于盘刷的污渍挥洒至空中。

本实施例实施时，于楼顶安装升降系统，楼底放置配重小车后，布置四根导向绳穿过清洁机平台，每根导向绳两端分别连接于升降系统和配重小车，将平台拉吊至楼顶，此时平台和盘刷未接触墙面。启动旋翼后，旋翼产生推力将平台吸附于墙面，启动清洁液喷头及盘刷，控制卷扬机放绳，平台由上向下清洗。遇障时，旋翼减速或停止转动，使得机器远离墙面，当平台接触障碍时，由越障机构接触障碍，使机器平稳越障。同时，实际应用时，还需要配置相应的遥控器，由地面上的操作人员用于控制该清洁机的启动，前后、左右、上下的移动，以及清洁作业、停止等各项操作，实现其自动化、智能化等。

另外，需要说明的是，本实施例中涉及的卷扬机、旋翼、盘刷机构、遥控器等与现有技术无本质区别，因此，其结构和工作原理在这里不再详细阐述。

综上所述，该非接触式软导轨高空外墙清洁机，采用六自由度均可调控的机器，对墙面形状变化具有很强的适应能力；采用旋翼及越障轮配合的越障方式，极大简化机器所需对墙面识别的技术，且越障平稳；采用喷雾配合盘刷的清洗方式，在保障清洁效果的同时，提高水的利用率并完成刷毛的自洁；且抗横风能力强，安全系数高。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。