一种玻璃幕墙清洁机器人的清扫装置的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种玻璃幕墙清洁机器人的清扫装置。

背景技术：

玻璃幕墙是当今世界最重要的装饰材料之一，已经被广泛地作为各类建筑物的户外墙体来使用，其赋予建筑物的最大特点是将建筑美学、建筑功能、建筑节能和建筑结构等因素有机地统一起来，使建筑物能够从不同角度呈现出不同的色调，随阳光、月色、灯光的变化给人以动态的美。由于空气中的粉尘、雨水中所夹带的灰尘、飞禽的排泄物等会逐渐地沉积到建筑物的幕墙表面，从而影响幕墙的美观性及建筑物外表的清洁程度；因此，对玻璃幕墙的清洁已经越来越受到人们的关注并逐渐形成了巨大的幕墙清洗市场。

目前，市面上出现了一些能够对玻璃幕墙进行自动清洗的清洁机器人，如履带式移动清洁机器人或者以真空吸盘作为机器人的吸附部件(即：利用真空吸盘所产生的负压将机器人牢固地吸附在幕墙墙壁上)和移动部件(即：通过对多个真空吸盘的转换控制带动机器人本体逐步地进行移动)的吸盘式移动清洁机器人等等，其中，清扫装置作为机器人的核心组成装置，其对机器人的清洁性能起到至关重要的作用；然而，现有的这些机器人的清扫装置由于结构设计不甚合理，使得其仍有很大的提升和改进空间。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种玻璃幕墙清洁机器人的清扫装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种玻璃幕墙清洁机器人的清扫装置，它装设于机器人本体上，它包括至少一个清扫单元，所述清扫单元包括悬臂杆和旋转刷，所述悬臂杆的内端装设于机器人本体上，所述旋转刷固定于悬臂杆的外端，所述旋转刷包括联轴器、固定罩、旋转盘、毛刷盘和至少一根清洗液供给管，所述联轴器的顶端固定于悬臂杆的外端，所述固定罩固定于联轴器的底端，所述联轴器内装设有一旋转马达，所述旋转马达的输出轴贯穿于固定罩分布，所述旋转盘位于固定罩内且套装于驱动马达的输出轴上，所述毛刷盘装设于旋转盘上并位于固定罩内，所述固定罩的侧壁上且位于固定罩与毛刷盘之间装设有至少一个喷射头，所述清洗液供给管贯穿于固定罩的侧壁分布并与喷射头相连。

优选地，所述旋转盘包括一下夹环、一轴向截面呈“U”形的主盘体以及一轴向截面呈“几”字形的上夹板，所述主盘体的顶面中心处向下凸起后形成有一凸柱，所述上夹板的中心处装设有一套接并固定于旋转马达的输出轴上的固定套，所述下夹环套装于凸柱上并与主盘体的顶面底端侧相抵，所述上夹板通过若干个均匀地环绕凸柱分布且贯穿于主盘体的顶面分布的第一螺栓与下夹环相连，所述毛刷盘套接于凸柱上且位于主盘体内，且所述毛刷盘的圆周侧壁上形成有第一卡凸环，所述主盘体的轴向侧壁上形成有用于与第一卡凸环相抵的第二卡凸环。

优选地，所述毛刷盘包括固定盘以及附着于固定盘的底面上的毛绒体，所述固定盘的顶面中心处向下凹陷后形成有一凹槽，所述凸柱的底端嵌装于凹槽内，所述第一卡凸环形成于固定盘的圆周侧壁上并位于固定盘的底端侧，所述固定盘的底面中心处还设置有一用于将凸柱锁固于凹槽内的第二螺栓。

优选地，所述悬臂杆上绑定有一加压泵和至少一个清洗液存储箱，所述清洗液存储箱的出水口与清洗液供给管相连，所述加压泵通过一加压气管与清洗液存储箱相连，所述清洗液供给管上装设有一喷雾控制阀，所述加压气管上装设有一压力控制阀。

优选地，所述清洗液存储箱为两个，每个所述清洗液存储箱的出水口均连接有一根清洗液供给管。

优选地，它还包括一装设于机器人本体上并驱动清扫单元相对于机器人本体进行转动的驱动器，所述驱动器的输出轴上装设有一旋转座，所述悬臂杆的内端装设于旋转座上，所述悬臂杆内穿设有一拉紧钢丝，所述拉紧钢丝的外端固定于联轴器上、内端固定于旋转座上。

优选地，所述悬臂杆上还套装有一提环和一防滑套，所述悬臂杆的内端螺纹套接于旋转座上。

优选地，所述清扫单元为两个，两个所述清扫单元的悬臂杆均与旋转座螺纹套接为一体，两个所述清扫单元分别位于旋转座的两侧且相互间呈直线分布。

优选地，所述清扫单元为三个或四个且环绕旋转座均匀分布，每个所述清扫单元的悬臂杆均与旋转座螺纹套接为一体。

由于采用了上述方案，本发明通过悬臂杆可装设于诸如履带式移动清洁机器人或吸盘式移动清洁机器人的本体上，利用悬臂杆的延伸支撑作用使旋转刷位于机器人的本体外围，当机器人移动时，毛刷盘能够进行同步转动，而在毛刷盘进行转动的过程中，可利用喷射头不间断地相毛刷盘喷射清洗液以润湿毛刷盘，从而保证其对玻璃幕墙的清洗清洁效果；其结构简单紧凑，具有很强的实用价值。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构装配示意图；

图2是本发明实施例的旋转刷在装配状态下的截面结构示意图；

图3是本发明实施例的旋转刷在分解状态下的截面结构示意图；

图4是本发明实施例的主要结构在装配状态下的平面结构示意图；

图5是图4中A区域的局部放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图5所示，本实施例提供的一种玻璃幕墙清洁机器人的清扫装置，它可以以固定安装或可拆卸安装的方式装设于机器人本体上，它包括至少一个清扫单元，清扫单元包括悬臂杆a和旋转刷b，悬臂杆a的内端装设于机器人本体上，而旋转刷b则固定于悬臂杆a的外端；其中，旋转刷b包括联轴器1、固定罩2、旋转盘3、毛刷盘4和至少一根清洗液供给管5，联轴器1的顶端固定于悬臂杆a的外端(联轴器1可与悬臂杆a相垂直或倾斜分布)，固定罩2固定于联轴器1的底端，在联轴器1内装设有一旋转马达6，旋转马达6的输出轴贯穿于固定罩2分布，旋转盘3位于固定罩2内且套装于驱动马达6的输出轴上，而毛刷盘4则装设于旋转盘3上并位于固定罩2内，在固定罩2的侧壁上且位于固定罩2与毛刷盘4之间装设有至少一个喷射头7，清洗液供给管5贯穿于固定罩2的侧壁分布并与喷射头7相连。以此，可将整个清扫单元通过悬臂杆a装设于诸如履带式移动清洁机器人或吸盘式移动清洁机器人的本体上，利用悬臂杆a的延伸支撑作用使旋转刷b位于机器人的本体外围，当机器人移动时，旋转马达6驱动旋转盘3在固定罩2内作旋转运动，从而利用旋转盘3带动毛刷盘4进行同步转动，以最终利用毛刷盘4与玻璃幕墙的墙壁接触效果对玻璃幕墙进行反复擦拭；与此同时，利用清洁液供给管5可与外部诸如清水、洗涤剂等清洗液的存放装置相连，通过加压处理的方式，使清洗液最终由喷射头7高压喷射而出，在毛刷盘4转动的过程中，喷射头7可不间断地相毛刷盘4喷射清洗液以润湿毛刷盘4，以保证对玻璃幕墙的清洗清洁效果。

为保证旋转盘3能够牢固地装设于旋转马达6的输出轴上且方便对旋转盘3或毛刷盘4进行拆装，本实施例的旋转盘3包括一下夹环31、一轴向截面呈“U”形的主盘体32以及一轴向截面呈“几”字形的上夹板33，在主盘体32的顶面中心处向下凸起后形成有一凸柱34，上夹板33的中心处装设有一套接并固定于旋转马达6的输出轴上的固定套35，下夹环31套装于凸柱34上并与主盘体32的顶面底端侧相抵，同时，上夹板33通过若干个均匀地环绕凸柱34分布且贯穿于主盘体32的顶面分布的第一螺栓36与下夹环31相连，而毛刷盘4则套接于凸柱34上并位于主盘体32内，且在毛刷盘4的圆周侧壁上形成有第一卡凸环41，相应地，在主盘体32的轴向侧壁上形成有用于与第一卡凸环41相抵的第二卡凸环37。从而，可利用下夹环31和上夹板33夹持于主盘体32的顶面两侧并利用第一螺栓36进行锁固，利用上夹板33作为旋转盘3与旋转马达6的主要承力部件并通过固定套35将整个旋转盘3锁固于旋转马达6的输出轴上；当对旋转盘3进行拆装时，只需通过操作第一螺栓36即可使上夹板33与下夹环31松开或夹紧，达到快速拆装的目的；同时，利用第一卡凸环41与第二卡凸环37之间的对位卡合关系，不但可以将毛刷盘4固定于旋转盘3上，也方便对毛刷盘4进行拆装。

为增强毛刷盘4装配的牢固性，本实施例的毛刷盘4包括固定盘42以及附着于固定盘42的底面上的毛绒体43，在固定盘42的顶面中心处向下凹陷后形成有一凹槽44，凸柱34的底端对位嵌装于凹槽44内，而第一卡凸环41则形成于固定盘42的圆周侧壁上并位于固定盘41的底端侧，同时，在固定盘42的底面中心处还设置有一用于将凸柱34锁固于凹槽44内的第二螺栓45(即使第二螺栓45穿过固定盘42后插套于凸柱34内并可采用螺纹套接的方式进行连接)；以此，不但可以利用凸柱34实现对毛刷盘4快速的定位装配，而且利用凸柱34与凹槽44对位镶嵌的关系并通过第二螺栓45的作用，可将整个毛刷盘4牢固地锁定于旋转盘3上，在旋转盘3转动时，保证两者之间的同步转动效果。

为丰富整个清扫单元的实用功能，在悬臂杆a上还绑定有一加压泵c和至少一个清洗液存储箱d，清洗液存储箱d的出水口与清洗液供给管5相连，加压泵c通过一加压气管e与清洗液存储箱d相连，同时，在清洗液供给管5上装设有一用于调控喷射头7的喷射压力及喷液量大小的喷雾控制阀f，而在加压气管e上则装设有一用于调控向清洗液存储箱d内施加气压大小的压力控制阀g。如此，可事先在清洗液存储箱d内存放清水或洗涤剂等，利用加压泵c所产生的动力向清洗液存储箱d内施加一定的气压，以使清水或洗涤剂等物质经由清洗液供给管5和喷射头7高压喷出；而利用设置的喷雾控制阀f和压力控制阀g则可有利于增强对整个清洗液供给过程的调控，同时为清扫单元的集中控制提供的硬件结构基础。

作为一个优选方案，本实施例的清洗液存储箱d为两个(一个用于存放清水、另一个用于存放洗涤剂)，每个清洗液存储箱d的出水口均连接有一根清洗液供给管5，而每根清洗液供给管5的外端(即位于固定罩2内的一端)均连接有至少一个喷射头7。

为能够在同一个机器人本体上装设多个清扫单元，以扩大作业半径或增强对玻璃幕墙的反复清洗的效果，本实施例的清洁装置还包括一装设于机器人本体上并驱动清扫单元相对于机器人本体进行转动的驱动器h，驱动器h的输出轴上装设有一旋转座k，悬臂杆a的内端装设于旋转座k上，同时在悬臂杆a内穿设有一拉紧钢丝m，拉紧钢丝m的外端固定于联轴器a上、内端固定于旋转座k上。以此，可通过驱动器h的作用使旋转座k带动清扫装置进行转动，而在清扫装置转动的过程中，旋转刷b也会进行自身的转动，从而通过二次转动的效应达到对玻璃幕墙反复擦拭的目的，并且利用扩大清扫单元的作业半径。

为便于操作人员对机器人，尤其是清扫装置进行拆装维护，在悬臂杆a上还套装有一提环n和一防滑套p，悬臂杆a的内端螺纹套接于旋转座k上；如此，操作人员可通过提环n或防滑套p提携或握持悬臂杆a以将清扫装置从机器人的本体上拆卸下来或者装配到机器人本体上。

作为一个优选方案，本实施例的清扫装置可根据具体情况进行数量的选择及配置，如在一个机器人本体上装设一个清扫单元即可，也可以设置为多个；如：当清扫单元为两个时，两个清扫单元的悬臂杆a均与旋转座k螺纹套接为一体，两个清扫单元分别位于旋转座k的两侧且相互间呈直线分布，从而可通过旋转座k带动两个清扫装置同步进行转动，也可通过对悬臂杆a的长短设置来使对应的旋转盘b具有不同的作业半径。当然，清扫单元也可采用三个或四个且环绕旋转座k均匀分布，每个清扫单元的悬臂杆a均与旋转座k螺纹套接为一体，从而可使具有多个清扫单元的机器人呈现类似于直升飞机的螺旋桨的结构，而通过对悬臂杆a的长短设置则可最大限度地在机器人本体的外围区域进行大面积的清洗清洁作业。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。