CN111270841A - 环氧地坪施工机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环氧地坪施工机器人，包括机器人驱动底盘、供料装置、中涂组件、激光发射器组件、底涂面涂组件、底喷面喷组件，底喷面喷组件，供料装置、中涂组件、底涂面涂组件、底喷面喷组件安装于机器人驱动底盘上，与机器人驱动底盘电性连接。机器人驱动底盘为驱动、导航、控制、规划、供电组件，具有驱动行走、路径规划、导航、协调控制、电量供给和分配的功能。供料装置协调控制其内部中涂料浆的出料量。中涂组件、底涂面涂组件、底喷面喷组件用于喷涂料浆。本发明的环氧地坪施工机器人大大减少了劳动人员的伤害，提高了产品质量，具有成本低、安全性高、识别精度高、效率高的优点。

Description

环氧地坪施工机器人

技术领域

本发明涉及涂漆领域，具体涉及一种环氧地坪施工机器人。

背景技术

环氧地坪是常见的一种地面地坪，由于其优异性能和合适的成本，一般在生产车间、地下车库、家庭住宅等应用非常普遍。环氧地坪实施工序大概有基层打磨—涂底漆—晾干固化-刮中涂层—晾干固化—中涂层打磨—刮第二道中涂层—晾干固化--中涂层打磨—涂面漆—晾干固化—涂二道面漆。其中打磨市场上有打磨机，可以有效的减少劳动力，提高效率。但在底涂漆、中涂料浆、面涂漆工序中全部是有人工作业，底涂漆工序一般采用将漆泼在地上用镘刀或滚筒刮涂或滚涂，中涂料浆采用将料浆倒在地上用刮刀来回刮涂，面涂漆工序一般用将面漆倒在地上用滚筒滚涂，作业环境十分恶劣、劳动力大、效率低下、挥发气体对人体有健康有很大损害、成本高、质量因人而异。有的施工为了提高效率，工人穿上密封服，戴上面具，用喷枪的形式人工喷涂底漆或面漆，环境污染严重，人员健康不能保证，劳动条件恶劣。

近年来，随着工业机器人等智能装备技术的快速发展和劳动力成本的不断上升，行业对自动化生产制造的需求也越来越高。继续一种智能设备来解决这些环境恶劣、重复劳动、效率低下、有害健康、成本高昂、质量不好控制的工作，提高人民的工作环境。

本专利提供一款环氧地坪实施用机器人，以满足环氧地坪实施中中涂、底涂、面涂的智能实施，为其提高品质和效率，降低成本，解放劳动力，改善工作环境推动科技发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述问题，提供一种环氧地坪施工机器人。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种环氧地坪施工机器人，其中：包括机器人驱动底盘、供料装置、中涂组件、底涂面涂组件，底喷面喷组件，供料装置、中涂组件、底涂面涂组件，底喷面喷组件安装于机器人驱动底盘上，与机器人驱动底盘电性连接；

供料装置由供料箱、控制检测供料箱供料的供料控制器组成，且供料控制器电性连接机器人驱动底盘；

中涂组件包括抹平板、预平支架、挡料板组件、减速机、挡料电机一、电缸一、中涂连接板、电缸电机一、激光接受器、预平电机、预平传动组件，抹平板固定于预平支架的侧面，减速机、挡料电机一、激光接受器安装于预紧支架的顶部，挡料电机一通过减速机转动连接挡料板组件，电缸一的底端铰接于预紧支架的顶部，中涂连接板固定于电缸一的一侧，且中涂连接板安装于机器人驱动底盘上，电缸一的顶端安装有电缸电机一，预平电机安装于预平支架上，且传动连接安装于预平支架底部的预平传动组件；

底涂面涂组件包括底涂面涂支架、滚轮组件、底涂面涂挡料板、底涂面涂减速机、底涂面涂挡料电机、底涂面涂连接梁、电缸二、电缸电机二、导向轴承、第一导向杆、第二导向杆、弹簧、底涂面涂中间架，滚轮组件安装于底涂面涂支架的底部，底涂面涂减速机、底涂面涂挡料电机安装于底涂面涂支架的顶部，且底涂面涂挡料电机通过底涂面涂减速机转动连接底涂面涂挡料板，滚轮组件转动安装于底涂面涂支架的底部；电缸二底端铰接于底涂面涂中间架，电缸二的顶端设有电缸电机二，电缸二的一侧固定有底涂面涂连接梁，底涂面涂连接梁连接机器人驱动底盘；底涂面涂中间架的两侧均设置有第一导向杆、第二导向杆，底涂面涂连接梁的底部两侧分别设有导向轴承，导向轴承套接于第一导向杆上，弹簧设置于底涂面涂中间架与底涂面涂支架之间，第二导向杆穿过弹簧；

底喷面喷组件包括底喷面喷直线运动组件、底喷面喷组件连接座、摆动电机、摆动块、喷嘴组件，底喷面喷直线运动组件的一面固定底喷面喷组件连接座，摆动电机滑动设置于底喷面喷直线运动组件另一面的滑轨上，摆动块摆动安装于摆动电机上，喷嘴组件固定于摆动块上。

作为本发明的进一步优化方案，机器人驱动底盘上安装中涂组件、底涂面涂组件、底喷面喷组件中的一个或多个。通过将中涂组件、底涂面涂组件、底喷面喷组件同时安装于机器人驱动底盘上，在更换喷涂材料或工序时无需更换喷涂部件，保证材料喷涂的连续性与方便，节约更换时间。

作为本发明的进一步优化方案，所述环氧地坪施工机器人还包括用于检测反馈底面平整度的激光发射器组件，激光发射器组件放置于所述环氧地坪施工机器人的运行轨迹前方。通过设置激光发射器组件，实现环氧地坪施工机器人根据底面平整度自主完成调节。

作为本发明的进一步优化方案，中涂组件的底部一体成型有下料嘴，下料嘴的一端连接外部设备。通过设置下料嘴实现材料的喷涂。

作为本发明的进一步优化方案，底喷面喷直线运动组件内设有滑动驱动电机，所述滑动驱动电机驱动摆动电机滑行。通过设置滑动驱动电机，实现了喷嘴组件的摆动。

作为本发明的进一步优化方案，机器人驱动底盘的底部还设有一个或多个支撑轮。通过设置支撑轮，可有效保证机器人驱动底盘的稳定性。本发明的有益效果是：

通过设置中涂组件、底涂面涂组件、底喷面喷组件，节约喷涂部件更换时间，保证材料喷涂的连续性与方便。

通过设置滑动驱动电机，实现了喷嘴组件的摆动，保证材料的全面喷涂。

通过设置支撑轮，有效保证机器人驱动底盘的稳定性。

附图说明

图1是本发明环氧地坪施工机器人结构示意图；

图2是本发明环氧地坪施工机器人驱动底盘结构示意图；

图3是本发明环氧地坪施工机器人驱动底盘内部结构示意图；

图4是本发明环氧地坪施工机器人供料装置结构示意图；

图5是本发明环氧地坪施工机器人中涂组件结构示意图；

图6是本发明环氧地坪施工机器人中涂组件底面结构示意图；

图7是本发明环氧地坪施工机器人底涂面涂组件结构示意图；

图8是本发明环氧地坪施工机器人底喷面喷组件结构示意图；

1-驱动底盘、2-供料装置、3-中涂组件、4-激光发射器组件、5-底涂面涂组件、6-底喷面喷组件、10-支撑轮、11-驱动轮、12-框架、13-电源控制组件、14-导航激光、15-底盘连接座、16-电池、17-天线、18-中央控制器、21-供料箱、22-供料控制器、31-抹平板、32-预平支架、33-挡料板组件、34-减速机、35-挡料电机一、36-电缸一、37-中涂连接板、38-电缸电机一、39-激光接受器、310-预平电机、311-预平传动组件、312-下料嘴、371-中涂连接座、51-底涂面涂支架、52-滚轮组件、53-底涂面涂挡料板、54-底涂面涂减速机、55-底涂面涂挡料电机、56-底涂面涂连接梁、57-电缸二、58-电缸电机二、59-导向轴承、510-第一导向杆、511-第二导向杆、512-弹簧、513-底涂面涂中间架、561-底涂面涂连接座、61-底喷面喷直线运动组件、62-底喷面喷组件连接座、63-摆动电机、64-摆动块、65-喷嘴组件

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示的一种环氧地坪施工机器人，包括机器人驱动底盘1、供料装置2、中涂组件3、底涂面涂组件5，底喷面喷组件6，供料装置2、中涂组件3、包括底涂面涂组件5，底喷面喷组件6安装于机器人驱动底盘1上，与机器人驱动底盘1电性连接。机器人驱动底盘1为环氧地坪施工机器人驱动、导航、控制、规划、供电组件，具有行走、路径规划、导航、协调控制、电量供给和分配等功能。供料装置2用于为环氧地坪施工机器人供料及控制供料，供料装置2用于装填喷涂材料，供料装置2安装在机器人驱动底盘1上，并与机器人驱动底盘1电性连接，实现协调控制。中涂组件3为环氧地坪施工机器人，安装在机器人驱动底盘1上，与供料装置2连接，实现中涂料浆的下料和抹平。激光发射器组件4为平整度矫正器，施工中放在一个位置，不断发射平面激光，形成唯一平面，中涂组件3接受并实时调整平面度和高度，使中涂施工更平整。工作中，先由环氧地坪施工用机器人在实施现场行走，建立地图，然后自动规划，各个组件相互配合，由机器人驱动底盘1控制，实现环氧地坪中涂施工无人化、高质量、高效率的实施。

如图2、图3所示机器人驱动底盘1包括支撑轮10、驱动轮11、框架12、电源控制组件13、导航激光14、底盘连接座15、电池16、天线17、中央控制器18。框架12为机器人驱动底盘的框架和外壳组件，起到支撑、连接、保护、美观的作用。两个驱动轮11安装在框架12底部，由电机驱动，通过加速机传动到驱动轮11上，使机器人行走，同时通过控制两个驱动轮11之间的转速来实现环氧地坪施工机器人转弯。且机器人驱动底盘1也可以用一个电机驱动两个驱动轮11外加一个转向机构的方案来实现环氧地坪施工机器人转弯。机器人驱动底盘1的底部还设有一个或多个支撑轮10，支撑轮10为机器人驱动底盘稳定辅助机构，根据负载、重心不同来布置。电源控制组件13为环氧地坪施工机器人分配管理电量给各个组件以及对组件进行充电，电源控制组件13一端连接电池16，一端连接各个用电组件，并在电量小于一定值时进行自动充电或报警。导航激光14为机器人SLAM导航的发射接受组件，可以为一个也可以是一个以上，根据视野和安全行要求布置。天线17为机器人与外部沟通的无线发射和接受器，可以与外面电脑等设备连接，进行调试或显示。中央控制器18为环氧地坪施工机器人的中央控制模块，所有的控制信号与其交互对作业进行智能控制。底盘连接座15为可更换组件连接部位，安装于机器人驱动底盘1的一侧，可实现中涂、面涂、底涂的更换应用。通过机器人驱动底盘15各组件可实现环氧地坪施工机器人驱动行走、路径规划和导航、协调控制、电量供给和分配、适应中涂面涂、底涂的功能。

如图4所示的供料系统2由供料箱21、控制检测供料箱21供料的供料控制器22组成，且供料控制器22电性连接机器人驱动底盘1。其中供料箱21用于装填喷涂材料，供料控制器22对供料箱21参数进行监控和控制，同时与中央控制器18通讯相互协调。

如图5、图6所示的中涂组件3包括抹平板31、预平支架32、挡料板组件33、减速机34、挡料电机一35、电缸一36、中涂连接板37、电缸电机一38、激光接受器39、预平电机310、预平传动组件311。减速机34、挡料电机一35、激光接受器39安装于预紧支架32的顶部，挡料电机一35通过减速机34转动连接挡料板组件33，中涂连接板37固定于电缸一36的一侧，且中涂连接板37上设有中涂连接座371，中涂连接座371固定于机器人驱动底盘1的底盘连接座15上。电缸一36的顶端安装有电缸电机一38。两个电缸一36上部由电缸电机一38为其提供动力，两个电缸一36下部伸缩杆铰接于预平支架32上，实现预平支架32上升和下降。预平电机310安装于预平支架32上，且传动连接安装于预平支架32底部的预平传动组件311。抹平板31固定于预平支架32的侧面，实现对打散预平后的中涂料浆进行抹平，抹平板31可以是一个，也可以是多个并排布置，根据工艺质量要求而定，抹平板31也可以通过连杆和电缸一36与预平支架32连接，来实现抹平板31角度自动调整。预平杆组件314包含预平蛟杆和轴承座，其整体组装在预平支架32下部，由预平电机310提供动力旋转，对从下料嘴315下料到地板上的中涂料浆进行打散预平。两个激光接受器39与预平支架32连接，外部激光发射器组件4放在一个位置，不断发射平面激光，形成唯一平面，两个激光接受器39接受激光信号，测出高度数值，若超出指定范围，传送给中央控制器18，控制两个电缸一36上下运动，调整抹平板31的高度和角度，实现中涂抹平的高质量施工。

在环氧地坪施工机器人非施工运行时，供料装置2停止供中涂料浆，两个电缸一36向上运动，整体组件抬起地面，挡料板组件33由挡料电机一35通过减速机34传动，使挡料板组件33向下旋转，将预平传动组件311和下料嘴314挡住，使其上黏贴或剩余的中涂料浆滴在挡料板组件33内，不污染地面。当工作时，挡料板组件33复位，内部中涂料浆可流到施工地面。通过中涂组件3可使环氧地坪施工中涂过程中的供料、预平、抹平等过程实现无人自动控制，同时提高喷涂工序的质量和效率。

如图7所示，底涂面涂组件5包括底涂面涂支架51、滚轮组件52、底涂面涂挡料板53、底涂面涂减速机54、底涂面涂挡料电机55、底涂面涂连接梁56、电缸二57、电缸电机二58、导向轴承59、第一导向杆510、第二导向杆511、弹簧512、底涂面涂中间架513。

滚轮组件52安装于底涂面涂支架51的底部，底涂面涂减速机54、底涂面涂挡料电机55安装于底涂面涂支架51的顶部，且底涂面涂挡料电机55通过底涂面涂减速机54转动连接底涂面涂挡料板53。滚轮组件52转动安装于底涂面涂支架51的底部，滚轮组件52包含滚筒、滚筒轴、轴承座，其整体组装在底涂面涂支架51下部，由弹簧512和第二导向杆511按压接触地面，滚轮组件52的滚筒轴两端与供料箱21和供料控制器22连接，控制底涂或面涂漆到滚筒轴内部空腔，滚筒轴圆周开有若干小孔，底涂或面涂漆可以通过其小孔流出到滚筒上，驱动底盘1行走时滚筒接触地面旋转边走边涂，滚轮组件52可以是一套，也可以是多套并排安装，共同对地面涂抹底涂或面涂漆，由工艺质量要求而定。

电缸二57下部伸缩杆铰接于底涂面涂中间架513，电缸二57的顶端设有电缸电机二58，电缸二57上部由电缸电机二58为其提供动力，电缸二57的一侧固定有底涂面涂连接梁56，且底涂面涂连接梁56上设有底涂面涂连接座561，底涂面涂连接座561固定于机器人驱动底盘1的底盘连接座15上。

底涂面涂中间架513的两侧均设置有第一导向杆510、第二导向杆511，底涂面涂连接梁56的底部两侧分别设有导向轴承59，导向轴承59套接于第一导向杆510上，对底涂面涂中间架513上下移动起导向作用，此功能也可以用电缸和四连杆机构来实现。第二导向杆511穿过底涂面涂中间架513与底涂面涂支架51连接在底涂面涂中间架513与底涂面涂支架51中间设有弹簧512，使安装在底涂面涂支架51上的其他零部件有向上缓冲的作用，此功能也可通过四连杆和弹簧机构来实现。

在环氧地坪施工机器人非施工运行时，供料装置2停止供料，电缸电机二58向上运动，整体组件抬起地面，底涂面涂挡料板53由底涂面涂挡料电机55通过底涂面涂减速机54传动，使底涂面涂挡料板53向下旋转，将滚轮组件52挡住，使其上剩余的料漆流在底涂面涂挡料板53内，不污染地面。当工作时，底涂面涂挡料板53复位，内部料漆可流到施工地面。通过底涂面涂组件5可使环氧地坪施工中涂过程中的供料、预平、抹平等过程实现无人自动控制，同时提高喷涂工序的质量和效率。

如图8所示的底喷面喷组件6包括底喷面喷直线运动组件61、底喷面喷组件连接座62、摆动电机63、摆动块64、喷嘴组件65，底喷面喷直线运动组件61的一面固定底喷面喷组件连接座62，摆动电机63滑动设置于底喷面喷直线运动组件61另一面的滑轨上，摆动块64摆动安装于摆动电机63的摆动轴上，喷嘴组件65固定于摆动块64上。底喷面喷直线运动组件61由滑动驱动电机控制直线往复运行，喷嘴组件65外部与供料箱21和供料系统控制器22连接控制面漆或底漆的喷量和停止。

在机器人工作行走过程中，喷嘴组件65不断喷出面漆或底漆，同时根据运行速度和轨迹，垂直于环氧地坪施工机器人运行方向往复运动，同时上下角度摆动，保证均匀的喷涂。通过底喷面喷组件6可使环氧地坪施工中涂过程中的供料、预平、抹平等过程实现无人自动控制，同时提高喷涂工序的质量和效率。

实施例2

如实施例1所示的一种环氧地坪施工机器人，其区别仅在于，机器人驱动底盘1上安装中涂组件3、底涂面涂组件5、底喷面喷组件6中的一个或多个。通过将中涂组件、底涂面涂组件、底喷面喷组件同时安装于机器人驱动底盘上，在更换喷涂材料或工序时无需更换喷涂部件，保证材料喷涂的连续性与方便，节约更换时间。

实施例3

如实施例1所示的一种环氧地坪施工机器人，其区别仅在于，所述环氧地坪施工机器人还包括用于检测反馈底面平整度的激光发射器组件4，激光发射器组件4放置于所述环氧地坪施工机器人的运行轨迹前方。通过设置激光发射器组件4，实现环氧地坪施工机器人根据底面平整度自主完成调节。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (6)

1.一种环氧地坪施工机器人，其特征在于：包括机器人驱动底盘(1)、供料装置(2)、中涂组件(3)、底涂面涂组件(5)，底喷面喷组件(6)，供料装置(2)、中涂组件(3)、底涂面涂组件(5)，底喷面喷组件(6)安装于机器人驱动底盘(1)上，与机器人驱动底盘(1)电性连接；

供料装置(2)由供料箱(21)、控制检测供料箱(21)供料的供料控制器(22)组成，且供料控制器(22)电性连接机器人驱动底盘(1)；

中涂组件(3)包括抹平板(31)、预平支架(32)、挡料板组件(33)、减速机(34)、挡料电机一(35)、电缸一(36)、中涂连接板(37)、电缸电机一(38)、激光接受器(39)、预平电机(310)、预平传动组件(311)，抹平板(31)固定于预平支架(32)的侧面，减速机(34)、挡料电机一(35)、激光接受器(39)安装于预紧支架(32)的顶部，挡料电机一(35)通过减速机(34)转动连接挡料板组件(33)，电缸一(36)的底端铰接于预紧支架(32)的顶部，中涂连接板(37)固定于电缸一(36)的一侧，且中涂连接板(37)安装于机器人驱动底盘(1)上，电缸一(36)的顶端安装有电缸电机一(38)，预平电机(310)安装于预平支架(32)上，且传动连接安装于预平支架(32)底部的预平传动组件(311)；

底涂面涂组件(5)包括底涂面涂支架(51)、滚轮组件(52)、底涂面涂挡料板(53)、底涂面涂减速机(54)、底涂面涂挡料电机(55)、底涂面涂连接梁(56)、电缸二(57)、电缸电机二(58)、导向轴承(59)、第一导向杆(510)、第二导向杆(511)、弹簧(512)、底涂面涂中间架(513)，滚轮组件(52)安装于底涂面涂支架(51)的底部，底涂面涂减速机(54)、底涂面涂挡料电机(55)安装于底涂面涂支架(51)的顶部，且底涂面涂挡料电机(55)通过底涂面涂减速机(54)转动连接底涂面涂挡料板(53)，滚轮组件(52)转动安装于底涂面涂支架(51)的底部；电缸二(57)底端铰接于底涂面涂中间架(513)，电缸二(57)的顶端设有电缸电机二(58)，电缸二(57)的一侧固定有底涂面涂连接梁(56)，底涂面涂连接梁(56)连接机器人驱动底盘(1)；底涂面涂中间架(513)的两侧均设置有第一导向杆(510)、第二导向杆(511)，底涂面涂连接梁(56)的底部两侧分别设有导向轴承(59)，导向轴承(59)套接于第一导向杆(510)上，弹簧(512)设置于底涂面涂中间架(513)与底涂面涂支架(51)之间，第二导向杆(511)穿过弹簧(512)；

底喷面喷组件(6)包括底喷面喷直线运动组件(61)、底喷面喷组件连接座(62)、摆动电机(63)、摆动块(64)、喷嘴组件(65)，底喷面喷直线运动组件(61)的一面固定底喷面喷组件连接座(62)，摆动电机(63)滑动设置于底喷面喷直线运动组件(61)另一面的滑轨上，摆动块(64)摆动安装于摆动电机(63)上，喷嘴组件(65)固定于摆动块(64)上。

2.如权利要求1所述的环氧地坪施工机器人，其特征在于：机器人驱动底盘(1)上安装中涂组件(3)、底涂面涂组件(5)、底喷面喷组件(6)中的一个或多个。

3.如权利要求2所述的环氧地坪施工机器人，其特征在于：所述环氧地坪施工机器人还包括用于检测反馈底面平整度的激光发射器组件(4)，激光发射器组件(4)放置于所述环氧地坪施工机器人的运行轨迹前方。

4.如权利要求1所述的环氧地坪施工机器人，其特征在于：中涂组件(3)的底部一体成型有下料嘴(312)，下料嘴(312)的一端连接外部设备。

5.如权利要求1所述的环氧地坪施工机器人，其特征在于：底喷面喷直线运动组件(61)内设有滑动驱动电机，所述滑动驱动电机驱动摆动电机(63)滑行。

6.如权利要求1所述的环氧地坪施工机器人，其特征在于：机器人驱动底盘(1)的底部还设有一个或多个支撑轮(10)。

Images