玻璃幕墙清洗设备技术领域
本发明属于擦窗机技术领域，具体涉及一种玻璃幕墙清洗设备。
背景技术
玻璃幕墙是建筑物的外围护墙，不承重，像幕布一样挂上去，故又称为悬挂墙，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙。
玻璃幕墙外表面使用时间长了会产生锈迹或粘附一层灰尘，影响外表美观，需要清洗。传统的清洗方式是工人乘擦窗机悬挂在贴近玻璃幕墙外表面的半空中清洗，在建筑物顶部设有挑梁和配重铁块，从挑梁上垂下钢丝绳，悬吊部件是吊篮，吊篮包括提升机和电控装置，钢丝绳下端联接到提升机卷筒上，吊篮靠近玻璃幕墙，工人站在吊篮内可以够到并清洗玻璃幕墙，通过电控装置控制提升机运转，可以使吊篮升降到并保持在合适的高度。
当没有风时，吊篮可以平稳地悬挂在靠近玻璃幕墙处，工人可以正常工作。但是当风比较大时，风吹吊篮在空中荡来荡去，工人与玻璃幕墙的相对位置时刻在变化，工人不能正常工作，并且工人还有不安全感，吊篮里的工具或其它用品也容易坠落，落到地上会摔坏，还会砸伤下面的行人或砸坏下面的设备或物品。中国国家标准GB19154-2003，名称是《擦窗机》，里面规定工作处阵风风速不大于8.3米/秒，相当于5级风力。按照该标准执行当然是比较安全，但是风力较大时不能作业，工作日期受到很大的限制，有时会影响工期。尽管标准中做出了非常详细的安全规定，但是吊篮坠落事故还是时有发生，造成人员伤亡和财产损失。
有些现代建筑追求艺术造型，玻璃幕墙并不一定是竖直方向的，有可能是倾斜的，擦窗机要么由于重力紧贴在玻璃幕墙上，很容易刮伤玻璃表面，要么离开玻璃幕墙，工人够不到玻璃，工作起来非常困难。
传统的擦窗方案安全性差，工作条件受限制，需要设计一种新的擦窗方案。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种对人员没有危险、工作条件不受限制的玻璃幕墙清洗设备。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种玻璃幕墙清洗设备，包括多个吸盘组件、机架、清洗辊刷和清洗电机；吸盘组件和机架通过移动副相连，移动方向一般是上下方向；吸盘组件和机架通过行走装置相连，在行走装置的驱动下，吸盘组件沿移动副往复平移；清洗辊刷圆周面上有毛刷，清洗辊刷通过转动副与机架连接，清洗电机与机架固定联接，清洗电机的输出轴与清洗辊刷的轴联接，当清洗电机通电旋转时，清洗辊刷连续运转，毛刷就能连续不断地清洗玻璃幕墙表面；吸盘组件包括吸盘、吸附活塞杆、吸附活塞缸和吸附活塞；吸附活塞杆和吸附活塞组合成一体，和吸附活塞缸组合成吸附气缸；吸附活塞杆末端固定连接吸盘，吸盘中心有孔，通到吸盘背面是吸附孔，吸附孔连接真空发生装置，当真空发生装置吸真空时，吸盘可以吸附到玻璃幕墙上，当吸附孔通外界大气时，吸盘失去吸附作用从玻璃幕墙上脱落下来；吸附活塞缸上有两个连接孔，分别是前腔孔和后腔孔，分别连通吸附气缸的前腔和后腔，前腔孔和后腔孔通过方向控制阀连通气泵，可以控制吸附活塞杆缩进吸附活塞缸或伸出来，则对应地吸盘就离开或贴紧玻璃幕墙。
以上所述的吸盘，其制造材料是橡胶、硅橡胶或聚氨酯。
以上所述的吸盘，其吸附表面是包括凝胶层的表面，凝胶层是日本专利No.2006-116359所提到的凝胶层。当要吸附的玻璃表面形成颗粒状表面，或者形成稍微不平的表面、粗糙表面等时，在吸附面和玻璃表面之间也许不能保持紧密接触，并可能形成间隙，因此很难保持吸盘的吸附接触性能。当吸附面上有凝胶层存在时，即使当玻璃表面形成颗粒状表面，或者形成稍微不平的表面、粗糙表面等时，吸盘也能可靠地吸附在玻璃面上。
以上提到的移动副是直线导轨副或者导杆-导套的组合。
以上提到的行走装置，可以是齿轮-齿条-行走电机的组合、皮带-带轮-行走电机的组合、链-链轮-行走电机的组合、螺母-滚珠丝杠-行走电机的组合、绳-绳轮-行走电机的组合。
以上提到的移动副和行走装置，还可以是一个行走气缸，气缸杆-活塞的组合与气缸筒之间组成了移动副，在压缩空气的作用下可以驱动两者沿移动副往复平移。
以上所述的多个吸盘组件是三至十个，吸盘组件的作用是吸附在玻璃幕墙上，支承住本发明的自重、玻璃幕墙对清洗辊刷的反作用力、连接的气管、电线、保险绳的部分重量等，在当一部分吸盘组件离开玻璃幕墙失去作用时，其余的吸盘组件还能够支承住以上提到的力，本发明不会整体脱落下来，也不会产生明显歪斜，不会影响工作。对于整块面积比较大的玻璃，宜使用吸盘组件数量比较少的，这样可以减轻本发明的重量，有利于工作；对于单块玻璃面积比较小、玻璃幕墙拼接接缝比较多、铆钉数量比较多的，宜使用吸盘组件数量比较多的，如果吸盘正好处于接缝处或铆钉处，则吸盘和玻璃面不能很好地接触，失去作用，则可以让它暂时闲置，其它的吸盘还可以工作，等移动至该吸盘躲开接缝或铆钉，再让它继续工作。
在使用时，一般是从玻璃幕墙的顶端开始工作，逐步向下清洗，多个吸盘组件交替地离开玻璃幕墙并在行走装置的驱动作用下向下移动一段距离，多个吸盘组件全都移动到行程的最下端，然后多个行走装置同时运转，使机架带动清洗辊刷和清洗电机向下移动至行程末端，就达到了玻璃幕墙清洗设备自动向下行走的目的，换一个新的位置再清洗。
具体步骤是这样的。
1)使所有吸附活塞杆都处于伸出来的状态；
2)使所有吸盘都吸附在玻璃幕墙上；
3)清洗电机保持开启状态，清洗辊刷连续运转清洗玻璃幕墙；
在向下移动时执行以下步骤：
4)其中一个吸盘组件的吸附孔通大气，失去对玻璃幕墙的吸附作用；
5)通过控制阀控制该吸盘组件的吸附活塞杆缩进去；
6)使该吸盘组件的行走装置运转，该吸盘组件沿移动副向下移动到行程末端；
7)使该吸盘组件的吸附活塞杆伸出来，则吸盘靠近玻璃幕墙；
8)真空发生装置运转，该吸盘组件的吸附孔连通真空，吸盘吸附在玻璃幕墙上，该吸盘组件向下移动的步骤结束；
9)分别重复步骤4)至8)，使其余的吸盘组件挨个向下移动至行程末端并吸附在玻璃幕墙上；
10)所有行走装置同时运转，和步骤6)中的运转方向相反，机架带动清洗辊刷和清洗电机向下移动至行程末端，完成一次移步动作；
11)不断重复步骤4)至步骤10)，本发明就一步一步地从玻璃幕墙顶端移动到底端，同时所到之外也将该处的玻璃幕墙表面清洗干净。
为了避免意外发生，玻璃幕墙清洗设备一般要设保险绳，从楼顶垂下来系在本发明上。
气泵、真空发生装置、控制阀门、控制电路都安装在楼顶，分别通过垂下来的轻质气管、电线连接在本发明上相应部位。
本发明的有益效果：不需要人员悬挂在半空中，玻璃幕墙清洗设备自动移步清洗，完全杜绝了人员摔伤事故，操作安全性大幅提高；不受风吹的限制，大风天气也可以工作；不受玻璃幕墙方向的限制，任意角度的幕墙都可以使用。
附图说明
图1是本发明实施例1的正视图；
图2是图1中沿A-A线的剖视图；
图3是图1中沿B-B线的剖视图；
图4是本发明实施例1的三维结构示意图，右下吸盘组件4的吸附活塞杆43缩进去的状况；
图5是本发明实施例1的三维结构示意图，右下吸盘组件4的行走电机旋转，右下吸盘组件4向下移动到行程末端的状况；
图6是本发明实施例1的三维结构示意图，右下吸盘组件4的吸附活塞杆43伸出来的状况；
图7是本发明实施例1的三维结构示意图，左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3分别向下移动到行程末端的状况；
图8是本发明实施例1的三维结构示意图，四个行走电机25同时旋转，机架5带动清洗辊刷6和清洗电机7向下移动到行程末端的状况；
图9是本发明实施例2的三维结构示意图，行走前的初始状态；
图10是本发明实施例2的三维结构示意图，右下吸盘组件4的吸附活塞杆43缩进去的状况；
图11是本发明实施例2的三维结构示意图，右下吸盘组件4的行走气缸动作，右下吸盘组件4向下移动到行程末端的状况；
图12是本发明实施例2的三维结构示意图，右下吸盘组件4的吸附活塞杆43伸出来的状况；
图13是本发明实施例2的三维结构示意图，左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3分别向下移动到行程末端的状况；
图14是本发明实施例3的正视图；
图中所示：1.左上吸盘组件；2.左下吸盘组件；3.右上吸盘组件；4.右下吸盘组件；41.吸盘；42.吸附孔；43.吸附活塞杆；44.吸附活塞缸；441.前腔孔；442.后腔孔；45.行走电机；46.齿轮；47.滑座；48.吸附活塞；5.机架；511.左导轨；512.右导轨；521.左齿条；522.右齿条；6.清洗辊刷；7.清洗电机；8.行走气缸筒；81.后腔气口；82.前腔气口；9.气缸杆-活塞组合；101.上吸盘组件；102.下吸盘组件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：参见图1至图8。
一种玻璃幕墙清洗设备，包括左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3、右下吸盘组件4、机架5、清洗辊刷6和清洗电机7；机架5包括左导轨511、右导轨512、左齿条521和右齿条522，这四个零件竖直方向布置；清洗辊刷6圆周面上有毛刷，清洗辊刷6通过转动副与机架5连接，清洗电机7与机架5固定联接，清洗电机7的输出轴与清洗辊刷6的轴联接，当清洗电机7通电旋转时，清洗辊刷6连续运转，毛刷就能连续不断地清洗玻璃幕墙表面；左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3和右下吸盘组件4具有相同的结构；以右下吸盘组件4为例进行说明，包括吸盘41、吸附活塞杆43、吸附活塞缸44、行走电机45、齿轮46、滑座47和吸附活塞48；吸附活塞杆43和吸附活塞48组合成一体，和吸附活塞缸44组合成吸附气缸；滑座47和吸附活塞缸44固定连接，滑座47和右导轨512组成直线导轨副；行走电机45和吸附活塞缸44固定连接，行走电机45的输出轴和齿轮46固定连接，齿轮46和右齿条522啮合；吸附活塞杆43末端固定连接吸盘41，吸盘41中心有孔，通到吸盘41背面是吸附孔42，吸附孔42连接真空发生装置，当真空发生装置吸真空时，吸盘41可以吸附到玻璃幕墙上，当吸附孔42通外界大气时，吸盘41失去吸附作用从玻璃幕墙上脱落下来；吸附活塞缸44上有两个连接孔，分别是前腔孔441和后腔孔442，分别连通吸附气缸的前腔和后腔，前腔孔441和后腔孔442通过方向控制阀连通气泵，可以控制吸附活塞杆43缩进吸附活塞缸44或伸出来，则对应地吸盘41就离开或贴紧玻璃幕墙。
右上吸盘组件3的齿轮与右齿条522啮合，滑座与右导轨512组合成直线导轨副；
左上吸盘组件1和左下吸盘组件2的齿轮与左齿条521啮合，滑座与左导轨511组合成直线导轨副。
以上所述的吸盘，其制造材料是硅橡胶。
以上所述的吸盘，其吸附表面是包括凝胶层的表面，凝胶层是日本专利No.2006-116359所提到的凝胶层。当要吸附的玻璃表面形成颗粒状表面，或者形成稍微不平的表面、粗糙表面等时，在吸附面和玻璃表面之间也许不能保持紧密接触，并可能形成间隙，因此很难保持吸盘的吸附接触性能。当吸附面上有凝胶层存在时，即使当玻璃表面形成颗粒状表面，或者形成稍微不平的表面、粗糙表面等时，吸盘也能可靠地吸附在玻璃面上。
在使用时，一般是从玻璃幕墙的顶端开始工作，逐步向下清洗，四个吸盘交替地离开玻璃幕墙并向下移动一段距离，全都移动到行程的最下端，然后四个齿轮同时转动，使机架5带动清洗辊刷6和清洗电机7向下移动至行程末端，就达到了玻璃幕墙清洗设备自动向下行走的目的，换一个新的位置再清洗。
具体步骤是这样的。
1)使四个吸附活塞杆都处于伸出来的状态；
2)使四个吸盘都吸附在玻璃幕墙上；
3)清洗电机7保持开启状态，清洗辊刷6连续运转清洗玻璃幕墙，本实施例处于初始状态，如图8所示；
在向下移动时执行以下步骤：
4)右下吸盘组件4的吸附孔42通大气，失去对玻璃幕墙的吸附作用；
5)通过控制阀控制右下吸盘组件4的吸附活塞杆43缩进去，如图4所示；
6)右下吸盘组件4的行走电机45旋转，右下吸盘组件4向下移动到行程末端，如图5所示；
7)右下吸盘组件4的吸附活塞杆43伸出来，吸盘41靠近玻璃幕墙，如图6所示；
8)真空发生器运转，右下吸盘组件4的吸附孔42连通真空发生装置，吸盘41吸附在玻璃幕墙上；
9)分别重复步骤4)至8)，使左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3分别向下移动至行程末端并吸附在玻璃幕墙上，如图7所示；
10)四个行走电机同时旋转，和步骤6)中的旋向相反，机架5带动清洗辊刷6和清洗电机7向下移动至行程末端，如图8所示，完成一次移动动作；
11)不断重复步骤4)至步骤10)，本发明就一步一步地从玻璃幕墙顶端移动到底端，同时所到之外也将该处的玻璃幕墙表面清洗干净。
为了避免意外发生，玻璃幕墙清洗设备一般要设保险绳，从楼顶垂下来系在上面。
气泵、真空发生装置、控制阀门、控制电路都安装在楼顶。
本实施例的有益效果：不需要人员悬挂在半空中，玻璃幕墙清洗设备自动移步清洗，完全杜绝了人员摔伤事故，操作安全性大幅提高；不受风吹的限制，大风天气也可以工作；不受玻璃幕墙方向的限制，任意角度的幕墙都可以使用。
实施例2：参见图9至图13。
一种玻璃幕墙清洗设备，包括左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3、右下吸盘组件4、机架5、清洗辊刷6和清洗电机7；还包括四个行走气缸筒8和气缸杆-活塞组合9，行走气缸筒8和气缸杆-活塞组合9组成行走气缸，行走气缸筒8上有后腔气口81和前腔气口82，行走气缸筒8和机架5固定连接，行走气缸筒8和气缸杆-活塞组合9组成了移动副，如果在后腔气口81或前腔气口82连通了压缩空气，则气缸杆-活塞组合9可以沿移动副往复平移；气缸杆-活塞组合9的气缸杆末端和吸附活塞缸44固定连接；其它结构同实施例1。
以上所述的吸盘，其制造材料是聚氨酯。
在使用时，一般是从玻璃幕墙的顶端开始工作，逐步向下清洗，四个吸盘交替地离开玻璃幕墙并向下移动一段距离，全都移动到行程的最下端，然后四个行走气缸同步运动，使机架5带动清洗辊刷6和清洗电机7向下移动至行程末端，就达到了玻璃幕墙清洗设备自动向下行走的目的，换一个新的位置再清洗。
具体步骤是这样的。
1)使四个吸附活塞杆都处于伸出来的状态；
2)使四个吸盘都吸附在玻璃幕墙上；
3)清洗电机7保持开启状态，清洗辊刷6连续运转清洗玻璃幕墙，即如图9所示的初始状态；
在向下移动时执行以下步骤：
4)右下吸盘组件4的吸附孔42通大气，失去对玻璃幕墙的吸附作用；
5)通过控制阀控制右下吸盘组件4的吸附活塞杆43缩进去，如图10所示；
6)右下吸盘组件4的气缸杆-活塞组合9移动，右下吸盘组件4向下移动到行程末端，如图11所示；
7)右下吸盘组件4的吸附活塞杆43伸出来，吸盘41靠近玻璃幕墙，如图12所示；
8)真空发生器运转，右下吸盘组件4的吸附孔42连通真空发生装置，吸盘41吸附在玻璃幕墙上；
9)分别重复步骤4)至8)，使左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3分别向下移动至行程末端并吸附在玻璃幕墙上，如图13所示；
10)四个行走气缸同时同步移动，和步骤6)中的驱动动方向相反，机架5带动清洗辊刷6和清洗电机7向下移动至行程末端，回到如图9所示的初始状态，完成一次移动动作；
设定好程序，不断地重复以上步骤，本实施例就一步一步地从玻璃幕墙顶端移动到底端，同时所到之外也清洗干净。
其它功能和有益效果同实施例1。
实施例3：参见图14。
本实施例包括6个吸盘组件，分别是左上吸盘组件1、左下吸盘组件2、右上吸盘组件3、右下吸盘组件4、上吸盘组件101和下吸盘组件102。对于单块玻璃面积比较小、拼接接缝比较多、铆钉数量比较多的玻璃幕墙，如果吸盘正好处于接缝处或铆钉处，则吸盘和玻璃面不能很好地接触，失去吸附作用，则可以让它暂时闲置，其它的五个吸盘还可以工作，等移动至该吸盘躲开接缝或铆钉，再让它继续工作。
其它结构、功能和有益效果同实施例2。