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玻璃幕墙清洗机器人的应用与发展

时间:2015-03-18

在现代都市中, 高层建筑越来越多, 各种各样的摩天大楼成为现代都市中一道亮丽的风景。这些高楼的壁面多采用瓷砖和玻璃幕墙作为装饰, 有的还要敷设铝塑板等, 这些装饰材料美观、漂亮, 但是时间一长, 就需要对壁面进行清洗。幕墙一般面积较大, 大多处于几十米甚至上百米的高处, 且周围无可攀援的支架, 幕墙的清洗也就成为一项繁重、危险、耗资的工作。目前, 对高层建筑的清洗工作主要是由人工完成的, 清洗工人搭乘吊篮或腰系绳索进行高空擦洗, 稍有不慎就会出现事故, 造成伤亡。不但如此, 人工作业的效率也很低, 清洗费用十分昂贵。

因此, 研究和开发一种能代替人工完成高层建筑清洗任务的装置越来越被人们所重视。玻璃幕墙清洗机器人是以清洗高层建筑为目的的壁面移动机器人, 它的出现将极大降低高层建筑的清洗成本, 改善工人的劳动环境, 提高生产效率, 也必将极大地推动清洗业的发展, 带来相当的社会效益、经济效益。

玻璃幕墙清洗机器人分类壁面机器人能够在壁面上自由移动并完成一定功能, 必须具备两大机能:吸附机能、移动机能。吸附功能就是机器人通过面接触方式紧贴于壁面, 按吸附方式一般可分为负压吸附、磁吸附、推力吸附。

按移动方式一般又分为轮式、履带式和脚足式。根据不同的贴附方式和移动方式, 可以组合成多种不同功能和用途形式的壁面移动机器人。负压吸附对壁面材料要求不严格, 因此使用十分广泛。其中, 单吸盘负压吸附式壁面机器人吸附真空度的保持主要依赖于密封装置来维持。因此, 壁面状况对其真空度的保持影响较大, 且密闭装置在机器人壁面移动时一般与壁面间存在滑动, 易磨损, 对壁面适应性差。跨越沟槽或凹凸面时, 若密封装置不可靠, 则真空度不易于保持, 安全性能差。而多吸盘脚式负压吸附式壁面移动机器人虽然对壁面适应性增强了,但移动是间断的, 且移动速度也较慢。多吸盘履带式负压吸附壁面机器人是在履带上装有多个独立的吸盘室。各室构成独立的吸盘, 这样就综合了多吸盘脚式和单吸盘轮式的优点, 使机器人不仅移动速度快, 而且吸附可靠, 越障能力强, 对壁面适应性好。

即使部分吸盘不能吸附时, 其他吸盘照常吸附, 保证了机器人在壁面移动安全可靠, 且行走时, 壁面与吸附带无滑动。但在机器人做急转弯时, 履带与壁面间存在滑动, 吸附带就会受到较大磨损。其他的各种推力式机器人的主要优点是能够适应各种壁面且具有较强的避障能力, 但是这种机器人负重能力非常差且不易控制, 目前看来离实际应用还有较大距离。对真空吸附的实现大致有三种方式:真空吸附、滑动密封负压吸盘和无密封负压吸盘。其中滑动密封负压吸盘一般采用充气橡胶密封裙边, 通过调定合适的密封圈内气体压力, 可以使密封圈较好地填补吸盘和壁面间的缝隙, 从而使吸盘腔内形成一定的密封环境, 对不平整壁面有一定的适应能力。

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