CN110984545A - 抹平装置及抹平机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抹平装置及抹平机器人，包括：抹盘机构，抹盘机构包括抹盘架及可拆卸设置于抹盘架上的抹盘本体，抹盘本体用于对混凝土地面进行旋转抹平作业；及压光机构，压光机构包括设置于抹盘机构上的提压组件及与提压组件转动连接的抹刀，提压组件用于驱动抹刀转动至抹盘本体的上方并与混凝土地面间隙配合，或者驱动抹刀转动至与混凝土地面接触并进行压光作业。抹盘本体高速旋转，能够对混凝土地面进行快速抹平，保证混凝土地面抹平平整度与光洁度；抹刀能够对混凝土地面进行压光作业，保证混凝土可靠压实，消除气泡、缝隙等缺陷，保证压合度高，同时进一步整平表面，保证混凝土地面具有极佳的抹平效果。

Description

抹平装置及抹平机器人

技术领域

本发明涉及建筑机器人技术领域，特别是涉及一种抹平装置及抹平机器人。

背景技术

传统的，当建筑物建成之后，都会在地面使用混凝土浆料进行覆盖并抹平，以使地面美观同时使用方便。目前，大多数场合仍旧依靠人工操作手扶式抹光机、驾驶式地面抹光机等进行地面抹平工作。然而手动抹平作业的劳动强度大、工作效率很低，地面平整程度主要依靠工人经验和感觉，平整度、压合度和光洁度均难以保证，地面抹平效果差，直接影响建筑物的整体成型质量。

发明内容

基于此，有必要提供一种抹平装置及抹平机器人，旨在解决现有技术劳动强度大，工作效率低且混凝土地面的平整度、压合度与光洁度差的问题。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种抹平装置，其包括：

抹盘机构，所述抹盘机构包括抹盘架及可拆卸设置于所述抹盘架上的抹盘本体，所述抹盘本体用于对混凝土地面进行旋转抹平作业；及

压光机构，所述压光机构包括设置于所述抹盘机构上的提压组件及与所述提压组件转动连接的抹刀，所述提压组件用于驱动所述抹刀转动至所述抹盘本体的上方并与所述混凝土地面间隙配合，或者驱动所述抹刀转动至与所述混凝土地面接触并进行压光作业。

上述方案的抹平装置应用于抹平机器人中，能够自动对混凝土地面进行抹平作业。具体而言，该抹平装置具备抹平和压光两种功能，作业初期，借助安装早抹盘架上的抹盘本体高速旋转，能够对混凝土地面进行快速抹平，保证混凝土地面抹平平整度与光洁度，此时压光机构中的提压机构驱动抹刀上移至抹盘本体上方；待抹平作业结束之后，将抹盘本体拆卸下，操作提压组件驱动抹刀旋转下压至与混凝土地面呈合适角度并接触，此时抹刀能够对混凝土地面进行压光作业，保证混凝土可靠压实，消除气泡、缝隙等缺陷，保证压合度高，同时进一步整平表面，保证混凝土地面具有极佳的抹平效果。并且整个作业过程可自动化完成，无需人力参与，可有效降低工人劳动强度，工作效率高，节省企业人力成本。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述抹平装置还包括安装座，所述抹盘机构为两个并对称设置于所述安装座上，两个所述抹盘本体能够同步相向旋转；所述抹盘架与所述抹盘本体的其中之一设有卡体，另一设有卡位，所述卡体与所述卡位可拆卸卡合。

在其中一个实施例中，所述抹平装置还包括行走机构，所述抹盘本体的中部向内开设有延伸至所述抹盘架内部的安装腔，所述行走机构设置于所述安装腔内；所述行走机构包括伸出于所述抹盘本体的底面的行走轮及设置于所述行走轮内的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述行走轮旋转。

在其中一个实施例中，两个所述抹盘本体之间形成有防干涉间隙；位于两个所述抹盘本体上的抹刀能够交替旋转进入所述防干涉间隙，所述抹刀用于遮盖所述防干涉间隙。

在其中一个实施例中，所述提压组件和所述抹刀均为至少两个且数量适配并一一对应连接，各所述提压组件间隔围绕布置于所述抹盘架的外周，各所述抹刀能够同步下压或同步上提。

在其中一个实施例中，所述抹平装置还包括升降压盘，所述提压组件包括与所述升降压盘连接的连杆、与所述连杆铰接的传动座、与所述传动座铰接的旋转轴及与所述旋转轴连接的连接座，所述抹刀与连接座以及所述旋转轴均连接并能够摆动进行角度调整。

在其中一个实施例中，所述抹刀包括抹刀片、设置于所述抹刀片上的铰接座及设置于所述抹刀片上的卡板，所述铰接座与所述连接座铰接，所述卡板与所述旋转轴可拆卸卡扣连接。

在其中一个实施例中，所述抹刀还包括加强筋，所述加强筋设置于所述抹刀片上，所述铰接座设置于所述加强筋上，所述卡板部分搭接于加强筋上。

在其中一个实施例中，所述抹刀片包括沿摆动方向依次连接的压光部、加固部及压入部，所述卡板设置于所述压光部的背面，所述加强筋设置于所述加固部的背面。

此外，本申请还提供一种抹平机器人，其包括如上所述的抹平装置。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的抹平机器人的仰视结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的抹平装置的结构示意图；

图3为图2中抹刀的结构示意图；

图4为图3的正视结构示意图；

图5为本发明另一实施例所述的抹平机器人的仰视结构示意图(抹盘本体拆卸后)。

附图标记说明：

10、抹盘机构；11、抹盘架；12、抹盘本体；20、压光机构；21、提压组件；211、连杆；212、传动座；213、旋转轴、214、连接座；22、抹刀；221、抹刀片；222、铰接座；223、卡板；224、加强筋；225、压光部；226、加固部；227、压入部；30、安装座；40、行走机构；50、防干涉间隙；60、升降压盘。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本申请要求保护一种抹平机器人，其用于取代传统人力手动抹平混凝土地面实现自动化抹平作业。抹平机器人主要包括机身、抹平装置和电控装置。机身用于承载抹平装置和电控装置。电控装置用于输出指令驱控抹平装置自动工作。而抹平装置为进行抹平作业的直接执行单元。

在本方案中，机身为集成式结构，即所述机身包括安装座30、设置于所述安装座30上的动力系统及设置于所述安装座30上的传动系统这三部分组成。其中，安装座30为整个抹平机器人的承载框架，用于支撑固定各机构和系统。所述传动系统与所述动力系统电连接。可以理解的，动力系统用于为抹平机器人提供动力。具体地，动力系统由发动机，发电机和电池三部分构成。所述发电机与所述电池电连接，所述电池与所述发动机电连接。发电机用于产生电能，电能传输至电池中进行存储或直接传输给发动机使用；或者特殊情况下，发动机无法正常工作时，电池存储的电能还能供给给发动机使用，保证发动机可靠输出驱动力。

当然了，其它实施例中，动力系统也可以是其它结构和组成，具体可根据本领域技术人员的实际需要进行选择。

如图2所示，为本申请一实施例展示的抹平装置，包括：抹盘机构10及压光机构20。所述抹盘机构10包括抹盘架11及可拆卸设置于所述抹盘架11上的抹盘本体12，所述抹盘本体12用于对混凝土地面进行旋转抹平作业；所述压光机构20包括设置于所述抹盘机构10上的提压组件21及与所述提压组件21转动连接的抹刀22，所述提压组件21用于驱动所述抹刀22转动至所述抹盘本体12的上方并与所述混凝土地面间隙配合，或者驱动所述抹刀22转动至与所述混凝土地面接触并进行压光作业。

请继续参阅图1，图2和图5，综上，实施本申请技术方案将具有如下有益效果：上述方案的抹平装置应用于抹平机器人中，能够自动对混凝土地面进行抹平作业。具体而言，该抹平装置具备抹平和压光两种功能，作业初期，借助安装早抹盘架11上的抹盘本体12高速旋转，能够对混凝土地面进行快速抹平，保证混凝土地面抹平平整度与光洁度，此时压光机构20中的提压机构驱动抹刀22上移至抹盘本体12上方；待抹平作业结束之后，将抹盘本体12拆卸下，操作提压组件21驱动抹刀22旋转下压至与混凝土地面呈合适角度并接触，此时抹刀22能够对混凝土地面进行压光作业，保证混凝土可靠压实，消除气泡、缝隙等缺陷，保证压合度高，同时进一步整平表面，保证混凝土地面具有极佳的抹平效果。并且整个作业过程可自动化完成，无需人力参与，可有效降低工人劳动强度，工作效率高，节省企业人力成本。

需要说明的是，本方案中的抹盘架11为圆柱筒体结构，其内部形成的中空腔可用于容置行走机构40。抹盘架11上安装有抹盘轴，抹盘轴通过与传动系统连接获取旋转动力，进而带动抹盘本体12旋转对混凝土地面进行抹光。

抹盘本体12为圆形板体，采用耐磨金属材料制成，例如但不限于合金钢等。抹盘本体12通过焊接固定于抹盘架11的下端并同轴布置，保证抹盘本体12能够跟随抹盘架11同步稳定自转(旋转)，对混凝土地面进行高效抹平。另外，为了提高抹盘本体12与抹盘架11的连接强度，两者的衔接处还焊接固定有加强肋板；且较佳地，加强肋板的数量为多块并环绕抹盘架11间隔布置。

请继续参阅图1，在本方案中，较佳的实施例中，所述抹盘机构10为两个并对称设置于所述安装座30上，两个所述抹盘本体12能够同步相向旋转。如此，两个抹盘机构10上的抹盘本体12可同时对混凝土地面进行旋转抹盘作业，接触面积大，可适用于大面积平面抹光施工场合，提高抹盘施工效率。可以理解的，两个抹盘本体12的底面形成为与混凝土地面接触的抹平面，两个抹平面需保证处于同一平面上，以保证地面更好抹平质量。

考虑到实际施工中，抹盘本体12长期与硬度较大的混凝土地面旋转摩擦接触，因而会存在较大损耗，需要频繁拆装更换或维保。因此，对抹盘架11与抹盘本体12的安装结构作了适配设计。一实施例中，所述抹盘架11与所述抹盘本体12的其中之一设有卡体，另一设有卡位，所述卡体与所述卡位可拆卸卡合。如此，磨盘本体不仅与抹盘架11组装强度高，同时抹盘本体12装拆简单，方便从抹平作业更换至压光作业，降低操作难度，提高工人工作体验。当然了，需要说明的是，其它实施例中，抹盘本体12与抹盘架11也可以采用现有技术中的其它安装结构组装，例如焊接、铆接、螺接等，具体可根据实际需要进行选择。

容易理解的，工作中抹平机器人需要在不断移动过程中对大面积的混凝土地面完成抹平施工作业。请继续参阅图1，一实施例中，所述抹平装置还包括行走机构40，所述抹盘本体12的中部向内开设有延伸至所述抹盘架11内部的安装腔，所述行走机构40设置于所述安装腔内；所述行走机构40包括伸出于所述抹盘本体12的底面的行走轮及设置于所述行走轮内的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述行走轮旋转。相较于现有技术中将行走轮机构安装在机身外侧不同的是，本技术方案的行走机构40安装在抹盘的中部位置，并隐藏于抹盘架11内部；此时内置于行走轮内的驱动组件不仅可驱动行走轮旋转带动整个抹平机器人可靠行走，机动能力强，完成大面积抹平作业，且该内置集成式的行走机构40结构紧凑，利于减小抹平机器人的整体体积。此外，行走轮行走过程中对混凝土地面压出的轮痕能够同步被抹盘本体12旋转抹平整，也即抹盘本体12不仅对混凝土地面进行抹平作业，同时还对行走轮的压痕进行修补作业，使得抹平机器人移动过的混凝土表面平整度和光洁度高，抹平质量好。

请继续参阅图1，可以理解的，为避免两个抹盘本体12安装后旋转时发生相互碰撞干涉，安装时两个所述抹盘本体12之间需形成有防干涉间隙50，也即两个抹盘本体12需保持一定间距。但该间隙的存在随之会带来另一个问题：当两个抹盘本体12对混凝土地面接触进行抹平作业时，间隙形成了非作用区域，该非作用区域内的混凝土不仅无法受到抹盘本体12的挤压作业，并且该非作用区域两侧与抹盘本体12接触的混凝土由于受到挤压还会向间隙区域内移动，导致抹平机器人走过的混凝土表面对应间隙的部分形成条形混凝土凸起，使抹平后的混凝土地面不平整，极大影响抹平质量和精度。位于两个所述抹盘本体12上的抹刀22能够交替旋转进入所述防干涉间隙50，抹刀22伸出于抹盘本体12的长度恰好等于防干涉间隙50的宽度，所述抹刀22便能够完整遮盖所述防干涉间隙50。此时两个抹盘本体12上的抹刀22能够对防干涉间隙50形成填补作用，抹刀22能够将原本间隙区域内的混凝土地面进行抹平，从而防止条形混凝土凸起成型而影响抹平精度与质量。

较佳地，所述提压组件21和所述抹刀22均为至少两个且数量适配并一一对应连接，各所述提压组件21间隔围绕布置于所述抹盘架11的外周，各所述抹刀22能够同步下压或同步上提。如此一来，单位周期内不同抹盘本体12上的抹刀22能够形成多次交替遮盖填补防干涉间隙50的效果，这种交替速度可适配抹平机器人的行进速度，对间隙形成的线条区域内持续、可靠进行填补抹平作业。

如上述方案所述，工作初期仅需要抹盘本体12通过旋转方式对混凝土地面进行初步抹平而抹刀22暂不参与作业，为避免抹刀22对混凝土地面造成划痕，抹刀22需被提拉离开地面。而当后期作业时，则需要将抹刀22落下对混凝土地面进行压光和压实，进一步保证混凝土地面成型质量。为实现上述方案目的，一实施例中，所述抹平装置还包括升降压盘60，升降压盘60与机身上预设的升降驱动件连接而获取向上提拉和向下按压动力。可以理解的，升降驱动件可以是但不限于气缸、直线电机等。

所述提压组件21包括与所述升降压盘60连接的连杆211、与所述连杆211铰接的传动座212、与所述传动座212铰接的旋转轴及与所述旋转轴连接的连接座，所述抹刀22与连接座以及所述旋转轴均连接并能够摆动进行角度调整。如此，当升降压盘60向上提升时，连杆211被同步向上提升移动，连杆211同时拉动传动座212和旋转轴向顺时针方向旋转，最终由连接座带动抹刀22旋转摆动抬起，此时抹刀22可远离地面。而当升降压盘60向下落下时，对连杆211施加下压力使得连杆211下移，连杆211同步推动传动座212和旋转轴朝逆时针方向旋转，最终连接座推动抹刀22旋转摆动下落而可与混凝土地面接触，对地面起到压光作用，同时通过调整抹刀22下落摆动的角度可适用在不同平整度地面场合并对地面起到压实作用，保证混凝土地面抹平和成型质量。

请继续参阅图3和图4，在本方案中，所述抹刀22包括抹刀片221、设置于所述抹刀片221上的铰接座222及设置于所述抹刀片221上的卡板223，所述铰接座222与所述连接座铰接，所述卡板223与所述旋转轴可拆卸卡扣连接。如此，抹刀片221通过铰接座222与连接座铰接，能够实现抹刀22跟随提压组件21进行上下旋转摆动，利于实时调整工作角度并在不同工作状态间灵活切换，保证抹刀22安装牢固。而由于旋转轴转动卡装至卡板223的卡槽内，此时卡板223能够对抹刀22起到转向导向作用，提高抹刀22的安装强度与刚度，防止出现应力形变。

进一步地，所述抹刀22还包括加强筋224，所述加强筋224设置于所述抹刀片221上，所述铰接座222设置于所述加强筋224上，所述卡板223部分搭接于加强筋224上。通过设置加强筋224，可进一步加强抹刀片221的结构强度，防止抹刀片221出现形变、甚至断裂。卡板223部分搭接在加强筋224上，加强筋224能够对其起到支撑加固作用。

更进一步地，本方案中，抹刀片221根据工作目的和作用划分为三个部分，即所述抹刀片221包括沿摆动方向依次连接的压光部225、加固部226及压入部227，所述卡板223设置于所述压光部225的背面，所述加强筋224设置于所述加固部226的背面。具体而言，压光部225为抹刀22进行压光和压实作业的实际执行部分，为适应抹刀22的摆动需要，压光部225设计为圆弧构造，确保能够在不同角度姿态下始终与混凝土地面充分接触，并在提压组件21调整抹刀22角度过程中自适应控制与混凝土地面的压接力，保证对混凝土地面极佳的压光和压实效果；此外，弧形改造也能够有效减轻应力集中效应，避免抹刀片221受到混凝土施加的反复交变应力而影响使用寿命。

加固部226用于衔接压光部225与压入部227，同时提供加强筋224安装区域，保证抹刀22结构强度。

压入部227与加固部226呈一定角度连接，工作时能够与混凝土地面形成一定角度的夹角而将隆起的混凝土凸起顺利压平。并且，压入部227端部由于向上翘起一定角度，还能够遮挡抹盘本体12圆周方向上的混凝土砂浆上涌到抹刀22上表面，避免浆料浪费，同时脏污抹刀22，影响抹刀22使用性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种抹平装置，其特征在于，包括：

抹盘机构，所述抹盘机构包括抹盘架及可拆卸设置于所述抹盘架上的抹盘本体，所述抹盘本体用于对混凝土地面进行旋转抹平作业；及

压光机构，所述压光机构包括设置于所述抹盘机构上的提压组件及与所述提压组件转动连接的抹刀，所述提压组件用于驱动所述抹刀转动至所述抹盘本体的上方并与所述混凝土地面间隙配合，或者驱动所述抹刀转动至与所述混凝土地面接触并进行压光作业。

2.根据权利要求1所述的抹平装置，其特征在于，所述抹平装置还包括安装座，所述抹盘机构为两个并对称设置于所述安装座上，两个所述抹盘本体能够同步相向旋转；所述抹盘架与所述抹盘本体的其中之一设有卡体，另一设有卡位，所述卡体与所述卡位可拆卸卡合。

3.根据权利要求2所述的抹平装置，其特征在于，所述抹平装置还包括行走机构，所述抹盘本体的中部向内开设有延伸至所述抹盘架内部的安装腔，所述行走机构设置于所述安装腔内；所述行走机构包括伸出于所述抹盘本体的底面的行走轮及设置于所述行走轮内的驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述行走轮旋转。

4.根据权利要求2所述的抹平装置，其特征在于，两个所述抹盘本体之间形成有防干涉间隙；位于两个所述抹盘本体上的抹刀能够交替旋转进入所述防干涉间隙，所述抹刀用于遮盖所述防干涉间隙。

5.根据权利要求1所述的抹平装置，其特征在于，所述提压组件和所述抹刀均为至少两个且数量适配并一一对应连接，各所述提压组件间隔围绕布置于所述抹盘架的外周，各所述抹刀能够同步下压或同步上提。

6.根据权利要求5所述的抹平装置，其特征在于，所述抹平装置还包括升降压盘，所述提压组件包括与所述升降压盘连接的连杆、与所述连杆铰接的传动座、与所述传动座铰接的旋转轴及与所述旋转轴连接的连接座，所述抹刀与连接座以及所述旋转轴均连接并能够摆动进行角度调整。

7.根据权利要求5所述的抹平装置，其特征在于，所述抹刀包括抹刀片、设置于所述抹刀片上的铰接座及设置于所述抹刀片上的卡板，所述铰接座与所述连接座铰接，所述卡板与所述旋转轴可拆卸卡扣连接。

8.根据权利要求7所述的抹平装置，其特征在于，所述抹刀还包括加强筋，所述加强筋设置于所述抹刀片上，所述铰接座设置于所述加强筋上，所述卡板部分搭接于加强筋上。

9.根据权利要求8所述的抹平装置，其特征在于，所述抹刀片包括沿摆动方向依次连接的压光部、加固部及压入部，所述卡板设置于所述压光部的背面，所述加强筋设置于所述加固部的背面。

10.一种抹平机器人，其特征在于，包括如上述权利要求1至9任一项所述的抹平装置。

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