一种剪叉式顶壁加工机器人及其电学系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及建筑机械领域，具体的说是一种剪叉式顶壁加工机器人及其电学系统，本发明的机器人主体包括底部行走装置、距离传感器、升降装置、前后移动平台、左右移动平台、储液槽、刷粉装置、喷漆装置、打磨装置和光电式传感器；本发明的电学系统，所述的电学系统包括可编程控制器、传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器；本发明能够实现对顶壁的打磨、刷腻子和喷乳胶漆的一体化操作，无需人工，也无需多台设备来操作，节省了人工，减轻了工人的健康隐患，提高了效率，且增加了经济效益，且本发明的打磨效果、刷粉效果和喷漆效果相对于传统设备来说更好。
【专利说明】
一种剪叉式顶壁加工机器人及其电学系统
技术领域
[0001]本发明涉及建筑机械领域，具体的说是一种剪叉式顶壁加工机器人及其电学系统。
【背景技术】
[0002]在建筑领域，楼房的顶壁往往通过浇筑或楼板形成。这种楼板形成的楼房顶壁表面往往粗糙不平。对于后续的建筑加工，例如涂料或者刮泥，都具有不利影响。因此，需要对这种顶壁的表面进行整平。
[0003]装修房屋中，一定要刮腻子。因为墙面刮腻子是保证室内装修质量的重要环节，腻子(填泥)是平整墙体表面的一种装饰材料，是一种厚浆状涂料，是涂料粉刷前必不可少的一种产品。涂施于底漆上或直接涂施于物体上，用以清除被涂物表面上高低不平的缺陷。
[0004]现有技术中，顶壁处理的主要工作步骤是:
[0005]1、顶壁平整处理:对楼房顶壁进行打磨处理，使楼房顶壁平整，并且，当顶壁有缝隙时，用专用的防开裂剂对顶壁接缝口槽进行填缝处理，再用牛皮纸+乳白胶粘贴在接缝处；
[0006]2、刮腻子:腻子工站在专用的支撑架上，通过手握沾满腻子的刮板对顶壁一丝不漏的全部刮到，全部刮到之后，对整个墙体表面进行处理，保证整个墙面必须是平整的，不得有起皮现象；
[0007]3、喷涂乳胶漆:乳胶漆的处理方法有三种:a、滚涂，益处:经济实惠;b、喷涂，益处:表面更加平整;c、印花，适合小面积施工，益处:美观。对乳胶漆进行喷涂之前要首先对腻子表面进行打磨处理，打磨的作用是使墙体表面更加平整和增强墙面乳胶漆附着力的作用。乳胶漆的施工要求要达到表面平整光滑、无流坠、无污染、色泽一致、顺直流畅。
[0008]现有技术中，上述步骤有两种方式完成:1、人工完成，其缺陷是操作复杂、费时费力、工作效率低且浪费人工、同时不利于工人的身体健康;2、机器完成，但现有的机器设备往往是单独工作，各自为战，顶壁打磨的设备专门用于顶壁打磨，喷漆的设备专门用于喷漆，刷腻子的设备专门用于刷腻子，因此，要全程完成上述工序，往往需要多台不同设备工作方能完成，这样便加大了施工单位的经济成本，同时，现有机器设备的顶壁打磨的平整度、刷腻子光滑度和喷漆均匀度都不理想。
[0009]鉴于此，现急需一种代替人工，成本相对较低，且能够一体化的对顶壁进行打磨、刷腻子和喷涂乳胶漆，且打磨、刷腻子和喷涂效果均较好的新型高效设备。
【发明内容】
[0010]为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种剪叉式顶壁加工机器人及其电学系统，其弥补了人工对顶壁进行处理费事费力，影响身体健康的缺陷，以及现有机械设备无法做到同时对顶壁进行打磨、刷腻子和喷涂乳胶漆而带来不便和增加成本等的缺陷。
[0011]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种剪叉式顶壁加工机器人，包括底部行走装置、距离传感器、升降装置、前后移动平台、左右移动平台、储液槽、刷粉装置、喷漆装置、打磨装置和光电式传感器;所述的升降装置位于底部行走装置上端，所述的前后移动平台位于升降装置上端，左右移动平台位于前后移动平台上端，储液槽、刷粉装置、喷漆装置、打磨装置和光电式传感器均位于左右移动平台上。
[0012]所述的底部行走装置下端安装有四个移动轮，所述的移动轮为麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮的设计使得底部行走装置能够全向任意运动，所述的底部行走装置四周安装有四个距离传感器，所述距离传感器的作用是使得底部行走装置在行进过程中能够提前预判四周的障碍物，避免发生碰撞。所述的底部行走装置用于对本发明的位置进行较大幅度调整。
[0013]所述的升降装置下端转动连接在底部行走装置上端，所述的升降装置上端转动连接有工作台，所述的升降装置主体为剪叉式机构，剪叉式机构为现有技术中的常规机构，工作时，底部行走装置运动带动升降装置运动，并且通过剪叉式构造的升降装置实现工作台的升降。
[0014]所述的前后移动平台包括沿工作台前后方向安装在工作台上端面的一号螺杆，安装在工作台上端面且与一号螺杆相连接的一号电机，位于工作台上方且与一号螺杆相连接的前后移动板;工作时，一号电机工作带动一号螺杆转动，进而带动前后移动板前后运动。
[0015]所述的左右移动平台包括沿前后移动板左右方向安装在前后移动板上端面的二号螺杆，安装在前后移动板上端面且与二号螺杆相连接的二号电机，位于前后移动板上方且与二号螺杆相连接的左右移动板;工作时，二号电机工作带动二号螺杆转动，进而带动左右移动板左右运动。
[0016]所述的前后移动平台与左右移动平台均用于本发明在对顶壁加工过程中的小幅度位置调整。
[0017]所述的储液槽固定在左右移动板上端面中部，所述的储液槽用于储存腻子粉或乳胶漆。
[0018]所述的刷粉装置位于左右移动板右端，所述的刷粉装置包括刷粉气缸、刷粉板和刷粉气栗，所述的刷粉气缸固定在储液槽右侧的左右移动板上;所述的刷粉板底部与刷粉气缸顶部相固定，所述的刷粉板上端面设置有呈水平状态的顶板，所述的顶板用于对顶壁刷涂腻子粉;所述的顶板上端沿左右移动板前后方向设置有一条长条形出粉槽，所述的出粉槽下端设置有出粉腔，所述的刷粉气栗安装在左右移动板上，且所述的储液槽、刷粉气栗和出粉腔之间均通过软管相连接;工作时，当需要对顶壁刷涂腻子粉，则首先将与水混合好的腻子粉倒入储液槽内，接着，刷粉气栗工作使得储液槽内的腻子粉进入刷粉板的出粉腔内，再经出粉腔上端的出粉槽流出到顶板上端并布满顶板上端面，接着，再根据顶壁的具体情况，使刷粉气缸伸出，从而使得布满腻子粉的顶板贴紧顶壁，再同步调整底部行走装置、前后移动平台和左右移动平台，实现顶板对顶壁进行腻子粉的平整涂刷。
[0019]所述的喷漆装置位于左右移动板上，且喷漆装置位于储液槽与刷粉装置之间，所述的喷漆装置包括定平台、动平台、第一气缸、第二气缸、第三气缸、喷嘴、喷涂气栗和回收板;所述第一气缸、第二气缸和第三气缸均分别连接定平台和动平台，所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、定平台与动平台连接形成一个闭环四自由度并联机构，该并联机构能实现动平台的三个自由度转动和一个自由度移动;所述的喷嘴安装在所述动平台中部;所述的喷涂气栗安装在左右移动板上，且所述的储液槽、喷涂气栗和喷嘴之间通过软管相连接;所述的回收板固定在动平台上，喷嘴的液体出口处位于回收板上方，且回收板沿左右移动板的左右方向从右往左逐步倾斜向下布置，回收板最左端位于储液槽上方，回收板用于回收喷洒后未附着在顶壁上的乳胶漆;工作时，首先将准备好的乳胶漆倒入储液槽内，当需要对顶壁均喷乳胶漆时，则通过喷涂气栗将乳胶漆运送到喷嘴而后喷出到顶壁上，同时接着通过第一气缸、第二气缸和第三气缸调整动平台的位置和角度，进而调整喷嘴的位置和角度，同时同步调整底部行走装置、前后移动平台和左右移动平台，从而喷嘴实现对顶壁均匀喷涂乳胶漆，其中一部分乳胶漆未附着到顶壁而回落到回收板上，再经回收板滑入储液槽内，从而避免了乳胶漆的浪费，同时保护了环境。
[0020]所述的打磨装置位于左右移动板上端面左侧，所述的打磨装置包括固定台、打磨电机、磨盘和打磨气缸，所述的打磨电机安装在固定台上端中部，所述的磨盘与打磨电机相连接，所述的磨盘采用Pl 20/180型砂纸或P320/400型砂纸制成，所述的固定台与左右移动板之间通过打磨气缸相连接;工作时，当需要对顶壁进行打磨，则使打磨气缸伸出，使得磨盘的盘面贴紧顶壁，接着，打磨电机工作带动磨盘对顶壁进行打磨，同理，同步调整底部行走装置、前后移动平台和左右移动平台，进而调整磨盘的位置，从而使磨盘实现对顶壁的均匀打磨。打磨装置工作的时间为:1、刷涂腻子粉前对顶壁进行打磨，以使得后续腻子粉更易涂刷平整;2、涂刷完腻子粉后约天，在喷乳胶漆之前对刷涂好的腻子粉进行打磨，便于之后均喷乳胶漆。
[0021]所述的光电式传感器安装在左右移动板上端面左侧，且光电式传感器位于打磨装置左侧;所述的光电式传感器用于判断顶壁的表面粗糙度，光电式传感器的工作时间为:1、涂刷腻子粉前的打磨装置进行第一次打磨工作时，判断打磨装置是否将顶壁磨平，未磨平则使打磨装置继续工作;2、涂刷腻子粉时，判断刷粉装置是否将腻子粉刷平，未刷平则使刷粉装置继续工作;3、涂刷完腻子粉后约3天，判断变干的腻子粉是否仍然平整，不平整的地方使打磨装置继续工作以进行第二次打磨作业;4、在打磨装置进行完第二次打磨作业后，喷漆装置对顶壁进行喷涂乳胶漆时，判断喷涂是否均匀，未喷涂平整则继续喷涂。
[0022]一种剪叉式顶壁加工机器人的电学系统，所述的电学系统包括可编程控制器、传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器；
[0023]所述可编程控制器的输出端口连接传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器，用于控制传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器的工作；
[0024]所述的传感器单元包括距离传感器和光电式传感器，传感器单元分析的信号能够实时反馈到可编程控制器，可编程控制器接收到传感器单元的反馈信息后，再将信息整理后向伺服电机单元和伺服控制器发送相关指令；
[0025]所述的液压单元用于控制升降装置的升降工作；
[0026]所述的伺服电机单元用于控制一号电机和二号电机、以及底部行走装置中与行走轮相连接的电机的工作；
[0027]所述的伺服控制器用于控制刷粉装置、喷漆装置和打磨装置的工作，且伺服控制器能够可选择的独立控制刷粉装置、喷漆装置和打磨装置中的一个工作；
[0028]所述的刷漆装置、喷漆装置和打磨装置均包括启动信号、停止信号、自动信号、原点信号、终点信号、工作点到位信号和原点复位信号。
[0029]有益效果:
[0030]1、本发明能够实现对顶壁的打磨、刷腻子和喷乳胶漆的一体化操作，无需人工，也无需多台设备来操作，节省了人工，减轻了工人的健康隐患，提高了效率，且增加了经济效益。
[0031]2、本发明的底部行走装置采用麦克纳姆轮，从而使得本发明在对顶壁打磨、刷腻子和喷漆时位置变化更加灵活，更有利于根据顶壁的具体情况实时调整打磨位置、刷粉位置和喷漆位置。
[0032]3、本发明采用了前后移动平台和左右移动平台，使得本发明在对顶壁打磨、刷腻子和喷漆时位置可以微调，便于控制本发明对顶壁的精准打磨、刷腻子和喷漆。
[0033]4、本发明的乳胶漆采用喷涂方法，进而使得乳胶漆更加平整光滑的附着在顶壁上。
[0034]5、本发明的喷漆装置上设置有用于回收乳胶漆的回收板，喷出而未附着到顶壁的乳胶漆会落到回收板，再经回收板进入储液槽，从而有益于节省乳胶漆并保护环境。
[0035]6、本发明的喷漆装置采用能实现动平台的三个自由度转动和一个自由度移动的并联机构，从而使得喷涂位置更易控制，喷涂效果更佳。
[0036]7、本发明安装有光电式传感器，其能够判断顶壁的粗糙度是否合格，进而将采集的信息发送给本发明的控制终端，决定打磨装置、刷粉装置和喷漆装置的工作，当粗糙度不符合要求，则上述装置继续工作直至粗糙度符合，从而本发明的打磨效果、刷粉效果和喷漆效果相对于传统设备来说更好。
【附图说明】
[0037]下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
[0038]图1是本发明的整体示意图；
[0039]图2是本发明左右移动平台及其之下部分的结构示意图；
[0040]图3是本发明左右移动板及其之上部分的结构示意图；
[0041]图4是图3的局部示意图；
[0042]图5是本发明刷粉板的局部剖开示意图；
[0043]图6是本发明的电学系统示意图；
[0044]图中:底部行走装置1、距离传感器2、升降装置3、前后移动平台4、左右移动平台5、储液槽6、刷粉装置7、喷漆装置8、打磨装置9、光电式传感器1、移动轮11、工作台31、一号螺杆41、一号电机42、前后移动板43、二号螺杆51、二号电机52、左右移动板53、刷粉气缸71、刷粉板72、刷粉气栗73、顶板721、出粉槽722、出粉腔723、定平台81、动平台82、第一气缸83、第二气缸84、第三气缸85、喷嘴86、喷涂气栗87、回收板88、固定台91、打磨电机92、磨盘93、打磨气缸94。
【具体实施方式】
[0045]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0046]如图1所示，本发明所述的一种剪叉式顶壁加工机器人，包括包括底部行走装置1、距离传感器2、升降装置3、前后移动平台4、左右移动平台5、储液槽6、刷粉装置7、喷漆装置
8、打磨装置9和光电式传感器10;所述的升降装置3位于底部行走装置I上端，所述的前后移动平台4位于升降装置3上端，左右移动平台5位于前后移动平台4上端，储液槽6、刷粉装置
7、喷漆装置8、打磨装置9和光电式传感器10均位于左右移动平台5上。
[0047]如图1和图2所示，本发明所述的一种剪叉式顶壁加工机器人，所述的底部行走装置I下端安装有四个移动轮11，所述的移动轮11为麦克纳姆轮，所述麦克纳姆轮的设计使得底部行走装置I能够全向任意运动，所述的底部行走装置I四周安装有四个距离传感器2，所述距离传感器2的作用是使得底部行走装置I在行进过程中能够提前预判四周的障碍物，避免发生碰撞。所述的底部行走装置I用于对本发明的位置进行较大幅度调整。
[0048]所述的升降装置3下端转动连接在底部行走装置I上端，所述的升降装置3上端转动连接有工作台31，所述的升降装置3主体为剪叉式机构，剪叉式机构为现有技术中的常规机构，工作时，底部行走装置I运动带动升降装置3运动，并且通过剪叉式构造的升降装置3实现工作台31的升降。
[0049]所述的前后移动平台4包括沿工作台31前后方向安装在工作台31上端面的一号螺杆41，安装在工作台31上端面且与一号螺杆41相连接的一号电机42，位于工作台31上方且与一号螺杆41相连接的前后移动板43;工作时，一号电机42工作带动一号螺杆41转动，进而带动前后移动板43前后运动。
[0050]所述的左右移动平台5包括沿前后移动板43左右方向安装在前后移动板43上端面的二号螺杆51，安装在前后移动板43上端面且与二号螺杆51相连接的二号电机52，位于前后移动板43上方且与二号螺杆51相连接的左右移动板53;工作时，二号电机52工作带动二号螺杆51转动，进而带动左右移动板53左右运动。
[0051]所述的前后移动平台4与左右移动平台5均用于本发明在对顶壁加工过程中的小幅度位置调整。
[0052]如图1、图3、图4和图5所示，本发明所述的一种剪叉式顶壁加工机器人，所述的储液槽6固定在左右移动板53上端面中部，所述的储液槽6用于储存腻子粉或乳胶漆。
[0053]所述的刷粉装置7位于左右移动板53右端，所述的刷粉装置7包括刷粉气缸71、刷粉板72和刷粉气栗73，所述的刷粉气缸71固定在储液槽6右侧的左右移动板53上;所述的刷粉板72底部与刷粉气缸71顶部相固定，所述的刷粉板72上端面设置有呈水平状态的顶板721，所述的顶板721用于对顶壁刷涂腻子粉;所述的顶板721上端沿左右移动板53前后方向设置有一条长条形出粉槽722，所述的出粉槽722下端设置有出粉腔723，所述的刷粉气栗73安装在左右移动板53上，且所述的储液槽6、刷粉气栗73和出粉腔723之间均通过软管相连接;工作时，当需要对顶壁刷涂腻子粉，则首先将与水混合好的腻子粉倒入储液槽6内，接着，刷粉气栗73工作使得储液槽6内的腻子粉进入刷粉板72的出粉腔723内，再经出粉腔723上端的出粉槽722流出到顶板721上端并布满顶板721上端面，接着，再根据顶壁的具体情况，使刷粉气缸71伸出，从而使得布满腻子粉的顶板721贴紧顶壁，再同步调整底部行走装置1、前后移动平台4和左右移动平台5，实现顶板721对顶壁进行腻子粉的平整涂刷。
[0054]所述的喷漆装置8位于左右移动板53上，且喷漆装置8位于储液槽6与刷粉装置7之间，所述的喷漆装置8包括定平台81、动平台82、第一气缸83、第二气缸84、第三气缸85、喷嘴86、喷涂气栗87和回收板88;所述第一气缸83、第二气缸84和第三气缸85均分别连接定平台81和动平台82，所述第一气缸83、第二气缸84、第三气缸85、定平台81与动平台82连接形成一个闭环四自由度并联机构，该并联机构能实现动平台82的三个自由度转动和一个自由度移动;所述的喷嘴86安装在所述动平台82中部;所述的喷涂气栗87安装在左右移动板53上，且所述的储液槽6、喷涂气栗87和喷嘴86之间通过软管相连接;所述的回收板88固定在动平台82上，喷嘴86的液体出口处位于回收板88上方，且回收板88沿左右移动板53的左右方向从右往左逐步倾斜向下布置，回收板88最左端位于储液槽6上方，回收板88用于回收喷洒后未附着在顶壁上的乳胶漆;工作时，首先将准备好的乳胶漆倒入储液槽6内，当需要对顶壁均喷乳胶漆时，则通过喷涂气栗87将乳胶漆运送到喷嘴86而后喷出到顶壁上，同时接着通过第一气缸83、第二气缸84和第三气缸85调整动平台82的位置和角度，进而调整喷嘴86的位置和角度，同时同步调整底部行走装置1、前后移动平台4和左右移动平台5，从而喷嘴86实现对顶壁均匀喷涂乳胶漆，其中一部分乳胶漆未附着到顶壁而回落到回收板88上，再经回收板88滑入储液槽6内，从而避免了乳胶漆的浪费，同时保护了环境。
[0055]所述的打磨装置9位于左右移动板53上端面左侧，所述的打磨装置9包括固定台91、打磨电机92、磨盘93和打磨气缸94，所述的打磨电机92安装在固定台91上端中部，所述的磨盘93与打磨电机92相连接，所述的磨盘93采用P120/180型砂纸或P320/400型砂纸制成，所述的固定台91与左右移动板53之间通过打磨气缸94相连接;工作时，当需要对顶壁进行打磨，则使打磨气缸94伸出，使得磨盘93的盘面贴紧顶壁，接着，打磨电机92工作带动磨盘93对顶壁进行打磨，同理，同步调整底部行走装置1、前后移动平台4和左右移动平台5，进而调整磨盘93的位置，从而使磨盘93实现对顶壁的均匀打磨。打磨装置9工作的时间为:1、刷涂腻子粉前对顶壁进行打磨，以使得后续腻子粉更易涂刷平整；2、涂刷完腻子粉后约3天，在喷乳胶漆之前对刷涂好的腻子粉进行打磨，便于之后均喷乳胶漆。
[0056]所述的光电式传感器10安装在左右移动板53上端面左侧，且光电式传感器10位于打磨装置9左侧;所述的光电式传感器10用于判断顶壁的表面粗糙度，光电式传感器10的工作时间为:1、涂刷腻子粉前的打磨装置9进行第一次打磨工作时，判断打磨装置9是否将顶壁磨平，未磨平则使打磨装置9继续工作;2、涂刷腻子粉时，判断刷粉装置7是否将腻子粉刷平，未刷平则使刷粉装置7继续工作;3、涂刷完腻子粉后约3天，判断变干的腻子粉是否仍然平整，不平整的地方使打磨装置9继续工作以进行第二次打磨作业;4、在打磨装置9进行完第二次打磨作业后，喷漆装置8对顶壁进行喷涂乳胶漆时，判断喷涂是否均匀，未喷涂平整则继续喷涂。
[0057]一种剪叉式顶壁加工机器人的电学系统，所述的电学系统包括可编程控制器、传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器；
[0058]所述可编程控制器的输出端口连接传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器，用于控制传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器的工作；
[0059]所述的传感器单元包括距离传感器和光电式传感器，传感器单元分析的信号能够实时反馈到可编程控制器，可编程控制器接收到传感器单元的反馈信息后，再将信息整理后向伺服电机单元和伺服控制器发送相关指令；
[0060]所述的液压单元用于控制升降装置的升降工作；
[0061]所述的伺服电机单元用于控制一号电机和二号电机、以及底部行走装置中与行走轮相连接的电机的工作；
[0062]所述的伺服控制器用于控制刷粉装置、喷漆装置和打磨装置的工作，且伺服控制器能够可选择的独立控制刷粉装置、喷漆装置和打磨装置中的一个工作；
[0063]所述的刷漆装置、喷漆装置和打磨装置均包括启动信号、停止信号、自动信号、原点信号、终点信号、工作点到位信号和原点复位信号。
[0064]工作时，当需要对顶壁进行加工，则首先，根据需要加工的位置移动本发明，通过本发明所述麦克纳姆轮的设计使得底部行走装置I全向任意运动，移动到事先预定好的位置，其中，在底部行走装置I行走过程中，所述距离传感器2能够提前预判四周的障碍物，避免发生碰撞，接着，升降装置3实现工作台31的上升，工作台31上升到一定程度之后，可对工作台31上部机构进行位置上的小幅调整，其中，一号电机42工作带动一号螺杆41转动，进而带动前后移动板43前后运动;二号电机52工作带动二号螺杆51转动，进而带动左右移动板53左右运动。
[0065]左右移动板53上的储液槽6用于储存腻子粉或乳胶漆。
[0066]当需要对顶壁刷涂腻子粉时，则首先将与水混合好的腻子粉倒入储液槽6内，接着，刷粉气栗73工作使得储液槽6内的腻子粉进入刷粉板72的出粉腔723内，再经出粉腔723上端的出粉槽722流出到顶板721上端并布满顶板721上端面，接着，再根据顶壁的具体情况，使刷粉气缸71伸出，从而使得布满腻子粉的顶板721贴紧顶壁，再同步调整底部行走装置1、前后移动平台4和左右移动平台5，实现顶板721对顶壁进行腻子粉的平整涂刷。
[0067]当需要对顶壁均喷乳胶漆时，则首先将准备好的乳胶漆倒入储液槽6内，通过喷涂气栗87将乳胶漆运送到喷嘴86而后喷出到顶壁上，同时接着通过第一气缸83、第二气缸84和第三气缸85调整动平台82的位置和角度，进而调整喷嘴86的位置和角度，同时同步调整底部行走装置1、前后移动平台4和左右移动平台5，从而喷嘴86实现对顶壁均匀喷涂乳胶漆，其中一部分乳胶漆未附着到顶壁而回落到回收板88上，再经回收板88滑入储液槽6内，从而避免了乳胶漆的浪费，同时保护了环境。
[0068]当需要对顶壁进行打磨，则使打磨气缸94伸出，使得磨盘93的盘面贴紧顶壁，接着，打磨电机92工作带动磨盘93对顶壁进行打磨，同理，同步调整底部行走装置1、前后移动平台4和左右移动平台5，进而调整磨盘93的位置，从而使磨盘93实现对顶壁的均匀打磨。
[0069]根据建筑施工情况，本发明的具体工作步骤为:
[0070](I)打磨装置9第一次作业:对粗糙顶壁进行打磨，光电式传感器10判断打磨装置9是否将顶壁磨平，未磨平则使打磨装置9继续工作；
[0071](2)刷粉装置7工作:第(I)步打磨完成后，将储液槽6内调制好腻子粉，刷粉装置7对打磨好的顶壁涂刷腻子粉，涂刷腻子粉时，光电式传感器10判断刷粉装置7是否将腻子粉刷平，未刷平则使刷粉装置7继续工作，全部涂刷好之后，将储液槽6内的腻子粉清空并清理储液槽6;
[0072](3)打磨装置9第二次作业:当第(2)步刷粉完成后约3天，待腻子粉变干，判断第
(2)步刷涂的腻子粉在变干后是否仍平整，未磨平的地方则使打磨装置9继续工作以打磨平整；
[0073](4)喷漆装置8工作:当第(3)步过后，喷漆装置8对顶壁进行喷涂乳胶漆，光电式传感器10判断喷涂是否均匀，未喷涂均匀则继续喷涂。
[0074]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种剪叉式顶壁加工机器人，其特征在于:包括底部行走装置(I)、距离传感器(2)、升降装置(3)、前后移动平台(4)、左右移动平台(5)、储液槽(6)、刷粉装置(7)、喷漆装置(8)、打磨装置(9)和光电式传感器(10);所述的升降装置(3)位于底部行走装置(I)上端，所述的前后移动平台(4)位于升降装置(3)上端，左右移动平台(5)位于前后移动平台(4)上端，储液槽(6)、刷粉装置(7)、喷漆装置(8)、打磨装置(9)和光电式传感器(10)均位于左右移动平台(5)上;其中: 所述的底部行走装置(I)下端安装有四个移动轮(U)，所述的移动轮(11)为麦克纳姆轮，所述的底部行走装置(I)四周安装有四个距离传感器(2); 所述的升降装置(3)下端转动连接在底部行走装置(I)上端，所述的升降装置(3)上端转动连接有工作台(31)，所述的升降装置(3)主体为常规剪叉式机构； 所述的前后移动平台(4)包括沿工作台(31)前后方向安装在工作台(31)上端面的一号螺杆(41)，安装在工作台(31)上端面且与一号螺杆(41)相连接的一号电机(42)，位于工作台(31)上方且与一号螺杆(41)相连接的前后移动板(43); 所述的左右移动平台(5)包括沿前后移动板(43)左右方向安装在前后移动板(43)上端面的二号螺杆(51)，安装在前后移动板(43)上端面且与二号螺杆(51)相连接的二号电机(52)，位于前后移动板(43)上方且与二号螺杆(51)相连接的左右移动板(53); 所述的储液槽(6)固定在左右移动板(53)上端面中部； 所述的刷粉装置(7)位于左右移动板(53)右端，所述的刷粉装置(7)包括刷粉气缸(71)、刷粉板(72)和刷粉气栗(73)，所述的刷粉气缸(71)固定在储液槽(6)右侧的左右移动板(53)上;所述的刷粉板(72)底部与刷粉气缸(71)顶部相固定，所述的刷粉板(72)上端面设置有呈水平状态的顶板(721);所述的顶板(721)上端沿左右移动板(53)前后方向设置有一条长条形出粉槽(722)，所述的出粉槽(722)下端设置有出粉腔(723)，所述的刷粉气栗(73)安装在左右移动板(53)上，且所述的储液槽(6)、刷粉气栗(73)和出粉腔(723)之间均通过软管相连接； 所述的喷漆装置(8)位于左右移动板(53)上，且喷漆装置(8)位于储液槽(6)与刷粉装置(7)之间，所述的喷漆装置(8)包括定平台(81)、动平台(82)、第一气缸(83)、第二气缸(84)、第三气缸(85)、喷嘴(86)、喷涂气栗(87)和回收板(88);所述第一气缸(83)、第二气缸(84)和第三气缸(85)均分别连接定平台(81)和动平台(82)，所述第一气缸(83)、第二气缸(84)、第三气缸(85)、定平台(81)与动平台(82)连接形成一个闭环四自由度并联机构，该并联机构能实现动平台(82)的三个自由度转动和一个自由度移动;所述的喷嘴(86)安装在所述动平台(82)中部;所述的喷涂气栗(87)安装在左右移动板(53)上，且所述的储液槽(6)、喷涂气栗(87)和喷嘴(86)之间通过软管相连接;所述的回收板(88)固定在动平台(82)上，喷嘴(86)的液体出口处位于回收板(88)上方，且回收板(88)沿左右移动板(53)的左右方向从右往左逐步倾斜向下布置，回收板(88)最左端位于储液槽(6)上方； 所述的打磨装置(9)位于左右移动板(53)上端面左侧，所述的打磨装置(9)包括固定台(91)、打磨电机(92)、磨盘(93)和打磨气缸(94)，所述的打磨电机(92)安装在固定台(91)上端中部，所述的磨盘(93)与打磨电机(92)相连接，所述的磨盘(93)采用P120/180型砂纸或P320/400型砂纸制成，所述的固定台(91)与左右移动板(53)之间通过打磨气缸(94)相连接。2.根据权利要求1所述的一种剪叉式顶壁加工机器人，其特征在于:所述的光电式传感器(10)安装在左右移动板(53)上端面左侧，且光电式传感器(10)位于打磨装置(9)左侧。3.一种剪叉式顶壁加工机器人的电学系统，其特征在于:所述的电学系统包括可编程控制器、传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器； 所述可编程控制器的输出端口连接传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器，用于控制传感器单元、液压单元、伺服电机单元和伺服控制器的工作； 所述的传感器单元包括距离传感器和光电式传感器，传感器单元分析的信号能够实时反馈到可编程控制器，可编程控制器接收到传感器单元的反馈信息后，再将信息整理后向伺服电机单元和伺服控制器发送相关指令； 所述的液压单元用于控制升降装置的升降工作； 所述的伺服电机单元用于控制一号电机和二号电机、以及底部行走装置中与行走轮相连接的电机的工作； 所述的伺服控制器用于控制刷粉装置、喷漆装置和打磨装置的工作，且伺服控制器能够可选择的独立控制刷粉装置、喷漆装置和打磨装置中的一个工作； 所述的刷漆装置、喷漆装置和打磨装置均包括启动信号、停止信号、自动信号、原点信号、终点信号、工作点到位信号和原点复位信号。
【文档编号】E04F21/08GK105908952SQ201610221750
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月2日
【发明人】刘恒, 吕辉
【申请人】淮南师范学院