CN112663970A - 一种建筑外墙防水施工用铺设机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，包括机架、移动轮、铺设装置与辅助装置，机架下端安装有移动轮，机架上端从左往右依次安装有铺设装置与辅助装置；所述铺设装置包括安装辊、回收辊、回收电机、安装板、伸缩壳体、伸缩杆、驱动机构与抚平架，安装辊与回收辊分别转动安装在机架前后两侧，回收辊下端通过联轴器与通过电机座安装在机架下端的回收电机输出轴相连接。本发明通过铺设装置完成平面墙体的防水卷材铺设工作，在铺设过程中能够对已铺贴在墙面上的防水卷材进行抚平，保证铺贴后卷材与墙面的贴合紧密度，在需要对墙体凹凸部分进行卷材铺设工作时，辅助装置能够代替人工方式完成上述动作，提高了铺设速度与铺设效果。

Description

一种建筑外墙防水施工用铺设机器人

技术领域

本发明涉及建筑外墙防水工程领域，具体的说是一种建筑外墙防水施工用铺设机器人。

背景技术

外墙防水是保证建筑物的结构不受水的侵袭、内部空间不受水的危害的一项分部防水工程。外墙防水工程涉及到建筑物的地下室外墙、住房外墙等诸多外墙结构，其功能就是要使建筑物或构筑物在设计耐久年限内，防止雨水、生活用水的渗漏和地下水的浸蚀，确保建筑结构、内部空间不受到污损，为人们提供一个舒适和安全的生活环境。

目前较为常见的防水措施就是在外墙指定位置铺设防水卷材，其中自粘式防水卷材的铺设工作相对简单，因此其应用也越来越广泛，但是在自粘式防水卷材的铺设过程中仍然存在一些问题：

(1)将防水卷材铺设在墙面上后，容易出现褶皱、鼓包等缺陷，因此往往在整体铺设工作完成之后，还需要另外针对这些缺陷进行后续处理工作，导致整个防水施工进度延缓，且在铺设完毕之后再对缺陷进行处理，容易出现遗漏的情况，无法保证每一处缺陷都得到改善，防水卷材的铺设效果不够理想；

(2)现有自动化或半自动化铺设设备大多只是对平面墙体进行铺设，在遇到面积较小的凹凸墙体结构时，仍需要依靠人工方式进行铺设工作，人工铺设时工作效率低，且在人工操作固有的不稳定性的影响下，容易导致铺贴不均匀的情况。

为了解决上述问题，本发明提供了一种建筑外墙防水施工用铺设机器人。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，包括机架、移动轮、铺设装置与辅助装置，机架下端安装有移动轮，机架上端从左往右依次安装有铺设装置与辅助装置；所述铺设装置包括安装辊、回收辊、回收电机、安装板、伸缩壳体、伸缩杆、驱动机构与抚平架，安装辊与回收辊分别转动安装在机架前后两侧，回收辊下端通过联轴器与通过电机座安装在机架下端的回收电机输出轴相连接，机架中部安装有安装板，安装板前后侧壁上均安装有伸缩壳体，伸缩壳体为前后可伸缩结构，安装板侧壁上上下对称安装有伸缩杆，伸缩杆为前后双向可伸缩结构，且伸缩杆内设置有弹簧，位置靠上的伸缩杆伸缩端通过连杆与伸缩壳体内壁相连接，伸缩杆伸缩端与抚平架侧壁相连接，抚平架安装在机架上，抚平架与安装板之间安装有驱动机构；将待使用的防水卷材固定在安装辊上后，将隔离膜从卷材表面撕开，并将隔离膜后端缠绕在回收辊上，在之后的铺设过程中，回收电机带动回收辊以一定速度转动，以对隔离膜进行回收，通过机架带动本发明整体向前移动时，安装辊上的卷材能够不断被铺设在墙面上，在此过程中，驱动机构带动抚平架对铺设在墙体上的卷材进行抚平，以减少褶皱、鼓包等缺陷的产生。

所述辅助装置包括竖板、推拉气缸、安装杆、挤压杆与挤压架，竖板安装在机架前侧，竖板左侧与推拉气缸固定端相连接，推拉气缸伸缩端与安装杆右端相连接，安装杆下端与机架上端滑动连接，安装杆左端与挤压杆右端相连接，挤压杆左端安装有挤压架，挤压杆为左右可伸缩结构，挤压杆伸缩端与固定端之间通过弹簧相连接；当本发明对平面墙体进行卷材铺设作业时，在挤压杆中设置的弹簧的弹力作用下，挤压架能够始终紧贴在卷材表面，从而能够对将要铺设的卷材起到一定的抹平、除皱作用，当本发明需要对凹陷或突起的墙体结构进行铺设作业时，通过推拉气缸带动安装杆向左或向右移动，直至挤压架左端能够与待铺设的墙体结构相平齐，以将卷材铺贴在墙体表面，消除了现有铺设设备无法对墙体凹凸处进行铺贴的缺陷，相比于人工铺贴方式，铺贴效率与铺贴平整度均得到提升。

所述机架包括基板、移动板、连接弹簧、定位螺栓、固定板、放置辊与支撑板，基板左端开设有移动滑槽，移动滑槽上滑动安装有移动板，移动板右端与移动滑槽内壁之间安装有连接弹簧，基板左端前后两侧开设有定位孔，定位孔内螺纹安装有定位螺栓，移动板左端前后两侧开设有对接孔，当对接孔与定位孔位置一一对应时，通过定位螺栓对对接孔与定位孔进行连接，以防止移动板在移动滑槽内滑动，基板右端后侧安装有固定板，固定板前侧从上往下依次安装有多个放置辊，放置辊前端与支撑板上开设的型槽内壁相紧贴，支撑板下端滑动安装在基板上，且支撑板下端与基板之间设置有弹簧，当弹簧处于自然伸长状态时，型槽内壁与放置辊前端相紧贴，因此能够对放置辊起到一定的支撑作用，以防放置有防水卷材的放置辊在重力作用下产生变形。

优选的，所述安装辊与回收辊结构相同，安装辊包括基础辊体、连接杆与定位辊体，基础辊体转动安装在机架上，基础辊体上端安装有连接杆，连接杆上端与定位辊体下端开设有连接孔内壁螺纹连接；将防水卷材套设在基础辊体上后，再通过螺纹配合方式将定位辊体与连接杆进行连接，直至定位辊体上端内壁与防水卷材顶端相紧贴，由于受到基础辊体与定位辊体的限位作用，防水卷材无法相对安装辊产生上下位移，保证了后续铺设工作的稳定进行，且连接杆与定位辊体的相对位置不固定，能够对不同长度的防水卷材进行固定，使用范围较广。

优选的，所述抚平架包括固定弧板、抚平板与钢球，固定弧板安装在机架上，固定护板侧壁上通过滑动配合方式上下对称安装有抚平板，抚平板侧壁上通过转动方式均匀安装有钢球。

优选的，所述驱动机构包括驱动电机、驱动凸轮、升降杆、主动齿条、传动齿轮与从动齿条，驱动电机通过电机座安装在安装板侧壁上，驱动电机输出轴与驱动凸轮侧壁相连接，驱动凸轮上端与升降杆下端滑动连接，升降杆前后两端均安装有主动齿条，主动齿条未与升降杆相连接的一端与位置靠上的抚平板侧壁相连接，主动齿条前端与传动齿轮后端相啮合，传动齿轮转动安装在固定弧板侧壁上，传动齿轮前端与从动齿条后端相啮合，从动齿条安装在位置靠下的抚平板侧壁上；启动驱动电机后，驱动电机带动驱动凸轮进行转动，使得驱动凸轮带动升降杆进行上下直线往复运动，在主动齿条、传动齿轮与从动齿条之间的传动作用下，带动滑动安装在固定弧板上的两个抚平板进行上下往复直线运动，以将防水卷材抚平，防止防水卷材粘贴在基层上后出现褶皱、鼓包等缺陷。

优选的，所述挤压架包括基块、移动架、移动条、连接板、移动气缸、一号齿条、过渡齿轮与二号齿条，基块安装在挤压杆右端，基块中部设置有空腔，基块前端通过滑动配合方式与移动架左端相连接，移动架右端与安装在挤压杆侧壁上的连接板前端相连接，基块后端通过滑动配合方式安装有移动条，连接板侧壁与移动气缸固定端相连接，移动气缸伸缩端安装在移动架侧壁上；

移动架后端安装有一号齿条，移动块前端安装有二号齿条，一号齿条与二号齿条均通过滑动配合方式穿过基块侧壁并伸入空腔内，一号齿条下端与转动安装在空腔内的过渡齿轮上端相啮合，过渡齿轮下端与二号齿条上端相啮合；在对墙体凹凸处进行卷材铺贴作业时，通过移动气缸带动移动架进行前后移动，在一号齿条、过渡齿轮与二号齿条之间的传动作用下，移动条能够同步进行与移动架方向相反的前后移动，在移动架、移动条前后移动过程中，能够将卷材褶皱、鼓包处抹平。

优选的，所述基础辊体与定位辊体外均套设有橡胶套，以增大防水卷材与安装辊之间的摩擦力，防止二者产生相对运动，可根据防水卷材的实际尺寸选择对应尺寸的橡胶套。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过铺设装置完成平面墙体的防水卷材铺设工作，在铺设过程中能够对已铺贴在墙面上的防水卷材进行抚平，保证铺贴后卷材与墙面的贴合紧密度，在需要对墙体凹凸部分进行卷材铺设工作时，辅助装置能够代替人工方式完成上述动作，提高了铺设速度与铺设效果。

2.本发明设置的铺设装置，通过机架带动本发明整体向前移动时，安装辊上的卷材能够不断被铺设在墙面上，在此过程中，驱动机构带动抚平架对铺设在墙体上的卷材进行抚平，以减少褶皱、鼓包等缺陷的产生。

3.本发明设置的辅助装置，能够对墙角等具有高低落差的面积较小的细节结构进行卷材铺设，消除了单纯依靠人工方式铺设细节结构时存在的工作效率低、易出现褶皱、鼓包等现象的不足，且可根据细节结构的实际形状、尺寸，做出适应性调整，可调性高，应用范围广泛。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明机架与铺设装置部分结构之间的右向剖视图；

图5是本发明铺设装置部分结构的后视图；

图6是本发明安装辊的正向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1到图6所示，一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，包括机架1、移动轮2、铺设装置3与辅助装置4，机架1下端安装有移动轮2，机架1上端从左往右依次安装有铺设装置3与辅助装置4；所述机架1包括基板11、移动板12、连接弹簧13、定位螺栓14、固定板15、放置辊16与支撑板17，基板11左端开设有移动滑槽，移动滑槽上滑动安装有移动板12，移动板12右端与移动滑槽内壁之间安装有连接弹簧13，基板11左端前后两侧开设有定位孔，定位孔内螺纹安装有定位螺栓14，移动板12左端前后两侧开设有对接孔，当对接孔与定位孔位置一一对应时，通过定位螺栓14对对接孔与定位孔进行连接，以防止移动板12在移动滑槽内滑动，基板11右端后侧安装有固定板15，固定板15前侧从上往下依次安装有多个放置辊16，放置辊16前端与支撑板17上开设的U型槽内壁相紧贴，支撑板17下端滑动安装在基板11上，且支撑板17下端与基板11之间设置有弹簧，当弹簧处于自然伸长状态时，U型槽内壁与放置辊16前端相紧贴，因此能够对放置辊16起到一定的支撑作用，以防放置有防水卷材的放置辊16在重力作用下产生变形。

所述铺设装置3包括安装辊31、回收辊32、回收电机33、安装板34、伸缩壳体35、伸缩杆36、驱动机构37与抚平架38，安装辊31与回收辊32分别转动安装在机架1前后两侧，回收辊32下端通过联轴器与通过电机座安装在机架1下端的回收电机33输出轴相连接，机架1中部安装有安装板34，安装板34前后侧壁上均安装有伸缩壳体35，伸缩壳体35为前后可伸缩结构，安装板34侧壁上上下对称安装有伸缩杆36，伸缩杆36为前后双向可伸缩结构，且伸缩杆36内设置有弹簧，位置靠上的伸缩杆36伸缩端通过连杆与伸缩壳体35内壁相连接，伸缩杆36伸缩端与抚平架38侧壁相连接，抚平架38安装在机架1上，抚平架38与安装板34之间安装有驱动机构37；将待使用的防水卷材固定在安装辊31上后，将隔离膜从卷材表面撕开，并将隔离膜后端缠绕在回收辊32上，在之后的铺设过程中，回收电机33带动回收辊32以一定速度转动，以对隔离膜进行回收，通过机架1带动本发明整体向前移动时，安装辊31上的卷材能够不断被铺设在墙面上，在此过程中，驱动机构37带动抚平架38对铺设在墙体上的卷材进行抚平，以减少褶皱、鼓包等缺陷的产生。

所述安装辊31与回收辊32结构相同，安装辊31包括基础辊体31a、连接杆31b与定位辊体31c，基础辊体31a转动安装在机架1上，基础辊体31a上端安装有连接杆31b，连接杆31b上端与定位辊体31c下端开设有连接孔内壁螺纹连接；将防水卷材套设在基础辊体31a上后，再通过螺纹配合方式将定位辊体31c与连接杆31b进行连接，直至定位辊体31c上端内壁与防水卷材顶端相紧贴，由于受到基础辊体31a与定位辊体31c的限位作用，防水卷材无法相对安装辊31产生上下位移，保证了后续铺设工作的稳定进行，且连接杆31b与定位辊体31c的相对位置不固定，能够对不同长度的防水卷材进行固定，使用范围较广。

所述基础辊体31a与定位辊体31c外均套设有橡胶套，以增大防水卷材与安装辊31之间的摩擦力，防止二者产生相对运动，可根据防水卷材的实际尺寸选择对应尺寸的橡胶套。

所述抚平架38包括固定弧板381、抚平板382与钢球383，固定弧板381安装在机架1上，固定护板侧壁上通过滑动配合方式上下对称安装有抚平板382，抚平板382侧壁上通过转动方式均匀安装有钢球383。

所述驱动机构37包括驱动电机371、驱动凸轮372、升降杆373、主动齿条374、传动齿轮375与从动齿条376，驱动电机371通过电机座安装在安装板34侧壁上，驱动电机371输出轴与驱动凸轮372侧壁相连接，驱动凸轮372上端与升降杆373下端滑动连接，升降杆373前后两端均安装有主动齿条374，主动齿条374未与升降杆373相连接的一端与位置靠上的抚平板382侧壁相连接，主动齿条374前端与传动齿轮375后端相啮合，传动齿轮375转动安装在固定弧板381侧壁上，传动齿轮375前端与从动齿条376后端相啮合，从动齿条376安装在位置靠下的抚平板382侧壁上；启动驱动电机371后，驱动电机371带动驱动凸轮372进行转动，使得驱动凸轮372带动升降杆373进行上下直线往复运动，在主动齿条374、传动齿轮375与从动齿条376之间的传动作用下，带动滑动安装在固定弧板381上的两个抚平板382进行上下往复直线运动，以将防水卷材抚平，防止防水卷材粘贴在基层上后出现褶皱、鼓包等缺陷。

所述辅助装置4包括竖板41、推拉气缸42、安装杆43、挤压杆44与挤压架45，竖板41安装在机架1前侧，竖板41左侧与推拉气缸42固定端相连接，推拉气缸42伸缩端与安装杆43右端相连接，安装杆43下端与机架1上端滑动连接，安装杆43左端与挤压杆44右端相连接，挤压杆44左端安装有挤压架45，挤压杆44为左右可伸缩结构，挤压杆44伸缩端与固定端之间通过弹簧相连接；当本发明对平面墙体进行卷材铺设作业时，在挤压杆44中设置的弹簧的弹力作用下，挤压架45能够始终紧贴在卷材表面，从而能够对将要铺设的卷材起到一定的抹平、除皱作用，当本发明需要对凹陷或突起的墙体结构进行铺设作业时，通过推拉气缸42带动安装杆43向左或向右移动，直至挤压架45左端能够与待铺设的墙体结构相平齐，以将卷材铺贴在墙体表面，消除了现有铺设设备无法对墙体凹凸处进行铺贴的缺陷，相比于人工铺贴方式，铺贴效率与铺贴平整度均得到提升。

所述挤压架45包括基块451、移动架452、移动条453、连接板454、移动气缸455、一号齿条456、过渡齿轮457与二号齿条458，基块451安装在挤压杆44右端，基块451中部设置有空腔，基块451前端通过滑动配合方式与移动架452左端相连接，移动架452右端与安装在挤压杆44侧壁上的连接板454前端相连接，基块451后端通过滑动配合方式安装有移动条453，连接板454侧壁与移动气缸455固定端相连接，移动气缸455伸缩端安装在移动架452侧壁上；

移动架452后端安装有一号齿条456，移动块前端安装有二号齿条458，一号齿条456与二号齿条458均通过滑动配合方式穿过基块451侧壁并伸入空腔内，一号齿条456下端与转动安装在空腔内的过渡齿轮457上端相啮合，过渡齿轮457下端与二号齿条458上端相啮合；在对墙体凹凸处进行卷材铺贴作业时，通过移动气缸455带动移动架452进行前后移动，在一号齿条456、过渡齿轮457与二号齿条458之间的传动作用下，移动条453能够同步进行与移动架452方向相反的前后移动，在移动架452、移动条453前后移动过程中，能够将卷材褶皱、鼓包处抹平。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，包括机架(1)、移动轮(2)、铺设装置(3)与辅助装置(4)，机架(1)下端安装有移动轮(2)，机架(1)上端从左往右依次安装有铺设装置(3)与辅助装置(4)；其特征在于：所述铺设装置(3)包括安装辊(31)、回收辊(32)、回收电机(33)、安装板(34)、伸缩壳体(35)、伸缩杆(36)、驱动机构(37)与抚平架(38)，安装辊(31)与回收辊(32)分别转动安装在机架(1)前后两侧，回收辊(32)下端通过联轴器与通过电机座安装在机架(1)下端的回收电机(33)输出轴相连接，机架(1)中部安装有安装板(34)，安装板(34)前后侧壁上均安装有伸缩壳体(35)，伸缩壳体(35)为前后可伸缩结构，安装板(34)侧壁上上下对称安装有伸缩杆(36)，伸缩杆(36)为前后双向可伸缩结构，且伸缩杆(36)内设置有弹簧，位置靠上的伸缩杆(36)伸缩端通过连杆与伸缩壳体(35)内壁相连接，伸缩杆(36)伸缩端与抚平架(38)侧壁相连接，抚平架(38)安装在机架(1)上，抚平架(38)与安装板(34)之间安装有驱动机构(37)；

所述机架(1)包括基板(11)、移动板(12)、连接弹簧(13)、定位螺栓(14)、固定板(15)、放置辊(16)与支撑板(17)，基板(11)左端开设有移动滑槽，移动滑槽上滑动安装有移动板(12)，移动板(12)右端与移动滑槽内壁之间安装有连接弹簧(13)，基板(11)左端前后两侧开设有定位孔，定位孔内螺纹安装有定位螺栓(14)，移动板(12)左端前后两侧开设有对接孔，当对接孔与定位孔位置一一对应时，通过定位螺栓(14)对对接孔与定位孔进行连接，基板(11)右端后侧安装有固定板(15)，固定板(15)前侧从上往下依次安装有多个放置辊(16)，放置辊(16)前端与支撑板(17)上开设的U型槽内壁相紧贴，支撑板(17)下端滑动安装在基板(11)上，且支撑板(17)下端与基板(11)之间设置有弹簧，当弹簧处于自然伸长状态时，U型槽内壁与放置辊(16)前端相紧贴；

所述辅助装置(4)包括竖板(41)、推拉气缸(42)、安装杆(43)、挤压杆(44)与挤压架(45)，竖板(41)安装在机架(1)前侧，竖板(41)左侧与推拉气缸(42)固定端相连接，推拉气缸(42)伸缩端与安装杆(43)右端相连接，安装杆(43)下端与机架(1)上端滑动连接，安装杆(43)左端与挤压杆(44)右端相连接，挤压杆(44)左端安装有挤压架(45)，挤压杆(44)为左右可伸缩结构，挤压杆(44)伸缩端与固定端之间通过弹簧相连接。

2.根据权利要求1所述的一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，其特征在于：所述安装辊(31)与回收辊(32)结构相同，安装辊(31)包括基础辊体(31a)、连接杆(31b)与定位辊体(31c)，基础辊体(31a)转动安装在机架(1)上，基础辊体(31a)上端安装有连接杆(31b)，连接杆(31b)上端与定位辊体(31c)下端开设有连接孔内壁螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，其特征在于：所述抚平架(38)包括固定弧板(381)、抚平板(382)与钢球(383)，固定弧板(381)安装在机架(1)上，固定护板侧壁上通过滑动配合方式上下对称安装有抚平板(382)，抚平板(382)侧壁上通过转动方式均匀安装有钢球(383)。

4.根据权利要求3所述的一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，其特征在于：所述驱动机构(37)包括驱动电机(371)、驱动凸轮(372)、升降杆(373)、主动齿条(374)、传动齿轮(375)与从动齿条(376)，驱动电机(371)通过电机座安装在安装板(34)侧壁上，驱动电机(371)输出轴与驱动凸轮(372)侧壁相连接，驱动凸轮(372)上端与升降杆(373)下端滑动连接，升降杆(373)前后两端均安装有主动齿条(374)，主动齿条(374)未与升降杆(373)相连接的一端与位置靠上的抚平板(382)侧壁相连接，主动齿条(374)前端与传动齿轮(375)后端相啮合，传动齿轮(375)转动安装在固定弧板(381)侧壁上，传动齿轮(375)前端与从动齿条(376)后端相啮合，从动齿条(376)安装在位置靠下的抚平板(382)侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，其特征在于：所述挤压架(45)包括基块(451)、移动架(452)、移动条(453)、连接板(454)、移动气缸(455)、一号齿条(456)、过渡齿轮(457)与二号齿条(458)，基块(451)安装在挤压杆(44)右端，基块(451)中部设置有空腔，基块(451)前端通过滑动配合方式与移动架(452)左端相连接，移动架(452)右端与安装在挤压杆(44)侧壁上的连接板(454)前端相连接，基块(451)后端通过滑动配合方式安装有移动条(453)，连接板(454)侧壁与移动气缸(455)固定端相连接，移动气缸(455)伸缩端安装在移动架(452)侧壁上；移动架(452)后端安装有一号齿条(456)，移动块前端安装有二号齿条(458)，一号齿条(456)与二号齿条(458)均通过滑动配合方式穿过基块(451)侧壁并伸入空腔内，一号齿条(456)下端与转动安装在空腔内的过渡齿轮(457)上端相啮合，过渡齿轮(457)下端与二号齿条(458)上端相啮合。

6.根据权利要求2所述的一种建筑外墙防水施工用铺设机器人，其特征在于：所述基础辊体(31a)与定位辊体(31c)外均套设有橡胶套。

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