專(zhuān)利名稱(chēng)：遙控自動(dòng)擦窗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)建筑物玻璃清潔用擦窗機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種遙控自動(dòng)擦窗器，尤指一種小巧靈便、具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、能在3 4級(jí)風(fēng)力的樓外使用、操作方便的遙控自動(dòng)擦窗器。
背景技術(shù)：
城市高層建筑的不斷增長(zhǎng)，越來(lái)越多的大型玻璃在建筑外觀上被采用，隨之擦窗機(jī)產(chǎn)品在我國(guó)迅速發(fā)展，已成為一種高新技術(shù)含量的機(jī)電一體化設(shè)備。從擦窗機(jī)的體積外型上可分為兩類(lèi)一類(lèi)為大型擦窗機(jī)如軌道式、輪載式、懸掛軌道式(簡(jiǎn)稱(chēng)懸掛式)、滑車(chē)式和插桿式等，有的需要搭接軌道等輔助設(shè)置，不美觀，體型大，不適合家居使用；另一類(lèi)為小型擦窗器，包括小型單面或多面擦窗器。就擦窗器的操作而言，有的需要手持操作，使用不方便；而雙面擦窗器主要是電磁吸附，用單片機(jī)設(shè)定路線，但多數(shù)配有水源，擦試過(guò)程中的 水會(huì)從玻璃上不斷流下，致使窗臺(tái)與地面產(chǎn)生積水，這是此種裝置在使用上存在非常大的缺點(diǎn)?？傊F(xiàn)有的擦窗器操作不方便，效果不理想，很難廣泛應(yīng)用。特別是高層建筑間風(fēng)力較強(qiáng)，臨窗擦試玻璃具有危險(xiǎn)性，這就使擦試窗戶玻璃成為一個(gè)困擾人們的日常生活的問(wèn)題，需要加以進(jìn)一步改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種遙控自動(dòng)擦窗器，設(shè)計(jì)一款小巧靈便、具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、能在3至4級(jí)風(fēng)力的樓外使用、并操作安全、方便的擦窗器，有效解決人們生活中的這種困擾。本實(shí)用新型的遙控自動(dòng)擦窗器主要包括清潔器、四旋翼飛行器、飛行器控制系統(tǒng)和清潔器傳動(dòng)裝置，其中由清潔盤(pán)及其相固定連接的傳動(dòng)軸構(gòu)成清潔器組件兩組清潔器組件的各自傳動(dòng)軸分別連接于清潔器傳動(dòng)裝置左、右兩側(cè)的左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)軸和右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)軸上，保證了其機(jī)身運(yùn)行的平衡；四旋翼飛行器為承載裝置，清潔器、飛行器控制系統(tǒng)和清潔器傳動(dòng)裝置安裝在該四旋翼飛行器上，由清潔盤(pán)傳動(dòng)裝置為清潔器提供清潔作業(yè)的動(dòng)力，由飛行器控制系統(tǒng)控制清潔器和四旋翼飛行器的自動(dòng)運(yùn)行。清潔盤(pán)為可拆卸結(jié)構(gòu)，具有圓形、方形、多邊形不同的幾何形狀其圓形盤(pán)由清潔器的傳動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，適用于面積較大的玻璃；方形、多邊形盤(pán)不需轉(zhuǎn)動(dòng)，而由四旋翼飛行器帶動(dòng)其移動(dòng)，主要用于擦拭方形窗的邊角，以及適用于其它玻璃形狀；清潔盤(pán)的周邊或外緣設(shè)有緩沖清潔盤(pán)前端在貼近玻璃時(shí)產(chǎn)生沖擊力的棉布和海綿類(lèi)輕質(zhì)材料包裹。四旋翼飛行器做為載體結(jié)構(gòu)，為本實(shí)用新型的攜帶動(dòng)力裝置，其與清潔器傳動(dòng)裝置相連接，亦即清潔盤(pán)、清潔器傳動(dòng)裝置和飛行器控制系統(tǒng)全部安裝在四旋翼飛行器上，四旋翼飛行器設(shè)置由四組螺旋槳及其動(dòng)力電機(jī)構(gòu)成的飛行動(dòng)力裝置，其該四組動(dòng)力裝置與固定在清潔器傳動(dòng)裝置上的四個(gè)懸臂架上，由動(dòng)力電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生攜帶該遙控自動(dòng)擦窗器的飛行動(dòng)力，能夠攜帶本遙控自動(dòng)擦窗器到達(dá)所需要的擦拭作業(yè)位置；[0007]飛行器控制系統(tǒng)對(duì)本遙控自動(dòng)擦窗器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及作業(yè)位置及行進(jìn)路線進(jìn)行控制，根據(jù)該擦拭作業(yè)要求進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以及對(duì)其遙控自動(dòng)擦窗器運(yùn)行目標(biāo)的控制，包括機(jī)械運(yùn)行的電氣控制，以及對(duì)飛行目標(biāo)及擦拭作業(yè)狀態(tài)的無(wú)線遙控控制。通過(guò)控制系統(tǒng)3控制清潔器傳動(dòng)裝置的電磁鐵吸合、分離控制傳動(dòng)齒輪副的嚙合和分離，以及飛行器的飛降、懸停、點(diǎn)進(jìn)，快慢飛行及傳動(dòng)系統(tǒng)的的所有動(dòng)作。飛行控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，操作者手持遙控器通過(guò)飛行控制系統(tǒng)控制四旋翼飛行器的運(yùn)行，同時(shí)加入三軸穩(wěn)增系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的飛行穩(wěn)增算法，實(shí)現(xiàn)遙控自動(dòng)擦窗器的擦拭作業(yè)全部過(guò)程。清潔器傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪、右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪、左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪、右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪組成，左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪和右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)軸分別鍵連接在電動(dòng)機(jī)的左、右伸出軸上，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪和右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)固定在左被動(dòng)傳動(dòng)軸上的被動(dòng)傳動(dòng)齒輪及和固定在另一被動(dòng)傳動(dòng)軸上的右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)清潔盤(pán)的運(yùn)動(dòng)，在清潔器傳動(dòng)裝置上設(shè)置有左側(cè)電磁鐵、中部電磁鐵和右部電磁鐵，通過(guò)兩兩電磁鐵的吸合或分離，控制左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪和左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪或右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪與 右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪的嚙合或分離，從而實(shí)現(xiàn)了左、右清潔盤(pán)的交替轉(zhuǎn)動(dòng)，完成玻璃的擦拭作業(yè)。清潔器傳動(dòng)裝置傳動(dòng)軸的材料為鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行主齒輪最小直徑d估算。由彎曲強(qiáng)度算得的齒輪模數(shù)，從而確定齒輪組各參數(shù)，并進(jìn)行強(qiáng)度校核。四旋翼飛行器機(jī)架的材料采用鋁方管，通過(guò)計(jì)算所需升力，確定四旋翼飛行器的電機(jī)功率和螺旋槳的結(jié)構(gòu)參數(shù)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于具有小巧輕便；操作簡(jiǎn)便，操作者通過(guò)遙控器就可有效完成擦窗動(dòng)作，對(duì)于窗戶的外型高度沒(méi)有要求，對(duì)操作者自身的位置也沒(méi)有約束；具有一定的娛樂(lè)性，適齡兒童也可使用；高自動(dòng)化；高穩(wěn)定性。

圖I為本實(shí)用新型遙控器自動(dòng)擦窗結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)用新型的清潔器傳動(dòng)部分展開(kāi)示意圖。附圖序號(hào)含義1.清潔器、11.清潔盤(pán)、12.傳動(dòng)軸、2.四旋翼飛行器、21.螺旋槳、22.飛行器電動(dòng)機(jī)、3.飛行器控制系統(tǒng)、4.清潔器傳動(dòng)裝置、41.左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪、42.左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪、43.電動(dòng)機(jī)、44.左側(cè)電磁鐵、45.中間電磁鐵、46.右側(cè)電磁鐵、47.右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪、48.右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪、49.伸出軸。
具體實(shí)施方式
如附圖I和附圖2所示，本實(shí)用新型的遙控自動(dòng)擦窗器主要包括清潔器I、四旋翼飛行器2、飛行器控制系統(tǒng)3和清潔器傳動(dòng)裝置4，其中由清潔盤(pán)11及其相固定連接的傳動(dòng)軸12構(gòu)成清潔器I傳動(dòng)組件兩組清潔器組件的各自傳動(dòng)軸12分別連接于清潔器傳動(dòng)裝置4左、右兩側(cè)的左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪41的傳動(dòng)軸和右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪48的傳動(dòng)軸上，保證了其機(jī)身運(yùn)行的平衡；四旋翼飛行器2為承載裝置，清潔器I、飛行器控制系統(tǒng)3和清潔器傳動(dòng)裝置4安裝在該四旋翼飛行器2上，由清潔盤(pán)傳動(dòng)裝置4為清潔器I提供清潔作業(yè)的動(dòng)力，由飛行器控制系統(tǒng)3控制清潔器I和四旋翼飛行器2的自動(dòng)運(yùn)行。清潔盤(pán)11為可拆卸結(jié)構(gòu)，具有圓形、方形、多邊形或組合形狀的型式其圓形盤(pán)由清潔器I的傳動(dòng)軸12帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，適用于面積較大的玻璃；方形盤(pán)不需轉(zhuǎn)動(dòng)，而由四旋翼飛行器2帶動(dòng)移動(dòng)，主要用于擦拭方形窗的邊角，以及適用于按特殊要求制作的其它玻璃形狀；清潔盤(pán)11的周邊或外緣由棉布和海綿類(lèi)輕質(zhì)材料包裹，保證清潔盤(pán)11前端在貼近玻璃時(shí)緩沖清潔盤(pán)11對(duì)玻璃的沖擊力。四旋翼飛行器2做為載體結(jié)構(gòu)，為本實(shí)用新型的攜帶動(dòng)力裝置，其與清潔器傳動(dòng)裝置4相連接，亦即清潔盤(pán)11、清潔器傳動(dòng)裝置4和飛行器控制系統(tǒng)3全部安裝在四旋翼飛行器2上，四旋翼飛行器2是由四組螺旋槳21及其動(dòng)力電機(jī)22構(gòu)成的飛行動(dòng)力裝置，其該四組動(dòng)力裝置與固定在清潔器傳動(dòng)裝置4上的四個(gè)懸臂架上，由動(dòng)力電機(jī)22驅(qū)動(dòng)螺旋槳21旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生攜帶該遙控自動(dòng)擦窗器的飛行動(dòng)力，能夠攜帶本遙控自動(dòng)擦窗器到達(dá)所需要的高度及擦拭作業(yè)位置；飛行器控制系統(tǒng)3對(duì)本遙控自動(dòng)擦窗器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及作業(yè)位置及行進(jìn)路線進(jìn)行控制，根據(jù)該擦拭作業(yè)要求進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以及對(duì)其遙控自動(dòng)擦窗器運(yùn)行目標(biāo)的控制，包括機(jī)械運(yùn)行的電氣控制，以及對(duì)飛行目標(biāo)及擦拭作業(yè)狀態(tài)的無(wú)線遙控控制。通過(guò)控制系統(tǒng)3控制清潔器傳動(dòng)裝置4的電磁鐵吸合、分離控制傳動(dòng)齒輪副的嚙合和分離，以及飛行器的飛降、懸停、點(diǎn)進(jìn)，快慢飛行及傳動(dòng)系統(tǒng)的的所有動(dòng)作；清潔器傳動(dòng)裝置4上左側(cè)電磁鐵44與中部電磁鐵45處于吸合狀態(tài)，左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪42與左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪41處于嚙合狀態(tài)，帶動(dòng)一側(cè)清潔盤(pán)11 (圖I所示)旋轉(zhuǎn)，對(duì)玻璃進(jìn)行有效擦拭；當(dāng)右側(cè)電磁鐵46與中部磁鐵45通電吸合，右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪47和右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪48嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)另一側(cè)清潔盤(pán)11 (圖I所示)旋轉(zhuǎn)。飛行控制系統(tǒng)3以單片機(jī)為核心，裝載有預(yù)設(shè)控制程序的模塊，同時(shí)加入三軸穩(wěn)增系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的飛行穩(wěn)增算法，操作者手持遙控器控制四旋翼飛行器2的運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)遙控自動(dòng)擦窗器的擦拭作業(yè)全部過(guò)程。清潔器傳動(dòng)裝置4包括電動(dòng)機(jī)43、左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪42、右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪47、左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪41、右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪48，電動(dòng)機(jī)43具有左右端伸出軸49，左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪42和右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪47的傳動(dòng)軸分別鍵連接在電動(dòng)機(jī)43的左、右伸出軸49上，電動(dòng)機(jī)43驅(qū)動(dòng)左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪42和右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪47運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)固定在左被動(dòng)傳動(dòng)軸上的被動(dòng)傳動(dòng)齒輪41和固定在另一被動(dòng)傳動(dòng)軸上的右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪48的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)清潔盤(pán)11的運(yùn)動(dòng)，在清潔器傳動(dòng)裝置4上設(shè)置有左側(cè)電磁鐵44、中部電磁鐵45和右部電磁鐵46，通過(guò)兩兩電磁鐵的吸合或分離，控制左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪42和左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪41或右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪47與右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪48的嚙合或分離，從而實(shí)現(xiàn)了左、右清潔盤(pán)的交替轉(zhuǎn)動(dòng)，完成玻璃的擦拭作業(yè)。清潔器傳動(dòng)裝置4傳動(dòng)軸的材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行主齒輪最小直徑d的計(jì)算，由彎曲強(qiáng)度算得的齒輪模數(shù)，從而確定齒輪組的各項(xiàng)參數(shù)，并經(jīng)過(guò)強(qiáng)度校核，滿足機(jī)械安全運(yùn)行的要求。四旋翼飛行器2機(jī)架的材料采用鋁方管，通過(guò)計(jì)算所需升力，確定四旋翼飛行器的電機(jī)22功率和螺旋槳21的結(jié)構(gòu)參數(shù)。[0025]遙控自動(dòng)擦窗器指標(biāo)如下(I)尺寸約 610mmX 181mmX 170mm(2)重量1200g(3)基本性能最大飛行速度約2m/s最小平飛速度約O. lm/s 抗風(fēng)性(穩(wěn)定性)3 4級(jí)。
權(quán)利要求1.一種遙控自動(dòng)擦窗器，其特征在于包括清潔器(I)、四旋翼飛行器(2)、飛行器控制系統(tǒng)(3)和清潔器傳動(dòng)裝置(4)，其中由清潔盤(pán)(11)及其相固定連接的傳動(dòng)軸(12)構(gòu)成清潔器(I)組件兩組清潔器組件的各自傳動(dòng)軸(12)分別連接于清潔器傳動(dòng)裝置(4)左、右兩側(cè)的左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪(41)的傳動(dòng)軸和右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪(48)的傳動(dòng)軸上；清潔器(I)、飛行器控制系統(tǒng)(3)和清潔器傳動(dòng)裝置(4)安裝在承載結(jié)構(gòu)的四旋翼飛行器(2)上，由清潔盤(pán)傳動(dòng)裝置(4)為清潔器(I)提供清潔作業(yè)的動(dòng)力，由飛行器控制系統(tǒng)(3 )控制清潔器(I)和四旋翼飛行器(2)的自動(dòng)運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遙控自動(dòng)擦窗器，其特征在于清潔盤(pán)(11)為可拆卸結(jié)構(gòu)，具有圓形、方形和多邊形的幾何形狀清潔盤(pán)(11)的周邊或外緣由緩沖清潔盤(pán)(11)在貼近玻璃時(shí)產(chǎn)生沖擊力的棉布和海綿類(lèi)輕質(zhì)材料所包裹。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遙控自動(dòng)擦窗器，其特征在于四旋翼飛行器(2)與清潔器傳動(dòng)裝置(4)相連接，清潔盤(pán)(11)、清潔器傳動(dòng)裝置(4)和飛行器控制系統(tǒng)(3)全部安裝在四旋翼飛行器(2)上，四旋翼飛行器(2)是由四組螺旋槳(21)及其動(dòng)力電機(jī)(22)構(gòu)成的飛行動(dòng)力裝置，其該四組動(dòng)力裝置與固定在清潔器傳動(dòng)裝置(4)上的四個(gè)懸臂架上，由動(dòng)力電機(jī)(22)驅(qū)動(dòng)螺旋槳(21)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生攜帶該遙控自動(dòng)擦窗器的飛行動(dòng)力，攜帶本遙控自動(dòng)擦窗器到達(dá)所需要的擦拭作業(yè)位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遙控自動(dòng)擦窗器，其特征在于對(duì)本遙控自動(dòng)擦窗器的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及作業(yè)位置及行進(jìn)路線進(jìn)行控制的飛行器控制系統(tǒng)(3)，該飛行控制系統(tǒng)(3)以單片機(jī)為核心，操作者手持遙控器通過(guò)飛行控制系統(tǒng)(3)控制四旋翼飛行器(2)的運(yùn)行，包括機(jī)械運(yùn)行的電氣控制，以及對(duì)飛行目標(biāo)及擦拭作業(yè)狀態(tài)的無(wú)線遙控控制，通過(guò)控制清潔器傳動(dòng)裝置(4)的電磁鐵吸合、分離，控制傳動(dòng)齒輪副的嚙合或分離，以及飛行器的飛降、懸停、點(diǎn)進(jìn)，快慢飛行。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遙控自動(dòng)擦窗器，其特征在于清潔器傳動(dòng)裝置(4)由電動(dòng)機(jī)(43 )、左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(42 )、右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(47 )、左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪(41)、右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪(48)組成，左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(42)和右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(47)的傳動(dòng)軸分別鍵連接在電動(dòng)機(jī)(43 )的左、右伸出軸(49 )上，電動(dòng)機(jī)(43 )驅(qū)動(dòng)左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(42 )和右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(47 )運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)固定在左被動(dòng)傳動(dòng)軸上的被動(dòng)傳動(dòng)齒輪及(41)和固定在另一被動(dòng)傳動(dòng)軸上的右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪(48)的運(yùn)轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)清潔盤(pán)(11)的運(yùn)動(dòng)，在清潔器傳動(dòng)裝置(4)上設(shè)置有左側(cè)電磁鐵(44 )、中部電磁鐵(45 )和右部電磁鐵(46 ),通過(guò)兩兩電磁鐵的吸合或分離，控制左主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(42)和左被動(dòng)傳動(dòng)齒輪(41)或右主動(dòng)傳動(dòng)齒輪(47)與右被動(dòng)傳動(dòng)齒輪(48 )的嚙合或分離，從而實(shí)現(xiàn)了左、右清潔盤(pán)的交替轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的遙控自動(dòng)擦窗器，其特征在于清潔器傳動(dòng)裝置(4)傳動(dòng)軸的材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理；四旋翼飛行器(2)機(jī)架的材料采用鋁方管。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型一種遙控自動(dòng)擦窗器，屬于機(jī)電類(lèi)，其包括有清潔器、四旋翼飛行器、飛行器控制系統(tǒng)和清潔器傳動(dòng)裝置，其中由清潔盤(pán)及其相固定連接的傳動(dòng)軸構(gòu)成清潔器組件兩組清潔器組件分別連接于清潔器傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)軸上，保證了其機(jī)身運(yùn)行的平衡；四旋翼飛行器為承載裝置，清潔器、飛行器控制系統(tǒng)和清潔器傳動(dòng)裝置安裝在該四旋翼飛行器上，由清潔盤(pán)傳動(dòng)裝置為清潔器提供清潔作業(yè)的動(dòng)力，由飛行器控制系統(tǒng)控制清潔器和四旋翼飛行器的自動(dòng)運(yùn)行。
文檔編號(hào)A47L1/02GK202699027SQ20122033928
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者孫孟琴, 李水清, 王立臣 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春工程學(xué)院