一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的制作方法

本实用新型属于玻璃清洁技术领域，具体涉及一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人。

背景技术：

随着社会的发展，工业化步伐加快，城市化水平不断提高，全玻璃高层建筑越来越多，为了不影响采光效果，玻璃幕墙必须定期进行清洁。然而清洁工作非常困难、危险，并且工作量特别大，由此产生了许多对应的产品。

公开号为CN201098079的实用新型专利公开了一项发明名称为手持式双层玻璃清洁器的技术方案，是通过人手把持机器来完成相应的工作，减轻了工人的工作量，但没有达到智能化和自动化；公开号为CN202751319U的实用新型专利公开了一项发明名称为擦玻璃装置技术方案，机器是自动完成玻璃清洁的，也不能更换清洁布；公开号为CN202761185U的实用新型专利公开了一项发明名称为一种新型雾化擦玻璃装置的技术方案，采用了超声波将水雾化，使得清洁工作更加方便容易，但却没有实现自动化。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人，解决现有技术存在的无法实现自动化以及不能更换清洁布的问题。

为实现上述目的，本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人包括机架、负压吸附部分、传动部分、湿擦装置和干擦装置；

所述机架中间设置有负压腔，行进方向前端设置有长方形通孔；

所述负压吸附部分包括通风口、风扇底架、螺栓螺母、风扇、风扇电机座、风扇电机和风扇转轴；风扇电机固定在风扇电机座上，风扇通过风扇转轴与风扇电机连接，风扇顶架、风扇底架将风扇电机、风扇电机座及风扇夹在中间；

负压吸附部分的风扇顶架、风扇底架与通风口通过螺栓螺母连接在机架的负压腔上方，传动部分连接在机架上，所述传动部分的两侧的轮子穿过所述机架和玻璃接触，湿擦装置连接在机架前方穿过所述机架上的长方形通孔对玻璃 进行擦拭，干擦装置连接在机架后方，传动部分带动湿擦装置和干擦装置实现擦拭动作。

所述清洁机器人还包括折展扫把，所述折展扫把包括螺栓、底座、转臂、伸长臂、翻转臂、套筒、伸缩臂和折叠臂；

所述底座和所述风扇顶架通过螺栓连接，所述转臂的一端和所述底座通过滑动轴承连接，所述转臂的另一端设置有伸长臂，所述伸长臂通过销轴和所述翻转臂一端连接，所述翻转臂另一端和所述套筒一端连接，所述套筒另一端设置有伸缩臂，所述伸缩臂端部均布三个折叠臂，所述折叠臂包括扫把左臂、左扫把、右扫把和扫把右臂，所述扫把左臂和扫把右臂的一端分别和伸缩臂通过销连接，扫把左臂的另一端和左扫把的一端连接，扫把右臂的另一端和右扫把的一端连接，左扫把的另一端和右扫把的另一端通过销连接，三个折叠臂中的任意一个上的左扫把和右扫把上安装有刮水刷，另外两个折叠臂上的左扫把和右扫把上安装有擦拭布。

所述传动部分还包括驱动电机、电机轴、左轮轴、锥齿轮及直齿轮组、锥齿轮、轮子、齿圈、大传递齿轮、大传递齿轮轴、小传递齿轮轴、小传递齿轮、小齿轮、小齿轮轴、右轮轴；

驱动电机固定在机架中，电机轴通过联轴器与驱动电机的输出轴相连，电机轴通过差速器分别和左轮轴及右轮轴的一端连接，左轮轴和右轮轴上均安装轮子，左轮轴上靠近轮子一端安装锥齿轮，锥齿轮和锥齿轮及直齿轮组的锥齿轮啮合，锥齿轮及直齿轮组同轴设置在机架上，齿圈设置在机架的负压腔外侧，通过轴承连接在机架上，所述齿圈和锥齿轮及直齿轮组中的直齿轮啮合，大传递齿轮与齿圈啮合，大传递齿轮通过大传递齿轮轴连接在机架上，小传递齿轮和大传递齿轮啮合，小传递齿轮通过小传递齿轮轴连接在机架上，小传递齿轮和小齿轮啮合，小齿轮通过小齿轮轴连接在机架上。

所述湿擦装置包括蜗杆、蜗轮、槽轮、圆柱销、换布架、毛巾板Ⅰ和安装架；多个换布架圆周均布在转轴上，所述转轴两端和固定在机架上的安装架连接，两个所述安装架固定设置在机架上的长方形通孔两端，所述转轴一端固定有槽轮，所述槽轮和圆柱销形成槽轮机构，所述圆柱销和所述蜗轮同轴固定连 接，所述蜗轮和所述蜗杆配合，所述蜗杆和所述传动部分的小齿轮同轴固定。

所述多个换布架圆周均布在转轴上具体包括三个换布架，所述换布架上固定有湿毛巾。

所述干擦装置包括带销齿轮、连杆、右摇杆、左摇杆和毛巾板Ⅱ；所述带销齿轮设置在所述机架上，并和所述齿圈啮合，所述带销齿轮上的销偏心设置，所述连杆一端连接在带销齿轮的销上，另一端连接在右摇杆上，左摇杆和右摇杆的一端分别通过销钉连接在机架上，另一端分别连接在毛巾板Ⅱ上，左摇杆与右摇杆平行设置，所述毛巾板Ⅱ和玻璃接触一侧设置有干毛巾。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人采用负压式吸附方式，风扇驱动电机带动风扇高速旋转，把机架负压腔中的气体迅速抽出，使得负压腔内产生负压，从而该玻璃清洁机器人紧紧吸附至玻璃幕墙，该方式比吸盘式吸附方式牢靠，也没有磁吸附的局限性。当玻璃清洁机器人吸附到玻璃幕墙后，驱动电机开始工作，通过差速器带动轮子转动，玻璃清洁机器人前后移动并能左右转弯；通过锥齿轮及直齿轮组把轮轴上的运动传递到前方的湿擦装置及后方的干擦装置，随着玻璃清洁机器人的前行，湿擦装置因为间歇槽轮机构换布架间歇转动，换布架上的毛巾板间歇的更替，这样当第一个毛巾板上的毛巾脏之后不需人工更换干净的毛巾，后方的干擦装置通过四连杆机构带动平行四连杆机构往复摆动，装有干毛巾的毛巾板往复摆动把前方湿擦装置擦干净的玻璃擦干，防止再次污染；上方的折展扫把工作时将三个折展臂打开，擦拭臂和刮除臂依次开始工作，将玻璃幕墙的边角部分以及玻璃上的难以清除的污渍刮除干净，其中刮除臂安装的刮水刷采用新型的粘合防刮超疏水材料，实现了除水的同时，也防止疏水材料被刮伤，折展扫把的设计增强了该玻璃清洁机器人清洁能力。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的整体结构示意图；

图2为本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的机架结构图；

图3为本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的负压吸附部分 结构图；

图4为本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的折展扫把展开后的示意图；

图5为本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的传动部分及干擦装置的示意图；

图6为本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的差速器结构图；

图7为本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人的湿擦装置结构示意图；

其中：1、机架，101、负压腔，102、长方形通孔，2、负压吸附部分，201、通风口，202、风扇底架，203、螺栓螺母，204、风扇，205、风扇电机座，206、风扇电机，207、风扇顶架，208、风扇转轴，3、折展扫把，301、螺栓，302、底座，303、转臂，304、伸长臂，305、翻转臂，306、套筒，307、扫把左臂，308、左扫把，309、右扫把，310、扫把右臂，311、伸缩臂，4、传动部分，401、驱动电机，402、电机轴，403、左轮轴，404、锥齿轮及直齿轮组，405、锥齿轮，406、轮子，407、齿圈，408、大传递齿轮，409、大传递齿轮轴，410、小传递齿轮轴，411、小传递齿轮，412、小齿轮，413、小齿轮轴，414、右轮轴，415、差速器锥齿轮Ⅰ，416、电机轴锥齿轮，417、大锥齿轮，418、差速器锥齿轮Ⅱ，419、差速器锥齿轮Ⅲ，420、锥齿轮轴，421、差速器锥齿轮Ⅳ，5、湿擦装置，501、蜗杆，502、蜗轮，503、圆柱销，504、槽轮，505、换布架，506、毛巾板Ⅰ，507、转轴，508、安装架，6、干擦装置，601、带销齿轮，602、连杆，603、右摇杆，604、左摇杆，605、毛巾板Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

参见附图1，本实用新型的一种基于负压吸附的玻璃清洁机器人包括机架1、负压吸附部分2、传动部分4、湿擦装置5和干擦装置6；

参见附图2，所述机架1中间设置有负压腔101，行进方向前端设置有长方形通孔102；

参见附图3，所述负压吸附部分2包括通风口201、风扇底架202、螺栓螺 母203、风扇204、风扇电机座205、风扇电机206和风扇转轴208；风扇电机206固定在风扇电机座205上，风扇204通过风扇转轴208与风扇电机206连接，风扇顶架207、风扇底架202将风扇电机206、风扇电机座205及风扇204夹在中间；开始工作时，风扇电机206驱动风扇转轴208转动，风扇转轴208带动风扇204高速旋转，风扇204高速旋转将机架1的负压腔101中的空气排出，使得负压腔101中处于真空状态，产生的吸附力把机器人牢牢的贴在玻璃上；

负压吸附部分2的风扇顶架207、风扇底架202与通风口201通过螺栓螺母203连接在机架1的负压腔101上方，传动部分4连接在机架1上，所述传动部分4的两侧的轮子406穿过所述机架1和玻璃接触，湿擦装置5连接在机架1前方穿过所述机架1上的长方形通孔102对玻璃进行擦拭，干擦装置6连接在机架1后方，传动部分4带动湿擦装置5和干擦装置6实现擦拭动作。

参见附图4，所述清洁机器人还包括折展扫把3，所述折展扫把3包括螺栓、底座302、转臂303、伸长臂304、翻转臂305、套筒306、伸缩臂311和折叠臂；

所述底座302和所述风扇顶架207通过螺栓301连接，所述转臂303的一端和所述底座302通过滑动轴承连接，所述转臂303的另一端设置有伸长臂304，所述伸长臂304通过销轴和所述翻转臂305一端连接，所述翻转臂305另一端和所述套筒306一端连接，所述套筒306另一端设置有伸缩臂311，所述伸缩臂311端部均布三个折叠臂，所述折叠臂包括扫把左臂307、左扫把308、右扫把309和扫把右臂310，所述扫把左臂307和扫把右臂310的一端分别和伸缩臂311通过销连接，扫把左臂307的另一端和左扫把308的一端连接，扫把右臂310的另一端和右扫把309的一端连接，左扫把308的另一端和右扫把309的另一端通过销连接，三个折叠臂中的任意一个上的左扫把308和右扫把309上安装有刮水刷，另外两个折叠臂上的左扫把308和右扫把309上安装有擦拭布。分别为擦拭臂和刮除臂，刮除臂安装的刮水刷采用新型的粘合防刮超疏水材料，实现了除水的同时，也防止疏水材料被刮伤，设计的折展臂属于基于Myard结构的5R单自由度空间折展机构，工作时，底座302中电机带动转臂303做旋转运动，转臂303内部直线电机驱动伸长臂304伸缩，套筒306上直线电机驱动伸缩臂311伸缩，三个分立的折叠臂打开，依次开始清洗玻璃的边角部位。

参见附图5，所述传动部分4还包括驱动电机401、电机轴402、左轮轴403、锥齿轮及直齿轮组404、锥齿轮、轮子406、齿圈407、大传递齿轮408、大传递齿轮轴409、小传递齿轮轴410、小传递齿轮411、小齿轮412、小齿轮轴413、右轮轴414；

驱动电机401固定在机架1中，电机轴402通过联轴器与驱动电机401的输出轴相连，电机轴402通过差速器分别和左轮轴403及右轮轴414的一端连接，左轮轴403和右轮轴414上均安装轮子406，左轮轴403上靠近轮子406一端安装锥齿轮，锥齿轮和锥齿轮及直齿轮组404的锥齿轮啮合，锥齿轮及直齿轮组404同轴设置在机架1上，齿圈407设置在机架1的负压腔101外侧，通过轴承连接在机架1上，所述齿圈407和锥齿轮及直齿轮组404中的直齿轮啮合，大传递齿轮408与齿圈407啮合，大传递齿轮408通过大传递齿轮轴409连接在机架1上，小传递齿轮411和大传递齿轮408啮合，小传递齿轮411通过小传递齿轮轴410连接在机架1上，小传递齿轮411和小齿轮412啮合，小齿轮412通过小齿轮轴413连接在机架1上；

参见附图6，所述差速器包括差速器锥齿轮Ⅰ415、电机轴锥齿轮416、大锥齿轮417、差速器锥齿轮Ⅱ418、差速器锥齿轮Ⅲ419、锥齿轮轴420和差速器锥齿轮Ⅳ421；

电机轴锥齿轮416和电机轴402通过键连接，电机轴锥齿轮416和大锥齿轮417啮合，大锥齿轮417与左轮轴403连接，差速器锥齿轮Ⅰ415、电机轴锥齿轮416、大锥齿轮417、差速器锥齿轮Ⅱ418、差速器锥齿轮Ⅱ418、锥齿轮轴420、差速器锥齿轮Ⅳ421共同组成差速器，实现机器人转向；

工作时，驱动电机401通过差速器把运动传递到左轮轴403和右轮轴414上，并带动轮子406转动，使机器人能在玻璃上前后运动，左轮轴403带动锥齿轮405转动，锥齿轮405通过锥齿轮及直齿轮组404带动齿圈407旋转，齿圈407通过大传递齿轮408、小传递齿轮411把运动传递给小齿轮412。

参见附图7，所述湿擦装置5包括蜗杆501、蜗轮502、槽轮504、圆柱销503、换布架505、毛巾板Ⅰ506和安装架508；多个换布架505圆周均布在转轴507上，所述转轴507两端和固定在机架1上的安装架508连接，两个所述安装 架508固定设置在机架1上的长方形通孔102两端，所述转轴507一端固定有槽轮504，所述槽轮504和圆柱销503形成槽轮机构，所述圆柱销503和所述蜗轮502同轴固定连接，所述蜗轮502和所述蜗杆501配合，所述蜗杆501和所述传动部分4的小齿轮412同轴固定。

所述多个换布架505圆周均布在转轴507上具体包括三个换布架505，所述换布架505上固定有湿毛巾。

所述干擦装置6包括带销齿轮601、连杆602、右摇杆603、左摇杆604和毛巾板Ⅱ605；所述带销齿轮601设置在所述机架1上，并和所述齿圈407啮合，所述带销齿轮601上的销偏心设置，所述连杆602一端连接在带销齿轮601的销上，另一端连接在右摇杆603上，左摇杆604和右摇杆603的一端分别通过销钉连接在机架1上，另一端分别连接在毛巾板Ⅱ605上，左摇杆604与右摇杆603平行设置，所述毛巾板Ⅱ605和玻璃接触一侧设置有干毛巾。

带销齿轮601、机架1、连杆602、右摇杆603组成四连杆602机构，机架1、右摇杆603、毛巾板Ⅱ605、左摇杆604形成平行四连杆602机构；工作时，齿圈407把运动传递给带销齿轮601，由于带销齿轮601的销偏心，转动时带动右摇杆603往返运动，从而带动毛巾板Ⅱ605往返擦拭，毛巾板Ⅱ605上搭载干毛巾，从而把玻璃擦干，防止二次污染。

所述的负压吸附部分2、传动部分4、干擦装置6、湿擦装置5、折展扫把3通过数据线与单片机相连。