CN113123572A - 建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，包括机器人底盘系统和设置在其顶部放入喷涂站，喷涂站包括底座、提料泵和防撞机构，喷涂站的顶部设置有多个侧喷模块，侧喷模块包括中心通孔、提料孔、提料接头、分料孔、增压泵、接线盒、侧喷管道、电磁阀、侧喷接头、万向蛇节管、侧喷头和密封接头，侧喷模块的顶部设置有密封模块，中心通孔的内部设置有贯穿密封模块的顶杆，顶杆下方为气压腔，气压腔的底部设置有气泵，气泵设置在底座中，顶杆的顶部设置有顶喷模块，顶喷模块包括顶座、旋转关节、夹持机构、顶喷管、顶喷接头和顶喷头。本发明设计合理，喷涂能力较强，喷涂效率较高，工作安全性较好，自动化程度较高，适合大规模推广。

Description

建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人

技术领域

本发明属于建筑施工设备技术领域，涉及建筑装饰施工，尤其涉及一种建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人。

背景技术

建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动，是各类建筑物的建造过程，也可以说是把设计图纸上的各种线条，在指定的地点，变成实物的过程。它包括基础工程施工、主体结构施工、屋面工程施工、装饰工程施工等。在装饰施工过程中需要在墙体和顶棚的表面喷涂相应的装饰涂料。

目前，很多墙面与顶棚的装饰施工都是人工抄持涂料辊进行涂抹，或者对于粉末态较强的则采用喷枪喷刷，由于喷涂的涂料大多会产生一些刺激性气味，会让施工人员难受，长期下去也会对施工人员的身体造成损坏；再者，墙壁的高处不易喷涂，工人站在工作台架上面喷涂容易引发安全隐患，尤其是需要连带很长一部分喷涂管，危险性和工作强度都比较高，而且喷涂质量也容易受到压力供给不稳定的影响而下降。

发明内容

本发明针对上述的喷涂设备所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、喷涂效率较高、安全性较高且建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，包括机器人底盘系统，所述机器人底盘系统的顶部设置有喷涂站，所述喷涂站包括底座，所述底座中设置有提料泵，所述底座的边缘设置有多个防撞机构，所述喷涂站的顶部设置有多个上下分布且相互对接的侧喷模块，位于最顶部的侧喷模块上设置有密封模块，所述密封模块的顶部设置有顶喷模块；

所述侧喷模块包括中心通孔和关于中心通孔偏心设置的提料孔，所述提料孔的上下端均设置有一个提料接头，所述侧喷模块的内部设置有与提料孔水平连通的分料孔，所述侧喷模块的外部设置有与分料孔连通的增压泵，所述增压泵的一侧设置有接线盒，所述中心通孔的外部设置有呈Ω字形的侧喷管道，所述侧喷管道的中间与分料孔的输出端连通，所述侧喷模块的内部设置有与侧喷管道连接的电磁阀，所述电磁阀的输出端设置有侧喷接头，所述侧喷接头的外部设置有万向蛇节管，所述万向蛇节管的输出端设置有侧喷头，所述中心通孔的上下端均设置有密封接头；

所述密封模块与侧喷模块对接并且其中心设置有贯穿孔，所述贯穿孔中设置有顶杆，所述顶杆竖直位于中心通孔的内部，所述顶杆下方的中心通孔构成气压腔，所述气压腔的底部设置有用来驱动顶杆的气泵，所述气泵设置在底座中；

所述顶喷模块设置在顶杆的顶部，所述顶喷模块包括顶座，所述顶座的顶部设置有旋转关节，旋转关节上设置有夹持机构，所述夹持机构中设置有顶喷管，所述顶喷管的输入端与提料接头连接，所述顶喷管的输出端设置有顶喷接头，所述顶喷接头的端部设置有顶喷头。

作为优选，所述侧喷模块包括回字形的模块框，所述模块框的内部设置有两块上下对接的模块板且分别为上模块板和下模块板，所述侧喷管道和分料孔均设置在上模块板与下模块板的对接平面且均并关于对接平面对半设置，所述对接面上设置有密封平垫，所述密封平垫上设置有与中心通孔、提料孔、侧喷管道和分料孔对应的结构孔。

作为优选，所述上模块板的顶部和下模块的底部均设置有两个呈对角分布的连接槽和两个呈对角分布的连接柱，所述连接柱的中心设置有减震簧，相邻侧喷模块通过连接柱与连接槽插接。

作为优选，所述提料接头的端部为法兰板，相邻侧喷模块的提料接头通过快速销接件连接，所述快速销接件包括销杆，所述销杆的外部套设有纵断面呈波浪形的抗剪套。

作为优选，所述密封接头包括环形管，所述环形管的端部设置有环形板，所述环形板中设置有环形槽，所述环形槽中设置有密封垫。

作为优选，所述上模块板的顶部和下模块板的顶部均设置有安装槽，所述安装槽为密封接头、提料接头和连接柱的安装基础面，位于上模块板的安装槽中设置有一对用用来安装电磁阀的沉槽。

作为优选，所述底座的侧面设置有安装口，所述安装口中设置有转接箱，所述转接箱中至少设置有两条转接管道，所述转接管道的输入端与位于最底部的侧喷模块的万向蛇节管连接，所述转接管道的输出端设置有竖直分布的侧喷板排，所述侧喷板排上设置有多个沿其高度方向分布的喷孔。

作为优选，所述防撞机构包括竖直的转轴，所述转轴上设置有多个轴向分布的防撞轮。

作为优选，所述底座、侧喷模块和密封模块均为四棱柱体结构。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，所有的侧喷模块的提料孔通过提料接头对接后可以构成完整的提料通道，由喷涂站为侧喷模块与顶喷模块的提料孔中提供涂料，不同高度位置的侧喷模块对不同高度墙面进行喷涂作业，再加上机器人底盘系统的移动作用，令本装置具有更高的喷涂效率；同时，本装置免除了大量的附带管道，使用安全性较好；采用模块化设计的侧喷模块，具有较高的连接稳定性与密封性，其数量可根据施工作业的高度要求而增加或减少，设计合理，结构简单，实用性较强。

2、本发明提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，气泵可调节气压腔中的压力可以达到调节顶杆高度的目的，进而调整顶喷模块的实际位置，而顶喷模块在旋转关节的作用下还能进行多向调整，便于对不同高度以及不同位置的顶棚进行喷涂作业。

3、本发明提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，利用防撞机构令本装置在机器人底盘系统驱动的作用下具有较高的移动安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人的轴测图；

图2为实施例提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人的主视图；

图3为实施例提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人在C-C向的剖视图；

图4为实施例提供的图3中A结构的放大示意图；

图5为实施例提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人在另一方向上的轴测图；

图6为实施例提供的密封模块与顶喷模块的轴测图；

图7为实施例提供的侧喷模块的轴测图；

图8为实施例提供的侧喷模块的俯视图；

图9为实施例提供的侧喷模块的侧视图；

图10为实施例提供的侧喷管道的轴测图；

图11为实施例提供的快速销接件的轴测图；

以上各图中：

1、机器人底盘系统；

2、喷涂站；21、底座；22、提料泵；23、防撞机构；231、转轴；232、防撞轮；

3、侧喷模块；31、中心通孔；32、提料孔；33、提料接头；34、分料孔；35、增压泵；36、接线盒；37、侧喷管道；38、电磁阀；39、侧喷接头；310、万向蛇节管；311、侧喷头；312、密封接头；313、模块框；314、上模块板；315、下模块板；316、密封平垫；317、连接槽；

318、连接柱；319、减震簧；320、安装槽；321、沉槽；322、密封垫；

4、密封模块；

5、顶杆；

6、气压腔；

7、气泵；

8、顶喷模块；81、顶座；82、旋转关节；83、夹持机构；84、顶喷管；85、顶喷头；

9、快速销接件；91、销杆；92、抗剪套；

10、转接箱；101、侧喷板排；102、喷孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1所示，本发明提供的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，包括机器人底盘系统1，机器人底盘系统1为现有成熟技术，本实施例在此不再赘述。本发明的重点是采用了模块化设计的侧喷模块3、密封模块4和顶喷模块8，以自动化的方式来有效完成全方面的喷涂作业，不仅大大提高了喷涂作业，同时也免除了大量的附带管道设计。

具体地，如图1—图11所示，本发明在机器人底盘系统1的顶部设置有喷涂站2，喷涂站2包括底座21，底座21中设置有提料泵22，底座21的边缘设置有多个防撞机构23，喷涂站2的顶部设置有多个上下分布且相互对接的侧喷模块3，不同的侧喷模块3用来对不同高度的墙面进行喷涂；侧喷模块3的顶部设置有密封模块4，密封模块4用用来对本装置的顶部进行覆盖，避免喷涂的材料进入到侧喷模块中；密封模块4的顶部设置有顶喷模块8，顶喷模块8 用来对不同高度的顶棚进行喷涂。

更具体地，侧喷模块3包括中心通孔31和关于中心通孔偏心设置的提料孔 32，提料孔32的上下端均设置有一个提料接头33，侧喷模块3的内部设置有与提料孔水平连通的分料孔34，侧喷模块3的外部设置有与分料孔连通的增压泵35，增压泵35的一侧设置有接线盒36，中心通孔31的外部设置有呈Ω字形的侧喷管道37，侧喷管道37的中间与分料孔34的输出端连通，侧喷模块3的内部设置有与侧喷管道连接的电磁阀38，电磁阀38的输出端设置有侧喷接头 39，侧喷接头39的外部设置有万向蛇节管310，万向蛇节管310的输出端设置有侧喷头311，中心通孔31的上下端均设置有密封接头312。其中，所有的侧喷模块3的提料孔32通过提料接头33对接后可以构成完整的提料通道，由喷涂站2为侧喷模块与顶喷模块的提料通道中提供涂料；侧喷模块3在不需要涂料的情况下，增压泵35起到阀门的作用，而在侧喷模块3需要涂料的情况下，增压泵38则能够利用其内部的涡轮增加，令侧喷管道37中形成连续的涂料，侧喷管道37从两头向其端部的侧喷头311提供涂料，而侧喷头311在万向蛇节管310的预先调整下具有稳定的喷射方向，并且保证所有侧喷模块3能够覆盖一个完整的墙面，从而完成对墙面的喷涂作业。本发明采用模块化设计的侧喷模块，在不同高度位置的合理装配侧喷模块3，令侧喷模块3对不同高度墙面进行喷涂作业，再加上机器人底盘系统1的移动作用，令本装置具有更高的喷涂效率；同时，本发明模块化的设计也免除了大量的附带管道，使用安全性较好，而且具有较高的连接稳定性与密封性，设计合理，结构简单，实用性较强。接线盒既可以为增加泵接通电源，也可以为电磁阀接通电源，而实际的最终电源可以放置在喷涂站中，也可以采用外拖线的方式与市电接通，而所有的接线盒则可以采用并联的方式接入电源，以提高电线排布的合理性。

进一步地，侧喷模块3的顶部设置有密封模块4，密封模块4用来覆盖并封闭最顶部的侧喷模块3，避免侧喷与顶喷的涂料进入到本装置内部。在进一步地，顶喷模块8包括位于中心通孔的内部且贯穿密封模块的顶杆5，顶杆5 下方的中心通孔构成气压腔6，气压腔6的底部设置有用来驱动顶杆的气泵7，气泵7设置在底座21中，顶杆6的顶部设置有顶喷模块8，顶喷模块8包括顶座81，顶座81的顶部设置有旋转关节82，旋转关节82上设置有夹持机构83，夹持机构83中设置有顶喷管84，顶喷管84的输入端与提料接头33连接，顶喷管84的输出端设置有顶喷接头，顶喷接头的端部设置有顶喷头85。其中，气压腔6的构成得益于所有侧喷组件的中心通孔31，而实际的密封性则得益于相邻侧喷组件之间的密封接头312，也就是说，中心通孔31以及所有的密封接头312构成气压腔6，而气泵7通过向气压腔6中输入或抽取气体可调节气压腔中的压力，从而调节顶杆5高度，进而调整顶喷模块8的实际位置；旋转关节82包括旋转接头和旋转电机，顶喷模块8在旋转关节82的作用下还能进行多向调整；同时，夹持机构83的端部采用管套的形式与顶喷管穿接，而且采用快速接头进行连接，夹持机构能够与旋转关节同步旋转，进而便于顶喷头对不同高度以及不同方向的顶棚进行喷涂作业，设计巧妙，而且喷涂效率较高。

为了提高侧喷模块3的制造难度，本发明提供的侧喷模块3采用装配式结构，如包括回字形的模块框313，模块框313的内部紧配合有两块上下对接的模块板，两块模块板且分别为上模块板314和下模块板315，侧喷管道37和分料孔34均设置在上模块板314与下模块板315的对接平面且均并关于对接平面对半设置。这样可以大大降低侧喷模块3上多个孔结构的制造难度，并且互换性较高，有利于提高侧喷模块3的综合利用率。同时，为了保证装配面处的密封性，本发明在上模块板314与下模块板315的对接面上设置有密封平垫316，密封平垫316上设置有与中心通孔31、提料孔32、侧喷管道37和分料孔4对应的结构孔，利用密封平垫316来保证装配面处所有孔结构设计的密封性，并实现本发明为其设计的通过功能。

为了提高相邻侧喷模块3的连接可靠性，本发明在上模块板314的顶部和下模块315的底部均设置有两个呈对角分布的连接槽317和两个呈对角分布的连接柱318，连接柱318的中心设置有减震簧319，相邻侧喷模块3通过连接柱 318与连接槽317插接。通过采用连接槽317与连接柱318插接的方式不仅降低上下侧喷模块3的装配难度，还能获得较高的连接可靠性，再加上连接柱318 的对角设计、连接槽17的对角设计以及减震簧319的减震作用，充分保证了相邻侧喷模块3的连接可靠性，进而保证了所有侧喷模块的稳定性。

为了提高上下为提料接头33的快速对接能力，本发明提供的提料接头33 的端部为法兰板，相邻侧喷模块3的提料接头通过快速销接件9连接，快速销接件9包括销杆91，销杆91的外部套设有纵断面呈波浪形的抗剪套92。这样的话，上下两个侧喷模块3在对接的过程中，预先将快速销接件9与上位的法兰板连接，只要两个侧喷模块对接完成，提料接头33也就自动对接且孔销结合，而且抗剪套能够与销杆共同发挥抗剪作用，抗剪能力较强，连接密封性较好。。

为了提高密封接头312之间的密封性，本发明提供的密封接头312包括用来缩短侧喷模块端面间隙的环形管，环形管的端部设置有环形板，环形板中设置有环形槽，环形槽中设置有密封垫322，由密封垫322直接发挥密封作用，从而保证气压腔的密封性，提高顶杆的即时反应效率。

为了提高侧喷组件的对接性能，本发明提供的上模块板的顶部和下模块板的顶部均设置有安装槽320，安装槽320既作为密封接头312、提料接头33和连接柱318的安装基础面，同时也为相邻侧喷模块3的相对面让出一定的缓冲空间，有利于保证模块框313的对接性能；同时，位于上模块板314的安装槽中设置有一对用用来安装电磁阀的沉槽321，将电磁阀38以隐蔽式安装的特点安装在侧喷模块3中，即时处于连接需要，同时也为有效提高侧喷模块的空间利用率，并提高整个侧喷模块的装配性能。

考虑到喷涂站2的体积会影响到本装置对墙面整体的喷涂覆盖能力，所以为了提高本装置对墙面喷涂的全面性，本发明在底座21的侧面设置有安装口，安装口中设置有转接箱10，转接箱10中至少设置有两条转接管道，转接管道的输入端与位于最底部的侧喷模块的万向蛇节管310连接，转接管道的输出端设置有竖直分布的侧喷板排101，侧喷板排101上设置有多个沿其高度方向分布的喷孔102。通过安装侧喷板排101来对墙面靠地部分进行喷涂，设计巧妙，结构简单，而且对管道的利用率较高，空间利用性能较好，实用性较强。

为了提高防撞机构23的防撞性能，本发明提供的防撞机构23包括竖直的转轴231，转轴231上设置有多个轴向分布的防撞轮232。防撞轮232可采用橡胶材料制成，在整个底盘系统运动的过程中，对于遇到部分墙角处可以由防撞机构23提供避障功能，令整个装置边移动便离开建筑死角位置。

为了提高本装置的综合利用率，本发明提供的底座21、侧喷模块3和密封模块4均为四棱柱体结构，四棱柱体结构便于对相应部件上的附件结构进行装配，空间利用率较高，而且连接可靠性也较强。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，包括机器人底盘系统，其特征在于，所述机器人底盘系统的顶部设置有喷涂站，所述喷涂站包括底座，所述底座中设置有提料泵，所述底座的边缘设置有多个防撞机构，所述喷涂站的顶部设置有多个上下分布且相互对接的侧喷模块，位于最顶部的侧喷模块上设置有密封模块，所述密封模块的顶部设置有顶喷模块；

所述侧喷模块包括中心通孔和关于中心通孔偏心设置的提料孔，所述提料孔的上下端均设置有一个提料接头，所述侧喷模块的内部设置有与提料孔水平连通的分料孔，所述侧喷模块的外部设置有与分料孔连通的增压泵，所述增压泵的一侧设置有接线盒，所述中心通孔的外部设置有呈Ω字形的侧喷管道，所述侧喷管道的中间与分料孔的输出端连通，所述侧喷模块的内部设置有与侧喷管道连接的电磁阀，所述电磁阀的输出端设置有侧喷接头，所述侧喷接头的外部设置有万向蛇节管，所述万向蛇节管的输出端设置有侧喷头，所述中心通孔的上下端均设置有密封接头；

所述密封模块与侧喷模块对接并且其中心设置有贯穿孔，所述贯穿孔中设置有顶杆，所述顶杆竖直位于中心通孔的内部，所述顶杆下方的中心通孔构成气压腔，所述气压腔的底部设置有用来驱动顶杆的气泵，所述气泵设置在底座中；

所述顶喷模块设置在顶杆的顶部，所述顶喷模块包括顶座，所述顶座的顶部设置有旋转关节，旋转关节上设置有夹持机构，所述夹持机构中设置有顶喷管，所述顶喷管的输入端与提料接头连接，所述顶喷管的输出端设置有顶喷接头，所述顶喷接头的端部设置有顶喷头。

2.根据权利要求1所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述侧喷模块包括回字形的模块框，所述模块框的内部设置有两块上下对接的模块板且分别为上模块板和下模块板，所述侧喷管道和分料孔均设置在上模块板与下模块板的对接平面且均并关于对接平面对半设置，所述对接面上设置有密封平垫，所述密封平垫上设置有与中心通孔、提料孔、侧喷管道和分料孔对应的结构孔。

3.根据权利要求2所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述上模块板的顶部和下模块的底部均设置有两个呈对角分布的连接槽和两个呈对角分布的连接柱，所述连接柱的中心设置有减震簧，相邻侧喷模块通过连接柱与连接槽插接。

4.根据权利要求3所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述提料接头的端部为法兰板，相邻侧喷模块的提料接头通过快速销接件连接，所述快速销接件包括销杆，所述销杆的外部套设有纵断面呈波浪形的抗剪套。

5.根据权利要求4所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述密封接头包括环形管，所述环形管的端部设置有环形板，所述环形板中设置有环形槽，所述环形槽中设置有密封垫。

6.根据权利要求5所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述上模块板的顶部和下模块板的顶部均设置有安装槽，所述安装槽为密封接头、提料接头和连接柱的安装基础面，位于上模块板的安装槽中设置有一对用用来安装电磁阀的沉槽。

7.根据权利要求1所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述底座的侧面设置有安装口，所述安装口中设置有转接箱，所述转接箱中至少设置有两条转接管道，所述转接管道的输入端与位于最底部的侧喷模块的万向蛇节管连接，所述转接管道的输出端设置有竖直分布的侧喷板排，所述侧喷板排上设置有多个沿其高度方向分布的喷孔。

8.根据权利要求1所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述防撞机构包括竖直的转轴，所述转轴上设置有多个轴向分布的防撞轮。

9.根据权利要求1所述的建筑室内墙面及顶棚智能喷涂机器人，其特征在于，所述底座、侧喷模块和密封模块均为四棱柱体结构。

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