发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种建筑物外墙造楼移动平台,所述建筑物外墙造楼移动平台移动稳定且不易偏离运动轨迹,可带动末端执行器进行大范围工作,解决了对建筑物外墙处理时末端执行器覆盖率低、移动不稳定的问题。
根据本发明实施例的一种建筑物外墙造楼移动平台,包括:造楼平台,所述造楼平台包括沿上下方向设置的第一平台和第二平台;车架,所述车架连接在所述第一平台和所述第二平台之间;行走轮组件,所述行走轮组件设置在所述车架上,所述行走轮组件配合在所述第一平台和/或所述第二平台上以带动所述车架沿所述造楼平台行驶,所述行走轮组件包括主动轮和摆动轮,所述摆动轮的行驶方向相对所述主动轮的行驶方向可摆动,在所述车架直行时所述主动轮和所述摆动轮的行走方向相平行,在所述车架转向时所述主动轮和所述摆动轮的行走方向形成夹角;移动平台,所述移动平台可升降地连接在所述车架上,所述移动平台的末端适于连接末端执行器以用于对建筑物外墙进行处理。
根据本发明实施例的建筑物外墙造楼移动平台,通过在第一平台或/和第二平台上设置相配合的行走轮组件,车架可带动其上的移动平台在第一平台和第二平台之间行驶。当车架在行驶的过程中,由于设置了主动轮和摆动轮,主动轮带动整个车架向前行驶,摆动轮跟随主动轮向前行进的同时,还可以相对于主动轮的行驶方向进行摆动,当车架行驶在转弯处时,主动轮迅速通过转弯处,而摆动轮则相对于主动轮摆动一定角度并自适应调整行进方向,使车架整体更容易转弯且不易脱离行驶轨迹。移动平台在跟随车架行驶变换位置的过程中,还可以在车架上升降运动,使得移动平台的末端执行器灵活地调整位置并对建筑物外墙进行相应处理,有的甚至能够处理整面建筑物外墙。
根据本发明一个实施例的建筑物外墙造楼移动平台,所述第一平台和所述第二平台上分别设有第一导轨和第二导轨,所述车架在所述第一导轨和所述第二导轨之间滑动。
根据本发明一个实施例的建筑物外墙造楼移动平台,所述第一平台和所述第二平台水平延伸设置,所述第一平台和所述第二平台适于将所述建筑物外墙包围,所述第一平台上设有沿所述建筑物外墙周向闭合的第一导轨,所述第二平台上设有沿所述建筑物外墙周向闭合的第二导轨,所述第一导轨和所述第二导轨平行设置,以使所述车架沿着所述造楼平台可相对所述建筑物外墙的周面环向行驶。
根据本发明进一步的实施例,所述第一导轨和所述第二导轨均包括多段直线导轨和多段转向导轨,相邻两段所述直线导轨之间连接有所述转向导轨。
根据本发明进一步的实施例,所述行走轮组件包括第一行走轮组件和第二行走轮组件,所述第一行走轮组件沿所述第一导轨行驶,所述第二行走轮组件沿所述第二导轨行驶,所述第一行走轮组件和所述第二行走轮组件中的其中一组形成为行驶轮组件,所述行驶轮组件包括所述主动轮和所述摆动轮,所述第一行走轮组件或所述第二行走轮组件中的另一组形成为导向轮组件以跟随所述行驶轮组件行走。
可选的,所述行驶轮组件还包括设在所述车架上的第一摆动板,所述主动轮通过连接销可转动地连接在所述第一摆动板上,所述摆动轮可摆动地连接在所述第一摆动板上,所述摆动轮在所述第一导轨或所述第二导轨上摆动。
可选的,所述行驶轮组件还包括行驶驱动机构,所述行驶驱动机构驱动所述主动轮转动,所述主动轮包括多个滚轮,多个所述滚轮分别围设在所述第一导轨或所述第二导轨的外周,多个所述滚轮的滚动接触面与所述第一导轨或所述第二导轨的多个侧面接触。
根据本发明进一步的实施例,所述导向轮组件包括主导向轮、次导向轮和第二摆动板,所述主导向轮和所述次导向轮分别沿所述车架的行驶方向间隔连接在所述第二摆动板上,所述第二摆动板可摆动地连接在所述车架上。
根据本发明一个实施例的建筑物外墙造楼移动平台,还包括移动升降组件,所述移动升降组件包括链条、至少两个链轮和移动升降电机,所述链条与至少两个所述链轮啮合传动,所述移动升降电机驱动所述链条相对于所述链轮升降移动,所述链条连接所述移动平台。
可选的,所述车架包括两平行设置的支架,所述支架沿所述移动平台的升降方向延伸设置,所述移动升降组件还包括多个导向组件,多个所述导向组件的一端分别滑动连接在两个所述支架上,多个所述导向组件的另一端分别连接在所述移动平台的两侧。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“水平”、“顶”、“底”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
下面参考说明书附图描述本发明实施例的建筑物外墙造楼移动平台100。
根据本发明实施例的一种建筑物外墙造楼移动平台100,如图1所示,包括:造楼平台1、车架2、行走轮组件3和移动平台4。
其中,如图1和图2所示,造楼平台1包括沿上下方向设置的第一平台11和第二平台12。车架2连接在第一平台11和第二平台12之间。
如图2所示,行走轮组件3设置在车架2上,行走轮组件3配合在第一平台11和/或第二平台12上以带动车架2沿造楼平台1行驶。这里,行走轮组件3可以配合在第一平台11上,或者行走轮组件3配合在第二平台12上,又或者行走轮组件3同时配合在第一平台11和第二平台12上。
如图6所示,行走轮组件3包括主动轮311和摆动轮312,摆动轮312的行驶方向相对主动轮311的行驶方向可摆动,在车架2直行时主动轮311和摆动轮312的行走方向相平行,在车架2转向时主动轮311和摆动轮312的行走方向形成夹角。也就是说,当车架2在直行过程中,主动轮311和摆动轮312沿着前后方向在同一直线上,使车架2稳定直行。当车架2在转向过程中,主动轮311和摆动轮312之间可形成一定的夹角,从而主动轮311和摆动轮312可顺利转弯,摆动轮312不易被甩出。
如图1和图2所示,移动平台4可升降地连接在车架2上,如图4所示,移动平台4的末端适于连接末端执行器300以用于对建筑物外墙200进行处理。
由上述结构可知,本发明实施例的建筑物外墙造楼移动平台100,通过在第一平台11或/和第二平台12上设置相配合的行走轮组件3,车架2可带动其上的移动平台4在第一平台11和第二平台12之间行驶。
当车架2在行驶的过程中,由于设置了主动轮311和摆动轮312,主动轮311带动整个车架2向前行驶,摆动轮312跟随主动轮311向前行进的同时,还可以相对于主动轮311的行驶方向进行摆动。尤其是当车架2行驶在转弯处需要转向时,主动轮311迅速通过转弯处,而摆动轮312则摆动一定角度并根据需转向的角度自适应调整行进方向,使车架2整体更容易转弯且不易脱离设定的行驶轨迹。
本发明的移动平台4设置在车架2上,在跟随车架2行驶变换位置的过程中,还可以在车架2上做升降运动,使得移动平台4的末端执行器300相对于建筑物外墙200灵活地调整位置,对建筑物外墙200待处理的位置进行处理,有利于末端执行器300的可处理面尽可能覆盖整面建筑物外墙200。因此,本发明的建筑物外墙造楼移动平台100可处理不同高度、不同宽度的建筑物外墙200,使用灵活,适用性广,末端执行器300移动快速、稳定。
在本发明的描述中,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,用于区别描述特征,无顺序之分,无轻重之分。
在本发明的一些实施例中,如图1所示,第一平台11和第二平台12上分别设有第一导轨111和第二导轨121,这里的第一导轨111和第二导轨121可根据需要处理的建筑物外墙200的处理点对应铺设成相应的形状。
可选的,如图3所示,第一平台11和第二平台12水平延伸设置,第一平台11和第二平台12适于将建筑物外墙200包围,如图10所示,第一平台11上设有沿建筑物外墙200(图未示出)周向闭合的第一导轨111,第二平台12上设有沿建筑物外墙200(图未示出)周向闭合的第二导轨121,第一导轨111和第二导轨121平行设置,以使车架2沿着造楼平台1可相对建筑物外墙200的周面环向行驶。采用上述结构可使移动平台4上的末端执行器300对建筑物外墙200的四面均进行处理,且可进行循环处理。
例如,在一些具体的示例中,需要对建筑物外墙200的不同位置进行抹平和涂饰时,随着车架2沿着第一导轨111和第二导轨121环向行驶一圈的过程中,且在移动一圈的过程中移动平台4不调整在车架2上的高度,末端执行器300可对同一个高度上的建筑物外墙200同时进行抹平处理,行驶第二圈时更换可涂饰外墙的末端执行器300,如对同一个高度上的建筑物外墙200上的待处理点进行刷漆。第二圈也可以是先调整移动平台4相对于车架2上的高度,而不更换末端执行器300,由此将对另一个高度上的建筑物外墙200进行抹平处理,直到经过车架行驶多圈后,整个高度上的建筑物外圈200均被刮平后,再更换下一道程序的末端执行器300。也可以是在车架2沿着建筑物外墙200行驶一圈并处于同一面建筑物外墙200时,移动平台4同时在车架2上进行升降运动,由此可对每面建筑物外墙200分别依次进行处理。
如图5所示,车架2在第一导轨111和第二导轨121之间滑动。当设置第一导轨111和第二导轨121后,可使车架2在移动的过程中沿着设定好的导轨行进,第一导轨111和第二导轨121不仅具有导向的作用,还可将车架2限位在第一平台11和第二平台12之间,车架2不易滑脱,因此车架2在行进过程更为平滑、顺畅。可以理解的是,当行走轮组件3配合在第一导轨111或/和第二导轨121上,将极大地增强车架2与第一平台11或/和第二平台12的连接稳定性。而当车架1运动在第一导轨111和第二导轨121上的转弯处时,主动轮311可快速经过转弯处,而摆动轮312则可相对于主动轮311改变行进方向,使两者之间的行驶方向呈一定的夹角,此夹角会与转弯角相契合,因此,将极大地降低摆动轮312被甩出导轨的风险,车架2则转弯更加顺畅。
可选的,如图10所示,第一导轨111和第二导轨121均包括多段直线导轨和多段转向导轨,相邻两段直线导轨之间连接有转向导轨。直线导轨对应一面建筑物外墙200,转向导轨的设置处对应两面相交的建筑物外墙200设置。
在本发明的一些实施例中,如图5所示,行走轮组件3包括第一行走轮组件31和第二行走轮组件32,第一行走轮组件31沿第一导轨111行驶,第二行走轮组件32沿第二导轨121行驶,第一行走轮组件31和第二行走轮组件32中的其中一组形成为行驶轮组件,行驶轮组件包括主动轮311和摆动轮312,第一行走轮组件31或第二行走轮组件32中的另一组形成为导向轮组件以跟随行驶轮组件行走。也就是说,行驶轮组件可带动导向轮组件运动,车架2的两端与第一导轨111、第二导轨121的连接处均设有行走轮组件3,位于第一导轨111和第二导轨121之间的车架2在行驶时受摩擦阻力小,车架2行驶顺畅。行驶轮组件和导向轮组件均有对车架2进行支撑并将车架2限位在第一导轨111和第二导轨121上的作用。此外,带有主动轮311的行驶轮组件还可以提供车架2相对于造楼平台1移动的驱动力,而导向轮组件则在行驶轮组件的带动下滚动前行。
上述的行走轮组件3中的行驶轮组件可以配合在第一导轨111上,导向轮组件配合在第二导轨121上;也可以是行驶轮组件配合在第二导轨121上,而导向轮组件配合在第一导轨111上,可根据具体需要按需设置。
可选的,如图6所示,行驶轮组件还包括设在车架2上的第一摆动板313,主动轮311通过连接销314可转动地连接在第一摆动板313上,摆动轮312可摆动地连接在第一摆动板313上,摆动轮312在第一导轨111或第二导轨121上摆动。这里,当行驶轮组件配合在第一导轨111上时,摆动轮312在第一导轨111上摆动,当行驶轮组件配合在第二导轨121上时,摆动轮312在第二导轨121上摆动。
进一步的,主动轮311通过连接销314连接在车架2的端板上,在具体的示例中,连接销314贯穿车架2的端板的厚度方向设置,连接销314的一端通过锁紧螺母316限位并连接在端板上,连接销314的另一端沿第一摆动板313的厚度方向贯穿第一摆动板313,且连接销314的另一端连接主动轮311,摆动轮312连接在第一摆动板313的底部。在这里,第一摆动板313位于主动轮311、摆动轮312所在面与车架2的端板所在面之间,第一摆动板313可相对于连接销314转动,摆动轮312可跟随第一摆动板313进行摆动。
可选的,如图5所示,行驶轮组件还包括行驶驱动机构315,行驶驱动机构315驱动主动轮311转动,使主动轮311将动力传递给整个车架2。行驶驱动机构315可以为驱动电机或气缸、液缸。
有利的,行驶驱动机构315包括伺服电机和减速器,有利于精确地控制主动轮311的启动和停止,使车架2的移动更加可控。
可选的,如图7所示,主动轮311包括多个滚轮311a,多个滚轮311a分别围设在第一导轨111或第二导轨121的外周(第一导轨111和第二导轨121的结构如图5所示),多个滚轮311a的滚动接触面与第一导轨111或第二导轨121的多个侧面接触。这里,当行驶轮组件配合在第一导轨111上时,多个滚轮311a分别围设在第一导轨111的外周,当行驶轮组件配合在第二导轨121上时,多个滚轮311a分别围设在第二导轨121的外周。通过多个滚轮311a围合而成的主动轮311,一方面主动轮311自身的结构更加稳定,不易破坏;另一方面多个滚轮311a与导轨的不同侧面接触,可使主动轮311稳定地限位在导轨上,并在导轨上稳定顺畅地滑动,不易脱轨。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
可选的,如图7所示,四个滚轮311a沿着第一导轨111(第一导轨111的结构参考图5)的周向布置,且四个滚轮311a的内侧面围成滚动配合口311b,滚动配合口311b与第一导轨111的形状契合。滚动配合口311b与第一导轨111契合,一方面方便装配,方便将主动轮311连接在第一导轨111上,另一方面在车架2行驶的过程中,第一导轨111和多个滚轮311a之间形成导向。
可选的,如图7所示,主动轮311还包括滚动配合板311c,滚动配合板311c内形成有容纳槽,容纳槽311c中布置有多个滚轮311a,连接销314连接在滚动配合板311c上。滚动配合板311c不仅为安装多个滚轮311a提供了安装空间和支撑,当主动轮311连接在导轨上滑动时,滚动配合板311c还为多个滚轮311a提供了限位,防止滚轮311a从导轨(第一导轨111或第二导轨121)上飞出。
有利的,摆动轮312也可以与主动轮311的结构相似设计,如图8所示,摆动轮312包括多个配合滚轮312a,多个配合滚轮312a围设在导轨上。这里的配合滚轮312a与滚轮311a的结构形式类似,这里不做赘述。在这些示例中,当行驶轮组件在导轨(第一导轨111或第二导轨121)上行驶时,主动轮311和摆动轮312始终配合在导轨上,到转弯处时,主动轮311在车架2的行驶方向的前部率先通过导轨,而摆动轮312则与第一摆动板313共同相对于主动轮311形成一定的摆角,以使摆动轮312在通过转弯处时,渐渐转向,转向平缓,摆动轮312不易脱轨。
在本发明的一些实施例中,如图9所示,导向轮组件包括主导向轮321、次导向轮322和第二摆动板323,主导向轮321和次导向轮322分别沿车架2的行驶方向间隔连接在第二摆动板323上,第二摆动板323可摆动地连接在车架2上。这里的导向轮组件的转弯时的摆动原理与行驶轮组件大致相似,不同的是,主导向轮321和次导向轮322均连接在第二摆动板323上,在转弯时,主导向轮321和次导向轮322与第二摆动板323共同相对于车架2摆动。
可选的,如图5所示,导向轮组件与第二导轨121配合,且主导向轮321和次导向轮322的底部限位在第二导轨121内,如在一些具体的示例中,第二导轨121形成开口向上的槽钢,槽钢形成为具有一定槽深的导轨,主导向轮321和次导向轮322分别在导轨的槽内移动。采用此结构,结构简单、方便加工,便于导向轮组件为车架2导向,且便于导向轮组件配合行驶轮组件移动。
在本发明的一些实施例中,如图1和图5所示,建筑物外墙造楼移动平台100还包括移动升降组件5,移动升降组件5包括链条51、至少两个链轮52和移动升降电机53,链条51与至少两个链轮52啮合传动,移动升降电机53驱动链条51相对于链轮52升降移动,链条51连接移动平台4。在移动升降电机53的驱动下,链轮52带动链条51上下传动,同时链条51带动移动平台4上下升降。
可选的,如图5所示,链轮52包括两个,两个链轮52分别设在车架2的上下两端支架上,链条的长度至少大于两个链轮52之间的高度的两倍,保证移动平台4可在两个链轮52之间进行升降移动并在多个高度位置停留。
可选的,车架2包括两平行设置的支架21,支架21沿移动平台4的升降方向延伸设置,移动升降组件5还包括多个导向组件54,多个导向组件54的一端分别滑动连接在两个支架21上,多个导向组件54的另一端分别连接在移动平台4的两侧。设置导向组件54后,可使移动平台4在上下升降运动的过程中,更加平稳、顺畅。
在一些具体的示例中,导向组件54包括导向连接板542和多个导向滚轮541,导向连接板542所在面与移动平台4的所在面垂直,导向连接板542平行于支架21设置,导向连接板542的上下两端分别设有一个导向滚轮541,导向滚轮541与支架21接触配合。
可选的,支架21之间连接有支撑架22,支撑架22水平延伸并支设在两个支架21之间,以增强整个车架2的结构强度。
在本发明的一些实施例中,如图1和图2所示,造楼平台1还包括多组支撑柱13,多组支撑柱13连接在第一平台11和第二平台12之间。多组支撑柱13一方面为第一平台11和第二平台12提供支撑,另一方面可使第一平台11和第二平台12之间的距离始终保持在合理范围内。
有利的,造楼平台1可相对于建筑物外墙200升降运动,如图2和图3所示,平台起升装置14驱动造楼平台1相对于建筑物外墙200整体升降运动。
可选的,平台起升装置14形成为伺服起重电机,平台起升装置14的一端连接在建筑物外墙200上,平台起升装置14的输出端连接在支撑柱13上。
可选的,如图2所示,造楼平台1还包括起重导向机构15,起重导向机构15滑动套接在支撑柱13上,起重导向机构15的另一端固定连接在第一平台11上,当平台起升装置14驱动造楼平台1升降运动时,起重导向机构15对支撑柱13的移动起到一定的导向作用。
可选的,起重导向机构15形成为空心的滑轨,支撑柱13可滑动地连接在空心的滑轨内。
在本发明的一些实施例中,如图1所示,建筑物外墙造楼移动平台100还包括电控系统6,电控系统6分别控制各驱动机构及执行机构的启停,增加了建筑物外墙造楼移动平台100的自动化性能,提高了末端执行器300控制的精准性。
本发明的建筑物外墙造楼移动平台100是基于可自动升降的造楼平台1的爬升系统,并在两个造楼平台1上分别设置上下相对平行的第一导轨111和第二导轨121而形成了末端执行器300可沿着建筑物外墙200进行至少两个自由度方向(X方向、Z方向)的运动。
当第一导轨111和第二导轨121形成环状,且第一平台11和第二平台12分别围设在建筑物外墙200周围时,则末端执行器300可形成沿建筑物外墙200三个自由度方向(X方向、Y方向和Z方向)的运动。末端执行器300对建筑物外墙200的处理覆盖度高,可适应不同的层高的建筑物外墙200的处理。
末端执行器300通过移动平台4可升降的设在车架2上,车架2上分别设有与两个导轨(第一导轨111和第二导轨121)相配合的行驶轮组件和导向轮组件,行驶轮组件上设有可驱动车架2行驶的主动轮311以及可相对于主动轮311摆动的摆动轮312,导向轮组件设有可相对于车架2进行摆动的主导向轮321、次导向轮322和第二摆动板323,车架2在转弯的过程中,主动轮311可快速通过弯道,而摆动轮312则相对于主动轮311形成一定夹角后再转向,主导向轮321、次导向轮322和第二摆动板323相对于车架2可适应形成一定的转向角度,因此车架2在转弯的过程中,转弯快速且平稳,不易脱轨。因此,本发明车架2在转弯时行驶轮组件和导向轮组件可自适应轨道的形状。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“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,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图7中显示了四个滚轮311a用于示例说明的目的,但是普通技术人员在阅读了上面的技术方案之后、显然可以理解将该方案应用到其他数量的滚轮311a的技术方案中,这也落入本发明的保护范围之内。根据本发明实施例的建筑物外墙造楼移动平台100的平台起升装置14的起升原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。