一种智能清洗设备的制作方法
本实用新型涉及液晶面板行业的设备表面清洗领域，尤其涉及对高世代线真空贴合设备上下定盘进行清洗工作的一种智能清洗设备。
随着高世代线液晶面板产业的发展，玻璃基板的尺寸变得越来越大，G6和G8.5代基板大小分别达到了 1500mmX 1850mm和2200mmX 2500mm,设备的体积也做得越来越大。这样，在生产过程中，对设备的定时清洗就会变得耗时费力，不利于产能的提升。另外，随着高端产品的开发，对厂房及设备内洁净度的要求也越来越高，厂房要求ClasslOO，设备内部达到ClasslO。因此，传统的清洗方式已很难满足如今的高标准要求。目前的清洗方式为依靠人力进行清洗，该方式存在如下不足:1.人员清洗时需靠近设备或将手臂伸进设备进行清洗，存在一定安全隐患；2.清洗时，设备周围的Cover门需打开，清洗效果受到外界环境的干扰；3.由于清洗过程有人员的介入，对设备清洗可能导致二次污染；4.因设备体积庞大，人员需从设备两侧或多侧进行清洗，被清洗设备与周围设备间需留有足够的维护空间；5.每次清洗时间需15-20分钟，清扫效率低，影响产能提高。为了解决以上问题，本实用新型做了有益改进。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型的目的是提供一种可在无人干预情况下自行对设备进行清洗的智能清洗设备，该清洗设备在清洗过程中不受外界环境的干扰，清洗效果好，且清洗效率高。(二)技术方案本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种智能清洗设备，包括控制系统、传感系统、驱动系统和清洗装置，所述控制系统分别与所述传感系统、驱动系统和清洗装置连接。其中，所述控制系统包括主控芯片、驱动控制模块和清洗控制模块，所述主控芯片分别与所述传感系统、驱动控制模块和清洗控制模块连接；所述驱动控制模块与所述驱动系统连接，所述清洗控制模块与所述清洗装置连接。其中，所述传感系统包括设置在设备前方的超声波传感器和设置在设备的两侧及后方的红外传感器，超声波传感器和红外传感器分别与所述主控芯片连接。进一步，所述超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，所述红外传感器包括红外发射器和红外接收器。此外，所述传感系统还包括设置在设备底部的红外传感器或超声波传感器。此外，所述驱动系统包括转速控制装置、至少两个后轮和设置在设备前方的万向轮，所述驱动控制模块通过转速控制装置与所述两个后轮连接。其中，所述转速控制装置包括两个步进电机，且该两个步进电机与所述两个后轮一一对应连接；所述两个步进电机分别与所述驱动控制模块连接。进一步，所述万向轮包括前轮、前轮框架和轴承，该万向轮通过支撑立轴与该设备的底盘连接；所述前轮设置在前轮框架上，所述前轮框架通过轴承与所述支撑立轴连接。此外，所述清洗装置包括清洗板和与该清洗板相连的清洗驱动机构；所述清洗控制模块与清洗驱动机构相连，且该清洗驱动机构可带动清洗板做上下运动。进一步，所述清洗驱动机构包括清洗驱动电机、曲轴、连杆和导杆，所述清洗驱动电机带动所述曲轴转动；所述曲轴依次通过所述连杆和导杆带动清洗板做上下运动。而且，所述清洗板包括上清洗板和下清洗板，所述上清洗板和下清洗板分别对应连接一清洗驱动机构；该上清洗板设置在设备外壳的上侧，且设置在其对应的清洗驱动机构的上部；该下清洗板设置在设备底盘的下侧，且设置在其对应的清洗驱动机构的下部。进一步，所述清洗板为水平放置的方形板，该清洗板表面设有无尘布。并且，所述清洗板和导杆之间通过弹簧连接，且该弹簧上连接有压力感应器。(三)有益效果与现有技术和产品相比，本实用新型有如下优点:1、本实用新型体积小巧，转动灵活，遇到障碍物具有自行避让功能；2、本实用新型可在无人干预的情况下，自行对设备进行无重复性一次性清洗，且清洗过程中不受外界环境的干扰，清洗效果好；3、本实用新型很大程度上节省了传统清扫方式所需的人力、物力以及必要的清扫空间，提高了工作效率。
图1是本实用新型提供的智能清洗设备侧视图；图2是本实用新型提供的智能清洗设备俯视图；图3是智能清洗设备的驱动系统结构图；图4是智能清洗设备的驱动系统俯视图；图5是智能清洗设备的前轮结构示意图；图6是智能清洗设备的上清洗驱动机构结构图；图7是智能清洗设备的下清洗驱动机构结构图；图8是智能清洗设备的控制系统示意图。附图中，各标号所代表的组件列表如下:1.外壳；2.底盘；3.超声传感器；4.红外传感器；5.第一步进电机；6.第二步进电机；7.第一齿轮；8.第二齿轮；9.第一转轴；10.第二转轴；11.左后轮；12.右后轮；
13.前轮；14.前轮框架；15.轴承；16.支撑立轴；17.上清洗板驱动电机；18.上清洗机构齿轮；19.第一曲轴；20.第一连杆；21.第一导杆；22.第一弹簧；23.上清洗板；24.下清洗板驱动电机；25.下清洗机构齿轮；26.第二曲轴；27.第二连杆；28.第二导杆；29.第二弹簧；30.下清洗板；31.主控芯片；32.驱动控制模块；33.清洗控制模块；34.电源。
做一个详细的说明。本实施例提供了一种小型的智能清洗设备。具体来说，该设备主要由为五个部分组成:传感系统、控制系统、驱动系统、清洗装置以及电源部分，所述控制系统接收所述传感系统传送的信号，然后对接收到的传感信号进行分析和运算，再向驱动系统和清洗装置发出指令信号，从而完成对清扫区域进行清洗。各部分的原理及具体功能实现如下:1.传感系统。如图1和图2所示，该系统由安装在清洗设备前方的超声传感器3和安装在两侧及后方的红外传感器4组成。每一种传感器都包括发射器和接受器，而且发射器和接收器均成对地安装于设备的同侧。根据超声测距的原理，在超声波发生器向前方发射一个固定频率的超声波信号，同时接收器上的计时器开始计时，当超声波在空气中传播遇到障碍物时会立即返回，接收器收到反射波后立即停止计时。因超声波在空气中的传播速度已知，根据超声波发射和接收的时间差，便可计算出发射点到障碍物的实际距离，并根据接受到的信号幅值大小，可以初步确定障碍物的大小。红外传感测距原理与超声测距相似，只是二者可测量的距离有所差别。红外传感器用于探测清洗设备两侧及后方的物体。为了防止设备周边的测试盲区，会在设备四周每隔一定距离安装一对发射和接收器。此外，为防止高空坠落，可在设备底部安装传感器。采用超声及红外传感技术，该设备可精确判断出周围障碍物的远近及大小。利用单片机技术对传感测得信息进行处理，确定所要清扫的区域，并制定清洗路径及障碍物避让方案。2.控制系统.如图8所示，该系统包括主控芯片31、驱动控制模块32、清洗控制模块33和电源34。其中，主控芯片为一小型单片机，是控制系统的核心部件。主控芯片通过对不同位置传感器接收信号的时间差及幅值大小进行分析和运算，判断出障碍物的相对位置及大小，并将运算结果以数字信号形式发送给驱动控制模块，驱动控制模块再将信号转化为模拟信号输出给驱动系统。根据选择不同的模式，由主控芯片向清洗控制模块发出控制信号，清洗控制模块再发出信号给清洗装置，执行不同的清洗方式。控制器的工作原理如图8所示。3.驱动系统.如图3、图4和图8所示，该系统主要由转速控制装置、至少两个后轮和设置在设备前方的万向轮组成，驱动控制模块通过向转速控制装置发送信号，控制该转速控制装置，从而对两个后轮的转动方向和转动速度进行控制，驱动整个设备的行进方向和速度。所述驱动系统优选采用两个后轮，即左后轮11和右后轮12 ;转速控制装置包括两个步进电机，包括第一步进电机5和第二步进电机6，且该两个步进电机与所述两个后轮一一对应连接；两个步进电机分别与驱动控制模块连接，但顺便说一下，该转速控制装置不限于上述结构，可采用任意的可控制后轮转向和速度的机构。其中，第一步进电机5依次通过第一齿轮7、第一转轴9与左后轮11连接,第二步进电机6依次通过第二齿轮8、第二转轴10与右后轮12连接。两个后轮由两台步进电机分别驱动，驱动控制模块通过改变作用于步进电机的脉冲信号的频率，对两台步进电机实现高精度的调速。对两台步进电机分别施加相同或不同脉冲信号时，通过改变两台步进电机的转动方向实现前进、左转、右转、后退、调头动作。具体而言，第一、第二步进电机若以相同速度顺转，则设备前进；以相同速度逆转，则设备后退；若转动方向相反，则设备转弯。上述的万向轮，如图1和图5所示，主要由前轮13，前轮框架14，轴承15和支撑立轴16组成。该万向轮通过支撑立轴与该设备的底盘2连接；前轮设置在前轮框架上，且前轮框架通过轴承与支撑立轴连接。该万向轮能够随着后轮的方向自由灵活地行进或后退，使清洗过程能够精确定位，避免位置偏差。4.清洗装置.如图6和图7所示，该装置包括清洗板和清洗驱动机构，所述清洗控制模块向清洗驱动机构发出控制指令，从而使清洗驱动机构带动所述清洗板上下运动。本装置中的清洗驱动机构，包括上清洗板驱动电机17、第一曲轴19、第一连杆20和第一导杆21，所述上清洗板驱动电机通过上清洗机构齿轮18带动所述第一曲轴转动；所述第一曲轴通过所述第一连杆和第一导杆带动上清洗板23做上下运动。当然，清洗驱动机构并不限于上述的方案，其可采用其他的机构控制方式，只要能够使清洗板做上下可控的运动，均可。上清洗板为一块水平放置的方形胶板，可将滴有清洗剂的无尘布固定其上。此外，如图1所示，本清洗装置优选采用两个清洗板，这两个清洗板分别设置在设备外壳I的上部和底盘2的下部，且每个清洗板均对应连接一清洗驱动机构，从而对清洗设备的上、下方向分别操作，均可进行清洗。具体来说，如图7所示，上述的清洗装置还包括下清洗板30和与该下清洗板对应的清洗驱动机构，该清洗驱动机构的结构同上清洗板的清洗驱动机构相同，具体包括下清洗板驱动电机24、第二曲轴26、第二连杆27和第二导杆28，所述下清洗板驱动电机通过下清洗机构齿轮25带动所述第二曲轴转动；所述第二曲轴通过所述第二连杆和第二导杆带动下清洗板23做上下运动。清洗装置可实现两种清洗模式:拍打式清洗和擦拭式清洗。例如，选择拍打模式，以上清洗驱动机构为例，上清洗板驱动电机通过上清洗机构齿轮带动第一曲轴转动，第一曲轴再通过第一连杆和第一导杆带动上清洗板做上下运动，实现拍打式清洗方式。如选择擦拭模式，上清洗板驱动电机带动第一曲轴将转至某一位置，则上清洗板固定在某一高度，配合设备行走即实现了擦拭的清洗方式。如图6和图7所示，在上清洗板与第一导杆之间由第一弹簧22连接，在下清洗板和第二导杆之间，由第二弹簧29连接，且该第一、第二弹簧上还连接有压力感应器。清洗装置配合压力感应器感知，可控制上、下清洗板对清洗面的压力。可针对清洗对象的清洁程度，预先对清洗设备的上、下清洗板设定一定的压力限制，这样可提高清洗质量，提高清洗效率，也能够避免因为清洗板压力过大，造成清洗对象损坏。此外，驱动需做好自身的防尘问题。5.电源部分为一便携式蓄电池，可为以上控制电路及驱动部件提供电量，并且设有剩余电量显示功能。此外，在使用该设备进行清洗时，预先进行清洗前的准备工作:第一步，检查设备电量是否充足；第二步，将无尘布分别固定于上、下清洗板上，并滴上清洗剂；第三步，把设备放入待清洗区域，打开设备开关，选择清洗模式，设备进入工作状态。超声传感器和红外传感器的发射器发出固定频率的信号，接收器将接收到的信息上传到主控芯片。主控芯片通过对不同位置传感器接收信号的时间差及幅值大小进行分析和运算，判断出障碍物的相对位置及大小，并制定出合理的清洗路径及障碍物避让方案。方案制定后，主控芯片将方案内容以数字信号形式发送给驱动控制模块和清洗模块。整个控制原理如图8所示。控制系统将数字信号转化为模拟信号后输出给第一、第二步进电机，步进电机通过齿轮、转轴带动驱动左、右后轮转动。通过改变作用于第一、第二步进电机脉冲信号的频率，对该两个步进电机实现高精度的控制。根据制定的路径方案，对两步进电机分别施加相同或不同脉冲信号，实现步进电机的转动方向实现前进、左转、右转、后退、调头动作。清洗控制模块将数字信号转化为模拟信号后，输出给上、下清洗板驱动电机，根据选择的清洗模式不同，实现不同的清洗方式。为实现无重复性连续清洗，上清洗板上下运动的周期须和驱动轮行走一个清洗板的宽度用时相同。下清洗板的运动方式与此相同。如选择擦拭清洗方式，清洗控制模块控制上清洗板驱动电机带动第一曲轴将转至某一位置，则上清洗板固定在某一高度，配合设备行走即实现了擦拭的清洗方式。当然，下清洗板的运动方式与上清洗板相同。注意:在转弯时，上、下清洗板需离开清洗面。清洗过程中会音乐发出，出现故障时会发出报警，清洗完成后有提示。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种智能清洗设备，其特征在于，包括控制系统、传感系统、驱动系统和清洗装置，所述控制系统分别与所述传感系统、驱动系统和清洗装置连接；所述控制系统包括主控芯片、驱动控制模块和清洗控制模块，所述主控芯片分别与所述传感系统、驱动控制模块和清洗控制模块连接；所述驱动控制模块与所述驱动系统连接，所述清洗控制模块与所述清洗装置连接。
2.根据权利要求1所述的智能清洗设备，其特征在于，所述传感系统包括设置在设备前方的超声波传感器和设置在设备的两侧及后方的红外传感器，超声波传感器和红外传感器分别与所述主控芯片连接。
3.根据权利要求2所述的智能清洗设备，其特征在于，所述超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器，所述红外传感器包括红外发射器和红外接收器。
4.根据权利要求2所述的智能清洗设备，其特征在于，所述传感系统还包括设置在设备底部的红外传感器或超声波传感器。
5.根据权利要求1所述的智能清洗设备，其特征在于，所述驱动系统包括转速控制装置、至少两个后轮和设置在设备前方的万向轮，所述驱动控制模块通过转速控制装置与所述两个后轮连接。
6.根据权利要求5所述的智能清洗设备，其特征在于，所述转速控制装置包括两个步进电机，且该两个步进电机与所述两个后轮一一对应连接；所述两个步进电机分别与所述驱动控制模块连接。
7.根据权利要求6所述的智能清洗设备，其特征在于，所述万向轮包括前轮、前轮框架和轴承，该万向轮通过支撑立轴与该设备的底盘连接；所述前轮设置在前轮框架上，所述前轮框架通过轴承与所述支撑立轴连接。
8.根据权利要求1所述的智能清洗设备，其特征在于，所述清洗装置包括清洗板和与该清洗板相连的清洗驱动机构；所述清洗控制模块与清洗驱动机构相连，且该清洗驱动机构可带动清洗板做上下运动。
9.根据权利要求8所述的智能清洗设备，其特征在于，所述清洗驱动机构包括清洗驱动电机、曲轴、连杆和导杆，所述清洗驱动电机带动所述曲轴转动；所述曲轴依次通过所述连杆和导杆带动清洗板做上下运动。
10.根据权利要求9所述的智能清洗设备，其特征在于，所述清洗板包括上清洗板和下清洗板，所述上清洗板和下清洗板分别对应连接一清洗驱动机构；该上清洗板设置在设备外壳的上侧，且设置在其对应的清洗驱动机构的上部；该下清洗板设置在设备底盘的下侧，且设置在其对应的清洗驱动机构的下部。
11.根据权利要求9所述的智能清洗设备，其特征在于，所述清洗板为水平放置的方形板，该清洗板表面设有无尘布。
12.根据权利要求9所述的智能清洗设备，其特征在于，所述清洗板和导杆之间通过弹簧连接，且该弹簧上连接有压力感应器。
专利摘要本实用新型涉及液晶面板行业的设备表面清洗领域，尤其涉及对高世代线真空贴合设备上下定盘进行清洗工作的一种智能清洗设备，包括控制系统、传感系统、驱动系统和清洗装置，所述控制系统分别与所述传感系统、驱动系统和清洗装置连接，所述控制系统包括主控芯片、驱动控制模块和清洗控制模块，所述主控芯片分别与所述传感系统、驱动控制模块和清洗控制模块连接；所述驱动控制模块与所述驱动系统连接，所述清洗控制模块与所述清洗装置连接。本实用新型转动灵活，具有自行避让功能；可自行对设备进行无重复性一次性清洗，且不受外界环境的干扰，清洗效果好；并且能够节省了传统清扫方式所需的人力、物力以及必要的清扫空间，提高了工作效率。
发明者谢军, 翁铭廷 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 合肥鑫晟光电科技有限公司
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