CN107905511A - 物料表面刮平机器人及刮平物料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物料表面刮平机器人及刮平物料的方法，物料表面刮平机器人包括主机架，子机架，刮平机构和升降机构，子机架滑动设于主机架上表面，升降机构的内侧与子机架连接，外侧与刮平机构固定连接，刮平机构包括对目标墙面进行刮平处理的上抹板，以及对目标墙面进行二次刮平处理和收尾的下抹板。刮平物料的方法是采用物料表面刮平机器人刮平目标墙面的方法。本发明的优点是对目标墙面进行抹平时，不存在盲区，无需人工二次收边，保证了工作效率，降低了人工成本。

Description

物料表面刮平机器人及刮平物料的方法

技术领域

本发明涉及物料刮平技术领域，尤其是一种物料表面刮平机器人及刮平物料的方法。

背景技术

在传统的建筑装修过程中，抹灰工艺具有十分重要的地位，主要包括涂抹和刮平两个过程。以往的人工抹灰方式效率较低并且抹灰效果参差不齐，容易出现空鼓现象，需进行人工返工，大大耽误了工期以及增加人工成本。为此，有人设计了一种抹墙机。这种抹墙机将涂抹、刮平两个步骤一体化，通过一次操作完成整个抹灰流程。它只需要向机器中加入水泥石灰等材料，通过料斗以及料斗板二者同时作用，随着料斗的升降将材料压入墙面并对其进行刮平来完成抹灰工艺。

由于现有的抹墙机是采用涂抹、刮平一体化，这样很大程度上限制了机器的抹板的移动范围，无法一次达到工艺要求。为了达到工艺要求，则需要对同一目标墙面进行多次人工刮平及人工补灰操作，实际上大大增加了工作时间，降低工作效率。此外，由于室内操作环境不同，在进行刮平处理时，处理的次数也是具有不确定性，无法按照预估时间完成工作任务，可靠性差。同时，现有抹墙机操作上存在盲区，由于机器自身的结构限制，会导致在进行抹灰工序时，墙面的顶部和底部各自有部分无法作业到位，需要人工收边进行二次处理，极大的降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种物料表面刮平机器人。

本发明的一种技术方案：

一种物料表面刮平机器人，包括主机架，子机架，刮平机构和升降机构，子机架滑动设于主机架上表面，升降机构的内侧与子机架连接，外侧与刮平机构固定连接，刮平机构包括对目标墙面进行刮平处理的上抹板，以及对目标墙面进行二次刮平处理和收尾的下抹板。

一种优选方案是物料表面刮平机器人还包括用于调节升降机构与水平面夹角的倾斜调整机构，倾斜调整机构包括第一推杆电机，第一推杆电机与子机架固定连接，第一推杆电机的主轴与升降机构的中部固定连接，升降机构的底部通过设有的转轴与子机架铰接。

一种优选方案是升降机构包括一级导轨、二级导轨和三级导轨，一级导轨的中部与第一推杆电机的主轴固定连接，底部与通过设有的转轴与子机架铰接，二级导轨与一级导轨滑动连接，三级导轨与刮平机构固定连接且与二级导轨滑动连接。

一种优选方案是升降机构还包括限位块、限位开关、直流电机、钢丝绳、定向轮和滚筒，限位块设于二级导轨顶部，限位块用于限制三级导轨的上升并在三级导轨到达二级导轨顶部后带动二级导轨上升，限位开关固定设于一级导轨顶部用于限制二级导轨上升；定向轮固定在一级导轨的顶部，直流电机和滚筒分别与子机架固定连接，钢丝绳的一端与三级导轨固定连接，另一端依次绕过定向轮和滚筒后与直流电机主轴固定连接。

一种优选方案是物料表面刮平机器人还包括厚度调整机构，厚度调整机构包括第二推杆电机，滑块和滑轨，滑轨设于主机架上表面，滑块与子机架固定连接且沿滑轨滑动连接，第二推杆电机推动滑块沿滑轨滑动。

一种优选方案是物料表面刮平机器人还包括墙面平行度调整机构，墙面平行度调整机构包括转盘和第三推杆电机，转盘的底部与主机架转动连接，顶部与滑轨固定连接，第三推杆电机与主机架固定连接，第三推杆电机的主轴推动转盘带动子机架转动。

一种优选方案是物料表面刮平机器人还包括传感器检测装置，传感器检测装置包括放线仪和基准检测传感器，基准检测传感器固定设于升降机构的上端，放线仪位于升降机构底部的一侧。

一种优选方案是主机架的底部四周均布有若干万向轮，主机架通过万向轮移动以及改变移动方向。

一种优选方案是物料表面刮平机器人还包括固定刮平机构的固定架，固定架包括上固定杆和下固定杆，上固定杆和下固定杆平行设置，上抹板包括上固定板和上倾斜板，上固定板和上倾斜板形成一夹角，上固定板与上固定杆固定连接，下抹板包括下固定板和下倾斜板，下固定板和下倾斜板形成截面为L的结构，下固定板与下固定杆固定连接。

本发明另一技术方案是：

一种采用物料表面刮平机器人刮平物料的方法，包括：

物料喷射至目标墙面；

直流电机通过钢丝绳带动三级导轨上升，从而带动上抹板和下抹板上升，此时上抹板和下抹板对目标墙面抹平；

当三级导轨移动至二级导轨顶部后，限位块限制三级导轨沿二级导轨滑动，同时二级导轨沿着一级导轨移动，上抹板和下抹板上升并对目标墙面抹平；

当三级导轨触碰到限位开关后，二级导轨停止沿着一级导轨移动。

综合上述技术方案，本发明的有益效果：对目标墙面进行抹平时，不存在盲区，无需人工二次收边，保证了工作效率，降低了人工成本；在选择目标基准面的参照上，摒弃了打点再寻找基准的过程，直接采用传感器检测装置来获取参照，提高了整个墙面抹平过程的工序要求，确保了机器的效率，有效节省时间；物料表面刮平机器人轻巧灵便，确保了物料表面刮平机器人的安全性，同时也使物料表面刮平机器人能够适应于各种复杂工作环境，有效确保了物料表面刮平机器人的可靠性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例的立体图一；

图2是本发明第一实施例的主视图；

图3是本发明第一实施例的局部立体图；

图4是本发明第一实施例中主机架的立体图；

图5是本发明图1中A的局部放大图；

图6是本发明第一实施例中刮平机构的立体图；

图7是本发明第一实施例的立体图二。

具体实施方式

第一实施例，如图1至图6所示，一种物料表面刮平机器人，包括主机架100，子机架200，刮平机构300和升降机构400。

如图1和图3所示，主机架100的底部四周均布有若干万向轮101，主机架100通过万向轮101来移动以及改变移动方向，本发明中，主机架100的底部设有四个万向轮101，四个万向轮101设于主机架100的底部四周，其中，主机架100用于支撑子机架200，子机架200滑动设于主机架100上表面，子机架200能够沿着主机架100表面滑动。

如图1，图5和图6所示，升降机构400的内侧与子机架200连接，外侧与刮平机构300固定连接，刮平机构300包括对目标墙面进行刮平处理的上抹板301，以及对目标墙面进行二次刮平处理和收尾的下抹板302。本发明中，通过升降机构400的升降来控制刮平机构300的升降，从而使得刮平机构300可以对目标墙面竖直方向进行抹平。

具体地，如图1至图3所示，物料表面刮平机器人还包括用于调节升降机构400与水平面夹角的倾斜调整机构，倾斜调整机构包括第一推杆电机901，第一推杆电机901与子机架200固定连接，第一推杆电机901的主轴与升降机构400的中部固定连接，升降机构400的底部通过设有的转轴201与子机架200铰接。升降机构400的顶部还固定有倾角仪410，倾角仪410用于检测升降机构400与水平面的夹角。当第一推杆电机901的主轴伸长或缩短时，升降机构400绕着转轴201旋转，因此可以改变升降机构400与水平面的夹角，从而改变刮平机构300与目标墙面的角度。

优选的，如图1和图5所示，升降机构400包括一级导轨403、二级导轨402和三级导轨401，一级导轨403的中部与第一推杆电机901的主轴固定连接，底部与通过设有的转轴201与子机架200铰接，二级导轨402与一级导轨403滑动连接，二级导轨402可沿着一级导轨403的竖直方向上下滑动；三级导轨401与刮平机构300固定连接且与二级导轨402滑动连接，三级导轨401可沿着二级导轨402的竖直方向上下滑动。

优选的，如图1，图2，图3和图5所示，升降机构400还包括限位块405、限位开关406、直流电机407、钢丝绳408、定向轮409和滚筒404，限位块405设于二级导轨402顶部，限位块405用于限制三级导轨401的上升并在三级导轨401到二级导轨402的顶部后带动二级导轨402上升，限位开关406固定设于一级导轨403顶部用于限制二级导轨402上升，二级导轨402到达一级导轨403顶部后，限位开关406限制二级导轨402上升；定向轮409固定在一级导轨403的顶部，直流电机407和滚筒404分别与子机架200固定连接，钢丝绳408的一端与三级导轨401固定连接，另一端依次绕过定向轮409和滚筒404后与直流电机407主轴固定连接。其中，一级导轨403用于固定支撑，二级导轨402与一级导轨403滑动连接，且二级导轨402能沿着一级导轨403上下滑动，三级导轨401与二级导轨402滑动连接，且三级导轨401能沿着二级导轨402上下滑动；限位块405用于限制三级导轨401的上升，并在三级导轨401到二级导轨402的顶部后带动二级导轨402上升；限位开关406用于限制二级导轨402上升并在二级导轨402到一级导轨403的顶部后停止上升。直流电机407提供升降移动的驱动力，钢丝绳408一端固定在三级导轨401上，另一端依次绕过向轮409和滚筒404后与直流电机407主轴固定连接，直流电机407通过对钢丝绳408的收放来带动三级导轨401的升降，与此同时，刮平机构300随三级导轨401一起升降，因此，在竖直方向，刮平机构300能够对目标墙面刮平。

具体地，如图1至图3所示，物料表面刮平机器人还包括厚度调整机构500，厚度调整机构500包括第二推杆电机501，滑块502和滑轨503，滑轨503设于主机架100上表面，滑块502与子机架200固定连接且沿滑轨503滑动连接，第二推杆电机501推动滑块502沿滑轨503滑动。其中，第二推杆电机501与主机架100固定连接，第二推杆电机501的主轴与子机架200固定连接，子机架200在第二推杆电机501主轴的推力作用下，子机架200沿着滑轨503滑动，因此，通过第二推杆电机501主轴的伸缩可以改变子机架200，升降机构400，刮平机构300与目标墙面之间的距离，以此来调整上抹板301和下抹板302与墙面之间的距离。

具体地，如图1至图3所示，物料表面刮平机器人还包括墙面平行度调整机构600，墙面平行度调整机构600包括转盘602和第三推杆电机601，转盘602的底部与主机架100转动连接，顶部与滑轨503固定连接，第三推杆电机601与主机架100固定连接，第三推杆电机601的主轴推动转盘602带动子机架200转动。其中，第三推杆电机601与主机架100固定连接，第三推杆电机601的主轴与转盘602固定连接，第三推杆电机601的主轴伸长或缩短来带动转盘602转动，从而调整子机架200，升降机构400，刮平机构300与目标墙面之间的平行度。

具体地，如图1至图3所示，物料表面刮平机器人还包括传感器检测装置700，传感器检测装置700包括放线仪701和基准检测传感器702，基准检测传感器702固定设于升降机构400的上端，基准检测传感器702数量可以是两个，两个基准检测传感器702固定设于升降机构400的上端两侧。放线仪701位于升降机构400底部的一侧。其中，放线仪701通过人工找点或找线获得基准，基准检测传感器702则自动寻找该基准，并结合墙面平行度调整机构600和厚度调整机构500，使得刮平机构300与目标墙面之间的角度和距离符合要求。

具体地，如图6所示，物料表面刮平机器人还包括固定刮平机构300的固定架800，固定架800包括上固定杆801和下固定杆802，上固定杆801和下固定杆802平行设置，上固定杆801和下固定杆802分别与二级导轨402垂直设置；上抹板301包括上固定板303和上倾斜板304，上固定板303和上倾斜板304形成一夹角，上固定板303与上固定杆801固定连接，下抹板302包括下固定板305和下倾斜板306，下固定板305和下倾斜板306形成截面为L的结构，下固定板305与下固定杆802固定连接。

如图7所示，子机架200的外周包覆有外壳102。

本发明中，升降机构400可以调节刮平机构300竖直方向的高度，倾斜调整机构可以调节刮平机构300与水平方向的倾角，厚度调整机构500可以调节刮平机构300与目标墙面的间距，墙面平行度调整机构600可以调节刮平机构300与目标墙面之间的平行度，因此，通过升降机构400，厚度调整机构500，墙面平行度调整机构600可以对刮平机构300的三个自由度进行调节。

一种采用物料表面刮平机器人刮平物料的方法，包括：

物料喷射至目标墙面；

直流电机407通过钢丝绳408带动三级导轨401上升，从而带动上抹板301和下抹板302上升，此时上抹板301和下抹板302对目标墙面抹平；

当三级导轨401移动至二级导轨402顶部后，限位块405限制三级导轨401沿二级导轨402滑动，同时二级导轨402沿着一级导轨403移动，上抹板301和下抹板302上升并对目标墙面抹平；

当三级导轨401触碰到限位开关406后，二级导轨402停止沿着一级导轨403移动，完成目标墙面刮平。

物料表面刮平机器人刮平物料的具体步骤：

如图1至图6所示，将物料表面刮平机器人移动到目标位置，在此过程中，通过传感器检测装置700的放线仪701寻找到目标基准点，基准面或基准线；

在将物料表面刮平机器人移动至目标位置后，启动物料表面刮平机器人，物料表面刮平机器人通过倾角仪410的数据来获得当前垂直度，并将结果反馈给第一推杆电机901，然后在第一推杆电机901的推动下，刮平机构300绕转轴201转动一定角度来调整刮平机构300的垂直度，直至完成整个刮平机构300的垂直度调整；

物料表面刮平机器人通过基准检测传感器702来扫描之前由放线仪701获得的目标基准点，基准面或基准线，并将结果反馈到第三推杆电机601，第三推杆电机601则带动转盘602转动，使得上抹板301，下抹板302分别与目标基准面平行；

第二推杆电机501推动子机架200沿着主机架100滑动，直至上抹板301和下抹板302的刮板面与基准面重合；

启动直流电机407，在直流电机407的驱动下，钢丝绳408带动三级导轨401沿着二级导轨402上下滑动；

当三级导轨401滑动至二级导轨402顶部后，限位块405限制三级导轨401沿二级导轨402滑动，之后，二级导轨402沿着一级导轨403移动，上抹板301和下抹板302随二级导轨402上升，并对目标墙面抹平；

当三级导轨401触碰到限位开关406后，二级导轨402停止沿着一级导轨403移动，从而完成整个刮平步骤。

以上是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种物料表面刮平机器人，包括主机架，其特征在于，还包括子机架，刮平机构和升降机构，所述子机架滑动设于主机架上表面，所述升降机构的内侧与子机架连接，外侧与刮平机构固定连接，所述刮平机构包括对目标墙面进行刮平处理的上抹板，以及对目标墙面进行二次刮平处理和收尾的下抹板。

2.根据权利要求1所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述物料表面刮平机器人还包括用于调节升降机构与水平面夹角的倾斜调整机构，所述倾斜调整机构包括第一推杆电机，所述第一推杆电机与子机架固定连接，第一推杆电机的主轴与升降机构的中部固定连接，所述升降机构的底部通过设有的转轴与子机架铰接。

3.根据权利要求2所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述升降机构包括一级导轨、二级导轨和三级导轨，所述一级导轨的中部与第一推杆电机的主轴固定连接，底部与通过设有的转轴与子机架铰接，所述二级导轨与一级导轨滑动连接，所述三级导轨与刮平机构固定连接且与二级导轨滑动连接。

4.根据权利要求3所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述升降机构还包括限位块、限位开关、直流电机、钢丝绳、定向轮和滚筒，所述限位块设于二级导轨顶部，所述限位块用于限制三级导轨的上升并在三级导轨到达二级导轨顶部后带动二级导轨上升，所述限位开关固定设于一级导轨顶部用于限制二级导轨上升；所述定向轮固定在一级导轨的顶部，所述直流电机和滚筒分别与子机架固定连接，所述钢丝绳的一端与三级导轨固定连接，另一端依次绕过定向轮和滚筒后与直流电机主轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述物料表面刮平机器人还包括厚度调整机构，所述厚度调整机构包括第二推杆电机，滑块和滑轨，所述滑轨设于主机架上表面，所述滑块与子机架固定连接且沿滑轨滑动连接，所述第二推杆电机推动所述滑块沿滑轨滑动。

6.根据权利要求5所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述物料表面刮平机器人还包括墙面平行度调整机构，所述墙面平行度调整机构包括转盘和第三推杆电机，所述转盘的底部与主机架转动连接，顶部与滑轨固定连接，所述第三推杆电机与主机架固定连接，第三推杆电机的主轴推动转盘带动子机架转动。

7.根据权利要求1所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述物料表面刮平机器人还包括传感器检测装置，所述传感器检测装置包括放线仪和基准检测传感器，所述基准检测传感器固定设于升降机构的上端，所述放线仪位于升降机构底部的一侧。

8.根据权利要求1所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述主机架的底部四周均布有若干万向轮，所述主机架通过万向轮移动以及改变移动方向。

9.根据权利要求1所述的物料表面刮平机器人，其特征在于，所述物料表面刮平机器人还包括固定刮平机构的固定架，所述固定架包括上固定杆和下固定杆，上固定杆和下固定杆平行设置，所述上抹板包括上固定板和上倾斜板，所述上固定板和上倾斜板形成一夹角，所述上固定板与上固定杆固定连接，所述下抹板包括下固定板和下倾斜板，所述下固定板和下倾斜板形成截面为L的结构，所述下固定板与下固定杆固定连接。

10.一种采用物料表面刮平机器人刮平物料的方法，其特征在于，包括：

物料喷射至目标墙面；

直流电机通过钢丝绳带动三级导轨上升，从而带动上抹板和下抹板上升，此时上抹板和下抹板对目标墙面抹平；

当三级导轨移动至二级导轨顶部后，限位块限制三级导轨沿二级导轨滑动，同时二级导轨沿着一级导轨移动，上抹板和下抹板上升并对目标墙面抹平；

当三级导轨触碰到限位开关后，二级导轨停止沿着一级导轨移动。