CN213417820U - 简易的混凝土喷射机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种本实用新型的简易的混凝土喷射机械手，利用摆动电机驱动凸轮持续转动，利用凸轮固有的凸起结构，对容纳凸轮且具有矩形空腔的凸轮箱提供规律性循环的上下推力，从而使与凸轮箱固定连接的喷头固定座、喷头循环往复的在竖向进行机械性的上下摆动，实现对墙面的垂直喷射作业，替代人工手持喷头显著提高喷射作业的效率、安全性和改善喷射效果，且结构及系统配置简单，性价比高，还能通过对凸轮的外形尺寸进行针对性的调整并设置与凸轮相配合的凸轮箱，实现不同的摆动效果，满足不同的喷射工艺要求。

Description

简易的混凝土喷射机械手

技术领域

本实用新型涉及混凝土施工工程机械技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种简易的混凝土喷射机械手。

背景技术

在进行混凝土喷射施工时，现场常常采用手抱喷头方式对作业面进行喷射作业，在一个作业面内需要将喷头的喷射方向向上、向下频繁改变，由于喷头的重量较大以及喷射后座力较大，长时间抱着喷头，人员劳动强大大，同时混凝土反弹容易伤人，安全风险较大，而成品的混凝土喷射机器人价格十分昂贵，维修困难。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种简易的混凝土喷射机械手，以解决现有技术中的混凝土喷射设备结构复杂、无法简单实现喷头自动上下摆动的技术问题。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种简易的混凝土喷射机械手，包括：

车架，其内部固定设置有提升支架和电控柜；

摆动系统，其包括设置在提升支架上的摆动电机、凸轮箱、喷头固定座，凸轮箱固定在喷头固定座上，喷头固定座靠近作业面的一端与提升支架铰接，摆动电机固定在提升支架上且与电控柜电性连接，凸轮箱内部具有长边横向设置的矩形空腔，矩形空腔内设置有一个凸轮，摆动电机的输出轴末端水平穿过凸轮箱的侧壁且与凸轮固定连接以驱动凸轮在竖直面内转动，矩形空腔的短边长度略大于凸轮的最大直径；

喷头，其固定在喷头固定座上靠近作业面的一端且与作业面形成喷射距离。

优选的是，所述车架上设置有用于驱动所述提升支架上下移动的升降系统，升降系统包括：

一对导向杆，其竖直固定在所述车架上，一对导向杆上滑动连接有两对导向套，每个导向套分别与所述提升支架固定连接；

一对链轮，其包括对应一对导向杆的上下两端分别固定在所述车架上的上链轮和下链轮，上链轮和下链轮上共同绕设一根链条，链条上靠近所述提升支架的一侧固定有链条卡板，链条卡板与所述提升支架固定连接；

提升电机，其固定在所述车架上且与所述电控柜电性连接，提升电机的输出轴与下链轮固定连接以驱动下链轮转动。

优选的是，所述提升支架包括从上至下依次设置的小水平板和大水平板，小水平板和大水平板上分别开设有一对通孔，一个导向套穿入一个通孔内与对应的小水平板或大水平板固定连接，小水平板与大水平板之间连接设置有一对竖板，一对竖板上开设有一对轴孔，所述摆动电机固定在大水平板上，所述喷头固定座靠近作业面的一端伸入至一对竖板之间且向外水平设置有一对喷头摆动轴，一对喷头摆动轴分别伸入至对应侧的轴孔内且能相对轴孔转动。

优选的是，每个所述导向套的一端向外水平延伸形成台阶，两对导向套的台阶相对设置，所述小水平板、大水平板分别位于对应的一对导向套的两个台阶上且分别与两个台阶通过螺栓固定连接。

优选的是，所述喷头固定座具有中空结构，所述喷头的非喷射端插入固定至中空结构内。

优选的是，所述车架包括水平设置的上车板、下车板和固定连接在上车板与下车板之间的若干个竖向支撑杆，所有竖向支撑杆靠近下车板或上车板的边缘设置，所述上链轮固定在上车板上，所述下链轮、提升电机分别固定在下车板上。

优选的是，所述提升支架上固定设置有摆动电机座，所述摆动电机通过摆动电机座安装在所述提升支架上，所述下车板上固定设置有提升电机座，所述提升电机通过提升电机座安装在所述下车板上，所述上车板上固定设置有链轮座，链轮座上固定有链轮轴，链轮轴穿入所述上链轮的轴心并与上链轮通过轴承连接。

优选的是，还包括平行于作业面设置的一对导轨，所述车架的底部向下设置有两对行走车轮，每对行走车轮分别位于一对导轨内且沿一对导轨的延伸方向滑动。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型的简易的混凝土喷射机械手，利用摆动电机驱动凸轮持续转动，利用凸轮固有的凸起结构，对容纳凸轮且具有矩形空腔的凸轮箱提供规律性循环的上下推力，从而使与凸轮箱固定连接的喷头固定座、喷头循环往复的在竖向进行机械性的上下摆动，实现对墙面的垂直喷射作业，替代人工手持喷头显著提高喷射作业的效率、安全性和改善喷射效果，且结构及系统配置简单，性价比高，还能通过对凸轮的外形尺寸进行针对性的调整并设置与凸轮相配合的凸轮箱，实现不同的摆动效果，满足不同的喷射工艺要求。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视结构图；

图3为本实用新型的左视结构图；

图4为本实用新型的一个实施例的摆动系统的放大结构示意图。

说明书附图标记说明：1、车架，2、提升支架，3、电控柜，4、摆动电机，5、凸轮箱，6、喷头固定座，7、矩形空腔，8、凸轮，9、喷头，10、导向杆，11、导向套，12、上链轮，13、下链轮，14、链条，15、链条卡板，16、提升电机，17、小水平板，18、大水平板，19、竖板，20、通孔，21、喷头摆动轴，22、台阶，23、上车板，24、下车板，25、竖向支撑杆，26、摆动电机座，27、提升电机座，28、链轮座，29、导轨，30、行走车轮，31、摆动电机的输出轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型的简易的混凝土喷射机械手，包括：

车架1，其内部固定设置有提升支架2和电控柜3；

摆动系统，其包括设置在提升支架2上的摆动电机4、凸轮箱5、喷头固定座6，凸轮箱5固定在喷头固定座6上，喷头固定座6靠近作业面的一端与提升支架2铰接，摆动电机4固定在提升支架2上且与电控柜3电性连接，凸轮箱5内部具有长边横向设置的矩形空腔7，矩形空腔7内设置有一个凸轮8，摆动电机的输出轴31末端水平穿过凸轮箱5的侧壁且与凸轮8固定连接以驱动凸轮8在竖直面内转动，矩形空腔7的短边长度略大于凸轮8的最大直径；

喷头9，其固定在喷头固定座6上靠近作业面的一端且与作业面形成喷射距离。

简易的混凝土喷射机械手使用前首先进行安装，选择合适高度的车架并安装提升支架以方便摆动系统的安装和位置调整，摆动系统的摆动角度通过凸轮与凸轮箱的配合实现，凸轮在凸轮箱内转动时，凸轮与凸轮箱的一个侧壁接触并开始推动凸轮箱移动，当凸轮继续转动离开该侧壁时凸轮箱不再受推力移动，凸轮的最大直径越大，则摆动角度越大，因此选择合适尺寸的凸轮及与凸轮配合的凸轮箱使摆动角度能够满足作业面高度范围，然后安装摆动系统，将摆动电机安装在提升支架上使摆动电机的输出轴方向水平，将喷头固定座的一端与提升支架铰接使得喷头固定座可沿铰接处转动，在喷头固定座上固定凸轮箱，将摆动电机的输出轴末端穿入凸轮箱内与凸轮的轴心位置固定连接以使凸轮在竖直面内转动，同时在车架上安装电控柜与摆动电机电性连接，最后将喷头固定在喷头固定座使喷头的喷射端向外。

使用时，将车架移动至待施工的作业面前，使喷头的喷射端正对作业面，将喷头的非喷射端与装有混凝土的喷射机或其他设备连接进行喷射混凝土施工，通过电控柜启动摆动电机，摆动电机的输出轴末端带动凸轮转动，凸轮转动速度由摆动电机控制，摆动电机可选择变频电机，凸轮转动，结合图2所示，以初始时凸轮的最边缘点在图2的右侧，以凸轮顺时针转动为例来说明，凸轮凸起的部分向下推动凸轮箱的底面，使得凸轮箱带动喷头固定座向下移动，从而喷头向上摆动，当凸轮的最边缘点与凸轮箱的底面接触时喷头到达向上摆动的极限位置，然后凸轮继续顺时针转动，当凸轮凸起的部分与凸轮箱的顶面接触，推动凸轮箱带动喷头固定座向上移动，从而喷头向下摆动，当凸轮的最边缘点与凸轮箱的顶面接触时喷头到达向下摆动的极限位置，摆动电机持续转动，则凸轮循环推动凸轮箱的顶面和底面，实现喷头的自动上下摆动，当前作业面喷射完成后，移动车架使喷头正对下一个作业面进行喷射作业即可。

本实用新型的简易的混凝土喷射机械手，利用摆动电机驱动凸轮持续转动，利用凸轮固有的凸起结构，对容纳凸轮且具有矩形空腔的凸轮箱提供规律性循环的上下推力，从而使与凸轮箱固定连接的喷头固定座、喷头循环往复的在竖向进行机械性的上下摆动，实现对墙面的垂直喷射作业，替代人工手持喷头显著提高喷射作业的效率、安全性和改善喷射效果，且结构及系统配置简单，性价比高，还能通过对凸轮的外形尺寸进行针对性的调整并设置与凸轮相配合的凸轮箱，实现不同的摆动效果，满足不同的喷射工艺要求。

在另一种技术方案中，如图1、图2、图3所示，所述车架1上设置有用于驱动所述提升支架2上下移动的升降系统，升降系统包括：

一对导向杆10，其竖直固定在所述车架1上，一对导向杆10上滑动连接有两对导向套11，每个导向套11分别与所述提升支架2固定连接；

一对链轮，其包括对应一对导向杆10的上下两端分别固定在所述车架1上的上链轮12和下链轮13，上链轮12和下链轮13上共同绕设一根链条14，链条14上靠近所述提升支架2的一侧固定有链条卡板15，链条卡板15与所述提升支架2固定连接；

提升电机16，其固定在所述车架1上且与所述电控柜3电性连接，提升电机16的输出轴与下链轮13固定连接以驱动下链轮13转动。

导向杆可通过设置导向杆固定座安装在车架上，当需要根据作业面调整摆动系统的高度时，通过电控柜启动提升电机，提升电机驱动下链轮转动，下链轮通过与上链轮配合带动链条顺时针或逆时针移动，摆动系统的提升支架通过链条卡板与链条的某一点固定连接，因此通过链条可带动摆动系统整体向上或向下移动，而摆动系统的提升支架通过固定连接的导向套实现在导向杆滑动，通过导向杆使得摆动系统的上下移动平稳，摆动系统配合升降系统，扩大了喷头的上下移动范围，进一步满足不同高度尺寸的作业面喷射需求。

在另一种技术方案中，如图3、图4所示，所述提升支架2包括从上至下依次设置的小水平板17和大水平板18，小水平板17和大水平板18上分别开设有一对通孔20，一个导向套11穿入一个通孔20内与对应的小水平板17或大水平板18固定连接，小水平板17与大水平板18之间连接设置有一对竖板19，一对竖板19上开设有一对轴孔，所述摆动电机4固定在大水平板18上，所述喷头固定座6靠近作业面的一端伸入至一对竖板19之间且向外水平设置有一对喷头摆动轴21，一对喷头摆动轴21分别伸入至对应侧的轴孔内且能相对轴孔转动。

设置不同尺寸的小水平板和大水平板便于摆动电机与喷头固定座的安装且不妨碍喷头固定座的摆动，通过一对竖板与小水平板、大水平板围成的空间形成喷头固定座的一端的安装空间，同时也能防止喷头过度摆动的情况发生，一对喷头摆动轴插入至一对轴孔内形成喷头固定座的转动轴线。

在另一种技术方案中，如图1、图3、图4所示，每个所述导向套11的一端向外水平延伸形成台阶22，两对导向套11的台阶22相对设置，所述小水平板17、大水平板18分别位于对应的一对导向套11的两个台阶22上且分别与两个台阶22通过螺栓固定连接。通过设置台阶方便大水平板和小水平板与导向套之间的定位、固定安装。

在另一种技术方案中，如图4所示，所述喷头固定座6具有中空结构，所述喷头9的非喷射端插入固定至中空结构内。

喷头一般为长圆柱形，喷头固定座设置为中空结构，可将喷头插入至中空结构内并固定，实现喷头的快速安装，也方便固定，喷头的非喷射端也可从中空结构穿出，方便与喷射机等设备的管路连接。

在另一种技术方案中，如图1、图2、图3所示，所述车架1包括水平设置的上车板23、下车板24和固定连接在上车板23与下车板24之间的若干个竖向支撑杆25，所有竖向支撑杆25靠近下车板24或上车板23的边缘设置，所述上链轮12固定在上车板23上，所述下链轮13、提升电机16分别固定在下车板24上。

竖向支撑杆加上车板、下车板的框架式结构对整个简易的混凝土喷射机械手的安装快捷、简单，且不影响喷射路径和管路、线路的安装。

在另一种技术方案中，如图1、图2、图3所示，所述提升支架2上固定设置有摆动电机座26，所述摆动电机4通过摆动电机座26安装在所述提升支架2上，所述下车板24上固定设置有提升电机座27，所述提升电机16通过提升电机座27安装在所述下车板24上，所述上车板23上固定设置有链轮座28，链轮座28上固定有链轮轴，链轮轴穿入所述上链轮12的轴心并与上链轮12通过轴承连接。通过设置摆动电机座、提升电机座、链轮轴方便对应的摆动电机、提升电机、上链轮的安装拆卸。

在另一种技术方案中，如图1、图2、图3所示，还包括平行于作业面设置的一对导轨29，所述车架1的底部向下设置有两对行走车轮30，每对行走车轮30分别位于一对导轨29内且沿一对导轨29的延伸方向滑动。

设置一对导轨及在车架底部设置能在导轨上滑动的行走车轮后，可通过人工对混凝土喷射机械手推动进行快速水平移动到指定作业面前，配合喷头，实现立式墙面的喷浆作业。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的附图。

Claims (8)

1.简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，包括：

车架，其内部固定设置有提升支架和电控柜；

摆动系统，其包括设置在提升支架上的摆动电机、凸轮箱、喷头固定座，凸轮箱固定在喷头固定座上，喷头固定座靠近作业面的一端与提升支架铰接，摆动电机固定在提升支架上且与电控柜电性连接，凸轮箱内部具有长边横向设置的矩形空腔，矩形空腔内设置有一个凸轮，摆动电机的输出轴末端水平穿过凸轮箱的侧壁且与凸轮固定连接以驱动凸轮在竖直面内转动，矩形空腔的短边长度略大于凸轮的最大直径；

喷头，其固定在喷头固定座上靠近作业面的一端且与作业面形成喷射距离。

2.如权利要求1所述的简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，所述车架上设置有用于驱动所述提升支架上下移动的升降系统，升降系统包括：

一对导向杆，其竖直固定在所述车架上，一对导向杆上滑动连接有两对导向套，每个导向套分别与所述提升支架固定连接；

一对链轮，其包括对应一对导向杆的上下两端分别固定在所述车架上的上链轮和下链轮，上链轮和下链轮上共同绕设一根链条，链条上靠近所述提升支架的一侧固定有链条卡板，链条卡板与所述提升支架固定连接；

提升电机，其固定在所述车架上且与所述电控柜电性连接，提升电机的输出轴与下链轮固定连接以驱动下链轮转动。

3.如权利要求2所述的简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，所述提升支架包括从上至下依次设置的小水平板和大水平板，小水平板和大水平板上分别开设有一对通孔，一个导向套穿入一个通孔内与对应的小水平板或大水平板固定连接，小水平板与大水平板之间连接设置有一对竖板，一对竖板上开设有一对轴孔，所述摆动电机固定在大水平板上，所述喷头固定座靠近作业面的一端伸入至一对竖板之间且向外水平设置有一对喷头摆动轴，一对喷头摆动轴分别伸入至对应侧的轴孔内且能相对轴孔转动。

4.如权利要求3所述的简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，每个所述导向套的一端向外水平延伸形成台阶，两对导向套的台阶相对设置，所述小水平板、大水平板分别位于对应的一对导向套的两个台阶上且分别与两个台阶通过螺栓固定连接。

5.如权利要求3所述的简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，所述喷头固定座具有中空结构，所述喷头的非喷射端插入固定至中空结构内。

6.如权利要求2所述的简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，所述车架包括水平设置的上车板、下车板和固定连接在上车板与下车板之间的若干个竖向支撑杆，所有竖向支撑杆靠近下车板或上车板的边缘设置，所述上链轮固定在上车板上，所述下链轮、提升电机分别固定在下车板上。

7.如权利要求6所述的简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，所述提升支架上固定设置有摆动电机座，所述摆动电机通过摆动电机座安装在所述提升支架上，所述下车板上固定设置有提升电机座，所述提升电机通过提升电机座安装在所述下车板上，所述上车板上固定设置有链轮座，链轮座上固定有链轮轴，链轮轴穿入所述上链轮的轴心并与上链轮通过轴承连接。

8.如权利要求1所述的简易的混凝土喷射机械手，其特征在于，还包括平行于作业面设置的一对导轨，所述车架的底部向下设置有两对行走车轮，每对行走车轮分别位于一对导轨内且沿一对导轨的延伸方向滑动。

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