專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于涉及一種智能技術(shù)、機(jī)電一體的裝置，特別是涉及一種用于噴涂 的智能臂機(jī)構(gòu)。
技術(shù)背景隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的大幅提髙，以及國(guó)家對(duì)實(shí)施 安居工程的重視，越來(lái)越多的建筑物齏立在城市或鄉(xiāng)村之中，隨著建筑物的增多， 建筑物的節(jié)能問(wèn)題便成了重中之重的問(wèn)題，其實(shí)，建筑節(jié)能就一直是全球性建筑 業(yè)的熱門(mén)技術(shù)問(wèn)題，對(duì)我國(guó)而言更是任重道遠(yuǎn)，我國(guó)建筑市場(chǎng)是全球最大的，相 當(dāng)于歐美之和，我國(guó)每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積約20億平方米，其中80%為高能 耗建筑，既有建筑近400億平方米，95%以上為高能耗建筑，使得能源供應(yīng)更是越 來(lái)越緊張。另一方面，建筑物"滲漏" 一直困擾著建筑業(yè)， 一直是人們關(guān)注的熱 點(diǎn)話(huà)題，防漏抗?jié)B是建筑業(yè)的一道技術(shù)難題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，在先專(zhuān)利申 請(qǐng)公開(kāi)了一種建筑物的保溫防水噴涂圍護(hù)結(jié)構(gòu)體，完全符合國(guó)家建設(shè)部的《民用 建筑節(jié)能管理規(guī)定》，用一種材料一次施工制作，即可實(shí)現(xiàn)多種功能，具有節(jié)能省 材、保溫隔熱、防滲堵漏，隔音消聲和保護(hù)建筑物使用壽命之特性，是一種可節(jié) 能、防水的建筑物的內(nèi)、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)體，但是，由于該建筑物的保溫防水噴涂圍 護(hù)結(jié)構(gòu)體是通過(guò)噴涂設(shè)備一次性直接噴涂于任意形狀建筑物主體結(jié)構(gòu)工作面發(fā)泡 后形成的，而采用現(xiàn)有的噴涂設(shè)備尚存在如下問(wèn)題 一是因人工操作，難于實(shí)現(xiàn) 符合高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求的制品，如平整度、垂直度等；二是因受環(huán)境影響，造成污 染環(huán)境，浪費(fèi)材料；三是因結(jié)構(gòu)組成部分的限制，難于實(shí)現(xiàn)髙效率、大規(guī)模的產(chǎn) 業(yè)化經(jīng)濟(jì)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)或半自動(dòng)化操作，避免人為因素和環(huán)境因素的影響，使制品質(zhì)量大 大提高，原材料得到充分發(fā)揮，提髙經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，具有施工速度快，減少人 力資源和勞動(dòng)強(qiáng)度的特點(diǎn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)， 包括一第一臂，為直桿形狀，其前端裝有用于噴涂物料的槍頭、用于感測(cè)槍頭與 工作面距離及傳感槍頭姿態(tài)信號(hào)的紅外測(cè)控定位器、用于監(jiān)視機(jī)構(gòu)動(dòng)作及工作狀 態(tài)的攝像頭以及用于連接輸料管道的輸料管接口 ；一第二臂，為直桿形狀，其前端通過(guò)可上、下180°擺動(dòng)的第一電控?cái)[頭部 件與第一臂的尾端相聯(lián)接；一第三臂，為可伸縮的內(nèi)外桿結(jié)構(gòu)，內(nèi)桿的前端通過(guò)可左、右180°轉(zhuǎn)動(dòng)的第 一電控旋轉(zhuǎn)部件與第二臂的尾端相聯(lián)接；內(nèi)桿的后部與外桿的前部滑動(dòng)相聯(lián)接， 在內(nèi)、外桿之間裝有用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)桿在外桿中滑動(dòng)的第一電控位移部件以及用于提 供滑動(dòng)位置變化傳感信號(hào)的傳感器；一第四臂，為可伸縮的多節(jié)套簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，其內(nèi)筒芯的前端通過(guò)可左、右180° 轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電控旋轉(zhuǎn)部件與第三臂的外桿的尾端相聯(lián)接各節(jié)套筒之間裝有用于 驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)套筒滑動(dòng)的第二電控位移部件；一可移動(dòng)基座，基座內(nèi)裝有控制裝置；第四臂的外套筒通過(guò)第二電控?cái)[頭部 件與基座相聯(lián)接紅外測(cè)控定位器、傳感器的輸出分別接至控制裝置的輸入，控制裝置的輸出 分別接至第一電控?cái)[頭部件、第一電控旋轉(zhuǎn)部件、第一電控位移部件、第二電控 旋轉(zhuǎn)部件、第二電控位移部件和第二電控?cái)[頭部件。本發(fā)明的一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，第一臂與第二臂之間通過(guò)第一電控?cái)[ 頭部件相聯(lián)接，使第一臂相對(duì)于第二臂可作180°的上、下擺動(dòng)；第二臂與第三 臂之間通過(guò)第一電控旋轉(zhuǎn)部件相聯(lián)接，使第二臂相對(duì)于第三臂可作180°的左、 右轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是第一臂、第二臂這二臂整體相對(duì)于第三臂可作180°的左、右轉(zhuǎn)
動(dòng)；第三臂為可伸縮的內(nèi)外桿結(jié)構(gòu)，其內(nèi)桿通過(guò)第一電控旋轉(zhuǎn)部件與第二臂相聯(lián) 接，則第三臂的內(nèi)桿連同第一臂和第二臂形成的整體可相對(duì)于第三臂的外桿作前 后伸縮運(yùn)動(dòng)；第四臂與第三臂之間通過(guò)第二電控旋轉(zhuǎn)部件相聯(lián)接，使第三臂相對(duì) 于第四臂可作180°的左、右轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說(shuō)第一臂、第二臂和第三臂所形成的 整體相對(duì)于第四臂可作180°的左、右轉(zhuǎn)動(dòng)第四臂為可伸縮的多節(jié)套筒結(jié)構(gòu)， 通過(guò)套筒的伸縮動(dòng)作，比如拉長(zhǎng)或縮短，則第三臂、第二臂和第一臂所形成的整 體可相對(duì)于第四臂的最外套筒作前后伸縮運(yùn)動(dòng)；第四臂的外套筒與基座之間通過(guò) 第二電控?cái)[頭部件相聯(lián)接，使第四臂可以圍繞基座上、下轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明的一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，是通過(guò)基座內(nèi)的控制裝置的軟件程序 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能臂機(jī)構(gòu)的智能控制，使用時(shí)，本發(fā)明的智能臂機(jī)構(gòu)通過(guò)內(nèi)設(shè)軟件， 由智能臂最大長(zhǎng)度、充許的旋轉(zhuǎn)角、第一臂、第二臂、第三臂的長(zhǎng)度、以及工作 面尺寸，共同決定著設(shè)備入場(chǎng)時(shí)最佳位置，并在控制臺(tái)視頻屏幕顯示出來(lái)，當(dāng)設(shè) 備到達(dá)最佳位置時(shí)，放下輔助支撐架，拉伸套筒內(nèi)套桿，展開(kāi)擺平各臂，使智能 臂機(jī)構(gòu)處在最大極限狀態(tài)。由第一臂上的定位器，測(cè)量槍頭具體位置，按給定的 距離(即槍頭與工作基面距離)，調(diào)節(jié)智能臂，使槍口定位在設(shè)定的距離點(diǎn)上，并 鎖定這個(gè)距離，然后通過(guò)調(diào)節(jié)第一電控?cái)[頭部件，使第一臂上的槍口始終垂直朝 向工作基面，并始終保持這個(gè)特定姿勢(shì)，并通過(guò)紅外測(cè)控定位器反饋的信號(hào)由控 制裝置來(lái)鎖定這個(gè)姿勢(shì)，同時(shí)通過(guò)攝像頭來(lái)監(jiān)視這個(gè)姿勢(shì)。然后，根據(jù)物料流量、 第三臂內(nèi)、外桿之間滑動(dòng)最大距離和制品厚度要求，通過(guò)軟件決定第一臂和第二 臂之間的擺動(dòng)方向、角度，第二臂和第三臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、角度，第三臂和第 四臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、角度，第四臂與基座之間的擺動(dòng)方向、角度，并按這種速 率驅(qū)動(dòng)第一臂、第二臂、第三臂、第四臂進(jìn)行組合運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)組合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中, 通過(guò)軟件對(duì)第一電控?cái)[動(dòng)部件、第一電控旋轉(zhuǎn)部件、第一電控位移部件、第二電 控旋轉(zhuǎn)部件、第二電控位移部件、第二電控?cái)[動(dòng)部件的控制及部件之間的自行調(diào) 節(jié)，確保槍口始終處在鎖定距離和鎖定垂直姿勢(shì)狀態(tài)中，使第一臂、第四臂按預(yù) 定的擺動(dòng)幅度、周期和角速度運(yùn)動(dòng)，第二臂、第三臂按預(yù)定的旋轉(zhuǎn)幅度、周期和
角速度運(yùn)動(dòng)，第三臂、第四臂按預(yù)定的要求伸縮運(yùn)動(dòng)，從而控制第一臂、第二臂、 第三臂、第四臂按設(shè)定的軌跡、保持設(shè)定姿態(tài)、定點(diǎn)地勻速運(yùn)動(dòng)，上述各種動(dòng)作 與運(yùn)動(dòng)，均按預(yù)先設(shè)定的軟件程序發(fā)出指令給執(zhí)行件來(lái)完成任務(wù)。通過(guò)第三臂與 第四臂的連接來(lái)擴(kuò)展智能臂的應(yīng)用空間，第四臂是根據(jù)用途或用戶(hù)的需要而設(shè)置 的多節(jié)套筒，可伸縮、靈活自如。如果在設(shè)備廣角范圍內(nèi)增設(shè)三個(gè)攝像頭，便可 在控制臺(tái)內(nèi)的顯示屏上直觀地看到整體運(yùn)作的全過(guò)程。本發(fā)明的有益效果是，由于采用了直桿形狀的第一臂、直桿形狀的第二臂、 可伸縮的內(nèi)外桿結(jié)構(gòu)的第三臂、可伸縮的多節(jié)套筒結(jié)構(gòu)的第四臂來(lái)作為用于噴涂 的智能臂機(jī)構(gòu)，且第一臂與第二臂之間通過(guò)第一電控?cái)[頭部件相聯(lián)接，第二臂與 第三臂之間通過(guò)第一電控旋轉(zhuǎn)部件相聯(lián)接，第三臂與第四臂之間通過(guò)第二電控旋 轉(zhuǎn)部件相聯(lián)接，第四臂與基座之間通過(guò)第二電控?cái)[頭部件相聯(lián)接，使得第一臂可 相對(duì)于第二臂上、下擺動(dòng)，第二臂可相對(duì)于第三臂作左、右轉(zhuǎn)動(dòng)，第三臂可相對(duì) 于第四臂作左、右轉(zhuǎn)動(dòng)，第四臂可相對(duì)于基座作上、下擺動(dòng)，再通過(guò)紅外測(cè)控定 位器、攝像頭、傳感器等傳感部件對(duì)距離、姿態(tài)的感應(yīng)，由控制裝置驅(qū)動(dòng)第一電 控?cái)[頭部件、第一電控旋轉(zhuǎn)部件、第一電控位移部件、第二電控旋轉(zhuǎn)部件、第二 電控位移部件和第二電控?cái)[頭部件動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)第一臂、第二臂、第三臂、第四臂 進(jìn)行組合運(yùn)動(dòng)，使槍頭鎖定在與工作面固定的距離位置處以及與工作面始終相垂 直的姿態(tài)形狀，從而實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)或半自動(dòng)化操作，避免人為因素和環(huán)境因素的 影響，使制品質(zhì)量大大提髙，原材料得到充分發(fā)揮，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，具有 施工速度快，減少人力資源和勞動(dòng)強(qiáng)度的特點(diǎn)。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；但本發(fā)明的一種用于噴 涂的智能臂機(jī)構(gòu)不局限于實(shí)施例。


圖l是本發(fā)明的構(gòu)造示意圖；圖2是本發(fā)明的局部構(gòu)造(主視方向)示意圖；圖3是本發(fā)明的局部構(gòu)造(俯視方向)示意圖
圖4是本發(fā)明用于水平工作面的使用狀態(tài)圖； 圖5是本發(fā)明用于水平工作面時(shí)槍頭的路線(xiàn)軌跡圖； 圖6是本發(fā)明用于垂直工作面的使用狀態(tài)圖 圖7是應(yīng)用本發(fā)明的噴涂設(shè)備一的構(gòu)造示意圖； 圖8是應(yīng)用本發(fā)明的噴涂設(shè)備二的構(gòu)造示意圖； 圖9是應(yīng)用本發(fā)明的噴涂設(shè)備三的構(gòu)造示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖l、圖2、圖3所示，本發(fā)明的一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，包括 一第一臂l,為直桿形狀，其前端裝有用于噴涂物料的槍頭ll、用于感測(cè)槍 頭與工作面距離及傳感槍頭姿態(tài)信號(hào)的紅外測(cè)控定位器12、用于監(jiān)視機(jī)構(gòu)動(dòng)作及工作狀態(tài)的攝像頭13以及用于連接輸料管道的輸料管接口 14;其中，輸料管接口 14通過(guò)管線(xiàn)與出料裝置相連接，使物料能夠通過(guò)管線(xiàn)送給槍頭使用，槍頭安裝 在第一臂1的前端并與輸料管接口14相連通，使物料可以從槍頭噴出，接口14 也可作為傳輸各種電信號(hào)管線(xiàn)的進(jìn)口；一第二臂2，為直桿形狀，其前端通過(guò)可上、下180°擺動(dòng)的第一電控?cái)[頭 部件10與第一臂1的尾端相聯(lián)接；第一電控?cái)[頭部件10可以采用電動(dòng)軸承等部 件來(lái)實(shí)現(xiàn)第一臂1與第二臂2的聯(lián)接，并在電信號(hào)的控制下可使兩臂沿上、下方 向相對(duì)擺動(dòng)；一第三臂3，為可伸縮的內(nèi)外桿結(jié)構(gòu)，內(nèi)桿31的前端通過(guò)可左、右180°轉(zhuǎn) 動(dòng)的第一電控旋轉(zhuǎn)部件20與第二臂2的尾端相聯(lián)接，這樣，當(dāng)?shù)谝浑娍匦D(zhuǎn)部件 20受到電信號(hào)控制時(shí)，第三臂3的內(nèi)桿31與第二臂2之間可沿左、右方向相互 轉(zhuǎn)動(dòng)；內(nèi)桿31的后部與外桿32的前部滑動(dòng)相聯(lián)接，在內(nèi)桿31、外桿32之間裝 有用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)桿31在外桿32中滑動(dòng)的第一電控位移部件(圖中未示出)以及用 于提供滑動(dòng)位置變化傳感信號(hào)的傳感器30，當(dāng)?shù)谝浑娍匚灰撇考艿诫娦盘?hào)控制 時(shí)，可驅(qū)動(dòng)內(nèi)桿31相對(duì)于外桿32滑動(dòng)；傳感器30用于感應(yīng)內(nèi)桿31與外桿32 之間的滑動(dòng)距離
一第四臂4，為可伸縮的多節(jié)套筒結(jié)構(gòu)，其內(nèi)筒芯(即最內(nèi)一個(gè)套筒)41的 前端通過(guò)可左、右180°轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電控旋轉(zhuǎn)部件40與第三臂的外桿32的尾端 相聯(lián)接；各節(jié)套筒之間裝有用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)套筒滑動(dòng)的第二電控位移部件(圖中未 示出)一可移動(dòng)基座5，基座5內(nèi)裝有控制裝置以及其它功能設(shè)備(例如，在發(fā)泡 技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)的相關(guān)發(fā)泡設(shè)備)；第四臂4的外套筒42通過(guò)第二電控?cái)[頭部件 與基座5相聯(lián)接；其中，第二電控?cái)[頭部件包括聯(lián)接在外套筒42與基座5之間的 樞接件51和支撐架52,樞接件51使第四臂4的外套筒42可相對(duì)于基座5沿上 下方向轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐架52采用電控方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上升或下降，通過(guò)對(duì)支撐架52的控 制，可以實(shí)現(xiàn)第四臂4相對(duì)于基座5上、下擺動(dòng)和支撐作用；紅外測(cè)控定位器12、傳感器30的輸出分別接至控制裝置的輸入，控制裝置 的輸出分別接至第一電控?cái)[頭部件10、第一電控旋轉(zhuǎn)部件20、第一電控位移部件、 第二電控旋轉(zhuǎn)部件40、第二電控位移部件和第二電控?cái)[頭部件(即樞接件51和 支撐架52)。其中，電控?cái)[頭部件、電控旋轉(zhuǎn)部件可以選用電動(dòng)軸承、電動(dòng)油壓 裝置或稀土磁耦合傳動(dòng)器等，電控位移部件可以選用直線(xiàn)伺服電機(jī)、電動(dòng)油壓裝 置等。本發(fā)明的一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，第一臂1與第二臂2之間通過(guò)第一電 控?cái)[頭部件10相聯(lián)接，使第一臂1相對(duì)于第二臂2可作180°的上、下擺動(dòng)；第 二臂2與第三臂3之間通過(guò)第一電控旋轉(zhuǎn)部件20相聯(lián)接，使第二臂2相對(duì)于第三 臂3可作180。的左、右轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是第一臂1、第二臂2這二臂整體相對(duì)于第三 臂3可作180。的左、右轉(zhuǎn)動(dòng)；第三臂3為可伸縮的內(nèi)外桿結(jié)構(gòu)，其內(nèi)桿31通過(guò) 第一電控旋轉(zhuǎn)部件20與第二臂2相聯(lián)接，則第三臂的內(nèi)桿31連同第一臂1和第 二臂2形成的整體可相對(duì)于第三臂的外桿32作前后伸縮運(yùn)動(dòng)；第四臂4與第三臂 3之間通過(guò)第二電控旋轉(zhuǎn)部件40相聯(lián)接，使第三臂3相對(duì)于第四臂4可作180° 的左、右轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說(shuō)第一臂l、第二臂2和第三臂3所形成的整體相對(duì)于第 四臂4可作180°的左、右轉(zhuǎn)動(dòng)；第四臂4為可伸縮的多節(jié)套筒結(jié)構(gòu)，通過(guò)套筒 的伸縮動(dòng)作，比如拉長(zhǎng)或縮短，則第三臂3、第二臂2和第一臂1所形成的整體 可相對(duì)于第四臂4的最外套筒42作前后伸縮運(yùn)動(dòng)；第四臂的外套筒42與基座之 間通過(guò)第二電控?cái)[頭部件相聯(lián)接，使第四臂4可以圍繞基座5上、下轉(zhuǎn)動(dòng)。下面結(jié)合圖4、圖5來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)用于水平工 作面時(shí)的工作過(guò)程，本發(fā)明是通過(guò)基座5內(nèi)的控制裝置的軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能 臂機(jī)構(gòu)的智能控制，使用時(shí)，本發(fā)明的智能臂機(jī)構(gòu)通過(guò)內(nèi)設(shè)軟件，由智能臂最大 長(zhǎng)度、充許的旋轉(zhuǎn)角、第一臂l、第二臂2、第三臂3的長(zhǎng)度、以及工作面尺寸， 共同決定著設(shè)備入場(chǎng)時(shí)最佳位置，并在控制臺(tái)視頻屏幕顯示出來(lái)，當(dāng)設(shè)備到達(dá)最 佳位置時(shí)，放下輔助支撐架52，拉伸套筒內(nèi)套桿，展開(kāi)擺平各臂，使智能臂機(jī)構(gòu) 處在最大極限狀態(tài)。由第一臂1上的定位器，測(cè)量槍頭11具體位置，按給定的距 離(即槍頭與工作基面距離)，調(diào)節(jié)智能臂，使槍口定位在設(shè)定的距離點(diǎn)上，并鎖 定這個(gè)距離，然后通過(guò)調(diào)節(jié)第一電控?cái)[頭部件，使第一臂l上的槍口始終垂直朝 向工作基面，并始終保持這個(gè)特定姿勢(shì)，并通過(guò)紅外測(cè)控定位器12反饋的信號(hào)由 控制裝置來(lái)鎖定這個(gè)姿勢(shì)，同時(shí)通過(guò)攝像頭13來(lái)監(jiān)視這個(gè)姿勢(shì)。然后，根據(jù)物料 流量、第三臂內(nèi)、外桿之間滑動(dòng)最大距離和制品厚度要求，通過(guò)軟件決定第一臂 l和第二臂2之間的擺動(dòng)方向、角度，第二臂2和第三臂3之間的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、角 度，第三臂3和第四臂4之間的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、角度，第四臂4與基座5之間的擺動(dòng) 方向、角度，并按這種速率驅(qū)動(dòng)第一臂1、第二臂2、第三臂3、第四臂4進(jìn)行組 合運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)組合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)軟件對(duì)第一電控?cái)[動(dòng)部件10、第一電控旋 轉(zhuǎn)部件20、第一電控位移部件、第二電控旋轉(zhuǎn)部件40、第二電控位移部件、第二 電控?cái)[動(dòng)部件的控制及部件之間的自行調(diào)節(jié)，確保槍口始終處在鎖定距離和鎖定 垂直姿勢(shì)狀態(tài)中，使第一臂l、第四臂4按預(yù)定的擺動(dòng)幅度、周期和角速度運(yùn)動(dòng)， 第二臂2、第三臂3按預(yù)定的旋轉(zhuǎn)幅度、周期和角速度運(yùn)動(dòng)，第三臂3、第四臂4 按預(yù)定的要求伸縮運(yùn)動(dòng)，從而控制第一臂l、第二臂2、第三臂3、第四臂4按設(shè) 定的軌跡、保持設(shè)定姿態(tài)、定點(diǎn)地勻速運(yùn)動(dòng)，上述各種動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)，均按預(yù)先設(shè) 定的軟件程序發(fā)出指令給執(zhí)行件來(lái)完成任務(wù)。開(kāi)始時(shí)，第一臂1的槍口處在M點(diǎn) 位置，啟動(dòng)后，通過(guò)控制裝置發(fā)布控制指令，將輸料管開(kāi)關(guān)打開(kāi)，使槍口噴出物 料，同時(shí)，控制裝置向第一電控旋轉(zhuǎn)部件20、第一電控位移部件、第二電控旋轉(zhuǎn) 部件40輸出控制指令，驅(qū)動(dòng)第一電控旋轉(zhuǎn)部件20、第一電控位移部件、第二電 控旋轉(zhuǎn)部件40相應(yīng)動(dòng)作，使第二臂2相對(duì)第三臂3作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第三臂3相對(duì) 第四臂4作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第三臂3的內(nèi)桿31與外桿32之間作相對(duì)收縮運(yùn)動(dòng)，以 保證槍口由M點(diǎn)位置按設(shè)上的路線(xiàn)移動(dòng)，當(dāng)槍口移至M點(diǎn)到N點(diǎn)的中間位置時(shí)， 第一臂l、第二臂2、第三臂3、第四臂4成一條直線(xiàn)，然后，第二臂2仍然相對(duì) 第三臂3作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第三臂3也仍然相對(duì)第四臂4作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而第三臂 3的內(nèi)桿31與外桿32之間則作相對(duì)伸展運(yùn)動(dòng)，使槍口移動(dòng)到N點(diǎn)，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)， 各臂的組合運(yùn)動(dòng)停止，控制裝置同時(shí)發(fā)出二個(gè)指令， 一個(gè)指令控制輸料管開(kāi)關(guān)， 停止噴料，另一個(gè)指令輸給第二電控位移部件，使第四臂進(jìn)行收縮運(yùn)動(dòng)，即收縮 ON的長(zhǎng)度，使槍口由N點(diǎn)移動(dòng)到O點(diǎn)，槍口到達(dá)O點(diǎn)后，控制裝置又向第一電 控旋轉(zhuǎn)部件20、第一電控位移部件、第二電控旋轉(zhuǎn)部件40輸出控制指令，驅(qū)動(dòng) 第一電控旋轉(zhuǎn)部件20、第一電控位移部件、第二電控旋轉(zhuǎn)部件40相應(yīng)動(dòng)作，使 第二臂2相對(duì)第三臂3作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第三臂3相對(duì)第四臂4作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而 第三臂3的內(nèi)桿31與外桿32之間則是先作相對(duì)收縮運(yùn)動(dòng)后作相對(duì)伸展運(yùn)動(dòng)，使 槍口由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，在各臂開(kāi)始動(dòng)作時(shí)，控制裝置同時(shí)發(fā)出指令控制輸料管 開(kāi)關(guān)打開(kāi)，槍口開(kāi)始噴料，在各臂的組合動(dòng)作作用下，槍口到達(dá)P點(diǎn)，各臂的組 合運(yùn)動(dòng)又停止，控制裝置又同時(shí)發(fā)出二個(gè)指令， 一個(gè)指令控制輸料管開(kāi)關(guān)，停止 噴料，另一個(gè)指令輸給第二電控位移部件，使第四臂進(jìn)行收縮運(yùn)動(dòng)，即收縮PQ 的長(zhǎng)度，使槍口由P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，槍口運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期，然后，重復(fù)上述過(guò)程， 重新啟動(dòng)第二個(gè)周期，各臂又重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，如槍口從Q點(diǎn)又到R點(diǎn)，周而復(fù)始， 直至完成整個(gè)水平工作面的噴涂任務(wù)。圖6是本發(fā)明的用于垂直工作面時(shí)的工作狀態(tài)示意圖，為了保證槍口與垂直 工作面的鎖定距離以及槍口始終與工作面相垂直，此時(shí)，就要利用第一電控?cái)[動(dòng) 部件IO、第一電控位移部件、第二電控位移部件和第二電控?cái)[動(dòng)部件的作用，使
槍口由上向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中保持與工作面的距離不變以及始終垂直于工作面。圖7至圖9是本發(fā)明在不同噴涂設(shè)備上的應(yīng)用實(shí)例。圖7是一種車(chē)載式噴涂 設(shè)備，采用了本發(fā)明的智能臂結(jié)構(gòu)，該類(lèi)型設(shè)備較適用于建筑物的天花板、內(nèi)墻 或50米以下多層建筑物外墻建筑節(jié)能保溫系統(tǒng)或作為飾面用的噴涂設(shè)備。圖8 是一種攀爬式噴涂設(shè)備，采用了本發(fā)明的智能臂結(jié)構(gòu)，這種設(shè)備主要應(yīng)用在50 米以上的高層建筑物外墻保溫系統(tǒng)，作為噴涂PU發(fā)泡制品或飾面涂料的噴涂設(shè) 備。圖9是一種輕便型噴涂設(shè)備，采用了本發(fā)明的智能臂結(jié)構(gòu)，這種設(shè)備著重應(yīng) 用在地面或?qū)用娴裙ぷ骰?，尤其是私家房、別墅、農(nóng)舍等較小面積的工作基面， 對(duì)這類(lèi)設(shè)備既可采用遙控操作，也可進(jìn)行人工操作?？傊还苁遣捎秒p組份或單組份噴涂液的原料，均可以方便地使用本發(fā)明 的一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，它具有相當(dāng)靈活性、兼容性和通用性。上述實(shí)施例僅用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，但本發(fā) 明并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單 修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，其特征在于包括一第一臂，為直桿形狀，其前端裝有用于噴涂物料的槍頭、用于感測(cè)槍頭與工作面距離及傳感槍頭姿態(tài)信號(hào)的紅外測(cè)控定位器、用于監(jiān)視機(jī)構(gòu)動(dòng)作及工作狀態(tài)的攝像頭以及用于連接輸料管道的輸料管接口；一第二臂，為直桿形狀，其前端通過(guò)可上、下180°擺動(dòng)的第一電控?cái)[頭部件與第一臂的尾端相聯(lián)接；一第三臂，為可伸縮的內(nèi)外桿結(jié)構(gòu)，內(nèi)桿的前端通過(guò)可左、右180°轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電控旋轉(zhuǎn)部件與第二臂的尾端相聯(lián)接；內(nèi)桿的后部與外桿的前部滑動(dòng)相聯(lián)接，在內(nèi)、外桿之間裝有用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)桿在外桿中滑動(dòng)的第一電控位移部件以及用于提供滑動(dòng)位置變化傳感信號(hào)的傳感器；一第四臂，為可伸縮的多節(jié)套筒結(jié)構(gòu)，其內(nèi)筒芯的前端通過(guò)可左、右180°轉(zhuǎn)動(dòng)的第二電控旋轉(zhuǎn)部件與第三臂的外桿的尾端相聯(lián)接；各節(jié)套筒之間裝有用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)套筒滑動(dòng)的第二電控位移部件；一可移動(dòng)基座，基座內(nèi)裝有控制裝置；第四臂的外套筒通過(guò)第二電控?cái)[頭部件與基座相聯(lián)接；紅外測(cè)控定位器、傳感器的輸出分別接至控制裝置的輸入，控制裝置的輸出分別接至第一電控?cái)[頭部件、第一電控旋轉(zhuǎn)部件、第一電控位移部件、第二電控旋轉(zhuǎn)部件、第二電控位移部件和第二電控?cái)[頭部件。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于噴涂的智能臂機(jī)構(gòu)，包括直桿形第一臂、直桿形第二臂、可伸縮內(nèi)外桿結(jié)構(gòu)的第三臂、多節(jié)套筒結(jié)構(gòu)的第四臂，第一臂與第二臂之間、第四臂與基座之間通過(guò)電控?cái)[頭部件相聯(lián)接，第二臂與第三臂之間、第三臂與第四臂之間通過(guò)電控旋轉(zhuǎn)部件相聯(lián)接，通過(guò)傳感部件對(duì)距離、姿態(tài)的感應(yīng)，由控制裝置驅(qū)動(dòng)電控?cái)[頭部件、電控旋轉(zhuǎn)部件、電控位移部件動(dòng)作，使第一臂、第二臂、第三臂、第四臂進(jìn)行組合運(yùn)動(dòng)，將槍頭鎖定在與工作面固定的距離位置處以及與工作面始終相垂直的姿態(tài)形狀，從而實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)或半自動(dòng)化操作，避免人為因素和環(huán)境因素的影響，使制品質(zhì)量大大提高，原材料得到充分發(fā)揮，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，具有施工速度快，減少人力資源和勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B05B13/02GK101396682SQ200710009618
公開(kāi)日2009年4月1日 申請(qǐng)日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者劉樂(lè)賀 申請(qǐng)人:劉樂(lè)賀