CN113463885A - 一种抹灰机器人 - Google Patents

Abstract

一种抹灰机器人，用于安装在抹灰机器人上执行抹灰动作，属于墙壁抹灰机械设备制造技术领域，包括机架，所述机架的前端设有升降装置，升降装置上设有刮刀，机架的底部设有移动装置，所述升降装置朝向所述机架的一侧连接有与升降装置垂直的连接板，连接板固定连接水平微调装置的上表面，水平微调装置的下表面与机架的上表面固定连接，解决了现有的抹灰机器人将升降装置竖直固定于机器人上，导致安装刮刀的升降装置与机器人之间不能进行精准微调的问题。

Description

一种抹灰机器人

技术领域

一种抹灰机器人，用于安装在抹灰机器人上执行抹灰动作，属于墙壁抹灰机械设备制造技术领域。

背景技术

当需要对建筑物墙面抹水泥、刮腻子时，通常是先将水泥或者腻子喷涂在墙面上，然后通过抹灰机器人在固定在距离墙面一定的位置处，通过装有刮刀的升降装置带动刮刀进行垂直移动，从而将墙面抹平。这种方式有效地代替了人工抹墙，特别省时省力，并且速度远远大于人工，工作效率的提高特别明显。然而在实际运用中，升降装置必须与被抹的墙面必须要与墙面平行，也就是升降装置垂直于水平面；但是，现有的抹灰机器人在制造时，是通过直接将升降装置焊接于机器人上，这样设计，当机器人放置的位置处在地面上有其他物品，比如工地施工的板子、铁皮时，必须要进行清理之后才能放置机器人，否则，当这些板子或铁皮撑住机器人相对墙面的一侧底端或朝向墙面的一侧底端时，都会出现升降装置不平行于墙面的情况，便会导致墙面的上段与下段被涂抹的厚度不一致；而工地施工的铁皮盒板子放在地面，有时是为了保护地面施工场地，例如地面的局部修理、地面水管安装等等，因此，需要设计出一种能够精确调整上用于安装刮刀的升降装置相对于机器人的倾斜角度的抹灰机器人，以适应施工场地不同场景下的抹墙工序。

发明内容

本发明是针对现有技术的缺点，采用将升降装置通过连接板固定连接水平微调装置的上表面的方式，设计了一种能够对安装有刮刀的升降装置进行精准微调以保证在各种应用场景中始终能调整升降装置与墙面平行的抹灰机器人，解决了现有的抹灰机器人将升降装置竖直固定于机器人上，导致安装刮刀的升降装置与机器人之间不能进行精准微调的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种抹灰机器人，包括机架，所述机架的前端设有升降装置，所述升降装置上设有刮刀，所述机架的底部设有移动装置，所述升降装置朝向所述机架的一侧连接有与升降装置垂直的连接板，所述连接板固定连接水平微调装置的上表面，所述水平微调装置的下表面与所述机架的上表面固定连接。

在本发明中，使用时，通过移动装置将机器人放置于需要抹灰的墙面下，并距离墙面一定的距离(根据刮刀的宽度以及墙面抹灰的厚度进行确定该距离)，然后根据实际情况，用水平仪测量升降装置相对于水平面的垂直度，如果抹灰机器人的移动装置被地面上的小型障碍物导致升降装置不垂直时，通过水平微调装置控制连接板的水平度，当连接板处于水平状态时，由于连接板与升降装置是垂直的，因此，便将升降装置调节为垂直于水平面，之后，在进行抹灰时，升降装置带动刮刀上下运动，抹出来的平面便垂直于水平面。

作为一种优选的方式，所述水平微调装置包括斜面块水平调节装置，所述斜面块水平调节装置包括顶板、铰接座、减速电机A、上限位块、下限位块、斜面块，所述顶板的下表面的一侧设有铰接座，所述顶板的上表面上在远离所述铰接座的一侧设有滑槽，所述滑槽垂直于所述铰接座的转轴A，所述上限位块的上端位于所述滑槽内，所述上限位块的上表面与所述滑槽的内顶壁之间设有间隙，所述上限位块与所述顶板通过与所述滑槽平行的水平轴转动连接，所述上限位块的下表面为倾斜面A，所述倾斜面A与所述顶板之间所述呈的角度的顶点朝向所述铰接座，所述斜面块的上表面为与所述倾斜面A滑动连接的倾斜面B，所述斜面块的下表面与所述顶板平行，所述下限位块的上表面与所述斜面块的下表面滑动连接，所述滑动连接的滑动方向与所述滑槽平行，所述减速电机A的输出轴传动连接丝杆，所述斜面块上设有与所述丝杆配合的丝孔，所述丝杆平行于所述滑槽。

作为一种优选的方式，所述斜面块水平调节装置内包括两个所述上限位块、两个所述下限位块、两个所述斜面块，所述顶板的下表面上设有两个相互平行的所述滑槽，两个所述斜面块之间相邻的一面通过连杆连接，所述连杆上设置所述丝孔。

作为一种优选的方式，所述水平微调装置内包括两个垒叠设置的所述斜面块水平调节装置，其中，相对位于上方的斜面块水平调节装置的下限位块和铰接座均与相对位于下方的斜面块水平调节装置的顶板固定连接，两个所述斜面块水平调节装置上的所述滑槽相互垂直，所述升降装置背向所述刮刀的一侧与相对位于上方的斜面块水平调节装置的顶板固定连接，相对位于下方的斜面块水平调节装置的下限位块和铰接座均与所述机架的上表面固定连接。

作为一种优选的方式，所述升降装置包括竖直设置的主滑架，所述主滑架的一侧通过连接板与所述斜面块水平调节装置的上表面固定连接，所述主滑架背向所述连接板的一侧滑动连接刀架，所述刀架上安装所述刮刀，主滑架的顶端设有定滑轮，钢丝的一端固定连接所述刀架，所述钢丝的另一端固定连接钢丝盘的圆周面，所述钢丝的两端之间与所述定滑轮的圆周面滑动连接，所述钢丝盘同轴连接在减速电机B的输出轴上，所述减速电机B固定设于所述主滑架背向所述刀架的一侧。

作为一种优选的方式，所述移动装置包括底座，所述底座的下表面靠近所述升降装置的一侧设有滚动轮，所述底座背向所述升降装置的一侧通过水平的转轴B平行设有横杆，所述横杆的两端通过竖直的转轴C转动连接有轮座，所述轮座上也安装有所述滚动轮。

作为一种优选的方式，所述底座的下表面上还设有横轴，所述横轴平行于所述横杆，所述横轴的两端之间通过竖直的转轴D转动连接有所述轮座，所述底座上还设有驱动所述横轴转动的驱动装置。

作为一种优选的方式，所述底座上设有滚动轮刹车。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用将升降装置通过连接板固定连接水平微调装置的上表面的方式，设计了一种能够对安装有刮刀的升降装置进行精准微调以保证在各种应用场景中始终能调整升降装置与墙面平行的抹灰机器人，解决了现有的抹灰机器人将升降装置竖直固定于机器人上，导致安装刮刀的升降装置与机器人之间不能进行精准微调的问题。

(2)本发明的斜面块水平调节装置内具体包括顶板、铰接座、减速电机、上限位块、下限位块、斜面块，通过斜面块设置的斜面变动，实现高精度的调节主滑架相对于水平面的垂直度，并且设置上限位块与下限位块来保证斜面块的移动轨迹，妙不可言；并且结合实际运用场景，设置了避免底座遇到障碍物发生大幅度倾斜的横杆，以及方便整台机器人横向运动的横轴，使得本发明的抹灰机器人功能强大，精度高，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明中剥去外壳的结构示意图；

图3为本发明中两个斜面块水平调节装置垒叠的结构示意图；

图4为本发明中斜面块水平调节装置的结构示意图；

图5为本发明中上限位块与斜面块的零件图；

图6为本发明中主滑架与刀架的连接关系图；

图7为本发明中底座与机架的连接关系图；

图8为本发明中底座的底部的结构示意图。

其中，1、机架；2、刮刀；3、连接板；4、顶板；5、铰接座；6、减速电机A；7、上限位块；8、下限位块；9、斜面块；10、滑槽；11、转轴A；12、倾斜面A；13、倾斜面B；14、丝杆；15、连杆；16、主滑架；17、刀架；18、定滑轮；19、钢丝；20、减速电机B；21、钢丝盘；22、底座；23、滚动轮；24、转轴B；25、横杆；26、转轴C；27、轮座；28、横轴；29、转轴D；30、外壳。

具体实施方式

实施例1

如图1-8所示，一种抹灰机器人，包括机架1，所述机架1的前端设有升降装置，所述升降装置上设有刮刀2，所述机架1的底部设有移动装置，所述升降装置朝向所述机架1的一侧连接有与升降装置垂直的连接板3，所述连接板3固定连接水平微调装置的上表面，所述水平微调装置的下表面与所述机架1的上表面固定连接。

在实施例中，使用时，通过移动装置将机器人放置于需要抹灰的墙面下，并距离墙面一定的距离(根据刮刀2的宽度以及墙面抹灰的厚度进行确定该距离)，然后根据实际情况，用水平仪(工地上使用的常用工具)测量升降装置相对于水平面的垂直度，如果抹灰机器人的移动装置被地面上的小型障碍物导致升降装置不垂直时，通过水平微调装置控制连接板3的水平度，当连接板3处于水平状态时，由于连接板3与升降装置是垂直的，因此，便将升降装置调节为垂直于水平面，之后，在进行抹灰时，升降装置带动刮刀2上下运动，抹出来的平面便垂直于水平面。

实施例2

如图1-8所示，一种抹灰机器人，包括机架1，所述机架1的前端竖直设置的主滑架16，所述主滑架16的一侧通过连接板3与所述斜面块水平调节装置的上表面固定连接，所述主滑架16背向所述连接板3的一侧滑动连接刀架17，所述刀架17上安装所述刮刀2，因此，当安装刮刀2的刀架17在主滑架16上上下滑动时，由于主滑架16是竖直设置的，因此，刮刀2上下滑动过程中，无论刮刀2处于主滑架16的顶端还是底端，刮刀2的刀刃始终是位于一个虚拟的竖直的平面上的，因此，抹灰后的墙面便与该虚拟的平面重合；主滑架16的顶端设有定滑轮18，钢丝19的一端固定连接所述刀架17，所述钢丝19的另一端固定连接钢丝盘21的圆周面，所述钢丝19的两端之间与所述定滑轮18的圆周面滑动连接，所述钢丝盘21同轴连接在减速电机B20的输出轴上，通过定滑轮的方式控制刀架17，使得刀架17在主滑架16上进行上下滑动(如图6所示)，当然，在公知技术中，刀架17与主滑架16的连接方式可以采用轨道式，即在主滑架16上远离所述机架1的一侧设置竖直向下的滑道，刀架17上设置于所述滑道配合的滑块或轮子即可；所述减速电机B20固定设于所述主滑架16背向所述刀架17的一侧(如图6所示)，这样设计避免减速电机B20的位置影响刀架17在主滑架16上滑动；如果采用的是其他能够使刮刀2上下移动的方式，例如气压伸缩杆或液压伸缩杆，则可以不需要设置刀架17，只需要将刮刀2固定设置于气压伸缩杆或液压伸缩杆的顶端即可；所述主滑架16朝向所述机架1的一侧固定设有与主滑架16垂直的连接板3，所述连接板3固定连接水平微调装置的上表面，所述水平微调装置的下表面与所述机架1的上表面固定连接，这样设置之后，当水平微调装置调整连接板3处于水平状态时，主滑架16便是垂直于水平面的；所述机架1的底部设有底座22，所述底座22的下表面靠近所述升降装置的一侧设有滚动轮23，所述底座22背向所述升降装置的一侧通过水平的转轴B24平行设有横杆25，所述横杆25的两端通过竖直的转轴C26转动连接有轮座27，所述转轴B24转动连接所述横杆25的两端之间的中点，所述轮座27上也安装有所述滚动轮23，通过设置的横杆25，使得当底座22的后端一侧的滚动轮23(即横杆25的一端通过竖直的转轴C26转动连接的轮座27)受到障碍物顶起时，横杆25发生转动，转轴B24是位于横杆25的两端之间的中点的，因此，不会导致底座22的倾斜度有很大的变化，从而节省微调时间；而所述底座22的下表面上还设有横轴28，所述横轴28平行于所述横杆25，所述横轴28的两端之间通过竖直的转轴D29转动连接有所述轮座27，这样设计之后，能够使得在需要抹灰机器人水平且平行于其抹灰的墙面移动时，便可以将转动横轴28，使得横轴28上的滚动轮23与地面接触，实现抹灰机器人水平且平行于其抹灰的墙面移动，当不需要抹灰机器人进行水平且平行于其抹灰的墙面移动时，转动横轴28，使横轴上的滚动轮23不与地面接触，这样便不会影响抹灰机器人的正常移动；所述底座22上还设有驱动所述横轴28转动的驱动装置，底座22上设有滚动轮刹车，通过滚动轮刹车实现抹灰机器人的停止，其中，滚动轮刹车可以采用普通汽车、自行车上的抱刹装置，此为公知技术，再次就不作过多介绍；所述连接板3固定连接水平微调装置的上表面，所述水平微调装置的下表面与所述机架1的上表面固定连接。

其中，水平微调装置主要由斜面块水平调节装置构成，实际应用中可以采用一个水平微调装置，也可以采用两个，为了精确调整主滑架16，建议采用两个水平微调装置。

如图4，斜面块水平调节装置内具体包括顶板4、铰接座5、减速电机A、上限位块7、下限位块8、斜面块9，所述顶板4的下表面的一侧设有铰接座5，所述顶板4的上表面上在远离所述铰接座5的一侧设有滑槽10，所述滑槽10垂直于所述铰接座5的转轴A11，所述上限位块7的上端位于所述滑槽10内，所述上限位块7的上表面与所述滑槽10的内顶壁之间设有间隙，所述上限位块7与所述顶板4通过与所述滑槽10垂直的水平轴转动连接，所述上限位块7的下表面为倾斜面A12，所述倾斜面A12与所述顶板4之间所述呈的角度的顶点朝向所述铰接座5(倾斜面A12与所述顶板4之间所述呈的角度的开口方向背向所述主滑架16)，所述斜面块9的上表面为与所述倾斜面A12滑动连接的倾斜面B13，所述斜面块9的下表面与所述顶板4平行，所述下限位块8的上表面与所述斜面块9的下表面滑动连接，所述滑动连接的滑动方向与所述滑槽10平行，所述减速电机A的输出轴传动连接丝杆14(传动连接的方式可以采用图4所示的皮带的方式)，所述斜面块9上设有与所述丝杆14配合的丝孔，所述丝杆14平行于所述滑槽10；这样设计斜面块水平调节装置后，便将斜面块水平调节装置上设有铰接座5的一侧安装在靠近主滑架16的一侧，此时，滑槽10在顶板4上的位置便处于远离主滑架16的一侧，使用过程中，当主滑架16的上端朝向远离墙面一侧倾斜时，通过启动减速电机A6转动，则使得斜面块9背向所述主滑架16一侧滑动，由于上限位块7与下限位块8均是与斜面块9滑动配合的(如图5所示)，因此，上限位块7会在斜面块9背向所述主滑架16一侧滑动的过程中下移，此时便会带动连接板3相对于机架1倾斜(也就是将连接板3调整为与水平面平行)，这个过程中，滑槽10的顶壁便不再与上限位块7的上表面平行，因此，上限位块7的上表面与所述滑槽10的内顶壁之间设有间隙，并将上限位块7通过与所述滑槽10垂直的水平轴转动连接所述顶板4，从而使得在斜面块9移动后，顶板4始终能够实现微调相对于机架1的上表面的倾斜角度。

采用两个斜面块水平调节装置设置在机架1上时，就更加省事了，也就是将两个斜面块水平调节装置垒叠设置，如图3所示，相对位于上方的斜面块水平调节装置的下限位块8和铰接座5均与相对位于下方的斜面块水平调节装置的顶板4固定连接，两个所述斜面块水平调节装置上的所述滑槽10相互垂直，也就是相对位于上方的斜面块水平调节装置的铰接座5安装在朝向所述主滑架16的一侧，而滑槽10设置于远离所述主滑架16的一侧，这样设置之后，调整主滑架16相对于墙面的平行度时就使用相对位于上方的斜面块水平调节装置；所述主滑架16，背向所述刮刀2的一侧与相对位于上方的斜面块水平调节装置的顶板4固定连接，相对位于下方的斜面块水平调节装置的下限位块8和铰接座5均与所述机架1的上表面固定连接，而相对位于下方的斜面块水平调节装置的铰接座5设置在朝向与主滑架16安装刀架17相邻的一侧壁的方向(例如说，主滑架16上安装刀架17的一个侧壁为A侧壁，而主滑架16上与A侧壁相邻的是B侧壁和C侧壁，则相对位于下方的斜面块水平调节装置的铰接座5设置在朝向B侧壁或C侧壁的方向)，也就是相对位于下方的斜面块水平调节装置的铰接座5的轴线与相对位于上方的斜面块水平调节装置的铰接座5的轴线垂直，这样设计之后，例如：相对位于上方的斜面块水平调节装置调节X轴上的转动，则相对位于下方的斜面块水平调节装置调节Y轴上的转动，这样就实现了主滑架16的微调。

为了使得本发明的外表美观，同时，避免灰尘污染内部零件，在所述机架1外设置有外壳30(如图1所示)。

Claims (8)

1.一种抹灰机器人，包括机架(1)，其特征在于，所述机架(1)的前端设有升降装置，所述升降装置上设有刮刀(2)，所述机架(1)的底部设有移动装置，所述升降装置朝向所述机架(1)的一侧连接有与升降装置垂直的连接板(3)，所述连接板(3)固定连接水平微调装置的上表面，所述水平微调装置的下表面与所述机架(1)的上表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种抹灰机器人，其特征在于，所述水平微调装置包括斜面块水平调节装置，所述斜面块水平调节装置包括顶板(4)、铰接座(5)、减速电机A(6)、上限位块(7)、下限位块(8)、斜面块(9)，所述顶板(4)的下表面的一侧设有铰接座(5)，所述顶板(4)的上表面上在远离所述铰接座(5)的一侧设有滑槽(10)，所述滑槽(10)垂直于所述铰接座(5)的转轴A(11)，所述上限位块(7)的上端位于所述滑槽(10)内，所述上限位块(7)的上表面与所述滑槽(10)的内顶壁之间设有间隙，所述上限位块(7)与所述顶板(4)通过与所述滑槽(10)垂直的水平轴转动连接，所述上限位块(7)的下表面为倾斜面A(12)，所述倾斜面A(12)与所述顶板(4)之间所述呈的角度的顶点朝向所述铰接座(5)，所述斜面块(9)的上表面为与所述倾斜面A(12)滑动连接的倾斜面B(13)，所述斜面块(9)的下表面与所述顶板(4)平行，所述下限位块(8)的上表面与所述斜面块(9)的下表面滑动连接，所述滑动连接的滑动方向与所述滑槽(10)平行，所述减速电机A(6)的输出轴传动连接丝杆(14)，所述斜面块(9)上设有与所述丝杆(14)配合的丝孔，所述丝杆(14)平行于所述滑槽(10)。

3.根据权利要求2所述的一种抹灰机器人，其特征在于，所述斜面块水平调节装置内包括两个所述上限位块(7)、两个所述下限位块(8)、两个所述斜面块(9)，所述顶板(4)的下表面上设有两个相互平行的所述滑槽(10)，两个所述斜面块(9)之间相邻的一面通过连杆(15)连接，所述连杆(15)上设置所述丝孔。

4.根据权利要求2所述的一种抹灰机器人，其特征在于，所述水平微调装置内包括两个垒叠设置的所述斜面块水平调节装置，其中，相对位于上方的斜面块水平调节装置的下限位块(8)和铰接座(5)均与相对位于下方的斜面块水平调节装置的顶板(4)固定连接，两个所述斜面块水平调节装置上的所述滑槽(10)相互垂直，所述升降装置背向所述刮刀(2)的一侧与相对位于上方的斜面块水平调节装置的顶板(4)固定连接，相对位于下方的斜面块水平调节装置的下限位块(8)和铰接座(5)均与所述机架(1)的上表面固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种抹灰机器人，其特征在于，所述升降装置包括竖直设置的主滑架(16)，所述主滑架(16)的一侧通过连接板(3)与所述斜面块水平调节装置的上表面固定连接，所述主滑架(16)背向所述连接板(3)的一侧滑动连接刀架(17)，所述刀架(17)上安装所述刮刀(2)，主滑架(16)的顶端设有定滑轮(18)，钢丝(19)的一端固定连接所述刀架(17)，所述钢丝(19)的另一端固定连接钢丝盘(21)的圆周面，所述钢丝(19)的两端之间与所述定滑轮(18)的圆周面滑动连接，所述钢丝盘(21)同轴连接在减速电机B(20)的输出轴上，所述减速电机B(20)固定设于所述主滑架(16)背向所述刀架(17)的一侧。

6.根据权利要求1所述的一种抹灰机器人，其特征在于，所述移动装置包括底座(22)，所述底座(22)的下表面靠近所述升降装置的一侧设有滚动轮(23)，所述底座(22)背向所述升降装置的一侧通过水平的转轴B(24)平行设有横杆(25)，所述转轴B(24)转动连接所述横杆(25)的两端之间的中点，所述横杆(25)的两端通过竖直的转轴C(26)转动连接有轮座(27)，所述轮座(27)上也安装有所述滚动轮(23)。

7.根据权利要求6所述的一种抹灰机器人，其特征在于，所述底座(22)的下表面上还设有横轴(28)，所述横轴(28)平行于所述横杆(25)，所述横轴(28)的两端之间通过竖直的转轴D(29)转动连接有所述轮座(27)，所述底座(22)上还设有驱动所述横轴转动的驱动装置。

8.根据权利要求6所述的一种抹灰机器人，其特征在于，所述底座(22)上设有滚动轮刹车。

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