CN213509453U - 一种轮式曲臂高空喷涂机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轮式曲臂高空喷涂机器人，包括轮式机动车、可以进行抬升或回降的曲臂组件、回转台机构和喷涂机构；所述回转台机构安装设置在轮式机动车车厢板上，所述曲臂组件设置在回转台机构上，并且所述回转台机构可以带动曲臂组件进行自由旋转，所述喷涂机构安装在曲臂组件上，并且喷涂机构通过曲臂组件的抬升或回降进行抬升或回降.本实用新型提供的轮式曲臂高空喷涂机器人,将机械臂、喷头、监控装置等举升到预定高度并运动，带动喷枪按预定的轨迹运动，实现对高大建筑物的喷涂，代替工人的高空作业,降低工人的劳动强度高，提高工作效率，降低并杜绝高空作业的人身危险。

Description

一种轮式曲臂高空喷涂机器人

技术领域

本实用新型涉及喷涂机器人领域，具体涉及一种轮式曲臂高空喷涂机器人。

背景技术

高大建筑物的表明涂料喷涂都是由人工操作实现的，劳动强度高，效率低，危险性大，安全事故时有发生，是现实工程建设中的一个难题。

申请号202010564400.0的中国发明专利公开了一种轮式直臂高空喷涂机器人，包括：轮式机动车；回转机构，其设置在所述轮式机动车上；举升机构，其通过所述回转机构与所述轮式机动车转动相连，所述举升机构包括举升臂和设置在所述举升臂中的伸缩臂，所述伸缩臂可从所述举升臂中伸出或缩回，以增加或降低所述举升臂的举升高度；其中的举升机构为直臂举升机构，直臂举升机构在举升过程中效率较低，并且作业时要求较大的作业空间，并且举升臂安装时占用较大的空间。

为了解决上述问题，亟需发明一种轮式曲臂高空喷涂机器人，以解决现有的直臂高空喷涂机器人直臂举升效率低、占用空间大的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮式曲臂高空喷涂机器人，由轮式机动车车载的回转台机构、曲臂组件举升机构、喷涂机构等，按预设的要求将一个载有安装了喷枪(喷头)的机械臂、监控装置等的平台(由机械结构保证这个平台处于水平状态)举升到一定高度并运动，与安装在平台上的机械臂协同运动，带动喷枪按预定的轨迹运动，实现对高大建筑物预定位置的喷涂。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种轮式曲臂高空喷涂机器人，包括轮式机动车、可以进行抬升或回降的曲臂组件、回转台机构和喷涂机构；

所述回转台机构安装设置在轮式机动车车厢板上，所述曲臂组件设置在回转台机构上，并且所述回转台机构可以带动曲臂组件进行自由旋转，所述喷涂机构安装在曲臂组件上，并且喷涂机构通过曲臂组件的抬升或回降进行抬升或回降；

所述曲臂组件包括下举升臂、下平行杆、下升降油缸、连接架、上升降油缸、上举升臂和上平行杆，所述下举升臂和下平行杆平行设置，所述上举升臂和上平行杆平行设置，所述下举升臂通过下升降油缸进行升降，所述上举升臂通过上升降油缸进行升降；

所述下举升臂和下平行杆通过举升臂支座设置在回转台机构上，并且下举升臂的一端和下平行杆的一端可以围绕举升臂支座进行自由转动,并且下举升臂和下平行杆在转动过程中始终保持平行状态，所述下举升臂、下平行杆、下举升臂和下平行杆通过连接架进行连接；并且所述下举升臂、下平行杆、上举升臂和上平行杆都可以围绕连接架进行自由转动，并且上举升臂和上平行杆在转动过程中始终保持平行状态；

所述下举升臂和下平行杆前端设置垂直面支座，所述喷涂机构设置在垂直面支座的垂直面一侧。

进一步的，所述喷涂机构包括喷涂平台、机械臂、喷头、机械臂控制柜、监控装置和喷涂机；

所述喷涂平台的垂直侧通过水平伸缩臂和水平伸缩油缸设置在垂直面支座的垂直面一侧，所述机械臂和机械臂控制柜设置在喷涂平台上，所述喷头设置在机械臂前端，所述监控装置通过支撑杆设置在喷涂平台上，所述喷涂机向喷头输送喷涂涂料。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的轮式曲臂高空喷涂机器人，将机械臂、喷枪(喷头)、监控装置等举升到预定高度并运动，带动喷枪按预定的轨迹运动，实现对高大建筑物的喷涂，代替工人的高空作业,降低工人的劳动强度高，提高工作效率，降低并杜绝高空作业的人身危险。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述回转台机构包括回转台底座、回转轴承、轴用挡圈、齿轮、外齿圈、键、回转圆台、压环、减速器和液压马达；

所述回转台底座安装固定在轮式机动车车厢板上，所述举升臂支座安装固定在回转圆台上，所述液压马达安装在减速器上；所述键安放在减速器的输出轴的键槽内，所述齿轮套在减速器的输出轴上，所述轴用挡圈安装在减速器的输出轴的挡圈槽内，限制齿轮从轴上脱落；

所述外齿圈采用螺栓安装在回转台底座内并固定，所述回转轴承安装在回转台底座中，并且盖上回转圆台，所述压环采用螺栓固连在回转圆台的下面，所述压环将回转台底座的凸缘部分包裹起来。

采用上述进一步方案的有益效果是，回转台机构采用液压马达做为动力系统，液压系统具有易于获得较大的力或力矩、功率重量比大、易于实现较大范围的无级变速、传递运动平稳、可实现快速而且无冲击的变速和换向，使得回转台机构在运行过程中更加平稳、回转台旋转换向运行更可靠。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述压环采用分段式圆环，所述压环与回转台底座的凸缘部分之间存在活动间隙。

进一步的，所述液压马达、下升降油缸、上升降油缸和水平伸缩油缸均由液压泵站提供液压动力，所述液压泵站设置在回转圆台上。

进一步的，所述轮式机动车底部设置可收放的支撑腿。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用液压泵站给油缸或液压马达提供液压动力，装备高度集成，减少了占用的空间；支撑腿可以任意收放，在喷涂作业过程中可以支撑整个曲臂组件和喷涂机构。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述轮式机动车车厢板前部设置限定曲臂组件收回时位置的举升臂限位架。

采用上述进一步方案的有益效果是，举升臂限位架是喷涂工作结束后，举升臂收回时限位用的，以防止举升臂收回时与其他设备相撞。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步的，所述喷涂机设置在轮式机动车车厢板后部。

进一步的，所述机械臂控制柜采用无线遥控控制，所述监控装置采用无线传输将监控画面传递给监控显示屏。

采用上述进一步方案的有益效果是，由于机械臂20的线缆数量较多，工作位置较高，工作区间跨度大，采用无线遥控控制，并且将机械臂控制柜22 放在平台19上，可以有效的防止线缆折叠、缠绕、信号衰减等问题的出现；监控装置23是在工作区间寻找喷涂目标，监测喷涂过程，检测喷涂效果的。

进一步的，所述下升降油缸下端设置升降油缸支座，并且所述下升降油缸可以围绕升降油缸支座进行转动，所述升降油缸支座固定在回转台机构上并且随着回转台机构的转动而转动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的轮式曲臂高空喷涂机器人,将机械臂、喷头、监控装置等举升到预定高度并运动，带动喷枪按预定的轨迹运动，实现对高大建筑物的喷涂，代替工人的高空作业,降低工人的劳动强度高，提高工作效率，降低并杜绝高空作业的人身危险。

显然，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明；但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例；凡基于本实用新型的构思所实现的技术均属于本实用新型的范围。

附图说明

图1为本实用新型一种轮式曲臂高空喷涂机器人结构示意图；

图2为本实用新型一种轮式曲臂高空喷涂机器人回转台机构剖视图(附图1中C-C向剖视图)；

图中：

1-轮式机动车；2-支撑腿；3-举升臂限位架；4-回转台机构；5-升降油缸支座；6-液压泵站；7-举升臂支座；8-喷涂机；9-下举升臂；10-下平行杆； 11-下升降油缸；12-连接架；13-上升降油缸；14-上举升臂；15-上平行杆； 16-垂直面支座；17-水平伸缩臂；18-水平伸缩油缸；19-平台；20-机械臂； 21-喷头；22-机械臂控制柜；23-监控装置；

4001-回转台底座；4002-回转轴承；4003-轴用挡圈；4004-齿轮；4005 外齿圈；4006-键；4007-回转圆台；4008-压环；4009-减速器；4010-液压马达。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

如图1～2所示，本实用新型一种轮式曲臂高空喷涂机器人，由轮式机动车1；支撑腿2；举升臂限位架3；回转台机构4；升降油缸支座5；液压泵站6；举升臂支座7；喷涂机8；下举升臂9；下平行杆10；下升降油缸11；连接架12；上升降油缸13；上举升臂14；上平行杆15；垂直面支座16；水平伸缩臂17；水平伸缩油缸18；平台19；机械臂20；喷头21；机械臂控制柜22；监控装置23等组成。

图2为回转台驱动部分结构原理示意图，由回转台底座4001；回转轴承 4002；轴用挡圈4003；外齿圈4005；键4006；回转圆台4007；压环4008；减速器4009；液压马达4010等组成。

将液压马达4010安装在减速器4009上；将键4006安放在减速器4009 的输出轴的键槽内，再将齿轮4004套在减速器4009的输出轴上，将轴用挡圈4003安装在减速器4009的输出轴的挡圈槽内，限制齿轮从轴上脱落。形成回转台驱动装置组件，备用。

将外齿圈4005用螺栓安装在回转台底座4001内并固定，再将回转轴承 4002安装在回转台底座4001中，盖上回转圆台4007，用螺栓将压环4008(分段式圆环)固连在回转圆台4007的下面，将回转台底座4001的凸缘部分包裹起来(有一定的可运动间隙)，使之成为一个回转台基体；将组装好的回转台驱动装置安装在这个回转台基体上，用螺栓固定成为回转台4组件。

将组装好的回转台机构4(见图2)安装在轮式机动车1上，举升臂支座7、升降油缸支座5安装在回转台机构4上，下举升臂9、下平行杆10的一端安装在举升臂支座7上，另一端安装在连接架12上，上举升臂14、上平行杆15的两端分别与连接架12、垂直面支座16连接，下升降油缸11的两端分别安装在升降油缸支座5与下举升臂9之间，上升降油缸13安装在下举升臂9与上举升臂14之间，水平伸缩臂17的固定部分安装在垂直面支座 16的垂直面上，伸缩部分安装在平台19的垂直面上，水平伸缩油缸18的两端分别安装在垂直面支座16、平台19之间，机械臂20、机械臂控制柜22、监控装置23分别安装在平台19的水平面上，喷头21安装在关节型机械臂 20的末端。支撑腿2、举升臂限位架3、喷涂机8安装在轮式机动车1上，液压泵站6安装在回转台机构4上，涂料输送管(图中未画出)分别与喷涂机8的输液口A及安装在机械臂20末端的喷头21的接口B相联接。

工作时，将轮式曲臂高空喷涂机器人的机动车1开到工作场所指定位置，启动液压工作系统，将支撑腿2调整到合适位置后伸出，将机动车1抬起并使得其车身处于水平状态，控制下升降油缸11、上升降油缸13同时伸出，使下举升臂9、下平行杆10、连接架12、上升降油缸13、上举升臂14、上平行杆15等同时抬起，使垂直面支座16、水平伸缩臂17、水平伸缩油缸18、平台19及安装在平台19上的机械臂20等装置同时升高；由于举升臂支座7、下举升臂9、下平行杆10(下举升臂9、下平行杆10连接处等长)、连接架 12与连接架12、上举升臂14、上平行杆15(上举升臂14、上平行杆15连接处等长)、垂直面支座16分别构成2个平行四边形，根据平行四边形连杆机构的特性，无论机构如何运动，可保证本设备中的垂直面支座16的垂直面与水平状态的机动车1的车身垂直，既与地面垂直。水平伸缩臂17的固定部分与垂直面支座16的垂直面固定连接，水平伸缩臂17的可伸缩部分与平台 19的垂直面固定连接，以保证机平台19的水平面处于水平位置，水平伸缩油缸18安装在垂直面支座16的垂直面与平台19的垂直面之间，机械臂20、机械臂控制柜22、监控装置23等安装在平台19的水平面上，喷头21安装在机械臂20的末端。通过控制水平伸缩油缸18的伸缩控制平台19及安装其在机械臂20、喷头21等前后移动。

回转台机构、举升机构(两个平行四边形机构(平行四边形机构是指下举升臂9、下平行杆10组成的部件)及举升油缸)、水平伸缩机构(水平伸缩臂、水平伸缩油缸)在操作系统的控制下协同工作，调整好机械臂及喷头的工作位置，开启喷涂机后，在控制系统的操控下，机械臂带动喷头按预定的轨迹对建筑物进行喷涂工作。

待这一个区域喷涂完毕后，通过回转台机构、举升机构、水平伸缩机构改变平台19的位置，将机械臂及喷头带到下一个工作位置，并对这个区域进行喷涂，循环往复，直至整个工作区间完成喷涂工作为止。

举升臂限位架3是喷涂工作结束后，举升臂收回时限位用的，以防止举升臂收回时与其他设备相撞。由于机械臂20的线缆数量较多，工作位置较高，工作区间跨度大，为防止线缆折叠、缠绕、信号衰减等问题的出现，将机械臂控制柜22放在平台19上，采用无线遥控控制；监控装置23是在工作区间寻找喷涂目标，监测喷涂过程，检测喷涂效果的。液压泵站6是为液压油缸、液压马达提供液压动力的。

当然，本实用新型还可有其它多种实施方式，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：包括轮式机动车(1)、可以进行抬升或回降的曲臂组件、回转台机构(4)和喷涂机构；

所述回转台机构安装设置在轮式机动车(1)车厢板上，所述曲臂组件设置在回转台机构上，并且所述回转台机构可以带动曲臂组件进行自由旋转，所述喷涂机构安装在曲臂组件上，并且喷涂机构通过曲臂组件的抬升或回降进行抬升或回降；

所述曲臂组件包括下举升臂(9)、下平行杆(10)、下升降油缸(11)、连接架(12)、上升降油缸(13)、上举升臂(14)和上平行杆(15)，所述下举升臂(9)和下平行杆(10)平行设置，所述上举升臂(14)和上平行杆(15)平行设置，所述下举升臂(9)通过下升降油缸(11)进行升降，所述上举升臂(14)通过上升降油缸(13)进行升降；

所述下举升臂(9)和下平行杆(10)通过举升臂支座(7)设置在回转台机构上，并且下举升臂(9)的一端和下平行杆(10)的一端可以围绕举升臂支座(7)进行自由转动，所述下举升臂(9)、下平行杆(10)、下举升臂(9)和下平行杆(10)通过连接架(12)进行连接；并且所述下举升臂(9)、下平行杆(10)、上举升臂(14)和上平行杆(15)都可以围绕连接架(12)进行自由转动，并且下举升臂(9)的一端和下平行杆(10)在转动过程中始终保持平行状态，并且上举升臂(14)的一端和上平行杆(15)在转动过程中始终保持平行状态；

所述下举升臂(9)和下平行杆(10)前端设置垂直面支座(16)，所述喷涂机构设置在垂直面支座(16)的垂直面一侧。

2.根据权利要求1所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述喷涂机构包括喷涂平台(19)、机械臂(20)、喷头(21)、机械臂控制柜(22)、监控装置(23)和喷涂机(8)；

所述喷涂平台(19)的垂直侧通过水平伸缩臂(17)和水平伸缩油缸(18)设置在垂直面支座(16)的垂直面一侧，所述机械臂(20)和机械臂控制柜(22)设置在喷涂平台(19)上，所述喷头(21)设置在机械臂(20)前端，所述监控装置(23)通过支撑杆设置在喷涂平台(19)上，所述喷涂机(8)向喷头(21)输送喷涂涂料。

3.根据权利要求2所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述回转台机构(4)包括回转台底座(4001)、回转轴承(4002)、轴用挡圈(4003)、齿轮(4004)、外齿圈(4005)、键(4006)、回转圆台(4007)、压环(4008)、减速器(4009)和液压马达(4010)；

所述回转台底座(4001)安装固定在轮式机动车(1)车厢板上，所述举升臂支座(7)安装固定在回转圆台(4007)上，所述液压马达(4010)安装在减速器(4009)上；所述键(4006)安放在减速器(4009)的输出轴的键槽内，所述齿轮(4004)套在减速器(4009)的输出轴上，所述轴用挡圈(4003)安装在减速器(4009)的输出轴的挡圈槽内，限制齿轮从轴上脱落；

所述外齿圈(4005)采用螺栓安装在回转台底座(4001)内并固定，所述回转轴承(4002)安装在回转台底座(4001)中，并且盖上回转圆台(4007)，所述压环(4008)采用螺栓固连在回转圆台(4007)的下面，所述压环(4008)将回转台底座(4001)的凸缘部分包裹起来。

4.根据权利要求3所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述压环(4008)采用分段式圆环，所述压环(4008)与回转台底座(4001)的凸缘部分之间存在活动间隙。

5.根据权利要求3所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述液压马达(4010)、下升降油缸(11)、上升降油缸(13)和水平伸缩油缸(18)均由液压泵站(6)提供液压动力，所述液压泵站(6)设置在回转圆台(4007)上。

6.根据权利要求1所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述轮式机动车(1)底部设置可收放的支撑腿(2)。

7.根据权利要求1所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述轮式机动车(1)车厢板前部设置限定曲臂组件收回时位置的举升臂限位架(3)。

8.根据权利要求2所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述喷涂机(8)设置在轮式机动车(1)车厢板后部。

9.根据权利要求2所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述机械臂控制柜(22)采用无线遥控控制，所述监控装置(23)采用无线传输将监控画面传递给监控显示屏。

10.根据权利要求1所述的一种轮式曲臂高空喷涂机器人，其特征在于：所述下升降油缸(11)下端设置升降油缸支座(5)，并且所述下升降油缸(11)可以围绕升降油缸支座(5)进行转动，所述升降油缸支座(5)固定在回转台机构(4)上并且随着回转台机构(4)的转动而转动。

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