專利名稱：建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及外墻清潔機(jī)械領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及一種建筑外墻清潔自動(dòng)平衡 升降系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
城鎮(zhèn)高樓大廈的日益增多，使大樓外墻的清潔工作越來越重要。但在目前，外墻 的除塵和清洗均為人工懸吊作業(yè)，速度慢，質(zhì)量差。尤其是存在著人身不安全的隱患，雖然 有一些外墻清洗裝置的設(shè)計(jì)，但效果均不理想，主要原因是空中運(yùn)作時(shí)，存在墻面的反作用 力，造成清潔作業(yè)難以進(jìn)行。同時(shí)，現(xiàn)有的外墻清洗裝置還存在以下不足，當(dāng)遇到外墻凸凹 不平時(shí)，就難以進(jìn)行徹底的清洗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種結(jié)構(gòu)新穎、安全可靠、能夠使建筑外墻 清潔機(jī)清洗徹底的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)及其控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下設(shè)計(jì)的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其要點(diǎn)是包 括固定架、移動(dòng)架和三角機(jī)架，其中所述固定架前部套裝所述移動(dòng)架，所述三角機(jī)架固定在 所述固定架上，在所述三角機(jī)架與所述移動(dòng)架之間連接有拉伸彈簧；在所述固定架上橫向 設(shè)有滾柱絲杠機(jī)構(gòu)，該滾柱絲杠機(jī)構(gòu)一端固定在固定架上，另一端固定在所述三角機(jī)架的 連接板上，在該滾柱絲杠機(jī)構(gòu)上設(shè)有平衡配重塊，所述滾柱絲杠機(jī)構(gòu)的滾柱絲杠后端經(jīng)聯(lián) 軸器與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸相連，該滾柱絲杠前端連接有第一錐齒輪；在所述連接板上固定 有齒條安裝座，在該齒條安裝座上安裝有連接軸，在所述連接軸端部固定有第二錐齒輪，所 述第二錐齒輪與所述第一錐齒輪嚙合，在所述連接軸中部固定有第一直齒輪，在該第一直 齒輪下安裝有與該第一直齒輪嚙合的齒條，該齒條前端與所述移動(dòng)架連接；在所述三角機(jī) 架上安裝有動(dòng)滑輪，在該動(dòng)滑輪左右兩側(cè)的三角機(jī)架上均安裝有導(dǎo)向板，在該兩個(gè)導(dǎo)向板 的伸出端均開有導(dǎo)向孔，并該兩個(gè)導(dǎo)向板的伸出端均伸入所述動(dòng)滑輪的溝槽中；在所述三 角機(jī)架上部設(shè)有第一距離傳感器，下部的連接板底部設(shè)有可90°旋轉(zhuǎn)的彈性圓軸和傾角傳 感器，所述彈性圓軸端部固定了第二距離傳感器，所述第一距離傳感器、第二距離傳感器和 傾角傳感器均與電腦系統(tǒng)相連。本發(fā)明是針對(duì)傳統(tǒng)外墻清潔機(jī)的沒有單獨(dú)的升降裝置，難以對(duì)凸凹不平的外墻進(jìn) 行徹底清潔等不足創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)的，以上結(jié)構(gòu)中所述固定架前部套裝所述移動(dòng)架，當(dāng)步進(jìn) 電機(jī)接通時(shí)，步進(jìn)電機(jī)輸出軸帶動(dòng)滾柱絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，滾柱絲杠帶動(dòng)其前端的第一錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)， 由于第二錐齒輪與第一錐齒輪嚙合，因此第一錐齒輪帶動(dòng)第二錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該第二錐齒輪 帶動(dòng)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故而使得連接軸帶動(dòng)第一直齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)谝恢饼X輪與齒條嚙合時(shí)，齒條 在第一直齒輪的作用下前后移動(dòng)，由此帶動(dòng)移動(dòng)架前后移動(dòng)，利用移動(dòng)架前后移動(dòng)，在清潔 墻面時(shí)，移動(dòng)架前端設(shè)置的清洗裝置能夠有效的避開(進(jìn)入)外墻的凸出(凹進(jìn))部分，從而 清潔的更徹底，更有效；對(duì)高墻進(jìn)行清潔時(shí)，將本發(fā)明通過高樓卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行懸掛，其中卷揚(yáng)機(jī)的支撐鋼絲穿過導(dǎo)向孔套裝在動(dòng)滑輪上，由于導(dǎo)向孔的存在，使得鋼絲不會(huì)偏出動(dòng)滑輪 的溝槽，當(dāng)卷揚(yáng)機(jī)使本發(fā)明上升或者下降時(shí)，本發(fā)明的懸掛更加可靠；以上結(jié)構(gòu)中移動(dòng)架前 后移動(dòng)還具有一個(gè)特點(diǎn)，在需要與墻面保持較好的接觸時(shí)，除了可以調(diào)節(jié)卷揚(yáng)機(jī)的伸出或 者縮進(jìn)距離，也可以調(diào)節(jié)移動(dòng)架伸縮的長(zhǎng)度，改變鋼絲與墻面的夾角從而改變接觸力的大 小。以上結(jié)構(gòu)中若要躲開凸出障礙物或減小與墻面的接觸壓力時(shí)，將移動(dòng)架往回收縮，在滾 珠絲杠的驅(qū)動(dòng)下滾柱絲杠機(jī)構(gòu)將平衡配重塊往動(dòng)滑輪方向調(diào)節(jié)相應(yīng)的距離，使整個(gè)機(jī)構(gòu)達(dá) 到平衡，若要進(jìn)入凹處或增大與墻面的接觸壓力時(shí)，將移動(dòng)架往外伸，在滾珠絲杠的驅(qū)動(dòng)下 滾柱絲杠機(jī)構(gòu)將平衡配重塊往步進(jìn)電機(jī)方向調(diào)節(jié)相應(yīng)的距離，同樣使整個(gè)機(jī)構(gòu)達(dá)到平衡； 以上結(jié)構(gòu)中設(shè)置與電腦系統(tǒng)相連的第一距離傳感器、第二距離傳感器和傾角傳感器，如此 電腦系統(tǒng)能夠很好的控制本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)，即根據(jù)距離傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明與墻體之間 的距離進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)傾角傳感器所測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明與水平面的傾角進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到 清潔墻體的目的。在所述連接板下端面固定有離合頂出機(jī)構(gòu)，所述離合頂出機(jī)構(gòu)由齒條槽、頂蓋、框 架、上、下楔形塊、中楔形塊、直線電機(jī)、電機(jī)絲杠、第一端蓋、第二端蓋、第三端蓋組成，其中 所述中楔形塊上下面均設(shè)有相同大小的楔角，所述上、下楔形塊分別與所述中楔形塊的上 下面配合，所述上、下楔形塊和中楔形塊安裝在所述框架內(nèi)，并該中楔形塊左右兩端卡在所 述框架內(nèi)壁設(shè)置的豎向槽中，在所述上、下楔形塊的前后兩端分別通過第一端蓋、第二端蓋 連接，在所述框架后端蓋裝有第三端蓋，在該第三端蓋上固定所述直線電機(jī)，該直線電機(jī)的 電機(jī)絲杠穿過所述第三端蓋與所述第二端蓋固定連接；在所述中楔形塊上的安裝槽槽頂 上支撐所述頂蓋，在該頂蓋上鉸接所述齒條槽，所述齒條槽穿過所述連接板，并所述齒條支 撐在該齒條槽中。采用以上結(jié)構(gòu)，即設(shè)置離合頂出機(jī)構(gòu)，當(dāng)需要齒條和第一直齒輪嚙合時(shí)， 離合頂出機(jī)構(gòu)向上頂使齒條和第一直齒輪嚙合，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明移動(dòng)架的移動(dòng)，當(dāng)不需要 齒條和第一直齒輪嚙合時(shí)，離合頂出機(jī)構(gòu)向下移動(dòng)使齒條和第一直齒輪脫離，并與第二齒 輪嚙合從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明移動(dòng)架的制動(dòng)；所述離合頂出機(jī)構(gòu)是這樣來工作的直線電機(jī)通電 后，電機(jī)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而該電機(jī)絲杠推動(dòng)與其端部連接的第二端蓋移動(dòng)，當(dāng)?shù)诙松w推動(dòng) 上、下楔形塊向框架向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得中楔形塊上移，使得中楔形塊將頂蓋上頂，從而實(shí)現(xiàn) 齒條槽向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)位于齒條槽內(nèi)的齒條上移與所述第一直齒輪嚙合；反之，當(dāng)?shù)诙松w 推動(dòng)上、下楔形塊向框架外運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得中楔形塊下移，使得頂蓋下移，從而實(shí)現(xiàn)齒條槽下 移，實(shí)現(xiàn)位于齒條槽內(nèi)的齒條上移與所述第一直齒輪脫離。所述齒條為雙面齒，在該齒條下方的所述框架上固定設(shè)置有第二直齒輪，當(dāng)所述 齒條下移時(shí)，該齒條與所述第二直齒輪嚙合。采用以上結(jié)構(gòu)，當(dāng)齒條下移與第一直齒輪脫離 時(shí)，為了可靠的將與齒條固定的移動(dòng)架固定，設(shè)置第二直齒輪于齒條嚙合，從而限制齒條的 前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自鎖。所述固定架由左、右外鋼筒以及固定在該左、右外鋼筒后端的尾架橫梁構(gòu)成，所述 移動(dòng)架由左、右內(nèi)鋼筒以及固定在該左、右內(nèi)鋼筒前端的連接橫梁構(gòu)成，所述左、右內(nèi)鋼筒 分別插入所述左、右外鋼筒中。采用以上結(jié)構(gòu)，能夠很可靠的實(shí)現(xiàn)固定架和移動(dòng)架的連接。為了使左、右外鋼筒和左、右連接筒很好的實(shí)現(xiàn)連接，同時(shí)無阻力的運(yùn)動(dòng)，在所述 左、右外鋼筒前端分別固接有左、右連接筒，在所述左連接筒內(nèi)的左內(nèi)鋼筒上套裝有左導(dǎo)向 套和左密封圈，在所述右連接筒內(nèi)的右內(nèi)鋼筒上套裝有右導(dǎo)向套和右密封圈。
所述滾柱絲杠機(jī)構(gòu)由矩形框架、滾柱絲杠、滑塊以及光桿組成，其中在所述矩形框 架上橫向設(shè)置有所述滾柱絲杠和兩根光桿，所述兩根光桿對(duì)稱設(shè)置在所述滾柱絲杠兩側(cè)， 在所述滾柱絲杠上套裝所述滑塊，該滑塊靠在所述兩根光桿上，在所述滑塊上固定所述平 衡配重塊。采用以上結(jié)構(gòu)，當(dāng)滾柱絲杠在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，套裝在該滾柱絲杠上的滑塊 會(huì)沿著光桿移動(dòng)，從而帶動(dòng)平衡配重塊移動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)本發(fā)明前后部分的平衡。所述三角機(jī)架由左、右三角支撐、固定在該左、右三角支撐之間的中間支撐和連接 板組成，在所述中間支撐上固定有滑輪安裝座，所述動(dòng)滑輪經(jīng)軸承支撐在所述滑輪安裝座 上。采用以上結(jié)構(gòu)，即能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)滑輪的可靠安裝，又能夠使本發(fā)明的布局更加合理。本發(fā)明還提供了一種建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)的控制方法，其要點(diǎn)是所 述電腦系統(tǒng)按照如下步驟進(jìn)行控制
用于開始的步驟；將本發(fā)明通過鋼絲懸掛在高層建筑上的卷揚(yáng)機(jī)上，并使本發(fā)明與所 需清潔的外墻保持一定的距離，然后通過此步驟的執(zhí)行使本發(fā)明處于開機(jī)狀態(tài)。用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；即開機(jī)后，隨即通過固定在所述連接板底部的傾 角傳感器對(duì)本發(fā)明進(jìn)行初始傾角檢測(cè)，便于知道本發(fā)明所處的傾斜狀態(tài)。用于判斷是否為初始設(shè)定角度的步驟；初始條件下，默認(rèn)的初始設(shè)定角度為零度， 如此能夠使得本發(fā)明調(diào)整后處于水平狀態(tài)，從而此后便于角度的調(diào)整。如果為初始設(shè)定角度，則進(jìn)入進(jìn)行距離檢測(cè)的步驟；即當(dāng)初始設(shè)定角度為零度時(shí)， 通過距離傳感器對(duì)本發(fā)明與外墻的距離進(jìn)行檢測(cè)，所述距離傳感器包括第一距離傳感器和 第二距離傳感器進(jìn)行，具體地，在本發(fā)明上升時(shí)，控制所述第一距離傳感器對(duì)本發(fā)明與外墻 的距離進(jìn)行檢測(cè)；在本發(fā)明下降時(shí)，控制所述第二距離傳感器對(duì)本發(fā)明與外墻的距離進(jìn)行 檢測(cè)。所述距離檢測(cè)的步驟包括如下步驟
用于運(yùn)動(dòng)方向障礙物及其距離檢測(cè)的步驟；即通過距離傳感器檢測(cè)本發(fā)明運(yùn)動(dòng)方向是 否存在外墻，并對(duì)外墻與本發(fā)明的距離進(jìn)行檢測(cè)。用于判斷是否有障礙物的步驟；是否存在障礙物也就是判斷本發(fā)明運(yùn)動(dòng)方向是否 存在外墻，因?yàn)橹挥杏型鈮Φ拇嬖诓拍軐?duì)其進(jìn)行清潔。如果沒有障礙物，則返回所述用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；
如果有障礙物，則進(jìn)入用于判斷障礙物凸凹情況的步驟；當(dāng)有障礙物的時(shí)候，即有外 墻，此時(shí)對(duì)外墻墻面上的凸凹情況進(jìn)行判斷，外墻墻面的凸凹情況為清潔的方式等提供有 效的參考，從而為外墻的徹底清潔提供可靠幫助。如果為凹陷的障礙物，則進(jìn)入用于通知卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)動(dòng)到設(shè)定距離后停止運(yùn)動(dòng)的步 驟；當(dāng)外墻墻面為凹陷時(shí)，只有使本發(fā)明前端的清潔工具能夠與外墻的凹陷保持一個(gè)合適 的距離，才能更好的對(duì)凹陷處進(jìn)行清潔，此時(shí)，執(zhí)行使卷揚(yáng)機(jī)驅(qū)動(dòng)本發(fā)明向外墻墻面一個(gè)合 適的距離運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到這個(gè)設(shè)定的合適距離時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。如果為凸起的障礙物，則進(jìn)入用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；當(dāng)外墻墻面為凸 起時(shí)，即使卷揚(yáng)機(jī)不向墻面靠近，本發(fā)明前端的清潔工具到外墻墻面的距離也會(huì)處于一個(gè) 合適的距離內(nèi)。用于計(jì)算所需所述移動(dòng)架伸縮距離的步驟；不管外墻墻面是凸起或者凹陷，當(dāng)本 發(fā)明前端的清潔工具與外墻墻面處于一個(gè)設(shè)定的合適距離時(shí)，此時(shí)，為了能夠使本發(fā)明前端的清潔工具能夠與外墻墻面接觸，從而能夠?qū)γ孢M(jìn)行清潔，故而需要計(jì)算此時(shí)本發(fā)明 前端的清潔工具與墻面的距離，此時(shí)計(jì)算得到的距離即為移動(dòng)架需要伸縮的距離。用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)使所述移動(dòng)架運(yùn)動(dòng)到所計(jì)算距離的步驟；當(dāng)?shù)玫剿鲆苿?dòng) 架需要運(yùn)動(dòng)的距離后，控制所述步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)所述移動(dòng)架運(yùn)動(dòng)到所計(jì)算距離，移 動(dòng)到距離后，即可對(duì)墻面進(jìn)行清潔。用于通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)的步驟；當(dāng)部分清潔完成后，通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)，從而 更好的為下一部分清潔做準(zhǔn)備。返回所述用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；當(dāng)需要對(duì)墻面下一部分進(jìn)行清潔時(shí)，同 樣需要對(duì)初始傾角進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)椴煌膲γ媲闆r，所需要的力度不一樣，從而可能使得需 要設(shè)定的傾角不一樣，因此必須對(duì)初始傾角進(jìn)行檢測(cè)，從而執(zhí)行下一步驟。如果不是初始設(shè)定角度，則進(jìn)入傾角設(shè)定的步驟；當(dāng)本發(fā)明的傾角不是所設(shè)定的 初始設(shè)定角度時(shí)，為了使得在清潔墻面時(shí)得到一定的力度，因此必須對(duì)本發(fā)明的傾斜程度 進(jìn)行調(diào)整，從而得到合適的力度。所述傾角設(shè)定的步驟包括如下步驟
用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；設(shè)定傾角時(shí)，為了使本發(fā)明能夠穩(wěn)定的設(shè)置合適傾 角，需要使卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。用于直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述離合頂出機(jī)構(gòu)使所述齒條和第二直齒輪嚙合的步驟；此步 驟是為了在設(shè)定合適傾角時(shí)，本發(fā)明處于穩(wěn)定狀態(tài)，即移動(dòng)架不會(huì)前后移動(dòng)，并保持一定的 狀態(tài)，故而需要將齒條與第一直齒輪處于分離狀態(tài)，使該齒條與第二直齒輪處于嚙合狀態(tài)， 保持齒條的固定狀態(tài)，也就保持了本發(fā)明的穩(wěn)定狀態(tài)，從而能夠?yàn)橄乱徊襟E的傾角設(shè)定做 好充分準(zhǔn)備。用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)所述平衡配重塊前后運(yùn)動(dòng)的步驟；執(zhí)行使平衡配重塊 前后運(yùn)動(dòng)的步驟，根據(jù)平衡配重塊前后運(yùn)動(dòng)的距離使得本發(fā)明處于不同的傾斜狀態(tài)，從而 得到不同的傾角。用于調(diào)整傾角檢測(cè)的步驟；為了得到合適的傾角，在平衡配重塊前后運(yùn)動(dòng)的每一 距離均需要對(duì)調(diào)整傾角進(jìn)行檢測(cè)，從而才能得到是否為調(diào)整設(shè)定的角度。用于判斷是否為調(diào)整設(shè)定角度的步驟；
如果不是調(diào)整設(shè)定角度，則返回用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)所述平衡配重塊前后運(yùn)動(dòng) 的步驟；當(dāng)不是調(diào)整設(shè)定角度時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行平衡配重塊前后運(yùn)動(dòng)的步驟，最終實(shí)現(xiàn)得到合適 的調(diào)整設(shè)定角度。如果為調(diào)整設(shè)定角度，則進(jìn)入用于使所述步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟；當(dāng)?shù)玫胶线m 的調(diào)整設(shè)定角度時(shí)，此時(shí)不需要平衡配重塊再前后運(yùn)動(dòng)，故而執(zhí)行步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的步
馬聚ο用于直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述離合頂出機(jī)構(gòu)使所述齒條與所述第一直齒輪嚙合的步驟; 當(dāng)傾角設(shè)定好后，為了使本發(fā)明能夠執(zhí)行下一步驟，從而最終達(dá)到清潔的目的，因此必須使 齒條與第一直齒輪嚙合。用于通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)的步驟；
返回所述用于進(jìn)行距離檢測(cè)的步驟。傾角設(shè)定好后需要對(duì)距離進(jìn)行調(diào)整，只有這樣才 能到達(dá)清潔墻面的目的，故而執(zhí)行用于控制所述第一距離傳感器或第二距離傳感器進(jìn)行距
8離檢測(cè)的步驟，直到外墻墻面清潔完為止。所述電腦系統(tǒng)中還設(shè)置有第一中斷步驟，該第一中斷步驟用于手動(dòng)調(diào)整所述移動(dòng) 架的伸縮距離，該第一中斷步驟包括
用于第一中斷步驟開始的步驟；當(dāng)需要手動(dòng)對(duì)移動(dòng)架的伸縮距離進(jìn)行調(diào)整時(shí)，即開始 執(zhí)行第一中斷步驟。用于保存卷揚(yáng)機(jī)當(dāng)前工作狀態(tài)的步驟；第一中斷步驟開始后，必須先保存此時(shí)卷 揚(yáng)機(jī)處于什么工作狀態(tài)，也便于當(dāng)手動(dòng)調(diào)整好伸縮距離后恢復(fù)這一狀態(tài)。用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；調(diào)整伸縮距離時(shí)，將卷揚(yáng)機(jī)停止是為了使整個(gè) 調(diào)整狀態(tài)更加穩(wěn)定、可靠。用于默認(rèn)伸出長(zhǎng)度設(shè)置的步驟；此步驟是手動(dòng)設(shè)置需要伸出的長(zhǎng)度。用于計(jì)算所需所述移動(dòng)架伸縮距離的步驟；根據(jù)上一步驟設(shè)置的伸出長(zhǎng)度，采用 電腦計(jì)算移動(dòng)架需要伸縮的距離，從而得到清潔墻面的較佳距離。用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)使所述移動(dòng)架運(yùn)動(dòng)到所計(jì)算距離的步驟；此步驟執(zhí)行使移 動(dòng)架移動(dòng)到清潔墻面的較佳距離，從而達(dá)到徹底清潔墻面的目的。用于恢復(fù)卷揚(yáng)機(jī)的工作狀態(tài)的步驟；手動(dòng)調(diào)整好距離并進(jìn)行清潔后，則執(zhí)行恢復(fù) 卷揚(yáng)機(jī)自動(dòng)工作的狀態(tài)，使整個(gè)系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)。用于第一中斷步驟結(jié)束的步驟。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)后，第一中斷步驟 完成。上述的第一中斷步驟是為了在本發(fā)明運(yùn)行過程中可以手動(dòng)的隨時(shí)調(diào)整移動(dòng)架伸 縮距離，這樣能夠更好的對(duì)墻面進(jìn)行清潔，只要是工作人員認(rèn)為需要，此第一中斷步驟在任 何一步均可中斷。所述電腦系統(tǒng)中還設(shè)置有第二中斷步驟，該第二中斷步驟用于手動(dòng)調(diào)整傾角角 度，該第二中斷步驟包括
用于第二中斷步驟開始的步驟；當(dāng)需要手動(dòng)傾角角度時(shí)，得到合適的清潔力度，即開始 執(zhí)行第一中斷步驟。用于保存卷揚(yáng)機(jī)當(dāng)前工作狀態(tài)的步驟；第一中斷步驟開始后，必須先保存此時(shí)卷 揚(yáng)機(jī)處于什么工作狀態(tài)，也便于當(dāng)手動(dòng)調(diào)整好伸縮距離后恢復(fù)這一狀態(tài)。用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；調(diào)傾角時(shí)，將卷揚(yáng)機(jī)停止是為了使整個(gè)調(diào)整狀 態(tài)更加穩(wěn)定、可靠。用于傾角設(shè)置的步驟；此步驟手動(dòng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行合適傾角的設(shè)置。用于恢復(fù)卷揚(yáng)機(jī)的工作狀態(tài)的步驟；手動(dòng)調(diào)整好傾角并進(jìn)行清潔后，則執(zhí)行恢復(fù) 卷揚(yáng)機(jī)自動(dòng)工作的狀態(tài)，使整個(gè)系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)。用于第二中斷步驟結(jié)束的步驟。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)后，第二中斷步驟 完成。上述的第二中斷步驟是為了在本發(fā)明運(yùn)行過程中可以手動(dòng)的隨時(shí)調(diào)整本發(fā)明的 傾斜程度也就是傾角，這樣能夠更好的對(duì)墻面進(jìn)行清潔，只要是工作人員認(rèn)為需要，此第二 中斷步驟在任何一步均可中斷。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎，能夠根據(jù)墻面的結(jié)構(gòu)以及對(duì)墻面清 潔程度的需要自動(dòng)或者手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)清潔力度等，從而實(shí)現(xiàn)不同情況墻面的清潔，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、易于維護(hù)、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的俯視圖3為圖1的左視圖； 圖4為圖1中的A部分放大示意圖； 圖5為圖1中離合頂出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖4的左視圖； 圖7為圖4的右視圖8為左外鋼筒Ia和左內(nèi)鋼筒2a的安裝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為右外鋼筒Ib和右內(nèi)鋼筒2b的安裝結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是本發(fā)明中的操作系統(tǒng)功能模塊圖； 圖11為圖9中第一中斷操作系統(tǒng)功能模塊圖； 圖12為圖9中第二中斷操作系統(tǒng)功能模塊圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖1 圖9所示的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，包括固定架1、移動(dòng)架2和三角 機(jī)架3，其中所述固定架1前部套裝所述移動(dòng)架2，所述三角機(jī)架3固定在所述固定架1上， 該三角機(jī)架3由左、右三角支撐3b、3c、固定在該左、右三角支撐3a、3b之間的中間支撐3d 和連接板3a組成，在所述中間支撐3d上固定有滑輪安裝座36，所述動(dòng)滑輪13經(jīng)軸承支撐 在所述滑輪安裝座36上，在所述三角機(jī)架3的中間支撐3d與所述移動(dòng)架2之間連接有拉 伸彈簧37 ；在所述固定架1上橫向設(shè)有滾柱絲杠機(jī)構(gòu)，該滾柱絲杠機(jī)構(gòu)一端固定在固定架1 上，另一端固定在所述三角機(jī)架3的連接板3a上，在該滾柱絲杠機(jī)構(gòu)上設(shè)有平衡配重塊38， 所述滾柱絲杠機(jī)構(gòu)的滾柱絲杠4后端經(jīng)聯(lián)軸器5與步進(jìn)電機(jī)6的輸出軸相連，該滾柱絲杠 4前端連接有第一錐齒輪7 ；在所述連接板3a上固定有齒條安裝座8，在該齒條安裝座8上 安裝有連接軸9，在所述連接軸9端部固定有第二錐齒輪10，所述第二錐齒輪10與所述第 一錐齒輪7嚙合，在所述連接軸9中部固定有第一直齒輪11，在該第一直齒輪11下安裝有 與該第一直齒輪11嚙合的齒條12，該齒條12前端與所述移動(dòng)架2連接；在所述動(dòng)滑輪13 左右兩側(cè)的三角機(jī)架3上均安裝有導(dǎo)向板14，該兩個(gè)導(dǎo)向板14均伸入所述動(dòng)滑輪13的溝 槽中，并該兩個(gè)導(dǎo)向板14的伸出端均開有導(dǎo)向孔14a ；在所述三角機(jī)架3上部的中間支撐 3d上安裝有第一距離傳感器39，當(dāng)本發(fā)明上升時(shí)，該第一距離傳感器39能夠?qū)Ρ景l(fā)明前方 的障礙物或者說墻面進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷前方是否存在障礙物以及障礙物的距離，在所述 三角機(jī)架3下部的連接板3a底部固定有基座42和傾角傳感器40，其中在所述基座42上鉸 接有可90°旋轉(zhuǎn)的彈性圓軸43設(shè)，在所述彈性圓軸43外端固定有“U”字型的支耳44，在 該支耳44上通過轉(zhuǎn)軸45連接有第二距離傳感器39，，并在所述轉(zhuǎn)軸45端部設(shè)有舵機(jī)46， 在所述舵機(jī)46的驅(qū)動(dòng)下，轉(zhuǎn)軸45轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得所述第二距離傳感器39’進(jìn)行360°的旋 轉(zhuǎn)，當(dāng)本發(fā)明下降時(shí)，該第二距離傳感器39’能夠?qū)Ρ景l(fā)明前方的障礙物或者說墻面進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷前方是否存在障礙物以及障礙物的距離，所述第一距離傳感器39、第二距離傳 感器39’和傾角傳感器40均與電腦系統(tǒng)41相連，所述電腦系統(tǒng)41也與所述步進(jìn)電機(jī)6等 連接，從而實(shí)現(xiàn)所述電腦系統(tǒng)41對(duì)本發(fā)明的控制。請(qǐng)參見圖1、圖4、圖5、圖6和圖7:在所述連接板3a下端面固定有離合頂出機(jī)構(gòu)， 所述離合頂出機(jī)構(gòu)由齒條槽15、頂蓋16、框架17、上、下楔形塊18、19、中楔形塊20、直線電 機(jī)21、電機(jī)絲杠22、第一端蓋23、第二端蓋24、第三端蓋25組成，其中所述中楔形塊20上 下面均設(shè)有相同大小的楔角，所述上、下楔形塊18、19分別與所述中楔形塊20的上下面配 合，所述上、下楔形塊18、19和中楔形塊20安裝在所述框架17內(nèi)，并所述中楔形塊20左右 兩端卡在所述框架17內(nèi)壁設(shè)置的豎向槽中，在所述上、下楔形塊18、19的前后兩端分別通 過第一端蓋23、第二端蓋24連接，在所述框架17后端蓋裝有第三端蓋25，在該第三端蓋25 上固定所述直線電機(jī)21，該直線電機(jī)21的電機(jī)絲杠22穿過所述第三端蓋25與所述第二 端蓋24固定連接；在所述中楔形塊20上的安裝槽槽頂上支撐所述頂蓋16，在該頂蓋16上 鉸接所述齒條槽15，所述齒條槽15穿過所述連接板3a，并所述齒條12支撐在該齒條槽15 中。請(qǐng)參見圖1、圖2、圖3和圖4 所述齒條12為雙面齒，在該齒條12下方的所述框 架17上固定設(shè)置有第二直齒輪35，當(dāng)所述齒條12下移時(shí)，該齒條12與所述第二直齒輪35 嚙合；所述固定架1由左、右外鋼筒la、lb以及固定在該左、右外鋼筒la、Ib后端的尾架橫 梁Ic構(gòu)成，所述移動(dòng)架2由左、右內(nèi)鋼筒2a、2b以及固定在該左、右內(nèi)鋼筒2a、2b前端的連 接橫梁2c構(gòu)成，所述左、右內(nèi)鋼筒2a、2b分別插入所述左、右外鋼筒la、lb中。請(qǐng)參加圖8和圖9 在所述左、右外鋼筒la、lb前端分別固接有左、右連接筒26、 27，在所述左連接筒26內(nèi)的左內(nèi)鋼筒2a上套裝有左導(dǎo)向套28和左密封圈29，在所述右連 接筒27內(nèi)的右內(nèi)鋼筒2b上套裝有右導(dǎo)向套30和右密封圈31。結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4還可以看出所述滾柱絲杠機(jī)構(gòu)由矩形框架32、滾柱絲 杠4、滑塊33以及光桿34組成，其中在所述矩形框架32上橫向設(shè)置有所述滾柱絲杠4和兩 根光桿34，所述兩根光桿34對(duì)稱設(shè)置在所述滾柱絲杠4兩側(cè)，在所述滾柱絲杠4上套裝所 述滑塊33，該滑塊33靠在所述兩根光桿34上，在所述滑塊33上固定所述平衡配重塊38 ； 所述三角機(jī)架3由左、右三角支撐3b、3c、固定在該左、右三角支撐3a、3b之間的中間支撐 3d和連接板3a組成，在所述中間支撐3d上固定有滑輪安裝座36，所述動(dòng)滑輪13經(jīng)軸承支 撐在所述滑輪安裝座36上。如圖10所示本發(fā)明還提供了一種建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)的控制方法， 所述電腦系統(tǒng)41按照如下步驟進(jìn)行控制
用于開始的步驟；
用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；
用于判斷是否為初始設(shè)定角度的步驟；
如果為初始設(shè)定角度，則進(jìn)入進(jìn)行距離檢測(cè)的步驟；
所述距離檢測(cè)的步驟包括如下步驟
用于運(yùn)動(dòng)方向障礙物及其距離檢測(cè)的步驟；
用于判斷是否有障礙物的步驟；
如果沒有障礙物，則返回所述用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；
11如果有障礙物，則進(jìn)入用于判斷障礙物凸凹情況的步驟；
如果為凹陷的障礙物，則進(jìn)入用于通知卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)動(dòng)到設(shè)定距離后停止運(yùn)動(dòng)的步驟；
如果為凸起的障礙物，則進(jìn)入用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；
用于計(jì)算所需所述移動(dòng)架2伸縮距離的步驟；
用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)6使所述移動(dòng)架2運(yùn)動(dòng)到所計(jì)算距離的步驟；
用于通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)的步驟；
返回所述用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；
如果不是初始設(shè)定角度，則進(jìn)入傾角設(shè)定的步驟；
所述傾角設(shè)定的步驟包括如下步驟
用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；
用于直線電機(jī)21驅(qū)動(dòng)所述離合頂出機(jī)構(gòu)使所述齒條12和第二直齒輪35嚙合的步驟； 用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)6調(diào)節(jié)所述平衡配重塊38前后運(yùn)動(dòng)的步驟； 用于調(diào)整傾角檢測(cè)的步驟； 用于判斷是否為調(diào)整設(shè)定角度的步驟；
如果不是調(diào)整設(shè)定角度，則返回所述用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)6調(diào)節(jié)所述平衡配重塊38 前后運(yùn)動(dòng)的步驟；
如果為調(diào)整設(shè)定角度，則進(jìn)入用于使所述步進(jìn)電機(jī)6停止轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟； 用于直線電機(jī)21驅(qū)動(dòng)所述離合頂出機(jī)構(gòu)使所述齒條12與所述第一直齒輪11嚙合的 步驟；
用于通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)的步驟； 返回所述用于進(jìn)行距離檢測(cè)的步驟。請(qǐng)參加圖11 所述電腦系統(tǒng)41中還設(shè)置有第一中斷步驟，該第一中斷步驟用于手 動(dòng)調(diào)整所述移動(dòng)架2的伸縮距離，該第一中斷步驟包括
用于第一中斷步驟開始的步驟；
用于保存卷揚(yáng)機(jī)當(dāng)前工作狀態(tài)的步驟；
用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；
用于默認(rèn)伸出長(zhǎng)度設(shè)置的步驟；
用于計(jì)算所需所述移動(dòng)架2伸縮距離的步驟；
用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)6使所述移動(dòng)架2運(yùn)動(dòng)到所計(jì)算距離的步驟；
用于恢復(fù)卷揚(yáng)機(jī)的工作狀態(tài)的步驟；
用于第一中斷步驟結(jié)束的步驟。請(qǐng)參加圖12 所述電腦系統(tǒng)41中還設(shè)置有第二中斷步驟，該第二中斷步驟用于手 動(dòng)調(diào)整傾角角度，該第二中斷步驟包括
用于第二中斷步驟開始的步驟； 用于保存卷揚(yáng)機(jī)當(dāng)前工作狀態(tài)的步驟； 用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟； 用于傾角設(shè)置的步驟； 用于恢復(fù)卷揚(yáng)機(jī)的工作狀態(tài)的步驟； 用于第二中斷步驟結(jié)束的步驟。
本發(fā)明是這樣來工作的采用鋼絲穿過本發(fā)明中的導(dǎo)向孔14a，該鋼絲繞過所述 動(dòng)滑輪13，并位于該動(dòng)滑輪13的溝槽中，如此所述鋼絲將本發(fā)明懸掛在固定在外墻墻體的 卷揚(yáng)機(jī)上，在本發(fā)明中所述移動(dòng)架2的連接橫梁2c上固定有外墻清潔工具，此時(shí)，使卷揚(yáng) 機(jī)、步進(jìn)電機(jī)6、第一距離傳感器39、第二距離傳感器39’、傾角傳感器40和直線電機(jī)21與 電腦系統(tǒng)41相連，從而通過電腦系統(tǒng)41控制所述卷揚(yáng)機(jī)、步進(jìn)電機(jī)6、第一距離傳感器39、 第二距離傳感器39 ’、傾角傳感器40和直線電機(jī)21工作，準(zhǔn)備工作完成后，首先開機(jī)使本發(fā) 明處于工作狀態(tài)，開機(jī)后即通過傾角傳感器40，可以測(cè)出本發(fā)明的傾斜程度也就是傾角，初 始條件下，默認(rèn)設(shè)定傾角為零度，當(dāng)檢測(cè)到的傾角不等于設(shè)定角度時(shí)，即通知樓頂?shù)木頁P(yáng)機(jī) 停止運(yùn)動(dòng)，然后直線電機(jī)21驅(qū)動(dòng)離合頂出機(jī)構(gòu)工作，從而使齒條12下移，最終使得該齒條 12與第二直齒輪35嚙合，然后驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)6運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使得平衡配重塊38前后運(yùn)動(dòng)，同 時(shí)不斷的進(jìn)行傾角檢測(cè)，檢測(cè)傾角是否達(dá)到設(shè)定角度，當(dāng)達(dá)到設(shè)定角度后，使步進(jìn)電機(jī)6停 止運(yùn)轉(zhuǎn)，然后直線電機(jī)21驅(qū)動(dòng)離合頂出機(jī)構(gòu)工作，從而使齒條12上移，使齒條12與第一直 齒輪11嚙合，接下來就可以通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)；接下來要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)方向的障礙物及其距 離的檢測(cè)，障礙物的檢測(cè)使用第一距離傳感器39或第二距離傳感器39’，即當(dāng)本發(fā)明處于 上升狀態(tài)同時(shí)也要對(duì)本發(fā)明前方的障礙物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)使用第一距離傳感器39;當(dāng)本發(fā)明 處于下降狀態(tài)同時(shí)也要對(duì)本發(fā)明前方的障礙物進(jìn)行檢測(cè)時(shí)使用第二距離傳感器39’。當(dāng)沒 有障礙物時(shí)，返回重新執(zhí)行傾角檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí)，首先判斷障礙物的凹凸情況，如 果是凹的墻面，通知卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)動(dòng)使本發(fā)明運(yùn)動(dòng)到設(shè)定距離后卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，然后計(jì)算移 動(dòng)架2所需多少伸縮量才能是清潔工具能夠?qū)Π枷莸膲γ孢M(jìn)行清潔，此時(shí)根據(jù)移動(dòng)架2所 需伸縮量驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)6使移動(dòng)架2伸縮到該距離，達(dá)到目標(biāo)后對(duì)墻面進(jìn)行清潔，部分清潔 完成后，即通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重新回到開始對(duì)傾角進(jìn)行檢測(cè)；當(dāng)墻面是凸的時(shí)，通 知卷揚(yáng)機(jī)立即停止運(yùn)動(dòng)，然后計(jì)算移動(dòng)架2所需的伸縮量，此時(shí)根據(jù)移動(dòng)架2所需伸縮量驅(qū) 動(dòng)步進(jìn)電機(jī)6使移動(dòng)架2伸縮到該距離，達(dá)到目標(biāo)后對(duì)墻面進(jìn)行清潔，部分清潔完成后，即 通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)重新回到開始對(duì)傾角進(jìn)行檢測(cè)。如上循環(huán)，最終到達(dá)整個(gè)墻面的 全部清潔。同時(shí)，本發(fā)明還可以根據(jù)工作過程中每一步驟的情況對(duì)傾角和距離進(jìn)行手動(dòng) 調(diào)節(jié)，即設(shè)計(jì)中斷步驟，進(jìn)入中斷后首先都應(yīng)該使卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，中斷結(jié)束時(shí)要使卷揚(yáng)機(jī) 開始運(yùn)動(dòng)；而第一中斷為移動(dòng)架2伸縮長(zhǎng)度的手動(dòng)控制，首先通過人工遙控改變默認(rèn)的移 動(dòng)架2的伸出長(zhǎng)度，接下來計(jì)算移動(dòng)架2所需的伸縮量，此時(shí)根據(jù)移動(dòng)架2所需伸縮量驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電機(jī)6使移動(dòng)架2伸縮到該距離，中斷結(jié)束，進(jìn)入所需執(zhí)行的下一步驟；第二中斷為默 認(rèn)的傾角設(shè)置，進(jìn)入第二中斷后即進(jìn)行傾角設(shè)置，設(shè)置完成后第二中斷結(jié)束，進(jìn)入所需執(zhí)行 的下一步驟。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其特征在于包括固定架(1)、移動(dòng)架(2)和三角機(jī)架(3)，其中所述固定架(1)前部套裝所述移動(dòng)架(2)，所述三角機(jī)架(3)固定在所述固定架(1)上，在所述三角機(jī)架(3)與所述移動(dòng)架(2)之間連接有拉伸彈簧(37)；在所述固定架(1)上橫向設(shè)有滾柱絲杠機(jī)構(gòu)，該滾柱絲杠機(jī)構(gòu)一端固定在固定架(1)上，另一端固定在所述三角機(jī)架(3)的連接板(3a)上，在該滾柱絲杠機(jī)構(gòu)上設(shè)有平衡配重塊(38)，所述滾柱絲杠機(jī)構(gòu)的滾柱絲杠(4)后端經(jīng)聯(lián)軸器(5)與步進(jìn)電機(jī)(6)的輸出軸相連，該滾柱絲杠(4)前端連接有第一錐齒輪(7)；在所述連接板(3a)上固定有齒條安裝座(8)，在該齒條安裝座(8)上安裝有連接軸(9)，在所述連接軸(9)端部固定有第二錐齒輪(10)，所述第二錐齒輪(10)與所述第一錐齒輪(7)嚙合，在所述連接軸(9)中部固定有第一直齒輪(11)，在該第一直齒輪(11)下安裝有與該第一直齒輪(11)嚙合的齒條(12)，該齒條(12)前端與所述移動(dòng)架(2)連接；在所述三角機(jī)架(3)上安裝有動(dòng)滑輪(13)，在該動(dòng)滑輪(13)左右兩側(cè)的三角機(jī)架(3)上均安裝有導(dǎo)向板(14)，在該兩個(gè)導(dǎo)向板(14)的伸出端均開有導(dǎo)向孔(14a)，并該兩個(gè)導(dǎo)向板(14)的伸出端均伸入所述動(dòng)滑輪(13)的溝槽中；在所述三角機(jī)架(3)上部設(shè)有第一距離傳感器(39)，下部的連接板(3a)底部設(shè)有可90°旋轉(zhuǎn)的彈性圓軸(43)和傾角傳感器(40)，所述彈性圓軸(43)端部固定了第二距離傳感器(39’)，所述第一距離傳感器(39)、第二距離傳感器(39’)和傾角傳感器(40)均與電腦系統(tǒng)(41)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其特征在于在所述連 接板(3a)下端面固定有離合頂出機(jī)構(gòu)，所述離合頂出機(jī)構(gòu)由齒條槽(15)、頂蓋(16)、框架 (17)、上、下楔形塊(18、19)、中楔形塊(20)、直線電機(jī)(21)、電機(jī)絲杠(22)、第一端蓋(23)、 第二端蓋(24)、第三端蓋(25)組成，其中所述中楔形塊(20)上下面均設(shè)有相同大小的楔 角，所述上、下楔形塊(18、19)分別與所述中楔形塊(20)的上下面配合，所述上、下楔形塊 (18、19)和中楔形塊(20)安裝在所述框架(17)內(nèi)，并所述中楔形塊(20)左右兩端卡在所 述框架(17)內(nèi)壁設(shè)置的豎向槽中，在所述上、下楔形塊(18、19)的前后兩端分別通過第一 端蓋(23)、第二端蓋(24)連接，在所述框架(17)后端蓋裝有第三端蓋(25)，在該第三端蓋 (25 )上固定所述直線電機(jī)(21)，該直線電機(jī)(21)的電機(jī)絲杠(22 )穿過所述第三端蓋(25 ) 與所述第二端蓋(24)固定連接；在所述中楔形塊(20)上的安裝槽槽頂上支撐所述頂蓋 (16)，在該頂蓋(16)上鉸接所述齒條槽(15)，所述齒條槽(15)穿過所述連接板(3a)，并所 述齒條(12 )支撐在該齒條槽(15 )中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其特征在于所述齒條 (12)為雙面齒，在該齒條(12)下方的所述框架(17)上固定設(shè)置有第二直齒輪(35)，當(dāng)所述 齒條(12)下移時(shí)，該齒條(12)與所述第二直齒輪(35)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其特征在于所述固定架 (1)由左、右外鋼筒(la、lb)以及固定在該左、右外鋼筒(la、lb)后端的尾架橫梁(Ic)構(gòu)成， 所述移動(dòng)架(2)由左、右內(nèi)鋼筒(2a、2b)以及固定在該左、右內(nèi)鋼筒(2a、2b)前端的連接橫 梁(2c)構(gòu)成，所述左、右內(nèi)鋼筒(2a、2b)分別插入所述左、右外鋼筒(la、lb)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其特征在于在所述左、右 外鋼筒(la、lb)前端分別固接有左、右連接筒(26、27)，在所述左連接筒(26)內(nèi)的左內(nèi)鋼筒 (2a)上套裝有左導(dǎo)向套(28)和左密封圈(29)，在所述右連接筒(27)內(nèi)的右內(nèi)鋼筒(2b)上2套裝有右導(dǎo)向套(30)和右密封圈(31)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其特征在于所述滾柱絲 杠機(jī)構(gòu)由矩形框架(32)、滾柱絲杠(4)、滑塊(33)以及光桿(34)組成，其中在所述矩形框架 (32 )上橫向設(shè)置有所述滾柱絲杠(4 )和兩根光桿(34 )，所述兩根光桿(34 )對(duì)稱設(shè)置在所述 滾柱絲杠(4)兩側(cè)，在所述滾柱絲杠(4)上套裝所述滑塊(33)，該滑塊(33)靠在所述兩根光 桿(34 )上，在所述滑塊(33 )上固定所述平衡配重塊(38 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)，其特征在于所述三角機(jī) 架(3)由左、右三角支撐(3b、3c)、固定在該左、右三角支撐(3a、3b)之間的中間支撐(3d)和 連接板(3a)組成，在所述中間支撐(3d)上固定有滑輪安裝座(36)，所述動(dòng)滑輪(13)經(jīng)軸承 支撐在所述滑輪安裝座(36)上。
8.—種如權(quán)利要求1所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)的控制方法，其特征在 于所述電腦系統(tǒng)(41)按照如下步驟進(jìn)行控制用于開始的步驟；用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；用于判斷是否為初始設(shè)定角度的步驟；如果為初始設(shè)定角度，則進(jìn)入進(jìn)行距離檢測(cè)的步驟；所述距離檢測(cè)的步驟包括如下步驟用于運(yùn)動(dòng)方向障礙物及其距離檢測(cè)的步驟；用于判斷是否有障礙物的步驟；如果沒有障礙物，則返回所述用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟； 如果有障礙物，則進(jìn)入用于判斷障礙物凸凹情況的步驟；如果為凹陷的障礙物，則進(jìn)入用于通知卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)動(dòng)到設(shè)定距離后停止運(yùn)動(dòng)的步驟； 如果為凸起的障礙物，則進(jìn)入用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟； 用于計(jì)算所需所述移動(dòng)架(2)伸縮距離的步驟；用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)(6)使所述移動(dòng)架(2)運(yùn)動(dòng)到所計(jì)算距離的步驟；用于通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)的步驟；返回所述用于進(jìn)行初始傾角檢測(cè)的步驟；如果不是初始設(shè)定角度，則進(jìn)入傾角設(shè)定的步驟；所述傾角設(shè)定的步驟包括如下步驟用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟；用于直線電機(jī)(21)驅(qū)動(dòng)所述離合頂出機(jī)構(gòu)使所述齒條(12)和第二直齒輪(35)嚙合的 步驟；用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)(6)調(diào)節(jié)所述平衡配重塊(38)前后運(yùn)動(dòng)的步驟； 用于調(diào)整傾角檢測(cè)的步驟； 用于判斷是否為調(diào)整設(shè)定角度的步驟；如果不是調(diào)整設(shè)定角度，則返回所述用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)(6)調(diào)節(jié)所述平衡配重塊 (38)前后運(yùn)動(dòng)的步驟；如果為調(diào)整設(shè)定角度，則進(jìn)入用于使所述步進(jìn)電機(jī)(6)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的步驟；用于直線電機(jī)(21)驅(qū)動(dòng)所述離合頂出機(jī)構(gòu)使所述齒條(12)與所述第一直齒輪(11)嚙合的步驟；用于通知卷揚(yáng)機(jī)開始運(yùn)動(dòng)的步驟； 返回所述用于進(jìn)行距離檢測(cè)的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 所述電腦系統(tǒng)(41)中還設(shè)置有第一中斷步驟，該第一中斷步驟用于手動(dòng)調(diào)整所述移動(dòng)架 (2)的伸縮距離，該第一中斷步驟包括用于第一中斷步驟開始的步驟； 用于保存卷揚(yáng)機(jī)當(dāng)前工作狀態(tài)的步驟； 用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟； 用于默認(rèn)伸出長(zhǎng)度設(shè)置的步驟； 用于計(jì)算所需所述移動(dòng)架(2)伸縮距離的步驟；用于驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)(6)使所述移動(dòng)架(2)運(yùn)動(dòng)到所計(jì)算距離的步驟； 用于恢復(fù)卷揚(yáng)機(jī)的工作狀態(tài)的步驟； 用于第一中斷步驟結(jié)束的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)的控制方法，其特征在于 所述電腦系統(tǒng)(41)中還設(shè)置有第二中斷步驟，該第二中斷步驟用于手動(dòng)調(diào)整傾角角度，該 第二中斷步驟包括用于第二中斷步驟開始的步驟； 用于保存卷揚(yáng)機(jī)當(dāng)前工作狀態(tài)的步驟； 用于通知卷揚(yáng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)的步驟； 用于傾角設(shè)置的步驟； 用于恢復(fù)卷揚(yáng)機(jī)的工作狀態(tài)的步驟； 用于第二中斷步驟結(jié)束的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種建筑外墻清潔自動(dòng)平衡升降系統(tǒng)及其控制方法，其硬件設(shè)備是包括固定架、移動(dòng)架、三角機(jī)架，拉伸彈簧、滾柱絲杠機(jī)構(gòu)、滾柱絲杠機(jī)構(gòu)上的平衡配重塊，所述滾柱絲杠機(jī)構(gòu)的滾柱絲杠后端經(jīng)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸相連，該滾柱絲杠前端連接有第一錐齒輪；在齒條安裝座上的連接軸上固定有第二錐齒輪和第一直齒輪嚙合，所述第二錐齒輪與所述第一錐齒輪嚙合，所述第一直齒輪下安裝有與該第一直齒輪嚙合的齒條，該齒條前端與所述移動(dòng)架連接，其軟件控制包括執(zhí)行本發(fā)明的傾角設(shè)定和距離檢測(cè)的電腦系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎，能夠根據(jù)墻面的結(jié)構(gòu)以及對(duì)墻面清潔程度的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)清潔力度等，從而實(shí)現(xiàn)不同情況墻面的清潔。
文檔編號(hào)A47L11/38GK101966067SQ20101051461
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者何小波, 葉萌, 周興亞, 張昌菊, 戴宗杰, 李奇敏, 林培堃, 王增偉, 羅洋, 邱旭妍, 郭君偉, 陸曉, 陳孟秋 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)