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建筑外墙面移动功能平台的制作方法

时间:2022-01-22 阅读: 作者:专利查询

建筑外墙面移动功能平台的制作方法

1.本发明涉及一种建筑外墙面移动功能平台。


背景技术:

2.目前对于建筑外墙面的清洗、维修、装饰、广告、外墙漆的喷涂施工等,都是由人员站在吊篮上,或者用绳子直接吊住身体进行各种相关的作业。人员施工操作时有较大的安全风险,施工的难度较大,且施工效率较低,没有安全保障,施工人员从高空掉落的事故不计其数。特别是对高层的消防灭火,只能等消防车的到来,而且超过消防车的极限高度根本无法灭火只能眼睁睁的看着火势越来越大。目前市场上不具备有安全保障自动化的相关高空作业设备。


技术实现要素:

3.针对现有技术的不足,本发明提供了一种能够沿建筑四周外墙面横向、纵向以及相邻两侧外墙面之间跨越移动的功能平台。
4.为实现上述目的,本发明提供了一种建筑外墙面移动功能平台,包括有用于配置在建筑顶部的上移动装置、用于配置在建筑底部的下移动装置,所述上移动装置包括有上环形轨道、沿上环形轨道运动的上移动机构,下移动装置包括有下环形轨道、沿下环形轨道运动的下移动机构,所述上移动机构和下移动机构之间连接布置有第一钢索,第一钢索用于布置在与建筑外墙面的外侧,第一钢索上连接有能够沿第一钢索运动的功能平台。
5.进一步地,所述上移动装置用于设置在建筑顶部天台处,上移动机构包括有用于朝建筑外侧方向延伸布置的上支撑臂,上支撑臂的端部与第一钢索的上端配合连接固定,所述下移动装置用于设置在建筑底部靠近地面处,下移动机构包括有用于朝建筑外侧方向延伸布置的下支撑臂,下支撑臂的端部与第一钢索的下端配合连接,所述上移动机构包括有抵设作用在上支撑臂上的避振器,所述避振器具有压力检测和调节功能。
6.进一步地,所述上移动装置包括有多个与上环形轨道配合支撑固定的上支撑架,下移动装置包括有多个与下环形轨道配合支撑固定的下支撑架,多个上支撑架用于沿建筑顶部天台周向分布设置,下环形轨道的多个下支撑架用于沿建筑底部四周的外墙面或地面周向分布设置。
7.进一步地,所述上环形轨道/下环形轨道为两个,所述上支撑架/下支撑架包括有两个沿高度方向分布设置的横向延伸部、对两个横向延伸部之间进行连接的支撑部,两个横向延伸部的端部连接有朝两者中间方向延伸设置的竖直延伸部,竖直延伸部的端部与上环形轨道/下环形轨道配合连接固定,所述上移动机构/下移动机构的上部和下部均包括有供两个上环形轨道/下环形轨道分别活动穿设的连接槽,上移动机构/下移动机构的顶端和底端均开设有与连接槽相连接的通槽,所述通槽与上支撑架/下支撑架的竖直延伸部配合活动连接,所述上移动机构/下移动机构包括有能够驱动其沿上环形轨道/下环形轨道运动的第一驱动机构,所述第一驱动机构包括有第一驱动电机、驱动轮组、从动轮组,驱动轮组
与第一驱动电机驱动配合,所述驱动轮组、从动轮组分别与两个上环形轨道/下环形轨道配合导向运动,所述驱动轮组、从动轮组分别设置在上移动机构/下移动机构的两个连接槽中。
8.进一步地,所述上移动机构和下移动机构之间竖直连接的第一钢索为两个,所述功能平台的两侧包括有与两个第一钢索分别配合绕设连接的第一导轮组件,所述功能平台还包括有用于驱动第一导轮组件转动的第二驱动电机。
9.进一步地,所述上移动装置/下移动装置包括有沿多个上支撑架/下支撑架的分布方向延伸布置的第二钢索,第二钢索的两端与其中一个上支撑架/下支撑架配合进行固定或第二钢索的两端用于固定在建筑的同一位置,所述上移动机构/下移动机构包括有与第二钢索配合绕设连接第二导轮组件、用于驱动第二导轮组件转动的第三驱动机构。
10.进一步地,所述上支撑架/下支撑架的底部设置有高度调节机构。
11.进一步地,所述功能平台包括有消防喷头、用于调节消防喷头的角度和位置的机械手、用于对火源位置进行观察的摄像头。
12.进一步地,所述上移动装置包括有与上移动机构配合安装固定的引水管,所述引水管的一端用于和建筑天台的消防水槽配合连接,引水管的一端设置有电控水阀,所述功能平台的顶部包括有水箱,水箱的顶部包括有接水漏斗,水箱的底部设置有出水口,出水口通过管路与消防喷头相连接,水箱和消防喷头之间还设置有增压泵,引水管的另一端朝下并对应设置在接水漏斗的上方位置。
13.进一步地,所述引水管和水箱之间设置有用于将落水引导到水箱中的导水绳或导水软管,导水绳或导水软管的一端固定在引水管的另一端,导水绳或导水软管的另一端设置在水箱中。
14.本发明的有益效果是:本发明的功能平台能够沿建筑四周外墙面横向、纵向进行移动,还能够在建筑相邻侧的外墙面之间进行跨越移动,即能够实现将功能平台输送至建筑外墙面的任意360度的横向宽度、纵向高度位置,通过功能平台上搭载不同的功能配件能够实现不同的功能,比如:搭载水箱、消防喷头等装置可以快速移到火源处灭火,搭载应急人体安全座椅能够用于进行应急救援,搭载喷涂装置能够用于对建筑外墙面漆的自动喷涂施工,搭载清洗装置能够用于自动清洗外墙表面,搭载观澜监控装置能够用于进行建筑外围360度高低处日夜景的完全覆盖,方便随时监控观澜,搭载载人箱体则可以对外墙高空处的广告字、牌、天然气管道、霓虹灯等的安装和维修及危机救援工作,搭载消毒装置,实现对建筑的全方位消毒,以及搭载载物平台,能够实现疫情期间的无接触配送物资到户。
附图说明
15.图1为本发明实施例使用状态的立体图;图2为本发明实施例使用状态的侧视图;图3为本发明实施例上移动机构的剖视图;图4为本发明实施例下移动机构的剖视图;图5为本发明实施例功能平台的侧视图;图6为本发明其他实施例的上支撑架/下支撑架的结构示意图;图7为本发明其他实施例的第二钢索的安装示意图;
图8为本发明其他实施例的第二钢索和上移动机构/下移动机构的连接示意图;图9为本发明在消防灭火的应用场景时的示意图;图10为图9的局部放大示意图。
具体实施方式
16.本发明建筑外墙面移动功能平台的实施例如图1-5所示:包括有用于配置在建筑1顶部的上移动装置、用于配置在建筑1底部的下移动装置,所述上移动装置包括有上环形轨道21、沿上环形轨道21运动的上移动机构22,上环形轨道21沿周向布置在与建筑1外墙面11的顶部相靠近的位置,下移动装置包括有下环形轨道31、沿下环形轨道31运动的下移动机构32,下环形轨道31沿周向布置在与建筑1外墙面的底部相靠近的位置,所述上移动机构22和下移动机构32之间连接布置有第一钢索4,第一钢索4布置在与建筑1外墙面相靠近的外侧位置,第一钢索4上连接有能够沿第一钢索4上下运动的功能平台5,所述第一钢索4的上端和下端可分别由上移动机构22、下移动机构32驱动沿建筑1外墙面周向平移运动,进而能够实现驱动功能平台5沿建筑1外墙面横向运动,也能够驱动功能平台5在建筑1相邻侧的外墙面之间进行跨越移动,从而能够实现将功能平台5输送至建筑1外墙面的不同位置。
17.所述功能平台5是指搭载有例如喷射头、擦洗头、摄像头等一些功能配件52并相应的实现对应的功能的载体,能够实现对建筑1外墙面的喷漆、清洗、抛光、观察等用途。
18.为了能够实现对建筑1外墙面凹凸不平处的精细化施工处理,所述功能平台5其与建筑1外墙面相对应的一侧包括有能够伸缩的机械臂51,所述机械臂51的头部装载有所述的功能配件52,通过机械臂51能够驱动功能配件52运动至与建筑1外墙面相适宜的距离,提高对建筑1外墙面的凹凸不平处的施工处理效果。
19.此外,在其他实施例中,所述功能平台5也能够用于载人,通过在功能平台5上搭载供人体坐靠的座椅或站立的站台,再配合对人体进行固定的安全防护装置,也能够实现通过半人工的方式对建筑1外墙面进行施工处理,提高了适用性。当然,功能平台5也能够用于载人观光、拍摄高处风景。功能平台5还能够用于救援工作,例如建筑着火时可将功能平台5移动至相关建筑楼层的窗口处,用于将人员安全的输送到天台或地面。
20.所述功能平台5也可以用于载物,例如搭载载物平台,能够精准、快速的将物资配送到每家每户的阳台窗口处,特别是在疫情期间,还能够实现无接触的配送,提高防疫效果。除此之外,所述功能平台5也可以搭载消毒装置,例如储存消毒水的箱体、喷头等,能够实现对建筑的全方位消杀。
21.所述上移动装置用于设置在建筑1顶部天台处,能够降低安装难度,并且也能够防止工作人员或部件意外掉落危险,提高了安全性、美观性,当然其也可以用于设置在建筑1外墙面的顶部四周,上移动机构22包括有用于朝建筑1外侧方向延伸布置的上支撑臂221,上支撑臂221的端部与第一钢索4的上端配合连接固定,所述下移动装置用于设置在建筑1底部靠近地面处,下移动机构32包括有用于朝建筑1外侧方向延伸布置的下支撑臂321,下支撑臂321的端部与第一钢索4的下端配合连接,上支撑臂221和下支撑臂321的设置能够保证第一钢索4与建筑1外墙面之间保持一定的距离,提高第一钢索4横向运动以及功能平台5沿建筑1外墙体运动时的越障能力。上支撑臂的端部具有向下、向后延伸设置的勾部,所述第一钢索4的上端固定在所述勾部上,勾部的设置能够使重心朝向上支撑臂的另一端方向
偏移,使受力更加均衡,降低对上、下环形轨道的强度要求。
22.此外,所述上支撑臂221还能够架设在建筑1顶部天台的四周围护墙12的上方,避免上移动机构运动时和围护墙12之间产生干扰。
23.所述上移动装置包括有多个与上环形轨道21配合支撑固定的上支撑架23,下移动装置包括有多个与下环形轨道31配合支撑固定的下支撑架33,多个上支撑架23用于沿建筑1顶部天台四周的围护墙12的内侧壁周向分布设置,将上支撑架23安装固定在围护墙12的内侧壁上能够尽可能的减少对天台空间的要求和占用,在其他实施例中上支撑架23也可以架设在建筑天台的地面上,下环形轨道31的多个下支撑架33用于沿建筑底部四周的外墙面周向分布设置,在其他实施例中所述下环形轨道31的多个下支撑架33也可以安装固定在建筑1外墙面底部四周的地面上,上支撑架23和下支撑架33的设置用于上环形轨道21、下环形轨道31的强力支撑和固定。
24.如图6所示,在其他实施例中,所述上支撑架23、下支撑架33的底部均配置有高度调节机构,高度调节机构采用螺杆升降调节结构,其包括有托盘63、螺杆61和底座62,螺杆61的上端和托盘63固定,上支撑架23、下支撑架33可通过螺丝安装固定在托盘63上,底座62和螺杆61之间通过螺纹连接能够调节螺杆61上端的伸缩高度,进而能够对托盘63的高度进行调节,底座62的底部固定在地面上。采用这样设计在遇到一些老旧结构的建筑以及建筑四周具有障碍物等无法保证多个上支撑架23、下支撑架33对齐安装固定的情况时能够对各上支撑架23、下支撑架33的安装高度进行调节,使其保持一致,从而保证上移动机构和下移动机构能够稳定的运行,能够提高本发明的适用性。
25.此外,上支撑架23、下支撑架33或建筑1天台四周围护墙的内侧壁或建筑外墙面之间还可配置供上支撑架23、下支撑架33上下滑移的导轨机构,其能够与高度调节机构配合提高上支撑架23、下支撑架33安装固定时的可靠性和稳定性。
26.所述上移动机构22包括有抵设作用在上支撑臂221上的避振器222,避振器222抵设在上支撑臂221的下部,能够起到减震、缓冲的作用,提高第一钢索4以及功能平台5运行时的稳定性,减少晃动。此外,避振器222施加在上支撑臂221上的作用力还能够起到对第一钢索4进行绷紧的作用,从而进一步的提高第一钢索4和功能平台5的稳定性,所述避振器222还具有压力检测和调节功能,能够在承受压力过高及时进行远程报警。
27.所述上移动装置或下移动装置还包括有用于张紧第一钢索的张紧机构,所述张紧机构包括有设置在上移动机构22或下移动机构32上的卷收轮,卷收轮连接有伺服电机,通过驱动卷收轮使第一钢索4收紧,从而能使其保持绷紧的状态,提高功能平台运行时的稳定性。
28.所述上环形轨道21和下环形轨道31均为两个,两个上环形轨道21和两个下环形轨道31均沿竖直方向间隔分布设置,所述上支撑架23、下支撑架33均包括有两个沿高度方向分布设置的横向延伸部(231,331)、对两个横向延伸部之间进行连接的支撑部(232,332),两个横向延伸部(231,331)的端部连接有朝两者中间方向延伸设置的竖直延伸部(233,333),竖直延伸部(233,333)的端部与上环形轨道21或下环形轨道31配合连接固定,采用两个上环形轨道21和下环形轨道31能够提高与上移动机构22和下移动机构32之间的配合效果,提高上移动机构22和下移动机构32运动时的稳定性,此外,也能够提供较强的支撑强度。
29.所述上移动机构22、下移动机构32的上部和下部均包括有供两个上环形轨道21、下环形轨道31分别活动穿设的连接槽(223,323),上移动机构22、下移动机构32的顶端和底端均开设有与连接槽(223,323)相连接的通槽(224,323),所述通槽(224,323)与上支撑架、下支撑架的竖直延伸部(233,333)配合活动连接,所述通槽和竖直延伸部的活动连接是指使上移动机构22、下移动机构32沿上环形轨道21、下环形轨道31运动并经过竖直延伸部时,竖直延伸部可沿通槽活动经过,使上移动机构22、下移动机构32和上支撑架23、下支撑架33的竖直延伸部(233,333)之间不会相互碰撞、干扰。
30.所述上移动机构22、下移动机构32均包括有能够驱动其沿上环形轨道21/下环形轨道31运动的第一驱动机构,所述第一驱动机构包括有第一驱动电机、驱动轮组(225,325)、从动轮组(226,326),驱动轮组与第一驱动电机驱动配合,所述驱动轮组(225,325)、从动轮组(226,326)分别与两个上环形轨道21、两个下环形轨道31配合导向运动,所述驱动轮组(225,325)、从动轮组(226,326)分别设置在上移动机构22/下移动机构32的两个连接槽(223,323)中。
31.驱动轮组和从动轮组均至少包括有两个分别滚动接触作用在两个上环形轨道21/下环形轨道31的两侧的滚轮,利用驱动轮组和上环形轨道21/下环形轨道31之间的滚动摩擦力能够驱动上移动机构22/下移动机构32沿上环形轨道21/下环形轨道31运动。在运动时,从动轮组能够起到辅助支撑的作用,能够提高运动时的稳定性。
32.为了提高驱动轮组和上环形轨道21/下环形轨道31之间的配合效果,所述上环形轨道21/下环形轨道31和驱动轮组也可以采用齿轮、齿排相啮合的方式连接。
33.所述上移动机构22、下移动机构32的第一驱动机构均采用伺服电机,通过伺服电机精准的控制上移动机构22、下移动机构32的启停的时机以及运动的行程,能够实现第一钢索4上下两端的同步运动,提高稳定性。
34.所述上移动机构22和下移动机构32之间竖直连接的第一钢索4为两个,所述功能平台5的两侧包括有与两个第一钢索4分别配合绕设连接的第一导轮组件53,第一导轮组件53包括有多个供第一钢索4转向绕接的导轮,依靠第一导轮组件 53和第一钢索4之间的摩擦力能够将功能平台5保持在第一钢索4上而不滑落,所述功能平台5还包括有用于驱动第一导轮组件转动的第二驱动电机,第一导轮组件53转动的同时依靠其与第一钢索4之间的摩擦力能够驱动功能平台5沿第一钢索4上下运动,功能平台5两侧的第一导轮组件53均由能够断电自锁且能够同步运转的第二驱动电机所驱动,所述驱动电机采用伺服电机。
35.如图7、8所示,在其他实施例中,所述上移动机构22和上环形轨道21之间、下移动机构32和下环形轨道31之间仅构成导向运动的作用,所述上移动装置、下移动装置均包括有沿多个上支撑架23、下支撑架33的分布方向延伸布置的第二钢索7,第二钢索7的两端与其中一个上支撑架/下支撑架配合进行固定,也可以第二钢索7的两端固定在建筑天台围护墙内侧壁或建筑底部外墙面的同一位置,所述上移动机构22/下移动机构32包括有与第二钢索7配合绕设连接第二导轮组件8、用于驱动第二导轮组件8转动的第三驱动机构,第三驱动机构驱动第二导轮组件8转动时利用第二钢索7的牵引力能够驱动上移动机构22、下移动机构32沿第二钢索7行进至其两端处。
36.所述上移动机构22、下移动机构32的第三驱动机构均采用伺服电机,通过伺服电机精准的控制上移动机构22、下移动机构32的启停的时机以及运动的行程,能够实现第一
钢索4上下两端的同步运动,提高稳定性。
37.通过常规的plc程序设计能够实现对上移动机构22、下移动机构32的第一驱动电机/第三驱动电机以及功能平台5的第二驱动电机的运转的控制,进而能够实现所述功能平台5自动的行进至建筑1外墙面的各个位置,进一步地通过集合上述的机械手51、功能配件52等部件,能够实现对建筑1外墙面的完全的自动施工处理,从而能够节省人力,降低施工成本,提高安全性。
38.实际实施时可根据建筑出入口的位置对下移动装置的安装位置进行校正,例如建筑的出入口在第一楼层时,可将下移动装置配置在第二楼层的顶部,这样配置可避免对人员出入建筑带来干扰。
39.如图9-10所示,本发明还能够应用于消防灭火,为了实现消防灭火,进一步的,所述功能平台5包括有消防喷头54、用于对火源位置进行观察的摄像头56,消防喷头54设置在机械手51上。借助摄像头56的现场情况的图像传输,可实现在监控房中查看具体的火源位置,方便对功能平台5的位置以及消防喷头54的位置和角度进行调整,从而能够远程控制其对火源处进行喷射灭火,使用更加安全。本发明的其他应用场景中也可以配置摄像头,方便远程操控以及观察施工效果以及避让障碍物。
40.所述上移动装置包括有与上移动机构22配合安装固定的引水管81,引水管81可采用软管,所述引水管81的一端和建筑天台的消防水槽82及电控水阀配合连接,建筑天台一般都配备有消防水槽82,所述功能平台5的顶部包括有水箱83,水箱83的顶部包括有接水漏斗84,水箱83的底部设置有出水口,出水口通过管路与消防喷头54相连接,水箱83和消防喷头85之间还设置有增压泵,电控水阀用于控制消防水槽82的水流通断以及大小的调节,增压泵用于增大喷水的压力,引水管81的另一端朝下并对应设置在接水漏斗84的上方位置,消防水槽的水经过引水管从其另一端垂直落下,通过接水漏斗84接收到水箱83中进行暂存,这样设计能够减少功能平台5的负载重量。水箱83上设置有水位传感器,能够感应溢满,从而能够及时控制引水管81的出水关闭,避免溢水。
41.其他实施例中接水漏斗也可以作为水箱83储水进行使用。
42.为了提高使高处的水能够准确的落入到漏斗中,所述引水管81的和水箱83之间设置有导水绳86,导水绳86的一端固定在引水管81的另一端,导水绳86的另一端容置在水箱83中,导水绳86能够在水下落时起到引导作用,将其引入到水箱83中。当功能平台5下降时,容置在水箱83中的导水绳86被牵引从水箱83中送出,实现对长度的自动调节。在其他实施例中,所述导水绳86也可以替换为导水软管,采用导水软管时,水流从导水软管的内孔流下,导水软管也可以采用多孔导水软管,多孔导水软管的侧壁上均匀分布有多个孔洞,这样设计能够降低导水软管的重量,可引导水沿导水软管内侧和外侧流下。
43.本发明应用在消防灭火用途时,能够将火势控制在最小范围之内将其消灭,避免因为等待消防车时间过长或超出消防车极限高度范围,导致火势难以控制,减少人员伤亡和财产损失。
44.本发明能够实现建筑外墙面各种高空作业的自动化功能,使各种之前的危险作业在办公室或监控室内通过看监控操作就可以完成,有效地杜绝了施工人员从高空作业掉落的生命安全事故!能够快速进行火源定位及时进行消灭火源、应急救援等工作,有效的提高了居住环境的安全性,应急救援的及时性,有效的保护了人们生命财产安全、极大可能地减
少人员的伤亡和财产的损失!也填补了国内外在相关领域的安全性和自动化技术设备的空白。
45.以上实施例,只是本发明优选地具体实施例的一种,本领域技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都包含在本发明的保护范围内。