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玻璃幕墙清洗机器人工作原理

时间:2015-05-22

清洗机器人工作原理:

机器人主要由双吸盘负压吸附、清洗、水循环回收及洁面机构组成.负压吸附机构包括电风机和吸盘系统.吸盘系统由两个单面开口的长方体吸盘、H型负压腔室及密封装置组成.当电风机运行,两吸盘平整贴近壁面时,在密封装置作用下,吸盘内产生负压,机器人吸附于壁面,从而维持清洗刷高速旋转时对壁面的抽打力.在机器人自上往下移动清洗过程中,因吸盘与壁面间有相对滑动,吸附力并不是越大越好.如果吸附力过大,机器人就不能顺利下滑移动;但吸附力过小,在吸盘遭遇壁面凹缝气体过量泄漏时,机器人就不能可靠吸附于壁面,壁面适应能力变差.此外,在作业过程中,若作用在壁面的清洗压力过小,清洗质量就得不到保证;但清洗压力过大,壁面对机器人反作用力也大,吸附力就增加,否则机器人容易脱离壁面.

爬壁清洗机器人作为一种代替人在高空进行幕墙清洗作业的自动化装置,能降低人工作业风险和操作成本,提高工作效率,是近年来的研究热点.以往的爬壁机器人设计都试图利用自身的运动结构去适应复杂多变的壁面环境,移动载体机构往往比较复杂,从而导致机器人质量的增加、控制系统的复杂化和工作效率的降低.而质量增加意味着危险性的增大和安全保护装置成本的增加.因此,如何解决移动载体复杂度和壁面工作能力的矛盾一直是阻碍幕墙清洗机器人实用化的关键问题.

衡量爬壁机器人工作性能的指标主要有安全性、工作效率、壁面适应性、载重和成本等.由于建筑艺术的个性化,幕墙结构多种多样,很难设计出具备综合性能指标并能适应多种壁面环境的清洗机器人.因此,本文从实用化的角度出发,针对平面型玻璃幕墙提出了一种新颖的清洗机器人结构设计原则,并据此设计了2个自身无行走机构并依靠壁面牵引移动的清洗机器人系统.该机器人以牺牲壁面移动自由度换取清洗效率、载重和工作安全稳定性的提高,从而极大简化了移动载体,降低了设计成本.现场试验证明机器人安全性好、工作可靠、清洗效率较高.

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