CN107558707B - 一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工领域，具体讲是一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，包括小车、机械臂、机械臂驱动机构、液压动力单元、喷涂机构和滚平机构。本发明相较于现有技术在运行时更加稳定，不会倾倒；并且由压辊对喷至墙面上的砂浆进行滚平，压辊通过机械臂驱动实现升降对一个竖直方向上的喷涂面进行反复滚平，并通过小车和压辊驱动装置的双重控制使其始终保持与墙面抵触，压辊被过度推抵在墙面上，通过弹簧能够使其保持抵触连接，以此在综合喷涂机构的功能后能够使本发明实现墙面的自动喷浆滚平作业，大大降低人工的劳动强度，提升作业效率，并避免人员高处作业的安全隐患。

Description

一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体讲是一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机。

背景技术

建筑施工中，为平整墙面、保护墙体或修饰作用，通常在红砖或混凝土构成的墙体外表面抹上一层石灰浆。目前，主要通过人工方式首先将石灰浆涂在墙体上然后通过刮板或者压辊将墙体抹平，而这种人工抹浆的方式不仅劳动力强大，而且对于墙体高处的抹浆作业还需要另外搭设高台，因此不仅加长了工期，而且高处作业的人身安全隐患也比较大。

经过检索发现，专利号为CN201310674949.5的发明公开了一种墙面喷涂机械及作业设备，包括移动平台、臂架、喷头、第一驱动机构及控制系统，所述臂架活动设置于所述移动平台上，所述喷头设置于臂架的一端，所述控制系统用于控制所述第一驱动机构驱动所述臂架运动。

该发明的作用原理是：首先，将墙面喷涂机械移动至预定位置，并将喷头与砂浆泵的出料口连接，然后，第一驱动机构驱动臂架运动至工作位置，在工作位置，喷头对准墙面并与墙面保持适当距离，最后，启动砂浆泵，从而为墙面喷涂机械提供砂浆。在喷涂过程中，可以通过控制臂架的运动方式来控制喷头的喷涂点，从而完成预定区域的喷涂。

该发明的优点是利用该墙面喷涂机械可以实现墙体表面抹浆的机械化作业，从而降低人工劳动强度，并提升作业效率。

但是该发明也存在以下不足之处：（1）采用臂架带动喷头运动在升高时稳定性不足，容易使设备倾倒；（2）其主要解决的是砂浆喷涂的问题，刮平的问题仅粗略的提到了在第二臂节上靠近喷头的位置设置刮板，刮板与与喷头同步移动的方式将砂浆抹平，但是并未对刮板的具体位置以及工作原理进行说明。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种建筑物的墙面施工自动抹浆。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，包括小车、机械臂、机械臂驱动机构、液压动 力单元、喷涂机构和滚平机构；小车通过底部的四轮驱动能够原地转向并能够在某一方向 上移动，机械臂设于小车的上表面，液压动力单元通过管路系统与机械臂驱动机构相连以 用于控制机械臂驱动机构驱动机械臂升降，喷涂机构包括固定在小车上表面的储浆桶、位 于储浆桶内的砂浆泵以及设于机械臂顶端的喷头，所述喷头通过砂浆管与砂浆泵相连，液 压动力单元还通过管路系统与砂浆泵相连以用于控制砂浆泵工作，滚平机构包括设于机械 臂顶部的压辊、压辊安装组件和压辊驱动装置，压辊安装组件设于机械臂顶端并与其滑动 导向配合，压辊转动连接在压辊安装组件上，压辊驱动装置固定连接在机械臂顶部的侧壁 上，液压动力单元还通过管路系统与压辊驱动装置相连以用于驱动压辊安装组件在机械臂 上部臂节的臂长方向上移动使压辊抵触在墙面上，压辊安装组件上设有弹簧以用于使压辊 和墙面保持抵触连接。

进一步的，机械臂包括立式安装在小车上表面中心处的方管结构的立柱；机械臂还包括下部的第一臂节和第二臂节以及上部的第三臂节和第四臂节，第一臂节和第二臂节结构相同，二者均铰接在小车的上表面，二者摆角相同且能够沿着同一轴线旋转，第三臂节和第四臂节设于第一臂节和第二臂节之间；机械臂还包括穿插在第一臂节、第二臂节顶端以及第三臂节、第四臂节底端上的铰接轴，第三臂节和第四臂节的摆角相同且能够沿着铰接轴旋转；立柱作为支撑及导向作用设于第三臂节和第四臂节之间，立柱上开设有延竖直方向设置的导向孔，第一臂节、第二臂节、第三臂节和第四臂节上均设有沿自身臂长开设的U型孔，机械臂还包括依次穿插在第一臂节上U型孔、立柱上导向孔以及第二臂节上U型孔之间的第一滑块，以及依次穿插在第三臂节上U型孔、立柱上导向孔以及第四臂节上U型孔之间的第二滑块。

进一步的，所述机械臂驱动机构包括第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸用于驱动第一臂节或者第二臂节中的任一一个沿其自身与小车的铰接轴线旋转，第二液压缸设于立柱内部并且第二液压缸的缸身底端以及伸缩杆端部分别连接在第一滑块和第二滑块上。

进一步的，第三臂节和第四臂节之间的顶端之间设有支撑件，支撑件通过螺栓连接在第三臂节和第四臂节上；所述压辊安装装置包括插接在支撑件上的两根导杆，支撑件上对应两根导杆开设有两个光孔，光孔的轴线与第三臂节的臂长方向相平行，在两根导杆的底端之间连接有限位杆，限位杆通过焊接方式与两根导杆连接，两根导杆的顶端之间连接有安装板，安装板通过螺栓与两个导杆固定连接，安装板设有两个间隔对称分布的压辊座，安装板的四个角处设有向外延伸的支撑耳，压辊座的底部两端对应着安装板上位于同一侧的两个支撑耳，在每个支撑耳与对应的压辊座底部一端上穿插有弹簧固定螺栓，弹簧固定螺栓通过两个螺母锁紧在支撑耳和压辊座上，所述弹簧设有四个，四个弹簧分别套设在一个弹簧固定螺栓上，并且弹簧的两端抵触在一个支撑耳及对应的压辊座底部一端之间。

进一步的，压辊驱动装置包括固定在第三臂节或者第三臂节中的任一一个臂节顶部的侧壁上的第三液压缸，第三液压缸的伸缩杆顶部通过一连杆穿过对应臂节上的U型孔与限位杆的侧端连接，连杆采用螺纹方式与第三液压缸的伸缩杆及限位杆连接。

进一步的，所述压辊通过一转轴可拆卸的连接在两个压辊座之间。

进一步的，所述喷头固定于压辊下方，在所述安装板上设有对应与喷头设置的L型连接板，L型连接板通过焊接方式与安装板固定连接，喷头通过两个螺母固定在所述L型连接板的一端上。

本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，其具有如下改进及优点：（1）采用方立柱对四个臂节进行辅助支撑，将四个臂节及安装在其上的各部件重量通过立柱导到小车的中心处，并由小车将重量导到小车底部的四个轮子的支承面上，从而使自动喷浆滚平机在运行时更加稳定，不会倾倒；（2）由压辊对喷至墙面上的砂浆进行滚平，压辊通过机械臂驱动实现升降对一个竖直方向上的喷涂面进行反复滚平，并通过小车和压辊驱动装置的双重控制使其始终保持与墙面抵触，压辊被过度推抵在墙面上，通过弹簧能够使其保持抵触连接，以此在综合喷涂机构的功能后能够使本发明实现墙面的自动喷浆滚平作业，大大降低人工的劳动强度，提升作业效率，并避免人员高处作业的安全隐患。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明图2中的局部放大图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明机械臂降至最低处时的示意图；

图6为本发明机械臂降的第一臂节和第二臂节相对于小车的上端面旋转至最大角度时 示意图；

图7为本发明机械臂升至最高处时的示意图；

附图标记说明：小车1，机械臂2，立柱2a，第一臂节2b，第二臂节2c，第三臂节2d，第四臂 节2e，铰接轴2f，第一滑块2g，第二滑块2h，支撑件2i，液压动力单元3，储浆桶4a，喷头4b，L 型连接板4b1，压辊5a，压辊安装组件5b，弹簧5b1，导杆5b2,限位杆5b3,安装板5b4,压辊座 5b5,弹簧固定螺栓5b6，墙面6，第一液压缸7a，第二液压缸7b，第三液压缸8。

具体实施方式

下面将结合附图1-图7对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明通过改进在此提供一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，如图1-图7所示，包括小车1、机械臂2、机械臂驱动机构、液压动力单元3、喷涂机构和滚平机构；小车1通过底部的四轮驱动能够原地转向并能够在某一方向上移动，机械臂2设于小车1的上表面，液压动力单元3通过管路系统与机械臂驱动机构相连以用于控制机械臂驱动机构驱动机械臂2升降，喷涂机构包括固定在小车1上表面的储浆桶4a、位于储浆桶4a内的砂浆泵以及设于机械臂2顶端的喷头4b，所述喷头4b通过砂浆管与砂浆泵相连，液压动力单元3还通过管路系统与砂浆泵相连以用于控制砂浆泵工作，滚平机构包括设于机械臂2顶部的压辊5a、压辊安装组件5b和压辊驱动装置，压辊安装组件5b设于机械臂2顶端并与其滑动导向配合，压辊5a转动连接在压辊安装组件5b上，压辊驱动装置固定连接在机械臂2顶部的侧壁上，液压动力单元3还通过管路系统与压辊驱动装置相连以用于驱动压辊安装组件5b在机械臂2上部臂节的臂长方向上移动使压辊5a抵触在墙面6上，压辊安装组件5b上设有弹簧5b1以用于使压辊5a和墙面6保持抵触连接。

本发明的工作原理：初始时，机械臂2降到最低点，压辊5a与墙面6保持一定间隔，小车1通过底部的四轮驱动移动至预定位置，液压动力单元3控制机械臂驱动机构控制机械臂2抬升，并同时控制砂浆泵工作，砂浆经砂浆泵内进入砂浆管并经喷头4b喷出，喷头4b随机械臂2抬升对墙面6的一个竖向上的喷涂面进行自上而下的喷涂，当机械臂2升至最顶部时，液压动力单元3控制砂浆泵停止工作；此时由压辊驱动装置驱动压辊安装组件5b向墙面6贴件直至使压辊5a贴合在墙面6上，并过度推进使压辊5a抵触在墙面6，通过弹簧5b1使压辊5a和墙面6保持抵触从而保持压辊5a对墙面6的压力，抵触后液压动力单元3控制机械臂驱动机构控制机械臂2下降将墙面6上的砂浆滚平，为了保持滚平效果可使机械臂2反复升降将砂浆滚平，在对一个竖向上的墙面6喷涂滚平后，小车1原地转向横向移动一定的距离对另一竖向上的墙面6进行作业。

机械臂2包括立式安装在小车1上表面中心处的方管结构的立柱2a；机械臂2还包括下部的第一臂节2b和第二臂节2c以及上部的第三臂节2d和第四臂节2e，第一臂节2b和第二臂节2c结构相同，二者均铰接在小车1的上表面，二者摆角相同且能够沿着同一轴线旋转，第三臂节2d和第四臂节2e设于第一臂节2b和第二臂节2c之间；机械臂2还包括穿插在第一臂节2b、第二臂节2c顶端以及第三臂节2d、第四臂节2e底端上的铰接轴2f，第三臂节2d和第四臂节2e的摆角相同且能够沿着铰接轴2f旋转；立柱2a作为支撑及导向作用设于第三臂节2d和第四臂节2e之间，立柱2a上开设有延竖直方向设置的导向孔，第一臂节2b、第二臂节2c、第三臂节2d和第四臂节2e上均设有沿自身臂长开设的U型孔，机械臂2还包括依次穿插在第一臂节2b上U型孔、立柱2a上导向孔以及第二臂节2c上U型孔之间的第一滑块2g，以及依次穿插在第三臂节2d上U型孔、立柱2a上导向孔以及第四臂节2e上U型孔之间的第二滑块2h。所述机械臂驱动机构包括第一液压缸7a和第二液压缸7b，第一液压缸7a用于驱动第一臂节2b或者第二臂节2c中的任一一个沿其自身与小车1的铰接轴线旋转，第二液压缸7b设于立柱2a内部并且第二液压缸7b的缸身底端以及伸缩杆端部分别连接在第一滑块2g和第二滑块2h上。

参照图5至图7，本发明机械臂2的升降方式:首先，通过第一液压缸7a驱动第一臂节2b沿其自身与小车1的铰接轴线旋转，第一臂节2b旋转带动第一滑块2g沿立柱2a上的导向孔向上移动，移动的同时带动第二臂节2c随第一臂节2b同步旋转，并且第一滑块2g移动还通过第二液压缸7b使第二滑块2h同步向上移动，由此使第二滑块2h向上移动的同时通过第三臂节2d和第四臂节2e上的U型孔将直线运动转换为旋转运动，使第三臂节2d和第四臂节2e沿铰接轴2f旋转，从而带动压辊5a和喷头4b上升；当第一臂节2b和第二臂节2c相对于小车1的上端面旋转至最大角度时，第二液压缸7b驱动第二滑块2h沿导向孔向上移动，通过第二滑块2h与第三臂节2d及第四臂节2e上的U型配合，将第二滑块2h的直线运动，转换为第三臂节2d和第四臂节2e的旋转运动，带动第三臂节2d和第四臂节2e继续沿铰接轴2f旋转，进而带动压辊5a和喷头4b继续上升；在上升的过程中，因是采用旋转升降的方式，不可避免的会导致压辊5a和墙面6之间的距离发生改变，因此本发明还应当在压辊安装组件5b上设置红外测距仪，实时检测红外压辊5a和墙面6之间的距离，并且还在压辊安装组件5b的安装板5b4和压辊座5b5之间设置压力传感器，实时检测压辊5a有没有受到墙面6的反作用力使弹簧5b1压缩导致安装板5b4和压辊座5b5之间的间距变小，压力传感器通过安装板5b4和压辊座5b5之间的间距变小受到压迫从而被触发；因压辊5a和墙面6之间的距离随机械臂2的升降而发生改变，因此本发明采用小车1移动以及压辊驱动装置驱动压辊5a移动的双重方式，来控制压辊5a始终保持抵触在墙面6上，小车1的控制和压辊驱动装置的控制均由一控制器根据红外测距仪及压力传感器传输而来的信息进行综合判断后发出控制信息进行控制。

第三臂节2d和第四臂节2e之间的顶端之间设有支撑件2i，支撑件2i通过螺栓连接在第三臂节2d和第四臂节2e上；所述压辊5a安装装置包括插接在支撑件2i上的两根导杆5b2，支撑件2i上对应两根导杆5b2开设有两个光孔，光孔的轴线与第三臂节2d的臂长方向相平行，在两根导杆5b2的底端之间连接有限位杆5b3，限位杆5b3通过焊接方式与两根导杆5b2连接，两根导杆5b2的顶端之间连接有安装板5b4，安装板5b4通过螺栓与两个导杆5b2固定连接，安装板5b4设有两个间隔对称分布的压辊座5b5，安装板5b4的四个角处设有向外延伸的支撑耳，压辊座5b5的底部两端对应着安装板5b4上位于同一侧的两个支撑耳，在每个支撑耳与对应的压辊座5b5底部一端上穿插有弹簧固定螺栓5b6，弹簧固定螺栓5b6通过两个螺母锁紧在支撑耳和压辊座5b5上，所述弹簧5b1设有四个，四个弹簧5b1分别套设在一个弹簧固定螺栓5b6上，并且弹簧5b1的两端抵触在一个支撑耳及对应的压辊座5b5底部一端之间。压辊驱动装置包括固定在第三臂节2d或者第三臂节2d中的任一一个臂节顶部的侧壁上的第三液压缸8，第三液压缸8的伸缩杆顶部通过一连杆穿过对应臂节上的U型孔与限位杆5b3的侧端连接，连杆采用螺纹方式与第三液压缸8的伸缩杆及限位杆5b3连接。所述压辊5a通过一转轴可拆卸的连接在两个压辊座5b5之间。

压辊驱动装置驱动两根导杆5b2沿光杆的轴线移动，进而带动固定压辊5a移动，压辊5a通过一转轴连接在两个压辊座5b5之间，使得压辊5a可拆卸下来进行更换，并且压辊5a安装座整体，是通过限位杆5b3和安装板5b4被整体固定在支撑件2i上的，限位杆5b3和安装板5b4之间的连接方式采用螺栓固定，因此将螺栓拧下后就可将限位杆5b3和安装板5b4部分分离，实现压辊安装组件5b的整体快速拆装，从而便于了检修。

所述喷头4b固定于压辊5a下方，在所述安装板5b4上设有对应与喷头4b设置的L型连接板4b1，L型连接板4b1通过焊接方式与安装板5b4固定连接，喷头4b通过两个螺母固定在所述L型连接板4b1的一端上，喷头4b的尾端对应两个螺母设有外螺纹，两个螺母分别抵触在L型连接板4b1一端的两个上下面上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，其特征在于：包括小车（1）、机械臂（2）、机械臂驱动机构、液压动力单元（3）、喷涂机构和滚平机构；小车（1）通过底部的四轮驱动能够原地转向并能够在某一方向上移动，机械臂（2）设于小车（1）的上表面，液压动力单元（3）通过管路系统与机械臂驱动机构相连以用于控制机械臂驱动机构驱动机械臂（2）升降，喷涂机构包括固定在小车（1）上表面的储浆桶（4a）、位于储浆桶（4a）内的砂浆泵以及设于机械臂（2）顶端的喷头（4b），所述喷头（4b）通过砂浆管与砂浆泵相连，液压动力单元（3）还通过管路系统与砂浆泵相连以用于控制砂浆泵工作，滚平机构包括设于机械臂（2）顶部的压辊（5a）、压辊安装组件（5b）和压辊驱动装置，压辊安装组件（5b）设于机械臂（2）顶端并与其滑动导向配合，压辊（5a）转动连接在压辊安装组件（5b）上，压辊驱动装置固定连接在机械臂（2）顶部的侧壁上，液压动力单元（3）还通过管路系统与压辊驱动装置相连以用于驱动压辊安装组件（5b）在机械臂（2）上部臂节的臂长方向上移动使压辊（5a）抵触在墙面（6）上，压辊安装组件（5b）上设有弹簧（5b1）以用于使压辊（5a）和墙面（6）保持抵触连接；

机械臂 （2）包括立式安装在小车（1）上表面中心处的方管结构的立柱（2a）；机械臂（2）还包括下部 的第一臂节（2b）和第二臂节（2c）以及上部的第三臂节（2d）和第四臂节（2e），第一臂节（2b） 和第二臂节（2c）结构相同，二者均铰接在小车（1）的上表面，二者摆角相同且能够沿着同一 轴线旋转，第三臂节（2d）和第四臂节（2e）设于第一臂节（2b）和第二臂节（2c）之间；机械臂 （2）还包括穿插在第一臂节（2b）、第二臂节（2c）顶端以及第三臂节（2d）、第四臂节（2e）底端 上的铰接轴（2f），第三臂节（2d）和第四臂节（2e）的摆角相同且能够沿着铰接轴（2f）旋转； 立柱（2a）作为支撑及导向作用设于第三臂节（2d）和第四臂节（2e）之间，立柱（2a）上开设有 延竖直方向设置的导向孔，第一臂节（2b）、第二臂节（2c）、第三臂节（2d）和第四臂节（2e）上 均设有沿自身臂长开设的U型孔，机械臂（2）还包括依次穿插在第一臂节（2b）上U型孔、立柱 （2a）上导向孔以及第二臂节（2c）上U型孔之间的第一滑块（2g），以及依次穿插在第三臂节 （2d）上U型孔、立柱（2a）上导向孔以及第四臂节（2e）上U型孔之间的第二滑块（2h）。

2.根据权利要求1所述的一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，其特征在于：所述机械臂驱动机构包括第一液压缸（7a）和第二液压缸（7b），第一液压缸（7a）用于驱动第一臂节（2b）或者第二臂节（2c）中的任一一个沿其自身与小车（1）的铰接轴线旋转，第二液压缸（7b）设于立柱（2a）内部并且第二液压缸（7b）的缸身底端以及伸缩杆端部分别连接在第一滑块（2g）和第二滑块（2h）上。

3.根据权利要求2所述的一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，其特征在于：第三臂节（2d）和第四臂节（2e）之间的顶端之间设有支撑件（2i），支撑件（2i）通过螺栓连接在第三臂节（2d）和第四臂节（2e）上；所述压辊（5a）安装装置包括插接在支撑件（2i）上的两根导杆（5b2），支撑件（2i）上对应两根导杆（5b2）开设有两个光孔，光孔的轴线与第三臂节（2d）的臂长方向相平行，在两根导杆（5b2）的底端之间连接有限位杆（5b3），限位杆（5b3）通过焊接方式与两根导杆（5b2）连接，两根导杆（5b2）的顶端之间连接有安装板（5b4），安装板（5b4）通过螺栓与两个导杆（5b2）固定连接，安装板（5b4）设有两个间隔对称分布的压辊座（5b5），安装板（5b4）的四个角处设有向外延伸的支撑耳，压辊座（5b5）的底部两端对应着安装板（5b4）上位于同一侧的两个支撑耳，在每个支撑耳与对应的压辊座（5b5）底部一端上穿插有弹簧固定螺栓（5b6），弹簧固定螺栓（5b6）通过两个螺母锁紧在支撑耳和压辊座（5b5）上，所述弹簧（5b1）设有四个，四个弹簧（5b1）分别套设在一个弹簧固定螺栓（5b6）上，并且弹簧（5b1）的两端抵触在一个支撑耳及对应的压辊座（5b5）底部一端之间。

4.根据权利要求3所述的一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，其特征在于:压辊驱动装置包括固定在第三臂节（2d）顶部的侧壁上的第 三液压缸（8），第三液压缸（8）的伸缩杆顶部通过一连杆穿过对应臂节上的U型孔与限位杆 （5b3）的侧端连接，连杆采用螺纹方式与第三液压缸（8）的伸缩杆及限位杆（5b3）连接。

5.根据权利要求4所述的一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，其特征在于:所述压辊（5a）通过一转轴可拆卸的连接在两个压辊座（5b5）之间。

6.根据权利要求4所述的一种建筑物的墙面施工自动喷浆滚平机，其特征在于:所述喷头（4b）固定于压辊（5a）下方，在所述安装板（5b4）上设有对应与喷头（4b）设置的L型连接板（4b1），L型连接板（4b1）通过焊接方式与安装板（5b4）固定连接，喷头（4b）通过两个螺母固定在所述L型连接板（4b1）的一端上。