一种基于单自由度七杆机构的墙壁粉刷机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑物室内装修机械技术领域，具体涉及一种墙壁粉刷机。
【背景技术】
[0002]随着城镇化速度的加快，越来越多的家庭注重室内的装修，而刷墙是室内装修必不可少的一部分。现阶段，市面上的墙壁粉刷机大多为手动辅助刷漆装置。这些装置往往需要人工参与，对劳动力的要求较高，且效率低下。未干的油漆会释放一定的有毒气体，而当工人长期工作于该环境中，或多或少会对身体产生一定危害。现在的刷墙机构绝大多数仅仅只能实现对侧面墙壁的粉刷，当需要对房顶刷漆时，工人需要借助于伸缩梯等辅助工具才能完成粉刷工作，工作条件差，具有一定的危险性。一种曲柄滑块机构控制的工作范围可调整的自动升降刷墙机，通过喷浆筒向外喷射颜料，周期性的上下刷动实现对侧面墙壁的粉刷。然而，该刷墙机只能实现对侧壁的粉刷，且由于其采用颜料喷射的方式，漆面涂层不均匀，涂料附着力较差，并且容易对周围墙壁或地面产生污染，效果低下。
【发明内容】
[0003]为了弥补现有的刷墙机不能粉刷房顶的不足，本发明提供一种基于单自由度七杆机构的墙壁粉刷机。
[0004]具体的技术解决方案如下:
一种基于单自由度七杆机构的墙壁粉刷机包括电机、机架1、滚刷5、吸棉垫12、二个弹性压缩件、弹性伸长件9和七根杆；
所述电机设于机架I上；
所述七根杆分别为第一杆2、第二杆3、第三杆6、第四杆8、第五杆10、第六杆11和第七杆13，其中第三杆6和第五杆10为杠杆；
所述第一杆2、第二杆3、第三杆6和第四杆8依次首尾铰链连接，第一杆2的另一端连接着电机的输出轴，第三杆6的杠杆支点铰链连接在机架I上;滚刷5的中心轴设于第二杆3和第三杆6的铰接处；
所述第五杆10、第六杆11和第七杆13依次首尾铰链连接构成上料机构，吸棉垫12固定设于第七杆13上;第五杆10的另一端和第七杆13的另一端铰链连接在机架I上;第四杆8的另一端为第五杆10的杠杆支点；
所述第一杆2的另一端、第三杆6的杠杆支点、第五杆10的另一端和第七杆13的另一端在一个平面内；
所述二个弹性压缩件分别串联于第二杆3的中部和第三杆6的中部，所述弹性伸长件9串联于第四杆8的中部；
工作时，电机驱动第一杆2转动，在第一杆2的带动下其它六根杆在同一个平面内运动，滚刷5在第二杆3和第三杆6的共同作用下，受到来自墙壁的摩擦力，实现滚动粉刷墙壁；当滚刷5和吸棉垫12接触时，实现滚刷5的上料。
[0005]优化的具体结构说明如下:
所述机架I为横截面呈L形的折板;所述电机设于机架I的长边板内侧的外端，所述第三杆6的杠杆支点铰链连接在机架I的长边板内侧的中部，所述第五杆1的另一端铰链连接在机架I的长边板内侧的内端，第七杆13的另一端铰链连接在机架I的短边板内侧的外端。
[0006]所述第一杆2的长度是第二杆3长度的四分之一?五分之一；
所述第一杆2的长度是第三杆6长度的五分之一?六分之一；
所述第一杆2的长度是第四杆8长度的四分之一?五分之一；
所述第一杆2的长度是第五杆10长度的二分之一?三分之一；
所述第一杆2的长度是第六杆11长度的一?二分之一；
所述第一杆2的长度是第七杆13长度的一?二分之一。
[0007]所述弹性压缩件包括压缩弹簧，压缩弹簧上套设有限位套管，压缩弹簧的两端分别缩至限位套管两端的内部。
[0008]所述压缩弹簧的参数为:材料及代号50CrVA;弹簧丝直径5.0Omm;弹簧中径105mm;有效圈数5圈；压缩弹簧许用切应力450MPa ；弹性模量200000MPa ；切变模量80000MPa。
[0009]所述弹性伸长件包括拉伸弹簧，拉伸弹簧上套设有限位套管，拉伸弹簧的两端分别伸至限位套管两端的外部。
[0010]所述拉伸弹簧的参数为:材料及代号50Cr VA;弹簧丝直径5.0Omm;弹簧中径105mm;有效圈数8圈;拉伸弹簧许用切应力360MPa;弹性模量200000MPa;切变模量80000MPa。
[0011]本发明的有益技术效果体现在以下方面:
1.本发明单自由度七杆机构，利用弹性伸缩件使得滚刷可以沿壁面进行直线运动。
[0012]2.通过运用死点的控制原理，使得滚刷可以顺利运动到棉花垫上，均匀地吸收吸棉垫上的颜料。滚刷具有局部自由度，当它受到来自墙壁的摩擦力时，可绕其中心轴自由转动。
[0013]3.本发明在工作过程中，具有急回特性。滚刷5在工作行程时滚动速度较慢，而工作结束回程时滚动速度较快，以此实现二次滚刷，节约工作时间，提高效率并保证粉刷质量。
[0014]4.本发明为单自由度机构，只需要一个发动机便可以实现全自动工作。
【附图说明】
[0015]图1为本发明结构不意图；
图2为滚刷到达左极限位置，上料机构打开死点位置的示意图；
图3为滚刷到达右极限位置，上料机构达到死点位置的示意图；
图4为滚刷和第二杆3、第三杆6铰接连接的三维示意图；
图5为弹性压缩件的放大示意图；
图6为弹性伸长件的放大示意图；
上图中序号:机架1、第一杆2、第二杆3、弹性压缩件4、滚刷5、第三杆6、第四杆8、弹性伸长件9、第五杆10、第六杆11、吸棉垫12、第七杆13、墙顶14。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
[0017]参见图1，一种基于单自由度七杆机构的墙壁粉刷机包括电机、机架1、滚刷5、吸棉垫12、二个弹性压缩件、弹性伸长件9和七根杆。
[0018]机架I为横截面呈L形的折板，电机固定安装于机架的长边板的内侧外端处。
[0019]七根杆分别为第一杆2、、第四杆8、第五杆10、第六杆11和第七杆13，其中第三杆6和第五杆10为杠杆。
[0020]第一杆2、第二杆3、第三杆6和第四杆8依次首尾铰链连接，第一杆2的另一端连接着电机的输出轴，第三杆6的杠杆支点铰链连接在机架I的长边板内侧中部；由图4可见，滚届IJ5的中心轴安装于第二杆3和第三杆6的铰接处。
[0021]第五杆10、第六杆11和第七杆13依次首尾铰链连接构成上料机构，吸棉垫12固定安装于第七杆13上;上料机构由第四杆8控制。第五杆10的另一端铰链连接在机架I的长边板内侧内端;第七杆13的另一端铰链连接在机架I的短边板内侧外端处;第四杆8的另一端为第五杆10的杠杆支点。
?0022 ]第一杆2的另一端、第三杆6的杠杆支点、第五杆1的另一端和第七杆13的另一端在一个平面内。