CN107386603A - 一种自动抹灰主体机构及其系统 - Google Patents

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Abstract

一种自动抹灰主体机构及其系统，主体机构为3UPU‑SPS并联机构，包括定平台和动平台，定平台与动平台之间外围均匀连接有三条相同的UPU支链，定平台与动平台的几何中心连接有SPS支链，它具有运动精度高、抹灰压力大、抹灰效率高和抹灰效果好等优点。

Description

一种自动抹灰主体机构及其系统
技术领域：
本发明涉及建筑抹灰技术领域，尤其是一种自动抹灰主体机构及其系统。
背景技术：
在建筑行业中，砌筑好的墙面需要进行抹灰工序。目前，墙体抹灰主要有两种方式，一种是比较传统的人工抹灰，其缺点是劳动强度大、工作效率较低、抹灰后表面质量受人为因素影响；另一种是最近比较流行的机械抹灰，机械抹灰具有效率高、劳动强度低等优点，但现有的机械抹灰设备，结构过于简单，抹灰压力不足、运动精度较低、运动自由度较少，抹灰后墙体表面存在不平整、“空鼓”等问题
发明内容：
本发明提供了一种自动抹灰主体机构及其系统，它具有运动精度高、抹灰压力大、抹灰效率高和抹灰效果好等优点，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种自动抹灰主体机构，主体机构为3UPU-SPS并联机构，包括定平台和动平台，定平台与动平台之间外围均匀连接有三条相同的UPU支链，定平台与动平台的几何中心连接有SPS支链。
所述UPU支链依次由下虎克铰、第一移动副和上虎克铰连接而成，下虎克铰由两个垂直转动副构成，其中一个转动副轴线与定平台垂直，另一个转动副与第一移动副连接，上虎克铰也由两个垂直转动副构成，其中一个转动副轴线与动平台垂直，另一个转动副与第一移动副连接。
所述SPS支链依次由下球副、第二移动副和上球副连接而成，下球副安装在定平台上，上球副安装在动平台上。
所述UPU支链中的第一移动副和SPS支链中的第二移动副为驱动副。
一种自动抹灰系统，包括横移机构，横移机构上设有升降机构，升降机构上设有3UPU-SPS并联机构，控制系统通过导线分别与横移机构、升降机构和3UPU-SPS并联机构连接，3UPU-SPS并联机构的动平台上设有抹灰板，所述抹灰板中部为凹面，四周为平面，凹面上设有若干出浆口，抹灰板背部连接有与出浆口连通的进浆管，进浆管连接有供浆泵，供浆泵连接有灰浆箱，供浆泵通过导线与控制系统连接。
所述横移机构包括与墙面平行设置的横移导轨，横移导轨上设有横移座，横移座上设有设有横移驱动电机，横移驱动电机通过齿轮齿条传动与横移导轨连接，横移座上设有升降机构，横移驱动电机通过导线与控制系统连接。
所述升降机构包括垂直设置在横移座上的四根导轨柱，四根导轨柱上套设有主体机构安装座，主体机构安装座中心与横移座之间垂直设有升降驱动气缸，升降驱动气缸与气泵连接，升降驱动气缸和气泵分别通过导线与控制系统连接。
所述3UPU-SPS并联机构的定平台固设在主体机构安装座的侧面上，3UPU-SPS并联机构中的第一移动副和第二移动副上分别设有驱动电机，四个驱动电机分别通过导线与控制系统连接。
所述进浆管上设有流量调节阀，流量调节阀通过导线与控制系统连接。
所述控制系统包括控制箱，控制箱内设有PLC控制器，控制箱上还设有与PLC控制器连接的显示屏和控制按钮。
本发明采用上述方案，针对现有墙面抹灰存在的技术问题，设计了一种自动抹灰主体机构及其系统，通过设计3UPU-SPS并联机构，通过以三条UPU支链和一条SPS支链中的移动副为驱动副实现动平台在空间内的三平动一转动运动，能够满足高精度墙面抹灰的运动要求，而且本申请的3UPU-SPS并联机构还具有运动副简单、工作空间大、运动精度高、承载能力强及便于加工制造等优点；通过设计横移机构、升降机构和供浆系统与3UPU-SPS并联机构结合，有效实现对整个墙面的抹灰处理，整个自动抹灰系统具有自动化程度高、抹灰运动精度高、抹灰压力大及抹灰后墙面质量高等优点。
附图说明：
图1为本发明主体机构的结构示意图；
图2为本发明自动抹灰系统的结构示意图；
图中，1、定平台，2、动平台，3、UPU支链，301、下虎克铰，302、第一移动副，303、上虎克铰，304、转动副，4、SPS支链，401、下球副，402、第二移动副，403、上球副，5、抹灰板，6、凹面，7、平面，8、出浆口，9、进浆管，10、供浆泵，11、灰浆箱，12、控制系统，13、横移导轨，14、横移座，15、横移驱动电机，16、导轨柱，17、升降驱动气缸，18、气泵，19、主体机构安装座，20、驱动电机，21、流量调节阀，22、控制箱，23、PLC控制器，24、显示屏，25、控制按钮。
具体实施方式：
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1-2中所示，一种自动抹灰主体机构，主体机构为3UPU-SPS并联机构，包括定平台1和动平台2，定平台1与动平台2之间外围均匀连接有三条相同的UPU支链3，定平台1与动平台2的几何中心连接有SPS支链4，通过设计3UPU-SPS并联机构，通过以三条UPU支链3和一条SPS支链4中的移动副为驱动副实现动平台在空间内的三平动一转动运动，能够满足高精度墙面抹灰的运动要求，而且本申请的3UPU-SPS并联机构还具有运动副简单、工作空间大、运动精度高、承载能力强及便于加工制造等优点，为实现快速、高效的自动抹灰提供机构支撑。
UPU支链3依次由下虎克铰301、第一移动副302和上虎克铰303连接而成，下虎克铰301由两个垂直转动副304构成，其中一个转动副304轴线与定平台1垂直，另一个转动副304与第一移动副302连接，上虎克铰303也由两个垂直转动副304构成，其中一个转动副304轴线与动平台2垂直，另一个转动副304与第一移动副302连接。
SPS支链4依次由下球副401、第二移动副402和上球副403连接而成，下球副401安装在定平台1上，上球副403安装在动平台2上。
UPU支链3中的第一移动副302和SPS支链4中的第二移动副402为驱动副，便于控制和操作实现并联机构在空间内的三平动一转动运动。
一种自动抹灰系统，包括横移机构，横移机构上设有升降机构，升降机构上设有3UPU-SPS并联机构，控制系统通过导线分别与横移机构、升降机构和3UPU-SPS并联机构连接，3UPU-SPS并联机构的动平台2上设有抹灰板5，抹灰板5中部为凹面6，四周为平面7，凹面6上设有若干出浆口8，抹灰板5背部连接有与出浆口8连通的进浆管9，进浆管9连接有供浆泵10，供浆泵10连接有灰浆箱11，供浆泵10通过导线与控制系统12连接，通过设计横移机构、升降机构和供浆系统与3UPU-SPS并联机构结合，有效实现对整个墙面的抹灰处理，整个自动抹灰系统具有自动化程度高、抹灰运动精度高、抹灰压力大及抹灰后墙面质量高等优点。
横移机构包括与墙面26平行设置的横移导轨13，横移导轨13上设有横移座14，横移座14上设有设有横移驱动电机15，横移驱动电机15通过齿轮齿条传动与横移导轨13连接，横移座14上设有升降机构，横移驱动电机15通过导线与控制系统12连接，根据墙面长度设置横移导轨13和升降机构，实现抹灰主体机构在墙面上的大范围移动，进而实现整个墙面的抹灰。
升降机构包括垂直设置在横移座14上的四根导轨柱16，四根导轨柱16上套设有主体机构安装座19，主体机构安装座19中心与横移座14之间垂直设有升降驱动气缸17，升降驱动气缸17与气泵18连接，升降驱动气缸17和气泵18分别通过导线与控制系统12连接，运动精度高，便于增大抹灰压力，能够满足抹灰主体机构在竖直方向上的大范围移动。
3UPU-SPS并联机构的定平台1固设在主体机构安装座19的侧面上，3UPU-SPS并联机构中的第一移动副302和第二移动副402上分别设有驱动电机20，四个驱动电机20分别通过导线与控制系统12连接。
进浆管9上设有流量调节阀21，流量调节阀21通过导线与控制系统12连接，便于控制灰浆出浆量，进而提高墙面抹灰质量。
控制系统12包括控制箱22，控制箱22内设有PLC控制器23，控制箱22上还设有与PLC控制器23连接的显示屏24和控制按钮25，便于观察和操作，进而掌控整个抹灰系统的运行状况。
本发明的工作过程：
首先根据墙面的长度设置横移导轨13的长度，且横移导轨13与墙面26平行设置，然后启动本申请的抹灰系统，通过四个驱动电机20的驱动使动平台2上的抹灰板5与墙面26贴合，供浆泵10将灰浆箱11内的灰浆经进浆管9从出浆口8流出，灰浆均匀的流向抹灰板5的平面7上，然后再通过四个驱动电机20驱动抹灰板5在墙面26上进行抹灰运动，通过横移驱动电机15和升降驱动气缸17的作用实现整个墙面26的抹灰动作，本申请自动抹灰系统具有自动化程度高、抹灰质量好、抹灰效率高等优点。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种自动抹灰主体机构，其特征在于：主体机构为3UPU-SPS并联机构，包括定平台和动平台，定平台与动平台之间外围均匀连接有三条相同的UPU支链，定平台与动平台的几何中心连接有SPS支链。
2.根据权利要求1所述的一种自动抹灰主体机构，其特征在于：所述UPU支链依次由下虎克铰、第一移动副和上虎克铰连接而成，下虎克铰由两个垂直转动副构成，其中一个转动副轴线与定平台垂直，另一个转动副与第一移动副连接，上虎克铰也由两个垂直转动副构成，其中一个转动副轴线与动平台垂直，另一个转动副与第一移动副连接。
3.根据权利要求1所述的一种自动抹灰主体机构，其特征在于：所述SPS支链依次由下球副、第二移动副和上球副连接而成，下球副安装在定平台上，上球副安装在动平台上。
4.根据权利要求1所述的一种自动抹灰主体机构，其特征在于：所述UPU支链中的第一移动副和SPS支链中的第二移动副为驱动副。
5.一种自动抹灰系统，其特征在于：包括横移机构，横移机构上设有升降机构，升降机构上设有3UPU-SPS并联机构，控制系统通过导线分别与横移机构、升降机构和3UPU-SPS并联机构连接，3UPU-SPS并联机构的动平台上设有抹灰板，所述抹灰板中部为凹面，四周为平面，凹面上设有若干出浆口，抹灰板背部连接有与出浆口连通的进浆管，进浆管连接有供浆泵，供浆泵连接有灰浆箱，供浆泵通过导线与控制系统连接。
6.根据权利要求5所述的一种自动抹灰系统，其特征在于：所述横移机构包括与墙面平行设置的横移导轨，横移导轨上设有横移座，横移座上设有设有横移驱动电机，横移驱动电机通过齿轮齿条传动与横移导轨连接，横移座上设有升降机构，横移驱动电机通过导线与控制系统连接。
7.根据权利要求5所述的一种自动抹灰系统，其特征在于：所述升降机构包括垂直设置在横移座上的四根导轨柱，四根导轨柱上套设有主体机构安装座，主体机构安装座中心与横移座之间垂直设有升降驱动气缸，升降驱动气缸与气泵连接，升降驱动气缸和气泵分别通过导线与控制系统连接。
8.根据权利要求7所述的一种自动抹灰系统，其特征在于：所述主体机构安装座的侧面与3UPU-SPS并联机构的定平台固定连接，3UPU-SPS并联机构中的第一移动副和第二移动副上分别设有驱动电机，四个驱动电机分别通过导线与控制系统连接。
9.根据权利要求5所述的一种自动抹灰系统，其特征在于：所述进浆管上设有流量调节阀，流量调节阀通过导线与控制系统连接。
10.根据权利要求5所述的一种自动抹灰系统，其特征在于：所述控制系统包括控制箱，控制箱内设有PLC控制器，控制箱上还设有与PLC控制器连接的显示屏和控制按钮。
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