CN202073298U - 一种喷浆压光组合工作头 - Google Patents

Abstract

一种喷浆压光组合工作头，包括导轨系统1、承载安装盘2、喷浆工作头3、压光工作头4、喷浆头驱动电机5、补偿缸6、垂直面转动驱动电机7、喷浆头供浆管8、沙浆输送管道9，喷浆和压光功能组合设计在一个组合工作头上，通过导轨系统实现工作头的水平面内转动、垂直面内转动和垂直面内直线移动三个自由度；补偿缸结构能够调节沙浆输送管道的压力，使沙浆喷涂装置工作平稳。将本实用新型安装在自动化承载平台上，电脑系统控制承载平台和组合工作头配合工作，一道工作程序完成沙浆喷涂到墙面并抹平压光，整个施工过程完全自动化作业，简化工作程序，提高工作效率。

Description

一种喷浆压光组合工作头

技术领域

本实用新型涉及一种机械装置，特别是涉及一种能够将沙浆均匀的喷涂到墙面并抹平压光的机械装置，称之为喷浆压光组合工作头。

背景技术

在建筑施工过程中，建筑物墙壁的粉抹造面一直是一个难以克服的技术问题，粉抹造面工作可以分为两步，第一步是将沙浆附着在墙面上，第二步是对附着在墙面的沙浆进行抹平压光。专利200810049697.6公开了一种墙壁挂灰用自动化沙浆喷射装置，这种装置能够将沙浆均匀的喷涂附着在墙面上；专利201110062353.0另案申请了一种新型自动化抹平压光装置，这种装置能够将附着在墙面的沙浆抹平压光。上述的沙浆喷射装置(简称喷浆工作头)和抹平压光装置(简称压光工作头)需要安装在各自的载体上，先进行沙浆喷涂作业，再进行抹平压光作业，分两步工作程序完成粉抹造面工作，效率不高；如果把沙浆喷涂装置和抹平压光装置组合设计在一个工作头上，沙浆喷涂和抹平压光一次性完成，则能够有效的简化工作程序，提高工作效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种喷浆压光组合工作头，能够将沙浆均匀的喷涂到墙面并同时抹平压光，为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种喷浆压光组合工作头，由导轨系统1、承载安装盘2、喷浆工作头3、压光工作头4、喷浆头驱动电机5、补偿缸6、垂直面转动驱动电机7、喷浆头供浆管8、沙浆输送管道9组成；

其中，喷浆工作头在专利200810049697.6有详细描述，这里简述其结构组成，喷浆工作头3包括：高压空气室3-1、沙浆箱3-2、喷射管固定盘3-3、沙浆喷射管3-4、沙浆喷射头3-5、动力轮3-6、进浆孔3-7及沙浆箱内部分浆盘、控浆盘、中心转轴、压浆喷气一体头等，高压空气室3-1外侧面有安装台3-8；抹面沙浆从进浆孔3-7进入沙浆箱3-2内，经过内部分浆、控浆，最后在高压空气作用下，经过沙浆喷射管3-4从沙浆喷射头3-5喷射出去；压光工作头4另案申请专利，此处简述其结构组成，压光工作头4包括：两组压光叶轮盘4-1、齿轮箱4-2、叶片护瓦4-3、沙浆回收仓4-4、压光头驱动电机4-5、承载盘安装板4-6等；压光工作头自带驱动电机4-5，通过齿轮箱4-2内的齿轮组带动两组压光叶轮盘4-1同时向内侧转动，多个压光叶片轮番快速抹过沙浆表面，达到抹平的效果；拱形压光叶片抹过沙浆表面时，叶片对墙面沙浆产生挤压作用力，把墙面沙浆压实；同时叶片边缘把墙面沙浆抹平抹光；

本实用新型各个部件的其结构关系为：承载安装盘2作为组合工作头各个部件的安装载体，喷浆工作头3、喷浆头驱动电机5、补偿缸6、垂直面转动驱动电机7、压光工作头4成一列按顺序安装固定在承载安装盘2的同一侧(正面)；喷浆工作头3垂直于承载安装盘2安装，其高压空气室3-1外侧面的安装台3-8与承载安装盘2的喷浆头安装孔2-1相吻合，动力轮3-6到达承载安装盘2的背面，沙浆喷射管3-4集中于沙浆喷射头3-5的管口垂直于承载安装盘2盘面，沙浆喷射头3-5侧边与承载安装盘2侧边平行；喷浆头驱动电机5紧靠喷浆工作头3安装，电机轴及电机轴上的驱动轮到达承载安装盘2背面，电机驱动轮通过链条或带齿皮带拉动喷浆工作头3的动力轮3-6；压光工作头4通过承载盘安装板4-6固定在承载安装盘2另一端的压光头安装位置2-5，压光叶轮盘4-1与承载安装盘2盘面平行，齿轮箱4-2朝向喷浆工作头3安装位置；垂直面转动驱动电机7紧靠压光工作头4安装，其电机轴及轴上垂直转动行星齿轮11到达承载安装盘2的背面；补偿缸6位于喷浆头驱动电机5和垂直面转动驱动电机7之间，其中心与供浆轴安装孔2-3中心对应；供浆空心轴10从承载安装盘2的背面安装到供浆轴安装孔2-3内，其轴心与补偿缸6的中心对应；沙浆输送管道9通过供浆空心轴10内部到达补偿缸6；喷浆头供浆管8一端连接补偿缸6的外压盖出浆口，一端连接到喷浆工作头3的进浆孔3-7；导轨系统1作为整个组合工作头的工作载体，提供承载安装盘2水平面内转动、垂直面内转动和垂直面内直线移动三个工作自由度，供浆空心轴10作为承载轴插入位于导轨系统1的连接件1-6中心的轴承体1-8内，能够在其内部的轴承中转动，垂直转动行星齿轮11能够与导轨系统1的固定齿环1-9啮合，垂直面转动驱动电机7转动时驱动垂直转动行星齿轮11绕固定齿环1-9转动，带动承载安装盘2以供浆空心轴10为轴心整体转动；导轨系统1的连接件1-6沿导轨1-4上下滑动时，能够带动承载安装盘2整体上下移动。

所述的喷浆压光组合工作头，其导轨系统1包括：承载平台连接体1-1、齿轮箱1-2、导轨端部固定板1-3、导轨1-4、驱动丝杠1-5、连接件1-6、驱动螺母1-7、轴承体1-8、固定齿环1-9、水平面转动驱动电机1-10、丝杠驱动电机1-11；两组导轨1-4固定在齿轮箱1-2下板和导轨端部固定板1-3之间，承载平台连接体1-1一端插入齿轮箱1-2内，另一端连接到导轨端部固定板1-3，承载平台连接体1-1与齿轮箱1-2下板和导轨端部固定板1-3为非固定连接，能够相对转动；驱动丝杠1-5一端插入齿轮箱1-2内与轴承体相连，并连接到丝杠驱动电机1-11，另一端连接到导轨端部固定板1-3上的轴承体内；连接件1-6通过滑动套管与两根导轨1-4相连，连接件1-6的中心为轴承体1-8，固定齿环1-9与轴承体1-8同心固定在连接件1-6上；驱动螺母1-7固定在连接件1-6的背面，并与驱动丝杠1-5啮合在一起；水平面转动驱动电机1-10、丝杠驱动电机1-11固定安装在齿轮箱1-2上板；水平面转动驱动电机1-10通过齿轮组连接到承载平台连接体1-1，能够驱动齿轮箱1-2及导轨端部固定板1-3整体绕承载平台连接体1-1在水平面内转动；丝杠驱动电机1-11带动驱动丝杠1-5转动时，能够带动连接件1-6沿导轨1-4上下移动。

所述的喷浆压光组合工作头，其承载安装盘2为长条板状结构，正面四周边缘有加强筋2-6以增加强度；安装喷浆工作头3一端为圆弧状结构，喷浆头安装孔2-1位于圆弧中心位置；喷浆头安装孔2-1与喷浆头驱动电机安装孔2-2、供浆轴安装孔2-3、垂直面转动电机安装孔2-4成一列依次顺序排列；承载安装盘2另一端为压光头安装位置2-5。

所述的喷浆压光组合工作头，设计有补偿缸6，包括缸筒6-1、外压盖6-2、活塞6-3、缸筒内供浆管6-4、蓄能弹簧6-5；其结构关系为：缸筒6-1为无底筒状结构，外压盖6-2中心有出浆孔，外侧连接喷将头供浆管8，朝向缸筒6-1一侧为喇叭口；外压盖6-2通过锁紧螺栓将缸筒6-1固定在承载安装盘2上，缸筒6-1与供浆空心轴10同心；缸筒内供浆管6-4一端与供浆空心轴10同心固定在承载安装盘2上，与沙浆输送管道9完好对接，另一端到达外压盖6-2的喇叭口位置但不接触；活塞6-3内径与缸筒内供浆管6-4外径吻合，外径与缸筒6-1内径吻合，活塞6-3与缸筒6-1、缸筒内供浆管6-4均密封连接，能够在缸筒6-1内滑动；蓄能弹簧6-5安装在活塞6-3和承载安装盘2之间。

本实用新型的有益效果是：喷浆工作头和压光工作头组合安装在一起，并通过导轨系统实现工作头的水平面内转动、垂直面内转动和垂直面内直线移动三个自由度，补偿缸结构能够调节沙浆输送管道的压力，使沙浆喷涂装置工作平稳，增加安全性，且能够与沙浆输送系统实现联动。将本实用新型安装在自动化承载平台上，电脑系统自动控制水平面内转动电机使工作头垂直墙面，控制工作头上升下降弥补承载平台无法到达的高度，控制垂直面内转动电机在需要的时候整体转动调换工作头位置，承载平台和组合工作头配合工作，一道工作程序完成沙浆喷涂到墙面并抹平压光，整个施工过程完全自动化作业，简化工作程序，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图，也可作为摘要附图。

图2为本实用新型导轨系统的立体示意图。

图3为图2的正视图。

图4为图2的左视图。

图5为本实用新型不带导轨系统的结构示意图。

图6为本实用新型承载安装盘的结构示意图。

图7为喷浆工作头的立体示意图。

图8为喷浆工作头的右视图。

图9为压光工作头的立体示意图。

图10为压光工作头的右视图。

图11为本实用新型喷浆工作头在上压光工作头在下的示意图。

图12为本实用新型喷浆工作头在下压光工作头在上的示意图。

图13为本实用新型补偿缸在承载安装盘上的安装及管道连接示意图。

图14为图13的俯视图。

图15为图14的A-A剖视图。

其中：

1、导轨系统

1-1、承载平台连接体

1-2、齿轮箱

1-3、导轨端部固定板

1-4、导轨

1-5、驱动丝杠

1-6、连接件

1-7、驱动螺母

1-8、轴承体

1-9、固定齿环

1-10、水平面转动驱动电机

1-11、丝杠驱动电机

2、承载安装盘

2-1、喷浆头安装孔

2-2、喷浆头驱动电机安装孔

2-3、供浆轴安装孔

2-4、垂直面转动电机安装孔

2-5、压光头安装位置

2-6、加强筋

3、喷浆工作头

3-1、高压空气室

3-2、沙浆箱

3-3、喷射管固定盘

3-4、沙浆喷射管

3-5、沙浆喷射头

3-6、动力轮

3-7、进浆孔

3-8、安装台

4、压光工作头

4-1、压光叶轮盘

4-2、齿轮箱

4-3、叶片护瓦

4-4、沙浆回收仓

4-5、压光头驱动电机

4-6、承载盘安装板

5、喷浆头驱动电机

6、补偿缸

6-1、缸筒

6-2、外压盖

6-3、活塞

6-4、缸筒内供浆管

6-5、蓄能弹簧

7、垂直面转动驱动电机

8、喷浆头供浆管

9、沙浆输送管道

10、供浆空心轴

11、垂直转动行星齿轮

具体实施方式

结合图1-图15来详细说明本实用新型的具体实施方式。

喷浆工作头3的沙浆喷射管3-4管口垂直于墙面，在喷浆头驱动电机5的带动下，借助空气压缩机，能够从喷射管中将沙浆喷涂到墙面上，随着喷浆工作头沿墙面直线运动，就能够把沙浆均匀结实的附着到整个墙面上，其工作原理和结构设计如图7、图8所示，此处不再赘述。压光工作头4有两组压光叶轮盘4-1，压光叶轮盘的的压光叶片平行于墙面，在其自带的电机驱动下，压光叶片扫过墙面，将附着在墙面的沙浆抹平的同时进行压实和抛光，当压光工作头沿墙面直线运动时，就能够把整个墙面的沙浆抹平压光，其工作原理和结构设计如图9、图10所示，此处也不再多说。

承载安装盘2的结构如图6所示，导轨系统1的结构如图2-图4所示。在图1和图5中，可以看到在本实用新型的组合工作头中，承载安装盘2安装到导轨系统1上，喷浆工作头3和压光工作头4安装到承载安装盘2的两端，使喷浆工作头3的沙浆喷射管3-4管口垂直于承载安装盘2盘面，且沙浆喷射头3-5侧边平行于承载安装盘2侧边；压光工作头4的压光叶轮盘4-1中心平行于承载安装盘2盘面；垂直面转动驱动电机7和连接沙浆输送管道的补偿缸6安装在喷浆工作头3和压光工作头4的中间。导轨系统1通过承载平台连接体1-1安装到承载平台的机械臂上。

在具体实施中，假如对一个墙面从左向右，从上向下进行处理，系统控制机械臂的伸展和转动，将组合工作头定位到墙面左上角的位置；与此同时控制丝杠驱动电机1-11转动，驱动承载安装盘2沿导轨1-4上升，精确控制喷浆工作头3到达需处理墙面上沿；控制水平面转动驱动电机1-10使承载安装盘2平行于墙面，则喷浆工作头3的喷射管垂直于墙面，压光工作头4的压光叶片平行于墙面，如图11所示。

在系统同步控制下，机械臂开始沿墙面从左至右直线运动，喷浆工作头3开始工作，压光工作头4暂不工作，水平面转动驱动电机1-10同步调整使喷浆工作头3始终垂直于墙面；到达墙面右边缘时，控制丝杠驱动电机1-11转动，使承载安装盘2整体下行，喷浆工作头3到达新的工作位置，开始从右向左的喷涂；当组合工作头回到墙面左边缘时，墙面上已经附着了一定宽度的沙浆，此时垂直面转动驱动电机7转动，带动承载安装盘2整体在垂直面内转动，使压光工作头4和喷浆工作头3随转动调换位置，如图12所示。

当机械臂再次从左向右直线运动时，同时启动喷浆工作头3和压光工作头4，在机械臂带动下，压光工作头4在上方处理喷涂过沙浆的墙面，喷浆工作头3在下方喷涂新的墙面。到达墙面边缘厚，工作头整体向下移动，再从右到左处理墙面；重复这个工作过程，工作头逐步向下移动。

当组合工作头下降到墙面下沿时，喷浆工作头3先期完成了对墙面的沙浆喷涂，则停止喷浆工作头3，并整体转动承载安装盘2，喷浆工作头3调换到上部，压光工作头4转动到已喷涂墙面下沿，继续对墙面进行压光工作，最终完成对整个墙面的喷涂和抹平压光处理。整个过程需要电脑系统和各个部件的精确控制和完美配合。

图13-图15则显示了补偿缸6的工作原理和结构，沙浆从沙浆输送管道9输送过来，通过缸筒内供浆管6-5，到达外压盖6-2的喇叭口，然后一边向喷浆头供浆管8输送，一边向缸筒6内的活塞6-3左侧填充；当喷浆工作头3内的压力达到工作压力时，再输入进来的沙浆就会推动活塞6-3压缩蓄能弹簧6-5，多余的沙浆就会储存在补偿缸缸筒6-1内；当喷浆工作头3内压力减小时，蓄能弹簧6-5就会推动活塞6-3，将沙浆及时补充道喷浆工作头3。这种结构能够缓冲沙浆输送管道9内的压力，保持喷浆工作头3内的工作压力，使系统工作更加平稳，提高系统安全性，并能够添加传感器装置实现与沙浆输送设备的联动，实现整个系统的智能化作业。

Claims (4)

1.一种喷浆压光组合工作头，其特征在于：由导轨系统(1)、承载安装盘(2)、喷浆工作头(3)、压光工作头(4)、喷浆头驱动电机(5)、补偿缸(6)、垂直面转动驱动电机(7)、喷浆头供浆管(8)、沙浆输送管道(9)组成，其结构关系为：承载安装盘(2)作为组合工作头各个部件的安装载体，喷浆工作头(3)、喷浆头驱动电机(5)、补偿缸(6)、垂直面转动驱动电机(7)、压光工作头(4)成一列按顺序安装固定在承载安装盘(2)的同一侧；喷浆工作头(3)垂直于承载安装盘(2)安装，其高压空气室(3-1)外侧面的安装台(3-8)与承载安装盘(2)的喷浆头安装孔(2-1)相吻合，动力轮(3-6)到达承载安装盘(2)的背面，沙浆喷射管(3-4)集中于沙浆喷射头(3-5)的管口垂直于承载安装盘(2)盘面，沙浆喷射头(3-5)侧边与承载安装盘(2)侧边平行；喷浆头驱动电机(5)紧靠喷浆工作头(3)安装，电机轴及电机轴上的驱动轮到达承载安装盘(2)背面，电机驱动轮通过链条或带齿皮带拉动喷浆工作头(3)的动力轮(3-6)；压光工作头(4)通过承载盘安装板(4-6)固定在承载安装盘(2)另一端的压光头安装位置(2-5)，压光叶轮盘(4-1)与承载安装盘(2)盘面平行，齿轮箱(4-2)朝向喷浆工作头(3)安装位置；垂直面转动驱动电机(7)紧靠压光工作头(4)安装，其电机轴及轴上垂直转动行星齿轮(11)到达承载安装盘(2)的背面；补偿缸(6)位于喷浆头驱动电机(5)和垂直面转动驱动电机(7)之间，其中心与供浆轴安装孔(2-3)中心对应；供浆空心轴(10)从承载安装盘(2)的背面安装到供浆轴安装孔(2-3)内，其轴心与补偿缸(6)的中心对应；沙浆输送管道(9)通过供浆空心轴(10)内部到达补偿缸(6)；喷浆头供浆管(8)一端连接补偿缸(6)的外压盖出浆口，一端连接到喷浆工作头(3)的进浆孔(3-7)；导轨系统(1)作为整个组合工作头的工作载体，提供承载安装盘(2)水平面内转动、垂直面内转动和垂直面内直线移动三个工作自由度，供浆空心轴(10)作为承载轴插入位于导轨系统(1)的连接件(1-6)中心的轴承体(1-8)内，能够在其内部的轴承中转动，垂直转动行星齿轮(11)能够与导轨系统(1)的固定齿环(1-9)啮合，垂直面转动驱动电机(7)转动时驱动垂直转动行星齿轮(11)绕固定齿环(1-9)转动，带动承载安装盘(2)以供浆空心轴(10)为轴心整体转动；导轨系统(1)的连接件(1-6)沿导轨(1-4)上下滑动时，能够带动承载安装盘(2)整体上下移动。

2.根据权利要求1所述的喷浆压光组合工作头，其特征在于：导轨系统(1)包括：承载平台连接体(1-1)、齿轮箱(1-2)、导轨端部固定板(1-3)、导轨(1-4)、驱动丝杠(1-5)、连接件(1-6)、驱动螺母(1-7)、轴承体(1-8)、固定齿环(1-9)、水平面转动驱动电机(1-10)、丝杠驱动电机(1-11)；两组导轨(1-4)固定在齿轮箱(1-2)下板和导轨端部固定板(1-3)之间，承载平台连接体(1-1)一端插入齿轮箱(1-2)内，另一端连接到导轨端部固定板(1-3)，承载平台连接体(1-1)与齿轮箱(1-2)下板和导轨端部固定板(1-3)为非固定连接，能够 相对转动；驱动丝杠(1-5)一端插入齿轮箱(1-2)内与轴承体相连，并连接到丝杠驱动电机(1-11)，另一端连接到导轨端部固定板(1-3)上的轴承体内；连接件(1-6)通过滑动套管与两根导轨(1-4)相连，连接件(1-6)的中心为轴承体(1-8)，固定齿环(1-9)与轴承体(1-8)同心固定在连接件(1-6)上；驱动螺母(1-7)固定在连接件(1-6)的背面，并与驱动丝杠(1-5)啮合在一起；水平面转动驱动电机(1-10)、丝杠驱动电机(1-11)固定安装在齿轮箱(1-2)上板；水平面转动驱动电机(1-10)通过齿轮组连接到承载平台连接体(1-1)，能够驱动齿轮箱(1-2)及导轨端部固定板(1-3)整体绕承载平台连接体(1-1)在水平面内转动；丝杠驱动电机(1-11)带动驱动丝杠(1-5)转动时，能够带动连接件(1-6)沿导轨(1-4)上下移动。

3.根据权利要求1所述的喷浆压光组合工作头，其特征在于：承载安装盘(2)为长条板状结构，正面四周边缘有加强筋(2-6)以增加强度；安装喷浆工作头(3)一端为圆弧状结构，喷浆头安装孔(2-1)位于圆弧中心位置；喷浆头安装孔(2-1)与喷浆头驱动电机安装孔(2-2)、供浆轴安装孔(2-3)、垂直面转动电机安装孔(2-4)成一列依次顺序排列；承载安装盘(2)另一端为压光头安装位置(2-5)。

4.根据权利要求1所述的喷浆压光组合工作头，其特征在于：补偿缸(6)包括缸筒(6-1)、外压盖(6-2)、活塞(6-3)、缸筒内供浆管(6-4)、蓄能弹簧(6-5)；其结构关系为：缸筒(6-1)为无底筒状结构，外压盖(6-2)中心有出浆孔，外侧连接喷将头供浆管(8)，朝向缸筒(6-1)一侧为喇叭口；外压盖(6-2)通过锁紧螺栓将缸筒(6-1)固定在承载安装盘(2)上，缸筒(6-1)与供浆空心轴(10)同心；缸筒内供浆管(6-4)一端与供浆空心轴(10)同心固定在承载安装盘(2)上，与沙浆输送管道(9)完好对接，另一端到达外压盖(6-2)的喇叭口位置但不接触；活塞(6-3)内径与缸筒内供浆管(6-4)外径吻合，外径与缸筒(6-1)内径吻合，活塞(6-3)与缸筒(6-1)、缸筒内供浆管(6-4)均密封连接，能够在缸筒(6-1)内滑动；蓄能弹簧(6-5)安装在活塞(6-3)和承载安装盘(2)之间。 

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