专利名称：墙壁粉刷机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑机械，具体涉及将墙壁表面用灰浆抹平的设备。
背景技术：
公知的房屋建筑对内外墙壁抹平粉刷的设备和工艺，目前基本上全部使用抹 子、刮板等原始工具，靠人工操作，将灰浆抹平。劳动强度极大，生产效率低下， 粉刷平整度、阴阳角直线度等质量差。本人2002年申报的实用新型专利《墙壁抹灰机》(专利号ZL00218090.4)为 墙壁粉刷提供了一种可行的机械设备，经过几年的生产实践，证明该抹灰机生产 效率高，大大的降低工人的劳动强度，但也存在以下不尽人意之处。1、 部分结构设计不合理。该抹灰机将阴阳角抹灰的伸縮缸、安装在平面转 灰伸縮臂的两侧，不仅制作工艺复杂，阴阳角抹灰板的角度难于控制，阴阳角处 理的垂直度和水平度难于保证，影响粉刷质量。底盘动力传动系统中的变速箱、 电机等体积过大，离合器结构不合理。2、 整机重量过大，上下楼梯不方便，不安全。3、 由于结构设计不完善，造成该抹灰机可靠性差。发明内容本发明根据本人原专利《墙壁转灰机》存在的上属缺点，作进一步的改进， 是将平面抹灰装置和阴阳角抹灰装置制作为相互独立的两部分，分别安装在转盘 上。履带底盘传动系统采用两根半轴和电磁离合器驱动两根履带运动。回转支承 采用轮蜗杆传动，整机设计着力于减轻重量。本发明是以如下技术方案实现的 一种墙壁粉刷机器人，包括履带底盘、安 装在履带底盘上部的回转支承、操作箱，还包括安装在回转支承上端的阴阳角抹 灰装置、平面转灰装置及液压动力装置；所述的履带底盘包括钢结构矩形车架、 通过支架安装在机架下端的行走轮、固定在车架上端的车架面板、安装在车架下 部的驱动齿轮、导向轮、电机、变速箱、履带张紧装置和履带；所述的回转支承 包括通过中心轴滑配合安装在车架面板上的转盘、驱动转盘旋转的电机、变速箱；所述的转盘下端面和车架面板的上端面上分别制作等径的弧形环状沟槽，多只钢 球安装在该沟槽内；所述的液压动力装置安装在转盘的上端面上，液压动力机构 包括油箱、油泵、电机及带传动幅；所述的油泵通过输油管与操作箱连接；所述 的电机通过电线与操作箱连接；其特征在于所述的履带底盘上的离合器为电磁 离合器，并通过电线与操作箱连接；所述的变速箱两侧分别安装两只离合器，离 合器的输出轴与半轴连接，半轴的另一端与驱动齿轮连接，半轴通过轴承座与车 架连接；所述的转盘的圆周面上制作蜗轮，与蜗轮相啮合的蜗杆组件安装在车架面板 的上端面上，与蜗杆组件相连接的变速箱、电机安装在车架面板的上端面上；所述的电机通过电线与操作箱连接；所述的阴阳角抹灰装置和平面抹灰装置 相互独立，分别安装在回转支承上部的转盘的上端面上；所述的阴阳角抹灰装置包括伸縮臂多节油缸、导向臂、阴阳角抹灰板及连接 伸縮臂多节油缸和阴阳角抹灰板的连杆；所述的伸縮臂多节油缸的活塞杆的下端 和导向臂的滑杆的下端分别垂直固定在矩形移动板的上端面上，移动板下端的导 向块滑配合安装在导轨的导槽中，导轨固定在转盘的上端面上；水平固定在转盘 上端面上的油缸的活塞杆与移动板连接；平行四边形连杆中上臂与左臂的铰接轴 通过固定夹与伸縮臂多节油缸及导向臂上端铰接、右臂延长段与角板支架铰接、 下臂的中段与油缸铰接，油缸的活塞杆与托架铰接，托架固定在伸縮臂多节油缸 和导向臂上；V形双臂连杆一端与油缸的缸体铰接，另一端与角板支架铰接；电 机垂直固定在角板支架上，电机轴上安装的齿轮与固定在滑板上的齿条相啮合， 滑板滑配合安装在角板支架的导槽中，阴阳角转灰板固定在滑板上；所述的伸縮 臂多节油缸、油缸、油缸分别通过输油管与操作箱连接；所述的电机通过电线与 操作箱连接；所述的平面抹灰装置包括伸縮臂多节油缸、导向臂、平面抹灰板及电机、变 速箱，还包括连接平面抹灰板和伸縮臂多节油缸的固定座、转角连杆、角度油缸 i、角度油缸n;所述的伸縮臂多节油缸的缸体和与之相邻并平行的导向臂的导 向管下端通过固定夹与转角支架铰接，转角支架固定在转盘的上端面上；转角油 缸的活塞杆端部通过固定夹与伸縮臂多节油缸和导向臂铰接，缸体端部通过油缸 支架与转盘铰接；所述的固定座固定在伸縮臂多节油缸的上端，三角形转角连杆
下端与固定座铰接，上端与电机铰接，变速箱与电机的输出轴连接，平面转灰板 与变速箱的输出轴连接；角度油缸l一端与固定座铰接，另一端与电机铰接；角 度油缸II一端与转角连杆下端铰接，另一端与变速箱铰接；所述的转角油缸、伸 縮臂多节油缸、角度油缸I、角度油缸II分别通过输油管与操作箱连接；所述电 机通过电线与操作箱连接。 本发明的积极效果是1、 阴阳角抹灰装置与平面抹灰装置独立安装，结构更合理，安装调试方便， 阴阳角处理的平直度，更容易保证，提高了阴阳角抹灰质量。2、 底盘运动灵活，操作方便，上下楼梯安全快捷。3、 整机重量降低，运动更方便，快捷。4、 回转支承采用蜗轮蜗杆传动，结构更合理，无需专门的制动系统，制动 效果好。5、 改进后的墙壁抹灰机使用寿命延长，降低修理费用，提高生产效率。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。 图l为本发明结构示意图； 图2为图1的左视图； 图3为图1的A处局部放大图。图中1、履带底盘，l一l、行走轮，l一2、支架，1—3、车架，l一4、驱 动齿轮，l一5、电机，l一6、轴承座，l一7、车架面板，l一8、导向轮，1_9、 履带张紧装置，1—10、履带，l一ll、半轴，1一12、离合器，1一13、变速箱， 2、回转支承，2—1、转盘，2—2、蜗杆组件，2—3、钢球，2—4、转盘轴，3、 操作箱，4、阴阳角抹灰装置，4_1、导轨，4—2、移动板，4一3、油缸，4一4、 伸縮臂多节油缸，4一5、导向臂，4一6、固定夹，4一7、托架，4一8、油缸，4 一9、平行四边形连杆，4一10、 V形双臂连杆，4一1K阴阳角抹灰板，4一12、 角板支架，4一13、齿条，4一14、齿轮，4—15、电机，4一16、滑板，5、平面 抹灰装置，5—1、转角支架，5—2、油缸支架，5—3、转角油缸，5—4、伸縮臂 多节油缸，5—5、导向臂，5—6、固定座，5—7、角度油缸I， 5—8、转角连杆， 5—9、角度油缸II， 5—10、电机，5—11、变速箱，5—12、平面抹灰板，5—13、
固定夹，6、液压动力装置，6—1、电机，6_2、带传动幅，6—3、油箱，6—4、 油泵。
具体实施方式
如图l、图2、图3所示， 一种墙壁粉刷机器人，包括履带底盘l、安装在履 带底盘1上部的回转支承2、操作箱3，还包括安装在回转支承2上端的阴阳角 抹灰装置4、平面转灰装置5及液压动力装置6;所述的履带底盘1包括钢结构 矩形车架1一3、通过支架1—2安装在机架1一3下端的行走轮1一1、固定在车 架l一3上端的车架面板l一7、安装在车架1_2下部的驱动齿轮l一4、导向轮 1_8、电机1一5、变速箱1一13、履带张紧装置l一9和履带1—10;所述的回 转支承2包括通过中心轴滑配合安装在车架面板1_7上的转盘2_1、驱动转盘 2—1旋转的电机、变速箱；所述的转盘2—1下端面和车架面板l一7的上端面 上分别制作等径的弧形环状沟槽，多只钢球2—3安装在该沟槽内；所述的液压 动力装置6安装在转盘2—1的上端面上，液压动力机构6包括油箱6—3、油泵 6—4、电机6—1及带传动幅6_2;所述的油泵6—4通过输油管与操作箱3连 接；所述的电机6—l通过电线与操作箱3连接；其特征在于所述的履带底盘 1上的离合器1一12为电磁离合器，并通过电线与操作箱3连接；所述的变速箱 1一13两侧分别安装两只离合器1一12，离合器1一12的输出轴与半轴i一n连 接，半轴l一ll的另一端与驱动齿轮l一4连接，半轴l一ll通过轴承座1—6与 车架l一3连接；所述的转盘2—1的圆周面上制作蜗轮，与蜗轮相啮合的蜗杆组件2—2安装 在车架面板l一7的上端面上，与蜗杆组件2—2相连接的变速箱、电机安装在车 架面板l一7的上端面上；所述的电机通过电线与操作箱3连接；所述的阴阳角抹灰装置4和平面抹灰 装置5相互独立，分别安装在回转支承2上部的转盘2—1的上端面上；所述的阴阳角抹灰装置4包括伸縮臂多节油缸4一4、导向臂4一5、阴阳角 抹灰板4一11及连接伸縮臂多节油缸4一4和阴阳角抹灰板4一11的连杆；所述 的伸縮臂多节油缸4一4的活塞杆的下端和导向臂4—5的滑杆的下端分别垂直固 定在矩形移动板4一2的上端面上，移动板4一2下端的导向块滑配合安装在导轨 4一1的导槽中，导轨4一1固定在转盘2—1的上端面上；水平固定在转盘2—1上端面上的油缸4一3的活塞杆与移动板4_2连接；平行四边形连杆4_9中上 臂与左臂的铰接轴通过固定夹4_6与伸縮臂多节油缸4—4及导向臂4一5上端 铰接、右臂延长段与角板支架4一12较接、下臂的中段与油缸4一8铰接，油缸 4一8的活塞杆与托架4一7铰接，托架4一7固定在伸縮臂多节油缸4一4和导向 臂4一5上；V形双臂连杆4一10—端与油缸4一8的缸体铰接，另一端与角板支 架4一12铰接；电机4一15垂直固定在角板支架4—12上，电机4—15轴上安装 的齿轮4一14与固定在滑板4一16上的齿条4一13相啮合，滑板4_16滑配合安 装在角板支架4一12的导槽中，阴阳角转灰板4一11固定在滑板4—16上；所述 的伸縮臂多节油缸4—4、油缸4一3、油缸4一8分别通过输油管与操作箱3连接； 所述的电机4一15通过电线与操作箱3连接；所述的平面抹灰装置5包括伸縮臂多节油缸5—4、导向臂5—5、平面抹灰 板5—12及电机5—10、变速箱5—11，还包括连接平面抹灰板5_12和伸縮臂 多节油缸5—4的固定座5—6、转角连杆5—8、角度油缸15—7、角度油缸I15 一9;所述的伸縮臂多节油缸5_4的缸体和与之相邻并平行的导向臂5—5的导 向管下端通过固定夹5—13与转角支架5—1铰接，转角支架5—1固定在转盘2 一l的上端面上；转角油缸5—3的活塞杆端部通过固定夹与伸缩臂多节油缸5 一4和导向臂5—5铰接，缸体端部通过油缸支架5—2与转盘2—1铰接；所述 的固定座5—6固定在伸縮臂多节油缸5—4的上端，三角形转角连杆5—8下端 与固定座5—6铰接，上端与电机5—10铰接，变速箱5—11与电机5—10的输 出轴连接，平面转灰板5—12与变速箱5—11的输出轴连接；角度油缸I5—7 — 端与固定座5—6铰接，另一端与电机5—10铰接；角度油缸II5—9一端与转角 连杆5—8下端铰接，另一端与变速箱5—11铰接；所述的转角油缸5—3、伸縮 臂多节油缸5—4、角度油缸I5—7、角度油缸II5—9分别通过输油管与操作箱3 连接；所述电机5—10通过电线与操作箱3连接。如图l、图2所示，本机器人在施工前，操作操作箱3，使转盘2—1旋转到 图2所示位置，再将阴阳角转抹灰装置4和平面转灰装置5落到最低位置，再将 平面抹灰装置5向图1中的右侧倾斜到最大角度，同时取下阴阳角转灰板4一11 和平面抹灰板5—12，以上工作完成后便可启动履带底盘1中的电机1一15，操 作底盘运动手柄，机器人便可上、下楼梯、前后移动，到达施工地点。
如图l、图2所示，平面抹灰施工时，先用喷浆机将水泥砂浆喷涂在墙面或 地面上。安装好平面抹灰板5—12，操作操作箱中的转角油缸5—3、伸縮臂多节 油缸5—4、角度油缸15—7、角度油缸II5—9，调整好平面抹灰板5—12的位置， 使之和与墙面平行，开启动电机5—10，便可对墙面、地面、天花板进行抹灰刮 平。根据需要，对抹灰后的墙面进行打磨时，将平面抹灰板5—12取下换上磨头， 便可进行墙面磨光。如图l、图2、图3所示，阴阳角抹灰施工时，将阴角抹灰板或阳角抹灰板4 —11安装在角板支架4一12上，通过操作操作箱3中的伸縮臂多节油缸4一5、 油缸4一8，使用阴阳角抹灰板4一11靠紧墙壁的阴角或阳角一端，操作伸縮臂 多节油缸4一4，使阴阳角抹灰板4一11向上或下移动，将阳角或阴角抹平直。 当伸縮臂多节油缸4—4达不到抹角位置时，启动电机4—15、齿轮13、齿条4 一l3带动阴阳角抹灰板4一11继续移动，将全部阴阳角处理好。
权利要求
1、 一种墙壁粉刷机器人，包括履带底盘(1)、安装在履带底盘(1)上部的 回转支承(2)、操作箱(3)，还包括安装在回转支承(2)上端的阴阳角抹灰装 置(4)、平面转灰装置(5)及液压动力装置(6);所述的履带底盘(1)包括钢 结构矩形车架(l一3)、通过支架(l一2)安装在机架(l一3)下端的行走轮(1 一l)、固定在车架(1—3)上端的车架面板(1—7)、安装在车架(l一2)下部 的驱动齿轮(1—4)、导向轮(l一8)、电机(l一5)、变速箱(1一13)、履带张 紧装置(l一9)和履带(1一10);所述的回转支承(2)包括通过中心轴滑配合 安装在车架面板(l一7)上的转盘(2—1)、驱动转盘(2—1)旋转的电机、变 速箱；所述的转盘(2—1)下端面和车架面板(1_7)的上端面上分别制作等径 的弧形环状沟槽，多只钢球(2_3)安装在该沟槽内；所述的液压动力装置(6) 安装在转盘(2—1)的上端面上，液压动力机构(6)包括油箱(6—3)、油泵(6 一4)、电机(6—1)及带传动幅(6—2);所述的油泵(6—4)通过输油管与操 作箱(3)连接；所述的电机(6—1)通过电线与操作箱(3)连接；其特征在于.-所述的履带底盘(1)上的离合器(1一12)为电磁离合器，并通过电线与操作箱 (3)连接；所述的变速箱(1一13)两侧分别安装两只离合器(1—12)，离合器 (1一12)的输出轴与半轴(l一ll)连接，半轴(l一ll)的另一端与驱动齿轮 (l一4)连接，半轴(l一ll)通过轴承座(l一6)与车架(l一3)连接；所述的转盘(2—1)的圆周面上制作蜗轮，与蜗轮相啮合的蜗杆组件(2—2) 安装在车架面板(l一7)的上端面上，与蜗杆组件(2—2)相连接的变速箱、电 机安装在车架面板(l一7)的上端面上；所述的电机通过电线与操作箱(3)连接；所述的阴阳角抹灰装置(4)和平 面抹灰装置(5)相互独立，分别安装在回转支承(2)上部的转盘(2—1)的上 端面上；所述的阴阳角抹灰装置(4)包括伸縮臂多节油缸(4一4)、导向臂(4一5)、 阴阳角抹灰板(4一11)及连接伸縮臂多节油缸(4一4)和阴阳角抹灰板(4一11) 的连杆；所述的伸缩臂多节油缸(4一4)的活塞杆的下端和导向臂(4一5)的滑 杆的下端分别垂直固定在矩形移动板(4一2)的上端面上，移动板(4一2)下端 的导向块滑配合安装在导轨(4—1)的导槽中，导轨(4一1)固定在转盘(2_1) 的上端面上；水平固定在转盘(2_1)上端面上的油缸(4一3)的活塞杆与移动 板(4一2)连接；平行四边形连杆(4一9)中上臂与左臂的铰接轴通过固定夹(4 一6)与伸縮臂多节油缸(4一4)及导向臂(4一5)上端铰接、右臂延长段与角 板支架(4_12)铰接、下臂的中段与油缸(4—8)铰接，油缸(4一8)的活塞 杆与托架(4一7)铰接，托架(4—7)固定在伸縮臂多节油缸(4一4)和导向臂(4一5)上；V形双臂连杆(4一10) —端与油缸(4一8)的缸体铰接，另一端 与角板支架(4一12)铰接；电机(4—15)垂直阖定在角板支架(4—12)上， 电机(4_15)轴上安装的齿轮(4一14)与固定在滑板(4一16)上的齿条(4 一13)相啮合，滑板(4，16)滑配合安装在角板支架(4一12)的导槽中，阴阳 角转灰板(4一11)固定在滑板(4一16)上；所述的伸縮臂多节油缸(4一4)、 油缸(4一3)、油缸(4一8)分别通过输油管与操作箱(3)连接；所述的电机(4 一15)通过电线与操作箱(3)连接；所述的平面抹灰装置(5)包括伸縮臂多节油缸(5—4)、导向臂(5—5)、 平面抹灰板(5_12)及电机(5_10)、变速箱(5—11)，还包括连接平面抹灰 板(5—12)和伸缩臂多节油缸(5—4)的固定座(5—6)、转角连杆(5—8)、 角度油缸I (5_7)、角度油缸II (5—9);所述的伸縮臂多节油缸(5_4)的缸 体和与之相邻并平行的导向臂(5_5)的导向管下端通过固定夹(5—13)与转 角支架(5—1)铰接，转角支架(5—1)固定在转盘(2—1)的上端面上；转角 油缸(5—3)的活塞杆端部通过固定夹与伸縮臂多节油缸(5—4)和导向臂(5 一5)铰接，缸体端部通过油缸支架(5—2)与转盘(2_1)铰接；所述的固定 座(5—6)固定在伸縮臂多节油缸(5—4)的上端，三角形转角连杆(5—8)下 端与固定座(5—6)铰接，上端与电机(5—10)铰接，变速箱(5—11)与电机(5—10)的输出轴连接，平面转灰板(5—12)与变速箱(5—11)的输出轴连 接；角度油缸I (5—7) —端与固定座(5—6)铰接，另一端与电机(5—10)铰 接；角度油缸II (5—9) 一端与转角连杆(5_8)下端铰接，另一端与变速箱(5 一ll)铰接；所述的转角油缸(5—3)、伸縮臂多节油缸(5—4)、角度油缸I (5 一7)、角度油缸II (5—9)分别通过输油管与操作箱(3)连接；所述电机(5 一IO)通过电线与操作箱(3)连接。
全文摘要
本发明是在本人原专利《墙壁抹灰机》(专利号ZL01218090.4)的基础上的改进设备，它是在履带底盘的回转支承上安装两组相互独立的平面抹灰装置和阴阳角抹灰装置。对履带底盘的动力传动系统作了改进，增加半轴和电磁离合器。回转支承采用蜗轮蜗杆传动。降低整机的重量，使之在建筑施工中抹灰、打磨、阴阳角处理等工作实现全部机械化，大大降低劳动强度，提高生产效率，降低维修费用，延长使用寿命。
文档编号E04F21/08GK101144324SQ20071013411
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者鑫 赵, 赵呈为 申请人:赵呈为;赵 鑫