本發(fā)明涉及高空噴涂領(lǐng)域,尤其涉及一種遠(yuǎn)程控制的高空噴涂機(jī)器人。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的噴涂機(jī)大部分都只能在室內(nèi)施工,在進(jìn)行建筑物外墻噴涂施工時(shí),必須借助吊籃或腳手架等輔助設(shè)備,并由人工親手操作來(lái)完成,導(dǎo)致施工范圍和工作方式受到很大限制。由于建筑物高幾十米甚至上百米,工人在高空施工存在極大地安全隱患,每年因在建筑物外墻施工造成的人身傷亡事件時(shí)有發(fā)生,時(shí)工過(guò)程中,施工人員除了要控制質(zhì)量,還必須時(shí)刻注意安全,導(dǎo)致工作效率極低。
另外,由于涂料中的原材料具有一定的污染性,某些化學(xué)材料會(huì)對(duì)人們的身體健康造成一定的威脅,長(zhǎng)期在此環(huán)境下工作很容易造成身體傷害或患上某種職業(yè)病。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種遠(yuǎn)程控制的高空噴涂機(jī)器人,能夠高效安全的完成針對(duì)建筑物外墻的高空噴涂施工,可通過(guò)遠(yuǎn)程控制避免施工人員在高空作業(yè),降低施工人員安全隱患。
本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種遠(yuǎn)程控制的高空噴涂機(jī)器人,包括噴涂系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、固定架和控制系統(tǒng);
所述噴涂系統(tǒng)包括平衡架和噴頭架滑行導(dǎo)軌,平衡架上部設(shè)置有吊鉤,平衡架內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)料桶和噴涂機(jī),噴涂機(jī)的吸料管設(shè)置在儲(chǔ)料桶內(nèi);噴頭架滑行導(dǎo)軌固定在平衡架上,噴頭架滑行導(dǎo)軌上滑動(dòng)連接有噴頭架,噴頭架由噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿噴頭架滑行導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng),噴頭架上設(shè)置有噴頭,噴頭通過(guò)設(shè)置有噴頭電磁閥的管路與噴涂機(jī)出料口連接;
所述升降系統(tǒng)設(shè)置在固定架上,升降系統(tǒng)通過(guò)鋼絲繩連接吊鉤;
所述固定架固定在預(yù)留的固定位置上;
所述控制系統(tǒng)控制連接噴涂機(jī)、噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴頭電磁閥和升降系統(tǒng)。
所述平衡架內(nèi)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)儲(chǔ)料桶,兩個(gè)儲(chǔ)料桶的底部連通,噴涂機(jī)的吸料管分別設(shè)置在儲(chǔ)料桶底部,儲(chǔ)料桶內(nèi)設(shè)置有液位計(jì),液位計(jì)的信號(hào)輸出端通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信;儲(chǔ)料桶的內(nèi)部底面設(shè)置有排污槽,排污槽的底部設(shè)置有排污口,噴涂機(jī)的吸料管的入口設(shè)置在排污槽內(nèi)。
所述平衡架上設(shè)置有多個(gè)平衡架攝像頭和電動(dòng)伸縮桿,電動(dòng)伸縮桿的活動(dòng)端設(shè)置有外墻接觸輪,平衡架上還設(shè)置有距離傳感器,平衡架攝像頭通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信,控制系統(tǒng)控制連接電動(dòng)伸縮桿。
所述平衡架上設(shè)置有噴頭架滑行導(dǎo)軌固定架,上噴頭架滑行導(dǎo)軌和下噴頭架滑行導(dǎo)軌分別通過(guò)噴頭架滑行導(dǎo)軌固定架與平衡架的前側(cè)表面固定;上噴頭架滑行導(dǎo)軌和下噴頭架滑行導(dǎo)軌上分別設(shè)置有噴頭架。
所述噴頭架滑行導(dǎo)軌采用弧形導(dǎo)軌。
所述噴頭架包括噴頭固定板、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī);轉(zhuǎn)動(dòng)軸與噴頭固定板轉(zhuǎn)動(dòng)連接,轉(zhuǎn)動(dòng)軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸從動(dòng)齒輪,X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸主動(dòng)齒輪,轉(zhuǎn)動(dòng)軸從動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)軸主動(dòng)齒輪嚙合;轉(zhuǎn)動(dòng)軸的側(cè)表面上沿徑向開(kāi)設(shè)有噴頭進(jìn)料管豎向孔,轉(zhuǎn)動(dòng)軸一側(cè)的端面上沿軸向開(kāi)設(shè)有噴頭進(jìn)料管橫向孔,噴頭進(jìn)料管豎向孔與噴頭進(jìn)料管橫向孔導(dǎo)通,噴頭進(jìn)料管豎向孔與噴頭進(jìn)料管橫向孔內(nèi)設(shè)置有噴頭進(jìn)料管,噴頭進(jìn)料管的上端與噴頭入料接管轉(zhuǎn)動(dòng)連接,轉(zhuǎn)動(dòng)軸的側(cè)表面上在噴頭進(jìn)料管豎向孔位置處開(kāi)設(shè)有圓槽,套設(shè)在噴頭入料接管上的噴頭從動(dòng)齒輪位于圓槽內(nèi),Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上設(shè)置有噴頭主動(dòng)齒輪,噴頭主動(dòng)齒輪和噴頭從動(dòng)齒輪嚙合;噴頭的頂部設(shè)置有噴頭攝像頭,噴頭攝像頭通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信。
所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸從動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)軸主動(dòng)齒輪均采用傘形齒輪,X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向固定在噴頭固定板上;轉(zhuǎn)動(dòng)軸與噴頭固定板通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接;噴頭主動(dòng)齒輪和噴頭從動(dòng)齒輪均采用圓柱齒輪,轉(zhuǎn)動(dòng)軸的側(cè)表面上沿徑向開(kāi)設(shè)有Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝腔,Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝腔內(nèi)。
所述噴頭入料接管的下端套設(shè)在噴頭進(jìn)料管的上端,噴頭進(jìn)料管與噴頭入料接管之間設(shè)置有密封圈;噴頭固定板包括左噴頭固定板和右噴頭固定板。
所述升降系統(tǒng)包括升降驅(qū)動(dòng)電機(jī),升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸連接有盤(pán)繩軸,盤(pán)繩軸上設(shè)置有盤(pán)繩槽,鋼絲繩利用盤(pán)繩槽纏繞在盤(pán)繩軸上,盤(pán)繩軸上還設(shè)置有脈沖編碼器;脈沖編碼器通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信。
所述固定架包括底座,底座上端設(shè)置有矩形貫穿孔,矩形貫穿孔內(nèi)設(shè)置有矩形管件,矩形管件上設(shè)置有導(dǎo)向輪,導(dǎo)向輪上設(shè)置有重力傳感器,重力傳感器通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信;底座上設(shè)置有矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置,矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)矩形管件在矩形貫穿孔內(nèi)沿矩形貫穿孔軸向前后運(yùn)動(dòng),控制系統(tǒng)控制連接矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置;底座底端設(shè)置有行走機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明適用于高層建筑外墻和大型罐體的外表面噴涂作業(yè),施工人員能夠通過(guò)控制系統(tǒng)完成整個(gè)施工過(guò)程中的監(jiān)控與噴涂工作。本發(fā)明中,施工人員能夠進(jìn)行平衡架起始位置控制、平衡架升降距離控制、平衡架升降速度控制、平衡架工作面移動(dòng)控制、噴頭架起始位置控制、噴頭架行走距離控制、噴頭架行走速度控制、噴涂機(jī)開(kāi)閉控制、噴頭選擇、噴頭X向和Y向的旋轉(zhuǎn)控制、由矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)的平衡架與建筑物外墻間距控制、由電動(dòng)伸縮桿實(shí)現(xiàn)的障礙躲避和平行度調(diào)整和由距離傳感器實(shí)現(xiàn)的平衡架底部位置監(jiān)控。當(dāng)對(duì)表面規(guī)律的建筑物外墻進(jìn)行噴涂時(shí),工作人員可通過(guò)控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定噴涂路線(xiàn),按照設(shè)定好的噴涂起始位置、噴頭數(shù)量和噴頭噴涂角度、平衡架升降速度和升降距離等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴涂。當(dāng)對(duì)表面不規(guī)律的建筑物外墻進(jìn)行噴涂時(shí),工作人員可以通過(guò)手動(dòng)控制,利用噴頭攝像頭實(shí)時(shí)觀察噴頭的工作狀態(tài)和噴涂效果,利用平衡架攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)噴涂系統(tǒng)的位置,當(dāng)遇到障礙物時(shí)利用電動(dòng)伸縮桿進(jìn)行微調(diào)以完成障礙躲避。噴涂過(guò)程中還可利用X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制噴頭在X向和Y向的旋轉(zhuǎn)角度,通過(guò)噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制噴頭移動(dòng)速度,最終順利完成噴涂工作。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明中平衡架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中噴涂系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明中噴涂系統(tǒng)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明中噴頭架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明中升降系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明中固定架的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所述的遠(yuǎn)程控制的高空噴涂機(jī)器人,包括噴涂系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、固定架10和控制系統(tǒng)。
所述噴涂系統(tǒng)用于向建筑物外墻表面進(jìn)行涂料噴涂。噴涂系統(tǒng)包括平衡架1和噴頭架滑行導(dǎo)軌2,平衡架1上部設(shè)置有吊鉤3,用于與升降系統(tǒng)相配合以實(shí)現(xiàn)噴涂系統(tǒng)的升降。平衡架1內(nèi)設(shè)置有儲(chǔ)料桶4和噴涂機(jī)5,噴涂機(jī)5的吸料管6設(shè)置在儲(chǔ)料桶4內(nèi)。儲(chǔ)料桶4用于存儲(chǔ)涂料,噴涂機(jī)5通過(guò)噴頭7將涂料噴覆于建筑物外墻表面。噴頭架滑行導(dǎo)軌2固定在平衡架1上,噴頭架滑行導(dǎo)軌2上滑動(dòng)連接有噴頭架8,噴頭架8由噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19驅(qū)動(dòng)沿噴頭架滑行導(dǎo)軌2往復(fù)移動(dòng)。噴頭架8上設(shè)置有噴頭7,噴頭7通過(guò)設(shè)置有噴頭電磁閥9的管路與噴涂機(jī)5出料口連接。
所述升降系統(tǒng)用于提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)噴涂系統(tǒng)上下移動(dòng)。升降系統(tǒng)設(shè)置在固定架10上,升降系統(tǒng)通過(guò)鋼絲繩11連接吊鉤3。
所述固定架10用于為升降系統(tǒng)提供固定點(diǎn),固定架10固定在預(yù)留的固定位置上,例如固定在建筑物樓頂;
所述控制系統(tǒng)用于控制各個(gè)裝置以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制??刂葡到y(tǒng)控制連接噴涂機(jī)5、噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19、噴頭電磁閥9和升降系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作以詳細(xì)的描述:
實(shí)施例:
如圖1至圖7所示,噴涂系統(tǒng)包括平衡架1和噴頭架滑行導(dǎo)軌2;平衡架1由左側(cè)板1-1、右側(cè)板1-2、上側(cè)板1-3和下側(cè)板1-4組成,上側(cè)板1-3上表面設(shè)置有吊鉤3,用于與升降系統(tǒng)相配合以實(shí)現(xiàn)噴涂系統(tǒng)的上下移動(dòng)。
平衡架1內(nèi)下側(cè)板1-4的上表面對(duì)稱(chēng)設(shè)置有兩個(gè)儲(chǔ)料桶4,兩個(gè)儲(chǔ)料桶4的底部連通,便于桶內(nèi)涂料互相流通,保持平衡架1的平衡。儲(chǔ)料桶4內(nèi)設(shè)置有液位計(jì)12,液位計(jì)12的信號(hào)輸出端通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信并由控制系統(tǒng)進(jìn)行顯示,便于操作人員實(shí)時(shí)查看添加涂料。儲(chǔ)料桶4的內(nèi)部底面設(shè)置有排污槽13,排污槽13的底部設(shè)置有排污口14,噴涂機(jī)5的吸料管6分別設(shè)置在儲(chǔ)料桶4底部,吸料管6的入口設(shè)置在排污槽13內(nèi)。
平衡架1上如左側(cè)板1-1、右側(cè)板1-2、上側(cè)板1-3和下側(cè)板1-4的前側(cè)面設(shè)置有多個(gè)平衡架攝像頭15和電動(dòng)伸縮桿16,電動(dòng)伸縮桿16的活動(dòng)端設(shè)置有外墻接觸輪17。本實(shí)施例中可在平衡架1前側(cè)表面四角分別設(shè)置四個(gè)電動(dòng)伸縮桿16。平衡架攝像頭15用于實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)噴涂系統(tǒng)的位置、遇到的障礙和噴涂狀態(tài),平衡架攝像頭15通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信;電動(dòng)伸縮桿16用于調(diào)整平衡架1與建筑物外墻之間的距離,以躲避遇到的障礙和控制平衡架1與建筑物外墻之間的平行度,控制系統(tǒng)控制連接電動(dòng)伸縮桿16。平衡架1上如下側(cè)板1-4的下表面設(shè)置有距離傳感器,用于監(jiān)測(cè)平衡架1下表面與地面和障礙物的距離。當(dāng)平衡架1底部離地面或其他障礙物的距離小于1米時(shí),距離傳感器通過(guò)報(bào)警裝置自動(dòng)發(fā)聲報(bào)警,提示噴涂工作已經(jīng)接近尾聲或遇到障礙物。
平衡架1上設(shè)置有噴頭架滑行導(dǎo)軌固定架18,噴頭架滑行導(dǎo)軌固定架18可固定在平衡架1的前側(cè)表面,也可固定在平衡架1其他位置,能夠保證噴頭架滑行導(dǎo)軌2位于平衡架1與建筑物外墻之間即可。本實(shí)施例中,噴頭架滑行導(dǎo)軌2包括上噴頭架滑行導(dǎo)軌2-1和下噴頭架滑行導(dǎo)軌2-2,上噴頭架滑行導(dǎo)軌2-1和下噴頭架滑行導(dǎo)軌2-2分別通過(guò)噴頭架滑行導(dǎo)軌固定架18與平衡架1的前側(cè)表面固定;上噴頭架滑行導(dǎo)軌2-1和下噴頭架滑行導(dǎo)軌2-2上分別設(shè)置有噴頭架8。噴頭架8由噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19驅(qū)動(dòng)沿噴頭架滑行導(dǎo)軌2往復(fù)移動(dòng)。噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19可采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)或直線(xiàn)電機(jī),以鏈條或其他形式驅(qū)動(dòng)噴頭架8在噴頭架滑行導(dǎo)軌2上的往復(fù)移動(dòng),屬于常規(guī)技術(shù),在此不再贅述。噴頭架滑行導(dǎo)軌2也可采用弧形導(dǎo)軌,以實(shí)現(xiàn)對(duì)圓形罐體或其它具有弧形噴涂位置的噴涂工作。
由于現(xiàn)有噴涂機(jī)5所用的噴頭架8大部分采用固定式噴頭架8,導(dǎo)致噴涂角度無(wú)法調(diào)整,在遇到形狀各異、造型多變的噴涂表面時(shí),往往不能滿(mǎn)足噴涂要求,使施工范圍和工作方式受到極大限制。因此本發(fā)明中設(shè)計(jì)有特殊結(jié)構(gòu)的噴頭架8,能夠根據(jù)實(shí)際使用需求在X向和Y向的自由旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)噴涂角度全方位的自由調(diào)整,以滿(mǎn)足噴涂工作的需求。
所述噴頭架8包括噴頭固定板、轉(zhuǎn)動(dòng)軸20、X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21和Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22;轉(zhuǎn)動(dòng)軸20與噴頭固定板轉(zhuǎn)動(dòng)連接,噴頭固定板包括左噴頭固定板23和右噴頭固定板24,轉(zhuǎn)動(dòng)軸20的兩端分別通過(guò)軸承25與左噴頭固定板23和右噴頭固定板24轉(zhuǎn)動(dòng)連接,即沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸20的軸線(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸20上靠近右噴頭固定板24處套設(shè)有采用傘形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸從動(dòng)齒輪26,X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸20徑向固定在右噴頭固定板24上,X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21的輸出軸上套設(shè)有采用傘形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸主動(dòng)齒輪27,轉(zhuǎn)動(dòng)軸從動(dòng)齒輪26和轉(zhuǎn)動(dòng)軸主動(dòng)齒輪27嚙合。當(dāng)X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21工作時(shí),能夠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸主動(dòng)齒輪27和轉(zhuǎn)動(dòng)軸從動(dòng)齒輪26驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸20沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸20的軸線(xiàn)360度旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)X向的自由旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸20的側(cè)表面上沿徑向開(kāi)設(shè)有噴頭進(jìn)料管豎向孔28,轉(zhuǎn)動(dòng)軸20一側(cè)的端面上沿軸向開(kāi)設(shè)有噴頭進(jìn)料管橫向孔29,噴頭進(jìn)料管豎向孔28與噴頭進(jìn)料管橫向孔29導(dǎo)通。噴頭進(jìn)料管30設(shè)置在由噴頭進(jìn)料管豎向孔28與噴頭進(jìn)料管橫向孔29形成的通道內(nèi),噴頭進(jìn)料管30的上端與噴頭入料接管31轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)施例中,噴頭入料接管31的下端套設(shè)在噴頭進(jìn)料管30的上端外部,且噴頭進(jìn)料管30與噴頭入料接管31之間設(shè)置有密封圈32,既能夠?qū)崿F(xiàn)噴頭進(jìn)料管30的上端與噴頭入料接管31的轉(zhuǎn)動(dòng)連接,又能夠起到良好的密封效果。噴頭入料接管31為噴頭入料口的延長(zhǎng)部,若噴頭入料口長(zhǎng)度較短或沒(méi)有延長(zhǎng)部時(shí),也可在噴頭入料口上人工設(shè)置連接管。轉(zhuǎn)動(dòng)軸20的側(cè)表面上在噴頭進(jìn)料管豎向孔28位置處開(kāi)設(shè)有圓槽33,圓槽33內(nèi)設(shè)置有噴頭從動(dòng)齒輪34,噴頭從動(dòng)齒輪34采用圓柱齒輪,噴頭從動(dòng)齒輪34套設(shè)在噴頭入料接管31上,轉(zhuǎn)動(dòng)軸20的側(cè)表面上沿徑向開(kāi)設(shè)有Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝腔,Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22設(shè)置在Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝腔內(nèi),Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22的輸出軸上設(shè)置有噴頭主動(dòng)齒輪35,噴頭主動(dòng)齒輪35也對(duì)應(yīng)采用圓柱齒輪,且噴頭主動(dòng)齒輪35和噴頭從動(dòng)齒輪34嚙合。當(dāng)Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22工作時(shí),能夠通過(guò)噴頭主動(dòng)齒輪35和噴頭從動(dòng)齒輪34驅(qū)動(dòng)噴頭71沿噴頭入料接管31的軸線(xiàn)360度旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)Y向的自由旋轉(zhuǎn)。噴頭7的頂部設(shè)置有噴頭攝像頭36,噴頭攝像頭36通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信,以實(shí)時(shí)觀察噴頭7的工作狀態(tài)和噴涂效果。
本發(fā)明中特殊設(shè)計(jì)的噴頭架8及噴頭7與噴頭架8的連接結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)噴頭7在X向和Y向的自由旋轉(zhuǎn),且不會(huì)發(fā)生噴頭進(jìn)料管30的纏繞現(xiàn)象,能夠根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行噴涂角度的自由調(diào)整,適用于形狀各異、造型多變的噴涂表面,極大地提高了噴涂效率和噴涂效果。
升降系統(tǒng)包括升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37,升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37可采用伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)。升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37的輸出軸連接有盤(pán)繩軸38,盤(pán)繩軸38上設(shè)置有盤(pán)繩槽,鋼絲繩11利用盤(pán)繩槽纏繞在盤(pán)繩軸38上,盤(pán)繩軸38上還設(shè)置有脈沖編碼器,脈沖編碼器通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備與控制系統(tǒng)通信。脈沖編碼器能夠檢測(cè)出升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37的輸出軸的旋轉(zhuǎn)角度位置和速度變化,以配合控制系統(tǒng)控制平衡架1的升降距離和速度。
所述固定架10包括底座39,底座39上端設(shè)置有矩形貫穿孔40,矩形貫穿孔40內(nèi)設(shè)置有矩形管件41,升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37、盤(pán)繩軸38和脈沖編碼器均可設(shè)置在矩形管件41上。矩形管件41的前端可設(shè)置導(dǎo)向輪42以配合鋼絲繩11工作。導(dǎo)向輪42上設(shè)置有重力傳感器,用于檢測(cè)平衡架1是否處于懸空狀態(tài)。當(dāng)平衡架1已降至地面或被障礙阻擋下降時(shí),重力傳感器能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸設(shè)備發(fā)送信號(hào)至控制系統(tǒng),由控制系統(tǒng)控制升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37停止工作。底座39上設(shè)置有矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置,控制系統(tǒng)控制連接矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置。矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)矩形管件41在矩形貫穿孔40內(nèi)沿矩形貫穿孔40軸向前后運(yùn)動(dòng)。矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置可采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)或步進(jìn)電機(jī),矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)矩形管件41在矩形貫穿孔40內(nèi)沿矩形貫穿孔40軸向前后運(yùn)動(dòng)屬常規(guī)技術(shù),在此不再贅述。底座39上設(shè)置有緊固螺桿43和高低調(diào)節(jié)孔44以進(jìn)行底座39調(diào)節(jié),底座39底端設(shè)置有行走機(jī)構(gòu)45,能夠在完成一個(gè)縱向工作面噴涂工作后運(yùn)行至下一個(gè)工作面。
本發(fā)明適用于高層建筑外墻和大型罐體的外表面噴涂作業(yè),施工人員能夠通過(guò)控制系統(tǒng)完成整個(gè)施工過(guò)程中的監(jiān)控與噴涂工作。本發(fā)明中,施工人員能夠進(jìn)行平衡架1起始位置控制、平衡架1升降距離控制、平衡架1升降速度控制、平衡架1工作面移動(dòng)控制、噴頭架8起始位置控制、噴頭架8行走距離控制、噴頭架8行走速度控制、噴涂機(jī)5開(kāi)閉控制、噴頭7選擇、噴頭X向和Y向的旋轉(zhuǎn)控制、由矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)的平衡架1與建筑物外墻間距控制、由電動(dòng)伸縮桿16實(shí)現(xiàn)的障礙躲避和平行度調(diào)整和由距離傳感器實(shí)現(xiàn)的平衡架1底部位置監(jiān)控。當(dāng)對(duì)表面規(guī)律的建筑物外墻進(jìn)行噴涂時(shí),工作人員可通過(guò)控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定噴涂路線(xiàn),按照設(shè)定好的噴涂起始位置、噴頭7數(shù)量和噴頭7噴涂角度、平衡架1升降速度和升降距離等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴涂。當(dāng)對(duì)表面不規(guī)律的建筑物外墻進(jìn)行噴涂時(shí),工作人員可以通過(guò)手動(dòng)控制,利用噴頭攝像頭36實(shí)時(shí)觀察噴頭7的工作狀態(tài)和噴涂效果,利用平衡架攝像頭15實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)噴涂系統(tǒng)的位置,當(dāng)遇到障礙物時(shí)利用電動(dòng)伸縮桿16進(jìn)行微調(diào)以完成障礙躲避。噴涂過(guò)程中還可利用X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21和Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22控制噴頭7在X向和Y向的旋轉(zhuǎn)角度,通過(guò)噴頭架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19控制噴頭7移動(dòng)速度,最終順利完成噴涂工作。
噴涂的具體步驟為:
第一步,通過(guò)平衡架攝像頭15觀察平衡架1位置,然后利用升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37調(diào)整平衡架1高度,并利用矩形管件驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)整平衡架1位置與建筑物外墻的間距,最終使平衡架1運(yùn)行至設(shè)定的平衡架1起始位置。
第二步,通過(guò)選擇對(duì)應(yīng)的噴頭架8以確定噴頭7的選擇,并通過(guò)噴頭攝像頭36觀察噴頭7位置,再通過(guò)X向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)21和Y向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)22進(jìn)行噴頭7在X向和Y向的角度調(diào)整,使噴頭7正對(duì)建筑物外墻,最終使一個(gè)或多個(gè)噴頭7運(yùn)行至設(shè)定的噴頭7起始位置。
第三步,設(shè)定噴頭架8的行走距離和行走速度,以及平衡架1的升降速度和升降距離,控制噴頭電磁閥9導(dǎo)通并開(kāi)啟噴涂機(jī)5。噴頭7從起始位置開(kāi)始,按照設(shè)定的行走速度和行走線(xiàn)路開(kāi)始針對(duì)當(dāng)前噴涂面開(kāi)始進(jìn)行噴涂。在噴頭7完成設(shè)定的行走距離后即完成當(dāng)前噴涂面的噴涂工作完成后,噴頭7返回至起始位置。
第四步,平衡架1按照設(shè)定的升降速度和升降距離,利用升降驅(qū)動(dòng)電機(jī)37進(jìn)行等距離升降,完成升降距離后,噴頭7從起始位置開(kāi)始,按照設(shè)定的行走速度和行走線(xiàn)路開(kāi)始針對(duì)當(dāng)前噴涂面開(kāi)始進(jìn)行噴涂。在噴頭7完成設(shè)定的行走距離后即完成當(dāng)前噴涂面的噴涂工作完成后,噴頭7返回至起始位置。
第五步,重復(fù)上述步驟,當(dāng)完成一個(gè)整個(gè)的縱向工作面噴涂工作后,通過(guò)底座39底端設(shè)置的行走機(jī)構(gòu)45將平衡架1移動(dòng)至下一個(gè)縱向工作面,重復(fù)上述步驟進(jìn)行此縱向工作面的噴涂工作。
本發(fā)明中可按以下描述進(jìn)行控制面板的設(shè)置,以更為科學(xué)合理的進(jìn)行相關(guān)部件的控制。
操作屏每個(gè)按鍵的設(shè)置和工作過(guò)程:
噴頭7選擇:當(dāng)按下噴頭7選擇時(shí),屏幕顯示:上噴頭7、下噴頭7和雙噴頭7,圖標(biāo)顯示在上噴頭7上面,可根據(jù)噴涂位置需要,連續(xù)按即可選擇所需要工作的噴頭7。
噴頭7調(diào)整:當(dāng)噴頭7選擇上噴頭7或下噴頭7時(shí)(不可選雙噴頭7),按下噴頭7調(diào)整鍵,可用手按住上下左右鍵進(jìn)行操作,按左右鍵是調(diào)整噴頭7向左向右旋轉(zhuǎn)即Y向上的調(diào)整,按上下鍵是調(diào)整噴頭7向上向下旋轉(zhuǎn)即X向上的調(diào)整,待位置到達(dá)指定位置時(shí)松開(kāi)按鍵即可。
根據(jù)需要噴涂的位置選擇:自動(dòng)左右、自動(dòng)升降模式。
自動(dòng)左右:是控制噴頭架8橫向噴涂工作的。
行走原點(diǎn):行走原點(diǎn)是根據(jù)滑行導(dǎo)軌的總長(zhǎng)來(lái)劃分刻度的,從一端到另一端按0——10 ——20——終點(diǎn)的遞增模式計(jì)算的,當(dāng)確定好噴頭7和其對(duì)應(yīng)的位置時(shí),按下行走原點(diǎn)鍵,屏幕顯示上噴頭7、下噴頭7和從0到終點(diǎn)的進(jìn)度條,圖標(biāo)在上噴頭7和進(jìn)度條的0點(diǎn)位置有顯示,按行走原點(diǎn)鍵選擇上下噴頭7,再按+ - 鍵符號(hào)確定進(jìn)度條上圖標(biāo)的位置,即設(shè)置好0 到 終點(diǎn)之間的行走原點(diǎn),上下噴頭架8的行走原點(diǎn)分別設(shè)置,按設(shè)置好的行走距離分別執(zhí)行,行走距離是一樣的。
行走距離:當(dāng)設(shè)置好行走原點(diǎn)后,按下行走距離鍵,即出現(xiàn):60——70——80——終點(diǎn)的數(shù)值,并在數(shù)值的60位置有圖標(biāo)顯示,按+-鍵進(jìn)行選擇。行走距離的確定,是根據(jù)噴涂的橫向工作面大小來(lái)確定的。此距離的起點(diǎn)是設(shè)置的行走原點(diǎn),此距離是以行走原點(diǎn)為起點(diǎn)逐步遞增的方式執(zhí)行的。當(dāng)行到指定的距離時(shí)(升降系統(tǒng)下降),還按原距離返回到設(shè)定的行走原點(diǎn),即完成一個(gè)工作回合。
升降距離:設(shè)置好行走距離,按下升降距離鍵,屏幕顯示大中小三個(gè)模式,繼續(xù)按可在大中小三個(gè)模式中切換即可確定。
行走速度:在自動(dòng)左右噴涂過(guò)程中,可以根據(jù)實(shí)際情況,時(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整,是按行走速度鍵,用+-鍵來(lái)進(jìn)行控制,速度有高中低三種可選,連續(xù)按鍵可在高中低之間切換。如果未設(shè)置行走速度,其默認(rèn)為中間值。升降速度是默認(rèn)的中間值。
當(dāng)完成以上的操作后,再根據(jù)選擇執(zhí)行的噴頭7位置,打開(kāi)對(duì)應(yīng)的噴頭7開(kāi)關(guān),這時(shí)全部準(zhǔn)備工作已經(jīng)完成,所選擇的噴頭架8自動(dòng)回到設(shè)定的行走原點(diǎn),按下啟動(dòng)鍵即可進(jìn)行噴涂工作。當(dāng)完成一個(gè)工作面或需要停止時(shí),按下停止鍵即可停止噴涂。噴頭7開(kāi)關(guān)有大中小三個(gè)流量可供選擇,當(dāng)打開(kāi)時(shí),系統(tǒng)默認(rèn)中流量,可按+-鍵鍵進(jìn)行選擇,
自動(dòng)升降:是控制噴頭架8縱向噴涂工作的。
在完成噴頭7選擇和噴頭7調(diào)整后,選擇自動(dòng)升降,按行走原點(diǎn)確定噴頭7位置,按下對(duì)應(yīng)噴頭7開(kāi)關(guān)和啟動(dòng)鍵,噴頭架8自動(dòng)回到設(shè)定的行走原點(diǎn),平衡架1進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng),噴頭7開(kāi)始噴涂工作,升降速度可在噴涂過(guò)程中進(jìn)行調(diào)整。如果設(shè)置時(shí)未對(duì)升降速度設(shè)置,其默認(rèn)為中間值。
升降速度:在自動(dòng)升降噴涂過(guò)程中,可以根據(jù)實(shí)際情況時(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)整,是按升降速度鍵,用+-鍵來(lái)進(jìn)行控制,速度有高中低三種可選,連續(xù)按鍵可在高中低之間切換。
默認(rèn)設(shè)置:
當(dāng)選擇自動(dòng)左右時(shí),按默認(rèn)設(shè)置鍵,除行走原點(diǎn)和行走距離需自行設(shè)置外(屏幕有提示設(shè)置),行走速度,升降速度,升降距離和噴頭7流量均按中間值執(zhí)行。
當(dāng)選擇自動(dòng)升降時(shí),按默認(rèn)設(shè)置鍵,除行走原點(diǎn)需自行設(shè)置(屏幕有提示設(shè)置)外,噴頭7流量和升降速度是中間值,行走速度,行走距離,升降距離均不可執(zhí)行命令。
上下伸縮桿:當(dāng)按上或下伸縮桿時(shí),屏幕顯示左,右,雙選項(xiàng),并在左上顯示圖標(biāo),連續(xù)按鍵可在三個(gè)選項(xiàng)中切換,顯示圖標(biāo)項(xiàng)即是確定選項(xiàng),再按+-鍵進(jìn)行伸出或縮回,以此來(lái)調(diào)整平衡架1與墻之間的距離,進(jìn)行躲避障礙或位置校正。
點(diǎn)左,點(diǎn)右,當(dāng)選擇手動(dòng)時(shí),按點(diǎn)左或點(diǎn)右鍵,噴頭架8在滑行導(dǎo)軌上向左或向右移動(dòng),松開(kāi)時(shí)停止移動(dòng)。行走速度是默認(rèn)的中間值。
點(diǎn)升,點(diǎn)降,當(dāng)選擇手動(dòng)時(shí),按點(diǎn)升或點(diǎn)降鍵,平衡架1上下移動(dòng),松開(kāi)時(shí)停止上下。升降速度是默認(rèn)的中間值。
記憶鍵:當(dāng)平衡架1行走到某個(gè)部位時(shí),按下記憶鍵,系統(tǒng)就自動(dòng)記下平衡架1當(dāng)時(shí)的數(shù)值,便于查詢(xún)或測(cè)量距離。
手動(dòng)噴涂過(guò)程:當(dāng)墻面不規(guī)律需要手動(dòng)噴涂時(shí),首先選擇要執(zhí)行的噴頭架8,調(diào)整好噴頭7的位置,選手動(dòng)模式,按點(diǎn)左點(diǎn)右或點(diǎn)升點(diǎn)降,把執(zhí)行噴頭7移動(dòng)到需要噴涂部位的一端,按所選噴頭架8對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)和啟動(dòng)鍵,噴頭7開(kāi)始噴涂,按點(diǎn)左點(diǎn)右或點(diǎn)升點(diǎn)降鍵進(jìn)行從一端到另一端的噴涂工作。松開(kāi)時(shí),噴頭架8停止移動(dòng),噴頭7需要按停止鍵才能停止噴涂。
其中噴頭7調(diào)整和噴頭7流量在手動(dòng),自動(dòng)左右,自動(dòng)升降模式中,可根據(jù)噴涂情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,而噴頭7選擇在啟動(dòng)開(kāi)啟后就不能改變。
選擇自動(dòng)左右模式:按下啟動(dòng)鍵后,手動(dòng)、點(diǎn)升、點(diǎn)降、點(diǎn)左、點(diǎn)右、行走原點(diǎn)、行走距離、升降距離、噴頭7選擇、升降速度、默認(rèn)設(shè)置鍵就不啟作用,行走速度可調(diào)整,升降速度是最快。
選擇自動(dòng)升降模式:按下啟動(dòng)鍵后,手動(dòng)、點(diǎn)升、點(diǎn)降、點(diǎn)左、點(diǎn)右、行走原點(diǎn)、行走距離、升降距離、噴頭7選擇、行走速度、默認(rèn)設(shè)置鍵就不啟作用,升降速度可調(diào)整。
選擇手動(dòng)模式:按下啟動(dòng)鍵后,行走原點(diǎn)、行走距離、升降距離、噴頭7選擇、行走速度、升降速度、自動(dòng)左右、自動(dòng)升降、+-鍵、默認(rèn)設(shè)置鍵就不啟作用,點(diǎn)升、點(diǎn)降、點(diǎn)左、點(diǎn)右鍵啟作用,行走速度和升降速度是中間值。