一种基于吊篮的智能自动辊涂设备的制作方法

本实用新型涉及建筑类机械装备领域，尤其是涉及一种基于吊篮的智能自动辊涂设备。

背景技术：

在我国高空作业初始的方法是建脚手架，工人手工依次进行作业，完毕后再拆除脚手架。很显然，这种方式费工、费时，需要大量的辅助材料来搭建脚手架。尤其对于高层建筑外墙的喷涂成本更高，而且效率太低。目前我国对高层建筑外墙的喷涂主要是人工作业，基本有两种形式。一是用专门的载人提升设备，将工人及喷涂工具、喷涂材料等依次悬吊于墙面附近，喷涂工人手工依次对墙面进行喷涂。这种方法使用的设备简单，工人手持喷枪对墙面进行喷涂。二是对于高层建筑外墙比较规整的表面，在高层建筑的顶部预先安装吊篮提升设备，可供工人站在吊篮上进行手工喷涂，其喷涂方法与前一种方法基本相同。吊篮提升设备可同时站立多名工人在吊篮上工作，工人的工作条件有所改善，效率有所提高，但为保证喷涂作业的质量问题，在喷涂过程中最好由一名工人完成，这就另喷涂效率大大的降低，而且加大了工人的劳动强度。另外，采用手工喷涂的涂层质量受人为控制的因素影响较大，如运枪的速度、喷涂的距离、喷涂量、采用的喷涂方法和工人的技术水平等。

高层建筑物的壁面喷涂是一项量大面广的作业，迄今为止，国内外基本上还停留在人工喷涂阶段，整个作业过程中需要工人搭乘高空吊篮进行危险的高空作业，这对作业人员来说不仅存在生命安全问题，而且喷涂所用物料本身含有大量有害物质，长期接触亦会对工人的健康造成威胁。所以高层建筑壁面喷涂自动化问题亟待解决。解决这个问题的最好方法是用机器人代替工人进行高空作业，这将是高空作业的发展方向。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于吊篮的智能自动辊涂设备，通过适配在传统吊篮上的轨道机构及带有驱动力的辊刷及上料机构实现对楼宇墙的机械化粉刷目的。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于吊篮的智能自动辊涂设备，应用在吊篮上，其包括：水平轨道，所述水平轨道通过固定夹水平的固定在所述吊篮上，所述水平轨道上设有沿所述水平轨道长度方向进行水平移动的平移装置；辊刷轨道，所述辊刷轨道固定设置在所述平移装置靠近楼宇外墙的一侧，所述辊刷轨道竖直设置，并且所述辊刷轨道上设有沿所述辊刷轨道长度方向自由移动的辊刷座；伸缩轨道，所述伸缩轨道固定设置在所述辊刷座上，并且所述伸缩轨道的伸缩端向所述楼宇外墙的方向垂直延伸；辊刷，所述辊刷通过刷架水平的固定设置在所述伸缩轨道的伸缩端上，并且所述刷架设有用于驱动所述辊刷旋转的第一伺服电机；涂料泵，所述涂料泵的输出端通过料管与所述辊刷的中空内部连通，并且所述辊刷的外壁密布有若干个贯通的出料孔；控制系统，所述平移装置、所述第一伺服电机、及所述涂料泵与所述控制系统电性连接，并根据所述控制系统的指令进行协同工作。

优选的，所述平移装置包括与所述水平轨道配合的滑块，以及固定设置在所述平移装置上的第二伺服电机，所述水平轨道沿长度方向设有齿条，所述第二伺服电机输出端设有与所述齿条啮合的齿轮。

优选的，所述水平轨道由两组相互平行的滑道构成，并且每个滑道由多个分体轨沿长度方向拼接而成，并且相邻的两组所述分体轨之间通过“工”字架相互连接。

优选的，还包括抵制轮，所述抵制轮固定设置在所述吊篮的底部，并与所述楼宇外墙配合，用于支撑保持所述吊篮与所述楼宇外墙的间距。

优选的，所述伸缩轨道由轴筒和嵌套在所述轴筒的花键轴构成，所述轴筒的一端与所述辊刷座固定连接，并且所述轴筒内部同轴设有弹簧，用于对所述花键轴进行伸缩支撑；所述花键轴与所述刷架之间设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制系统电性连接，用于采集所述辊刷的受力情况。

优选的，还包括压力调节机构，所述压力调节机构包括与所述辊刷座连接的调节滑道，所述调节滑道与所述花键轴平行设置，并且所述调节滑道上配合有调节滑块，所述轴筒与所述调节滑块固定连接，所述调节滑道设有用于驱动的所述调节滑块运动的第三伺服电机，所述第三伺服电机与所述控制系统电性连接。

优选的，还包括平衡系统，所述平衡系统包括并列设置在所述辊刷轨道相对两侧的平衡轨道，以及分别与各个所述平衡轨道滑动配合的配重块构成，各个所述平衡轨道的顶端及底端分别设有导轮，各个所述配重块的顶端及底端分别通过绕过对应的所述导轮的牵引绳与所述辊刷座连接。

本实用新型的有益效果：基于吊篮的智能自动辊涂设备中的辊刷原理与传统粉刷外墙的辊轴相似，不同的是涂料通过涂料泵泵送到辊刷的内部，并通过出料孔向辊刷外部溢出，有别于传统手工粉刷中的浸料步骤，实现了自动上料功能，该方式中的辊刷与刷架的轴孔间的必然存在密封环防止涂料泄漏，另外刷架上的第一伺服电机通过传动装置驱动辊刷旋转，使辊刷具备自主的驱动力，并带动刷座在辊刷轨道上进行上下移动，传动装置可以采用现有任意的长距离传动方式来实现，例如链条或齿轮传动轴，其目的在于是第一伺服电机原理辊刷工作区域，同时在辊刷清洗过程中还能避免第一伺服电机被打湿。基于吊篮的智能自动辊涂设备中的控制系统由微电脑实现，控制第一伺服电机的往复工作速度、行程、工作周期，以及平移装置的水平位置，从而满足吊篮所在区域内的全部外墙粉刷要求。其中的第一伺服电机根据控制系统的信号进行相对的角度旋转，从而使辊刷的纵向粉刷区域进行管控。另外，辊刷轨道的两端还可通过极限开关的形式对辊刷座的运动极限位置进行约束。第二伺服电机在控制系统的控制下驱动齿轮旋转，通过齿条使平移装置在水平轨道上进行位置变化，其中的第二伺服电机根据控制系统的信号进行相对的角度旋转，从而使辊刷的工作范围实现横向的连续变化。另外，水平轨道的两端还可通过极限开关的形式对平移装置进行运动极限的约束，并且实现平移装置的零点位置初始化校正功能。“工”字架四个接头分别与相对应的滑道嵌套配合，同时通过横向贯穿的螺栓进行固定，因此在提高连接可靠性的同时，还保证了滑道的平行度。抵制轮用于对吊篮的支撑，避免吊篮晃动引起的基于吊篮的智能自动辊涂设备粉刷瑕疵，其中抵制轮根据楼宇外墙结构可以设置吊篮的两侧，或吊篮的底部，其目的在于不影响辊刷工作的前提起下实现吊篮的稳固作用。弹簧的弹力通过计算选型，在满足对辊刷的施压作用下，还能避免将整个吊篮撑离楼宇外墙表面，而压力传感器采集花键轴的受力变化，通过压力调节机构中调节滑块的进退来维持辊刷始终以一个预设值压合在楼宇外墙表面，因此保证了粉刷力度的一致，还避免因外墙不平导致的吊篮晃动问题。辊刷两侧的配重块与辊刷座同步运动，当辊刷座被辊刷带动向上滑动时，配重块在牵引绳的带动下向下移动，两个平衡块的运动势能与滑座的运动势能相等，因此构成平衡力，在辊刷的运动过程中，始终保持了吊篮的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型辊刷结构示意图；

图3，为本实用新型伸缩机构示意图；

图4，为本实用新型水平轨道示意图；

图5，为本实用新型电气关系示意图；

图6，为本实用新型配重块示意图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

根据图1-图6，一种基于吊篮的智能自动辊涂设备，应用在吊篮上，其包括：水平轨道2，所述水平轨道2通过固定夹32水平的固定在所述吊篮1上，所述水平轨道2上设有沿所述水平轨道2长度方向进行水平移动的平移装置3；辊刷轨道4，所述辊刷轨道4，固定设置在所述平移装置3靠近楼宇外墙的一侧，所述辊刷轨道4竖直设置，并且所述辊刷轨道4上设有沿所述辊刷轨道4长度方向自由移动的辊刷座5；伸缩轨道6，所述伸缩轨道6固定设置在所述辊刷座5上，并且所述伸缩轨道6的伸缩端向所述楼宇外墙的方向垂直延伸；辊刷7，所述辊刷7通过刷架9水平的固定设置在所述伸缩轨道6的伸缩端上，并且所述刷架9设有用于驱动所述辊刷7旋转的第一伺服电机8；涂料泵10，所述涂料泵10的输出端通过料管12与所述辊刷7的中空内部连通，并且所述辊刷7的外壁密布有若干个贯通的出料孔11；控制系统，所述平移装置3、所述第一伺服电机8、及所述涂料泵10与所述控制系统电性连接，并根据所述控制系统的指令进行协同工作。

上述设置中，吊篮1为楼宇外墙31高空工作业的常用设备，能在楼宇外墙31上进行水平位置变化及高低升降，吊篮式高层建筑外墙喷涂机中的辊刷7原理与传统粉刷外墙的辊轴相似，不同的是涂料通过涂料泵10泵送到辊刷7的内部，并通过出料孔11向辊刷7外部溢出，有别于传统手工粉刷中的浸料步骤，实现了自动上料功能，该方式中的辊刷7与刷架9的轴孔间的必然存在密封环防止涂料泄漏，另外刷架9上的第一伺服电机8通过传动装置驱动辊刷7旋转，使辊刷7具备自主的驱动力，并带动刷座在辊刷轨道4上进行上下移动，传动装置可以采用现有任意的长距离传动方式来实现，例如链条或齿轮传动轴，其目的在于是第一伺服电机8原理辊刷7工作区域，同时在辊刷7清洗过程中还能避免第一伺服电机8被打湿。

基于吊篮的智能自动辊涂设备中的控制系统由上位机34和下位机35构成，上位机34的app应用程序通过网络与下位机35进行通讯,例如5g网络，下位机35接收到协议指令，通过电路板485通讯端口发送modbus协议给对应的伺服驱动器36，伺服驱动器36控制各个伺服电机进行工作，从而实现对第一伺服电机8、第二伺服电机14及第三伺服电机26的工作速度，旋转角度的控制，满足楼宇外墙31的辊涂作业要求。

其中下位机35中伺服驱动器36优选采用松下mdblt25sf伺服驱动器，第一伺服电机8根据控制系统的信号进行相对的角度旋转，从而使辊刷7的纵向粉刷区域进行管控。另外，辊刷轨道4的两端还可通过极限开关33的形式对辊刷座的运动极限位置进行约束，其中极限开关33优选采用xcmn2145l1，并与控制系统连接。

涂料泵10是通过带有485通讯的空气开关控制，并与下位机35电性连接，上位机34的app发送辊刷7命令后，涂料泵10和第一伺服电机8联动，从而实现外墙31辊涂的目的。

实施例二：

所述平移装置3包括与所述水平轨道2配合的滑块，以及固定设置在所述平移装置3上的第二伺服电机14，所述水平轨道2沿长度方向设有齿条15，所述第二伺服电机14输出端设有与所述齿条15啮合的齿轮16。

上述设置中，第二伺服电机14在控制系统的控制下驱动齿轮16旋转，通过齿条15使平移装置3在水平轨道2上进行位置变化，其中的第二伺服电机14根据控制系统的信号进行相对的角度旋转，从而使辊刷7的工作范围实现横向的连续变化。另外，水平轨道2的两端还可通过极限开关33的形式对平移装置3进行运动极限的约束，并且实现平移装置3的零点位置初始化校正功能。

实施例三：

所述水平轨道2由两组相互平行的滑道构成，并且每个滑道由多个分体轨17沿长度方向拼接而成，并且相邻的两组所述分体轨17之间通过“工”字架18相互连接。

上述设置中，“工”字架18的四个接头分别与相对应的分体轨17嵌套配合，同时通过横向贯穿的螺栓进行固定，因此在提高连接可靠性的同时，还保证了各个滑道的平行度。

实施例四：

还包括抵制轮19，所述抵制轮19固定设置在所述吊篮1的底部，并与所述楼宇外墙31配合，用于支撑保持所述吊篮1与所述楼宇外墙31的间距。

上述设置中，抵制轮19用于对吊篮1的支撑，避免吊篮1晃动引起的基于吊篮的智能自动辊涂设备粉刷瑕疵，其中抵制轮19根据楼宇外墙31结构可以设置吊篮1的两侧，或吊篮1的底部，其目的在于不影响辊刷7工作的前提起下实现吊篮1的稳固作用。

实施例五：

所述伸缩轨道6由轴筒21和嵌套在所述轴筒21的花键轴20构成，所述轴筒21的一端与所述辊刷座5固定连接，并且所述轴筒21内部同轴设有弹簧22，用于对所述花键轴20进行伸缩支撑；所述花键轴20与所述刷架9之间设有压力传感器23，所述压力传感器23与所述控制系统电性连接，用于采集所述辊刷7的受力情况。

还包括压力调节机构，所述压力调节机构包括与所述辊刷座5连接的调节滑道17，所述调节滑道17与所述花键轴20平行设置，并且所述调节滑道17上配合有调节滑块25，所述轴筒21与所述调节滑块25固定连接，所述调节滑道17设有用于驱动的所述调节滑块25运动的第三伺服电机26，所述第三伺服电机26与所述控制系统电性连接。

上述设置中，弹簧22的弹力通过计算选型，在满足对辊刷7的施压作用下，还能避免将整个吊篮1撑离楼宇外墙31表面，而压力传感器23采集花键轴20的受力变化，通过压力调节机构中调节滑块25的进退来维持辊刷7始终以一个预设值压合在楼宇外墙31表面，因此保证了粉刷力度的一致，还避免因外墙31不平导致的吊篮1晃动问题。

实施例六：

还包括平衡系统，所述平衡系统包括并列设置在所述辊刷轨道4相对两侧的平衡轨道27，以及分别与各个所述平衡轨道27滑动配合的配重块29构成，各个所述平衡轨道27的顶端及底端分别设有导轮28，各个所述配重块29的顶端及底端分别通过绕过对应的所述导轮28的牵引绳30与所述辊刷座5连接。

上述设置中，辊刷7两侧的配重块29与辊刷座5同步运动，当辊刷座5被辊刷7带动向上滑动时，配重块29在牵引绳30的带动下向下移动，两个平衡块的运动势能与滑座的运动势能相等，因此构成平衡力，在辊刷7的运动过程中，始终保持了吊篮1的稳定性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。