CN113756552A - 一种刮涂装置及涂覆设备 - Google Patents

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CN113756552A CN202010497169.8A CN202010497169A CN113756552A CN 113756552 A CN113756552 A CN 113756552A CN 202010497169 A CN202010497169 A CN 202010497169A CN 113756552 A CN113756552 A CN 113756552A
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郭保磊
刘建成
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Abstract

本申请实施例提供一种刮涂装置及涂覆设备，涉及涂覆技术领域，刮涂转置包括框架，设置在导引小车上；混合布料机构，设置在所述框架上，用于混合刮涂物料并向待刮涂地面喷射刮涂物料；多个所述刮涂执行机构，用于对喷射刮涂物料后的待刮涂地面进行刮涂，能够结合导引小车自动混料布料和喷涂，解决了现有的人工施工方法施工效率低且危害施工人员的健康安全的问题。

Description

一种刮涂装置及涂覆设备
技术领域
本申请涉及涂覆技术领域，具体而言，涉及一种刮涂装置及涂覆设备。
背景技术
随着机器人技术的迅速发展，机器人应用越来越广泛，但目前暂无发现可用在环氧地坪施工现场的全自动化设备，现有的施工工艺普遍以打磨吸尘机+自动搅拌机+滚刷/镘刀+人工施工为主，这些工具都需要依靠大量的人工去操作才能完成整个环氧地坪的施工，且人工施工需长期蹲坐作业，劳动强度大，工序复杂，且需要承受原材料挥发出来的刺激性气味，施工的效率低且危害施工人员的健康安全。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种刮涂装置及涂覆设备，能够结合导引小车自动混料布料和喷涂，解决了现有的人工施工方法施工效率低且危害施工人员的健康安全的问题。
本申请实施例提供了一种刮涂装置，该装置包括：
框架；
混合布料机构，设置在所述框架上，用于混合刮涂物料并向待刮涂地面输出刮涂物料；
刮涂执行机构，用于对被输出刮涂物料后的待刮涂地面进行刮涂。
在上述实现过程中，模拟人工混合所需刮涂物料并进行自动布料，采用多个刮涂执行机构同时刮涂，保证了刮涂面积及效果，提高了施工效率，实现了模拟人工刮涂的柔性化作业，极大程度的保护了施工人员的健康，解决了现有的人工施工方法施工效率低且危害施工人员的健康安全的问题。
所述混合布料机构为所述刮涂物料提供主动混合。
在上述实现过程中，混合布料机构在向待刮涂地面进行布料之前，通过主动混合使得物料混合更加充分，并且将混合和布料一体设置，可以节省空间；此外，物料混合器可以均匀混合多种刮涂物料，便于自动实时布料。
进一步地，所述混合布料机构物料混合器，所述物料混合器其包括：
入料仓，包括多个物料入口，用于容纳刮涂物料；
动态混合管，与所述入料仓连通，用于向地面输出刮涂物料，在所述动态混合管内设置有搅拌元件；
驱动组件，传动连接所述搅拌元件，用于为所述刮涂物料提供所述主动混合。
在上述实现过程中，多种物料在经过入料仓的初步混合后，进入到动态混合管内，由驱动组件为多种物料提供主动混合，便于多种物料在喷涂之前进行充分混合。
进一步地，所述驱动组件设置在所述入料仓的上端，所述入料仓的下端与垂直于所述待刮涂地面设置的动态混合管相连通，所述驱动组件穿过所述入料仓与所述搅拌元件传动连接。
在上述实现过程中，驱动组件、入料仓和动态混合管上从到下依次设置，结构紧凑、并且设置方向与喷涂方向一致，便于向地面方向输出刮涂物料，节省喷涂动力。
进一步地，所述混合布料机构还包括：
平移台模组，所述平移台模组设置在所述框架上；所述物料混合器设置在所述平移台模组上，并受驱动地在所述平移台模组上往复平移。
在上述实现过程中，平移台模组和物料混合器滑动连接，并且平移台模组提供动力和导向，使得物料混合器在平移台模组上移动，便于向地面均匀喷射刮涂物料。
进一步地，所述装置还包括：
升降机构，设置在所述框架上，且与所述刮涂执行机构连接，用于调节所述刮涂执行机构的高度。
在上述实现过程中，通过升降机构调节刮涂执行机构的高度，当需要刮涂的时候下降到刮涂所需高度，在完成刮涂后上升到原始位置，方便导引小车的移动且对刮涂执行机构起到保护作用。
进一步地，所述升降机构包括：
平行且水平设置的上板和下板，所述上板设置在所述框架上，所述下板上设置多个所述刮涂执行机构，在所述上板上设置有电机，所述电机与所述下板传动连接，以驱动所述下板进行升降；
所述刮涂执行机构包括：
导杆，与所述下板连接，所述导杆连接有辊子固定板，所述辊子固定板下方连接有刮刀。在上述实现过程中，利用电机提供升降动力，并将电机的转动转化为直线移动，达到刮涂执行机构随着下板进行升降的目的。
所述刮涂执行机构还包括连接所述升降机构和所述刮刀的摆动组件，所述摆动组件其包括：
伸缩组件，用于连接所述导杆和所述辊子固定板；
旋转支架，通过转动轴与所述辊子固定板转动连接；
多个拉簧，沿所述刮刀的长度方向对称设置在所述旋转支架的两侧，用于提供给所述刮刀回复初始状态的力。在上述实现过程中，通过伸缩组件实现了刮刀上下伸缩的功能，可以根据地面的高度微调刮刀，以使刮刀与地面进行紧密接触；通过摆动组件使得刮刀进行类似跷跷板的上下摆动，以适应凹凸不同的路面的刮涂需要，同时对刮刀起到保护作用；使用旋转支架对刮刀进行支撑并提供旋转支点，并使用拉簧拉动刮刀的两端，从而根据地面的凹凸情况，进行类似跷跷板的上下摆动，提升刮涂效果同时避免刮刀与地面的刚性接触。
进一步地，所述伸缩组件包括：
直线轴承和处于压缩状态的弹性元件，所述导杆通过所述直线轴承与所述弹性元件连接。
在上述实现过程中，使用直线轴承和弹性元件相互配合，实现刮刀的上下伸缩功能。
本申请实施例还提供一种涂覆设备，包括上述的刮涂装置和导引小车，所述刮涂装置设置在所述导引小车上并根据所述导引小车的移动和控制进行作业。
在上述实现过程中，通过导引小车控制刮涂装置进行作业，如通过控制贯通电机来控制刮刀的升降，在刮涂物料进入入料仓之前，启动驱动组件，以实时搅拌刮涂物料。
本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的地下车库地坪漆涂覆机器人的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种刮涂装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的物料混合器的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的升降机构的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的刮涂执行机构的结构示意图。
图标：
100-AGV小车；200-刮涂装置；210-框架；220-混合布料机构；221-混合电机；222-联轴器；223-轴承座；224-油漆入口；225-固化剂入口；226-动态混合管；227-入料仓；230-升降机构；231-第一导杆；232-上板；233-贯通电机；234-下板；235-第一直线轴承；240-刮涂执行机构；241-第二导杆；242-第二直线轴承；243-弹簧；244-辊子固定板；245-拉簧；246-旋转支架；247-刮刀。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
如图1所示，为地下车库地坪漆涂覆机器人的结构示意图。该装置可以应用于地坪漆的涂覆，无需人工操作，刮涂装置200结合导引小车自动混料布料和喷涂。该装置包括导引小车和刮涂装置200，导引小车可以但不限于使用AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引装置)小车，如图2所示，为本申请实施例提供的一种刮涂装置200的结构示意图。该刮涂装置200具体包括：
框架210，适于设置在AGV小车100上，作为整个刮涂装置200与AGV小车100连接的枢纽并对刮涂装置200提供受力支持，示例地，框架210采用方管焊接在AGV小车100上，使用方管可以焊接牢固，并且不容易变形；
混合布料机构220，设置在框架210上，用于混合刮涂物料并向待刮涂地面输出刮涂物料，混合刮涂物料可以在泵送的作用下实现喷射效果，提升作业效率；
刮涂执行机构240，在本实施例中，刮涂执行机构240设置为一个或多个，用于对喷射刮涂物料后的待刮涂地面进行刮涂，采用多个刮涂执行机构同时刮涂，保证了刮涂面积及效果，提高了施工效率。对于小面积刮涂施工的场景下，也可以采用一个刮涂执行机构240，在此不做赘述。
一实施例中，混合布料机构220用于为刮涂物料提供主动混合，主动混合是指为刮涂物料提供使之达到混合效果的外力的方式，由混合布料机构220提供主动混合的意义主要在于：
第一方面，混合布料机构在向待刮涂地面进行布料之前，通过主动混合使得物料混合更加充分，提升刮涂效果；第二方面，由混合布料机构220为刮涂物料提供主动混合，那么与其结合使用的AGV小车100上则不必提供主动混合的组件或机构，由此提升了AGV小车100的通用性，如，AGV小车100完成刮涂物料的作业以后，可拆卸刮涂装置200，再与其他作业装置结合作业；第三方面，混合布料机构220可以直接完成刮涂物料的输出，因此在混合布料机构220处提供主动混合可以更优地均匀混合多种刮涂物料，便于自动实时布料；第四方面，将混合和布料一体化设置，可以节省空间，同时将其设置在外置的框架210上，方便混合布料机构220的维修与更换。
具体地，参考图2，混合布料机构220包括：
平移台模组和设置在平移台模组上的物料混合器，平移台模组设置在框架210上，用于驱动物料混合器在平移台模组上进行往复平移，以使物料混合器向待刮涂地面进行移动并均匀布料。
平移台模组通过螺栓固定到框架210上，物料混合器与平移台模组滑动连接，平移台模组为物料混合器的左右移动布料提供动力和导向，平移台模组可以是滑轨和驱动元件，驱动元件可以是电机、油缸等，其实现方式在此不作限定。
示例地，如图3所示，为物料混合器的结构示意图，物料混合器包括：
入料仓227，包括多个物料入口，用于混合多种刮涂物料，在本实施例中，入料口有两个分别为油漆入口224和固化剂入口225，油漆入口224和固化剂入口225可以通过金属软管和泵与物料箱连接，物料箱内的物料可以通过金属软管向入料仓227内泵入油漆和固化剂，物料混合器的主要作用是对油漆和固化剂进行搅拌混合；
动态混合管226，与入料仓227下端连通且朝向地面竖直设置，用于混合进入入料仓227的刮涂物料并在动态混合管226的下端设置喷头等喷射装置，可以混合后向地面输出刮涂物料，在动态混合管226内设置有搅拌元件；
驱动组件，通过旋转轴与搅拌元件传动连接，用于为刮涂物料提供主动混合。
在入料仓227内进行初步混合后，主动混合一方面使得在布料之前多种刮涂物料可以进一步进行充分混合，另一方面，在混合布料机构220的动态混合管226内进行主动搅拌，搅拌完毕之后直接通过动态混合管226的下端输出至待刮涂地面，保证了刮涂物料的混合效果，避免可能因为搅拌后由于向地面输送的时间延迟导致的搅拌效果不理想或刮涂物料再次进行沉淀等问题，进而影响喷涂效果。
作为其中一种实施方式，驱动组件包括混合电机221和联轴器222，搅拌元件可以为条形螺旋桨，混合电机221设置在入料仓227的上方，混合电机221下方设置有轴承座223，混合电机221通过联轴器222连接旋转轴，旋转轴通过轴承座223延伸至入料仓227并向下延伸至动态混合管226内并与动态混合管226内的条形螺旋桨相连，使得混合电机221能够带动条形螺旋桨转动，对流入动态混合管226内的多种刮涂物料进行充分搅拌和混合。
在此参考图3，驱动组件、入料仓227和动态混合管226上从到下依次设置，使得整体结构紧凑、节省空间，便于在平移台模组上移动，并且设置方向与喷涂方向一致，便于直接地向地面方向输出刮涂物料，不需要对输出刮涂物料的方向做额外矫正。
示例地，刮涂物料为油漆和固化剂，混合电机221可以与AGV小车100中的PLC控制器通信连接，在油漆与固化剂通过泵与金属软管进入动态混合器之前，PLC控制器控制混合电机221启动，以便在将油漆与固化剂泵入入料仓227后，能够充分并实时搅拌、混合油漆与固化剂，此外，油漆与固化剂可以在入料仓227内进行初步混合再流向动态混合管内，经过搅拌元件的搅拌进行充分混合。
该装置还包括升降机构230，升降机构230设置在框架210上，且与刮涂执行机构240连接，用于调节刮涂执行机构240的高度。
如图4所示，为升降机构230的结构示意图，升降机构230包括：
平行且水平设置的上板232和下板234，上板232设置在框架210上，下板234上集成设置多个刮涂执行机构240，在上板232上设置有贯通电机233，贯通电机233通过丝杠与下板234传动连接，以驱动下板234进行升降；为了保证下板234和刮涂执行机构240上下运行的运行轨迹的垂直度，在上板232和下板234的左右两端对称设置有两个第一导杆231，第一导杆231通过第一直线轴承235与上板232连接。
此外，作为升降的动力，还可以采用油缸等具有伸缩功能的直线运动元件实现，在此不作限定。
在使用时，贯通电机233可以与AGV小车100中的PLC控制器通信连接，在需要刮涂时，下降刮涂执行机构240至所需高度，在刮涂完成后上升至原始位置。
示例地，如图5所示，为刮涂执行机构240的结构示意图。在本实施例中，刮涂执行机构240共四个，均集成在下板234上，保证喷涂面积和喷涂效果，提高喷涂效率，不仅能够模拟人工进行智能刮涂，又提高了刮涂效率。
刮涂执行机构240包括：
第二导杆241，与下板234连接，第二导杆241通过伸缩组件连接有辊子固定板244，为了连接更加稳固，第二导杆241有两个，分别设置在棍子固定板的两端，辊子固定板244下方通过摆动组件连接有刮刀247，以根据地形控制刮刀247进行上下摆动。
其中，伸缩组件包括第二直线轴承242和处于压缩状态的弹性元件，弹性元件可以采用弹簧243，该弹簧243处于压缩状态，便于刮刀247贴紧地面进行刮涂，第二导杆241通过第二直线轴承242与弹簧243连接；通过伸缩组件的作用，可以根据地形的高低变化，对刮刀247的高度可以通过上下伸缩进行微调，使得刮刀247始终紧贴地面，保证刮涂效果。
摆动组件包括：
旋转支架246，通过转动轴与辊子固定板244转动连接，使得刮刀247可以以转动轴为支点进行转动；
多个拉簧245，沿刮刀247的长度方向对称设置在旋转支架246的两侧，用于拉动刮刀247根据地形进行摆动，在本实施例中，拉簧245的个数为4个，每两个为一组，分别对称设置在旋转支架246的两侧，并且拉簧245的两端分别连接辊子固定板244和刮刀247，使得刮刀247具有类似跷跷板的功能，能够上下摆动，对于凹凸不同的地面，刮刀247可以根据地形进行上下摆动，在保证刮涂功能的前提下还能避免刮刀247与地面的刚性接触，对刮刀247具有保护作用。
在使用过程中，PLC控制器控制混合电机221启动，向物料混合器内泵入油漆和固化剂，通过物料混合器对油漆和固化剂进行充分混合后，动态混合管226在平移台模组的作用下移动并向地面喷射混合后的刮涂物料；再控制贯通电机233动作，以调节刮刀247的高度，使得刮刀247紧贴地面对喷射过刮涂物料的地面进行刮涂，在刮涂过程中，根据地面的凹凸情况，在弹簧243和拉簧245作用下，刮刀247上下伸缩并摆动，提升刮涂效果同时避免刮刀247与地面刚性接触。
该刮涂机构通过弹簧243的伸缩以及拉簧245作用下的上下摆动可以实时的保护刮刀247并根据地面的凹凸情况紧贴地面，自适应凹凸不平的地面并保证刮涂效果，在AGV小车100的移动下，控制刮涂机构进行从动地刮涂，模拟人工刮涂效果，可以替代人工进行柔性化作业，能根据需要涂覆地坪漆并保护施工人员的健康，能自动混合油漆与固化剂两种来料并配合AGV运动轨迹准时布料，解决了现有的人工施工方法施工效率低且危害施工人员的健康安全的问题。
在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。
应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种刮涂装置，其特征在于，所述装置包括：
框架；
混合布料机构，设置在所述框架上，用于混合刮涂物料并向待刮涂地面输出刮涂物料；
刮涂执行机构，用于对被输出刮涂物料后的待刮涂地面进行刮涂。
2.根据权利要求1所述的刮涂装置，其特征在于，所述混合布料机构为所述刮涂物料提供主动混合。
3.根据权利要求2所述的刮涂装置，其特征在于，所述混合布料机构包括物料混合器，所述物料混合器其包括：
入料仓，包括多个物料入口，用于容纳刮涂物料；
动态混合管，与所述入料仓连通，用于向地面输出刮涂物料，在所述动态混合管内设置有搅拌元件；
驱动组件，传动连接所述搅拌元件，用于为所述刮涂物料提供所述主动混合。
4.根据权利要求3所述的刮涂装置，其特征在于：
所述驱动组件设置在所述入料仓的上端，所述入料仓的下端与垂直于所述待刮涂地面设置的动态混合管相连通，所述驱动组件穿过所述入料仓与所述搅拌元件传动连接。
5.根据权利要求3所述的刮涂装置，其特征在于，所述混合布料机构还包括：
平移台模组，所述平移台模组设置在所述框架上；所述物料混合器设置在所述平移台模组上，并受驱动地在所述平移台模组上往复平移。
6.根据权利要求1所述的刮涂装置，其特征在于，所述装置还包括：
升降机构，设置在所述框架上，且与所述刮涂执行机构连接，用于调节所述刮涂执行机构的高度。
7.根据权利要求6所述的刮涂装置，其特征在于，所述升降机构包括：
平行且水平设置的上板和下板，所述上板设置在所述框架上，所述下板上设置多个所述刮涂执行机构，在所述上板上设置有电机，所述电机与所述下板传动连接，以驱动所述下板进行升降；
所述刮涂执行机构包括：
导杆，与所述下板连接，所述导杆连接有辊子固定板，所述辊子固定板下方连接有刮刀。
8.根据权利要求7所述的刮涂装置，其特征在于，所述刮涂执行机构还包括连接所述升降机构和所述刮刀的摆动组件，所述摆动组件其包括：
伸缩组件，用于连接所述导杆和所述辊子固定板；
旋转支架，通过转动轴与所述辊子固定板转动连接；
多个拉簧，沿所述刮刀的长度方向对称设置在所述旋转支架的两侧，用于提供给所述刮刀回复初始状态的力。
9.根据权利要求8所述的刮涂装置，其特征在于，所述伸缩组件包括：
直线轴承和处于压缩状态的弹性元件，所述导杆通过所述直线轴承与所述弹性元件连接。
10.一种涂覆设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的刮涂装置和导引小车，所述刮涂装置设置在所述导引小车上并根据所述导引小车的移动和控制进行作业。
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