CN106499159A - 一体化全自动墙面粉刷机组及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一体化全自动墙面粉刷机组及其使用方法，包括运输车，顺次设置在运输车上的四个相同的支架结构，设置在支架结构上方的粉刷机构，以及控制系统；所述运输车内部设有给整个粉刷机组供电的电源；所述粉刷机构包括均与电源连接、并依次设置在四个支架结构上方的喷涂系统、滚刷器、刮平器和打磨机组；所述控制系统包括设置在运输车内部的控制器，与电源和控制器串联的电机组；所述控制器还分别与滚刷器、刮平器、小型打磨机以及一台吸尘器电连接。该粉刷机组可代替人工实现该施工项目中至少95％的工作量，且其施工的高度和宽度均可通过控制器控制，施工快、效率高，有效杜绝人员高空作业风险，适宜于推广应用。

Description

一体化全自动墙面粉刷机组及其使用方法

技术领域

本发明涉及墙面粉刷机，具体涉及一种一体化全自动墙面粉刷机组及其使用方法。

背景技术

自从人类进入文明社会以来，建筑行业就伴随着人类文明的发展而不断进步，从最初的茅草屋，到如今的万丈高楼，建筑行业的发展见证了人类社会的进步。而随着建筑行业的发展，越来越多的高新科技被用于建筑领域，但目前为止，作为建筑物室内装修所必需的的粉刷墙面的工作，仍然必须由人手工作业完成，而随着人工成本的不断上升，仅靠人工进行粉刷，成本将会越来越高，而且人工速度慢，耗时耗力，很难适应短工期要求。

因此，人们在不断地探索采用机器代替人工进行粉墙作业，以减轻劳动强度、提高粉墙效率和质量。目前市面上虽已出现过类似粉墙的机器，但大都性能单一，如只有单一的喷涂器或打磨机等单一技术的产品。即使是功能较为齐全的粉刷机器，也都比较笨重，且安装费时费力，常常需要手动搬运机器到不同的位置以实现不同位置的粉刷，在反复搬运过程中，容易造成局部重复粉刷，浪费涂料。若墙面不匀称，容易造成粉刷不均匀。不能进行室内屋顶的粉刷也是这种粉刷机的缺陷之一。新的住宅小区多是高层小区，设备的笨重难以使用电梯进行搬运，将机器搬入室内是个费时费力的过程。因而，室内粉刷用这种机器不能有效地提高效率、降低成本。

由于以上的种种原因，在实际作业过程中，现有粉墙机进行粉墙的综合效果与人工粉刷墙面的性价和速度比区别不大，因此现有粉墙机粉墙实际使用受到了很大程度上的限制，所以难以得到推广应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种一体化全自动墙面粉刷机组及其使用方法。该粉刷机组操作简单，使用方便，可代替人工实现该施工项目中至少95％的工作量，且其施工的高度和宽度均可通过控制器控制，施工快、效率高，有效杜绝人员高空作业风险，适宜于推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一体化全自动墙面粉刷机组，包括运输车，顺次设置在运输车上的四个相同的支架结构，设置在支架结构上方的粉刷机构，以及控制系统；所述运输车内部设有给整个粉刷机组供电的电源，运输车前方设有障碍物传感器，运输车下方设有至少三个供运输车移动的滚轮；所述粉刷机构包括均与电源连接、并依次设置在四个支架结构上方的喷涂系统、滚刷器、刮平器和打磨机组；所述喷涂系统包括搅拌机构、吸泵和喷涂器；所述搅拌机构包括自动搅拌桶，以及与自动搅拌桶相连通、用于盛放搅拌好的涂料的呈料桶；所述吸泵分别与呈料桶和喷涂器相连、用于从呈料桶内将涂料吸出输送至喷涂器内；所述打磨机组包括至少一个小型打磨机和一台吸尘器，以及第四避障传感器；所述滚刷器上设有第二避障传感器，所述刮平器上设有第三避障传感器；所述控制系统包括设置在运输车内部的控制器，与电源和控制器串联的电机组；所述电机组包括与滚轮电连接的步进电机，与自动搅拌桶电连接的搅拌电机，以及与吸泵电连接的电机；所述控制器还分别与障碍物传感器、滚刷器、第二避障传感器、刮平器、第三避障传感器、所有小型打磨机以及一台吸尘器电连接。

优选的，所述喷涂器包括喷管，并排设置在喷管侧面、用于均匀的喷涂涂料的多个喷头，以及用于连通喷管和呈料桶的传输管。

优选的，所述喷管为可调式伸缩结构，且其上方安装有与控制器相接的第二避障传感器。

优选的，所述喷头呈出口内径不断扩大的圆锥台形。

优选的，所述支架结构包括均为可调式伸缩结构的纵向支架和横向支架，所述纵向支架下端与运输车卡接，上端与横向支架的下端可转动连接；所述横向支架的上端与粉刷机构相接。

优选的，所述电机组还包括设置在纵向支架上的第一伸缩电机，以及设置在横向支架上的第二伸缩电机。

优选的，所述纵向支架上方设有用于使横向支架上下旋转0～90°的纵向转动轴。

优选的，所述电机组还包括设置在纵向支架内部、与纵向转动轴相接的纵向转动电机。

优选的，所述纵向支架与横向支架相接处设有用于使横向支架水平偏转0～180°的横向转动轴。

优选的，所述电机组还包括设置在横向支架内部、与横向转动轴相接的横向转动电机。

本发明还提供了该种粉刷机组的使用方法，包括以下步骤：

1)将粉刷机组推至施工地点，先通过控制器设置好运输车的运行轨迹和运行速度；

2)备料：将涂料倒入自动搅拌桶中，并加入一定比例的水后，开启自动搅拌桶使其搅拌均匀，然后导入呈料桶内；

3)喷涂：开启整个机组的电源，运输车沿着指定轨迹运行，吸泵启动，将涂料从桶内吸起，经传输管送至喷管，然后从喷头分出，开始喷涂作业；

4)滚刷：当小车前行时，滚刷桶将喷涂器喷出的涂料均匀的滚刷在墙体上；

5)刮涂：小车继续前行，刮平器再对滚刷好涂料的墙体进行刮涂作业，将墙体上多余的涂料刮掉，即完成墙面的粉刷。

优选的，还包括步骤6)：当墙体上的涂料干透后，开启打磨机，使打磨机逆时针旋转以对墙面进行全方面的打磨抛光作业；在开启打磨机组的同时开启吸尘器，以收集打磨机打磨下来的粉尘。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明将粉刷墙面需要的机组如喷涂系统、滚刷器、刮平器、打磨机集成与一体，且均由相同的支架可拆卸的安装在运输车上，其集成度高，粉刷速度快，效率高；在运输车上设有控制器、障碍物感应器和滚轮等，使整个粉刷机组的移动更加方便可控，实现其自动化粉刷墙面的功能。

(2)本发明设置的滚刷器用于将喷涂系统喷涂的涂料均匀的滚刷在墙面上，可有效保证喷涂系统喷涂的密度和厚度一致，为后期施工打下更好的基础；而刮平器是用于将墙体上留有的多余的涂料清除掉，从而不影响墙面的施工效果；打磨机是将墙体上没有彻底清除掉的多余涂料进行抛光打磨，从而使得墙面看起来更加的洁白、光滑、平整；除此之外，还在运输车上设置了吸尘器，该吸尘吸用于对打磨机打磨下来的灰尘进行吸收，可有效避免灰尘飞扬，影响环境。

(3)本发明的喷涂系统主要包括搅拌机构、吸泵及喷涂器，其中，搅拌机构包括了搅拌器和呈料桶，设置两个桶的是为了不影响后期施工过程中因用料过快，而供料不及时从而影响施工进度；喷涂器上则设置了长度可调的喷管，可达到喷涂面积可控的目的，还方便收缩喷管，便于运输；同时，喷头设置为出口内径不断扩大的圆锥台形，可使喷出的涂料速度降低，喷涂范围更广，喷涂更均匀。

(4)本发明的支架结构均包括了安装有电机、且是可调式伸缩结构的横向支架和纵向支架，在横向支架和纵向支架上设置转动电机和转动轴，可使其伸缩可控，转动角度可控，便于粉刷各种高度、角落或平台的墙面，还能够对屋顶进行施工，无需人工操作。

(5)使用本发明粉刷机组粉刷墙面，操作简单，使用方便，可代替人工实现该施工项目中至少95％的工作量；且该机组一小时的施工面积在500平方米左右，是人工的近20陪还要多，施工快、效率高；其施工的高度和宽度均可通过控制器控制，可代替人工施工，杜绝人员高空作业风险。

(6)本发明在运输车上设有障碍物感应器，使得机器在施工过程中遇墙角能自行转弯，遇到梁柱能饶行；而在粉刷机构上均设置了避障传感器，使粉刷机构遇门窗后能在完成粉刷后避开，使机器的自动化性能更好，施工效果更佳。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明控制系统的示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-运输车，11-电源，12-滚轮，13-障碍物传感器，14-控制器，2-搅拌机构，21-自动搅拌桶，22-呈料桶，3-吸泵，4-喷涂器，41-喷管，42-喷头，43-传输管，44-第一避障传感器，5-滚刷器，51-第二避障传感器，6-刮平器，61-第三避障传感器，7-打磨机组，71-打磨机，72-吸尘器，73-第四避障传感器，8-支架结构，81-纵向支架，82-横向支架，83-纵向转动轴，84-横向转动轴。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例的一体化全自动墙面粉刷机组的主要是用于在建筑工程的装修过程中对墙面涂摸“腻子灰”等涂料的。其创新点在于“由机器代替原有人工对墙体进行腻子灰的刮涂施工”，从而实现一种本质的改革。

如图1和图2所示，本实施例的一体化全自动墙面粉刷机组，包括运输车1，顺次设置在运输车上的四个相同的支架结构8，设置在支架结构上方的粉刷机构，以及控制系统。所述支架结构8是卡入运输车的，便于在需要时将其拆卸和携带。

所述运输车1的主要任务是运输，就是将所有机械设备安装在车上以便时刻改变施工的位置，且运输车1前方设有障碍物传感器13，用于感应运输车运行路径前方是否有障碍物，如有障碍物则控制系统控制机器绕行或躲避，以时刻保证机器沿直线行驶，不偏离所运行的轨迹，从而不影响其它机组的正常施工；所述运输车1内部设有给整个粉刷机组供电的电源11，运输车下方设有至少三个供运输车移动的滚轮12；

所述粉刷机构包括均与电源11连接、并依次设置在四个支架结构上方的喷涂系统、滚刷器5、刮平器6和打磨机组7；其中，滚刷器5用于将喷涂器喷涂的涂料均匀的滚刷在墙面上，以保证其喷涂的密度和厚度一致，从而为后期的施工打下更好基础，该滚刷器5上设有第二避障传感器51，可使其在遇到门窗后能够停止滚刷，避免损坏门窗；刮平器6形状类似于一把超大腻子刀，其作用是将墙体上留有多余的涂料清除掉，从而不影响墙面的施工效果，而在该刮平器6上也设有第三避障传感器61，可使其在遇到门窗后能够停止运行，避免损坏门窗；打磨机组7的用途是对墙面进行抛光打磨作业，包括均与电源11电连接的至少一个小型打磨机71和一台吸尘器72，第四避障传感器73；小型打磨机组71用于将墙体上没有彻底清除掉的多余涂料进行打磨抛光，从而使得墙面看起来更加的洁白、光滑、平整，而吸尘器72则是对打磨机打磨下来的灰尘进行一个吸收作用，不让灰尘到处飞舞影响环境，第四避障传感器73则是为了在打磨过程中遇到门窗时能够停止打磨，避免门窗的损坏。

而喷涂系统则属于本实施例的技术核心之一，它包括搅拌机构2、吸泵3和喷涂器4；所述搅拌机构2的主要任务在于对腻子灰涂料的搅拌工作，包括自动搅拌桶21和呈料桶22，将腻子灰涂料从袋子中取出倒入自动搅拌桶21内，加入一定比例的水后，开启自动搅拌桶21将二者搅拌均匀，后注入呈料桶22内备用，此种设置可有效避免因供料不及时而影响施工进度的问题，达到既不影响搅拌工作又不影响喷涂工作的目的；吸泵3分别与呈料桶22和喷涂器4相连、用于从呈料桶22内将腻子灰吸出输送至喷涂器4内，供喷涂器4喷洒到墙面上。

所述控制系统包括设置在运输车1内部的控制器14，以及包含多个电机的电机组，所述电机组中的各个电机均分别与电源11和控制器14串联连接；所述电机组包括与滚轮12电连接的步进电机，与自动搅拌桶21电连接的搅拌电机，以及与吸泵3电连接的电机；所述控制器14还分别与障碍物传感器13、滚刷器5、刮平器6、所有小型打磨机71以及一台吸尘器72电连接，用于控制其开启或关闭，达到整个粉刷机组都可在控制系统的控制下自动粉刷墙面的功能。

为了更好的实现喷涂作用，所述喷涂器4设置了可调式伸缩结构的喷管41，在该喷管41侧面还设置了用于均匀的喷涂涂料的多个喷头42，且该喷管41还通过传输管43与呈料桶22相连，所述喷头42设置为出口内径不断扩大的圆锥台形；此种设置可使喷出的涂料更加均匀，还可增加其喷涂面积，也便于收缩携带。喷管上方还安装有与控制器相接的第一避障传感器，其作用与第二～第三避障传感器功能一致，均是为了避免损坏门窗等无需粉刷的部位。

本发明的支架结构均包括了安装有电机、且是可调式伸缩结构的横向支架和纵向支架，在横向支架和纵向支架上设置转动电机和转动轴，可使其伸缩可控，转动角度可控，便于粉刷各种高度、角落或平台的墙面，还能够对屋顶进行施工，无需人工操作。

除此之外，为了便于粉刷各种高度、角落或平台的墙面，还能够对屋顶进行施工，本实施例还对该粉刷机组的支架结构8进行了改进，所述支架结构8包括均为可调式伸缩结构的纵向支架81和横向支架82，所述纵向支架81下端与运输车1卡接，上端与横向支架82的下端可转动连接；所述横向支架81的上端与粉刷机构(各支架对应其上方设置的喷涂系统、滚刷器5、刮平器6或打磨机组7)相接。此种设置可通过设置的可调式伸缩结构对纵向支架81和横向支架82进行拉长或缩短，便于喷涂各个高度的墙面。

为了实现自动化喷涂整个墙面和屋顶，还在纵向支架81设置了的第一伸缩电机，在横向支架82上设置了的第二伸缩电机，用于通过控制器使纵向支架81和横向支架82实现自动拉长或缩短。所述纵向支架81上方设有用于使横向支架82上下旋转0～90°的纵向转动轴83，且该纵向支架81内部设有与纵向转动轴83相连的纵向转动电机；同时，所述纵向支架81与横向支架82相接处设有用于使横向支架82水平偏转0～180°的横向转动轴84，且该横向支架82内部设有与横向转动轴84相接的横向转动电机，进一步实现了喷涂各个高度的墙面以及喷涂屋顶的目的，其上可以对房顶施工，下可以对墙面施工。左右则遇到墙角时不会因运输车转弯而导致机械臂够不着墙角的情况。

本实施例粉刷机组的使用方法如下：

本实施例粉刷机组在使用时，首先将运输车推至施工地点，通过控制器设计好其车子的运行轨迹及其速度后，再将腻子灰涂料从袋子中取出后倒入搅拌桶内，并加入一定比例的水后，开启搅拌机构进行搅拌；将腻子灰涂料搅拌均匀后导入呈料桶内，开启所有电源机组。此时运输车将沿着指定轨迹运行，吸泵启动，吸泵将涂料从桶内吸起，因压力作用涂料会迅速通过吸泵的吸力经传输管送至喷管从喷头喷出，从而开始喷涂作业。当运输车向前运行30-40cm左右时，滚刷桶将对喷涂器施工过的地方进行二次滚涂，滚刷桶将喷涂器喷出的涂料均匀的滚刷在墙体上。当运输车再次向前运行30-40cm时，刮平器刚好落在滚刷桶之前开始滚刷的地方(机组两两之间的间隔为30-50cm)；此时刮平器将对墙面进行第三次刮涂作业，而此次的刮涂作业主要在于将墙体上多余的涂料清理掉，保证墙体施工的厚度一致且使得墙体的看起来更加的光滑平整。如果墙面不够光滑，则需要打磨抛光，那就当墙体上的腻子灰干透后用打磨机对墙体上的涂料进行打磨抛光作业。此时开启打磨机组，打磨机组中的至少一个小型打磨机将逆时针旋转对墙面进行全方面的打磨抛光作业，这样施工下来给人墙体的画面效果将是更加的光滑、洁白，同时，在开启打磨机组的时候可以开启吸尘器，这样打磨下来的粉尘将被吸收至废料桶内进行后序处理。运输车继续运行，当遇到墙角或其他障碍物时，控制器会带动整个粉刷机组转弯，以绕开障碍物；而若是第一避障传感器感应到所粉刷的墙面前方有门窗，则传送回控制器，控制器控制喷涂系统停止运行，待通过该门窗后再重新启动运行，其余粉刷机组也在各自设置的避障传感器感应到所粉刷的墙面前方有门窗后，进行与喷涂系统相同的操作。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，包括运输车(1)，顺次设置在运输车上的四个相同的支架结构(8)，设置在支架结构上方的粉刷机构，以及控制系统；所述运输车(1)内部设有给整个粉刷机组供电的电源(11)，运输车前方设有障碍物传感器(13)，运输车下方设有至少三个供运输车移动的滚轮(12)；所述粉刷机构包括均与电源(11)连接、并依次设置在四个支架结构上方的喷涂系统、滚刷器(5)、刮平器(6)和打磨机组(7)；所述喷涂系统包括搅拌机构(2)、吸泵(3)和喷涂器(4)；所述搅拌机构包括自动搅拌桶(21)，以及与自动搅拌桶相连通、用于盛放搅拌好的涂料的呈料桶(22)；所述吸泵(3)分别与呈料桶和喷涂器(4)相连、用于从呈料桶内将涂料吸出输送至喷涂器内；所述打磨机组(7)包括至少一个小型打磨机(71)和一台吸尘器(72)，以及第四避障传感器(73)；所述滚刷器(5)上设有第二避障传感器(51)，所述刮平器(6)上设有第三避障传感器(61)；所述控制系统包括设置在运输车内部的控制器(14)，与电源(11)和控制器串联的电机组；所述电机组包括与滚轮电连接的步进电机，与自动搅拌桶(21)电连接的搅拌电机，以及与吸泵(3)电连接的电机；所述控制器(14)还分别与障碍物传感器(13)、滚刷器(5)、第二避障传感器(51)、刮平器(6)、第三避障传感器(61)、所有小型打磨机(71)以及一台吸尘器(72)电连接。

2.根据权利要求1所述的一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，所述喷涂器(4)包括喷管(41)，并排设置在喷管(41)侧面、用于均匀的喷涂涂料的多个喷头(42)，以及用于连通喷管和呈料桶(22)的传输管(43)。

3.根据权利要求2所述的一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，所述喷管(41)为可调式伸缩结构，且其上方安装有与控制器(14)相接的第一避障传感器(44)。

4.根据权利要求3所述的一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，所述喷头(42)呈出口内径不断扩大的圆锥台形。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，所述四个支架结构(8)两两之间间隔为30～50cm，且每个支架结构均包括纵向支架(81)和横向支架(82)，所述纵向支架和横向支架均是可调式伸缩结构；所述纵向支架下端与运输车(1)卡接，上端与横向支架的下端可转动连接；所述横向支架的上端与粉刷机构相接。

6.根据权利要求5所述的一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，所述电机组还包括设置在纵向支架(81)上的第一伸缩电机，以及设置在横向支架(82)上的第二伸缩电机。

7.根据权利要求6所述的一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，所述纵向支架(81)上方设有用于使横向支架(82)上下旋转0～90°的纵向转动轴(83)；所述纵向支架(81)与横向支架(82)相接处设有用于使横向支架(82)水平偏转0～180°的横向转动轴(84)。

8.根据权利要求7所述的一体化全自动墙面粉刷机组，其特征在于，所述电机组还包括设置在纵向支架(81)内部、与纵向转动轴(83)相接的纵向转动电机，以及设置在横向支架(82)内部、与横向转动轴(84)相接的横向转动电机。

9.一种粉刷机组的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将粉刷机组推至施工地点，先通过控制器设置好运输车的运行轨迹和运行速度；

2)备料：将涂料倒入自动搅拌桶中，并加入一定比例的水后，开启自动搅拌桶使其搅拌均匀，然后导入呈料桶内；

3)喷涂：开启整个机组的电源，运输车沿着指定轨迹运行，吸泵启动，将涂料从桶内吸起，经传输管送至喷管，然后从喷头分出，开始喷涂作业；

4)滚刷：当小车前行时，滚刷桶将喷涂器喷出的涂料均匀的滚刷在墙体上；

5)刮涂：小车继续前行，刮平器再对滚刷好涂料的墙体进行刮涂作业，将墙体上多余的涂料刮掉，即完成墙面的粉刷。

10.根据权利要求9所述的粉刷机组的使用方法，其特征在于，还包括步骤6)：当墙体上的涂料干透后，开启打磨机，使打磨机逆时针旋转以对墙面进行全方面的打磨抛光作业；在开启打磨机组的同时开启吸尘器，以收集打磨机打磨下来的粉尘。