CN106150049A - 喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑墙体施工技术领域，尤其是涉及一种喷涂机器人，包括喷头、升降装置、平移装置和控制台；平移装置设置在升降装置上，喷头设置在平移装置上；平移装置、升降装置均与控制台电连接，控制台用于控制升降装置和平移装置移动；升降装置用于带动平移装置上下移动，平移装置用于带动喷头左右移动，喷头用于与外部灌浆设备连通。本发明提供的喷涂机器人，利用控制台控制升降装置和平移装置，以控制喷头的走向，实现自动化喷涂作业，取代人工施工，显著提高施工效率，降低人工成本；利用升降装置，使得喷涂高度轻松达到要求高度，无需借助脚手架，大大提供了施工现场的安全性。

Description

喷涂机器人

技术领域

本发明涉及建筑墙体施工技术领域，尤其是涉及一种喷涂机器人。

背景技术

2008年以来粘土砖的全面禁止使用，传统的人工砌筑砖墙已不能适应现代建筑业的需求，各种新型的墙体材料快速出现，如混凝土墙体、石膏条形板墙体、空心砖砌块墙体等等。但这些墙体的施工方法都因自身成本高、施工难度大以及材料强度低、不隔音、不防火等诸多因素而难以被普遍推广与应用。加上国家对建筑的环保、节能指标要求越来越严格，在国家大力推广钢结构房屋背景下，一种新型的以轻钢龙骨架和钢板网作为墙体骨架和内模，以轻质保温砂浆为填充材料的一体化喷注墙体应运而生，目前这种墙体的施工多为人工施工，施工效率低，墙体高于1.5米时，需借助脚手架完成，危险系数较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种墙体喷涂机器人，以解决现有技术中存在的墙体喷涂施工效率低下，危险系数较高等技术问题。

本发明提供的喷涂机器人，包括喷头、升降装置、平移装置和控制台；平移装置设置在升降装置上，喷头设置在平移装置上；平移装置、升降装置均与控制台电连接，控制台用于控制升降装置和平移装置移动；升降装置用于带动平移装置上下移动，平移装置用于带动喷头左右移动，喷头用于与外部灌浆设备连通。

进一步地，升降装置包括主升降机构和辅助升降机构；主升降机构包括多个依次滑设的伸缩节点；辅助升降机构设置在主升降机构的最内侧的伸缩节点上；主升降机构和辅助升降机构均与控制台电连接；平移装置设置在辅助升降机构上，辅助升降机构用于带动平移装置在主升降机构的最内侧的伸缩节点上上下往复移动。

进一步地，主升降机构包括双桅杆升降平台；辅助升降机构设置在双桅杆升降平台的最内侧的桅杆上。

进一步地，辅助升降机构包括第一电机、减速机和丝杆；第一电机的输出轴与减速机的输入端传动连接，减速机的输出端与丝杠连接；平移装置上设置有与丝杠相配合的固定螺母；第一电机和减速机均与控制台电连接。

进一步地，平移装置包括横梁、第二电机、传动齿条和基座；喷头设置在基座上，基座用于带动喷头移动；横梁上，沿横梁的延伸方向，设置有传动齿条；基座滑设在横梁上，第二电机设置在基座上，且第二电机的输出轴上设置有与传动齿条相啮合的传动齿轮；第二电机与控制台电连接。

进一步地，平移装置上设置有机械手；喷头设置在机械手上，机械手用于带动喷头移动；机械手与控制台电连接。

进一步地，机械手包括大臂、小臂、第三电机和第四电机；大臂的一端旋转连接在平移装置上；第三电机设置在平移装置上，且与大臂传动连接，以带动大臂自传；小臂的一端与大臂的另一端转动连接，第四电机设置在大臂上，且与小臂传动连接，以带动小臂相对于大臂转动；第三电机和第四电机均与控制台电连接。

进一步地，喷涂机器人还包括移动小车，升降装置设置在移动小车上。

进一步地，移动小车的一侧设置有基准面；移动小车的前后两端均水平滑设有定位标尺；每个定位标尺的侧壁上，沿该定位标尺的长度方向，设置有齿条；移动小车的前后两端均设置有第五电机；每个第五电机的输出轴上设置有与齿条相啮合的齿轮；每个第五电机均与控制台电连接。

进一步地，移动小车的前后两端均间隔的设置有两个支撑臂；每个支撑臂上均设置有支腿丝杠；每个支腿丝杠的上端设置有旋转手柄，下端设置有用于支撑在地表面的支撑盘。

进一步地，移动小车上还设置有手推杆，手推杆的上端设置有手柄。

进一步地，喷涂机器人还包括管道收放管理机构；管道收放管理机构包括管道支架，管道支架内平行间隔的设置有上轧辊和下轧辊；物料输送管道穿设在上轧辊和下轧辊之间；物料输送管道的一端与喷头连通，另一端用于与外部灌浆设备连通。

进一步地，管道收放管理机构设置在移动小车远离喷头的一侧，移动小车靠近喷头一侧的下边沿转动连接有滚轴；物料输送管道穿过管道收放管理机构并绕过滚轴后与喷头连通。

进一步地，喷涂机器人还包括横梁收纳盒；平移装置可拆卸的连接在辅助升降机构上，横梁收纳盒可拆卸的设置在移动小车上，横梁收纳盒用于放置平移装置。

本发明提供的喷涂机器人，利用控制台控制升降装置和平移装置，以控制喷头的走向，实现自动化喷涂作业，取代人工施工，显著提高施工效率，降低人工成本；利用升降装置，使得喷涂高度轻松达到要求高度，无需借助脚手架，大大提供了施工现场的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的喷涂机器人的立体示意图一；

图2为本发明实施例提供的喷涂机器人的立体示意图二；

图3为本发明实施例提供的喷涂机器人完全升起的工作状态示意图。

附图标记：

1-喷头； 2-升降装置； 21-主升降机构；

22-辅助升降机构； 3-平移装置； 31-横梁；

32-传动齿条； 33-基座； 34-机械手；

4-控制台； 5-移动小车； 51-定位标尺；

52-支撑臂； 53-手推杆； 6-管道收放管理机构；

61-管道支架； 7-物料输送管道。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的 方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的喷涂机器人的立体示意图一；图2为本发明实施例提供的喷涂机器人的立体示意图二。如图1和图2所示，本实施例提供的喷涂机器人，包括喷头1、升降装置2、平移装置3和控制台4；平移装置3设置在升降装置2上，喷头1设置在平移装置3上；平移装置3、升降装置2均与控制台4电连接，控制台4用于控制升降装置2和平移装置3移动；升降装置2用于带动平移装置3上下移动，平移装置3用于带动喷头1左右移动，喷头1用于与外部灌浆设备连通。

其中，升降装置2的结构形式有多种，例如升降装置2可以是剪叉式升降机、套缸式升降机或者立柱式升降机等等。

平移装置3的结构形式可以为多种，例如平移装置3包括滑轨和底座，喷头1设置在底座上，底座滑设在滑轨上，进而带动喷头1左右移动；又如还可以包括齿条，齿轮和底座，底座上设置有小型电机，齿轮设置在电机的输出轴上，电机驱动齿轮转动，带动底座在齿条上移动，喷头1设置在底座上，即带动喷头1左右移动。

本实施例的原理为，利用升降装置2控制喷头1的高度位置，平移装置3控制喷头1的水平位置，通过控制台4控制升降装置2和平移装置3的工作，使喷头1上下左右有规律的移动，实现自动化喷注墙体作业，取代人工作业，施工效率大大提高，有效保证施工安全。

本实施例提供的喷涂机器人，利用控制台4控制升降装置2和平移装置3，以控制喷头1的走向，实现自动化喷涂作业，取代人工施工，显著提高施工效率，降低人工成本；利用升降装置2，使得喷涂高度轻松达到要求高度，无需借助脚手架，大大提供了施工现场的安全性。

参见图1和图2，在上述实施例的基础上，进一步地，升降装置2包括主升降机构21和辅助升降机构22；主升降机构21包括多个依次滑设的伸缩节点；辅助升降机构22设置在主升降机构21的最内侧的伸缩节点上；主升降机构21和辅助升降机构22均与控制台4电连接；平移装置3设置在辅助升降机构22上，辅助升降机构22用于带动平移装置3在主升降机构21的最内侧的伸缩节点上上下往复移动。

主升降机构21的结构形式可以为多种，较佳地，采用双桅杆升降方式，双桅杆升降方式有效保证运行平稳，且双桅杆为高强度铝合金型材，有效降低升降时的偏转和摆动，同时也降低总体重量。桅杆的顶部安装有位置传感器，当桅杆顶部升高到天花板位置时，桅杆会停止升高。

辅助升降机构22固定在最内侧的主升降桅杆上，采用丝杆定位来实现升降。辅助升降机构22的结构形式可以为多种，较佳地，辅助升降机构22包括第一电机、减速机和丝杆；第一电机的输出轴与 减速机的输入端传动连接，减速机的输出端与丝杠连接；平移装置3上设置有与丝杠相配合的固定螺母；第一电机和减速机均与控制台4电连接。利用控制台4控制第一电机和减速机，进而利用丝杠准确定位平移装置3的提升高度。

图3为本发明实施例提供的喷涂机器人完全升起的工作状态示意图。参见图3，单边桅杆共有5根，单根高度1.5米，总升高可达6米，也就是说，单根桅杆高1.5米，在喷注墙体在1.5米范围内，该喷涂机器人能够通过辅助升降机构22，即丝杠升降来定位高度；随着墙体喷注高度的提升，在墙体高约2米、3米、6米时，启用主升降机构21，即随着高度的提升，一节一节地升起桅杆，反之，也可依次降下桅杆。

参见图1和图2，在上述实施例的基础上，进一步地，平移装置3包括横梁31、第二电机、传动齿条32和基座33；喷头1设置在基座33上，基座33用于带动喷头1移动；横梁31上，沿横梁31的延伸方向，设置有传动齿条32；基座33滑设在横梁31上，第二电机设置在基座33上，且第二电机的输出轴上设置有与传动齿条32相啮合的传动齿轮；第二电机与控制台4电连接。

平移装置3包括横梁31、第二电机、传动齿条32和基座33，横梁31安装在辅助升降机构22的底座上，可以利用螺栓安装，方便横梁31从底座上拆卸以便设备转移和运输。基座33滑设在横梁31上，横梁31上设置有传动齿条32，通过第二电机和传动齿条32之前的传动带动基座33移动，喷头1设置在基座33上，因此能够实现对横梁31上喷头1的移动及速度的控制。

参见图1和图2，在上述实施例的基础上，进一步地，平移装置3上设置有机械手34；喷头1设置在机械手34上，机械手34用于带动喷头1移动；机械手34与控制台4电连接。

机械手34设置在基座33上，喷头1安装在机械手34上，基座33在横梁31上移动，进而带动机械手34和喷头1移动，进而实现自动喷注。

其中，机械手34的机构形式可以有多种，较佳地，机械手34包括大臂、小臂、第三电机和第四电机；大臂的一端旋转连接在基座33上，第三电机带动大臂自传，大臂能够旋转360°；小臂的一端与大臂的另一端转动连接，第四电机带动小臂相对于大臂转动，小臂能够180°转动；第三电机和第四电机均与控制台4电连接。因此，机械手34的动作可由控制台4灵活定义，使喷涂工作更加灵活。

在上述实施例的基础上，进一步地，喷涂机器人还包括移动小车5，升降装置2设置在移动小车5上。

移动小车5将便于机器人的移动和运输，以及工作过程中的移动。

在上述实施例的基础上，进一步地，移动小车5的一侧设置有基准面；移动小车5的前后两端均水平滑设有定位标尺51；每个定位标尺51的侧壁上，沿该定位标尺51的长度方向，设置有齿条；移动小车5的前后两端均设置有第五电机；每个第五电机的输出轴上设置有与齿条相啮合的齿轮；每个第五电机均与控制台4电连接。

喷涂机器人在工作过程中，一个幅面喷涂结束后，要移动到下一个幅面，移动小车5本体基准面与墙面的距离由安装在小车前后两端的定位标尺51来定位；可由控制台4设定定长参数，控制第五 电机运转进而控制定位标尺51伸出的长度，从而保证喷涂墙面的平整性。

参见图1和图2，在上述实施例的基础上，进一步地，移动小车5的前后两端均间隔的设置有两个支撑臂52；每个支撑臂52上均设置有支腿丝杠；每个支腿丝杠的上端设置有旋转手柄，下端设置有用于支撑在地表面的支撑盘。

移动小车5的前后两端均间隔的设置有两个支撑臂52，即移动小车5上一共设置有4个支撑臂52，如图1和图2所示，4个支撑臂52分别位于移动小车5的4个角上。支撑臂52与移动小车5框架为转动连接，不使用时，支撑臂52可以紧贴在移动小车5框架上，可以节约占地空间；使用时，可将4个支撑臂52向外展开至指定位置。

每个支撑臂52上均设置有支腿丝杠，支腿丝杠的上端设置有旋转手柄，下端设置有用于支撑在地表面的支撑盘，通过旋转支腿丝杠，调节每个支撑臂52的高度，使小车能够保持水平。

参见图1和图2，在上述实施例的基础上，进一步地，移动小车5上还设置有手推杆53，手推杆53的上端设置有手柄。

移动小车5上还设置有手推杆53，便于工人移动和控制移动小车5。

在上述实施例的基础上，进一步地，喷涂机器人还包括管道收放管理机构6；管道收放管理机构6包括管道支架61，管道支架61内平行间隔的设置有上轧辊和下轧辊；物料输送管道7穿设在上轧辊和下轧辊之间；物料输送管道7的一端与喷头1连通，另一端用于与外部灌浆设备连通。

在喷涂工作过程中，机械手34带动喷头1移动，喷头1拖拽着很长的物料输送管道7，阻力较大，利用管道支架61内平行间隔设置的上轧辊和下轧辊，配合喷头1的移动来控制物料输送管道7的收放，减小喷涂过程中的阻力。

结合图1和图2，在上述实施例的基础上，进一步地，管道收放管理机构6设置在移动小车5远离喷头1的一侧，移动小车5靠近喷头1一侧的下边沿转动连接有滚轴；物料输送管道7穿过管道收放管理机构6并绕过滚轴后与喷头1连通。

随着喷涂高度的提升，物料输送管道7随着喷头1的升高易产生弯折，在拐角处利用滚轴管理拐弯半径，即物料输送管道7穿过上轧辊和下轧辊，然后绕过滚轴与喷头1连通，这样，能够有效避免物料输送管道7的弯折以及物料的堆积。

在上述实施例的基础上，进一步地，喷涂机器人还包括横梁收纳盒(图中未示出)；平移装置3可拆卸的连接在辅助升降机构22上，横梁收纳盒可拆卸的设置在移动小车5上，横梁收纳盒用于放置平移装置3。

喷涂机器人还包括横梁收纳盒，其主要作用是为了方便设备搬运和转移，施工结束后，将横梁31取下放在收纳盒内，方便移动，收纳盒可从小车上取下，方便搬运。

本实施例提供的喷涂机器人，控制台采用触摸屏的人机界面结合紧急按键，可对主升降机构、辅助升降机构、平移装置以及机械手的运动进行控制，通过触摸屏可输入机械手喷涂的动作参数，从而自动实现浆料喷涂填充工艺，自动完成喷涂作业，完全取代人工作业，大大提高施工效率，保证施工安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种喷涂机器人，其特征在于，包括喷头、升降装置、平移装置和控制台；

所述平移装置设置在所述升降装置上，所述喷头设置在所述平移装置上；所述平移装置、所述升降装置均与所述控制台电连接，所述控制台用于控制所述升降装置和所述平移装置移动；所述升降装置用于带动所述平移装置上下移动，所述平移装置用于带动所述喷头左右移动，所述喷头用于与外部灌浆设备连通。

2.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其特征在于，所述升降装置包括主升降机构和辅助升降机构；

所述主升降机构包括多个依次滑设的伸缩节点；所述辅助升降机构设置在所述主升降机构的最内侧的伸缩节点上；所述主升降机构和所述辅助升降机构均与所述控制台电连接；所述平移装置设置在所述辅助升降机构上，所述辅助升降机构用于带动所述平移装置在所述主升降机构的最内侧的伸缩节点上上下往复移动。

3.根据权利要求2所述的喷涂机器人，其特征在于，所述主升降机构包括双桅杆升降平台；所述辅助升降机构设置在所述双桅杆升降平台的最内侧的桅杆上。

4.根据权利要求2所述的喷涂机器人，其特征在于，所述辅助升降机构包括第一电机、减速机和丝杆；

所述第一电机的输出轴与所述减速机的输入端传动连接，所述减速机的输出端与所述丝杠连接；所述平移装置上设置有与所述丝杠相配合的固定螺母；所述第一电机和所述减速机均与所述控制台电连接。

5.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其特征在于，所述平移装置包括横梁、第二电机、传动齿条和基座；所述喷头设置在所述基座上，所述基座用于带动所述喷头移动；所述横梁上，沿所述横梁的延伸方向，设置有所述传动齿条；所述基座滑设在所述横梁上，所述第二电机设置在所述基座上，且所述第二电机的输出轴上设置有与所述传动齿条相啮合的传动齿轮；所述第二电机与所述控制台电连接。

6.根据权利要求1所述的喷涂机器人，其特征在于，所述平移装置上设置有机械手；所述喷头设置在所述机械手上，所述机械手用于带动所述喷头移动；所述机械手与所述控制台电连接。

7.根据权利要求6所述的喷涂机器人，其特征在于，所述机械手包括大臂、小臂、第三电机和第四电机；

所述大臂的一端旋转连接在所述平移装置上；所述第三电机设置在所述平移装置上，且与所述大臂传动连接，以带动所述大臂自传；所述小臂的一端与所述大臂的另一端转动连接，所述第四电机设置在所述大臂上，且与所述小臂传动连接，以带动所述小臂相对于所述大臂转动；所述第三电机和所述第四电机均与所述控制台电连接。

8.根据权利要求1-8任一项所述的喷涂机器人，其特征在于，还包括移动小车，所述升降装置设置在所述移动小车上。

9.根据权利要求8所述的喷涂机器人，其特征在于，所述移动小车的一侧设置有基准面；所述移动小车的前后两端均水平滑设有定位标尺；每个所述定位标尺的侧壁上，沿该定位标尺的长度方向，设置有齿条；所述移动小车的前后两端均设置有第五电机；每个所述第五电机的输出轴上设置有与所述齿条相啮合的齿轮；每个所述第五电机均与所述控制台电连接。

10.根据权利要求8所述的喷涂机器人，其特征在于，所述移动小车的前后两端均间隔的设置有两个支撑臂；每个所述支撑臂上均设置有支腿丝杠；每个所述支腿丝杠的上端设置有旋转手柄，下端设置有用于支撑在地表面的支撑盘。

11.根据权利要求8所述的喷涂机器人，其特征在于，所述移动小车上还设置有手推杆，所述手推杆的上端设置有手柄。

12.根据权利要求8所述的喷涂机器人，其特征在于，还包括管道收放管理机构；所述管道收放管理机构包括管道支架，所述管道支架内平行间隔的设置有上轧辊和下轧辊；物料输送管道穿设在所述上轧辊和所述下轧辊之间；所述物料输送管道的一端与所述喷头连通，另一端用于与外部灌浆设备连通。

13.根据权利要求12所述的喷涂机器人，其特征在于，所述管道收放管理机构设置在所述移动小车远离所述喷头的一侧，所述移动小车靠近所述喷头一侧的下边沿转动连接有滚轴；所述物料输送管道穿过所述管道收放管理机构并绕过所述滚轴后与所述喷头连通。

14.根据权利要求2所述的喷涂机器人，其特征在于，还包括横梁收纳盒；所述平移装置可拆卸的连接在所述辅助升降机构上，所述横梁收纳盒可拆卸的设置在所述移动小车上，所述横梁收纳盒用于放置所述平移装置。