《玻璃幕墻清洗機器人清洗系統(tǒng)的設(shè)計》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《玻璃幕墻清洗機器人清洗系統(tǒng)的設(shè)計(2頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、40 I機械裝備 Mecha ni zed Equipme nt 2017年8月下
玻璃幕墻清洗機器人清洗系統(tǒng)的設(shè)計
倪偉,吳英濤,趙曉賀
(山東科技大學(xué)機械電子工程學(xué)院,山東 青島266590)
摘 要:隨著現(xiàn)代化建設(shè)的快速推進,高層建筑愈來愈多,針對高層建筑壁面的清洗業(yè)也不斷發(fā)展。玻璃幕墻清洗機器人在改善 工人作業(yè)環(huán)境、提高作業(yè)效率和降低清洗成本方面具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的應(yīng)用前景。文章主要針對清洗機器人的清洗系統(tǒng) 進行設(shè)計,并進行三維建模,能夠?qū)崿F(xiàn)清洗工藝的高效性、清洗機械機構(gòu)的可靠性和清洗液的回收循環(huán)再利用等效果。
關(guān)鍵詞:清洗機器人;清洗系統(tǒng);三維建模
中圖分類號:
2、TP242 文獻標(biāo)志碼: A 文章編號:1672-3872(2017)16-0040-01
40 I機械裝備 Mecha ni zed Equipme nt 2017年8月下
40 I機械裝備 Mecha ni zed Equipme nt 2017年8月下
1 清洗工藝分析
高層建筑的玻璃幕墻壁面主要的污物成分為大氣塵垢, 因此針對相應(yīng)工況制定良好的清洗工藝是提升機器人清洗質(zhì) 量和清洗效率的關(guān)鍵。
首先,使用清洗液將待清洗玻璃幕墻潤濕,在機械力和 清洗液的綜合作用下將污物分離;其次,經(jīng)清洗液的沖洗和 玻璃幕墻壁面上殘留液滴的去除, 實現(xiàn)玻璃幕墻的潔凈;最后,
使用
3、之后清洗液回收過濾凈化后重新用于新的玻璃幕墻待清 洗作業(yè)中。
2 清洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
機械力清洗通過對物體表面施加機械作用力 (如抽吸、刷、
刮擦)使物體表層污物脫離,直至達到潔凈的目的。根據(jù)作 業(yè)環(huán)境,選取刷洗和刮擦的機械力作用配合中性清洗液的形 式進行對玻璃幕墻的清洗作業(yè),常見的刷洗有條刷、盤刷和 滾刷,這里選用滾刷的清洗方式。清洗系統(tǒng)包括清洗機構(gòu)本 體和清洗液循環(huán)裝置,其任務(wù)是完成對高層玻璃幕墻的清洗 和污水回收、過濾凈化、循環(huán)再利用 [1]。
2.1清洗機構(gòu)本體設(shè)計
清洗機構(gòu)本體由滾刷、驅(qū)動裝置、殼體、噴嘴、上刮板、 下刮板、刮板氣缸等組成 .滾刷是清洗機構(gòu)進行清洗作業(yè)的
執(zhí)
4、行部件;驅(qū)動裝置是由電機和傳動裝置組成,是滾刷進行 清洗作業(yè)的動力來源;殼體通過緊固件安裝在外框架鋁合金 型材上,與下刮板形成半封閉的腔體,滾刷通過帶座軸承安 裝殼體內(nèi);噴嘴是將清洗液進行霧化的裝置,其分為上下兩 組均布安裝在殼體的內(nèi)壁上;上刮板安裝在兩個刮板氣缸上, 刮板氣缸通過腳架安裝在外框架最上側(cè),下刮板與一個刮板 氣缸相連,此刮板氣缸安裝在殼體最下側(cè);刮板氣缸采用單 作用氣缸,常態(tài)下依靠氣缸內(nèi)彈簧作用力使上下刮板的硅膠 條接觸玻璃幕墻的壁面,在機器人爬壁過程中遇到障礙時, 相應(yīng)的刮板氣缸收縮使刮板提起 [2],如圖1所示。
2.2清洗液循環(huán)裝置設(shè)計
為提高整體系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)
5、保的性能,清洗液采用循環(huán)利 用的方式,即清洗作業(yè)過程中產(chǎn)生污水經(jīng)回收、過濾凈化后 再次利用的方式,清洗液循環(huán)裝置由污水箱、 濾后水箱、濾網(wǎng)、
水泵等組成。
3 清洗作業(yè)流程
清洗作業(yè)的工作流程如下:首先,將清洗液經(jīng)噴嘴轉(zhuǎn)變 為水霧狀態(tài)噴射到待清洗的玻璃幕墻上進行潤濕;其次,在 清洗液的溶解與電機驅(qū)動下滾刷的機械摩擦雙重作用下使玻 璃幕墻上的污物分離至清洗液中;然后,由刮板刮除玻璃幕 墻上殘留的液滴,實現(xiàn)幕墻壁面的清潔,而清洗作業(yè)產(chǎn)生的 污水經(jīng)下刮板的匯集后,經(jīng)粗濾網(wǎng)和細(xì)濾網(wǎng)的過濾進入濾后 水箱;最后,經(jīng)水泵和進水管輸送到清洗機構(gòu)本體再次利用 [3] <
刮板是完成清洗工藝流程中最后一道
6、工序一一去除殘余 液滴,且下刮板還有匯集污水的功能。上刮板采用直條形, 硅膠條的刃端一側(cè)為均布的筋條,另外一側(cè)為平面,當(dāng)清洗 機器人本體向下作業(yè)時,硅膠條接觸玻璃幕墻的是刃端的平 面,且膠條座的長夾片使硅膠條變形較小,從而可以更為有 效的完成刮水作業(yè);當(dāng)清洗機器人本體向上作業(yè)時,上刮板 無需工作,此時筋條將硅膠條撐起,且變形較大,從而可讓 玻璃幕墻的污物通過上刮板。下刮板既要具有刮去殘余液滴 的功能,又要承擔(dān)擋水板的功用,所以采用彎曲形狀,且硅 膠條也有一定的曲度。清洗作業(yè)產(chǎn)生的污水匯集到刮板的中 央,在刮板的中間設(shè)置排污口,與排污管相連,在水泵的作 用下及時將匯集的污水輸送到污水箱。
4
7、結(jié)束語
文章針對清洗機器人的清洗系統(tǒng)進行設(shè)計,通過對清洗 工藝分析,主要設(shè)計了清洗機構(gòu)和清洗液循環(huán)裝置,制定了 高效的清洗工藝流程,克服了自身機械結(jié)構(gòu)對已清洗的玻璃 幕墻造成的二次污染,能夠?qū)崿F(xiàn)清洗工藝的高效性、清洗機 械機構(gòu)的可靠性和清洗液的回收循環(huán)再利用等效果。
參考文獻:
[1] 唐伯雁,竇蘊平,高振莉,等.幕墻清洗機器人的清洗系統(tǒng)設(shè)計
[J].機器人技術(shù)與應(yīng)用,2007(2):43-45.
[2] 胡啟寶.多吸盤式玻璃幕墻清洗機器人本體設(shè)計 [D].上海交通大 學(xué),2007.
[3] 吳洪興,趙言正,高學(xué)山.高樓玻璃幕墻清洗機器人作業(yè)系統(tǒng)的 研究[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報,2002(4):101-104.
(收稿日期:2017-8-9)
40 I機械裝備 Mecha ni zed Equipme nt 2017年8月下
40 I機械裝備 Mecha ni zed Equipme nt 2017年8月下
圖1清洗機構(gòu)本體圖
作者簡介:倪偉(1990-),男,山東臨沂人,研究方向:機械工程。