一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人及其電學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及建筑機(jī)械領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人及其電學(xué)系統(tǒng)，本發(fā)明的機(jī)器人主體包括底部行走裝置、距離傳感器、升降裝置、前后移動(dòng)平臺(tái)、左右移動(dòng)平臺(tái)、儲(chǔ)液槽、刷粉裝置、噴漆裝置、打磨裝置和光電式傳感器；本發(fā)明的電學(xué)系統(tǒng)，所述的電學(xué)系統(tǒng)包括可編程控制器、傳感器單元、液壓?jiǎn)卧⑺欧姍C(jī)單元和伺服控制器；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頂壁的打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娙槟z漆的一體化操作，無(wú)需人工，也無(wú)需多臺(tái)設(shè)備來(lái)操作，節(jié)省了人工，減輕了工人的健康隱患，提高了效率，且增加了經(jīng)濟(jì)效益，且本發(fā)明的打磨效果、刷粉效果和噴漆效果相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備來(lái)說(shuō)更好。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人及其電學(xué)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑機(jī)械領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人及其電學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑領(lǐng)域，樓房的頂壁往往通過(guò)澆筑或樓板形成。這種樓板形成的樓房頂壁表面往往粗糙不平。對(duì)于后續(xù)的建筑加工，例如涂料或者刮泥，都具有不利影響。因此，需要對(duì)這種頂壁的表面進(jìn)行整平。
[0003]裝修房屋中，一定要刮膩?zhàn)印Ｒ驗(yàn)閴γ婀文佔(zhàn)邮潜ＷC室內(nèi)裝修質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，膩?zhàn)?填泥)是平整墻體表面的一種裝飾材料，是一種厚漿狀涂料，是涂料粉刷前必不可少的一種產(chǎn)品。涂施于底漆上或直接涂施于物體上，用以清除被涂物表面上高低不平的缺陷。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，頂壁處理的主要工作步驟是:
[0005]1、頂壁平整處理:對(duì)樓房頂壁進(jìn)行打磨處理，使樓房頂壁平整，并且，當(dāng)頂壁有縫隙時(shí)，用專(zhuān)用的防開(kāi)裂劑對(duì)頂壁接縫口槽進(jìn)行填縫處理，再用牛皮紙+乳白膠粘貼在接縫處；
[0006]2、刮膩?zhàn)?膩?zhàn)庸ふ驹趯?zhuān)用的支撐架上，通過(guò)手握沾滿(mǎn)膩?zhàn)拥墓伟鍖?duì)頂壁一絲不漏的全部刮到，全部刮到之后，對(duì)整個(gè)墻體表面進(jìn)行處理，保證整個(gè)墻面必須是平整的，不得有起皮現(xiàn)象；
[0007]3、噴涂乳膠漆:乳膠漆的處理方法有三種:a、滾涂，益處:經(jīng)濟(jì)實(shí)惠;b、噴涂，益處:表面更加平整;c、印花，適合小面積施工，益處:美觀。對(duì)乳膠漆進(jìn)行噴涂之前要首先對(duì)膩?zhàn)颖砻孢M(jìn)行打磨處理，打磨的作用是使墻體表面更加平整和增強(qiáng)墻面乳膠漆附著力的作用。乳膠漆的施工要求要達(dá)到表面平整光滑、無(wú)流墜、無(wú)污染、色澤一致、順直流暢。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中，上述步驟有兩種方式完成:1、人工完成，其缺陷是操作復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、工作效率低且浪費(fèi)人工、同時(shí)不利于工人的身體健康;2、機(jī)器完成，但現(xiàn)有的機(jī)器設(shè)備往往是單獨(dú)工作，各自為戰(zhàn)，頂壁打磨的設(shè)備專(zhuān)門(mén)用于頂壁打磨，噴漆的設(shè)備專(zhuān)門(mén)用于噴漆，刷膩?zhàn)拥脑O(shè)備專(zhuān)門(mén)用于刷膩?zhàn)?，因此，要全程完成上述工序，往往需要多臺(tái)不同設(shè)備工作方能完成，這樣便加大了施工單位的經(jīng)濟(jì)成本，同時(shí)，現(xiàn)有機(jī)器設(shè)備的頂壁打磨的平整度、刷膩?zhàn)庸饣群蛧娖峋鶆蚨榷疾焕硐搿?br>[0009]鑒于此，現(xiàn)急需一種代替人工，成本相對(duì)較低，且能夠一體化的對(duì)頂壁進(jìn)行打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娡咳槟z漆，且打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娡啃Ч^好的新型高效設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人及其電學(xué)系統(tǒng)，其彌補(bǔ)了人工對(duì)頂壁進(jìn)行處理費(fèi)事費(fèi)力，影響身體健康的缺陷，以及現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備無(wú)法做到同時(shí)對(duì)頂壁進(jìn)行打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娡咳槟z漆而帶來(lái)不便和增加成本等的缺陷。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人，包括底部行走裝置、距離傳感器、升降裝置、前后移動(dòng)平臺(tái)、左右移動(dòng)平臺(tái)、儲(chǔ)液槽、刷粉裝置、噴漆裝置、打磨裝置和光電式傳感器;所述的升降裝置位于底部行走裝置上端，所述的前后移動(dòng)平臺(tái)位于升降裝置上端，左右移動(dòng)平臺(tái)位于前后移動(dòng)平臺(tái)上端，儲(chǔ)液槽、刷粉裝置、噴漆裝置、打磨裝置和光電式傳感器均位于左右移動(dòng)平臺(tái)上。
[0012]所述的底部行走裝置下端安裝有四個(gè)移動(dòng)輪，所述的移動(dòng)輪為麥克納姆輪，所述麥克納姆輪的設(shè)計(jì)使得底部行走裝置能夠全向任意運(yùn)動(dòng)，所述的底部行走裝置四周安裝有四個(gè)距離傳感器，所述距離傳感器的作用是使得底部行走裝置在行進(jìn)過(guò)程中能夠提前預(yù)判四周的障礙物，避免發(fā)生碰撞。所述的底部行走裝置用于對(duì)本發(fā)明的位置進(jìn)行較大幅度調(diào)整。
[0013]所述的升降裝置下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在底部行走裝置上端，所述的升降裝置上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有工作臺(tái)，所述的升降裝置主體為剪叉式機(jī)構(gòu)，剪叉式機(jī)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)機(jī)構(gòu)，工作時(shí)，底部行走裝置運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)升降裝置運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)剪叉式構(gòu)造的升降裝置實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的升降。
[0014]所述的前后移動(dòng)平臺(tái)包括沿工作臺(tái)前后方向安裝在工作臺(tái)上端面的一號(hào)螺桿，安裝在工作臺(tái)上端面且與一號(hào)螺桿相連接的一號(hào)電機(jī)，位于工作臺(tái)上方且與一號(hào)螺桿相連接的前后移動(dòng)板;工作時(shí)，一號(hào)電機(jī)工作帶動(dòng)一號(hào)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)前后移動(dòng)板前后運(yùn)動(dòng)。
[0015]所述的左右移動(dòng)平臺(tái)包括沿前后移動(dòng)板左右方向安裝在前后移動(dòng)板上端面的二號(hào)螺桿，安裝在前后移動(dòng)板上端面且與二號(hào)螺桿相連接的二號(hào)電機(jī)，位于前后移動(dòng)板上方且與二號(hào)螺桿相連接的左右移動(dòng)板;工作時(shí)，二號(hào)電機(jī)工作帶動(dòng)二號(hào)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)左右移動(dòng)板左右運(yùn)動(dòng)。
[0016]所述的前后移動(dòng)平臺(tái)與左右移動(dòng)平臺(tái)均用于本發(fā)明在對(duì)頂壁加工過(guò)程中的小幅度位置調(diào)整。
[0017]所述的儲(chǔ)液槽固定在左右移動(dòng)板上端面中部，所述的儲(chǔ)液槽用于儲(chǔ)存膩?zhàn)臃刍蛉槟z漆。
[0018]所述的刷粉裝置位于左右移動(dòng)板右端，所述的刷粉裝置包括刷粉氣缸、刷粉板和刷粉氣栗，所述的刷粉氣缸固定在儲(chǔ)液槽右側(cè)的左右移動(dòng)板上;所述的刷粉板底部與刷粉氣缸頂部相固定，所述的刷粉板上端面設(shè)置有呈水平狀態(tài)的頂板，所述的頂板用于對(duì)頂壁刷涂膩?zhàn)臃?所述的頂板上端沿左右移動(dòng)板前后方向設(shè)置有一條長(zhǎng)條形出粉槽，所述的出粉槽下端設(shè)置有出粉腔，所述的刷粉氣栗安裝在左右移動(dòng)板上，且所述的儲(chǔ)液槽、刷粉氣栗和出粉腔之間均通過(guò)軟管相連接;工作時(shí)，當(dāng)需要對(duì)頂壁刷涂膩?zhàn)臃?，則首先將與水混合好的膩?zhàn)臃鄣谷雰?chǔ)液槽內(nèi)，接著，刷粉氣栗工作使得儲(chǔ)液槽內(nèi)的膩?zhàn)臃圻M(jìn)入刷粉板的出粉腔內(nèi)，再經(jīng)出粉腔上端的出粉槽流出到頂板上端并布滿(mǎn)頂板上端面，接著，再根據(jù)頂壁的具體情況，使刷粉氣缸伸出，從而使得布滿(mǎn)膩?zhàn)臃鄣捻敯遒N緊頂壁，再同步調(diào)整底部行走裝置、前后移動(dòng)平臺(tái)和左右移動(dòng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)頂板對(duì)頂壁進(jìn)行膩?zhàn)臃鄣钠秸克ⅰ?br>[0019]所述的噴漆裝置位于左右移動(dòng)板上，且噴漆裝置位于儲(chǔ)液槽與刷粉裝置之間，所述的噴漆裝置包括定平臺(tái)、動(dòng)平臺(tái)、第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、噴嘴、噴涂氣栗和回收板;所述第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸均分別連接定平臺(tái)和動(dòng)平臺(tái)，所述第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、定平臺(tái)與動(dòng)平臺(tái)連接形成一個(gè)閉環(huán)四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的三個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)自由度移動(dòng);所述的噴嘴安裝在所述動(dòng)平臺(tái)中部;所述的噴涂氣栗安裝在左右移動(dòng)板上，且所述的儲(chǔ)液槽、噴涂氣栗和噴嘴之間通過(guò)軟管相連接;所述的回收板固定在動(dòng)平臺(tái)上，噴嘴的液體出口處位于回收板上方，且回收板沿左右移動(dòng)板的左右方向從右往左逐步傾斜向下布置，回收板最左端位于儲(chǔ)液槽上方，回收板用于回收噴灑后未附著在頂壁上的乳膠漆;工作時(shí)，首先將準(zhǔn)備好的乳膠漆倒入儲(chǔ)液槽內(nèi)，當(dāng)需要對(duì)頂壁均噴乳膠漆時(shí)，則通過(guò)噴涂氣栗將乳膠漆運(yùn)送到噴嘴而后噴出到頂壁上，同時(shí)接著通過(guò)第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸調(diào)整動(dòng)平臺(tái)的位置和角度，進(jìn)而調(diào)整噴嘴的位置和角度，同時(shí)同步調(diào)整底部行走裝置、前后移動(dòng)平臺(tái)和左右移動(dòng)平臺(tái)，從而噴嘴實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壁均勻噴涂乳膠漆，其中一部分乳膠漆未附著到頂壁而回落到回收板上，再經(jīng)回收板滑入儲(chǔ)液槽內(nèi)，從而避免了乳膠漆的浪費(fèi)，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。
[0020]所述的打磨裝置位于左右移動(dòng)板上端面左側(cè)，所述的打磨裝置包括固定臺(tái)、打磨電機(jī)、磨盤(pán)和打磨氣缸，所述的打磨電機(jī)安裝在固定臺(tái)上端中部，所述的磨盤(pán)與打磨電機(jī)相連接，所述的磨盤(pán)采用Pl 20/180型砂紙或P320/400型砂紙制成，所述的固定臺(tái)與左右移動(dòng)板之間通過(guò)打磨氣缸相連接;工作時(shí)，當(dāng)需要對(duì)頂壁進(jìn)行打磨，則使打磨氣缸伸出，使得磨盤(pán)的盤(pán)面貼緊頂壁，接著，打磨電機(jī)工作帶動(dòng)磨盤(pán)對(duì)頂壁進(jìn)行打磨，同理，同步調(diào)整底部行走裝置、前后移動(dòng)平臺(tái)和左右移動(dòng)平臺(tái)，進(jìn)而調(diào)整磨盤(pán)的位置，從而使磨盤(pán)實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壁的均勻打磨。打磨裝置工作的時(shí)間為:1、刷涂膩?zhàn)臃矍皩?duì)頂壁進(jìn)行打磨，以使得后續(xù)膩?zhàn)臃鄹淄克⑵秸?2、涂刷完膩?zhàn)臃酆蠹s天，在噴乳膠漆之前對(duì)刷涂好的膩?zhàn)臃圻M(jìn)行打磨，便于之后均噴乳膠漆。
[0021]所述的光電式傳感器安裝在左右移動(dòng)板上端面左側(cè)，且光電式傳感器位于打磨裝置左側(cè);所述的光電式傳感器用于判斷頂壁的表面粗糙度，光電式傳感器的工作時(shí)間為:1、涂刷膩?zhàn)臃矍暗拇蚰パb置進(jìn)行第一次打磨工作時(shí)，判斷打磨裝置是否將頂壁磨平，未磨平則使打磨裝置繼續(xù)工作;2、涂刷膩?zhàn)臃蹠r(shí)，判斷刷粉裝置是否將膩?zhàn)臃鬯⑵?，未刷平則使刷粉裝置繼續(xù)工作;3、涂刷完膩?zhàn)臃酆蠹s3天，判斷變干的膩?zhàn)臃凼欠袢匀黄秸?，不平整的地方使打磨裝置繼續(xù)工作以進(jìn)行第二次打磨作業(yè);4、在打磨裝置進(jìn)行完第二次打磨作業(yè)后，噴漆裝置對(duì)頂壁進(jìn)行噴涂乳膠漆時(shí)，判斷噴涂是否均勻，未噴涂平整則繼續(xù)噴涂。
[0022]一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人的電學(xué)系統(tǒng)，所述的電學(xué)系統(tǒng)包括可編程控制器、傳感器單元、液壓?jiǎn)卧⑺欧姍C(jī)單元和伺服控制器；
[0023]所述可編程控制器的輸出端口連接傳感器單元、液壓?jiǎn)卧⑺欧姍C(jī)單元和伺服控制器，用于控制傳感器單元、液壓?jiǎn)卧?、伺服電機(jī)單元和伺服控制器的工作；
[0024]所述的傳感器單元包括距離傳感器和光電式傳感器，傳感器單元分析的信號(hào)能夠?qū)崟r(shí)反饋到可編程控制器，可編程控制器接收到傳感器單元的反饋信息后，再將信息整理后向伺服電機(jī)單元和伺服控制器發(fā)送相關(guān)指令；
[0025]所述的液壓?jiǎn)卧糜诳刂粕笛b置的升降工作；
[0026]所述的伺服電機(jī)單元用于控制一號(hào)電機(jī)和二號(hào)電機(jī)、以及底部行走裝置中與行走輪相連接的電機(jī)的工作；
[0027]所述的伺服控制器用于控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置的工作，且伺服控制器能夠可選擇的獨(dú)立控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置中的一個(gè)工作；
[0028]所述的刷漆裝置、噴漆裝置和打磨裝置均包括啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)、自動(dòng)信號(hào)、原點(diǎn)信號(hào)、終點(diǎn)信號(hào)、工作點(diǎn)到位信號(hào)和原點(diǎn)復(fù)位信號(hào)。
[0029]有益效果:
[0030]1、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頂壁的打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娙槟z漆的一體化操作，無(wú)需人工，也無(wú)需多臺(tái)設(shè)備來(lái)操作，節(jié)省了人工，減輕了工人的健康隱患，提高了效率，且增加了經(jīng)濟(jì)效益。
[0031]2、本發(fā)明的底部行走裝置采用麥克納姆輪，從而使得本發(fā)明在對(duì)頂壁打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娖釙r(shí)位置變化更加靈活，更有利于根據(jù)頂壁的具體情況實(shí)時(shí)調(diào)整打磨位置、刷粉位置和噴漆位置。
[0032]3、本發(fā)明采用了前后移動(dòng)平臺(tái)和左右移動(dòng)平臺(tái)，使得本發(fā)明在對(duì)頂壁打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娖釙r(shí)位置可以微調(diào)，便于控制本發(fā)明對(duì)頂壁的精準(zhǔn)打磨、刷膩?zhàn)雍蛧娖帷?br>[0033]4、本發(fā)明的乳膠漆采用噴涂方法，進(jìn)而使得乳膠漆更加平整光滑的附著在頂壁上。
[0034]5、本發(fā)明的噴漆裝置上設(shè)置有用于回收乳膠漆的回收板，噴出而未附著到頂壁的乳膠漆會(huì)落到回收板，再經(jīng)回收板進(jìn)入儲(chǔ)液槽，從而有益于節(jié)省乳膠漆并保護(hù)環(huán)境。
[0035]6、本發(fā)明的噴漆裝置采用能實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)的三個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)自由度移動(dòng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)，從而使得噴涂位置更易控制，噴涂效果更佳。
[0036]7、本發(fā)明安裝有光電式傳感器，其能夠判斷頂壁的粗糙度是否合格，進(jìn)而將采集的信息發(fā)送給本發(fā)明的控制終端，決定打磨裝置、刷粉裝置和噴漆裝置的工作，當(dāng)粗糙度不符合要求，則上述裝置繼續(xù)工作直至粗糙度符合，從而本發(fā)明的打磨效果、刷粉效果和噴漆效果相對(duì)于傳統(tǒng)設(shè)備來(lái)說(shuō)更好。
【附圖說(shuō)明】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0038]圖1是本發(fā)明的整體示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明左右移動(dòng)平臺(tái)及其之下部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖3是本發(fā)明左右移動(dòng)板及其之上部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖4是圖3的局部示意圖；
[0042]圖5是本發(fā)明刷粉板的局部剖開(kāi)示意圖；
[0043]圖6是本發(fā)明的電學(xué)系統(tǒng)示意圖；
[0044]圖中:底部行走裝置1、距離傳感器2、升降裝置3、前后移動(dòng)平臺(tái)4、左右移動(dòng)平臺(tái)5、儲(chǔ)液槽6、刷粉裝置7、噴漆裝置8、打磨裝置9、光電式傳感器1、移動(dòng)輪11、工作臺(tái)31、一號(hào)螺桿41、一號(hào)電機(jī)42、前后移動(dòng)板43、二號(hào)螺桿51、二號(hào)電機(jī)52、左右移動(dòng)板53、刷粉氣缸71、刷粉板72、刷粉氣栗73、頂板721、出粉槽722、出粉腔723、定平臺(tái)81、動(dòng)平臺(tái)82、第一氣缸83、第二氣缸84、第三氣缸85、噴嘴86、噴涂氣栗87、回收板88、固定臺(tái)91、打磨電機(jī)92、磨盤(pán)93、打磨氣缸94。
【具體實(shí)施方式】
[0045]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0046]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人，包括包括底部行走裝置1、距離傳感器2、升降裝置3、前后移動(dòng)平臺(tái)4、左右移動(dòng)平臺(tái)5、儲(chǔ)液槽6、刷粉裝置7、噴漆裝置
8、打磨裝置9和光電式傳感器10;所述的升降裝置3位于底部行走裝置I上端，所述的前后移動(dòng)平臺(tái)4位于升降裝置3上端，左右移動(dòng)平臺(tái)5位于前后移動(dòng)平臺(tái)4上端，儲(chǔ)液槽6、刷粉裝置
7、噴漆裝置8、打磨裝置9和光電式傳感器10均位于左右移動(dòng)平臺(tái)5上。
[0047]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人，所述的底部行走裝置I下端安裝有四個(gè)移動(dòng)輪11，所述的移動(dòng)輪11為麥克納姆輪，所述麥克納姆輪的設(shè)計(jì)使得底部行走裝置I能夠全向任意運(yùn)動(dòng)，所述的底部行走裝置I四周安裝有四個(gè)距離傳感器2，所述距離傳感器2的作用是使得底部行走裝置I在行進(jìn)過(guò)程中能夠提前預(yù)判四周的障礙物，避免發(fā)生碰撞。所述的底部行走裝置I用于對(duì)本發(fā)明的位置進(jìn)行較大幅度調(diào)整。
[0048]所述的升降裝置3下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在底部行走裝置I上端，所述的升降裝置3上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有工作臺(tái)31，所述的升降裝置3主體為剪叉式機(jī)構(gòu)，剪叉式機(jī)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)機(jī)構(gòu)，工作時(shí)，底部行走裝置I運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)升降裝置3運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)剪叉式構(gòu)造的升降裝置3實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)31的升降。
[0049]所述的前后移動(dòng)平臺(tái)4包括沿工作臺(tái)31前后方向安裝在工作臺(tái)31上端面的一號(hào)螺桿41，安裝在工作臺(tái)31上端面且與一號(hào)螺桿41相連接的一號(hào)電機(jī)42，位于工作臺(tái)31上方且與一號(hào)螺桿41相連接的前后移動(dòng)板43;工作時(shí)，一號(hào)電機(jī)42工作帶動(dòng)一號(hào)螺桿41轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)前后移動(dòng)板43前后運(yùn)動(dòng)。
[0050]所述的左右移動(dòng)平臺(tái)5包括沿前后移動(dòng)板43左右方向安裝在前后移動(dòng)板43上端面的二號(hào)螺桿51，安裝在前后移動(dòng)板43上端面且與二號(hào)螺桿51相連接的二號(hào)電機(jī)52，位于前后移動(dòng)板43上方且與二號(hào)螺桿51相連接的左右移動(dòng)板53;工作時(shí)，二號(hào)電機(jī)52工作帶動(dòng)二號(hào)螺桿51轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)左右移動(dòng)板53左右運(yùn)動(dòng)。
[0051]所述的前后移動(dòng)平臺(tái)4與左右移動(dòng)平臺(tái)5均用于本發(fā)明在對(duì)頂壁加工過(guò)程中的小幅度位置調(diào)整。
[0052]如圖1、圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明所述的一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人，所述的儲(chǔ)液槽6固定在左右移動(dòng)板53上端面中部，所述的儲(chǔ)液槽6用于儲(chǔ)存膩?zhàn)臃刍蛉槟z漆。
[0053]所述的刷粉裝置7位于左右移動(dòng)板53右端，所述的刷粉裝置7包括刷粉氣缸71、刷粉板72和刷粉氣栗73，所述的刷粉氣缸71固定在儲(chǔ)液槽6右側(cè)的左右移動(dòng)板53上;所述的刷粉板72底部與刷粉氣缸71頂部相固定，所述的刷粉板72上端面設(shè)置有呈水平狀態(tài)的頂板721，所述的頂板721用于對(duì)頂壁刷涂膩?zhàn)臃?所述的頂板721上端沿左右移動(dòng)板53前后方向設(shè)置有一條長(zhǎng)條形出粉槽722，所述的出粉槽722下端設(shè)置有出粉腔723，所述的刷粉氣栗73安裝在左右移動(dòng)板53上，且所述的儲(chǔ)液槽6、刷粉氣栗73和出粉腔723之間均通過(guò)軟管相連接;工作時(shí)，當(dāng)需要對(duì)頂壁刷涂膩?zhàn)臃?，則首先將與水混合好的膩?zhàn)臃鄣谷雰?chǔ)液槽6內(nèi)，接著，刷粉氣栗73工作使得儲(chǔ)液槽6內(nèi)的膩?zhàn)臃圻M(jìn)入刷粉板72的出粉腔723內(nèi)，再經(jīng)出粉腔723上端的出粉槽722流出到頂板721上端并布滿(mǎn)頂板721上端面，接著，再根據(jù)頂壁的具體情況，使刷粉氣缸71伸出，從而使得布滿(mǎn)膩?zhàn)臃鄣捻敯?21貼緊頂壁，再同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動(dòng)平臺(tái)4和左右移動(dòng)平臺(tái)5，實(shí)現(xiàn)頂板721對(duì)頂壁進(jìn)行膩?zhàn)臃鄣钠秸克ⅰ?br>[0054]所述的噴漆裝置8位于左右移動(dòng)板53上，且噴漆裝置8位于儲(chǔ)液槽6與刷粉裝置7之間，所述的噴漆裝置8包括定平臺(tái)81、動(dòng)平臺(tái)82、第一氣缸83、第二氣缸84、第三氣缸85、噴嘴86、噴涂氣栗87和回收板88;所述第一氣缸83、第二氣缸84和第三氣缸85均分別連接定平臺(tái)81和動(dòng)平臺(tái)82，所述第一氣缸83、第二氣缸84、第三氣缸85、定平臺(tái)81與動(dòng)平臺(tái)82連接形成一個(gè)閉環(huán)四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)82的三個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)自由度移動(dòng);所述的噴嘴86安裝在所述動(dòng)平臺(tái)82中部;所述的噴涂氣栗87安裝在左右移動(dòng)板53上，且所述的儲(chǔ)液槽6、噴涂氣栗87和噴嘴86之間通過(guò)軟管相連接;所述的回收板88固定在動(dòng)平臺(tái)82上，噴嘴86的液體出口處位于回收板88上方，且回收板88沿左右移動(dòng)板53的左右方向從右往左逐步傾斜向下布置，回收板88最左端位于儲(chǔ)液槽6上方，回收板88用于回收噴灑后未附著在頂壁上的乳膠漆;工作時(shí)，首先將準(zhǔn)備好的乳膠漆倒入儲(chǔ)液槽6內(nèi)，當(dāng)需要對(duì)頂壁均噴乳膠漆時(shí)，則通過(guò)噴涂氣栗87將乳膠漆運(yùn)送到噴嘴86而后噴出到頂壁上，同時(shí)接著通過(guò)第一氣缸83、第二氣缸84和第三氣缸85調(diào)整動(dòng)平臺(tái)82的位置和角度，進(jìn)而調(diào)整噴嘴86的位置和角度，同時(shí)同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動(dòng)平臺(tái)4和左右移動(dòng)平臺(tái)5，從而噴嘴86實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壁均勻噴涂乳膠漆，其中一部分乳膠漆未附著到頂壁而回落到回收板88上，再經(jīng)回收板88滑入儲(chǔ)液槽6內(nèi)，從而避免了乳膠漆的浪費(fèi)，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。
[0055]所述的打磨裝置9位于左右移動(dòng)板53上端面左側(cè)，所述的打磨裝置9包括固定臺(tái)91、打磨電機(jī)92、磨盤(pán)93和打磨氣缸94，所述的打磨電機(jī)92安裝在固定臺(tái)91上端中部，所述的磨盤(pán)93與打磨電機(jī)92相連接，所述的磨盤(pán)93采用P120/180型砂紙或P320/400型砂紙制成，所述的固定臺(tái)91與左右移動(dòng)板53之間通過(guò)打磨氣缸94相連接;工作時(shí)，當(dāng)需要對(duì)頂壁進(jìn)行打磨，則使打磨氣缸94伸出，使得磨盤(pán)93的盤(pán)面貼緊頂壁，接著，打磨電機(jī)92工作帶動(dòng)磨盤(pán)93對(duì)頂壁進(jìn)行打磨，同理，同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動(dòng)平臺(tái)4和左右移動(dòng)平臺(tái)5，進(jìn)而調(diào)整磨盤(pán)93的位置，從而使磨盤(pán)93實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壁的均勻打磨。打磨裝置9工作的時(shí)間為:1、刷涂膩?zhàn)臃矍皩?duì)頂壁進(jìn)行打磨，以使得后續(xù)膩?zhàn)臃鄹淄克⑵秸?、涂刷完膩?zhàn)臃酆蠹s3天，在噴乳膠漆之前對(duì)刷涂好的膩?zhàn)臃圻M(jìn)行打磨，便于之后均噴乳膠漆。
[0056]所述的光電式傳感器10安裝在左右移動(dòng)板53上端面左側(cè)，且光電式傳感器10位于打磨裝置9左側(cè);所述的光電式傳感器10用于判斷頂壁的表面粗糙度，光電式傳感器10的工作時(shí)間為:1、涂刷膩?zhàn)臃矍暗拇蚰パb置9進(jìn)行第一次打磨工作時(shí)，判斷打磨裝置9是否將頂壁磨平，未磨平則使打磨裝置9繼續(xù)工作;2、涂刷膩?zhàn)臃蹠r(shí)，判斷刷粉裝置7是否將膩?zhàn)臃鬯⑵?，未刷平則使刷粉裝置7繼續(xù)工作;3、涂刷完膩?zhàn)臃酆蠹s3天，判斷變干的膩?zhàn)臃凼欠袢匀黄秸?，不平整的地方使打磨裝置9繼續(xù)工作以進(jìn)行第二次打磨作業(yè);4、在打磨裝置9進(jìn)行完第二次打磨作業(yè)后，噴漆裝置8對(duì)頂壁進(jìn)行噴涂乳膠漆時(shí)，判斷噴涂是否均勻，未噴涂平整則繼續(xù)噴涂。
[0057]一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人的電學(xué)系統(tǒng)，所述的電學(xué)系統(tǒng)包括可編程控制器、傳感器單元、液壓?jiǎn)卧?、伺服電機(jī)單元和伺服控制器；
[0058]所述可編程控制器的輸出端口連接傳感器單元、液壓?jiǎn)卧⑺欧姍C(jī)單元和伺服控制器，用于控制傳感器單元、液壓?jiǎn)卧?、伺服電機(jī)單元和伺服控制器的工作；
[0059]所述的傳感器單元包括距離傳感器和光電式傳感器，傳感器單元分析的信號(hào)能夠?qū)崟r(shí)反饋到可編程控制器，可編程控制器接收到傳感器單元的反饋信息后，再將信息整理后向伺服電機(jī)單元和伺服控制器發(fā)送相關(guān)指令；
[0060]所述的液壓?jiǎn)卧糜诳刂粕笛b置的升降工作；
[0061]所述的伺服電機(jī)單元用于控制一號(hào)電機(jī)和二號(hào)電機(jī)、以及底部行走裝置中與行走輪相連接的電機(jī)的工作；
[0062]所述的伺服控制器用于控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置的工作，且伺服控制器能夠可選擇的獨(dú)立控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置中的一個(gè)工作；
[0063]所述的刷漆裝置、噴漆裝置和打磨裝置均包括啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)、自動(dòng)信號(hào)、原點(diǎn)信號(hào)、終點(diǎn)信號(hào)、工作點(diǎn)到位信號(hào)和原點(diǎn)復(fù)位信號(hào)。
[0064]工作時(shí)，當(dāng)需要對(duì)頂壁進(jìn)行加工，則首先，根據(jù)需要加工的位置移動(dòng)本發(fā)明，通過(guò)本發(fā)明所述麥克納姆輪的設(shè)計(jì)使得底部行走裝置I全向任意運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)到事先預(yù)定好的位置，其中，在底部行走裝置I行走過(guò)程中，所述距離傳感器2能夠提前預(yù)判四周的障礙物，避免發(fā)生碰撞，接著，升降裝置3實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)31的上升，工作臺(tái)31上升到一定程度之后，可對(duì)工作臺(tái)31上部機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置上的小幅調(diào)整，其中，一號(hào)電機(jī)42工作帶動(dòng)一號(hào)螺桿41轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)前后移動(dòng)板43前后運(yùn)動(dòng);二號(hào)電機(jī)52工作帶動(dòng)二號(hào)螺桿51轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)左右移動(dòng)板53左右運(yùn)動(dòng)。
[0065]左右移動(dòng)板53上的儲(chǔ)液槽6用于儲(chǔ)存膩?zhàn)臃刍蛉槟z漆。
[0066]當(dāng)需要對(duì)頂壁刷涂膩?zhàn)臃蹠r(shí)，則首先將與水混合好的膩?zhàn)臃鄣谷雰?chǔ)液槽6內(nèi)，接著，刷粉氣栗73工作使得儲(chǔ)液槽6內(nèi)的膩?zhàn)臃圻M(jìn)入刷粉板72的出粉腔723內(nèi)，再經(jīng)出粉腔723上端的出粉槽722流出到頂板721上端并布滿(mǎn)頂板721上端面，接著，再根據(jù)頂壁的具體情況，使刷粉氣缸71伸出，從而使得布滿(mǎn)膩?zhàn)臃鄣捻敯?21貼緊頂壁，再同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動(dòng)平臺(tái)4和左右移動(dòng)平臺(tái)5，實(shí)現(xiàn)頂板721對(duì)頂壁進(jìn)行膩?zhàn)臃鄣钠秸克ⅰ?br>[0067]當(dāng)需要對(duì)頂壁均噴乳膠漆時(shí)，則首先將準(zhǔn)備好的乳膠漆倒入儲(chǔ)液槽6內(nèi)，通過(guò)噴涂氣栗87將乳膠漆運(yùn)送到噴嘴86而后噴出到頂壁上，同時(shí)接著通過(guò)第一氣缸83、第二氣缸84和第三氣缸85調(diào)整動(dòng)平臺(tái)82的位置和角度，進(jìn)而調(diào)整噴嘴86的位置和角度，同時(shí)同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動(dòng)平臺(tái)4和左右移動(dòng)平臺(tái)5，從而噴嘴86實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壁均勻噴涂乳膠漆，其中一部分乳膠漆未附著到頂壁而回落到回收板88上，再經(jīng)回收板88滑入儲(chǔ)液槽6內(nèi)，從而避免了乳膠漆的浪費(fèi)，同時(shí)保護(hù)了環(huán)境。
[0068]當(dāng)需要對(duì)頂壁進(jìn)行打磨，則使打磨氣缸94伸出，使得磨盤(pán)93的盤(pán)面貼緊頂壁，接著，打磨電機(jī)92工作帶動(dòng)磨盤(pán)93對(duì)頂壁進(jìn)行打磨，同理，同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動(dòng)平臺(tái)4和左右移動(dòng)平臺(tái)5，進(jìn)而調(diào)整磨盤(pán)93的位置，從而使磨盤(pán)93實(shí)現(xiàn)對(duì)頂壁的均勻打磨。
[0069]根據(jù)建筑施工情況，本發(fā)明的具體工作步驟為:
[0070](I)打磨裝置9第一次作業(yè):對(duì)粗糙頂壁進(jìn)行打磨，光電式傳感器10判斷打磨裝置9是否將頂壁磨平，未磨平則使打磨裝置9繼續(xù)工作；
[0071](2)刷粉裝置7工作:第(I)步打磨完成后，將儲(chǔ)液槽6內(nèi)調(diào)制好膩?zhàn)臃郏⒎垩b置7對(duì)打磨好的頂壁涂刷膩?zhàn)臃?，涂刷膩?zhàn)臃蹠r(shí)，光電式傳感器10判斷刷粉裝置7是否將膩?zhàn)臃鬯⑵?，未刷平則使刷粉裝置7繼續(xù)工作，全部涂刷好之后，將儲(chǔ)液槽6內(nèi)的膩?zhàn)臃矍蹇詹⑶謇韮?chǔ)液槽6;
[0072](3)打磨裝置9第二次作業(yè):當(dāng)?shù)?2)步刷粉完成后約3天，待膩?zhàn)臃圩兏?，判斷?br>(2)步刷涂的膩?zhàn)臃墼谧兏珊笫欠袢云秸?，未磨平的地方則使打磨裝置9繼續(xù)工作以打磨平整；
[0073](4)噴漆裝置8工作:當(dāng)?shù)?3)步過(guò)后，噴漆裝置8對(duì)頂壁進(jìn)行噴涂乳膠漆，光電式傳感器10判斷噴涂是否均勻，未噴涂均勻則繼續(xù)噴涂。
[0074]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中的描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人，其特征在于:包括底部行走裝置(I)、距離傳感器(2)、升降裝置(3)、前后移動(dòng)平臺(tái)(4)、左右移動(dòng)平臺(tái)(5)、儲(chǔ)液槽(6)、刷粉裝置(7)、噴漆裝置(8)、打磨裝置(9)和光電式傳感器(10);所述的升降裝置(3)位于底部行走裝置(I)上端，所述的前后移動(dòng)平臺(tái)(4)位于升降裝置(3)上端，左右移動(dòng)平臺(tái)(5)位于前后移動(dòng)平臺(tái)(4)上端，儲(chǔ)液槽(6)、刷粉裝置(7)、噴漆裝置(8)、打磨裝置(9)和光電式傳感器(10)均位于左右移動(dòng)平臺(tái)(5)上;其中: 所述的底部行走裝置(I)下端安裝有四個(gè)移動(dòng)輪(U)，所述的移動(dòng)輪(11)為麥克納姆輪，所述的底部行走裝置(I)四周安裝有四個(gè)距離傳感器(2); 所述的升降裝置(3)下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在底部行走裝置(I)上端，所述的升降裝置(3)上端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有工作臺(tái)(31)，所述的升降裝置(3)主體為常規(guī)剪叉式機(jī)構(gòu)； 所述的前后移動(dòng)平臺(tái)(4)包括沿工作臺(tái)(31)前后方向安裝在工作臺(tái)(31)上端面的一號(hào)螺桿(41)，安裝在工作臺(tái)(31)上端面且與一號(hào)螺桿(41)相連接的一號(hào)電機(jī)(42)，位于工作臺(tái)(31)上方且與一號(hào)螺桿(41)相連接的前后移動(dòng)板(43); 所述的左右移動(dòng)平臺(tái)(5)包括沿前后移動(dòng)板(43)左右方向安裝在前后移動(dòng)板(43)上端面的二號(hào)螺桿(51)，安裝在前后移動(dòng)板(43)上端面且與二號(hào)螺桿(51)相連接的二號(hào)電機(jī)(52)，位于前后移動(dòng)板(43)上方且與二號(hào)螺桿(51)相連接的左右移動(dòng)板(53); 所述的儲(chǔ)液槽(6)固定在左右移動(dòng)板(53)上端面中部； 所述的刷粉裝置(7)位于左右移動(dòng)板(53)右端，所述的刷粉裝置(7)包括刷粉氣缸(71)、刷粉板(72)和刷粉氣栗(73)，所述的刷粉氣缸(71)固定在儲(chǔ)液槽(6)右側(cè)的左右移動(dòng)板(53)上;所述的刷粉板(72)底部與刷粉氣缸(71)頂部相固定，所述的刷粉板(72)上端面設(shè)置有呈水平狀態(tài)的頂板(721);所述的頂板(721)上端沿左右移動(dòng)板(53)前后方向設(shè)置有一條長(zhǎng)條形出粉槽(722)，所述的出粉槽(722)下端設(shè)置有出粉腔(723)，所述的刷粉氣栗(73)安裝在左右移動(dòng)板(53)上，且所述的儲(chǔ)液槽(6)、刷粉氣栗(73)和出粉腔(723)之間均通過(guò)軟管相連接； 所述的噴漆裝置(8)位于左右移動(dòng)板(53)上，且噴漆裝置(8)位于儲(chǔ)液槽(6)與刷粉裝置(7)之間，所述的噴漆裝置(8)包括定平臺(tái)(81)、動(dòng)平臺(tái)(82)、第一氣缸(83)、第二氣缸(84)、第三氣缸(85)、噴嘴(86)、噴涂氣栗(87)和回收板(88);所述第一氣缸(83)、第二氣缸(84)和第三氣缸(85)均分別連接定平臺(tái)(81)和動(dòng)平臺(tái)(82)，所述第一氣缸(83)、第二氣缸(84)、第三氣缸(85)、定平臺(tái)(81)與動(dòng)平臺(tái)(82)連接形成一個(gè)閉環(huán)四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，該并聯(lián)機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)(82)的三個(gè)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)和一個(gè)自由度移動(dòng);所述的噴嘴(86)安裝在所述動(dòng)平臺(tái)(82)中部;所述的噴涂氣栗(87)安裝在左右移動(dòng)板(53)上，且所述的儲(chǔ)液槽(6)、噴涂氣栗(87)和噴嘴(86)之間通過(guò)軟管相連接;所述的回收板(88)固定在動(dòng)平臺(tái)(82)上，噴嘴(86)的液體出口處位于回收板(88)上方，且回收板(88)沿左右移動(dòng)板(53)的左右方向從右往左逐步傾斜向下布置，回收板(88)最左端位于儲(chǔ)液槽(6)上方； 所述的打磨裝置(9)位于左右移動(dòng)板(53)上端面左側(cè)，所述的打磨裝置(9)包括固定臺(tái)(91)、打磨電機(jī)(92)、磨盤(pán)(93)和打磨氣缸(94)，所述的打磨電機(jī)(92)安裝在固定臺(tái)(91)上端中部，所述的磨盤(pán)(93)與打磨電機(jī)(92)相連接，所述的磨盤(pán)(93)采用P120/180型砂紙或P320/400型砂紙制成，所述的固定臺(tái)(91)與左右移動(dòng)板(53)之間通過(guò)打磨氣缸(94)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人，其特征在于:所述的光電式傳感器(10)安裝在左右移動(dòng)板(53)上端面左側(cè)，且光電式傳感器(10)位于打磨裝置(9)左側(cè)。3.一種剪叉式頂壁加工機(jī)器人的電學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電學(xué)系統(tǒng)包括可編程控制器、傳感器單元、液壓?jiǎn)卧⑺欧姍C(jī)單元和伺服控制器； 所述可編程控制器的輸出端口連接傳感器單元、液壓?jiǎn)卧?、伺服電機(jī)單元和伺服控制器，用于控制傳感器單元、液壓?jiǎn)卧?、伺服電機(jī)單元和伺服控制器的工作； 所述的傳感器單元包括距離傳感器和光電式傳感器，傳感器單元分析的信號(hào)能夠?qū)崟r(shí)反饋到可編程控制器，可編程控制器接收到傳感器單元的反饋信息后，再將信息整理后向伺服電機(jī)單元和伺服控制器發(fā)送相關(guān)指令； 所述的液壓?jiǎn)卧糜诳刂粕笛b置的升降工作； 所述的伺服電機(jī)單元用于控制一號(hào)電機(jī)和二號(hào)電機(jī)、以及底部行走裝置中與行走輪相連接的電機(jī)的工作； 所述的伺服控制器用于控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置的工作，且伺服控制器能夠可選擇的獨(dú)立控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置中的一個(gè)工作； 所述的刷漆裝置、噴漆裝置和打磨裝置均包括啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)、自動(dòng)信號(hào)、原點(diǎn)信號(hào)、終點(diǎn)信號(hào)、工作點(diǎn)到位信號(hào)和原點(diǎn)復(fù)位信號(hào)。
【文檔編號(hào)】E04F21/08GK105908952SQ201610221750
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月2日
【發(fā)明人】劉恒, 呂輝
【申請(qǐng)人】淮南師范學(xué)院