[发明专利]建筑外墙清洁自动平衡升降系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及外墙清洁机械领域，具体地说，尤其涉及一种建筑外墙清洁自动平衡升降系统及其控制方法。

背景技术

城镇高楼大厦的日益增多，使大楼外墙的清洁工作越来越重要。但在目前，外墙的除尘和清洗均为人工悬吊作业，速度慢，质量差。尤其是存在着人身不安全的隐患，虽然有一些外墙清洗装置的设计，但效果均不理想，主要原因是空中运作时，存在墙面的反作用力，造成清洁作业难以进行。同时，现有的外墙清洗装置还存在以下不足，当遇到外墙凸凹不平时，就难以进行彻底的清洗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构新颖、安全可靠、能够使建筑外墙清洁机清洗彻底的建筑外墙清洁自动平衡升降系统及其控制方法。

本发明的技术方案如下：设计的建筑外墙清洁自动平衡升降系统，其要点是：包括固定架、移动架和三角机架，其中所述固定架前部套装所述移动架，所述三角机架固定在所述固定架上，在所述三角机架与所述移动架之间连接有拉伸弹簧；在所述固定架上横向设有滚柱丝杠机构，该滚柱丝杠机构一端固定在固定架上，另一端固定在所述三角机架的连接板上，在该滚柱丝杠机构上设有平衡配重块，所述滚柱丝杠机构的滚柱丝杠后端经联轴器与步进电机的输出轴相连，该滚柱丝杠前端连接有第一锥齿轮；在所述连接板上固定有齿条安装座，在该齿条安装座上安装有连接轴，在所述连接轴端部固定有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，在所述连接轴中部固定有第一直齿轮，在该第一直齿轮下安装有与该第一直齿轮啮合的齿条，该齿条前端与所述移动架连接；在所述三角机架上安装有动滑轮，在该动滑轮左右两侧的三角机架上均安装有导向板，在该两个导向板的伸出端均开有导向孔，并该两个导向板的伸出端均伸入所述动滑轮的沟槽中；在所述三角机架上部设有第一距离传感器，下部的连接板底部设有可90°旋转的弹性圆轴和倾角传感器，所述弹性圆轴端部固定了第二距离传感器，所述第一距离传感器、第二距离传感器和倾角传感器均与电脑系统相连。

本发明是针对传统外墙清洁机的没有单独的升降装置，难以对凸凹不平的外墙进行彻底清洁等不足创造性地设计的，以上结构中所述固定架前部套装所述移动架，当步进电机接通时，步进电机输出轴带动滚柱丝杠转动，滚柱丝杠带动其前端的第一锥齿轮转动，由于第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合，因此第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，该第二锥齿轮带动连接轴转动，故而使得连接轴带动第一直齿轮转动，当第一直齿轮与齿条啮合时，齿条在第一直齿轮的作用下前后移动，由此带动移动架前后移动，利用移动架前后移动，在清洁墙面时，移动架前端设置的清洗装置能够有效的避开（进入）外墙的凸出（凹进）部分，从而清洁的更彻底，更有效；对高墙进行清洁时，将本发明通过高楼卷扬机进行悬挂，其中卷扬机的支撑钢丝穿过导向孔套装在动滑轮上，由于导向孔的存在，使得钢丝不会偏出动滑轮的沟槽，当卷扬机使本发明上升或者下降时，本发明的悬挂更加可靠；以上结构中移动架前后移动还具有一个特点，在需要与墙面保持较好的接触时，除了可以调节卷扬机的伸出或者缩进距离，也可以调节移动架伸缩的长度，改变钢丝与墙面的夹角从而改变接触力的大小。以上结构中若要躲开凸出障碍物或减小与墙面的接触压力时，将移动架往回收缩，在滚珠丝杠的驱动下滚柱丝杠机构将平衡配重块往动滑轮方向调节相应的距离，使整个机构达到平衡，若要进入凹处或增大与墙面的接触压力时，将移动架往外伸，在滚珠丝杠的驱动下滚柱丝杠机构将平衡配重块往步进电机方向调节相应的距离，同样使整个机构达到平衡；以上结构中设置与电脑系统相连的第一距离传感器、第二距离传感器和倾角传感器，如此电脑系统能够很好的控制本发明的运动，即根据距离传感器所测数据对本发明与墙体之间的距离进行调整，根据倾角传感器所测数据对本发明与水平面的倾角进行调整，从而达到清洁墙体的目的。