多功能环保节料刷墙的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种多功能环保节料刷墙机，包括底座、运动模块、刷墙模块、送料模块和搅拌模块；运动模块包括安装在底座上的升降机构，升降机构驱动刷墙模块竖直运动；刷墙模块包括滚筒刷、刮腻板、打磨盘和旋转定位机构，旋转定位机构包括转盘、定位销和复位弹簧；升降机构的上方设有机械臂和转动臂，转动臂与机械臂铰接，转动臂和机械臂之间设有拉簧。本发明可实现自动搅拌、送料、刮腻、打磨、粉刷一体化，并能保证精确出料。用机械代替工人完成繁琐、劳动强度大的刷墙工作，在提高效率的同时也能保证墙面粉刷质量。解放了劳动力，避免对人体造成伤害。同时解决了涂料滴漏造成的浪费问题，降低了装修成本、减少了环境污染。
【专利说明】多功能环保节料刷墙机
【技术领域】
[0001] 本发明涉及刷墙机，更具体地说，涉及一种多功能环保节料刷墙机。
【背景技术】
[0002] 近年来，我国房地产市场发展迅速，直接带动了装潢行业的迅猛发展。在现有的室 内外装潢中，刷墙的工期占了额定工期的50%左右，主要是由于我国各种墙面粉刷基本都 是由人工完成，其工作量大、对工人的技术要求较高，工人在刷墙过程容易疲劳无法保持平 稳运动，经常重复粉刷的现象，严重影响了墙面质量、延长了工期。而涂料中含有甲醛、笨、 TV0C等对人体有害的物质，而刷墙工人在完成刷墙作业时几乎是完全暴露在这种恶劣的环 境下，长期工作给刷墙工人带来了严重的身体伤害。同时，人工蘸料往往会有底料剩余不能 利用和滴漏现象，这不仅增加了装修的成本，同时也带来了严重的环境污染。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种可实现自动搅拌、送料、刮腻、打磨、粉刷 一体化的多功能环保节料刷墙机。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多功能环保节料刷墙机， 包括底座、运动模块、刷墙模块、送料模块和搅拌模块；所述运动模块包括安装在底座上的 升降机构，所述升降机构驱动所述刷墙模块坚直运动；所述刷墙模块包括滚筒刷、刮腻板、 打磨盘和旋转定位机构，所述旋转定位机构包括转盘、定位销和复位弹簧；所述升降机构的 上方设有机械臂和转动臂，所述转动臂与机械臂铰接，所述转动臂和机械臂之间设有拉簧； 所述转盘通过手柄安装在所述转动臂上，所述滚筒刷、刮腻板和打磨盘分别固定在转盘上 的不同位置，通过转动手柄带动所述转盘转动；所述转盘上设有多个定位孔，所述转动臂上 设有定位销，所述定位销连接复位弹簧；所述搅拌模块和送料模块固定在底座上，通过搅拌 模块实现涂料和腻子的自动搅拌，送料模块通过送料管将搅拌后的涂料和腻子分别送入滚 筒刷和刮腻板。
[0005] 上述方案中，所述升降机构包括剪叉下板、剪叉臂、剪叉上板和气缸，所述剪叉下 板固定在底座上，所述剪叉臂连接剪叉下板和剪叉上板，所述气缸驱动所述剪叉臂升降，所 述机械臂固定在所述剪叉上板上；所述剪叉臂的一侧铰接在剪叉下板上，另一侧通过滑块 在剪叉下板上的滑轨上移动。
[0006] 上述方案中，所述底座的下方设有车轮，所述运动模块还包括平移模块，所述平移 模块包括导轨和驱动电机，所述驱动电机驱动所述车轮沿所述导轨平移。
[0007] 上述方案中，所述滚筒刷包括滚芯和套装在滚芯外侧滚套，所述滚套上设有均匀 分布的出料孔，所述滚芯上设有与所述送料管连接的进料口。
[0008] 上述方案中，所述刮腻板包括刮板和设置在刮板上的出料口和进料口，所述进料 口与所述送料管连接。
[0009] 上述方案中，所述打磨盘上设有打磨沙片和吸尘叶片，所述打磨沙片和吸尘叶片 分别通过电机驱动，所述打磨沙片还连接缓冲弹簧。
[0010] 上述方案中，所述搅拌模块包括第一电机、储料箱和设置在储料箱中的搅拌叶片， 所述第一电机通过皮带驱动所述搅拌叶片转动。
[0011] 上述方案中，所述送料模块包括第二电机、腔体和伸入所述腔体的螺旋杆，所述腔 体上设有进料口和出料口。
[0012] 实施本发明的多功能环保节料刷墙机，具有以下有益效果：
[0013] 本发明可实现自动搅拌、送料、刮腻、打磨、粉刷一体化，并能保证精确出料。用机 械代替工人完成繁琐、劳动强度大的刷墙工作，在提高效率的同时也能保证墙面粉刷质量。 解放了劳动力，避免对人体造成伤害。同时解决了涂料滴漏造成的浪费问题，降低了装修成 本、减少了环境污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0015] 图1是本发明多功能环保节料刷墙机的结构示意图；
[0016] 图2是升降机构的结构示意图；
[0017] 图3是刷墙模块的结构示意图；
[0018] 图4是旋转定位机构的结构示意图；
[0019] 图5是转盘的结构示意图；
[0020] 图6是滚筒刷的结构示意图；
[0021] 图7是刮腻板的结构示意图；
[0022] 图8是打磨盘的结构示意图；
[0023] 图9是搅拌模块的结构示意图；
[0024] 图10是送料模块的结构示意图；
[0025] 图11是送料管与滚筒刷、刮腻板连接的示意图。
【具体实施方式】
[0026] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的【具体实施方式】。
[0027] 如图1-图5所示，本发明的多功能环保节料刷墙机整体为小车结构，包括底座2、 运动模块、刷墙模块、送料模块20和搅拌模块。运动模块包括安装在底座2上的升降机构， 升降机构驱动刷墙模块坚直运动。
[0028] 刷墙模块包括滚筒刷9、刮腻板11、打磨盘12和旋转定位机构10,旋转定位机构 10包括转盘1002、定位销1004和复位弹簧1005。升降机构的上方设有机械臂13和转动臂 23,转动臂23与机械臂13铰接，转动臂23和机械臂13之间设有拉簧14,拉簧14的两端设 有端盖15,通过拉簧14实现机械臂13伸缩运动，实现工作头的贴墙和离墙运动。转盘1002 通过手柄8安装在转动臂23上，滚筒刷9、刮腻板11和打磨盘12分别固定在转盘1002上 的不同位置，通过转动手柄8带动转盘1002转动；转盘1002上设有多个定位孔1001，转动 臂23上设有定位销1004,定位销1004连接复位弹簧1005。滚筒刷9、刮腻板11、打磨盘12 通过旋转定位机构10进行切换。转盘1002可绕手柄8转轴1003转动，手柄8穿过机械臂 13与转盘1002固连，通过摇动手柄8进行切换，为保证准确切换三个不同的粉刷设备，拟在 转盘1002上设置六个均匀分布的定位孔1001。
[0029] 搅拌模块和送料模块20固定在底座2上，通过搅拌模块实现涂料和腻子的自动搅 拌，送料模块20通过送料管22将搅拌后的涂料和腻子分别送入滚筒刷9和刮腻板11。
[0030] 升降机构包括剪叉下板4、剪叉臂6、剪叉上板7和气缸5,剪叉下板4固定在底座 2上，剪叉臂6连接剪叉下板4和剪叉上板7,气缸5驱动剪叉臂6升降，机械臂13固定在 剪叉上板7上；剪叉臂6的一侧铰接在剪叉下板4上，另一侧通过滑块3在剪叉下板4上 的滑轨上移动。通过气缸5驱动剪叉臂6运动，剪叉上板7和剪叉下板4的相对距离发生 改变，同时滑块3沿剪叉下板4的滑轨移动，实现功能模块的坚直平稳运动，完成刷墙作业。 本实施例中的升降机构为剪叉机构，升降机构还可以通过油、气缸来实现，但具剪叉机构与 其它方式相比具有有效行程长的优点。
[0031] 底座2的下方设有车轮1，运动模块还包括平移模块，平移模块包括导轨和驱动电 机，驱动电机驱动车轮1沿导轨平移。通过驱动电机驱动小车在导轨上水平运动，可以不受 场地限制实现平稳移动，并根据刮腻板11及滚刷宽度对其进行编程控制，实现精确刮腻与 粉刷。
[0032] 刷墙时，机械臂13带动滚筒刷9坚直方向的运动和小车水平方向的运动结合，模 拟人工刷墙动作完成刷墙工序。刷墙过程中，滚筒刷9贴紧墙面，可以上下来回粉刷，每完 成一次坚直粉刷，小车前进一个滚刷距离，如此往复完成整个墙面粉刷。滚筒刷9由滚芯 901、滚套902构成，如图6所示，901上有与送料管22连接的进料孔904。滚套902均匀分 布带有出料孔903,可实现均匀出料，整个装置可拆卸易清洗。
[0033] 刮腻时，机械臂13带动刮腻板11坚直方向的运动和小车水平方向的运动结合，模 拟人工刮腻动作完成刮腻工序。如图7所示，刮腻板11包括中间出料口 1102、刮板1101、 进料口 1103,出料口 1102能够实现均匀出腻子，再由刮板1101刮平，避免了传统人工刮腻 过程中的腻子浪费。在刮腻的过程中，腻子刮板1101的刮刀尖向下与墙面成30°?45°， 从下往上对墙面进行涂刷。当刮板1101移到墙壁最上方时，刮板1101离开墙面，小车前进 一个刮板1101的宽度，刮板1101移到最下端，准备下一次刮腻。
[0034] 打磨时，机械臂13带动打磨盘12运动，如图8所示，打磨盘12上有两副打磨沙片 1201，由微型电机带动运转，为了防止打磨时对墙面造成伤害，设计有缓冲弹簧1202 ;而且 打磨过程中会产生大量粉尘，对施工人员身体健康会造成很大危害，所以装置上设计有吸 尘叶片1203,可将打磨产生的粉尘进行吸收，并从收集口 1204回收。
[0035] 如图9所示，搅拌模块包括第一电机18、储料箱17和设置在储料箱17中的叶片， 通过第一电机18通过皮带19驱动储料箱17的搅拌叶片16转动。实现涂料及腻子的自动 搅拌，特别是腻子通常都是由腻子粉进行加水搅拌而来，实现自动化可以大大减轻其劳动 强度；搅拌叶片16拟采用螺旋搅拌叶片16,相比于其他涡轮式、浆式、推进式叶片，螺旋搅 拌叶片16能够更好的带动高粘稠度的物料，增强腻子和涂料各组分间的碰撞和揉搓，达到 更好的搅拌效果。
[0036] 如图10、图11所示，送料模块20包括第二电机21、腔体2002和伸入腔体2002的 螺旋杆2001，腔体2002上设有进料口 2001和出料口 2004。通过第二带动螺旋杆2001转 动，螺旋杆2001与腔体2002挤压，将腻子或涂料从进料口 2003进入，再从出料口 2004平 稳地压出，通过送料管22进行输送，并通过中心轴分别向刮腻板11及滚筒刷9进行送料。 传统的齿轮泵、离心泵等抽液泵均只适用于低粘度的液体，对于本装置中使用的腻子和涂 料均不能满足送料要求，所以根据腻子、涂料粘度大的特点设计了螺旋杆送料泵，通过螺旋 挤压实现送料。
[0037] 本发明拟采用单片机控制单元对运动模块、刷墙模块、送料模块20、搅拌模块等分 别进行协调控制：
[0038] 1.运动模块：测得墙面几何参数，进行输入，再选择相应的功能模块，控制系统根 据输入相关参数确定机械臂13及小车运动轨迹；比如在刷墙功能模块下，输入墙面高度为 3m，长度为5m，滚筒粉刷宽度为0. 3m，则小车在起点定位后，控制系统控制电磁铁1断电， 机械臂13在弹簧的回复力作用下向墙面靠近，并有达到设定的压力，随后气缸5电磁阀打 开，实现剪叉升降机构上升，带动滚刷进行粉刷，当达到预设3m高度时电磁阀关闭，剪叉升 降机构停止运动，后电磁铁1通电，吸引弹簧衔铁，机械臂13按原路径退离墙面，这时小车 向前运动一个滚筒距离即为0. 3m，如此往复直至完成整个墙面粉刷；
[0039] 2.刷墙模块：当装置处于刷墙和刮腻功能模块时，装置只需控制其储料和坚直水 平运动，无需进行其他控制；当装置处于打磨功能模块时，控制系统还需控制打磨头上打 磨叶片和吸尘叶片的旋转，但这方面控制比较简单，只需在打磨头需要工作时，控制电机转 动，结束时控制电机停止；
[0040] 3.送料模块20 :当装置处于刷墙和刮腻功能模块时，控制系统控制送料电机转 动，带动螺旋送料泵运转实现送料，通过控制电机转速实现对送料的精确控制；
[0041] 4.搅拌模块：当装置进行腻子粉搅拌时，控制搅拌电机处于高档位运转；当装置 进行涂料搅拌时，控制搅拌电机处于较低档位运转；当装置在送料过程中，控制电机间歇运 转；到达搅拌效果的同时也避免了能量的浪费。
[0042] 上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体 实施方式，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员 在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多 形式，这些均属于本发明的保护之内。
【权利要求】
1. 一种多功能环保节料刷墙机，其特征在于，包括底座（2)、运动模块、刷墙模块、送料 模块（20)和搅拌模块； 所述运动模块包括安装在底座（2)上的升降机构，所述升降机构驱动所述刷墙模块坚 直运动； 所述刷墙模块包括滚筒刷（9)、刮腻板（11)、打磨盘（12)和旋转定位机构（10)，所述旋 转定位机构（10)包括转盘（1002)、定位销（1004)和复位弹簧（1005);所述升降机构的上 方设有机械臂（13)和转动臂（23)，所述转动臂（23)与机械臂（13)铰接，所述转动臂（23) 和机械臂（13)之间设有拉簧（14);所述转盘（1002)通过手柄（8)安装在所述转动臂（23) 上，所述滚筒刷（9)、刮腻板（11)和打磨盘（12)分别固定在转盘（1002)上的不同位置，通 过转动手柄（8)带动所述转盘（1002)转动；所述转盘（1002)上设有多个定位孔（1001)， 所述转动臂（23)上设有定位销（1004)，所述定位销（1004)连接复位弹簧（1005); 所述搅拌模块和送料模块（20)固定在底座（2)上，通过搅拌模块实现涂料和腻子的自 动搅拌，送料模块（20)通过送料管（22)将搅拌后的涂料和腻子分别送入滚筒刷（9)和刮 腻板（11)。
2. 根据权利要求1所述的多功能环保节料刷墙机，其特征在于，所述升降机构包括剪 叉下板（4)、剪叉臂（6)、剪叉上板（7)和气缸（5)，所述剪叉下板（4)固定在底座⑵上，所 述剪叉臂（6)连接剪叉下板（4)和剪叉上板（7)，所述气缸（5)驱动所述剪叉臂（6)升降， 所述机械臂（13)固定在所述剪叉上板（7)上；所述剪叉臂￠)的一侧铰接在剪叉下板（4) 上，另一侧通过滑块（3)在剪叉下板（4)上的滑轨上移动。
3. 根据权利要求1所述的多功能环保节料刷墙机，其特征在于，所述底座（2)的下方设 有车轮（1)，所述运动模块还包括平移模块，所述平移模块包括导轨和驱动电机，所述驱动 电机驱动所述车轮（1)沿所述导轨平移。
4. 根据权利要求1所述的多功能环保节料刷墙机，其特征在于，所述滚筒刷（9)包括 滚芯（901)和套装在滚芯（901)外侧滚套（902)，所述滚套（902)上设有均匀分布的出料孔 (903)，所述滚芯（901)上设有与所述送料管（22)连接的进料口（904)。
5. 根据权利要求1所述的多功能环保节料刷墙机，其特征在于，所述刮腻板（11)包括 刮板（1101)和设置在刮板（1101)上的出料口（1102)和进料口（1103)，所述进料口（1103) 与所述送料管（22)连接。
6. 根据权利要求1所述的多功能环保节料刷墙机，其特征在于，所述打磨盘（12)上设 有打磨沙片（1201)和吸尘叶片（1203)，所述打磨沙片（1201)和吸尘叶片（1203)分别通过 电机驱动，所述打磨沙片（1201)还连接缓冲弹簧（1202)。
7. 根据权利要求1所述的多功能环保节料刷墙机，其特征在于，所述搅拌模块包括第 一电机（18)、储料箱（17)和设置在储料箱（17)中的搅拌叶片（16)，所述第一电机（18)通 过皮带（19)驱动所述搅拌叶片（16)转动。
8. 根据权利要求1所述的多功能环保节料刷墙机，其特征在于，所述送料模块（20)包 括第二电机（21)、腔体（2002)和伸入所述腔体（2002)的螺旋杆（2001)，所述腔体（2002) 上设有进料口（2003)和出料口（2004)。
【文档编号】E04F21/08GK104120863SQ201410361202
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】常建娥, 于宗楷, 张俊杰, 丁甜田, 樊盛, 郭宏, 刘博 , 胡世艳, 张漪 , 镇亮 申请人:武汉理工大学