CN114749309A - 一种喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种喷涂机器人，包括：移动部；机械臂，安装在移动部上；喷涂装置，安装在机械臂上，具备喷涂机构和限定机构；其中，限定机构用于限制喷涂机构的喷涂范围。本发明通过喷涂装置内的限定机构限定其喷涂机构喷涂的范围，对待喷涂墙体相邻的墙体以及天花板进行保护，防止污染；既能高效率喷涂，又减少了临近墙壁的污染，降低后期修复的工作量，缩短了交付期。

Description

一种喷涂机器人

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种喷涂机器人。

背景技术

房屋建筑施工完毕，后期装修需要对内墙涂抹乳胶漆。涂抹乳胶漆通常采用人工滚涂或者用刷子刷涂，效率低下，作业时间长；得益于科技的进步，喷涂机器人随之兴起。然而，喷涂机器人虽然大幅度提高了喷涂效率，但是依然存在不可避免的缺陷：喷涂范围控制艰难。具体的说，墙面的乳胶漆喷涂，按照设计不同，内墙墙面喷涂的乳胶漆颜色各异；故而人工滚涂、刷涂时会在相邻内墙做隔离措施，避免对相邻墙壁造成污染。而现有的喷涂机器人，喷涂效率惊人，也正是为了达到高效率喷涂，喷嘴距离内墙较远，喷涂范围较大，一旦喷涂墙角或者墙与墙的交界处，往往会喷涂到天花板或者相邻内墙上，需要后期人工修复；亦或者只喷涂一面墙的中间部分，而墙的边缘用人工方式滚涂，这无疑的会导致工作量增加，降低整体喷涂效率，交付时间延后。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种喷涂机器人，以提高整体喷涂效率，降低工作量。

本发明提供了一种喷涂机器人，包括：

移动部；

机械臂，安装在移动部上；

喷涂装置，安装在机械臂上，具备喷涂机构和限定机构；

其中，限定机构用于限制喷涂机构的喷涂范围。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明技术中，通过喷涂装置内的限定机构限定其喷涂机构喷涂的范围，对待喷涂墙体相邻的墙体以及天花板进行保护，防止污染；既能高效率喷涂，又减少了临近墙壁的污染，降低后期修复的工作量，缩短了交付期。

优选地，限定机构包括：

隔离片；

支撑构件，与喷涂机构连接，用于支撑隔离片；

其中，隔离片可弯折，且喷涂机构位于弯折后的隔离片内侧。

优选地，隔离片为可弯折的薄膜。

优选地，支撑构件包括：

支撑组件，具备放卷端和收卷端；

撑开组件，与支撑组件连接，其上安装有可旋转的撑开筒；

其中，撑开组件位于支撑组件的放卷端和收卷端之间，支撑组件的放卷端和收卷端分别与隔离片的两端连接。

优选地，支撑组件具备支撑杆，撑开组件具备撑开杆；

支撑杆的一端转动连接有收卷筒构成收卷端，支撑杆的另一端连接有安置壳体；安置壳体外转动安装有放卷筒，放卷筒与安置壳体共同构成放卷端；撑开杆的一端与支撑杆的中部转动连接，撑开杆的另一端与撑开筒转动连接，且撑开筒随撑开杆转动后置于安置壳体内；收卷筒下接一个收卷电机。

优选地，喷涂机构包括；

喷涂套管，与支撑杆连接；

喷管，滑动安装在喷涂套管内，其端部连接喷嘴；

其中，喷管与机械臂连接，喷涂套管上安装有限定电机，限定电机的转轴与撑开杆的端部连接。

优选地，喷管上还套设有支撑管；支撑管与机械臂连接；

支撑管朝向喷涂套管的端面上设有多个电动推杆，电动推杆的另一端与喷涂套管的端部连接。

优选地，还包括驱动套管；驱动套管同时套设在喷涂套管和支撑管上；

驱动套管内壁开设有沿轴向的滑动凹槽；喷涂套管和支撑套管上均设有滑动条，两根滑动条均同时与滑动凹槽滑动配合；驱动套管外套接有转动齿轮；机械臂上还连接有转动电机；转动电机的转轴上同轴线连接有驱动齿轮；驱动齿轮与转动齿轮啮合。

优选地，支撑杆端部连接有横杆；横向杆上连接有竖直的内部杆，放卷筒转动套设于该处内部杆上；放卷筒与横向杆之间设有支撑盘和滑动盘；

支撑盘同轴线套接在内部杆上；滑动盘通过开设通孔滑动套设在内部杆上；滑动盘和支撑盘之间设有一环套在内部杆上的支撑弹簧；滑动盘上设有一圈棘齿，放卷筒的端面上设有一圈与之啮合的棘齿。

优选地，撑开筒的外壁上开设有螺旋槽。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例中的一种喷涂机器人的结构示意图；

图2为图1的一种喷涂机器人的喷涂装置的结构示意图；

图3为图2的一种喷涂机器人的喷涂装置的立体视图(撑开杆已撑开状态)；

图4为图2的一种喷涂机器人的俯视图(撑开杆已撑开状态)；

图5为图2的一种喷涂机器人的喷涂套管与支撑管配合的结构示意图；

图6为图1的一种喷涂机器人的滑动盘与支撑盘配合的结构示意图；

图7为图1的一种喷涂机器人的撑开筒的结构示意图。

附图标记：

1、移动部；

2、机械臂；

3、喷涂装置；

4、喷涂机构；41、喷涂套管；42、喷管；43、限定电机；44、喷嘴；45、支撑管；46、电动推杆；47、驱动套管；471、转动齿轮；472、驱动齿轮；473、转动电机；48、滑动凹槽；49、滑动条；

5、限定机构；51、隔离片；52、支撑构件；521、支撑组件；521a、放卷筒；521b、收卷筒；521c、支撑杆；521d、安置壳体；521e、收卷电机；522、撑开组件；522a、撑开筒；522b、撑开杆；522c、螺旋槽；523、内部杆；524、横杆；525、支撑盘；526、滑动盘；527、支撑弹簧；528、棘齿。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参见图1至图7，一种喷涂机器人，包括：

移动部1；机械臂2，安装在移动部1上；喷涂装置3，安装在机械臂2上，具备喷涂机构4和限定机构5；其中，限定机构5用于限制喷涂机构4的喷涂范围。

移动部1和机械臂2采用现有技术，如：履带式移动结构，机械臂2亦同；主要作用是将喷涂装置3送至作业位置。喷涂装置3的喷涂机构4用于喷洒涂料，通过限定机构5限定喷涂机构4喷涂的范围，避免对相邻的内墙或者天花板造成喷涂污染。

进一步的，限定机构5包括：隔离片51；支撑构件52，与喷涂机构4连接，用于支撑隔离片51；其中，隔离片51可弯折，且喷涂机构4位于弯折后的隔离片51内侧。

传统乳胶漆滚涂或者刷涂时，通常用胶带将天花板或者相邻内墙与待涂装内墙的交接处进行粘附，而后涂刷本面墙壁时，乳胶漆会刷到胶带上，避免乳胶漆刷到天花板或者相邻墙壁上；涂刷完毕后，撕除胶带即可。然而，这个方法并不是很好，胶带的粘附性很强，尤其是粘附天花板时，粘附力不强会导致胶带脱落，粘附力强导致后续撕除胶带时，将墙壁上已经的乳胶漆撕落(胶带贴在已经刷漆的天花板或者相邻墙上)，后续又要修复，十分的麻烦。

隔离片51弯折后形成90度到180度间的角；通常而言，喷涂一面墙壁的顶部时，隔离片51保持180度笔直的状态，且与天花板贴合，喷涂是在隔离片51下方进行(即隔离片51的内侧)；而当隔离片51弯折后形成90度的角(针对两面内墙和天花板交接的角处，此时隔离片51内侧是弯折后的90度角内)，可以同时对相邻墙和天花板进行遮挡，将喷涂的面积限定在待喷涂墙面，相较于传统的胶带防污染，本装置不会损伤天花板和相邻内墙上的乳胶漆，且能喷涂完毕整面墙，效率高，后续无需人工喷涂修复。支撑构件52可以旋转，以解决在不同的墙角，隔离片51贴合的问题。

进一步的，隔离片51为可弯折的薄膜。

需要知晓的是，隔离片51贴合在天花板或者相邻内墙上，但隔离片51具备一定厚度，喷涂时，隔离片51在待喷涂墙面的投影面是无法被喷涂到的，本装置的隔离片51采用薄膜，通常为强度适宜且成本低廉的塑料薄膜，当然也可以采用其他材质的薄膜，比如无纺布，也是可以的。薄膜的厚度较小，可以将薄膜厚度对喷涂效果的影响降到低水平，喷涂后不会在待喷涂墙面上留下明显未喷涂缝隙。

进一步的，支撑构件52包括：支撑组件521，具备放卷端和收卷端；撑开组件522，与支撑组件521连接，其上安装有可旋转的撑开筒522a；其中，撑开组件522位于支撑组件521的放卷端和收卷端之间，支撑组件521的放卷端和收卷端分别与隔离片51的两端连接。

撑开组件522可以旋转回收至与支撑组件521的放卷端与收卷端的连线重合，这使得支撑组件521放卷端与收卷端间的隔离片51处于平直状态；随着撑开组件522旋转，其上的撑开筒522a顶在隔离片51上并进行推动；隔离片51被推动，进而使得支撑组件521的放卷端放出更多的隔离片51，知道撑开组件522撑开的隔离片51形成一个直角，此时撑开组件522固定于该处，喷涂机构4对隔离片51形成的90度范围内的内墙进行喷涂。

进一步的，支撑组件521具备支撑杆521c，撑开组件522具备撑开杆522b；支撑杆521c的一端转动连接有收卷筒521b构成收卷端，支撑杆521c的另一端连接有安置壳体521d；安置壳体521d外转动安装有放卷筒521a，放卷筒521a与安置壳体521d共同构成放卷端；撑开杆522b的一端与支撑杆521c的中部转动连接，撑开杆522b的另一端与撑开筒522a转动连接，且撑开筒522a随撑开杆522b转动后置于安置壳体521d内；收卷筒521b下接一个收卷电机521e。

安置壳体521d的外缘为圆弧面，整体呈圆柱状，中部掏空；放卷筒521a与安置壳体521d平行布置，放卷筒521a上缠卷隔离片51。随着安置壳体521d内的撑开筒522a跟随撑开杆522b运动，从安置壳体521d内转出，顶在隔离片51上，由于隔离片51另一端连接在收卷筒521b上，收卷筒521b不转动时，隔离片51被顶，会从放卷筒521a上放出隔离片51，进而实现呈直角的隔离片51，用以应对天花板和相邻墙体的隔离。收卷电机521e安装在支撑杆521c上。

进一步的，喷涂机构4包括；喷涂套管41，与支撑杆521c连接；

喷管42，滑动安装在喷涂套管41内，其端部连接喷嘴44；其中，喷管42与机械臂2连接，喷涂套管41上安装有限定电机43，限定电机43的转轴与撑开杆522b的端部连接。

喷涂套管41壁厚尺寸较大，其一侧壁上挖出一平台，并在该平台下再挖出一凹槽，凹槽内设置限定电机43，电机的转轴穿过凹槽与平台间的壁与撑开杆522b的端部连接。限定电机43转轴的转动带动撑开杆522b转动，实现隔离片51从放卷筒521a上放出。

进一步的，喷管42上还套设有支撑管45；支撑管45与机械臂2连接；支撑管45朝向喷涂套管41的端面上设有多个电动推杆46，电动推杆46的另一端与喷涂套管41的端部连接。

电动推杆46推动喷涂套管41沿着喷管42滑移，使得喷涂套管41可以缩回机械臂2，进而在装置旋转时候，使得隔离片51远离墙壁，避免隔离片51上的乳胶漆被甩到墙面上。

进一步的，还包括驱动套管47；驱动套管47同时套设在喷涂套管41和支撑管45上；驱动套管47内壁开设有沿轴向的滑动凹槽48；喷涂套管41和支撑套管上均设有滑动条49，两根滑动条49均同时与滑动凹槽48滑动配合；驱动套管47外套接有转动齿轮471；机械臂2上还连接有转动电机473；转动电机473的转轴上同轴线连接有驱动齿轮472；驱动齿轮472与转动齿轮471啮合。

待喷涂前面的左右两侧均有墙面，两侧墙面与天花板的两个夹角，喷涂时，需要将整个装置旋转90度以适配。支撑管45与机械臂2转动连接，其方式可以是支撑管45远离喷涂套管41的端部连接于一轴承的内圈上，而该轴承的外圈与机械臂2连接，喷管42穿过该轴承。

进一步的，支撑杆521c端部连接有横杆524；横向杆上连接有竖直的内部杆523，放卷筒521a转动套设于该处内部杆523上；放卷筒521a与横向杆之间设有支撑盘525和滑动盘526；支撑盘525同轴线套接在内部杆523上；滑动盘526通过开设通孔滑动套设在内部杆523上；滑动盘526和支撑盘525之间设有一环套在内部杆523上的支撑弹簧527；滑动盘526上设有一圈棘齿528，放卷筒521a的端面上设有一圈与之啮合的棘齿528。

放卷筒521a上的棘齿528与滑动盘526上的棘齿528相互啮合，使得放卷筒521a只能单向转动，在支撑弹簧527的作用下，滑动盘526给放卷筒521a提供一个预紧力，防止放卷筒521a自己旋转将隔离片51放出。收卷筒521b和放卷筒521a与支撑杆521c的转动连接，是通过在支撑杆521c的两端设置内部杆523，放卷筒521a与收卷筒521b转动套设在内部杆523上，同样的，撑开杆522b的端部也是连接有内部杆523，撑开筒522a转动套设在内部杆523上，三根内部杆523相互平行。位于收卷筒521b内的内部杆523与收卷电机521e的转轴同轴线连接；其方式是，在支撑杆521c端部开孔，收卷电机521e的转轴穿过该孔与内部杆523连接。

进一步的，撑开筒522a的外壁上开设有螺旋槽522c。

撑开筒522a被隔离片51带动进行旋转，其上开设的螺旋槽522c在撑开筒522a旋转的过程中与隔离片51接触，将隔离片51内壁上的乳胶漆收集并朝向机械臂2方向运输，减少乳胶漆掉落到墙壁上影响到喷涂效果。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种喷涂机器人，其特征在于，包括：

移动部；

机械臂，安装在移动部上；

喷涂装置，安装在机械臂上，具备喷涂机构和限定机构；

其中，限定机构用于限制喷涂机构的喷涂范围。

2.如权利要求1所述的一种喷涂机器人，其特征在于，限定机构包括：

隔离片；

支撑构件，与喷涂机构连接，用于支撑隔离片；

其中，隔离片可弯折，且喷涂机构位于弯折后的隔离片内侧。

3.如权利要求2所述的一种喷涂机器人，其特征在于，隔离片为可弯折的薄膜。

4.如权利要求3所述的一种喷涂机器人，其特征在于，支撑构件包括：

支撑组件，具备放卷端和收卷端；

撑开组件，与支撑组件连接，其上安装有可旋转的撑开筒；

其中，撑开组件位于支撑组件的放卷端和收卷端之间，支撑组件的放卷端和收卷端分别与隔离片的两端连接。

5.如权利要求4所述的一种喷涂机器人，其特征在于，支撑组件具备支撑杆，撑开组件具备撑开杆；

支撑杆的一端转动连接有收卷筒构成收卷端，支撑杆的另一端连接有安置壳体；安置壳体外转动安装有放卷筒，放卷筒与安置壳体共同构成放卷端；撑开杆的一端与支撑杆的中部转动连接，撑开杆的另一端与撑开筒转动连接，且撑开筒随撑开杆转动后置于安置壳体内；收卷筒下接一个收卷电机。

6.如权利要求5所述的一种喷涂机器人，其特征在于，喷涂机构包括；

喷涂套管，与支撑杆连接；

喷管，滑动安装在喷涂套管内，其端部连接喷嘴；

其中，喷管与机械臂连接，喷涂套管上安装有限定电机，限定电机的转轴与撑开杆的端部连接。

7.如权利要求6所述的一种喷涂机器人，其特征在于，喷管上还套设有支撑管；支撑管与机械臂连接；

支撑管朝向喷涂套管的端面上设有多个电动推杆，电动推杆的另一端与喷涂套管的端部连接。

8.如权利要求7所述的一种喷涂机器人，其特征在于，还包括驱动套管；驱动套管同时套设在喷涂套管和支撑管上；

驱动套管内壁开设有沿轴向的滑动凹槽；喷涂套管和支撑套管上均设有滑动条，两根滑动条均同时与滑动凹槽滑动配合；驱动套管外套接有转动齿轮；机械臂上还连接有转动电机；转动电机的转轴上同轴线连接有驱动齿轮；驱动齿轮与转动齿轮啮合。

9.如权利要求5-8任意一项所述的一种喷涂机器人，其特征在于，支撑杆端部连接有横杆；横向杆上连接有竖直的内部杆，放卷筒转动套设于该处内部杆上；放卷筒与横向杆之间设有支撑盘和滑动盘；

支撑盘同轴线套接在内部杆上；滑动盘通过开设通孔滑动套设在内部杆上；滑动盘和支撑盘之间设有一环套在内部杆上的支撑弹簧；滑动盘上设有一圈棘齿，放卷筒的端面上设有一圈与之啮合的棘齿。

10.如权利要求9所述的一种喷涂机器人，其特征在于，撑开筒的外壁上开设有螺旋槽。

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