CN108326660A - 一种自动墙面打磨机 - Google Patents

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王大旗
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Abstract

本发明提供了一种自动墙面打磨机，包括车体，所述车体的底部设有滚轮，所述车体的一端设有手推，所述车体上表面的两侧对称的设有凹槽，所述凹槽为长条形结构，所述凹槽的长度不超过所述车体的长度，所述凹槽的两侧底部均设有水平调节底座，所述水平调节底座包括调节螺杆和固定螺母，所述固定螺母固定于所述凹槽的底部，本发明直线电机带动打磨机构抵于墙体上，旋转电机带动打磨盘旋转对墙体进行打磨，打磨机构可沿着曲线导轨做曲线滑动，同时打磨机构可沿着丝杆水平滑动，可对竖直墙体及顶部的墙体进行打磨，打磨范围大，且打磨过程中无需人工手握，自动化及智能化程度高，降低了人工劳动强度，提升了打磨效率和打磨质量。

Description

一种自动墙面打磨机
技术领域
本发明涉及建筑工程设备技术领域，特别涉及一种自动墙面打磨机。
背景技术
在墙体进行涂粉或上漆之前，需要对墙面上的腻子进行打磨，使墙面光滑平整，从而保证涂粉或上漆后的墙面质量。传统的墙面打磨都是采用纯手工操作，徒手拿着不同标号的砂纸进行打磨，非常费时费力，并且打磨过程中产生大量的粉尘，这些粉尘四处乱飞，不但严重影响工人的身体健康，而且产生的粉尘也对环境造成了污染。现在存在一些能够自动吸附粉尘的打磨机，能代替传统人工拿砂纸打磨墙面，以达到平整、无尘和保护工人健康的目的，优化了工作环境，提高了工作效率，提升了装修质量。然而现有的墙面打磨机需要人工一直手握操作，自动化程度不高，人工成本输出较大；其次，在打磨的过程中容易由于人工握力的改变而使得墙面打磨的平整度出现差异，影响打磨质量和打磨效率；第三，对于墙体较高部位及顶部的墙体无法打磨，打磨范围有限。
发明内容
(一)解决的技术问题
为了解决上述问题，本发明提供了一种自动墙面打磨机，直线电机带动打磨机构抵于墙体上，旋转电机带动打磨盘旋转对墙体进行打磨，打磨机构可沿着曲线导轨做曲线滑动，同时打磨机构可沿着丝杆水平滑动，可对竖直墙体及顶部的墙体进行打磨，打磨范围大，且打磨过程中无需人工手握，自动化及智能化程度高，降低了人工劳动强度，提升了打磨效率和打磨质量。
(二)技术方案
一种自动墙面打磨机，包括车体，所述车体的底部设有滚轮，所述车体的一端设有手推，所述车体上表面的两侧对称的设有凹槽，所述凹槽为长条形结构，所述凹槽的长度不超过所述车体的长度，所述凹槽的两侧底部均设有水平调节底座，所述水平调节底座包括调节螺杆和固定螺母，所述固定螺母固定于所述凹槽的底部，所述调节螺杆位于所述固定螺母的上方并与所述固定螺母相螺接，于所述固定螺母的正下方的所述车体设有内螺纹，所述内螺纹与所述调节螺杆的外螺纹相匹配，所述调节螺杆的上表面连接曲线导轨，所述曲线导轨包括竖直部和水平部，两条所述曲线导轨相对的位于所述凹槽的两侧，于所述曲线导轨的相对面上设有曲线滑槽，所述曲线滑槽内嵌有电子滑块，所述电子滑块可在所述曲线滑槽内沿着所述曲线导轨滑动，两个所述电子滑块之间通过丝杆相连接，所述丝杆上套设有滑动块，所述滑动块可沿着所述丝杆水平滑动，所述滑动块的宽度不超过所述凹槽的宽度，所述滑动块内设有位置传感器，所述滑动块的一个侧面上设有直线电机，所述直线电机的底座固定于所述滑动块的侧面上，所述直线电机的伸缩杆的端部连接打磨机构，所述打磨机构包括安装框，所述直线电机的所述伸缩杆的端部固定连接于所述安装框的背面外侧，所述安装框的背面内侧设有旋转电机，所述旋转电机的底座固定于所述安装框的背面内侧，所述旋转电机的侧部通过第一弹簧与所述安装框的内侧面相连接，所述第一弹簧的一端与所述旋转电机的侧部相连接，所述第一弹簧的另一端与所述安装框的内侧面相连接，所述旋转电机的旋转轴伸出于所述安装框的正面，所述旋转电机的所述旋转轴通过第一轴承与所述安装框的正面相连接，所述旋转电机的所述旋转轴的端部伸出于所述安装框的正面并穿过一吸尘罩，所述旋转轴通过所述第二轴承与所述吸尘罩相连接，所述吸尘罩为圆盘结构并于周向设有凸起的罩边，于所述吸尘罩的一侧设有吸尘孔，所述吸尘孔贯穿所述吸尘罩，于所述吸尘罩的另一侧设有凹陷的通气孔，于所述通气孔延长线方向上的所述吸尘罩设有第一气孔，所述通气孔的顶部设有延伸块，所述延伸块的侧部与所述吸尘罩的内侧面相连接，所述延伸块相对的位于所述通气孔的内壁上，所述通气孔的底部设有活动板，所述活动板上设有第二气孔，所述第二气孔贯穿所述活动板，所述第一气孔与所述第二气孔的延长线互不相交，所述活动板与所述延伸块之间设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述活动板的表面相连接，所述第二弹簧的另一端与所述延伸块相连接，所述旋转电机的所述旋转轴的端部居中的连接于打磨盘的背面，两条所述凹槽之间设有限位槽，所述限位槽位于所述车体表面的中心，所述限位槽为圆形结构，所述限位槽内设有吸尘器，所述吸尘罩的吸尘孔通过波纹管与所述吸尘器相连通，所述吸尘器的一侧设有控制箱，所述控制箱内设有控制器和蓄电池，所述控制箱的顶部设有电源开关，所述控制箱的侧面设有蜂鸣器，所述位置传感器连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端分别连接所述电子滑块、所述丝杆、所述直线电机、所述旋转电机、所述吸尘器和所述蜂鸣器，所述蓄电池通过所述电源开关给所述车体提供工作电压。
进一步的，所述位置传感器选用光电位置传感器。
进一步的，所述旋转电机选用RS-380SH型步进电机。
进一步的，所述控制器选用16位单片机MC95S12DJ128。
进一步的，所述蓄电池选用锂离子蓄电池。
(三)有益效果
本发明提供了一种自动墙面打磨机，直线电机带动打磨机构抵于墙体上，旋转电机带动打磨盘旋转对墙体进行打磨，打磨机构可沿着曲线导轨做曲线滑动，同时打磨机构可沿着丝杆水平滑动，可对竖直墙体及顶部的墙体进行打磨，打磨范围大，且打磨过程中无需人工手握，自动化及智能化程度高，降低了人工劳动强度，提升了打磨效率和打磨质量，吸尘器对打磨过程中产生的粉尘及时吸附，保护了工人健康，也避免了对环境造成污染，减震弹簧对打磨过程中旋转电机产生的震动进行缓冲减弱，提升了旋转电机工作的稳定性，当吸尘器工作产生负压使吸尘罩吸附于墙体上而无法正常移动时，第二弹簧在负压的作用下将活动片吸至通气孔的顶部侧，从而使第一气孔与第二气孔和外界大气相连通，使得吸尘罩可以正常活动，保证了打磨机的正常工作，结合传感器和单片机控制技术，位置传感器监测打磨机构于丝杆上的位置，当单个打磨循环结束时蜂鸣器报警提醒，非常人性化，并且基于车体的设计使得人工移动非常方便省力，水平调节底座可调节曲线导轨的水平度，以适应某些基准面倾斜的特殊情况，可以适应不同的打磨环境，蓄电池提升了车体的便携性，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性及可扩展性，大大节约了人工，可广泛推广使用。
附图说明
图1为本发明所涉及的一种自动墙面打磨机的结构示意图。
图2为本发明所涉及的一种自动墙面打磨机的水平调节底座的结构示意图。
图3为本发明所涉及的一种自动墙面打磨机的曲线导轨与电子滑块的结构示意图。
图4为本发明所涉及的一种自动墙面打磨机的打磨机构的结构示意图。
图5为本发明所涉及的一种自动墙面打磨机的系统工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的实施例做进一步详细说明。
结合图1～图5，一种自动墙面打磨机，包括车体1，车体1的底部设有滚轮2，车体1的一端设有手推3，车体1上表面的两侧对称的设有凹槽4，凹槽4为长条形结构，凹槽4的长度不超过车体1的长度，凹槽4的两侧底部均设有水平调节底座，水平调节底座包括调节螺杆5和固定螺母6，固定螺母6固定于凹槽4的底部，调节螺杆5位于固定螺母6的上方并与固定螺母6相螺接，于固定螺母6的正下方的车体1设有内螺纹7，内螺纹7与调节螺杆5的外螺纹相匹配，调节螺杆5的上表面连接曲线导轨8，曲线导轨8包括竖直部和水平部，两条曲线导轨8相对的位于凹槽4的两侧，于曲线导轨8的相对面上设有曲线滑槽9，曲线滑槽9内嵌有电子滑块10，电子滑块10可在曲线滑槽9内沿着曲线导轨8滑动，两个电子滑块10之间通过丝杆11相连接，丝杆11上套设有滑动块12，滑动块12可沿着丝杆11水平滑动，滑动块12的宽度不超过凹槽4的宽度，滑动块12内设有位置传感器，滑动块12的一个侧面上设有直线电机13，直线电机13的底座固定于滑动块12的侧面上，直线电机13的伸缩杆14的端部连接打磨机构，打磨机构包括安装框15，直线电机13的伸缩杆14的端部固定连接于安装框15的背面外侧，安装框15的背面内侧设有旋转电机16，旋转电机16的底座固定于安装框15的背面内侧，旋转电机16的侧部通过第一弹簧17与安装框15的内侧面相连接，第一弹簧17的一端与旋转电机16的侧部相连接，第一弹簧17的另一端与安装框15的内侧面相连接，旋转电机16的旋转轴18伸出于安装框15的正面，旋转电机16的旋转轴18通过第一轴承20与安装框15的正面相连接，旋转电机16的旋转轴18的端部伸出于安装框15的正面并穿过一吸尘罩19，旋转轴18通过第二轴承21与吸尘罩19相连接，吸尘罩19为圆盘结构并于周向设有凸起的罩边，于吸尘罩19的一侧设有吸尘孔23，吸尘孔23贯穿吸尘罩19，于吸尘罩19的另一侧设有凹陷的通气孔24，于通气孔24延长线方向上的吸尘罩19设有第一气孔30，通气孔24的顶部设有延伸块25，延伸块25的侧部与吸尘罩19的内侧面相连接，延伸块25相对的位于通气孔24的内壁上，通气孔24的底部设有活动板27，活动板27上设有第二气孔28，第二气孔28贯穿活动板27，第一气孔30与第二气孔28的延长线互不相交，活动板27与延伸块25之间设有第二弹簧26，第二弹簧26的一端与活动板27的表面相连接，第二弹簧26的另一端与延伸块25相连接，旋转电机16的旋转轴18的端部居中的连接于打磨盘22的背面，两条凹槽4之间设有限位槽32，限位槽32位于车体1表面的中心，限位槽32为圆形结构，限位槽32内设有吸尘器33，吸尘罩19的吸尘孔23通过波纹管31与吸尘器33相连通，吸尘器33的一侧设有控制箱34，控制箱34内设有控制器和蓄电池，控制箱34的顶部设有电源开关35，控制箱34的侧面设有蜂鸣器36，位置传感器连接控制器的输入端，控制器的输出端分别连接电子滑块10、丝杆11、直线电机13、旋转电机16、吸尘器33和蜂鸣器36，蓄电池通过电源开关35给车体1提供工作电压。
基于车体1、滚轮2和手推3的设计，非常方便人工移动，节省了体力，提升了效率。
水平调节底座的调节螺杆5和固定螺母6相螺接，同时可旋进于车体1的内螺纹7里面，通过调节螺杆5旋进固定螺母6和内螺纹7的程度可微调节曲线导轨8的水平度，以适应某些基准面稍微倾斜的特殊情况，可适用于不同的打磨环境。
车体1表面的限位槽32对吸尘器33具有限位固定的作用，防止车体1移动过程中吸尘器33发生位移甚至侧翻的情况。同时将吸尘器33设于车体1上，缩短了波纹管31的连接长度，提升了车体1的移动性和便捷性。
直线电机16工作，伸缩杆14带动安装框15和吸尘罩19做水平的往复运动，将打磨盘22抵于墙体表面。旋转电机16选用RS-380SH型步进电机，可非常方便的设定其步进频率，从而控制其转轴速率。旋转电机16工作，旋转轴18转动，带动打磨盘22转动。旋转轴18通过第一轴承20与安装框15相连接，通过第二轴承21与吸尘罩18相连接，因此旋转轴18转动的时候，安装框15和吸尘罩19并不跟随转动。旋转电机16工作时会发生震动，由于旋转电机16的侧部通过第一弹簧17与安装框15的侧壁相连接，第一弹簧17自适应的进行压缩和复位，使产生的震动被第一弹簧17吸收，从而对旋转电机16起到了缓震的作用，提升了旋转电机的工作稳定性，进而提升了打磨盘22的稳定性。
吸尘器33工作经波纹管31和吸尘孔23，对打磨盘22产生的粉尘进行吸附。正常情况下，活动板27由于第二弹簧26的作用，活动板27位于通气孔24的底部，第一气孔30和第二气孔28互为交错。当吸尘罩19与墙体表面之间形成负压时，吸尘罩19无法移动，第二弹簧26在负压的作用下发生压缩，将活动板27吸至通气孔24的顶部侧，从而使得第一气孔30与第二气孔28之间形成空腔，第一气孔30和第二气孔28相连通，使吸尘罩19内与外界大气连通，吸尘罩19恢复正常活动，从而保证了打磨盘22的正常工作，提升了打磨效率。
电子滑块10可沿着曲线导轨8进行滑动，由于曲线导轨8的运动特性，电子滑块10可带动打磨机构沿着竖直部-水平部-竖直部运动，从而实现了对竖直墙面和顶部墙面的同时打磨，扩大了打磨面积，提升了打磨效率。电子滑块10在曲线导轨8上做曲线往复运动，即电子滑块10从曲线导轨8的一端滑动至另一端后，控制器控制丝杆11运动，带动丝杆11上的滑动块12水平移动一定距离，然后电子滑块10继续从该端做往回滑动。丝杆11带动滑动块12在丝杆11上面做水平的滑动，使滑动块12从丝杆11的一端滑动至另一端。滑动块12内部的位置传感器检测滑动块12于丝杆11上的位置，当位置传感器检测到滑动块12走完丝杆11的行程长度时，控制器触发蜂鸣器36报警提醒，通过人工将车体1移动至新的待打磨墙体面前。位置传感器选用光电位置传感器，是一种对入射光敏面上的光点位置敏感的光电器件，其输出信号与光点在光敏面上的位置有关，是一种基于横向光电效应的光电位置敏感探测器，除了具有光电二级管阵列和ccd的定位性能外，还具有灵敏度高、分辨率高、响应速度快和电路配置简单等特点。
控制器对位置传感器的检测输入信号进行处理，输出控制信号分别控制电子滑块10、丝杆11、直线电机13、旋转电机16、吸尘器33和蜂鸣器36进行工作。控制器选用16位单片机MC95S12DJ128，其内置128KB的Flash、8KB的RAM和2KB的EEPROM，具有5V输入和驱动能力，CPU工作频率可达到50MHz，29路独立的数字I/O接口，20路带中断和唤醒功能的数字I/O接口，2个8通道的10位A/D转换器，具有8通道的输入捕捉/输出比较，还具有8个可编程PWM通道，具有2个串行异步通信接口SCI，2个同步串行外设接口SPI，I2C总线和CAN功能模块等，满足设计要求。
在车体1的表面设置凹槽4，并将水平调节底座设置在凹槽4的底部，同时滑动块12的宽度不超过凹槽4的宽度，这样可使得电子滑块10充分降至曲线导轨8的最底端，而滑动块12不会与车体1表面发生干涉，从而可使打磨机构打磨到位置比较靠近基准面的墙体表面，扩大了打磨面积，提升了打磨效率。
为了使车体1更具便携性和移动性，车体1通过蓄电池进行供电。蓄电池选为锂离子蓄电池，具有反复充放电次数高，使用寿命长，且转化效率高的特点，体现了节能环保的设计理念。
本发明提供了一种自动墙面打磨机，直线电机带动打磨机构抵于墙体上，旋转电机带动打磨盘旋转对墙体进行打磨，打磨机构可沿着曲线导轨做曲线滑动，同时打磨机构可沿着丝杆水平滑动，可对竖直墙体及顶部的墙体进行打磨，打磨范围大，且打磨过程中无需人工手握，自动化及智能化程度高，降低了人工劳动强度，提升了打磨效率和打磨质量，吸尘器对打磨过程中产生的粉尘及时吸附，保护了工人健康，也避免了对环境造成污染，减震弹簧对打磨过程中旋转电机产生的震动进行缓冲减弱，提升了旋转电机工作的稳定性，当吸尘器工作产生负压使吸尘罩吸附于墙体上而无法正常移动时，第二弹簧在负压的作用下将活动片吸至通气孔的顶部侧，从而使第一气孔与第二气孔和外界大气相连通，使得吸尘罩可以正常活动，保证了打磨机的正常工作，结合传感器和单片机控制技术，位置传感器监测打磨机构于丝杆上的位置，当单个打磨循环结束时蜂鸣器报警提醒，非常人性化，并且基于车体的设计使得人工移动非常方便省力，水平调节底座可调节曲线导轨的水平度，以适应某些基准面倾斜的特殊情况，可以适应不同的打磨环境，蓄电池提升了车体的便携性，其结构简单，设计巧妙，系统功耗低，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，具有良好的实用性及可扩展性，大大节约了人工，可广泛推广使用。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种自动墙面打磨机，包括车体，所述车体的底部设有滚轮，所述车体的一端设有手推，其特征在于：所述车体上表面的两侧对称的设有凹槽，所述凹槽为长条形结构，所述凹槽的长度不超过所述车体的长度，所述凹槽的两侧底部均设有水平调节底座，所述水平调节底座包括调节螺杆和固定螺母，所述固定螺母固定于所述凹槽的底部，所述调节螺杆位于所述固定螺母的上方并与所述固定螺母相螺接，于所述固定螺母的正下方的所述车体设有内螺纹，所述内螺纹与所述调节螺杆的外螺纹相匹配，所述调节螺杆的上表面连接曲线导轨，所述曲线导轨包括竖直部和水平部，两条所述曲线导轨相对的位于所述凹槽的两侧，于所述曲线导轨的相对面上设有曲线滑槽，所述曲线滑槽内嵌有电子滑块，所述电子滑块可在所述曲线滑槽内沿着所述曲线导轨滑动，两个所述电子滑块之间通过丝杆相连接，所述丝杆上套设有滑动块，所述滑动块可沿着所述丝杆水平滑动，所述滑动块的宽度不超过所述凹槽的宽度，所述滑动块内设有位置传感器，所述滑动块的一个侧面上设有直线电机，所述直线电机的底座固定于所述滑动块的侧面上，所述直线电机的伸缩杆的端部连接打磨机构，所述打磨机构包括安装框，所述直线电机的所述伸缩杆的端部固定连接于所述安装框的背面外侧，所述安装框的背面内侧设有旋转电机，所述旋转电机的底座固定于所述安装框的背面内侧，所述旋转电机的侧部通过第一弹簧与所述安装框的内侧面相连接，所述第一弹簧的一端与所述旋转电机的侧部相连接，所述第一弹簧的另一端与所述安装框的内侧面相连接，所述旋转电机的旋转轴伸出于所述安装框的正面，所述旋转电机的所述旋转轴通过第一轴承与所述安装框的正面相连接，所述旋转电机的所述旋转轴的端部伸出于所述安装框的正面并穿过一吸尘罩，所述旋转轴通过所述第二轴承与所述吸尘罩相连接，所述吸尘罩为圆盘结构并于周向设有凸起的罩边，于所述吸尘罩的一侧设有吸尘孔，所述吸尘孔贯穿所述吸尘罩，于所述吸尘罩的另一侧设有凹陷的通气孔，于所述通气孔延长线方向上的所述吸尘罩设有第一气孔，所述通气孔的顶部设有延伸块，所述延伸块的侧部与所述吸尘罩的内侧面相连接，所述延伸块相对的位于所述通气孔的内壁上，所述通气孔的底部设有活动板，所述活动板上设有第二气孔，所述第二气孔贯穿所述活动板，所述第一气孔与所述第二气孔的延长线互不相交，所述活动板与所述延伸块之间设有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与所述活动板的表面相连接，所述第二弹簧的另一端与所述延伸块相连接，所述旋转电机的所述旋转轴的端部居中的连接于打磨盘的背面，两条所述凹槽之间设有限位槽，所述限位槽位于所述车体表面的中心，所述限位槽为圆形结构，所述限位槽内设有吸尘器，所述吸尘罩的吸尘孔通过波纹管与所述吸尘器相连通，所述吸尘器的一侧设有控制箱，所述控制箱内设有控制器和蓄电池，所述控制箱的顶部设有电源开关，所述控制箱的侧面设有蜂鸣器，所述位置传感器连接所述控制器的输入端，所述控制器的输出端分别连接所述电子滑块、所述丝杆、所述直线电机、所述旋转电机、所述吸尘器和所述蜂鸣器，所述蓄电池通过所述电源开关给所述车体提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的一种自动墙面打磨机，其特征在于：所述位置传感器选用光电位置传感器。
3.根据权利要求1所述的一种自动墙面打磨机，其特征在于：所述旋转电机选用RS-380SH型步进电机。
4.根据权利要求1所述的一种自动墙面打磨机，其特征在于：所述控制器选用16位单片机MC95S12DJ128。
5.根据权利要求1所述的一种自动墙面打磨机，其特征在于：所述蓄电池选用锂离子蓄电池。
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