幕墙清洗天车控制系统技术方案

本发明专利技术公开了幕墙清洗天车控制系统，控制系统包括通过楼顶远传模块以及天车远传模块相连接的楼顶控制单元和天车控制子单元，楼顶控制单元包括与楼顶工控机相连接的楼顶PLC和卷扬机，天车控制子单元包括与天车工控机相连接的摄像头、天车PLC、执行机构和传感器，执行机构包括吸附支架、副吸附支架幕墙清洗臂、以及横向滑动小车，传感器包括激光测距装置、激光三维定位装置、陀螺仪、压力传感器。本发明专利技术幕墙清洗天车控制系统，控制幕墙清洗天车自动清洗幕墙，清洗速度快、效率高，节省人力，清扫更加干净。

Curtain wall cleaning crane control system

The invention discloses a wall cleaning crane control system, including control system connected through the roof module and communicating module of the crane remote control unit and a roof overhead crane control unit, roof control unit connected to the roof of the roof PLC IPC and winch car day control sub unit comprises a camera and connected with the crane IPC PLC, executive crane mechanism and a sensor, actuator bracket, bracket adsorption including adsorption side wall cleaning arm and the horizontal sliding trolley sensor includes a laser ranging device, three-dimensional laser positioning device, pressure sensor, gyroscope. The invention relates to a control system for a curtain wall cleaning overhead crane, which controls the automatic cleaning of the curtain wall of the curtain wall cleaning crane, and has the advantages of high cleaning speed, high efficiency, labor saving, and clean cleaning.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种幕墙清洗天车控制系统，用于清洗幕墙的天车自动控制清洗。
技术介绍
现在很多建筑都具有玻璃幕墙，玻璃幕墙是建筑外围具有防护作用和装饰效果的轻质墙，玻璃幕墙不仅外形美观而且便于采光、节约能源。玻璃幕墙使用一段时间后受到灰尘、雨水等影响，会产生污垢，影响美观。传统的清洗幕墙的方式是人工清洗，清洗工人通过乘坐升降台或吊绳悬挂在幕墙前，手动擦洗幕墙。但是人工清洗工作量大，需要大量的时间和人力，清洗成本高，并且人工清洗比较危险，一旦出现事故就会威胁到工作人员的生命安全。现有的全自动清洗的机器装置，清洗成本较高，同时对幕墙的结构和材质都会有特殊要求，难以得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种幕墙清洗天车控制系统，控制幕墙清洗天车自动清洗幕墙。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：幕墙清洗天车控制系统，所述控制系统包括通过楼顶远传模块以及天车远传模块相连接的楼顶控制单元和天车控制子单元，所述楼顶控制单元包括与楼顶工控机相连接的楼顶PLC和卷扬机，所述天车控制子单元包括与天车工控机相连接的摄像头、天车PLC、执行机构和传感器，所述执行机构包括吸附支架、副吸附支架幕墙清洗臂、以及横向滑动小车，所述传感器包括激光测距装置、激光三维定位装置、陀螺仪、压力传感器。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述控制系统执行的监测步骤包括天车状态检测步骤、图像识别步骤、副吸附支架的激光三维定位步骤；所述控制系统执行的控制步骤包括天车移动步骤、吸附支架动作及状态监测步骤、副吸附支架动作步骤、幕墙清洗动作步骤。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述天车状态检测步骤包括：步骤A1：测量水平距离，通过设置在天车吸附支架前端的激光测距装置测量吸附支架端部与幕墙之间的距离，记为d1；步骤A2：测量垂直距离，通过设置在天车底面四角的激光测距装置测量天车与地面之间的距离，记为d2；步骤A3：测量倾斜角度，通过设置在天车顶面四角的陀螺仪测量天车与水平面之间的倾斜夹角。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述图像识别步骤包括：步骤B1，采集幕墙的图像信息，通过设置在天车侧面的摄像头拍摄幕墙图片，将图片信息转化为无线信号，经过放大、滤波，将信号通过天车远传模块和楼顶远传模块传递给楼顶控制单元；步骤B2，标记存在污渍的位置，楼顶控制单元识别幕墙图片，判断是否存在未能清除的污渍，如果存在污渍则对该图片所在的区域进行标记；步骤B3，对标记区域再次进行清洗，清洗结束后重复进行步骤B1和步骤B2，如果仍然存在污渍，则对该图片所在的区域进行标记，对标记区域再次进行清洗，清洗过程循环6次为上限，如果仍然存在污渍，只进行标记，不进行清洗。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述副吸附支架的激光三维定位步骤包括：步骤C1，采集幕墙信息，通过设置在天车上的激光三维定位装置，采集并计算出幕墙的倾斜参数；步骤C2，调整副吸附支架，依据幕墙的倾斜参数调整副吸附支架的角度，使副吸附支架的端部与幕墙之间相平行。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述天车移动步骤包括：步骤D1，划分区域，将幕墙划分为若干列，每列的宽度与天车宽度相匹配，在每列中根据天车上吸附支架的上下可移动距离划分出若干区；步骤D2，天车一次下降，将天车上的吸附支架分为A组、B组，当天车在楼顶起始位置时，A组、B组吸附支架均处于天车底部，当楼顶控制单元给天车下降信号时，其中的A组吸附支架吸附幕墙，B组吸附支架处于脱吸附状态，天车开始下降的同时，A组吸附支架沿着导轨向上移动，当A组吸附支架移动到天车顶部时，天车停止下降，B组吸附支架吸附到幕墙上，完成天车一次下降过程；步骤D3，天车二次下降，当楼顶控制单元再次给天车下降的信号时，处于天车顶部的A组吸附支架脱吸附，天车开始下降的同时，B组吸附支架沿着导轨向上移动，当B组吸附支架移动到天车顶部时，天车停止下降；在天车下降过程中，A组吸附支架由天车顶端移动到天车底端，当天车停止下降时，A组吸附支架吸附到幕墙上；步骤D4，当楼顶控制单元再次给天车下降的信号时，继续执行天车二次下降步骤，天车下降过程中，A组吸附支架与B组吸附支架继续进行交替吸附，直到天车下降到每列的底部，两组吸附支架均脱吸附，整个天车移动至下一列的顶端。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述吸附支架动作及状态检测步骤包括：步骤E1，测量天车与墙壁的距离，通过吸附支架端部的激光测距仪测量吸附支架端部与幕墙的距离d1；步骤E2，伸长气缸，根据天车与幕墙的距离d1伸长伸缩气缸，伸缩气缸推动C型支架向前移动，在移动过程中前80%的d1距离快速移动，后20%的d1距离缓慢移动，直到橡胶吸碗接触幕墙；步骤E3，吸附幕墙，启动气泵抽气，使C型支架的空腔为负压，当压力传感器检测到橡胶吸碗内的压力小于一定阈值时，则认为C型支架已经牢固地吸附在幕墙壁面上；步骤E4，脱吸附时，启动气泵鼓气，使C型支架的空腔为正压，当压力传感器检测到橡胶吸碗内的压力为大气压时，则认为C型支架已经从幕墙壁面上脱吸附，伸缩气缸带动C型支架收回。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述副吸附支架动作步骤包括：步骤F1，测量幕墙的倾斜参数，调节副吸附支架端部与幕墙之间相平行，计算副吸附支架端部与幕墙之间的距离d3；步骤F2，伸长气缸，根据副吸附支架端部与幕墙之间的距离d3的数值伸长伸缩气缸，伸缩气缸推动副吸附支架向前移动，在移动过程中前80%的d3距离快速移动，后20%的d3距离缓慢移动，直到橡胶吸碗接触幕墙；步骤F3，吸附幕墙，启动抽气泵抽气，使副吸附支架的空腔为负压，当压力传感器检测到橡胶吸碗内的压力小于一定阈值时，则认为副吸附支架已经牢固地吸附在幕墙壁面上。步骤F4，脱吸附时，启动气泵鼓气，使副吸附支架的空腔为正压，当压力传感器检测到橡胶吸碗内的压力为大气压时，则认为副吸附支架已经从幕墙壁面上脱吸附，伸缩气缸带动副吸附支架收回。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述幕墙清洗动作步骤包括：步骤G1，划分子列，将幕墙上的区划分为若干子列，每个子列的宽度与清洗刷头的宽度相同；步骤G2，将横向滑动小车移动到天车的一侧，并将清洗刷头移至子列的上端，选择清洗刷头中的一个工作面，使清洗刷头接触幕墙并从上向下移动，清扫完一个子列后，更换清洗刷头的工作面，继续在该子列清扫，直到完成所有预设工作面的作业；步骤G3，启动图像识别步骤识别子列是否清洗干净，在清洗干净或者对污渍区域进行标记后，则完成该子列的清洗工作；步骤G4，完成一个子列的清洗后，横向滑动小车带动清洗臂移动到下一子列，继续进行清洗作业；直到横向滑动小车移动到天车的另一侧，完成一个区的清扫。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述控制系统还包括安全联锁程序，安全联锁程序包括以下步骤，步骤H1，设定安全阈值，在楼顶控制单元上设置天车的倾斜角度安全阈值和升降速度安全阈值；步骤H2，测量天车倾斜角度和升降速度，通过陀螺仪测量天车的倾斜角度，将天车倾斜角度信号处理后发送到楼顶控制单元，楼顶控制单元比较测量的倾斜角度值是否超出倾斜角度安全阈值；通过天车激光测距仪测量天车上升和下降的速度，将天车升降速度信号处理后发送到楼顶控制单元，楼顶控制单元比较测量的升降速度值是否超出升降速度安全阈值；步骤H3，调整天本文档来自技高网...

【技术保护点】
幕墙清洗天车控制系统，其特征在于：所述控制系统包括通过楼顶远传模块以及天车远传模块相连接的楼顶控制单元和天车控制子单元，所述楼顶控制单元包括与楼顶工控机相连接的楼顶PLC和卷扬机，所述天车控制子单元包括与天车工控机相连接的摄像头、天车PLC、执行机构和传感器，所述执行机构包括吸附支架、副吸附支架幕墙清洗臂、以及横向滑动小车，所述传感器包括激光测距装置、激光三维定位装置、陀螺仪、压力传感器。

【技术特征摘要】
1.幕墙清洗天车控制系统，其特征在于：所述控制系统包括通过楼顶远传模块以及天车远传模块相连接的楼顶控制单元和天车控制子单元，所述楼顶控制单元包括与楼顶工控机相连接的楼顶PLC和卷扬机，所述天车控制子单元包括与天车工控机相连接的摄像头、天车PLC、执行机构和传感器，所述执行机构包括吸附支架、副吸附支架幕墙清洗臂、以及横向滑动小车，所述传感器包括激光测距装置、激光三维定位装置、陀螺仪、压力传感器。2.根据权利要求1所述的幕墙清洗天车控制系统，其特征在于：所述控制系统执行的监测步骤包括天车状态检测步骤、图像识别步骤、副吸附支架的激光三维定位步骤；所述控制系统执行的控制步骤包括天车移动步骤、吸附支架动作及状态监测步骤、副吸附支架动作步骤、幕墙清洗动作步骤。3.根据权利要求2所述的幕墙清洗天车控制系统，其特征在于：所述天车状态检测步骤包括：步骤A1：测量水平距离，通过设置在天车吸附支架前端的激光测距装置测量吸附支架端部与幕墙之间的距离，记为d1；步骤A2：测量垂直距离，通过设置在天车底面四角的激光测距装置测量天车与地面之间的距离，记为d2；步骤A3：测量倾斜角度，通过设置在天车顶面四角的陀螺仪测量天车与水平面之间的倾斜夹角。4.根据权利要求2所述的幕墙清洗天车控制系统，其特征在于：所述图像识别步骤包括：步骤B1，采集幕墙的图像信息，通过设置在天车侧面的摄像头拍摄幕墙图片，将图片信息转化为无线信号，经过放大、滤波，将信号通过天车远传模块和楼顶远传模块传递给楼顶控制单元；步骤B2，标记存在污渍的位置，楼顶控制单元识别幕墙图片，判断是否存在未能清除的污渍，如果存在污渍则对该图片所在的区域进行标记；步骤B3，对标记区域再次进行清洗，清洗结束后重复进行步骤B1和步骤B2，如果仍然存在污渍，则对该图片所在的区域进行标记，对标记区域再次进行清洗，清洗过程循环6次为上限，如果仍然存在污渍，只进行标记，不进行清洗。5.根据权利要求2所述的幕墙清洗天车控制系统，其特征在于：所述副吸附支架的激光三维定位步骤包括：步骤C1，采集幕墙信息，通过设置在天车上的激光三维定位装置，采集并计算出幕墙的倾斜参数；步骤C2，调整副吸附支架，依据幕墙的倾斜参数调整副吸附支架的角度，使副吸附支架的端部与幕墙之间相平行。6.根据权利要求2所述的幕墙清洗天车控制系统，其特征在于：所述天车移动步骤包括：步骤D1，划分区域，将幕墙划分为若干列，每列的宽度与天车宽度相匹配，在每列中根据天车上吸附支架的上下可移动距离划分出若干区；步骤D2，天车一次下降，将天车上的吸附支架分为A组、B组，当天车在楼顶起始位置时，A组、B组吸附支架均处于天车底部，当楼顶控制单元给天车下降信号时，其中的A组吸附支架吸附幕墙，B组吸附支架处于脱吸附状态，天车开始下降的同时，A组吸附支架沿着导轨向上移动，当A组吸附支架移动到天车顶部时，天车停止下降，B组吸附支架吸附到幕墙上，完成天车一次下降过程；步骤D3，天车二次下降，当楼顶控制单元再次给天车下降的信号时，处于天车顶部的A组吸附支架脱吸附，天车开始下降的同时，B组吸附支架沿着导轨向上移动，当B组吸附支架移动到天车顶部时，天车停止下降；在天车下降过程中，A组吸附支架由天车顶端移动到天车底端，当天车停止下降时，A组吸附支架吸附到幕墙上；步骤D4，当楼顶控制单元再次给天车下降的信号时，继续执行天车二次下降步骤，天车下降过程中，A组吸附支架与B组吸附支架继...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯帅，高敬格，魏洪宽，苗敬利，丁海旭，张赫，何忠朝，郑向博，王辉，王梓，刘继通，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北;13