擦6在弹簧24的间接作用下紧压于玻璃墙表面，清洁平台5位于框架I靠玻璃墙面的左下方，清洁平台5左边的齿轮与支撑架组件左边的齿轮轨道30相啮合。
[0026]清洁:在伺服电机4驱动下清洁平台5左边的齿轮转动并沿齿轮轨道30向上运动，齿轮转动带动竖直支撑丝杆9上的清洁平台5向上运动直至顶端。之后电机7作用于齿轮箱11，风扇12及清洁擦6连续旋转，清洁擦6旋转使玻璃墙表面清洁，风扇12旋转使清洁过的玻璃墙表面灰尘吹掉并且快速风干。接着支撑架组件水平的支撑杆8的伺服电机4转动，清洁擦6—边旋转一边在清洁平台5及支撑架组件水平的支撑杆8丝杆螺母机构的带动下缓慢向右移动，直至框架I的最右端停下，此时清洁平台5右边的齿轮与支撑架组件右边的齿轮轨道30相啮合，驱动清洁平台5的齿轮转动的伺服电机4反转，清洁平台5右边的齿轮转动，清洁平台5向下移动设定的距离后停下，清洁擦6及风扇12再次旋转并缓慢向左移动直至最左端，之后通过清洁平台5左边的齿轮与支撑架组件左边的齿轮轨道30啮合带动清洁平台5向下移动设定的距离，之后清洁平台5向右进行清洁工作，如此反复，直至清洁平台移动到框架I靠玻璃墙面的左下方的初始位置后停下。
[0027]换擦:导轨槽16旁边的齿轮18在伺服电机4驱动下转动，与齿轮18咬合的齿条17在齿轮18的作用下沿导轨槽16向靠近玻璃方向移动至导轨槽16终端，之后吸盘轴19在伺服电机4驱动下顺时针旋转90°，吸盘轴19的真空负压吸盘2与玻璃墙垂直，升降缸13内的活塞杆上下移动使吸盘对准清洁擦6，对准后真空栗对真空负压吸盘2抽气，真空负压吸盘2吸紧清洁擦6，升降缸13下降一定距离，使清洁擦6与齿轮箱11分离，之后在伺服电机4驱动下吸盘轴19逆时针旋转90度，齿轮18的伺服电机4反转，齿条17沿远离玻璃墙的方向移动至升降缸13对准脏储擦架15，真空栗吹气使真空负压吸盘2放松，弄脏了的清洁擦6滑落至脏储擦架15内部。接着齿条17继续沿远离玻璃的方向移动，直至升降缸13对准干净储擦架14，干净储擦架14内部放置充满玻璃清洁剂的干净清洁擦，升降缸13内的活塞杆上下移动，吸盘轴19的真空负压吸盘2吸紧一块清洁擦6，升降缸13的活塞杆升起，齿条17向靠近玻璃墙的方向移动至导轨槽16终端，吸盘轴19在伺服电机4驱动下顺时针旋转90°，升降缸13的活塞杆上下移动使干净的清洁擦6安装在齿轮箱11上，齿条17向远离玻璃墙的方向移动，换擦工作完成。
[0028]水平行走:通过位于供能箱23内的真空栗对竖直丝杆螺母机构的左丝杆27和右丝杆28两端四个真空负压吸盘2继续抽气使吸盘吸紧，对水平丝杆螺母机构的上丝杆25和下丝杆26两端四个真空负压吸盘2吹气使其与玻璃墙表面迅速分离，此时整个装置依靠左丝杆27和右丝杆28两端的四个真空负压吸盘2吸附力维持平衡。通过伺服电机4驱动上丝杆25正转，带动上丝杆25向右移动，同时下丝杆26在联动杆29的作用下与上丝杆25—起移动至极限位置后停下。真空栗对上丝杆25和下丝杆26两端四个真空负压吸盘2抽气使其压紧玻璃，对左丝杆27和右丝杆28两端四个真空负压吸盘2吹气使其与玻璃墙表面迅速分离，此时整个装置的重力由上丝杆25和下丝杆26两端四个真空负压吸盘2的吸附力承担，水平的上丝杆25和下丝杆26固定，通过伺服电机4驱动上丝杆25反转，上丝杆25的螺母块3及固定在螺母块3上的框架I移动至上丝杆25和下丝杆26的中间位置后停下，真空栗对左丝杆27和右丝杆28两端四个真空负压吸盘2抽气，装置的自重继续由8个吸盘的吸力平衡，水平行走完成。
[0029]竖直行走与水平行走相似，将上述的水平丝杆螺母机构和竖直丝杆螺母机构动作顺序调换一下即可完成竖直行走完成。
[0030]安全系统:当加速度传感器21感应到框架I有向下的加速度时，螺旋桨20的驱动电机转动，螺旋桨20旋转产生一个向上的升力，使装置保持平衡。传感器21检测到的加速度越大，螺旋桨20转动的越快，当装置发生意外下落时，螺旋桨20能够产生足够的升力使装置缓慢下移，人站在地面上能够顺利接住掉落的装置。
[0031]本实用新型的保护范围并不限于固定尺寸的玻璃清洁，通过改变相应零件的尺寸就可以满足更多的需求。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行某些零件的尺寸以及结构的变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。
[0032]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种高空玻璃清洁装置，包括框架(I )、行走系统、清洁系统、控制箱(22)和供能箱(23)，所述框架(I)为由八条棱边组成的长方体框架，所述行走系统包括水平丝杆螺母机构、竖直丝杆螺母机构和驱动丝杆转动的伺服电机(4)，所述水平丝杆螺母机构和竖直丝杆螺母机构的丝杆两端均设有用于吸附在玻璃墙上的真空负压吸盘(2)，所述水平丝杆螺母机构和竖直丝杆螺母机构的螺母块(3)分别与框架(I)靠玻璃墙侧面水平棱边中部和竖直棱边中部固定相连；所述清洁系统包括支撑架组件、清洁平台(5)、清洁擦(6)和驱动清洁擦(6)旋转的电机(7)，所述支撑架组件为由与框架(I)内靠玻璃墙侧面的四条棱边对应相连的四根支撑杆(8)和位于中间的竖直支撑丝杆(9)组成，所述支撑架组件左右竖直的支撑杆(8)设有齿轮轨道(30)，所述支撑架组件水平的支撑杆(8)为带伺服电机(4)的丝杆螺母机构，所述支撑架组件水平的支撑杆(8)两端与框架(I)通过轴承相连，所述竖直支撑丝杆(9)与支撑架组件水平的支撑杆(8)的丝杆螺母轴承相连，所述清洁平台(5)可上下移动的套在竖直支撑丝杆(9)上，所述清洁平台(5)在垂直于玻璃墙方向设有一个滑动槽(10)，所述滑动槽(10)内设有可以向玻璃墙方向滑动的齿轮箱(U)，所述齿轮箱(11)通过弹簧(24)与清洁平台(5)相连，所述清洁擦(6)和电机(7)通过齿轮箱(11)相连;所述清洁平台(5)左右两边分别设有与支撑架组件的齿轮轨道(30)对应咬合的齿轮和驱动齿轮转动的伺服电机(4); 所述控制箱(22)包括控制芯片、电磁阀和控制回路，所述供能箱(23)内设有与真空负压吸盘(2)相连的真空栗和给真空栗及所有电机提供动力的蓄电池。2.如权利要求1所述一种高空玻璃清洁装置，其特征在于:所述清洁平台(5)的齿轮箱(11)输出端还设有用于吹掉玻璃墙上灰尘的风扇(12)。3.如权利要求2所述一种高空玻璃清洁装置，其特征在于:所述框架(I)底部设有换擦系统，所述换擦系统包括位于框架(I)底部的底座、升降缸(13)和位于底座上的干净储擦架(14)及脏储擦架(15)，所述底座在垂直玻璃墙方向设有导轨槽(16)，所述导轨槽(16)内设有可以移动的齿条(17)，位于导轨槽(16)旁边的底座上还设有与齿条(17)咬合且带伺服电机(4)的齿轮(18)，所述升降缸(13)竖直的设于靠近玻璃墙端的齿条(17)上，升降缸(13)的上端设有可以旋转且带伺服电机(4)的吸盘轴(19)，所述吸盘轴(19)上设有与真空栗相连的真空负压吸盘(2)。4.如权利要求3所述一种高空玻璃清洁装置，其特征在于:还包括安全系统，所述安全系统包括设于框架(I)上端的螺旋桨(20)，驱动螺旋桨(20)的电机和设在框架(I)上的加速度传感器(21)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高空玻璃清洁装置，包括行走系统、清洁系统、换擦系统、安全系统、控制箱和供能箱，行走系统由丝杆螺母机构、驱动电机和吸盘组成，清洁系统包括支撑架组件、清洁平台和清洁擦；换擦系统包括位于框架底部的底座、升降缸和两个贮擦架；安全系统包括螺旋桨和传感器，所述行走系统、清洁系统和安全系统均安装在长方体框架上，分别位于框架的前置面、顶面和底面；供能箱用于给驱动电机及真空泵提供动力，控制箱用于给行走系统、清洁系统、换擦系统及安全系统发出相应的控制信号，本实用新型装置适用于高空玻璃窗或玻璃墙，安全方便，清洁效率高，有效解决了高空玻璃墙清洁困难的问题，避免了在清洁高空玻璃墙时发生安全事故。
【IPC分类】A47L11/40, A47L11/38
【公开号】CN205181263
【申请号】CN201521022025
【发明人】高春芳
【申请人】武汉大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年12月10日