[发明专利]一种基于单自由度七杆机构的墙壁粉刷机

说明书

技术领域

本发明属于建筑物室内装修机械技术领域，具体涉及一种墙壁粉刷机。

背景技术

随着城镇化速度的加快，越来越多的家庭注重室内的装修，而刷墙是室内装修必不可少的一部分。现阶段，市面上的墙壁粉刷机大多为手动辅助刷漆装置。这些装置往往需要人工参与，对劳动力的要求较高，且效率低下。未干的油漆会释放一定的有毒气体，而当工人长期工作于该环境中，或多或少会对身体产生一定危害。现在的刷墙机构绝大多数仅仅只能实现对侧面墙壁的粉刷，当需要对房顶刷漆时，工人需要借助于伸缩梯等辅助工具才能完成粉刷工作，工作条件差，具有一定的危险性。一种曲柄滑块机构控制的工作范围可调整的自动升降刷墙机，通过喷浆筒向外喷射颜料，周期性的上下刷动实现对侧面墙壁的粉刷。然而，该刷墙机只能实现对侧壁的粉刷，且由于其采用颜料喷射的方式，漆面涂层不均匀，涂料附着力较差，并且容易对周围墙壁或地面产生污染，效果低下。

发明内容

为了弥补现有的刷墙机不能粉刷房顶的不足，本发明提供一种基于单自由度七杆机构的墙壁粉刷机。

具体的技术解决方案如下：

一种基于单自由度七杆机构的墙壁粉刷机包括电机、机架1、滚刷5、吸棉垫12、二个弹性压缩件、弹性伸长件9和七根杆；

所述电机设于机架1上；

所述七根杆分别为第一杆2、第二杆3、第三杆6、第四杆8、第五杆10、第六杆11和第七杆13，其中第三杆6和第五杆10为杠杆；

所述第一杆2、第二杆3、第三杆6和第四杆8依次首尾铰链连接，第一杆2的另一端连接着电机的输出轴，第三杆6的杠杆支点铰链连接在机架1上；滚刷5的中心轴设于第二杆3和第三杆6的铰接处；

所述第五杆10、第六杆11和第七杆13依次首尾铰链连接构成上料机构，吸棉垫12固定设于第七杆13上；第五杆10的另一端和第七杆13的另一端铰链连接在机架1上；第四杆8的另一端为第五杆10的杠杆支点；

所述第一杆2的另一端、第三杆6的杠杆支点、第五杆10的另一端和第七杆13的另一端在一个平面内；

所述二个弹性压缩件分别串联于第二杆3的中部和第三杆6的中部，所述弹性伸长件9串联于第四杆8的中部；

工作时，电机驱动第一杆2转动，在第一杆2的带动下其它六根杆在同一个平面内运动，滚刷5在第二杆3和第三杆6的共同作用下，受到来自墙壁的摩擦力，实现滚动粉刷墙壁；当滚刷5和吸棉垫12接触时，实现滚刷5的上料。

优化的具体结构说明如下：

所述机架1为横截面呈L形的折板；所述电机设于机架1的长边板内侧的外端，所述第三杆6的杠杆支点铰链连接在机架1的长边板内侧的中部，所述第五杆10的另一端铰链连接在机架1的长边板内侧的内端，第七杆13的另一端铰链连接在机架1的短边板内侧的外端。

所述第一杆2的长度是第二杆3长度的四分之一～五分之一；

所述第一杆2的长度是第三杆6长度的五分之一～六分之一；

所述第一杆2的长度是第四杆8长度的四分之一～五分之一；

所述第一杆2的长度是第五杆10长度的二分之一～三分之一；

所述第一杆2的长度是第六杆11长度的一～二分之一；

所述第一杆2的长度是第七杆13长度的一～二分之一。

所述弹性压缩件包括压缩弹簧，压缩弹簧上套设有限位套管，压缩弹簧的两端分别缩至限位套管两端的内部。

所述压缩弹簧的参数为：材料及代号50CrVA；弹簧丝直径5.00mm；弹簧中径105mm；有效圈数5圈；压缩弹簧许用切应力450MPa；弹性模量200000MPa；切变模量80000MPa。

所述弹性伸长件包括拉伸弹簧，拉伸弹簧上套设有限位套管，拉伸弹簧的两端分别伸至限位套管两端的外部。

所述拉伸弹簧的参数为：材料及代号50CrVA；弹簧丝直径5.00mm；弹簧中径105mm；有效圈数8圈；拉伸弹簧许用切应力360MPa；弹性模量200000MPa；切变模量80000MPa。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.本发明单自由度七杆机构，利用弹性伸缩件使得滚刷可以沿壁面进行直线运动。

2.通过运用死点的控制原理，使得滚刷可以顺利运动到棉花垫上，均匀地吸收吸棉垫上的颜料。滚刷具有局部自由度，当它受到来自墙壁的摩擦力时，可绕其中心轴自由转动。