CN113579881B - 打磨设备及具有其的打磨机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种打磨设备及具有其的打磨机器人，打磨设备包括：立柱机构，包括上立柱机构和支撑立柱机构，上立柱机构与支撑立柱机构可摆动地连接；打磨头机构，与立柱机构可移动地连接；打磨设备具有第一工作状态和第二工作状态；当打磨设备处于第一工作状态时，上立柱机构与支撑立柱机构的延伸方向相同，打磨头机构在上立柱机构和支撑立柱机构上移动；当打磨设备处于第二工作状态时，上立柱机构与支撑立柱机构的延伸方向相垂直，打磨头机构在上立柱机构上移动。本发明的打磨设备解决了现有技术中的打磨设备无法实现墙面及天花板均能打磨的问题。

Description

打磨设备及具有其的打磨机器人

技术领域

本发明涉及建筑设备领域，具体而言，涉及一种打磨设备及具有其的打磨机器人。

背景技术

混凝土墙作为楼层建筑的主要结构，在装修腻子涂敷工艺之前，需要将墙面及天花板面的凹凸点打磨到一定平整度。针对混凝土墙面打磨，传统工艺采用人工手持打磨机的打磨方式，相对于墙面天花板打磨更加困难，工人需要站在脚手架上仰视作业，工人劳动强度大，且有一定的施工安全风险。此外，打磨产生的粉尘对环境造成污染，同时也会对工人造成伤害。目前，为了解决上述问题，也出现了一些打磨装置。

然而，现有的打磨装置虽然能够打磨墙面及天花，但是无法实现混凝土墙面及天花板均能打磨的功能，且升降机构复杂、成本高。此外，现有的打磨装置不能完全抵御混凝土打磨过程中产生的较大振动及侧向阻力。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种打磨设备及具有其的打磨机器人，以解决现有技术中的打磨设备无法实现墙面及天花板均能打磨的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种打磨设备，包括：立柱机构，包括上立柱机构和支撑立柱机构，上立柱机构与支撑立柱机构可摆动地连接；打磨头机构，与立柱机构可移动地连接；打磨设备具有第一工作状态和第二工作状态；当打磨设备处于第一工作状态时，上立柱机构与支撑立柱机构的延伸方向相同，打磨头机构在上立柱机构和支撑立柱机构上移动；当打磨设备处于第二工作状态时，上立柱机构与支撑立柱机构的延伸方向相垂直，打磨头机构在上立柱机构上移动。

进一步地，支撑立柱机构包括：下立柱机构；中立柱机构，中立柱机构的一端与下立柱机构可摆动地连接，中立柱机构远离下立柱机构的一端连接上立柱机构。

进一步地，下立柱机构包括下立柱；中立柱机构包括中立柱，中立柱通过第一连接轴与下立柱转动连接；立柱机构还包括第一摆臂组件，第一摆臂组件包括第一摆臂驱动部和第一摆臂，第一摆臂驱动部与下立柱连接；第一摆臂的一端与第一摆臂驱动部连接，第一摆臂的另一端与中立柱连接，以带动中立柱绕第一连接轴的轴线转动。

进一步地，立柱机构还包括：压块，与下立柱连接且相对下立柱可移动地设置，下立柱上设置有第一定位槽，中立柱上设置有第二定位槽；在打磨设备处于第一工作状态时，压块插设在第一定位槽和第二定位槽内，以使中立柱与下立柱定位。

进一步地，上立柱机构包括上立柱，上立柱上设置有第二连接轴，第二连接轴可转动地插设在中立柱上；立柱机构还包括：蜗轮，与第二连接轴固定连接；螺杆，可转动地设置在中立柱上，蜗轮与螺杆相啮合，以使蜗轮在螺杆的作用下转动，以带动第二连接轴和上立柱转动。

进一步地，打磨设备还包括：上支腿，设置在上立柱机构远离中立柱机构的一端，上支腿沿上立柱机构的延伸方向延伸，上支腿沿上立柱机构的延伸方向可伸缩地设置；下支腿，设置在下立柱机构远离中立柱机构的一端，下支腿沿下立柱机构的延伸方向延伸，下支腿沿下立柱机构的延伸方向可伸缩地设置。

进一步地，打磨设备还包括：调整机构，包括第一调整驱动部，第一调整驱动部与下立柱机构驱动连接，以调节下立柱机构的垂直度。

进一步地，调整机构还包括：基板；转盘，与下立柱机构连接，第一调整驱动部设置在转盘上；第一转轴，第一转轴沿下立柱机构的延伸方向延伸，转盘通过第一转轴与基板连接，转盘绕第一转轴相对基板可转动地设置。

进一步地，打磨设备还包括：底盘，基板设置在底盘上；第二调整驱动部，设置在底盘上，第二调整驱动部与转盘驱动连接，以带动转盘转动。

进一步地，打磨设备还包括升降摆臂，升降摆臂包括：升降动力组件，升降动力组件与立柱机构连接并沿立柱机构的延伸方向可移动地设置。

进一步地，下立柱机构包括下立柱和第一齿条，第一齿条设置在下立柱的侧面上，第一齿条沿下立柱机构的延伸方向延伸；中立柱机构包括中立柱和第二齿条，第二齿条设置在中立柱的侧面上；上立柱机构包括上立柱和第三齿条，第三齿条设置在下立柱的侧面上；当打磨设备处于第一工作状态时，第二齿条沿下立柱机构的延伸方向延伸且与第一齿条相对接，第三齿条沿下立柱机构的延伸方向延伸且与第二齿条相对接；升降动力组件包括第一齿轮，第一齿轮可转动地设置，第一齿轮与第一齿条、第二齿条和第三齿条均相啮合，以使升降摆臂在第一齿轮、第一齿条、第二齿条和第三齿条的作用下沿下立柱机构的延伸方向移动。

进一步地，升降摆臂还包括：第二摆臂组件，升降动力组件与第二摆臂组件传动连接，以带动第二摆臂组件绕第一旋转中心线转动；第一旋转中心线沿第一预设方向延伸；移动组件，移动组件与第二摆臂组件连接且相对第二摆臂组件沿第二预设方向可移动地设置；伸缩组件，与移动组件连接，伸缩组件的至少部分沿第一预设方向可移动地设置；打磨头机构与伸缩组件的至少部分连接；其中，第一预设方向、第二预设方向和下立柱机构的延伸方向中的任意两个相互垂直地设置。

进一步地，打磨设备包括至少两个第一感应器，第一感应器沿第二预设方向间隔设置在第二摆臂组件上，第一感应器用于检测其距离待打磨件的间距。

根据本发明的另一方面，提供了一种打磨机器人，包括打磨设备，其中，打磨设备为上述的打磨设备。

本发明的打磨设备包括立柱机构和打磨头机构，立柱机构可折叠地设置，以使打磨设备在第一工作状态和第二工作状态之间切换；打磨头机构设置在立柱机构上，当打磨设备处于第一工作状态时，打磨头机构沿立柱机构整体的延伸方向可移动地设置；当打磨设备处于第二工作状态时，打磨头机构在上立柱机构上可移动地设置；该打磨设备在处于第一工作状态时对墙面进行打磨，并在处于第二工作状态时对天花板进行打磨，以使打磨设备实现对墙面及天花板的打磨。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的打磨设备处于第一工作状态的立体图；

图2示出了根据本发明的打磨设备处于第一工作状态的正视图；

图3示出了根据本发明的打磨设备处于第一工作状态的侧视图；

图4示出了根据本发明的打磨设备处于第二工作状态的立体图；

图5示出了根据本发明的打磨设备处于第二工作状态的正视图；

图6示出了根据本发明的打磨设备处于第二工作状态的侧视图；

图7示出了根据本发明的打磨设备处于行走状态的立体图；

图8示出了根据本发明的打磨设备处于行走状态的正视图；

图9示出了根据本发明的打磨设备处于行走状态的侧视图；

图10示出了根据本发明的打磨设备的立柱机构的爆炸图；

图11示出了根据本发明的打磨设备的立柱机构的侧视图；

图12示出了根据本发明的打磨设备的调整机构的立体图；

图13示出了根据本发明的打磨设备的调整机构的俯视图；

图14示出了根据本发明的打磨设备的底盘的立体图；

图15示出了根据本发明的打磨设备的升降摆臂的爆炸图；

图16示出了根据本发明的打磨设备的升降摆臂的立体图；

图17示出了根据本发明的打磨设备的升降摆臂的正视图；

图18示出了根据本发明的打磨设备的打磨头机构的立体图；

图19示出了根据本发明的打磨设备的打磨头机构的爆炸图；

图20示出了根据本发明的打磨设备的爆炸图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、底盘；11、驱动轮；12、万向轮；13、机身主体；14、控制组件；15、导航避障组件；16、粉尘回收装置；

2、调整机构；210、第一调整驱动部；21、转盘；22、基板；23、第一转轴；24、导向轴；25、第一油缸铰耳；26、第二调整驱动部；27、第二调整驱动部底座；28、第一销轴；29、第二销轴；

3、立柱机构；31、下立柱机构；311、下支腿；312、下立柱；313、第一导轨；314、第一齿条；315、压块；316、电缸；317、第一连接轴；318、第二感应器；319、第三销轴；32、中立柱机构；321、中立柱；322、第二导轨；323、第二齿条；324、第二连接轴；326、螺杆；325、第一伺服电机；327、蜗轮；328、第一定位压紧组件；329、第二定位压紧组件；33、上立柱机构；334、第三导轨；331、上支腿；332、上立柱；335、第三齿条；34、第一摆臂组件；341、第一摆臂驱动部；342、第一减速机；343、第一摆臂；344、第四销轴；

4、升降摆臂；41、升降动力组件；411、第一底板；412、第一导轮；413、第一齿轮；414、第二伺服电机；415、转台；416、第三伺服电机；42、第二摆臂组件；421、第二摆臂；422、第四齿条；423、第四导轨；424、限位块；425、第一感应器；43、移动组件；431、第二底板；432、第二导轮；433、第二齿轮；434、第四伺服电机；44、伸缩组件；441、臂架；442、侧板；443、伸缩臂；444、第三导轮；445、导轮座；446、第五销轴；447、伸缩油缸；448、第六销轴；

5、打磨头机构；51、固定架；52、第一拉簧；53、第二拉簧；54、十字盘；55、第二转轴；56、第一螺钉；57、防护罩；58、液压马达；59、毛刷；510、打磨盘；511、第四转轴；512、压片；513、固定螺栓；60、第三转轴；61、第二螺钉。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本发明提供了一种打磨设备，请参考图1至图20，包括：立柱机构3，包括上立柱机构33和支撑立柱机构，上立柱机构33与支撑立柱机构可摆动地连接；打磨头机构5，与立柱机构3可移动地连接；打磨设备具有第一工作状态和第二工作状态；当打磨设备处于第一工作状态时，上立柱机构33与支撑立柱机构的延伸方向相同，打磨头机构5在上立柱机构33和支撑立柱机构上移动；当打磨设备处于第二工作状态时，上立柱机构33与支撑立柱机构的延伸方向相垂直，打磨头机构5在上立柱机构33上移动。

本发明的打磨设备包括立柱机构3和打磨头机构5，立柱机构3可折叠地设置，以使打磨设备在第一工作状态和第二工作状态之间切换；打磨头机构5设置在立柱机构3上，当打磨设备处于第一工作状态时，打磨头机构5沿立柱机构3整体的延伸方向可移动地设置；当打磨设备处于第二工作状态时，打磨头机构5在上立柱机构33上可移动地设置；该打磨设备在处于第一工作状态时对墙面进行打磨，并在处于第二工作状态时对天花板进行打磨，以使打磨设备实现对墙面及天花板的打磨。

具体实施时，当打磨设备处于第一工作状态时，上立柱机构33与支撑立柱机构均沿竖直方向延伸；当打磨设备由第一工作状态切换至第二工作状态时，支撑立柱机构沿竖直方向延伸且上立柱机构33相对支撑立柱机构摆动第一预定角度后与支撑立柱机构相垂直；打磨头机构5与立柱机构3连接，当打磨设备处于第一工作状态时，打磨头机构5在上立柱机构33和支撑立柱机构上均可移动地设置且打磨头机构5沿竖直方向可移动地设置；当打磨设备处于第二工作状态时，打磨头机构5在上立柱机构33上可移动地设置且打磨头机构5沿水平方向可移动地设置。

具体地，第一预定角度为90度。

具体地，立柱机构是打磨头机构5的载体，承受打磨头在工作过程中的冲击载荷，通过调整立柱机构的姿态实现墙面及天花板打磨作业。打磨头机构5的主要功能是负责对混凝土墙面及天花进行打磨作业。

在本实施例中，支撑立柱机构包括：下立柱机构31，下立柱机构31沿竖直方向延伸；中立柱机构32，中立柱机构32的一端与下立柱机构31连接且相对下立柱机构31可摆动地设置；上立柱机构33与中立柱机构32远离下立柱机构31的一端连接。该立柱机构的折叠方式使得打磨设备的结构简化、降低成本。优选地，下立柱机构31始终沿竖直方向延伸。

具体地，打磨设备具有行走状态，当打磨设备由第一工作状态切换至行走状态时，中立柱机构32相对下立柱机构31摆动第二预定角度，此时，下立柱机构31、中立柱机构32和上立柱机构33均沿竖直方向延伸且中立柱机构32和上立柱机构33位于下立柱机构31的一侧。其中，第二预定角度为180度。

在本实施例中，下立柱机构31包括下立柱312；中立柱机构32包括中立柱321，中立柱321通过第一连接轴317与下立柱312连接；第一连接轴317沿水平方向延伸；立柱机构3还包括第一摆臂组件34，第一摆臂组件34包括第一摆臂驱动部341和第一摆臂343，第一摆臂驱动部341与下立柱312连接；第一摆臂343的一端与第一摆臂驱动部341连接，第一摆臂343的另一端与中立柱321连接，以带动中立柱321绕第一连接轴317的轴线转动。

具体地，第一连接轴317为销轴，第一连接轴317沿第一预设方向延伸。

具体地，第一摆臂驱动部341为电机。

在本实施例中，立柱机构3还包括：压块315，与下立柱312连接且相对下立柱312可移动地设置，下立柱312上设置有第一定位槽，中立柱321上设置有第二定位槽；在打磨设备处于第一工作状态时，压块315插设在第一定位槽和第二定位槽内，以使中立柱321与下立柱312定位。

在本实施例中，上立柱机构33包括上立柱332，上立柱332通过第二连接轴324与中立柱321固定连接；第二连接轴324沿水平方向延伸；立柱机构3还包括：蜗轮327，与第二连接轴324连接；螺杆326，设置在中立柱321上，螺杆326可转动地设置，蜗轮327与螺杆326相啮合，以使蜗轮327在螺杆326的作用下转动，以带动第二连接轴324和上立柱332转动。其中，第二连接轴324沿第二预设方向延伸。

具体地，上立柱332上设置有第二连接轴324，第二连接轴324可转动地插设在与中立柱321上。

具体实施时，打磨设备具有三种工作状态，三种工作状态包括第一工作状态、第二工作状态和行走状态。其中，在打磨设备于第一工作状态时，打磨头机构5对墙面进行打磨，如图1所示；在打磨设备处于第二工作状态时，打磨头机构5对天花板进行打磨，如图4所示；在打磨设备处于行走状态时，打磨设备处于非打磨状态，底盘1在地面上行走，以使打磨设备移动，如图7所示。具体地，在打磨设备由第一工作状态转换至行走状态时，中立柱321相对下立柱312摆动第二预定角度，此时，中立柱321、下立柱312和上立柱332均沿竖直方向延伸。其中，第二预定角度为180度。

在本实施例中，打磨设备还包括：上支腿331，设置在上立柱机构33远离中立柱机构32的一端，上支腿331沿上立柱机构33的延伸方向延伸，上支腿331沿上立柱机构33的延伸方向可伸缩地设置；下支腿311，设置在下立柱机构31远离中立柱机构32的一端，下支腿311沿下立柱机构31的延伸方向延伸，下支腿311沿下立柱机构31的延伸方向可伸缩地设置。其中，下支腿311沿竖直方向延伸，下支腿311沿竖直方向可伸缩地设置。这样的设置可以通过上支腿331和下支腿311的作用使立柱机构3承受打磨过程中的冲击载荷，减弱传递给打磨设备主体的振动冲击；在打磨设备处于第二工作状态(进行天花板打磨作业时)及行走状态时上支腿331缩回。

具体实施时，上支腿331通过上支腿油缸驱动，上支腿油缸安装在下立柱312内；下支腿311通过下支腿油缸驱动，下支腿油缸安装在下立柱312内；在立柱机构3定位后上支腿331伸出压紧地面；在进行墙面打磨工作时下支腿311伸出压紧天花板。

在本实施例中，打磨设备还包括：调整机构2，包括第一调整驱动部210，第一调整驱动部210与下立柱机构31驱动连接，以调节下立柱机构31的垂直度。这样的设置可以在打磨设备定位后对立柱机构进行调整，以调整立柱机构的垂直度。

优选地，第一调整驱动部210为油缸或电缸或气缸。

在本实施例中，调整机构2还包括：基板22；转盘21，与下立柱机构31连接，第一调整驱动部210设置在转盘21上；第一转轴23，第一转轴23沿下立柱机构31的延伸方向延伸，转盘21通过第一转轴23与基板22连接，转盘21绕第一转轴23相对基板22可转动地设置。其中，第一转轴23沿竖直方向延伸。这样的设置调整立柱机构与墙面的平行度。

在本实施例中，打磨设备还包括：底盘1，基板22设置在底盘1上；第二调整驱动部26，设置在底盘1上，第二调整驱动部26与转盘21驱动连接，以带动转盘21转动。其中，第二调整驱动部26与转盘21铰接。

优选地，第二调整驱动部26为油缸或电缸或气缸。

在本实施例中，底盘1还包括驱动轮11、万向轮12、机身主体13、控制组件14、导航避障组件15及粉尘回收装置16。如图14所示。

具体实施时，底盘1的机身主体13内部包含有蓄电池、电控柜等电气元件，两组驱动轮11及万向轮12分别安装在机身主体13的四边角位置，通过驱动轮11及万向轮12可实现打磨设备在地面行走，导航避障组件15可为打磨设备的行走提供动态数据检测及反馈实现打磨设备定位，控制组件14为打磨设备的行走及所有工作装置的动态运动提供动作指令，粉尘回收装置16抽吸打磨后的混凝土粉尘及碎屑避免打磨作业场所粉尘污染，优化工作环境，具体结构参照图14所示。其中，打磨设备也为打磨机器人。

具体地，底盘1的设置使得打磨设备可以在建筑房间内部行走定位，自动行驶至混凝土或墙面需要打磨位置。

在本实施例中，打磨设备还包括升降摆臂4，升降摆臂4包括：升降动力组件41，升降动力组件41与立柱机构3连接并沿立柱机构3的延伸方向可移动地设置。

在本实施例中，下立柱机构31包括下立柱312和第一齿条314，第一齿条314设置在下立柱312的侧面上，第一齿条314沿下立柱机构31的延伸方向延伸；中立柱机构32包括中立柱321和第二齿条323，第二齿条323设置在中立柱321的侧面上；上立柱机构33包括上立柱332和第三齿条335，第三齿条335设置在下立柱312的侧面上；当打磨设备处于第一工作状态时，第二齿条323沿下立柱机构31的延伸方向延伸且与第一齿条314相对接，第三齿条335沿下立柱机构31的延伸方向延伸且与第二齿条323相对接；升降动力组件41包括第一齿轮413，第一齿轮413可转动地设置，第一齿轮413与第一齿条314、第二齿条323和第三齿条335均相啮合，以使升降摆臂4在第一齿轮413、第一齿条314、第二齿条323和第三齿条335的作用下沿下立柱机构31的延伸方向移动；当打磨设备处于第二工作状态时，升降摆臂4在第一齿轮413和第三齿条335的作用下移动。

具体实施时，下立柱机构31包括第一导轨313，第一导轨313的延伸方向与第一齿条314的延伸方向相同；中立柱机构32包括第二导轨322，第二导轨322的延伸方向与第二齿条323的延伸方向相同；上立柱机构33包括第三导轨334，第三导轨334的延伸方向与第三齿条335的延伸方向相同；其中，升降动力组件41还包括第一导轮412，第一导轮412与第一导轨313、第二导轨322和第三导轨334均相适配，以使第一导轮412沿第一导轨313、第二导轨322和第三导轨334均可滑动地设置。

具体地，第一导轮412为V型导轮。

优选地，第一导轨313、第二导轨322和第三导轨334均为两个，两个第一导轨313相对设置在第一齿条314的两侧，两个第二导轨322相对设置在第二齿条323的两侧，两个第三导轨334相对设置在第三齿条335的两侧；其中，位于第一齿条314(或第二齿条323，或第三齿条335)同一侧地第一导轨313、第二导轨322和第三导轨334可相对接地设置；相对应地，第一导轮412也为两个。

在本实施例中，升降摆臂4还包括：第二摆臂组件42，升降动力组件41与第二摆臂组件42传动连接，以带动第二摆臂组件42绕第一旋转中心线转动；第一旋转中心线沿第一预设方向延伸；移动组件43，移动组件43与第二摆臂组件42连接且相对第二摆臂组件42沿第二预设方向可移动地设置；伸缩组件44，与移动组件43连接，伸缩组件44的至少部分沿第一预设方向可移动地设置；打磨头机构5与伸缩组件44的至少部分连接；其中，第一预设方向、第二预设方向和下立柱机构31的延伸方向中的任意两个相互垂直地设置。

具体地，下立柱机构31沿竖直方向延伸，第一预设方向和第二预设方向均为水平方向的任意方向。

具体地，升降摆臂4主要是提供打磨头机构的升降动力，将打磨头机构运动至指定打磨区域进行作业并提供打磨切削压力。

在本实施例中，打磨设备包括至少两个第一感应器425，第一感应器425沿第二预设方向间隔设置在第二摆臂组件42上，第一感应器425用于检测其距离待打磨件的间距。

具体地，第一感应器425为激光测距传感器。

在本实施例中，打磨设备还包括第二感应器318，第二感应器318设置在立柱机构3上，第二感应器318用于检测立柱机构3的垂直度。

具体地，第二感应器318为垂直传感器。

在本实施例中，调整机构2还包括导向轴24、第一油缸铰耳25、第二调整驱动部底座27、第一销轴28、第二销轴29。调整机构2通过基板22及第二调整驱动部底座27固定在底盘1上，转盘21通过第一转轴23及导向轴24与基板22相连，转盘21通过第一油缸铰耳25与第二调整驱动部26相连，第二调整驱动部26通过第二调整驱动部底座27与底盘1相连固定。具体地，通过第二调整驱动部26的伸缩可驱动转盘21围绕第一转轴23转动，导向轴24与转盘21上的腰型槽配合以限制转盘21的转动角度为±5°。控制组件14根据升降摆臂4上的两个第一感应器425测得与墙面的距离控制第二调整驱动部26的伸缩以调整立柱机构3相对于墙面的平行度。第一调整驱动部210的一端通过第二销轴29与转盘21相连，第一调整驱动部210的另一端通过第三销轴319与下立柱312相连。控制组件14根据第二感应器318的反馈数据控制第一调整驱动部210的伸缩以调整立柱机构3与地面的垂直度。具体结构参照图10至图13所示。

具体实施时，转盘21通过第一销轴28与下立柱312连接。

优选地，导向轴24为多个，多个导向轴24设置在基板22上，多个导向轴24绕第一转轴23的周向间隔设置；腰型槽为多个，多个腰型槽设置在转盘21上，多个腰型槽绕第一转轴23的周向间隔；多个腰型槽与多个导向轴24一一对应地设置，各个导向轴24插设在相应的腰型槽内。

在本实施例中，立柱机构3的下立柱机构31通过调整机构2与底盘1相连，下立柱机构31通过第一连接轴317及压块315与中立柱机构32相连。中立柱机构32通过第二定位压紧组件329及第二连接轴324与上立柱机构33相连。

具体实施时，第一摆臂组件34中的第一减速机342固定在下立柱312上，第四销轴344的一端与中立柱321相连，第四销轴344的另一端与第一摆臂343的一端相连，第一摆臂343的另一端通过键槽与第一减速机342相连；第一摆臂驱动部341固定在第一减速机342上，以通过第一摆臂驱动部341提供的动力，使第一摆臂343带动中立柱机构32围绕第一连接轴317进行180°的旋转，使打磨设备进行行走状态与第一工作状态之间转变。

在本实施例中，立柱机构3沿第一预设方向具有相对设置的前侧面和后侧面，第一齿条314、第二齿条323、第三齿条335、第一导轨313、第二导轨322和第三导轨334均设置在前侧面上。

在本实施例中，立柱机构3沿第二预设方向具有相对设置的第一侧面和第二侧面；第一连接轴317设置在第一侧面上，电缸316安装在第二侧面上且安装在下立柱312上，电缸316的输出轴与压块315相连，打磨设备处于第一工作状态时，电缸316带动压块315插入第一定位槽和第二定位槽中，使上立柱与下立柱固定。

具体实施时，第三销轴319的两端固定在下立柱312上，中间部位与第一调整驱动部210相连。第二感应器318固定在下立柱312上，检测立柱机构3与地面的垂直度数据反馈给控制组件14，作为第一调整驱动部210动作依据。

具体实施时，第二连接轴324的两端与中立柱321相连，中间部位与蜗轮327及上立柱332相连，蜗轮327固定在上立柱332上。第一伺服电机325及螺杆326固定在中立柱321上，第一伺服电机325的输出端与螺杆326相连。由第一伺服电机325提供动力通过蜗轮327与螺杆326的转动实现上立柱机构33的90°旋转。其中，上立柱332通过销孔与第二连接轴324相连。

具体实施时，第一定位压紧组件328及第二定位压紧组件329固定安装在中立柱321上，在打磨设备处于第一工作状态时，第二定位压紧组件329定位压紧上立柱332与中立柱321；在打磨设备处于第二工作状态时，第一定位压紧组件328定位压紧上上立柱332与中立柱321。具体结构参照图10和图11所示。

在本实施例中，升降摆臂4的升降动力组件41提供打磨头机构5的升降及摆动动力，升降动力组件41包括第一底板411、第一导轮412、第一齿轮413、第二伺服电机414、转台415及第三伺服电机416。具体地，第一导轮412、第二伺服电机414及转台415固定安装在第一底板411上。第一齿轮413与第二伺服电机414相连，第一齿轮413与立柱机构3中的第一齿条、第二齿条和第三齿条可选择地相啮合，以提供升降摆臂4的升降动力。具体地，第三伺服电机416固定在转台415上，以提供第二摆臂组件42的旋转动力。具体结构参照图15至图17所示。

在本实施例中，第二摆臂组件42包括第二摆臂421及安装在第二摆臂421上的第四齿条422、第四导轨423、限位块424和第一感应器425。具体结构参照图15至图17所示。

在本实施例中，移动组件43包括第二底板431、第二导轮432、第二齿轮433及第四伺服电机434。第二导轮432与第四伺服电机434固定在第二底板431上，第二导轮432与第四导轨423相连。第二齿轮433与第四伺服电机434相连同时与第四齿条422相啮合，以提供打磨头机构5在升降摆臂4上沿第二预设方向移动的动力。其中，第二导轮432为V型导轮。具体结构参照图15至图17所示。

在本实施例中，伸缩组件44中的伸缩油缸447的一端通过第五销轴446与臂架441相连，伸缩油缸447的另一端通过第六销轴448与伸缩臂443相连。具体地，伸缩臂443沿其延伸方向的截面为矩形。伸缩臂443的四边分别与固定在臂架441上的四组第三导轮444相接触，实现伸缩臂443沿第一预设方向的伸缩。第三导轮444固定在导轮座445上，导轮座445对称固定在臂架441内部。侧板442通过螺钉与臂架441相连，通过拆卸侧板442安装检修伸缩组件44的内部零件。通过伸缩油缸447的伸缩提供打磨头的打磨切削压力及切削量。其中，第三导轮444为V型导轮。具体结构参照图15至图17所示。

在本实施例中，打磨头机构5包括固定架51、两个第一拉簧52、两个第二拉簧53、十字盘54、两个第二转轴55、两个第三转轴60、第一螺钉56、第二螺钉61、防护罩57、液压马达58、毛刷59、打磨盘510、第四转轴511、压片512、及固定螺栓513组成。具体地，升降摆臂4通过伸缩臂443与打磨头机构5的固定架51相连。如图18和图19所示。

具体实施时，打磨头机构5中的固定架51、第一拉簧52、第二拉簧53、十字盘54及防护罩57组成主体框架。固定架51与伸缩臂443相连，固定架51与十字盘54通过两个第一拉簧52相连，固定架51与防护罩57通过两个第二拉簧53相连。两个第二转轴55通过第一螺钉56固定在十字盘54上，同时与固定架51销孔相连。两个第三转轴60通过第二螺钉61固定在防护罩57上，同时与十字盘54销孔相连。具体结构参照图18和图19所示。

具体实施时，两个第二转轴55相对设置且两个第二转轴55的轴线相重合，两个第三转轴60相对设置且两个第三转轴60的轴线相重合，其中，第二转轴55的轴线与第三转轴60的轴线相垂直，第二转轴55与第三转轴60绕防护罩57的周向呈90度设置；两个第二拉簧53相对设置，两个第一拉簧52相对设置，其中，第二拉簧53和第一拉簧52绕防护罩57的中心线的周向呈90度设置；两组相互垂直的铰链连接及均布的第一拉簧和第二拉簧的作用可使防护罩57及打磨盘510具备一定摆动功能，适应混凝土墙面的曲面变化。具体结构参照图18和图19所示。

具体实施时，液压马达58固定在防护罩57上，防护罩57上预留一个吸尘口与粉尘回收装置软管相连，回收打磨过程中产生的粉尘避免环境污染。液压马达58的输出轴通过键槽与第四转轴511相连，第四转轴511的末端通过固定螺栓513轴向固定在液压马达58的输出轴上，固定螺栓513的外螺纹与液压马达58的输出轴端的螺纹孔连接。打磨盘510安装在第四转轴511上，外侧由压片512固定，压片512中间开有螺纹孔，与第四转轴511的外螺纹通过螺纹副连接固定。液压马达58为打磨盘510提供切削动力，毛刷59由螺钉固定在防护罩57上，将打磨过程中产生粉尘限制在打磨防护罩57的内部。具体结构参照图18和图19所示。

本申请的打磨设备解决了以下技术问题：改善打磨设备的升降系统，通过立柱机构3的简易折叠实现设备升降，可以对墙面和天花进行打磨，解决了现有升降系统设计复杂、成本较高、且升降高度大易造成整体结构不稳定的问题。简化了立柱机构3的结构设计，减少各部件之间的装配连接关系，提高设备立柱机构的刚性。调整机构2与立柱机构3之间采用双铰链连接方式，实现对立柱机构3垂直度的调整；并通过上支腿331和下支腿311的动态调整使得立柱机构3承受打磨过程中的冲击载荷，减弱打磨设备整体上的振动冲击，解决了现有设备在工作时受到冲击造成结构不稳定的问题。打磨头机构5在升降摆臂4的驱动下直线运动，从而缩短实际操作中打磨状态的调整时间，提高天花打磨效率及作业范围，克服现有技术中打磨头机构5无法兼容墙面和天花打磨模式，且实际操作中调整难度大的缺陷。

本申请的打磨设备提高了打磨机器人对打磨过程中振动冲击的适应性，保证设备整体结构在实际工作过程中的稳定性；并且能够兼容混凝土墙面及天花板的双向打磨功能，缩短设备进场施工时间，提高打磨施工效率，并保证打磨质量；简化设备升降系统的结构，降低成本并提高结构强度；并且能够保证打磨设备在实际工作过程中对立柱机构的垂直度的调整，提高打磨设备打磨的精度。

本申请的立柱机构的折叠方式，降低设备运行高度并且提供天花板打磨状态。

本申请的调整机构与立柱机构的双铰链连接方式，既提供立柱机构的垂直度调整结构，又能减弱工作传动到底盘的振动冲击，提高设备的稳定性。

本申请的液压马达提供打磨头机构的切削力，可由电机或气动马达取代。

本申请的伸缩液压缸提供打磨头机构与墙面的正压力，可由电缸或气缸或其它直线运动机构取代。

本申请的打磨设备可适应于大型曲面的打磨。

本发明还提供了一种打磨机器人，包括打磨设备，其中，打磨设备为上述实施例的打磨设备。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明的打磨设备包括立柱机构3和打磨头机构5，立柱机构3可折叠地设置，以使打磨设备在第一工作状态和第二工作状态之间切换；打磨头机构5设置在立柱机构3上，当打磨设备处于第一工作状态时，打磨头机构5沿立柱机构3整体的延伸方向可移动地设置；当打磨设备处于第二工作状态时，打磨头机构5在上立柱机构33上可移动地设置；该打磨设备在处于第一工作状态时对墙面进行打磨，并在处于第二工作状态时对天花板进行打磨，以使打磨设备实现对墙面及天花板的打磨。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种打磨设备，其特征在于，包括：

立柱机构，包括上立柱机构和支撑立柱机构，所述上立柱机构与所述支撑立柱机构可摆动地连接；

打磨头机构，与所述立柱机构可移动地连接；

所述打磨设备具有第一工作状态和第二工作状态；

当所述打磨设备处于所述第一工作状态时，所述上立柱机构与所述支撑立柱机构的延伸方向相同，所述打磨头机构在所述上立柱机构和所述支撑立柱机构上移动；

当所述打磨设备处于所述第二工作状态时，所述上立柱机构与所述支撑立柱机构的延伸方向相垂直，所述打磨头机构在所述上立柱机构上移动；

其中，所述立柱机构可折叠地设置，以使所述打磨设备在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的打磨设备，其特征在于，所述支撑立柱机构包括：

下立柱机构；

中立柱机构，所述中立柱机构的一端与所述下立柱机构可摆动地连接，所述中立柱机构远离所述下立柱机构的一端连接所述上立柱机构。

3.根据权利要求2所述的打磨设备，其特征在于，所述下立柱机构包括下立柱；所述中立柱机构包括中立柱，所述中立柱通过第一连接轴与所述下立柱转动连接；

所述立柱机构还包括第一摆臂组件，所述第一摆臂组件包括第一摆臂驱动部和第一摆臂，所述第一摆臂驱动部与所述下立柱连接；所述第一摆臂的一端与所述第一摆臂驱动部连接，所述第一摆臂的另一端与所述中立柱连接，以带动所述中立柱绕所述第一连接轴的轴线转动。

4.根据权利要求3所述的打磨设备，其特征在于，所述立柱机构还包括：

压块，与所述下立柱连接且相对所述下立柱可移动地设置，所述下立柱上设置有第一定位槽，所述中立柱上设置有第二定位槽；在所述打磨设备处于所述第一工作状态时，所述压块插设在所述第一定位槽和所述第二定位槽内，以使所述中立柱与所述下立柱定位。

5.根据权利要求3所述的打磨设备，其特征在于，所述上立柱机构包括上立柱，所述上立柱上设置有第二连接轴，所述第二连接轴可转动地插设在所述中立柱上；所述立柱机构还包括：

蜗轮，与所述第二连接轴固定连接；

螺杆，可转动地设置在所述中立柱上，所述蜗轮与所述螺杆相啮合，以使所述蜗轮在所述螺杆的作用下转动，以带动所述第二连接轴和所述上立柱转动。

6.根据权利要求2所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨设备还包括：

上支腿，设置在所述上立柱机构远离所述中立柱机构的一端，所述上支腿沿所述上立柱机构的延伸方向延伸，所述上支腿沿所述上立柱机构的延伸方向可伸缩地设置；

下支腿，设置在所述下立柱机构远离所述中立柱机构的一端，所述下支腿沿下立柱机构的延伸方向延伸，所述下支腿沿下立柱机构的延伸方向可伸缩地设置。

7.根据权利要求2所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨设备还包括：

调整机构，包括第一调整驱动部，所述第一调整驱动部与所述下立柱机构驱动连接，以调节所述下立柱机构的垂直度。

8.根据权利要求7所述的打磨设备，其特征在于，所述调整机构还包括：

基板；

转盘，与所述下立柱机构连接，所述第一调整驱动部设置在所述转盘上；

第一转轴，所述第一转轴沿所述下立柱机构的延伸方向延伸，所述转盘通过所述第一转轴与所述基板连接，所述转盘绕所述第一转轴相对所述基板可转动地设置。

9.根据权利要求8所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨设备还包括：

底盘，所述基板设置在所述底盘上；

第二调整驱动部，设置在所述底盘上，所述第二调整驱动部与所述转盘驱动连接，以带动所述转盘转动。

10.根据权利要求2所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨设备还包括升降摆臂，所述升降摆臂包括：

升降动力组件，所述升降动力组件与所述立柱机构连接并沿所述立柱机构的延伸方向可移动地设置。

11.根据权利要求10所述的打磨设备，其特征在于，所述下立柱机构包括下立柱和第一齿条，所述第一齿条设置在所述下立柱的侧面上，所述第一齿条沿所述下立柱机构的延伸方向延伸；所述中立柱机构包括中立柱和第二齿条，所述第二齿条设置在所述中立柱的侧面上；所述上立柱机构包括上立柱和第三齿条，所述第三齿条设置在所述下立柱的侧面上；当所述打磨设备处于所述第一工作状态时，所述第二齿条沿所述下立柱机构的延伸方向延伸且与所述第一齿条相对接，所述第三齿条沿所述下立柱机构的延伸方向延伸且与所述第二齿条相对接；

所述升降动力组件包括第一齿轮，所述第一齿轮可转动地设置，所述第一齿轮与所述第一齿条、第二齿条和第三齿条均相啮合，以使所述升降摆臂在所述第一齿轮、所述第一齿条、第二齿条和所述第三齿条的作用下沿所述下立柱机构的延伸方向移动。

12.根据权利要求10所述的打磨设备，其特征在于，所述升降摆臂还包括：

第二摆臂组件，所述升降动力组件与所述第二摆臂组件传动连接，以带动所述第二摆臂组件绕第一旋转中心线转动；所述第一旋转中心线沿第一预设方向延伸；

移动组件，所述移动组件与所述第二摆臂组件连接且相对所述第二摆臂组件沿第二预设方向可移动地设置；

伸缩组件，与所述移动组件连接，所述伸缩组件的至少部分沿所述第一预设方向可移动地设置；所述打磨头机构与所述伸缩组件的至少部分连接；

其中，所述第一预设方向、所述第二预设方向和所述下立柱机构的延伸方向中的任意两个相互垂直地设置。

13.根据权利要求12所述的打磨设备，其特征在于，所述打磨设备包括至少两个第一感应器，所述第一感应器沿第二预设方向间隔设置在所述第二摆臂组件上，所述第一感应器用于检测其距离待打磨件的间距。

14.一种打磨机器人，包括打磨设备，其特征在于，所述打磨设备为权利要求1至13中任一项所述的打磨设备。

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