一种自动玻璃清洁机械臂结构

本发明公开了一种自动玻璃清洁机械臂结构，涉及机械结构技术领域和自动控制领域。

背景技术：

近年来，我国的大型楼宇数量越来越多，随之带来的玻璃外墙的清洁问题日趋凸显。目前的清洗方式存在许多不足，甚至是安全隐患，例如：人工清洗虽然适应性强，清洁效果好，但是，清洁工人的生命安全很难得到保证，同时，玻璃外墙清洁工人的雇佣成本也不断提高，清洁工人无法保证长时间高强度且高效地工作。目前市场上有许多玻璃清洁装置，主要分为自动清洁机器人和手持式清洁工具。自动清洁机器人清洗效果一般，而且价格很高、适用范围小，在清洁不规则的玻璃时会受到很大的限制，难以得到大众的接纳。手持式清洁工具价格较低，但是对于面积较大的玻璃以及一些角落的位置容易产生清洁死角，而且费时费力，效率很低。因此亟需设计一种价格适中，适用面广，清洁效率高，安全性好的自动玻璃清洁装置，以解决目前清洁玻璃所面临的各种问题，提高工作效率，减少安全隐患，这样的自动玻璃清洁装置尤其适用于大型楼宇的玻璃外墙清洁。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是克服现有装置结构繁杂、生产及使用成本高、存在安全隐患的缺点，设计一种新型的自动玻璃清洁机械臂结构，对现有的方案进行改进和创新，达到简化机械结构、降低成本、提高安全性的目的。

为解决以上问题，本发明公开了一种自动玻璃清洁机械臂结构，包括：移动机构、旋转机构、伸缩机构、清洁机构。

所述移动机构包括滑轨、法兰滑块、第一带轮、箱体以及第一电机；移动机构可带动整个清洁臂左右往复移动，实现整个玻璃的清洁；

所述法兰滑块嵌套在滑轨上，滑轨通过螺钉固定于窗框上，箱体通过四颗螺钉和法兰滑块固定，通过法兰滑块实现滑动。箱体内的第一电机通过螺钉和箱体连接，箱体外的第一带轮安装在电机转轴上，皮带穿过第一带轮分别和滑轨两端固定，第一电机带动第一带轮转动，牵引皮带，实现箱体的左右移动；

所述旋转机构包括摆臂、第二电机、拉环、第二带轮、第三电机旋转杆、摆臂连接件、连接板、第一旋转关节和第二旋转关节，第二电机通过螺钉固定于箱体上，旋转杆通过连接板和第二电机的电机轴固定，连接板开孔现状与电机转轴形状契合，通过螺钉与旋转杆连接，所述摆臂连接件与旋转杆旋转连接，所述摆臂连接件的一端连接摆臂，另一端连接拉环，摆臂远离摆臂连接件的一端连接第一旋转关节，第二旋转关节与第一旋转关节旋转连接，第二电机带动旋转杆转动旋转杆带动机械臂转动，实现机械臂的收起、放下和旋转；第三电机转动，带动第二带轮转动，皮带连接第二带轮和旋转杆与摆臂连接件末端的拉环，皮带拉动旋转杆与摆臂连接件转动，进而带动整个清洁臂抬起脱离玻璃表面。

所述清洁机构包括第一旋转关节、第二旋转关节、主刷杆、副刷杆、刷条，所述主刷杆通过螺钉与主副刷杆连接件固定，副刷杆嵌套在主副刷杆连接件的凹槽内，刷条通过螺钉固定于主刷杆、副刷杆上，所述第二旋转关节固定在主刷杆上；

所述伸缩机构包括主副刷杆连接件、第四电机、第三带轮，第四电机通过螺钉和主副刷杆连接件固定，，第三带轮连接在第四电机的转轴上。

优选地，机械臂还包括感应探测机构，感应探测机构包括触碰开关，所述触碰开关安装在副刷杆远离主刷杆的末端，当副刷杆伸长，触及窗框时，触碰开关闭合。

作为本发明的设计要点，移动机构由带轮传动，带轮连接于箱体上，电机带动带轮，拉动皮带实现整个装置的左右移动。

作为本发明的设计要点，旋转杆通过连接板连接在电机上，通过电机旋转，旋转杆带动整个清洁臂旋转。

本发明所达到的有益效果:本发明采用的上述技术方案，发明了一种自动玻璃清洁机械臂结构，通过合理的结构设计，实现装置的水平移动和清洁臂的旋转、抬起和下降，在控制系统的控制下三个电机配合工作，实现装置的整体运动，完成自动擦玻璃的过程；在保证效率的同时也能节省人力、提高安全性等优点。

附图说明：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明主视图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、2所示，一种自动玻璃清洁机械臂结构，包括：移动机构、旋转机构、伸缩机构、感应探测机构、清洁机构、控制系统，通过所述控制系统实现对所述移动机构、旋转机构、伸缩机构和感应探测机构的控制，通过清洁机构实现自动清洁玻璃的任务；

所述移动机构包括滑轨1、法兰滑块14、箱体16、第一电机2、第一带轮22；

所述滑轨1上设置螺钉孔，用于与窗框固定，滑轨1两侧向内开凹槽，用于和法兰滑块14契合，法兰滑块14上部开螺钉孔，用于和箱体16连接，箱体16一侧开螺钉孔，用于固定第一电机2，第一带轮22连接在第一电机2的转轴上用于拉动皮带，进而带动装置移动；

所述旋转机构包括摆臂3、第二电机15、拉环17、第二带轮18、第三电机19、旋转杆20、摆臂连接件21、连接板23、第一旋转关节4和第二旋转关节5，第二电机15通过螺钉固定于箱体16上，连接板23开孔现状与电机转轴形状契合，通过螺钉与旋转杆20连接，所述摆臂连接件21与旋转杆12旋转连接，所述摆臂连接件21的一端连接摆臂3，另一端连接拉环17，摆臂3远离摆臂连接件21的一端连接第一旋转关节4，第二旋转关节5与第一旋转关节4旋转连接，第二电机15转动带动旋转杆20转动，实现机械臂的收起、放下和旋转；第三电机19转动，带动第二带轮18转动，皮带连接第二带轮18和旋转杆20与摆臂连接件21末端的拉环17，皮带拉动旋转杆20与摆臂连接件21转动，进而带动整个清洁臂抬起脱离玻璃表面。

所述清洁机构包括第一旋转关节4、第二旋转关节5、主刷杆12、副刷杆9、副刷条10、主刷条13，所述主刷杆12通过螺钉与主副刷杆连接件7固定，副刷杆9嵌套在主副刷杆连接件7的凹槽内，刷条通过螺钉固定于主刷杆12、副刷杆9上，所述第二旋转关节5固定在主刷杆12上。

所述伸缩机构包括主副刷杆连接件7、第四电机6、第三带轮8、第四电机6通过螺钉和主副刷杆连接件7固定，第三带轮8连接在第四电机6的转轴上；

所述感应探测机构包括触碰开关11，所述触碰开关11安装在副刷杆9远离主刷杆12的一端。

上述玻璃清洁机械臂结构可以通过控制系统来控制电机的转动，控制系统核心是现有技术中比较成熟的单片微型机控制器，此处在本发明中就不展开叙述了，通过感应探测机构的反馈使单片机调节电机的正反转。

工作过程

当装置处于非清洁时段，第三电机19转动，带动第二带轮18转动，皮带连接第二带轮18和旋转杆20与摆臂连接件21末端的拉环17，皮带拉动旋转杆20与摆臂连接件21转动，带动整个清洁臂抬起脱离玻璃表面，进而控制系统控制第二电机15转动，带动整个清洁臂转动，使得清洁臂转动至于滑轨1平行的位置；当装置开始清洁任务时，第二电机15转动使得清洁臂转动至与滑轨1垂直的位置，接下第三电机19转动，带动第二带轮18拉动皮带，使得旋转杆20与摆臂连接件21转动，摆臂3带动整个清洁臂转至贴合玻璃的位置，接下来第四电机6转动，带动第三带轮8，第三带轮8拉动皮带使得副刷杆向远离滑轨的方向移动，当触碰传感器11触碰到窗框，向主控芯片发出信号，主控芯片控制第四电机6停止转动，接下来第一电机2开始工作，带动第一带轮22拉动皮带，牵引整个箱体和清洁臂沿滑轨1方向反复移动，在移动的过程中，固定于主刷杆12和副刷杆9的刷条与玻璃表面摩擦，达到清洁的效果。用户可以自行设置清洁时间和清洁频次。

需要特别说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类等关系术语仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应该理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。