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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810757604.9 (22)申请日 2018.07.11 (71)申请人 广东工业大学 地址 510062 广东省广州市大学城外环西 路100号 (72)发明人 梁铧杰 于兆勤 翁一航 林妍君 张永豪 罗健 周瑞浩 (74)专利代理机构 广东广信君达律师事务所 44329 代理人 杨晓松 (51)Int.Cl. A47L 11/38(2006.01) A47L 11/40(2006.01) (54)发明名称 一种高空外墙自动清洁装置 (57)摘要 本发明公开了一种高空外。
2、墙自动清洁装置， 包括吸附装置、 清洁装置、 驱动装置和控制装置， 驱动装置包括安装座、 X轴驱动装置、 Y轴驱动装 置和Z轴驱动装置， X轴驱动装置安装于安装座 上， Y轴驱动装置可滑动安装于X轴驱动装置的输 出端上， X轴驱动装置驱动Y轴驱动装置在X轴方 向滑动， 吸附装置固定安装于Y轴驱动装置上； Z 轴驱动装置可滑动安装于Y轴驱动装置上， Y轴驱 动装置驱动Z轴驱动装置在Y轴方向滑动； 清洁装 置固定安装于Z轴驱动装置上， Z轴驱动装置驱动 清洁装置在Z轴方向滑动而对墙面进行擦试。 整 个清洁过程具有全机械化自动作业、 工作效率和 安全性的有益效果。 权利要求书1页 说明书4页 附图2。
3、页 CN 108703720 A 2018.10.26 CN 108703720 A 1.一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 包括吸附装置、 清洁装置、 驱动装置和控 制装置， 所述吸附装置固定安装于驱动装置上而将驱动装置可拆卸吸附于大楼的外墙上； 所述驱动装置的动力输出端与所述清洁装置连接而驱动清洁装置在驱动装置上滑动； 所述 控制装置与所述清洁装置和驱动装置电连接； 所述驱动装置包括安装座、 X轴驱动装置、 Y轴 驱动装置和Z轴驱动装置， 所述X轴驱动装置安装于安装座上， 所述Y轴驱动装置可滑动安装 于X轴驱动装置的输出端上， X轴驱动装置驱动Y轴驱动装置在X轴方向滑动， 所述吸附装。
4、置 固定安装于Y轴驱动装置上； 所述Z轴驱动装置可滑动安装于Y轴驱动装置上， Y轴驱动装置 驱动Z轴驱动装置在Y轴方向滑动； 所述清洁装置固定安装于Z轴驱动装置上， Z轴驱动装置 驱动清洁装置在Z轴方向滑动而对墙面进行擦试。 2.根据权利要求1所述的一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 所述X轴驱动装置 包括第一电机和第一螺杆， 所述Y轴驱动装置通过导轨可滑动安装于安装座上， 所述第一电 机的输出端与第一螺杆连接， 且第一螺杆与Y轴驱动装置螺纹传动连接。 3.根据权利要求2所述的一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 所述Y轴驱动装置 包括底座、 第二电机和第二螺杆， 所述第二电机和第二。
5、螺杆分别至少设为两个， 所述底座通 过导轨可滑动安装于安装座上， 且底座与第一螺杆螺纹传动连接， 所述第二电机固定安装 于底座上； 所述吸附装置安装于第二螺杆上， 且第二螺杆可相对于吸附装置旋转； 所述第二 电机的输出端与第二螺杆连接， 所述清洁装置与第二螺杆螺纹传动连接。 4.根据权利要求3所述的一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 所述Z轴驱动装置 包括箱体、 滑块、 第三电机、 同步轮和同步带， 所述同步轮设为两个， 所述箱体和滑块分别安 装于两个第二螺杆上， 所述第三电机安装于箱体内， 且第三电机的输出轴与其中一个同步 轮固定连接， 另一个同步轮可旋转安装于滑块上， 两个同步轮之间。
6、通过同步带传动连接； 所 述箱体和滑块之间安装有导杆， 所述清洁装置可滑动安装于导杆上， 且清洁装置与同步带 固定连接。 5.根据权利要求3或4所述的一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 所述吸附装置 包括连接板和真空吸盘， 所述连接板可相对于第二螺杆可旋转安装于第二螺杆上； 所述真 空吸盘固定安装于连接板上， 在第一电机通过螺杆驱动Y轴驱动装置在X轴方向滑动时， 所 述真空吸盘向墙面方向或背向滑动。 6.根据权利要求1所述的一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 所述清洁装置包括 连接座、 第四电机、 清洁轮、 清洁带、 水箱和风机， 所述第四电机固定安装于连接座上， 所述 清洁轮固定。
7、安装于第四电机的输出轴上且与墙面接触， 所述清洁带固定安装于连接座上且 与墙面接触； 所述连接座上开有出水孔， 所述水箱固定安装于连接座上且通过出水孔向墙 面喷水； 所述连接座上开有进气口， 在清洁轮工作而铲起墙面灰尘时， 所述风机通过进气口 吸收灰尘。 7.根据权利要求1所述的一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 所述连接座上设有 用于对墙面上的污垢进行拍照的摄像头， 所述摄像头与控制装置电连接。 8.根据权利要求1或7所述的一种高空外墙自动清洁装置， 其特征在于： 所述控制装置 为单片机或PLC。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108703720 A 2 一种高空外墙自动清。
8、洁装置 技术领域 0001 本发明涉及一种清洁装置， 尤其是指一种高空外墙自动清洁装置。 背景技术 0002 随着经济的发展， 城市中的高楼大厦越来越多。 目前国内的高楼大厦的外墙清洁 通常采用吊索把人悬吊在半空中对外墙进行水洗的方式。 这种高空人工作业的方式存在危 险性大、 劳动强度大和工作效率低的问题， 极大地影响了清洁工作的开展。 发明内容 0003 本发明的目的在于解决现有高楼大厦的外墙清洁通常采用吊索把人悬吊在半空 中对外墙进行水洗的方式， 存在危险性大、 劳动强度大和工作效率低的问题， 提供一种机械 化自动作业， 工作效率和安全性的高空外墙自动清洁装置。 0004 本发明的目的可采。
9、用以下技术方案来达到： 0005 一种高空外墙自动清洁装置， 包括吸附装置、 清洁装置、 驱动装置和控制装置， 所 述吸附装置固定安装于驱动装置上而将驱动装置可拆卸吸附于大楼的外墙上； 所述驱动装 置的动力输出端与所述清洁装置连接而驱动清洁装置在驱动装置上滑动； 所述控制装置与 所述清洁装置和驱动装置电连接； 所述驱动装置包括安装座、 X轴驱动装置、 Y轴驱动装置和 Z轴驱动装置， 所述X轴驱动装置安装于安装座上， 所述Y轴驱动装置可滑动安装于X轴驱动 装置的输出端上， X轴驱动装置驱动Y轴驱动装置在X轴方向滑动， 所述吸附装置固定安装于 Y轴驱动装置上； 所述Z轴驱动装置可滑动安装于Y轴驱动。
10、装置上， Y轴驱动装置驱动Z轴驱动 装置在Y轴方向滑动； 所述清洁装置固定安装于Z轴驱动装置上， Z轴驱动装置驱动清洁装置 在Z轴方向滑动而对墙面进行擦试。 0006 作为一种优选的方案， 所述X轴驱动装置包括第一电机和第一螺杆， 所述Y轴驱动 装置通过导轨可滑动安装于安装座上， 所述第一电机的输出端与第一螺杆连接， 且第一螺 杆与Y轴驱动装置螺纹传动连接。 0007 作为一种优选的方案， 所述Y轴驱动装置包括底座、 第二电机和第二螺杆， 所述第 二电机和第二螺杆分别至少设为两个， 所述底座通过导轨可滑动安装于安装座上， 且底座 与第一螺杆螺纹传动连接， 所述第二电机固定安装于底座上； 所述吸。
11、附装置安装于第二螺 杆上， 且第二螺杆可相对于吸附装置旋转； 所述第二电机的输出端与第二螺杆连接， 所述清 洁装置与第二螺杆螺纹传动连接。 0008 作为一种优选的方案， 所述Z轴驱动装置包括箱体、 滑块、 第三电机、 同步轮和同步 带， 所述同步轮设为两个， 所述箱体和滑块分别安装于两个第二螺杆上， 所述第三电机安装 于箱体内， 且第三电机的输出轴与其中一个同步轮固定连接， 另一个同步轮可旋转安装于 滑块上， 两个同步轮之间通过同步带传动连接； 所述箱体和滑块之间安装有导杆， 所述清洁 装置可滑动安装于导杆上， 且清洁装置与同步带固定连接。 0009 作为一种优选的方案， 所述吸附装置包括连。
12、接板和真空吸盘， 所述连接板可相对 说 明 书 1/4 页 3 CN 108703720 A 3 于第二螺杆可旋转安装于第二螺杆上； 所述真空吸盘固定安装于连接板上， 在第一电机通 过螺杆驱动Y轴驱动装置在X轴方向滑动时， 所述真空吸盘向墙面方向或背向滑动。 0010 作为一种优选的方案， 所述清洁装置包括连接座、 第四电机、 清洁轮、 清洁带、 水箱 和风机， 所述第四电机固定安装于连接座上， 所述清洁轮固定安装于第四电机的输出轴上 且与墙面接触， 所述清洁带固定安装于连接座上且与墙面接触； 所述连接座上开有出水孔， 所述水箱固定安装于连接座上且通过出水孔向墙面喷水； 所述连接座上开有进气口。
13、， 在清 洁轮工作而铲起墙面灰尘时， 所述风机通过进气口吸收灰尘。 0011 作为一种优选的方案， 所述连接座上设有用于对墙面上的污垢进行拍照的摄像 头， 所述摄像头与控制装置电连接。 0012 作为一种优选的方案， 所述控制装置为单片机或PLC。 0013 实施本发明， 具有如下有益效果： 0014 1、 本发明工作时， X轴驱动装置驱动Y轴驱动装置在X轴方向滑动， 而驱动安装于Y 轴驱动装置上的吸附装置在X轴方向滑动， 进而使吸附装置向大楼的墙面滑动。 在吸附装置 运动到与墙面接触的位置时， 吸附装置吸附到墙面上而将Y轴驱动装置固定到墙面上。 由于 Z轴驱动装置可滑动安装于Y轴驱动装置上，。
14、 所以在X轴驱动装置驱动Y轴驱动装置在X轴方 向滑动的同时， Z轴驱动装置被驱动向大楼的墙面滑动， 从而使清洁装置与墙面接触， 然后 启动清洁装置即可对墙面进行清洁。 在清洁装置工作的过程中， 可以通过Y轴驱动装置和Z 轴驱动装置调节清洁装置在墙面位置， 使清洁装置对墙面的各个位置进行全面清洁， 保证 墙面各个位置都能被清洁到。 整个清洁过程全机械化自动作业， 工作效率和安全性， 解决了 现有高楼大厦的外墙清洁通常采用吊索把人悬吊在半空中对外墙进行水洗的方式， 存在危 险性大、 劳动强度大和工作效率低的问题。 0015 2、 本发明在第二螺杆和同步带的驱动下， 连接座能在Y轴方向和Z轴方向滑动。
15、。 第 四电机时， 清洁轮旋转而把污垢扫除。 然后启动风机工作而通过进气口将污垢吸走。 最后控 制器控制水阀使水箱内的水通过出水孔向墙面喷水。 在连接座在Y轴和Z轴方向滑动时， 安 装于连接座上的清洁带通过水对墙面进行擦试， 提高清洁的干净度和效果。 附图说明 0016 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他的附图。 0017 图1是本发明高空外墙自动清洁装置的结构示意。
16、图； 0018 图2是本发明高空外墙自动清洁装置的清洁装置的结构示意图。 具体实施方式 0019 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例， 都属于本发明保护的范围。 说 明 书 2/4 页 4 CN 108703720 A 4 0020 实施例 0021 参照图1和图2， 本实施例涉及清洁机械， 包括吸附装置1、 清洁装置2、 驱动装置3和 控制装置， 所述吸附装置1固定安装于驱动。
17、装置3上而将驱动装置3可拆卸吸附于大楼的外 墙上； 所述驱动装置3的动力输出端与所述清洁装置2连接而驱动清洁装置2在驱动装置3上 滑动； 所述控制装置与所述清洁装置2和驱动装置3电连接； 所述驱动装置3包括安装座31、 X 轴驱动装置32、 Y轴驱动装置33和Z轴驱动装置34， 所述X轴驱动装置32安装于安装座31上， 所述Y轴驱动装置33可滑动安装于X轴驱动装置32的输出端上， X轴驱动装置32驱动Y轴驱动 装置33在X轴方向滑动， 所述吸附装置1固定安装于Y轴驱动装置33上； 所述Z轴驱动装置34 可滑动安装于Y轴驱动装置33上， Y轴驱动装置33驱动Z轴驱动装置34在Y轴方向滑动； 所述。
18、 清洁装置2固定安装于Z轴驱动装置34上， Z轴驱动装置34驱动清洁装置2在Z轴方向滑动而 对墙面进行擦试。 0022 工作时， X轴驱动装置32驱动Y轴驱动装置33在X轴方向滑动， 而驱动安装于Y轴驱 动装置33上的吸附装置1在X轴方向滑动， 进而使吸附装置1向大楼的墙面滑动。 在吸附装置 1运动到与墙面接触的位置时， 吸附装置1吸附到墙面上而将Y轴驱动装置33固定到墙面上。 由于Z轴驱动装置34可滑动安装于Y轴驱动装置33上， 所以在X轴驱动装置32驱动Y轴驱动装 置33在X轴方向滑动的同时， Z轴驱动装置34被驱动向大楼的墙面滑动， 从而使清洁装置2与 墙面接触， 然后启动清洁装置2即可。
19、对墙面进行清洁。 在清洁装置2工作的过程中， 可以通过 Y轴驱动装置33和Z轴驱动装置34调节清洁装置2在墙面位置， 使清洁装置2对墙面的各个位 置进行全面清洁， 保证墙面各个位置都能被清洁到。 整个清洁过程全机械化自动作业， 工作 效率和安全性， 解决了现有高楼大厦的外墙清洁通常采用吊索把人悬吊在半空中对外墙进 行水洗的方式， 存在危险性大、 劳动强度大和工作效率低的问题。 0023 所述X轴驱动装置32包括第一电机321和第一螺杆322， 所述Y轴驱动装置33通过导 轨可滑动安装于安装座31上， 所述第一电机321的输出端与第一螺杆322连接， 且第一螺杆 322与Y轴驱动装置33螺纹传动。
20、连接。 导轨与墙面垂直设置。 在第一电机321驱动第一螺杆 322旋转时， Y轴驱动装置33在导轨的约束作用下被驱动而沿导轨的长度方向滑动， 从而使 得Y轴驱动装置33向墙面方向或背向滑动。 0024 所述Y轴驱动装置33包括底座331、 第二电机332和第二螺杆333， 所述第二电机332 和第二螺杆333分别至少设为两个， 所述底座331通过导轨可滑动安装于安装座31上， 且底 座331与第一螺杆322螺纹传动连接， 所述第二电机332固定安装于底座331上； 所述吸附装 置1安装于第二螺杆333上， 且第二螺杆333可相对于吸附装置1旋转； 所述第二电机332的输 出端与第二螺杆333连。
21、接， 所述清洁装置2与第二螺杆333螺纹传动连接。 第一电机321驱动 底座331在X轴方向滑动而驱动第二电机332和第二螺杆333在X轴方向滑动。 第二电机332驱 动第二螺杆333旋转， 而驱动同时螺纹连接于两个螺杆上的Z轴驱动装置34在第二螺杆333 的长度方向上滑动， 实现对Z轴驱动装置34在Y轴方向上的位置进行调节， 从而对墙面上的Y 轴方向上污垢进行清洁。 0025 所述Z轴驱动装置34包括箱体341、 滑块342、 第三电机、 同步轮344和同步带345， 所 述同步轮344设为两个， 所述箱体341和滑块342分别安装于两个第二螺杆333上， 所述第三 电机安装于箱体341内，。
22、 且第三电机的输出轴与其中一个同步轮344固定连接， 另一个同步 轮344可旋转安装于滑块342上， 两个同步轮344之间通过同步带345传动连接； 所述箱体341 说 明 书 3/4 页 5 CN 108703720 A 5 和滑块342之间安装有导杆346， 所述清洁装置2可滑动安装于导杆346上， 且清洁装置2与同 步带345固定连接。 第二电机332驱动第二螺杆333旋转时， 在导杆346和两个第二螺杆333的 约束下， 箱体341和滑块342只能沿第二螺杆333的长度方向滑动而实现对Z轴装置在Y轴方 向的控制。 第三电机驱动同步轮344旋转时， 在导杆346的约束下， 同步带345拉。
23、动清洁装置2 在Z轴方向滑动， 使清洁装置2能对大楼墙面上的Z轴方向的污垢进行清洁。 0026 所述吸附装置1包括连接板11和真空吸盘12， 所述连接板11可相对于第二螺杆333 可旋转安装于第二螺杆333上； 所述真空吸盘12固定安装于连接板11上， 在第一电机321通 过螺杆驱动Y轴驱动装置33在X轴方向滑动时， 所述真空吸盘12向墙面方向或背向滑动。 在 工作时， 第一电机321通过第一螺杆322驱动Y轴驱动装置33在X轴方向滑动， 而驱动安装连 接板11和真空吸盘12在X轴方向滑动， 进而使真空吸盘12向大楼的墙面滑动。 在真空吸盘12 到与墙面接触并相互顶压时， 真空吸盘12吸附到墙。
24、面上而将Y轴驱动装置33固定到墙面上， 从而将清洁装置2顶压到墙面上。 0027 所述清洁装置2包括连接座21、 第四电机22、 清洁轮23、 清洁带24、 水箱25和风机， 所述第四电机22固定安装于连接座21上， 所述清洁轮23固定安装于第四电机22的输出轴上 且与墙面接触， 所述清洁带24固定安装于连接座21上且与墙面接触； 所述连接座21上开有 出水孔211， 所述水箱25固定安装于连接座21上且通过出水孔211向墙面喷水； 所述连接座 21上开有进气口212， 在清洁轮23工作而铲起墙面灰尘时， 所述风机通过进气口212吸收灰 尘。 所述水箱25通过管道与出水孔211连接， 且管道上。
25、串接通有水阀。 在第二螺杆333和同步 带345的驱动下， 连接座21能在Y轴方向和Z轴方向滑动。 第四电机22时， 清洁轮23旋转而把 污垢扫除。 然后启动风机工作而通过进气口212将污垢吸走。 最后控制器控制水阀使水箱25 内的水通过出水孔211向墙面喷水。 在连接座21在Y轴和Z轴方向滑动时， 安装于连接座21上 的清洁带24通过水对墙面进行擦试， 提高清洁的干净度和效果。 0028 所述连接座21上设有用于对墙面上的污垢进行拍照的摄像头26， 所述摄像头26与 控制装置电连接。 所述控制装置为单片机或PLC。 控制装置通过摄像头26实时对墙面上的污 垢进行识别， 然后控制第一电机321。
26、至第三电机和风机工作， 使清洁装置2移动到污垢的位 置， 而将清洁轮23覆盖到污垢上。 然后启动第四电机22和风机工作， 清洁轮23旋转而把污垢 扫除并通过进气口212将污垢吸走。 最后控制器控制水阀使水箱25内的水通过出水孔211向 墙面喷水。 在连接座21在Y轴和Z轴方向滑动时， 安装于连接座21上的清洁带24通过水对墙 面进行擦试， 进一步提高清洁的干净度和效果。 0029 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已， 当然不能以此来限定本发明之权 利范围， 因此依本发明权利要求所作的等同变化， 仍属本发明所涵盖的范围。 说 明 书 4/4 页 6 CN 108703720 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 108703720 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 108703720 A 8 。