一种建筑外墙翻新粉刷免搭架装置的制作方法

本发明涉及建筑施工领域，具体是涉及一种建筑外墙翻新粉刷免搭架装置。

背景技术：

建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动，是各类建筑物的建造过程，也可以说是把设计图纸上的各种线条，在指定的地点，变成实物的过程。它包括基础工程施工、主体结构施工、屋面工程施工、装饰工程施工等。施工作业的场所称为“建筑施工现场”或叫“施工现场”，也叫工地。

粉刷是指用成束的毛棕等制成的清除或涂抹的用具：刷子，毛刷，板刷，特指化装补粉用的工具或抹在建筑物表面的保护层。

目前对建筑外墙的翻新一般为重新粉刷墙体，需要花费大量的人力物力来搭建外墙脚手架，以供工人攀爬上去进而对墙面进行粉刷，此方式耗时耗力并且人工成本也高，因此有必要设计一种不用搭建脚手架也能够对建筑外墙进行粉刷的设备。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种建筑外墙翻新粉刷免搭架装置，本技术方案解决了建筑外墙的短工期快速粉刷问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种建筑外墙翻新粉刷免搭架装置，包括设置于外墙顶部平台的移动吊具、直线轨道和两组行走机构以及通过钢绳与移动吊具相连并悬设于外墙一侧的自动粉刷组件；

移动吊具通过直线轨道设置于外墙的顶部，两组行走机构分别设置于移动吊具的两侧，两组行走机构分别与移动吊具的两侧相连用于带动移动吊具在直线轨道上平移；

移动吊具包括底座、设置于底座上的带锁升降机构以及配重组件，自动粉刷组件通过钢绳与带锁升降机构相连，配重组件固定设置于底座上用于防止自动粉刷组件的重量使移动吊具侧翻；

自动粉刷组件包括吊架、设置于吊架上并且能够在吊架的纵向平面区域内进行移动的粉刷机械手以及设置于粉刷机械手下方的涂料盆。

带锁升降机构包括两组单向绕绳机构和一个驱动机构，每组单向绕绳机构均包括绳盘、单向锁止机构和两个支撑座，绳盘通过两端的支撑座呈水平状态设置与底座上，绳盘的两端分别与两个支撑座轴接，单向锁止机构位于绳盘的内侧，驱动机构位于两组单向绕绳机构之间，并且两组单向绕绳机构中绳盘的一端均与驱动机构传动连接；

绳盘的一端设置有用于切换单向锁止机构的锁定方向的换向机构，换向机构包括支撑架、转盘手柄和换向杆，支撑架呈竖直状态固定设置于一个支撑座的旁侧，支撑架的侧壁上固定设置有一个呈水平状态横向穿过支撑座并伸入绳盘内侧的支撑梁，转盘手柄呈竖直状态设置于支撑架的一侧顶部，换向杆通过两个轴座呈水平状态设置于支撑梁的底部，换向杆的两端均设置有第一伞齿，转盘手柄的下端设置有一个与其中一个第一伞齿啮合的第二伞齿，换向杆的另一端通过另一个第一伞齿与单向锁止机构啮合；

单向锁止机构包括内齿环、锁舌、连接杆和弹簧，支撑梁伸入绳盘的一端顶部开设有一个用于容纳弹簧的圆柱槽，锁舌活动设置于圆柱槽内并且锁舌的底部与弹簧抵触，连接杆呈竖直状态设置与弹簧的内侧，并且连接杆的上端向上插设于锁舌内，连接杆的下端向下穿过支撑梁并且固定连接有一个与第一伞齿啮合的第三伞齿，内齿环同轴固定设置于绳盘的中部，并且锁舌的上端与内齿环的内圈齿卡接配合，锁舌的上端外缘设有一个用于供内齿环单向转动的楔面结构。

驱动机构包括减速驱动电机和三个第四伞齿，减速驱动电机固定设置于两组单向绕绳机构之间，两个绳盘相向一侧的轴端均向外延伸有一截短轴，其中两个第四伞齿分别固定套设于两个短轴上，另一个第四伞齿固定套设于减速驱动电机的输出轴上，两个短轴上的第四伞齿同时与减速驱动电机上的第四伞齿啮合。

底座上还设置有两个间隔分布的滑轮架，两个滑轮架均位于两个单向绕绳机构的同一侧，每个滑轮架的上端均斜向上延伸，并且滑轮架的上端均设置有一个位于自动粉刷组件正上方的定滑轮，每个钢绳均自绳盘出发，绕经定滑轮后向下连接至吊架的顶部。

吊架靠近墙面的一侧设置有用于带动粉刷机械手进行移动的xz移动机构，xy移动机构包括横向平移机构和纵向平移机构，纵向平移机构呈竖直状态固定设置于吊架上，横向平移机构呈水平状态与纵向平移机构的输出端相连，粉刷机械手设置于横向平移机构的输出端上。

粉刷机械手包括旋转机构、设置于旋转机构上的伸出机构以及设置于伸出机构上的夹紧机构，伸出机构包括底板、第一电机、第一滑块、第一螺纹杆和两个第一侧板，底板固定设置于旋转机构上，其中一个第一侧板固定设置于底板上，另一个第一侧板通过两个水平的第一导向杆与底板上的第一侧板固定连接，第一螺纹杆呈水平设置于两个第一导向杆之间并且第一螺纹杆的两端分别与两个第一侧板轴接，第一电机固定设置于底板上，第一电机的输出轴与第一螺纹杆的一端固定连接，第一滑块套设于两个第一导向杆上并且同时与第一螺纹杆螺纹连接，夹紧机构设置于第一滑块上。

夹紧机构包括第二电机、第二滑块、第二侧板、第二螺纹杆、支撑杆、v型支撑台和两个抱爪，第二电机固定设置于第一滑块的顶部，第二侧板通过两个水平的第二导向杆与第一滑块的上半部固定相连，第二螺纹杆位于两个第二导向杆之间并且第二螺纹杆的两端分别与第二侧板和第一滑块轴接，第二电机与第二螺纹杆的一端固定连接，支撑杆呈水平设置并且其一端与第一滑台的顶部固定连接，v型支撑台位于两个抱爪的正下方，v型支撑台通过两根连接轴与第二滑块固定连接，第二滑块套设于两个第二导向杆上并且同时与第二螺纹杆螺纹连接，两个抱爪的一端均与支撑杆铰接，v型支撑台的顶部开设有v型滑槽，每个抱爪的底部均设有向下与v型滑槽滑动配合的限位栓。

行走机构为包括齿条基座和齿轮移动座，齿轮移动座滑动设置于齿条基座上并且通过啮合转动的方式在齿条基座上平移，两个齿轮移动座分别与移动吊具的底座两侧固定连接。

本发明的有益效果：本发明通过通过行走机构带动移动吊具在直线滑轨上进行平移，从而使移动吊具通过钢绳带动悬于墙外的自动粉刷组件移动至墙面的一端，接着自动粉刷组件对所处区域的外墙面进行粉刷，通过移动吊具和行走机构的配合带动自动粉刷机构依次走遍外墙面，进而完成整个外墙面的自动粉刷。本发明极大的节省了建筑粉刷过程中的人力以及时间成本。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的自动粉刷组件的立体结构示意图。

图3为本发明的粉刷机械手的立体结构示意图。

图4为本发明的夹紧机构的立体结构示意图。

图5为本发明的移动吊具以及行走机构的立体结构示意图。

图6为本发明的移动吊具的立体结构示意图。

图7为本发明的行走机构的立体结构示意图。

图8为本发明的单向绕绳机构的平面剖视图一。

图9为本发明的单向绕绳机构的平面剖视图二。

图中标号为：1-移动吊具；2-直线轨道；3-行走机构；4-钢绳；5-自动粉刷组件；6-底座；7-带锁升降机构；8-配重组件；9-吊架；10-粉刷机械手；11-涂料盆；12-单向绕绳机构；13-绳盘；14-支撑座；15-支撑架；16-转盘手柄；17-换向杆；18-支撑梁；19-轴座；20-第一伞齿；21-第二伞齿；22-内齿环；23-锁舌；24-连接杆；25-弹簧；26-圆柱槽；27-第三伞齿；28-楔面结构；29-减速驱动电机；30-第四伞齿；31-短轴；32-滑轮架；33-定滑轮；34-横向平移机构；35-纵向平移机构；36-旋转机构；37-底板；38-第一电机；39-第一滑块；40-第一螺纹杆；41-第一侧板；42-第一导向杆；43-第二电机；44-第二滑块；45-第二侧板；46-第二螺纹杆；47-支撑杆；48-v型支撑台；49-抱爪；50-第二导向杆；51-连接轴；52-v型滑槽；53-限位栓；54-齿条基座；55-齿轮移动座。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图1至图9所示的一种建筑外墙翻新粉刷免搭架装置，包括设置于外墙顶部平台的移动吊具1、直线轨道2和两组行走机构3以及通过钢绳4与移动吊具1相连并悬设于外墙一侧的自动粉刷组件5；通过行走机构3带动移动吊具1在直线滑轨上进行平移，从而使移动吊具1通过钢绳4带动悬于墙外的自动粉刷组件5移动至墙面的一端，接着自动粉刷组件5对所处区域的外墙面进行粉刷，通过移动吊具1和行走机构3的配合带动自动粉刷机构依次走遍外墙面，进而完成整个外墙面的自动粉刷。

移动吊具1通过直线轨道2设置于外墙的顶部，两组行走机构3分别设置于移动吊具1的两侧，两组行走机构3分别与移动吊具1的两侧相连用于带动移动吊具1在直线轨道2上平移；通过行走机构3带动移动吊具1平移从而带动自动粉刷组件5平移。

移动吊具1包括底座6、设置于底座6上的带锁升降机构7以及配重组件8，自动粉刷组件5通过钢绳4与带锁升降机构7相连，配重组件8固定设置于底座6上用于防止自动粉刷组件5的重量使移动吊具1侧翻；自动粉刷组件5通过钢绳4与带锁升降机构7相连，通过带锁升降机构7带动自动粉刷组件5进行升降移动，再配合行走机构3带动自动粉刷组件5平移，从而能够使自动粉刷组件5移动至外墙面的任意区域进行粉刷。配重组件8远大于自动粉刷组件5的重量，用于避免自动粉刷组件5将移动吊具1带翻。

自动粉刷组件5包括吊架9、设置于吊架9上并且能够在吊架9的纵向平面区域内进行移动的粉刷机械手10以及设置于粉刷机械手10下方的涂料盆11。涂料盆11中浸泡有滚刷，当自动粉刷组件5悬停于外墙一处时，通过粉刷机械手10握住滚刷的手柄，粉刷机械手10通过带动滚刷在所处区域的吹平面内移动，从而靠滚刷完成该区域内的墙面粉刷。

带锁升降机构7包括两组单向绕绳机构12和一个驱动机构，每组单向绕绳机构12均包括绳盘13、单向锁止机构和两个支撑座14，绳盘13通过两端的支撑座14呈水平状态设置与底座6上，绳盘13的两端分别与两个支撑座14轴接，单向锁止机构位于绳盘13的内侧，驱动机构位于两组单向绕绳机构12之间，并且两组单向绕绳机构12中绳盘13的一端均与驱动机构传动连接；驱动机构带动绳盘13转动，而绳盘13通过钢绳4与吊架9的顶部连接，因此在绳盘13的转动下带动钢绳4绕设在绳盘13上，从而带动吊架9上升，上升到预定位置后驱动机构停止运行，此时在单向锁止机构的作用下防止绳盘13反转，从而避免吊架9下坠，此时停稳后粉刷机械手10开始拾取滚刷进行墙面粉刷。

绳盘13的一端设置有用于切换单向锁止机构的锁定方向的换向机构，换向机构包括支撑架15、转盘手柄16和换向杆17，支撑架15呈竖直状态固定设置于一个支撑座14的旁侧，支撑架15的侧壁上固定设置有一个呈水平状态横向穿过支撑座14并伸入绳盘13内侧的支撑梁18，转盘手柄16呈竖直状态设置于支撑架15的一侧顶部，换向杆17通过两个轴座19呈水平状态设置于支撑梁18的底部，换向杆17的两端均设置有第一伞齿20，转盘手柄16的下端设置有一个与其中一个第一伞齿20啮合的第二伞齿21，换向杆17的另一端通过另一个第一伞齿20与单向锁止机构啮合；单向绕绳机构12带动吊架9从下往上移动，每次上升的距离为一个吊架9的高度，每上升一次则停留一段时间直至粉刷机械手10将该区域的墙面粉刷完毕，当该区域的外墙最顶端墙面粉刷完毕之后，行走机构3带着移动吊具1横向移动一个吊架9宽度的距离，接着楼顶上的工人旋转转盘手柄16，通过第一伞齿20与第二伞齿21的配合使换向杆17旋转，从而通过换向杆17来改变单向锁止机构的卡死方向，从而使驱动机构能够反转进而使吊架9下降至最底部，在此位置开始继续逐层上移进行粉刷，以此方式直至完成整个外墙面的粉刷过程。

单向锁止机构包括内齿环22、锁舌23、连接杆24和弹簧25，支撑梁18伸入绳盘13的一端顶部开设有一个用于容纳弹簧25的圆柱槽26，锁舌23活动设置于圆柱槽26内并且锁舌23的底部与弹簧25抵触，连接杆24呈竖直状态设置与弹簧25的内侧，并且连接杆24的上端向上插设于锁舌23内，连接杆24的下端向下穿过支撑梁18并且固定连接有一个与第一伞齿20啮合的第三伞齿27，内齿环22同轴固定设置于绳盘13的中部，并且锁舌23的上端与内齿环22的内圈齿卡接配合，锁舌23的上端外缘设有一个用于供内齿环22单向转动的楔面结构28。通过转盘手柄16带动换向杆17转动，换向杆17又通过第一齿轮与第三齿轮的配合，来带动连接杆24转动，连接杆24的外侧设有限位条，锁舌23的内壁上开设有与限位条配合的限位槽，用来保证连接杆24能够带动锁舌23一同旋转，通过连接杆24带动锁舌23旋转，从而使锁舌23上端的楔面结构28旋转180°，进而解放松开被卡死的内齿环22，而内齿环22由于绳盘13固定连接，因此锁舌23旋转180°后即解锁了绳盘13，进而使绳盘13能够随着吊架9的重力以及驱动机构的反转而下降。弹簧25用于保证锁舌23始终具有抵紧内齿环22的作用力。

驱动机构包括减速驱动电机29和三个第四伞齿30，减速驱动电机29固定设置于两组单向绕绳机构12之间，两个绳盘13相向一侧的轴端均向外延伸有一截短轴31，其中两个第四伞齿30分别固定套设于两个短轴31上，另一个第四伞齿30固定套设于减速驱动电机29的输出轴上，两个短轴31上的第四伞齿30同时与减速驱动电机29上的第四伞齿30啮合。通过减速驱动电机29带动三个互相啮合的第四伞齿30旋转，从而能够同时带动两个绳盘13同步旋转，进而实现对吊架9的升降操作过程。

底座6上还设置有两个间隔分布的滑轮架32，两个滑轮架32均位于两个单向绕绳机构12的同一侧，每个滑轮架32的上端均斜向上延伸，并且滑轮架32的上端均设置有一个位于自动粉刷组件5正上方的定滑轮33，每个钢绳4均自绳盘13出发，绕经定滑轮33后向下连接至吊架9的顶部。通过滑轮架32和定滑轮33的配合钢绳4倾斜向墙外上方引出，今儿保持钢绳4垂直下放并与吊架9连接。

吊架9靠近墙面的一侧设置有用于带动粉刷机械手10进行移动的xz移动机构，xy移动机构包括横向平移机构34和纵向平移机构35，纵向平移机构35呈竖直状态固定设置于吊架9上，横向平移机构34呈水平状态与纵向平移机构35的输出端相连，粉刷机械手10设置于横向平移机构34的输出端上。通过横向平移机构34与纵向平移机构35的配合，使得粉刷机械手10能够在所处区域的xz平面内任意移动，进而通过滚刷完成该区域的墙面粉刷。

粉刷机械手10包括旋转机构36、设置于旋转机构36上的伸出机构以及设置于伸出机构上的夹紧机构，伸出机构包括底板37、第一电机38、第一滑块39、第一螺纹杆40和两个第一侧板41，底板37固定设置于旋转机构36上，其中一个第一侧板41固定设置于底板37上，另一个第一侧板41通过两个水平的第一导向杆42与底板37上的第一侧板41固定连接，第一螺纹杆40呈水平设置于两个第一导向杆42之间并且第一螺纹杆40的两端分别与两个第一侧板41轴接，第一电机38固定设置于底板37上，第一电机38的输出轴与第一螺纹杆40的一端固定连接，第一滑块39套设于两个第一导向杆42上并且同时与第一螺纹杆40螺纹连接，夹紧机构设置于第一滑块39上。粉刷机械手10下降至涂料盆11的顶部，通过夹紧机构握住滚刷的刷柄后升起，旋转机构36带动滚刷旋转至朝向墙面的一侧，接着第一电机38带动第一螺纹杆40旋转，从而使第一滑块39在两个第一导向杆42向朝着墙面的方向移动，进而将夹紧机构上的滚刷前推直至接触墙面。

夹紧机构包括第二电机43、第二滑块44、第二侧板45、第二螺纹杆46、支撑杆47、v型支撑台48和两个抱爪49，第二电机43固定设置于第一滑块39的顶部，第二侧板45通过两个水平的第二导向杆50与第一滑块39的上半部固定相连，第二螺纹杆46位于两个第二导向杆50之间并且第二螺纹杆46的两端分别与第二侧板45和第一滑块39轴接，第二电机43与第二螺纹杆46的一端固定连接，支撑杆47呈水平设置并且其一端与第一滑台的顶部固定连接，v型支撑台48位于两个抱爪49的正下方，v型支撑台48通过两根连接轴51与第二滑块44固定连接，第二滑块44套设于两个第二导向杆50上并且同时与第二螺纹杆46螺纹连接，两个抱爪49的一端均与支撑杆47铰接，v型支撑台48的顶部开设有v型滑槽52，每个抱爪49的底部均设有向下与v型滑槽52滑动配合的限位栓53。夹紧机构拾取滚刷时，通过第二电机43带动第二螺纹杆46旋转，从而使第二滑块44带着v型支撑台48后移，此过程中，两个抱爪49自由端底部的限位栓53在v型滑槽52种滑动并靠拢，从而带动两个抱爪49分开；当第二滑块44带着v型支撑台48前移，此过程中，两个抱爪49自由端底部的限位栓53在v型滑槽52种滑动并相互分离，从而带动两个抱爪49合拢直至夹紧滚刷的刷柄。

行走机构3为包括齿条基座54和齿轮移动座55，齿轮移动座55滑动设置于齿条基座54上并且通过啮合转动的方式在齿条基座54上平移，两个齿轮移动座55分别与移动吊具1的底座6两侧固定连接。行走机构3为常见的齿轮齿条配合平移机构，通过齿轮移动座55在齿条基座54上进行平移的方式来带动移动吊具1在直线滑轨上进行平移。

工作原理：通过行走机构3带动移动吊具1在直线滑轨上进行平移，从而使移动吊具1通过钢绳4带动悬于墙外的自动粉刷组件5移动至墙面的一端，接着粉刷机械手10下降至涂料盆11的顶部，通过夹紧机构握住滚刷的刷柄后升起，旋转机构36带动滚刷旋转至朝向墙面的一侧，接着第一电机38带动第一螺纹杆40旋转，从而使第一滑块39在两个第一导向杆42向朝着墙面的方向移动，进而将夹紧机构上的滚刷前推直至接触墙面，通过横向平移机构34与纵向平移机构35的配合，使得粉刷机械手10能够在所处区域的xz平面内任意移动，进而通过滚刷完成该区域的墙面粉刷。接着单向绕绳机构12带动吊架9从下往上移动，每次上升的距离为一个吊架9的高度，每上升一次则停留一段时间直至粉刷机械手10将该区域的墙面粉刷完毕，当该区域的外墙最顶端墙面粉刷完毕之后，行走机构3带着移动吊具1横向移动一个吊架9宽度的距离，接着楼顶上的工人旋转转盘手柄16，通过第一伞齿20与第二伞齿21的配合使换向杆17旋转，从而通过换向杆17来改变单向锁止机构的卡死方向，从而使驱动机构能够反转进而使吊架9下降至最底部，在此位置开始继续逐层上移进行粉刷，以此方式直至完成整个外墙面的粉刷过程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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