CN113338591A - 刮抹装置及墙面处理机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种刮抹装置以及墙面处理机器人，刮抹装置包括主支架以及气体刮刀组件，气体刮刀组件设置于主支架，气体刮刀组件用于输出刮抹气流。本申请提供的刮抹装置设置有气体刮刀组件，刮抹气流通过气体刮刀组件喷出并作用于待刮平表面，利用刮抹气流的作用力去除待刮平表面的刮痕、凸楞等，实现气动刮平的功能，同时，气体刮刀组件可不直接与待刮平表面接触，避免已刮抹于待刮平表面的腻子等涂料粘附于气体刮刀组件的表面，减少对气体刮刀组件的清洁时间和频次。

Description

刮抹装置及墙面处理机器人

技术领域

本申请涉及建筑机器技术领域，具体而言，涉及刮抹装置及墙面处理机器人。

背景技术

在建筑施工作业过程中，通过需要使用手用刮刀或者机械刮刀将腻子等涂料刮抹于墙面，在刮抹作业过程中，刮刀与墙面接触边缘会有明显的刮痕或者凸楞等，例如在下刀刮抹时，刮刀下刀刮抹的位置会出现明的凹痕或刮痕；在刮刀收尾的时候，在收尾的位置会出现明显的凸楞，因而，需要很长的时间去除刮痕、抹平等。此外，刮抹后刮刀会粘有大量的腻子等涂料，需要手工清除刮刀表面的腻子等涂料。

发明内容

本申请实施例提出了一种刮抹装置及墙面处理机器人，以解决以上问题。

本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本申请实施例提供一种刮抹装置，包括主支架和气体刮刀组件，气体刮刀组件设置于主支架，气体刮刀组件用于输出刮抹气流。

在一些实施方式中，气体刮刀组件包括喷嘴支架和喷嘴，喷嘴支架连接于主支架，喷嘴设置于喷嘴支架。

在一些实施方式中，喷嘴支架和主支架垂直相交。

在一些实施方式中，喷嘴的数量为多个，多个喷嘴间隔设置于喷嘴支架。

在一些实施方式中，多个喷嘴均分为第一组喷嘴和第二组喷嘴，第一组喷嘴和第二组喷嘴关于主支架对称地设置于喷嘴支架。

在一些实施方式中，第一组喷嘴具有第一喷气方向，第二组喷嘴具有第二喷气方向，第一喷气方向和主支架之间形成的夹角等于第二喷气方向和主支架之间的夹角。

在一些实施方式中，喷嘴具有长条形喷口。

在一些实施方式中，刮抹装置还包括驱动组件，驱动组件和主支架传动连接以驱动主支架旋转。

在一些实施方式中，驱动组件包括驱动部、同步带轮和同步带，同步带轮环绕主支架设置，同步带传动连接于驱动部和同步带轮。

在一些实施方式中，刮抹装置还包括旋转接头，气体刮刀组件包括喷嘴支架，旋转接头可转动地连接于主支架，喷嘴支架设置于旋转接头。

在一些实施方式中，刮抹装置还包括加热机构和水雾化机构，水雾化机构用于输出水雾气，加热机构用于对气体刮刀组件输出的刮抹气流进行加热。

第二方面，本申请实施例还提供一种墙面处理机器人，包括上述任一个刮抹装置。

相较于现有技术，本申请提供的刮抹装置设置有气体刮刀组件及墙面处理机器人，刮抹气流通过气体刮刀组件喷出并作用于待刮平表面，利用刮抹气流的作用力去除待刮平表面的刮痕、凸楞等，实现气动刮平的功能，同时，气体刮刀组件可不直接与待刮平表面接触，避免已刮抹于待刮平表面的腻子等涂料粘附于气体刮刀组件的表面，减少对气体刮刀组件的清洁时间和频次。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的刮抹装置结构示意图。

图2是本申请实施例提供的刮抹装置的气体刮刀组件、旋转接头以及连接管在拆分状态下的结构示意图。

图3是图1中A处的局部放大图。

图4是本申请实施例提供的刮抹装置的旋转接头的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的另一种刮抹装置在第一视角下的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的另一种刮抹装置在第二视角下的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的又一种刮抹装置的结构示意图。

图8是本申请实施例提供的一种墙面处理机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例提供一种刮抹装置100，包括主支架110和气体刮刀组件120。

气体刮刀组件120设置于主支架110，气体刮刀组件120用于输出刮抹气流。

本申请提供的刮抹装置100设置有气体刮刀组件120，刮抹气流通过气体刮刀组件120喷出并作用于待刮平表面，利用刮抹气流的作用力去除待刮平表面的刮痕、凸楞等，实现气动刮平的功能，同时，气体刮刀组件120可不直接与待刮平表面接触，避免已刮抹于待刮平表面的腻子等涂料粘附于气体刮刀组件的表面，减少对气体刮刀组件120的清洁时间和频次。

请参阅图2，在本实施例中，气体刮刀组件120包括喷嘴支架1212和喷嘴1223，喷嘴支架1212连接于主支架，喷嘴1223设置于喷嘴支架1212。

在本实施例中，喷嘴支架1212为中空管状结构，喷嘴支架1212内部具有气流通道(图未示)，喷嘴1223连接于喷嘴支架1212的管壁并与气流通道连通，气流可以经由气流通道流入喷嘴1223并由喷嘴1223输出形成刮抹气流，其中，刮抹气流是指具有一定流速且能够对待刮平表面产生一定的作用力的气流。

请参阅图1，在本实施例中，主支架110内部具有连通通道(图未示)，连通通道用于与喷嘴支架1212的气流通道以及进气管或者进气装置连通，气流可以经过连通通道流入气流通道并从喷嘴1223输出。

请参阅图3，在本实施例中，主支架110包括管体112和连接管113，管体112中空管状结构，连接管113为三通管(具有三个开口的管体)，其结构为大致的“T”字形，此外，连接管113的结构也可以为“Y”字形或者其他形状的结构，管体112连接于连接管113的中间位置并与连接管113的其中一个开口连通。连接管113可拆卸地连接于管体112，例如，两者可以通过螺纹连接、嵌设或者套接等方式。在其他的实施方式中，连接管113和管体112也可以一体成型。连接管113用于连接喷嘴支架1212。

在本实施例中，喷嘴支架1212的数量可以为两个，两个喷嘴支架1212分别连接于连接管113并均与连接管113的两个开口连通，喷嘴支架1212通过连接管113与管体112连通。两个喷嘴支架1212可关于管体112的轴线对称设置，其中，两个喷嘴支架1212的轴线可以位于同一直线，也即两者的轴线之间形成的夹角等于180°。在其他的实施方式中，两个喷嘴支架1212的轴线也可以不位于同一直线，也即两个喷嘴支架1212的轴线之间所形成的夹角可以小于180°，在此，不作具体限定，具体可以根据实际需求进行调整。

在一些实施方式中，也可以仅设置一个喷嘴支架1212或者两个以上的喷嘴支架1212。作为一种示例，喷嘴支架1212的数量为两个以上时，多个喷嘴支架1212可以围绕主支架110的轴线设置，相邻两个喷嘴支架1212之间形成的夹角可以相同或者不同，通过设置多个喷嘴支架1212可以有效地提高刮抹的效率和一次性刮抹面积。

在本实施例中，喷嘴1223的数量为多个，多个喷嘴1223间隔设置于一个喷嘴支架1212。其中，多个喷嘴1223可以沿喷嘴支架1212的轴线等间隔或者非等间隔地设置，例如，多个喷嘴1223可以沿喷嘴支架1212的轴线等间隔并排设置。通过设置多个喷嘴1223可以有效地增加刮抹气流所刮抹的面积，提高刮抹效率。

在一些实施方式中，多个喷嘴1223可以均分为第一组喷嘴1226和第二组喷嘴1227，例如，多个喷嘴1223可以为6个，第一组可以为3个，第二组也可以为3个，第一组喷嘴1226和第二组喷嘴1227关于主支架110对称地设置于喷嘴支架1212，其中，第一组喷嘴1226的数量和第二组喷嘴1227的数量相同，第一组喷嘴1226和第二组喷嘴1227可分别设置于两个喷嘴支架1212。此外，喷嘴1223还可以设置于连接管113的管壁并与连接管113连通。

在一些实施方式中，如图2所示，第一组喷嘴1226具有第一喷气方向P1，第二组喷嘴1227具有第二喷气方向P2，第一喷气方向P1和第二喷气方向P2可以相同也可以不同。

作为一种示例，第一喷气方向P1和第二喷气方向P2可以不同，当主支架110为可旋转式结构时，例如通过驱动机构和主支架110传动配合驱使主支架110旋转，第一喷气方向P1和第二喷气方向P2可以分别朝向不同的方向，其中，第一喷气方向P1和主支架110之间所形成的夹角可以等于第二喷气方向P2和主支架110之间所形成的夹角。第一喷气方向P1和主支架110之间所形成的夹角定义为第一夹角，第二喷气方向P2和主支架110之间所形成的夹角定义为第二夹角，第一夹角和第二夹角均可以小于90°。作为一种示例，第一夹角和第二夹角均可以等于45°，在墙面的刮平作业过程中，沿第一喷气方向P1输出的刮抹气流直接作用于墙面，其与墙面之间形成的倾斜夹角大致等于45°；沿第二喷气方向P2输出的刮抹气流直接作用于墙面，其与墙面形成之间形成的倾斜夹角大致等于45°。在旋转作业过程中，墙面的刮痕和凸愣在刮抹气流的作用力下均被刮平，由于沿第一喷气方向P1和第二喷气方向P2的刮抹气流相对于待刮平表面的倾斜角度保持不变，在刮抹气流流速保持不变的情况下，两者所喷出的刮抹气流作用于的墙面的作用力也保持不变，因此，在转动过程中，沿第一喷气方向P1和第二喷气方向P2的刮抹气流作用于墙面的作用力保持一定，能够均匀地对墙面的刮痕、凸楞等进行刮平。

在一些实施方式中，第一夹角也可以不等于第二夹角，例如，第一夹角可以大于第二夹角，或者，第二夹角也可以小于第一夹角，在此，不作具体限定。第一夹角和第二夹角变化时，沿第一喷气方向P1和第二喷气方向P2的刮抹气流作用于墙面的倾斜角度也会发生改变，在刮抹气流的流速保持不变的情况下，刮抹气流相对于墙面的倾斜角越大，其作用于墙面的力也就越大；刮抹气流相对于待刮平表面的倾斜角越小，其作用于墙面的力也就越大，因而，通过调整第一夹角和第二夹角的角度大小，能够改变刮抹气流作用于待刮平表面的作用力。此外，也可以通过改变刮抹气流的流速来改变作用于待刮平表面的作用力。

作为又一种示例，第一喷气方向P1和第二喷气方向P2可以相同，在进行刮抹作业时，主支架110可以相对于待刮平表面平行移动，例如可以通过手动或者机械驱动的方式驱使主支架110相对于待刮平表面平行移动，沿第一喷气方向P1和第二喷气方向P2所喷出的刮抹气流作用于待刮平表面的倾斜角度相同，这样能够保证作用于待刮平表面的作用力保持一定。

在一些实施方式中，喷嘴1223具有长条形喷口1228，例如喷嘴1223的喷口1228为比较狭窄且细薄的口，经过喷嘴1223喷出像“刀刃”一样的扁平刮抹气流形成一张均衡的刮抹气流薄片，由于喷嘴1223的喷口1228比较狭窄且细薄对刮抹气流会进行压缩，使得刮抹气流速度损失最小，而压力最大，于是产生一张具有强冲击力而剪切力小的刮抹气流薄片。刮抹气流薄片对待刮平表面产生较强的作用力以将待刮平表面进行刮平。

在一些实施方式中，也可以不用设置喷嘴1223，可以直接在喷嘴支架1212的管壁设置有喷口1228，气流直接从喷嘴支架1212的气流通道输出即可。

请参阅图1和图2，在本实施例中，刮抹装置100还包括旋转接头140，旋转接头140用于调整刮抹气流作用于待刮平表面的倾斜角度。旋转接头140可转动地连接于主支架110，喷嘴支架1212设置于旋转接头140。在本实施例中，旋转接头140包括旋转件141和接头件142，接头件142连接于主支架110，旋转件141可转动地连接于接头件142，气体刮刀组件120设置于旋转件141。其中，旋转件141的旋转轴线X(如图1所示)和主支架110的轴线Z(如图1所示)大致垂直，通过转动旋转件141以调整第一夹角和第二夹角的大小，以改变刮抹气流作用于待刮平表面的倾斜角度。

在本实施例中，旋转接头140的数量为两个，两个旋转接头140分别设置于连接管113的两端，其中，旋转件141和接头件142分别设置有第一通孔1411和第二通孔1421，第一通孔1411和第二通孔1421相互贯通。两个喷嘴支架1212分别连接于两个旋转接头140的旋转件141，通过调整该旋转件141的转动角度以改变第一夹角和第二夹角的大小。两个喷嘴支架1212均通过第一通孔1411以及第二通孔1421与连通通道连通。

在一些实施方式中，如图4所示，旋转接头140还包括夹紧件143，夹紧件143包括第一夹持件1431和第二夹持件1432，两者均可以为半圆环体结构，第一夹持件1431和第二夹持件1432套设于旋转件141和接头件142的外周并相互夹紧，其中，第一夹持件1431和第二夹持件1432可以相互扣合或者螺栓连接，第一夹持件1431和第二夹持件1432可同时夹持住旋转件141和接头件142以保持旋转件141的旋转位置，作为一种示例，先调整旋转件141的旋转角度，喷嘴支架1212跟随着旋转件141进行旋转，将旋转件141旋转至所需的旋转角度，通过第一夹持件1431和第二夹持件1432相互夹紧以将旋转件141保持于一个特定的转动位置，实现第一夹角和第二夹角的调整。

在一些实施方式中，如图4所示，旋转件141的外周设置有多个卡槽1412，多个卡槽1412围绕旋转件141的旋转轴线X设置，第一夹持件1431和第二夹持件1432中的至少一者设置有与卡槽1412相配合的卡扣1433，卡扣1433嵌设于多个卡槽1412中的至少一者以限止旋转件141的转动。作为一种示例，第一夹持件1431和第二夹持件1432均设置有与卡槽1412相配合的卡扣1433，当旋转件141旋转至特定的旋转角度时，通过将第一夹持件1431和第二夹持件1432套设于旋转件141和接头件142的外周并相互相互夹紧，同时，两者的卡扣1433分别嵌设于相应的卡槽1412内，可以有效地对旋转件141的旋转位置进行保持。

在一些实施方式中，如图4所示，接头件142包括外壁1422，外壁1422可设置有环形槽1423，第一夹持件1431和第二夹持件1432均设置与环形卡槽1412相配合的环形凸部144，环形凸部144嵌设于环形槽1423内。装配时，第一夹持件1431和第二夹持件1432套设于旋转件141和接头件142的外周，两者的环形凸部144均嵌设于环形槽1423内，第一夹持件1431和第二夹持件1432可以围绕环形槽1423进行旋转；由于第一夹持件1431和第二夹持件1432的卡扣1433分别嵌设于接头件142的卡槽1412，第一夹持件1431和第二夹持件1432可以带着旋转件141相对于接头件142进行旋转，以调整旋转件141的旋转角度，实现第一夹角和第二夹角的调整。

此外，旋转接头140还可以包括弹性垫圈145，弹性垫圈145抵紧于接头件142和旋转件141之间，弹性垫圈145可以由具有弹性功能的材料制成，例如，可以为波形垫圈、唇形密封圈等，作为一种示例，弹性垫圈145可以为Y形或者V形唇形密封圈。唇形密封圈的唇口在接头件142和旋转件141之间的作用下变形，使唇边紧贴密封面而实现密封，由于刮抹气流经由接头件142和旋转件141流入第一喷嘴1211和第二喷嘴1221，通过设置唇形密封圈可以实现旋转接头140中的旋转件141和接头件142之间的密封，防止漏气，同时，弹性垫圈145同时抵紧于接头件142和旋转件141之间，旋转件141在弹性垫圈145的抵紧作用力下可以保持在一定的旋转角度。

在一些实施方式中，也可以不用设置旋转接头140，喷嘴支架1212可以直接固定于主支架110，其中，第一夹角和第二夹角可以保持固定不变。

在一些实施方式中，如图1和图5所示，驱动组件130还包括驱动部131、同步带132以及同步带轮133，同步带轮133环绕主支架110的外周设置并固定于主支架110，同步带132和同步带轮133传动配合，驱动部131和同步带132传动连接并用于驱使驱动同步带132转动以带动主支架110转动。作为一种示例，同步带轮133可围绕管体112的外周设置并固定于管体112，同步带轮133和同步带132可以啮合，使得主支架110在旋转过程中更加地平稳。在其他的实施方式中，驱动部131可以通过传动齿轮与同步带轮133进行传动配合。

此外，在一些实施方式中，主支架110可以直接与驱动部131的转动轴传动连接。驱动部131可以为电机，电机在转动过程中带动同步带132转动，同步带132在转动过程中时带动同步带轮133进行转动，同步带轮133在转动过程中带动主支架110进行旋转，进而实现气体刮刀组件120的360°旋转作业，提高刮抹作业效率。在其他的实施方式中，也可以不用设置同步带轮133，主支架110的外壁可以设置有多个凸齿，多个凸齿围绕主支架110的轴线设置，通过传动齿轮或者同步带132与驱动部131传动配合即可。

请参阅图5和图6，在本实施例中，刮抹装置100还包括回转罩体150，回转罩体150设有通孔151，主支架110穿设于通孔151并伸入回转罩体150，气体刮刀组件120可转动地设置于回转罩体150并连接于主支架110。回转罩体150在气体刮刀组件120进行作业时起到防护作用。

在一些实施方式中，回转罩体150可以是圆筒结构，回转罩体150可以环绕主支架110的轴线设置，回转罩体150限定气体刮刀组件120的工作区域，喷嘴支架1212的长度大致等于或者略微地小于回转罩体150的内径尺寸，只要保证回转罩体150不会对喷嘴支架1212产生干涉即可。这样可以尽可能地增加喷嘴支架1212的长度，能有足够的长度设置有更多的喷嘴或者喷口，以增加刮抹气流的刮抹长度。

在一些实施方式中，刮抹装置100可以安装于机械臂或者机器人，通过机械臂来带动刮抹装置100移动至不同的工作位置进行刮抹作业。此外，刮抹装置100还可以设置于搅拌机构，刮抹装置100用于气动搅拌。

在一些实施方式中，如图7所示，刮抹装置100还可以包括加热机构181以及加水雾化机构182，加水雾化机构182可用于输出水雾气，加热机构181可以对水等液体或者气体刮刀组件120输出的刮抹气流进行加热；加热机构181可以设置于气体刮刀组件120，可以对气体刮刀组件120的气体直接进行加热，或者，加热机构181也可以单独设置用于对气体加热后，加热后的气体再流入气体刮刀组件120内；加水雾化机构182可以用于将水等液体进行雾化，加水雾化机构182的喷口可以朝向喷嘴1228的设置或者设置于喷嘴1228的附近，例如，加水雾化机构182可以设置于回转罩体150的内壁，其喷口朝向喷嘴1228，经由加水雾化机构182喷出的水雾可以流向喷嘴1228，雾化后的液体能够跟随着刮抹气流直接喷向待刮平表面，雾化后的液体能够对待刮平表面的腻子等涂料等进行浸湿以使腻子等涂料能够保持在湿润状态，避免待刮平表面的腻子发生固化而不利于刮平，有效地降低刮抹的强度，例如可以降低流速。

在一些实施方式中，如图6所示，刮抹装置100还包括鼓风机和储气罐160，鼓风机将空气压缩输送到储气罐160中，流入的储气罐160可以形成高速气流，再依次经由连通通道、气流通道从喷嘴1223输出形成刮抹气流。在一些实施方式中，气体来源可以是低压的压缩空气替代鼓风机提供气体动力。

综上，本申请提供的刮抹装置100设置于气体刮刀组件120，刮抹气流通过气体刮刀组件120喷出并作用于待刮平表面，利用刮抹气流的作用力去除待刮平表面的刮痕、凸楞等，实现气动刮平的功能，同时，气体刮刀组件120可不直接与待刮平表面接触，避免已刮抹于待刮平表面的腻子等涂料粘附于气体刮刀组件120的表面，减少对气体刮刀组件120的清洁时间和频次。

请参阅图8，本申请实施例还提供一种墙面处理机器人200，包括上述的刮抹装置100。其中墙面处理机器人200可以为可移动式机器人，例如，墙面处理机器人200包括可移动底盘、机械手，其中机械手设置于可移动底盘，可移动底盘可以是舵轮、移动小车或者可移动机架，刮抹装置100设置于机械手，机械手能够将刮抹装置100移动至待工作区域进行墙面处理作业。此外，机械手也可以直接固定于固定座或者特定的区域。

在一些实施方式中，刮抹装置100可以直接设置于机械人的手臂，机械人可以按照预设的程序或者自定义的程序移动刮抹装置100进行作业。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种刮抹装置，其特征在于，包括：

主支架；以及

气体刮刀组件，所述气体刮刀组件设置于所述主支架，所述气体刮刀组件用于输出刮抹气流。

2.根据权利要求1所述的刮抹装置，其特征在于，所述气体刮刀组件包括喷嘴支架和喷嘴，所述喷嘴支架连接于所述主支架，所述喷嘴设置于所述喷嘴支架。

3.根据权利要求2所述的刮抹装置，其特征在于，所述喷嘴支架和所述主支架垂直相交。

4.根据权利要求2所述的刮抹装置，其特征在于，所述喷嘴的数量为多个，多个所述喷嘴间隔设置于所述喷嘴支架。

5.根据权利要求4所述的刮抹装置，其特征在于，多个所述喷嘴均分为第一组喷嘴和第二组喷嘴，所述第一组喷嘴和所述第二组喷嘴关于所述主支架对称地设置于所述喷嘴支架。

6.根据权利要求5所述的刮抹装置，其特征在于，所述第一组喷嘴具有第一喷气方向，所述第二组喷嘴具有第二喷气方向，所述第一喷气方向和所述主支架之间形成的夹角等于所述第二喷气方向和所述主支架之间的夹角。

7.根据权利要求2所述的刮抹装置，其特征在于，所述喷嘴具有长条形喷口。

8.根据权利要求1所述的刮抹装置，其特征在于，所述刮抹装置还包括驱动组件，所述驱动组件和所述主支架传动连接以驱动所述主支架旋转。

9.根据权利要求8所述的刮抹装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动部、同步带轮和同步带，所述同步带轮环绕所述主支架设置，所述同步带传动连接于所述驱动部和所述同步带轮。

10.根据权利要求1-9任一项所述的刮抹装置，其特征在于，所述刮抹装置还包括旋转接头，所述气体刮刀组件包括喷嘴支架，所述旋转接头可转动地连接于所述主支架，所述喷嘴支架设置于所述旋转接头。

11.根据权利要求1-9任一项所述的刮抹装置，其特征在于，所述刮抹装置还包括加热机构和水雾化机构，所述水雾化机构用于输出水雾气，所述加热机构用于对所述气体刮刀组件输出的刮抹气流进行加热。

12.一种墙面处理机器人，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的述刮抹装置。

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