一種剪叉式頂壁加工機器人及其電學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及建筑機械領(lǐng)域，具體的說是一種剪叉式頂壁加工機器人及其電學(xué)系統(tǒng)，本發(fā)明的機器人主體包括底部行走裝置、距離傳感器、升降裝置、前后移動平臺、左右移動平臺、儲液槽、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、液壓單元、伺服電機單元和伺服控制器；本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對頂壁的打磨、刷膩子和噴乳膠漆的一體化操作，無需人工，也無需多臺設(shè)備來操作，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)濟效益，且本發(fā)明的打磨效果、刷粉效果和噴漆效果相對于傳統(tǒng)設(shè)備來說更好。
【專利說明】
一種剪叉式頂壁加工機器人及其電學(xué)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑機械領(lǐng)域，具體的說是一種剪叉式頂壁加工機器人及其電學(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，需要對這種頂壁的表面進行整平。
[0003]裝修房屋中，一定要刮膩子。因為墻面刮膩子是保證室內(nèi)裝修質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，膩子(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:對樓房頂壁進行打磨處理，使樓房頂壁平整，并且，當(dāng)頂壁有縫隙時，用專用的防開裂劑對頂壁接縫口槽進行填縫處理，再用牛皮紙+乳白膠粘貼在接縫處；
[0006]2、刮膩子:膩子工站在專用的支撐架上，通過手握沾滿膩子的刮板對頂壁一絲不漏的全部刮到，全部刮到之后，對整個墻體表面進行處理，保證整個墻面必須是平整的，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)濟實惠;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。對乳膠漆進行噴涂之前要首先對膩子表面進行打磨處理，打磨的作用是使墻體表面更加平整和增強墻面乳膠漆附著力的作用。乳膠漆的施工要求要達到表面平整光滑、無流墜、無污染、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、費時費力、工作效率低且浪費人工、同時不利于工人的身體健康;2、機器完成，但現(xiàn)有的機器設(shè)備往往是單獨工作，各自為戰(zhàn)，頂壁打磨的設(shè)備專門用于頂壁打磨，噴漆的設(shè)備專門用于噴漆，刷膩子的設(shè)備專門用于刷膩子，因此，要全程完成上述工序，往往需要多臺不同設(shè)備工作方能完成，這樣便加大了施工單位的經(jīng)濟成本，同時，現(xiàn)有機器設(shè)備的頂壁打磨的平整度、刷膩子光滑度和噴漆均勻度都不理想。
[0009]鑒于此，現(xiàn)急需一種代替人工，成本相對較低，且能夠一體化的對頂壁進行打磨、刷膩子和噴涂乳膠漆，且打磨、刷膩子和噴涂效果均較好的新型高效設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了彌補現(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器人及其電學(xué)系統(tǒng)，其彌補了人工對頂壁進行處理費事費力，影響身體健康的缺陷，以及現(xiàn)有機械設(shè)備無法做到同時對頂壁進行打磨、刷膩子和噴涂乳膠漆而帶來不便和增加成本等的缺陷。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種剪叉式頂壁加工機器人，包括底部行走裝置、距離傳感器、升降裝置、前后移動平臺、左右移動平臺、儲液槽、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，所述的前后移動平臺位于升降裝置上端，左右移動平臺位于前后移動平臺上端，儲液槽、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平臺上。
[0012]所述的底部行走裝置下端安裝有四個移動輪，所述的移動輪為麥克納姆輪，所述麥克納姆輪的設(shè)計使得底部行走裝置能夠全向任意運動，所述的底部行走裝置四周安裝有四個距離傳感器，所述距離傳感器的作用是使得底部行走裝置在行進過程中能夠提前預(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本發(fā)明的位置進行較大幅度調(diào)整。
[0013]所述的升降裝置下端轉(zhuǎn)動連接在底部行走裝置上端，所述的升降裝置上端轉(zhuǎn)動連接有工作臺，所述的升降裝置主體為剪叉式機構(gòu)，剪叉式機構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)機構(gòu)，工作時，底部行走裝置運動帶動升降裝置運動，并且通過剪叉式構(gòu)造的升降裝置實現(xiàn)工作臺的升降。
[0014]所述的前后移動平臺包括沿工作臺前后方向安裝在工作臺上端面的一號螺桿，安裝在工作臺上端面且與一號螺桿相連接的一號電機，位于工作臺上方且與一號螺桿相連接的前后移動板;工作時，一號電機工作帶動一號螺桿轉(zhuǎn)動，進而帶動前后移動板前后運動。
[0015]所述的左右移動平臺包括沿前后移動板左右方向安裝在前后移動板上端面的二號螺桿，安裝在前后移動板上端面且與二號螺桿相連接的二號電機，位于前后移動板上方且與二號螺桿相連接的左右移動板;工作時，二號電機工作帶動二號螺桿轉(zhuǎn)動，進而帶動左右移動板左右運動。
[0016]所述的前后移動平臺與左右移動平臺均用于本發(fā)明在對頂壁加工過程中的小幅度位置調(diào)整。
[0017]所述的儲液槽固定在左右移動板上端面中部，所述的儲液槽用于儲存膩子粉或乳膠漆。
[0018]所述的刷粉裝置位于左右移動板右端，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液槽右側(cè)的左右移動板上;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，所述的頂板用于對頂壁刷涂膩子粉;所述的頂板上端沿左右移動板前后方向設(shè)置有一條長條形出粉槽，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板上，且所述的儲液槽、刷粉氣栗和出粉腔之間均通過軟管相連接;工作時，當(dāng)需要對頂壁刷涂膩子粉，則首先將與水混合好的膩子粉倒入儲液槽內(nèi)，接著，刷粉氣栗工作使得儲液槽內(nèi)的膩子粉進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，從而使得布滿膩子粉的頂板貼緊頂壁，再同步調(diào)整底部行走裝置、前后移動平臺和左右移動平臺，實現(xiàn)頂板對頂壁進行膩子粉的平整涂刷。
[0019]所述的噴漆裝置位于左右移動板上，且噴漆裝置位于儲液槽與刷粉裝置之間，所述的噴漆裝置包括定平臺、動平臺、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和動平臺，所述第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸、定平臺與動平臺連接形成一個閉環(huán)四自由度并聯(lián)機構(gòu)，該并聯(lián)機構(gòu)能實現(xiàn)動平臺的三個自由度轉(zhuǎn)動和一個自由度移動;所述的噴嘴安裝在所述動平臺中部;所述的噴涂氣栗安裝在左右移動板上，且所述的儲液槽、噴涂氣栗和噴嘴之間通過軟管相連接;所述的回收板固定在動平臺上，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，首先將準(zhǔn)備好的乳膠漆倒入儲液槽內(nèi)，當(dāng)需要對頂壁均噴乳膠漆時，則通過噴涂氣栗將乳膠漆運送到噴嘴而后噴出到頂壁上，同時接著通過第一氣缸、第二氣缸和第三氣缸調(diào)整動平臺的位置和角度，進而調(diào)整噴嘴的位置和角度，同時同步調(diào)整底部行走裝置、前后移動平臺和左右移動平臺，從而噴嘴實現(xiàn)對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)回收板滑入儲液槽內(nèi)，從而避免了乳膠漆的浪費，同時保護了環(huán)境。
[0020]所述的打磨裝置位于左右移動板上端面左側(cè)，所述的打磨裝置包括固定臺、打磨電機、磨盤和打磨氣缸，所述的打磨電機安裝在固定臺上端中部，所述的磨盤與打磨電機相連接，所述的磨盤采用Pl 20/180型砂紙或P320/400型砂紙制成，所述的固定臺與左右移動板之間通過打磨氣缸相連接;工作時，當(dāng)需要對頂壁進行打磨，則使打磨氣缸伸出，使得磨盤的盤面貼緊頂壁，接著，打磨電機工作帶動磨盤對頂壁進行打磨，同理，同步調(diào)整底部行走裝置、前后移動平臺和左右移動平臺，進而調(diào)整磨盤的位置，從而使磨盤實現(xiàn)對頂壁的均勻打磨。打磨裝置工作的時間為:1、刷涂膩子粉前對頂壁進行打磨，以使得后續(xù)膩子粉更易涂刷平整;2、涂刷完膩子粉后約天，在噴乳膠漆之前對刷涂好的膩子粉進行打磨，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間為:1、涂刷膩子粉前的打磨裝置進行第一次打磨工作時，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、涂刷膩子粉時，判斷刷粉裝置是否將膩子粉刷平，未刷平則使刷粉裝置繼續(xù)工作;3、涂刷完膩子粉后約3天，判斷變干的膩子粉是否仍然平整，不平整的地方使打磨裝置繼續(xù)工作以進行第二次打磨作業(yè);4、在打磨裝置進行完第二次打磨作業(yè)后，噴漆裝置對頂壁進行噴涂乳膠漆時，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、液壓單元、伺服電機單元和伺服控制器；
[0023]所述可編程控制器的輸出端口連接傳感器單元、液壓單元、伺服電機單元和伺服控制器，用于控制傳感器單元、液壓單元、伺服電機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能夠?qū)崟r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單元和伺服控制器發(fā)送相關(guān)指令；
[0025]所述的液壓單元用于控制升降裝置的升降工作；
[0026]所述的伺服電機單元用于控制一號電機和二號電機、以及底部行走裝置中與行走輪相連接的電機的工作；
[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立控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置中的一個工作；
[0028]所述的刷漆裝置、噴漆裝置和打磨裝置均包括啟動信號、停止信號、自動信號、原點信號、終點信號、工作點到位信號和原點復(fù)位信號。
[0029]有益效果:
[0030]1、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對頂壁的打磨、刷膩子和噴乳膠漆的一體化操作，無需人工，也無需多臺設(shè)備來操作，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)明在對頂壁打磨、刷膩子和噴漆時位置變化更加靈活，更有利于根據(jù)頂壁的具體情況實時調(diào)整打磨位置、刷粉位置和噴漆位置。
[0032]3、本發(fā)明采用了前后移動平臺和左右移動平臺，使得本發(fā)明在對頂壁打磨、刷膩子和噴漆時位置可以微調(diào)，便于控制本發(fā)明對頂壁的精準(zhǔn)打磨、刷膩子和噴漆。
[0033]4、本發(fā)明的乳膠漆采用噴涂方法，進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落到回收板，再經(jīng)回收板進入儲液槽，從而有益于節(jié)省乳膠漆并保護環(huán)境。
[0035]6、本發(fā)明的噴漆裝置采用能實現(xiàn)動平臺的三個自由度轉(zhuǎn)動和一個自由度移動的并聯(lián)機構(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于傳統(tǒng)設(shè)備來說更好。
【附圖說明】
[0037]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進一步說明。
[0038]圖1是本發(fā)明的整體示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明左右移動平臺及其之下部分的結(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、前后移動平臺4、左右移動平臺5、儲液槽6、刷粉裝置7、噴漆裝置8、打磨裝置9、光電式傳感器1、移動輪11、工作臺31、一號螺桿41、一號電機42、前后移動板43、二號螺桿51、二號電機52、左右移動板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81、動平臺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91、打磨電機92、磨盤93、打磨氣缸94。
【具體實施方式】
[0045]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(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、前后移動平臺4、左右移動平臺5、儲液槽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，所述的前后移動平臺4位于升降裝置3上端，左右移動平臺5位于前后移動平臺4上端，儲液槽6、刷粉裝置
7、噴漆裝置8、打磨裝置9和光電式傳感器10均位于左右移動平臺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器人，所述的底部行走裝置I下端安裝有四個移動輪11，所述的移動輪11為麥克納姆輪，所述麥克納姆輪的設(shè)計使得底部行走裝置I能夠全向任意運動，所述的底部行走裝置I四周安裝有四個距離傳感器2，所述距離傳感器2的作用是使得底部行走裝置I在行進過程中能夠提前預(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用于對本發(fā)明的位置進行較大幅度調(diào)整。
[0048]所述的升降裝置3下端轉(zhuǎn)動連接在底部行走裝置I上端，所述的升降裝置3上端轉(zhuǎn)動連接有工作臺31，所述的升降裝置3主體為剪叉式機構(gòu)，剪叉式機構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)機構(gòu)，工作時，底部行走裝置I運動帶動升降裝置3運動，并且通過剪叉式構(gòu)造的升降裝置3實現(xiàn)工作臺31的升降。
[0049]所述的前后移動平臺4包括沿工作臺31前后方向安裝在工作臺31上端面的一號螺桿41，安裝在工作臺31上端面且與一號螺桿41相連接的一號電機42，位于工作臺31上方且與一號螺桿41相連接的前后移動板43;工作時，一號電機42工作帶動一號螺桿41轉(zhuǎn)動，進而帶動前后移動板43前后運動。
[0050]所述的左右移動平臺5包括沿前后移動板43左右方向安裝在前后移動板43上端面的二號螺桿51，安裝在前后移動板43上端面且與二號螺桿51相連接的二號電機52，位于前后移動板43上方且與二號螺桿51相連接的左右移動板53;工作時，二號電機52工作帶動二號螺桿51轉(zhuǎn)動，進而帶動左右移動板53左右運動。
[0051]所述的前后移動平臺4與左右移動平臺5均用于本發(fā)明在對頂壁加工過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器人，所述的儲液槽6固定在左右移動板53上端面中部，所述的儲液槽6用于儲存膩子粉或乳膠漆。
[0053]所述的刷粉裝置7位于左右移動板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固定在儲液槽6右側(cè)的左右移動板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用于對頂壁刷涂膩子粉;所述的頂板721上端沿左右移動板53前后方向設(shè)置有一條長條形出粉槽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安裝在左右移動板53上，且所述的儲液槽6、刷粉氣栗73和出粉腔723之間均通過軟管相連接;工作時，當(dāng)需要對頂壁刷涂膩子粉，則首先將與水混合好的膩子粉倒入儲液槽6內(nèi)，接著，刷粉氣栗73工作使得儲液槽6內(nèi)的膩子粉進入刷粉板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，從而使得布滿膩子粉的頂板721貼緊頂壁，再同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動平臺4和左右移動平臺5，實現(xiàn)頂板721對頂壁進行膩子粉的平整涂刷。
[0054]所述的噴漆裝置8位于左右移動板53上，且噴漆裝置8位于儲液槽6與刷粉裝置7之間，所述的噴漆裝置8包括定平臺81、動平臺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81和動平臺82，所述第一氣缸83、第二氣缸84、第三氣缸85、定平臺81與動平臺82連接形成一個閉環(huán)四自由度并聯(lián)機構(gòu)，該并聯(lián)機構(gòu)能實現(xiàn)動平臺82的三個自由度轉(zhuǎn)動和一個自由度移動;所述的噴嘴86安裝在所述動平臺82中部;所述的噴涂氣栗87安裝在左右移動板53上，且所述的儲液槽6、噴涂氣栗87和噴嘴86之間通過軟管相連接;所述的回收板88固定在動平臺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，首先將準(zhǔn)備好的乳膠漆倒入儲液槽6內(nèi)，當(dāng)需要對頂壁均噴乳膠漆時，則通過噴涂氣栗87將乳膠漆運送到噴嘴86而后噴出到頂壁上，同時接著通過第一氣缸83、第二氣缸84和第三氣缸85調(diào)整動平臺82的位置和角度，進而調(diào)整噴嘴86的位置和角度，同時同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動平臺4和左右移動平臺5，從而噴嘴86實現(xiàn)對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滑入儲液槽6內(nèi)，從而避免了乳膠漆的浪費，同時保護了環(huán)境。
[0055]所述的打磨裝置9位于左右移動板53上端面左側(cè)，所述的打磨裝置9包括固定臺91、打磨電機92、磨盤93和打磨氣缸94，所述的打磨電機92安裝在固定臺91上端中部，所述的磨盤93與打磨電機92相連接，所述的磨盤93采用P120/180型砂紙或P320/400型砂紙制成，所述的固定臺91與左右移動板53之間通過打磨氣缸94相連接;工作時，當(dāng)需要對頂壁進行打磨，則使打磨氣缸94伸出，使得磨盤93的盤面貼緊頂壁，接著，打磨電機92工作帶動磨盤93對頂壁進行打磨，同理，同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動平臺4和左右移動平臺5，進而調(diào)整磨盤93的位置，從而使磨盤93實現(xiàn)對頂壁的均勻打磨。打磨裝置9工作的時間為:1、刷涂膩子粉前對頂壁進行打磨，以使得后續(xù)膩子粉更易涂刷平整；2、涂刷完膩子粉后約3天，在噴乳膠漆之前對刷涂好的膩子粉進行打磨，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的工作時間為:1、涂刷膩子粉前的打磨裝置9進行第一次打磨工作時，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、涂刷膩子粉時，判斷刷粉裝置7是否將膩子粉刷平，未刷平則使刷粉裝置7繼續(xù)工作;3、涂刷完膩子粉后約3天，判斷變干的膩子粉是否仍然平整，不平整的地方使打磨裝置9繼續(xù)工作以進行第二次打磨作業(yè);4、在打磨裝置9進行完第二次打磨作業(yè)后，噴漆裝置8對頂壁進行噴涂乳膠漆時，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、液壓單元、伺服電機單元和伺服控制器；
[0058]所述可編程控制器的輸出端口連接傳感器單元、液壓單元、伺服電機單元和伺服控制器，用于控制傳感器單元、液壓單元、伺服電機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能夠?qū)崟r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單元和伺服控制器發(fā)送相關(guān)指令；
[0060]所述的液壓單元用于控制升降裝置的升降工作；
[0061]所述的伺服電機單元用于控制一號電機和二號電機、以及底部行走裝置中與行走輪相連接的電機的工作；
[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立控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置中的一個工作；
[0063]所述的刷漆裝置、噴漆裝置和打磨裝置均包括啟動信號、停止信號、自動信號、原點信號、終點信號、工作點到位信號和原點復(fù)位信號。
[0064]工作時，當(dāng)需要對頂壁進行加工，則首先，根據(jù)需要加工的位置移動本發(fā)明，通過本發(fā)明所述麥克納姆輪的設(shè)計使得底部行走裝置I全向任意運動，移動到事先預(yù)定好的位置，其中，在底部行走裝置I行走過程中，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實現(xiàn)工作臺31的上升，工作臺31上升到一定程度之后，可對工作臺31上部機構(gòu)進行位置上的小幅調(diào)整，其中，一號電機42工作帶動一號螺桿41轉(zhuǎn)動，進而帶動前后移動板43前后運動;二號電機52工作帶動二號螺桿51轉(zhuǎn)動，進而帶動左右移動板53左右運動。
[0065]左右移動板53上的儲液槽6用于儲存膩子粉或乳膠漆。
[0066]當(dāng)需要對頂壁刷涂膩子粉時，則首先將與水混合好的膩子粉倒入儲液槽6內(nèi)，接著，刷粉氣栗73工作使得儲液槽6內(nèi)的膩子粉進入刷粉板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，從而使得布滿膩子粉的頂板721貼緊頂壁，再同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動平臺4和左右移動平臺5，實現(xiàn)頂板721對頂壁進行膩子粉的平整涂刷。
[0067]當(dāng)需要對頂壁均噴乳膠漆時，則首先將準(zhǔn)備好的乳膠漆倒入儲液槽6內(nèi)，通過噴涂氣栗87將乳膠漆運送到噴嘴86而后噴出到頂壁上，同時接著通過第一氣缸83、第二氣缸84和第三氣缸85調(diào)整動平臺82的位置和角度，進而調(diào)整噴嘴86的位置和角度，同時同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動平臺4和左右移動平臺5，從而噴嘴86實現(xiàn)對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滑入儲液槽6內(nèi)，從而避免了乳膠漆的浪費，同時保護了環(huán)境。
[0068]當(dāng)需要對頂壁進行打磨，則使打磨氣缸94伸出，使得磨盤93的盤面貼緊頂壁，接著，打磨電機92工作帶動磨盤93對頂壁進行打磨，同理，同步調(diào)整底部行走裝置1、前后移動平臺4和左右移動平臺5，進而調(diào)整磨盤93的位置，從而使磨盤93實現(xiàn)對頂壁的均勻打磨。
[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):對粗糙頂壁進行打磨，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，將儲液槽6內(nèi)調(diào)制好膩子粉，刷粉裝置7對打磨好的頂壁涂刷膩子粉，涂刷膩子粉時，光電式傳感器10判斷刷粉裝置7是否將膩子粉刷平，未刷平則使刷粉裝置7繼續(xù)工作，全部涂刷好之后，將儲液槽6內(nèi)的膩子粉清空并清理儲液槽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，待膩子粉變干，判斷第
(2)步刷涂的膩子粉在變干后是否仍平整，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)步過后，噴漆裝置8對頂壁進行噴涂乳膠漆，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。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發(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)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種剪叉式頂壁加工機器人，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)、前后移動平臺(4)、左右移動平臺(5)、儲液槽(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，所述的前后移動平臺(4)位于升降裝置(3)上端，左右移動平臺(5)位于前后移動平臺(4)上端，儲液槽(6)、刷粉裝置(7)、噴漆裝置(8)、打磨裝置(9)和光電式傳感器(10)均位于左右移動平臺(5)上;其中: 所述的底部行走裝置(I)下端安裝有四個移動輪(U)，所述的移動輪(11)為麥克納姆輪，所述的底部行走裝置(I)四周安裝有四個距離傳感器(2); 所述的升降裝置(3)下端轉(zhuǎn)動連接在底部行走裝置(I)上端，所述的升降裝置(3)上端轉(zhuǎn)動連接有工作臺(31)，所述的升降裝置(3)主體為常規(guī)剪叉式機構(gòu)； 所述的前后移動平臺(4)包括沿工作臺(31)前后方向安裝在工作臺(31)上端面的一號螺桿(41)，安裝在工作臺(31)上端面且與一號螺桿(41)相連接的一號電機(42)，位于工作臺(31)上方且與一號螺桿(41)相連接的前后移動板(43); 所述的左右移動平臺(5)包括沿前后移動板(43)左右方向安裝在前后移動板(43)上端面的二號螺桿(51)，安裝在前后移動板(43)上端面且與二號螺桿(51)相連接的二號電機(52)，位于前后移動板(43)上方且與二號螺桿(51)相連接的左右移動板(53); 所述的儲液槽(6)固定在左右移動板(53)上端面中部； 所述的刷粉裝置(7)位于左右移動板(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)固定在儲液槽(6)右側(cè)的左右移動板(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)上端沿左右移動板(53)前后方向設(shè)置有一條長條形出粉槽(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)安裝在左右移動板(53)上，且所述的儲液槽(6)、刷粉氣栗(73)和出粉腔(723)之間均通過軟管相連接； 所述的噴漆裝置(8)位于左右移動板(53)上，且噴漆裝置(8)位于儲液槽(6)與刷粉裝置(7)之間，所述的噴漆裝置(8)包括定平臺(81)、動平臺(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(81)和動平臺(82)，所述第一氣缸(83)、第二氣缸(84)、第三氣缸(85)、定平臺(81)與動平臺(82)連接形成一個閉環(huán)四自由度并聯(lián)機構(gòu)，該并聯(lián)機構(gòu)能實現(xiàn)動平臺(82)的三個自由度轉(zhuǎn)動和一個自由度移動;所述的噴嘴(86)安裝在所述動平臺(82)中部;所述的噴涂氣栗(87)安裝在左右移動板(53)上，且所述的儲液槽(6)、噴涂氣栗(87)和噴嘴(86)之間通過軟管相連接;所述的回收板(88)固定在動平臺(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)最左端位于儲液槽(6)上方； 所述的打磨裝置(9)位于左右移動板(53)上端面左側(cè)，所述的打磨裝置(9)包括固定臺(91)、打磨電機(92)、磨盤(93)和打磨氣缸(94)，所述的打磨電機(92)安裝在固定臺(91)上端中部，所述的磨盤(93)與打磨電機(92)相連接，所述的磨盤(93)采用P120/180型砂紙或P320/400型砂紙制成，所述的固定臺(91)與左右移動板(53)之間通過打磨氣缸(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器人，其特征在于:所述的光電式傳感器(10)安裝在左右移動板(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、液壓單元、伺服電機單元和伺服控制器； 所述可編程控制器的輸出端口連接傳感器單元、液壓單元、伺服電機單元和伺服控制器，用于控制傳感器單元、液壓單元、伺服電機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能夠?qū)崟r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單元和伺服控制器發(fā)送相關(guān)指令； 所述的液壓單元用于控制升降裝置的升降工作； 所述的伺服電機單元用于控制一號電機和二號電機、以及底部行走裝置中與行走輪相連接的電機的工作； 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立控制刷粉裝置、噴漆裝置和打磨裝置中的一個工作； 所述的刷漆裝置、噴漆裝置和打磨裝置均包括啟動信號、停止信號、自動信號、原點信號、終點信號、工作點到位信號和原點復(fù)位信號。
【文檔編號】E04F21/08GK105908952SQ201610221750
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月2日
【發(fā)明人】劉恒, 呂輝
【申請人】淮南師范學(xué)院