高层建筑外墙清洗机的设计论文说明.docx

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1、毕业设计说明（论文）高层洗衣机的设计目录1 .简介42 .任务52.1 主要内容52.2 技术要求52.3 结果要求52.4 其他要求53 .类似话题调查61 .1高层建筑外墙清洗机现状63 .2高层建筑外墙清洗机发展趋势84.整体编程981简介随着社会进步、经济和科技的发展，城市越来越大，建筑越来越高，甚至摩天大楼比比皆是。高层建筑已经成为一个城市面貌的核心，但由此带来的城市形象问题却越来越严重，尤其是在工业城市，这个问题更加突出。漂亮的新楼，没过多久就变成了阴森森的样子，严重影响了城市的面貌。因此，为了保持良好的城市形象，城市高层建筑的保洁已成为直接影响各大城市尤其是省会城市等国际大都市城

2、市形象的问题。高层建筑由于高空作业，给清扫工作带来了极大的不便。目前，我国大部分高层建筑的保洁工作仍由人力完成。这类清扫工作主要由工人提着吊篮进行高空作业。工人工作环境恶劣，存在一定风险。工作效率低，成本高，消耗大。长期以来，随着机器人技术的出现和发展，以及人们自主保护意识的增强，人们渴望在这些极其危险的高海拔作业中，用机器人代替人，将人类从恶劣的环境中解放出来。和繁重的劳动。针对此类问题，清洗机采用无人清洗、自动清洗、自动供水、清洗液等方式。由单片机系统控制，操作者只需通过键盘即可操作洗衣机，在清洗过程中洗衣机可自动识别边缘，并可根据具体情况选择立洗或卧洗。建筑楼层。本机清洗效率高，清洗效果

3、好，是高层建筑的理想清洗工具。使用本机将大大降低高层建筑的清洁成本，改善工人的劳动环境，提高劳动生产率。具有可观的社会效益、经济意义和广阔的应用前景。本机是经过国外同类产品检验比较后精心设计的。它在使用中稳定可靠，但它的缺点是不可避免的。因此，请各位老师、同学和同事提出宝贵意见。2 .项目任务2.1 主要内容高层建筑外墙清洗机主要由伺服悬挂系统、清洗主机和i十算机控制系统组成。我主要负责清洗主机的设计。设计时应考虑提供足够的清洗压力、刷洗部件的设计、清洗液的喷洒等。以及脏液的收集，左右边缘和上下行程的识别，运行机构和分度机构的设计，以及必要的设计计算。2.2 技术要求1）清扫效率约0.2平方米

4、s,清扫宽度0.87m,建筑高度约120米。2）移动机构应该小而高效，以便机器人可以在墙上移动。并且可以灵活自由地调节行走的速度和方向。3）设计安全有效的清洗机制，识别清洗质量，达到满意的清洗效果。边缘识别机制：能够实现左右、上下边缘识别。4）选择压力产生原理，设计相应的压力机构，为清洗机构提供有效的压力。5）尽量选择轻质材料，使整机尽可能轻。2.3 结果要求D毕业设计的前期工作材料。一份。2）高层建筑外墙清洗机主机组装图1（0号）3）清洗机零件强度校核4）高层建筑外墙清洗机零件图。5）设计手册一本（不少于20000字，包括英文翻译）。2.4其他要求D适用于清洁平面、弧形外墙和玻璃表面2）根据

5、不同的表面调整刷牙压力；3）刷毛部件应能互换：4）设备实现边缘识别；5）清洁机应尽可能小而轻。6）组装车身时，应按图纸要求组装简单、容易，易于维护，无需特殊工具。7）尽量使用标准件，非标准件尽量简单易加工。3 .类似课题研究3.1 高层建筑外墙清洗机现状机器人工程正在迅速从工业转向服务。它的潜力非常大，可以代替人类在许多危险、污染严重的地方做重复性或繁重的工作，为老人或病人、客货运输、野外救援、精准手术等提供长期持久的照料和照料。，清洗对人体有害或无法触及的东西（如清洗油箱）等。高层建筑外墙清洗机是一种特殊的机器人。它必须具有两个功能：在墙上的吸附功能和移动功能。由于建筑表面不导磁，扫墙机器人

6、多采用正压和负压两种方式。按两个吸附结构。其中负压吸附称为真空吸附。吸盘通过风扇、真空泵、空气压缩机等产生负压，机器人通过压力差吸附在墙壁上。真空吸附壁挂移动机器人可分为单吸和多吸两种。单吸盘真空吸壁机器人可实现小型化、轻量化、结构简单、控制方便。多吸盘足壁爬行机器人吸附稳定。可靠的。1990年代新开发的推进式壁挂机器人采用直升机原理，利用螺旋桨产生的高速气流带动机器人高速向上移动。吸附功能使机器人能够贴近墙壁移动，具有一定的越障能力。目前已报道的高层建筑擦窗机有以下几种：日本BE公司开发的一种固定轨道式自动擦窗机器人，它依靠安装在屋顶上的轨道和吊索系统，将擦窗机与窗户对齐，并沿固定在车窗上的

7、导向槽垂直上下移动。建筑物表面进行自动自动清洁。打扫。由航空航天大学和铁路局联合斫制的擦窗样机，有八个吸盘，采用“十字”框架结构，上面有驱动装置，可以带动两个框架做相对运动来实现固定墙壁上的墙壁机器人。，沿Y方向移动。与步行双足机器人相比，科大机器人研究所斫发的双足爬壁机器人结构更简单，省略了膝关节。这些步骤适用于许多复杂的环境。科技大学机器人研究所成功研制出一种用于清洗高层建筑瓷砖墙或玻璃底墙的洗墙爬墙机器人。机器人吸附方式为负压吸附，移动方式为轮式，移动速度1-8mmin0采用有线遥控，电脑控制。曾祥，试销两台，反响不错。新开发的Il型原型机具有以下特点：实现控制器小型化，可直接放置在机器

8、人本体上，减小体积：1）采用电力线载波通信进行遥控，减少了控制电缆的数量，提高了机器人的爬升能力；2）采用喷涂、刷涂和多层胶板刷涂工艺的综合清洗机构，对玻璃幕墙的清洗非常有效。机器人采用负压吸附、两轮驱动、气垫密封结构、有线遥控及专用清扫机构，满足吸附可靠、动作灵活、清扫高效的要求。技术创新。此外，我们还从图书馆、专利局、互联网等多种渠道收集了以下资料：洗墙机器人及其控制系统舒良邵昊高博洪彦郑王彦（技术大学）自动化技术与应用1997.3高层清扫机器人及其相关技术研究书下艳政王艳（科技大学机器人研究所）科技爬壁机器人技术应用书霞机器人1999.2高层建筑墙体自动清洗装置设计师：向中戴专利号：96

9、205687.1高层建筑外墙清洗机设计师：冲伟专利号:96228332.0垂直墙行走机器人系统的开发谈力士林永振华组合式高层建筑外墙清洗机（在线询价）硬质平面清洁设备（美国专利）Gecko自动擦窗机高层智能洗墙机设计师：马霁专利号：95219263.2从以上调查来看，清洗对象主要是墙壁，其次是弧面和一些不规则的墙壁；墙体材料有亮砖、玻璃幕墙、喷塑面，其中以瓷砖和喷塑面最多。在考虑这两种材料的墙壁时；3. 2高层建筑外墙清洗机的发展趋势由于保洁工作环境和任务的特殊性，对保洁爬壁机器人的整体设计要求相当苛刻。一般的设计原则是：减重、降低成本、安全可靠、对各种建筑表面的适应性、足够高的清洁效率。从洗

10、衣机的工作环境来看，其主机可能有两个发展方向：一：应该用合格证竟豉和玻璃寐墙清洗。它结构简单，易于控制，体积小，重量轻。第二：适用于复杂的墙壁，如阶梯式墙壁和墙上有许多窗户的墙壁清洁。它的结构、动作和控制都非常复杂。第三：以墙体机器人为载体，配合特殊的清扫机构，可适应不同的墙体机构。4.整体编程4.1 屋顶和地板的实际检查接受课题后，为了顺利完成我们的毕业设计，我们参观了省城几座典型的高层建筑。并且查阅了各种高层建筑的相关资料和以往的建筑物清洗，其中有些是人工难以清洗的，所以设计研发高层建筑外墙清洗机是非常有必要的。4. 1.1楼板结构调查初步方案是通过走访调研得到的。清扫机主要由屋顶随动小车

11、和清扫主机组成，由单片机控制。车顶随动小车行走在车顶预装轨道上，使悬挂式清洗机部件可以垂直和水平清洗；刷子完成清洁墙壁的工作。因此，地面情况决定了我们如何设计轨道、改变方向、压实和清洗液榆送、回收等问题。几种典型的楼面结构如图47所示:直角面+圆弧面圆弧面+直角面+斜面图4-1几种典型建筑的楼层结构4. 1.2屋顶结构调查几种典型建筑的屋顶结构如图4-2所示：标牌架小屋铁架台女儿墙卫星接收天线台女儿墙4-2几种典型建筑的屋顶结构4.2方案选择及原则4.2.1 总体规划的确定根据以上提出的技术性能和要求，初步确定总体方案如下：清洗机主体安装在立墙上，清洗液通过水泵从水箱中抽出并喷洒在外壁上，自动

12、电机带动轮子随清洗机主体行走；车顶铺有导轨，随动小车跟随导轨和清扫主机。经过仔细考虑和分析，我们确定了以下方案：第一种：结构图如图4-3所示：盘刷滚刷履带风扇图4-3方案一该方案采用负压履带吸盘与滚筒联合清洗。由于墙面材料的影响很大，一般情况下，每两块瓷,砖之间有4-5毫米的间隙，密封不牢靠。第二种：结构图如图4-4所示:风扇支撑轮盘刷滚刷图4-4方案二该方案采用气压式压实和盘辐组合式清洗，清洗效率高，可靠性高，可以使用。但由于需要中间传动，结构不对称，风扇中心与刷子中心不重合，刷洗压力不均，中心不稳定，容易产生振动问题。但是可以考虑重量问题。第三种：结构图如图：该方案吸收了第二种方案的优点，

13、传动方式的变化减少了振动问题，减小了车身尺寸。盘刷图4-5解决方案3本方案为螺旋桨风压式高层建筑外墙清洗机。机架采用清洗系统旋转装置，方便实现垂直和水平两种不同清洗方向的调节，减少非操作时间，增加工作灵活性，大大提高工作效率；清洗液和淡水分别由盘刷和滚刷提供，以达到最佳的清洗效果。综合对比以上三种方案，根据设计要求，由于对墙体的压力要求大，工作稳定，结构容易实现，最终决定采用第三种方案。通过螺旋桨风压系统，将主机吸附在墙壁上，将盘刷和滚刷压紧，产生一定的刷牙压力，由电机带动刷子旋转，达到刷牙的目的.旋转刷的轨迹是信封，从而清洁墙壁。滚刷喷上清水冲洗墙面，防止剩余的清洗机腐蚀墙面。同时盘刷和滚刷

14、由电机驱动，减轻了清扫主机的重量，提高了清洁度，提高了清扫效率。它翻了一番；采用双盘双辐结构，可以减少不必要的回程时间，达到提高效率的目的。4.2.2 整体节目内容主机主要由箱体、支撑架、防护罩、电刷、电机、螺旋桨风压系统、齿轮传动系统等组成，主机通过螺旋桨风吸附在壁面上压力系统，将刷子压紧，产生一定的刷牙压力，由电机带动刷子旋转，达到刷牙的目的。主机有一个悬挂支撑架，其外侧与悬挂系统相连。可调风压系统安装在悬挂支撑架后面。风压系统可以通过调节螺旋桨的转速来控制清扫力。悬挂支撑架通过圆形导轨连接到箱体（上面装有两个圆盘和两个滚轮），所有的清洁装置都安装在箱体上，清洁系统由固定在悬挂支撑架上的步

15、进电机进行通过齿轮传动系统以90度为单位旋转动作，实现水平洗和垂直洗的转换。盒体上有两个圆盘状的清洁刷。盘刷底部有十二个清洗液喷孔。还有两个圆柱滚刷。前面有干净的喷水孔，并安装了软雨刷。，使清洁区域能快速风干，剩余的清洁液不会腐蚀墙壁。箱体上还有一个电机,通过锥齿轮将旋转传递给其中一个盘式清洁刷，然后通过齿轮传动系统将旋转传递给另一个盘式刷，因此两个盘的旋转方向刷子对置，可以达到更好的清扫效果，圆柱滚刷是由电机末端的轴通过三角带带动。悬挂支撑架上有防护罩，防止清洗液飞溅。清水、清洗液、电机电源和控制电缆均由复合电缆提供，并与悬挂系统相连。气压支架上有配重块，配重块可沿平滑螺杆移动。通过调整重量，可以调整系统的平衡以减少振动。超声波传感器放置在清洗机机身的上下部分，用于边缘识别。箱体上装有两对滚轮，滚轮由电机驱动实现前后运动，通过箱体转动实现转向。本方案中，主机通过螺旋桨风压系统吸附在壁面上，将盘刷和滚刷压紧，产生一定的刷洗压力，由电机带动刷子旋转，实现刷牙的目的。旋转刷的轨迹是信封，从而清洁墙壁。滚刷喷上清水冲洗墙面，防止剩余的清洗机腐蚀墙面。同时盘刷和