一种全自由度动作的模板臂的制作方法

1.本实用新型涉及工程施工领域，具体而言，涉及一种全自由度动作的模板臂。


背景技术：

2.喷浆工艺是混凝土表面处理的新型施工工艺，主要用于解决墙面抹灰空鼓、容易开裂的质量通病。
3.在隧道施工中，需要对隧道内壁进行喷浆。目前的喷浆方式主要有人工喷浆和机械臂喷浆。
4.人工喷浆回弹率极高，在喷到墙上后一部分混凝土会回弹到地面，这部分混凝土无法再次使用，造成极大地资源浪费，增加施工成本。二是成型面光洁度差，隧道内壁的表明凹凸不平，还需对其表面进行处理才能达到施工要求，增加了施工工序，延长了施工周期。三是安全性较差，施工者有被落石砸中的风险。
5.机械臂喷浆大大节省了人力，且安全性更高，但目前用于喷浆的机械臂存在以下缺点：由于隧道中环境复杂，模板臂无法灵活地调节需要喷浆的高度和角度，导致部分角度无法进行喷浆或者喷浆后表面凹凸不平，需要人为地再对这些瑕疵部分进行后期处理，极大地增加了施工的成本，延长了施工周期。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种全自由度动作的模板臂，其能够灵活地调节模板臂的高度和角度，使其更加能够适应隧道内部的复杂环境，方便喷浆。
7.本实用新型的实施例是这样实现的：
8.本技术实施例提供一种全自由度动作的模板臂，其包括伸缩机构、旋转机构和模板机构；上述伸缩机构与外部的机体连接；上述旋转机构位于上述伸缩机构和上述模板机构之间，且能控制上述模板机构360
°
转动。通过伸缩机构调节模板臂的伸长和缩短，通过旋转组件实现模板机构的360
°
转动，使得模板臂的自由度较大，能够适应隧道内复杂的环境。
9.在本实用新型的一些实施例中，上述全自由度动作的模板臂还包括连接板，上述伸缩机构通过上述连接板与外部的机体固定连接。
10.在本实用新型的一些实施例中，上述伸缩机构包括多个伸缩臂和第一伸缩油缸，多个上述伸缩臂依次连接，上述第一伸缩油缸与上述伸缩臂平行设置，以带动上述伸缩臂伸长和缩短。
11.在本实用新型的一些实施例中，上述伸缩臂的两侧对称设有支臂油缸，上述支臂油缸的一端通过第一转动组件与上述连接板转动连接，另一端与上述伸缩臂固定连接，以带动上述伸缩机构上下摆动。
12.在本实用新型的一些实施例中，上述连接板设有第二转动组件，上述第二转动组件包括两个沿竖直方向间隔设置的连接块，两个上述连接块之间设有连接轴，上述第一转动组件通过上述连接轴与上述连接板转动连接，以使上述伸缩机构左右摆动。
13.在本实用新型的一些实施例中，上述连接板还包括驱动机构，上述驱动机构带动上述伸缩机构左右摆动。
14.在本实用新型的一些实施例中，上述旋转机构包括第一旋转组件与第二旋转组件，上述第一旋转组件和上述第二旋转组件均包括外壳、调节油缸和转动板，上述外壳设有销轴，上述外壳与上述销轴固定连接，上述转动板的一端与上述销轴转动连接，另一端与上述调节油缸的输出端转动连接，上述调节油缸与上述外壳固定连接；上述第一旋转组件与上述伸缩机构固定连接，以带动上述模板机构沿第一预设方向转动；上述第二旋转组件与上述第一旋转组件固定连接以带动上述模板机构沿第二预设方向转动。
15.在本实用新型的一些实施例中，上述旋转机构还包括回转缸，上述回转缸的一端与上述第二旋转组件通过销轴连接，另一端与上述模板机构连接以使上述模板机构360
°
转动。
16.在本实用新型的一些实施例中，上述模板机构包括第二伸缩油缸和模板，上述第二伸缩油缸与上述回转缸连接，上述第二伸缩油缸的输出端与上述模板连接。
17.在本实用新型的一些实施例中，上述模板的表面设置为弧形。
18.相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
19.本技术提供一种全自由度动作的模板臂，通过设置伸缩机构，使得模板臂可以伸长和缩短，通过设置旋转机构，使得模板臂能自由调节角度，从而适合复杂的环境，模板机构可减少回弹，方便喷浆作业。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
21.图1为本实用新型实施例1提供的一种全自由度动作的模板臂的结构示意图；
22.图2为图1中a处的局部放大图；
23.图3为本实用新型实施例1提供的一种全自由度动作的模板臂的第一旋转组件与第二旋转组件的连接示意图。
24.图标：110-伸缩臂，120-支臂油缸，130-第一伸缩油缸，140-第一转动组件，150-第二转动组件，210-第一旋转组件，211-外壳，212-调节油缸，213-转动板，214-销轴，220-第二旋转组件，230-回转缸，310-第二伸缩油缸，320-模板。
具体实施方式
25.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
26.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
28.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.此外，若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
30.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
31.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.实施例1
33.请参照图1-图3，本实施例提供一种全自由度动作的模板臂，包括：伸缩机构、旋转机构和模板机构；伸缩机构与外部的机体连接；伸缩机构可以伸长和缩短，一达到调节长短的作用。旋转机构位于上述伸缩机构和模板机构之间，且能控制上述模板机构360
°
转动。本技术通过伸缩机构与旋转机构的配合实现模板臂的自由伸缩的角度调节，以适应复杂的隧道环境，在施工时可以自由调节模板臂的长度和角度，方便喷浆。
34.请参照图1，在本实施例中，上述模板臂还包括连接板，伸缩机构通过连接板与外部的机体固定连接。
35.本技术通过设置连接板，伸缩板通过连接板与外部的机体固定连接，如此，方便模板臂与外部机体的连接。由于模板臂通常具有复杂的零件，若不使用连接板，会增加安装难度和模板臂与机体的契合度。连接板的设置使得在安装时，只需将连接板安装在机体上即可，十分方便。
36.请参照图1，在本实施例中，伸缩机构包括三个伸缩臂和第一伸缩油缸，三个伸缩臂依次连接，第一伸缩油缸与伸缩臂平行设置，以带动伸缩臂伸长和缩短。
37.本技术通过设置伸缩机构包括三个伸缩臂，三个伸缩臂依次连接，三个伸缩臂实用性较强，能满足绝大部分的施工场景。第一伸缩油缸与伸缩臂平行设置，如此，方便第一伸缩油缸带动伸缩臂伸长和缩短。
38.请参照图1，在本实施例中，伸缩臂的两侧对称设有支臂油缸，支臂油缸的一端通过第一转动组件与连接板转动连接，另一端与伸缩臂固定连接，以带动伸缩机构上下摆动。
39.本技术通过在伸缩臂的两侧设置支臂油缸，支臂油缸的一端通过第一转动组件与
连接板转动连接，另一端与伸缩臂固定连接，如此，支臂油缸可以作为动力源，带动伸缩机构上下摆动。需要说明的是，伸缩臂与连接板同样是转动连接，才能实现伸缩臂的上下摆动。
40.请参照图1-图2，在本实施例中，连接板设有第二转动组件，第二转动组件包括两个沿竖直方向间隔设置的连接块，两个连接块之间设有连接轴，第一转动组件通过连接轴与连接板转动连接，以使伸缩机构左右摆动。
41.本技术通过在连接板设置第二转动组件，第一转动组件实现模板臂上下摆动，第二转动组件包括两个沿竖直方向间隔设置的连接块，两个连接块之间设有连接轴，第一转动组件通过连接轴与连接板转动连接，又可允许伸缩机构左右摆动。
42.在本实施例中，连接板还包括驱动机构，驱动机构带动伸缩机构左右摆动。
43.本技术通过设置驱动机构，如此，驱动机构可以带动伸缩机构左右摆动，节省人力。
44.请参照图1和图3，在本实施例中，旋转机构包括第一旋转组件与第二旋转组件，第一旋转组件和第二旋转组件均包括外壳、调节油缸和转动板，外壳设有销轴，外壳与销轴固定连接，转动板的一端与销轴转动连接，另一端与调节油缸的输出端转动连接，调节油缸与外壳固定连接；第一旋转组件与伸缩机构固定连接，以带动模板机构沿第一预设方向转动；第二旋转组件与第一旋转组件固定连接以带动模板机构沿第二预设方向转动。
45.其工作原理为：第一旋转组件的外壳与伸缩机构固定连接，调节油缸的一端与外壳固定连接，另一端与转动板转动连接，而转动板又与销轴转动连接，通过各部件之间的配合以及调节油缸作为动力源，可以带动模板机构沿第一预设方向转动。第二旋转组件的工作原理与第一旋转组件的工作原理相同。将第二旋转组件与第一旋转组件固定连接，第二旋转组件可以带动模板机构沿第二预设方向转动。
46.需要说明的是，第一预设方向与第二预设方向不同，一个为水平方向，一个为竖直方向，如此，通过第一旋转组件与第二旋转组件的巧妙配合，即可实现模板机构可以在上下方向以及左右方向上的摆动。该结构巧妙，实用性强。
47.请参照图1和图3，在本实施例中，旋转机构还包括回转缸，回转缸的一端与第二旋转组件通过销轴连接，另一端与模板机构连接以使模板机构360
°
转动。
48.本技术通过设置回转缸的一端与第二旋转组件通过销轴连接，另一端与模板机构连接，如此可实现模板机构360
°
转动。回转缸的设置，使得模板机构的角度调节更加自由，模板机构拥有更大的自由度，能够适用于绝大部分施工环境。
49.请参照图1和图3，在本实施例中，模板机构包括第二伸缩油缸和模板，第二伸缩油缸与回转缸连接，第二伸缩油缸的输出端与模板连接。
50.本技术通过设置模板机构包括第二伸缩油缸和模板，第二伸缩油缸的设置使得模板能够进一步调节长短，第一伸缩油缸可对模板臂伸长和缩短的距离进行大幅度的调整，而第一伸缩油缸可对前端的模板进行微调，两者的配合能够精准调控模板臂的长短，使得整个模板臂拥有更大的自由度，更加符合施工需求。
51.请参照图1和图3，在本实施例中，模板的表面设置为弧形。
52.隧道内一般为弧形，本技术通过将模板的表面设置为弧形，如此，模板的形状更加贴合隧道内壁的形状，在进行喷浆作业时，能够大大减少混凝土的回弹量，更加节约资源，
也能使得喷浆作业后，隧道的表面更加平整，光洁度高，无需再进行后期的调整，可缩短施工周期，提高施工效率。此外，减少回弹也保证了施工工人的安全。
53.一种全自由度动作的模板臂的工作原理是：第一伸缩油缸和支臂油缸可以控制模板臂上下摆动和左右摆动，其上下摆动和左右摆动的角度均在0-45
°
之间，以此对模板臂进行粗调。第一旋转组件和第二旋转组件可以控制前端的模板机构上下摆动和左右摆动，回转缸可以控制模板臂360
°
自由转动，第二伸缩油缸可进一步控制距离，通过第一旋转组件、第二旋转组件、回转缸和第二伸缩油缸之间的配合，可对模板臂进行微调，进一步实现对距离和角度的调整。
54.综上，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：
55.本技术提供一种全自由度动作的模板臂，其能够灵活地调节模板臂的高度和角度，使其更加能够适应隧道内部的复杂环境，方便喷浆。伸缩机构和支臂油缸对模板臂的长短和角度进行粗调，旋转机构和第二伸缩油缸对前端模板的长短的角度进行粗调。如此，实现对模板臂的精准调整，使其能够更加符合隧道内复杂环境的不同需求。本技术的模板设置为弧形，更加贴合隧道内壁的形状，可大大减少混凝土回弹。本技术提供一种全自由度动作的模板臂，其结构巧妙，安全性高，可缩短施工周期，提高施工效率。
56.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
57.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。