CN210360643U - 一种平面打磨装置及一种建筑机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动化设备技术领域，公开一种平面打磨装置及一种建筑机器人。其中平面打磨装置包括打磨组件，用于打磨待打磨平面；顶推组件，包括能够驱动打磨组件沿垂直于待打磨平面的方向运动的顶推驱动件，以及能够检测打磨组件与顶推驱动件之间的压力的顶推压力检测件，顶推驱动件配置为根据顶推压力检测件测得的压力值驱动打磨组件紧贴待打磨平面。本实用新型使打磨组件自动紧贴待打磨平面，以实现对待打磨平面的精确打磨。

Description

一种平面打磨装置及一种建筑机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其涉及一种平面打磨装置及一种建筑机器人。

背景技术

在装修行业中，为了提高如墙面等平面的光滑度，平面打磨是不可或缺的步骤。

目前采用手持角磨机可以手动完成待打磨平面爆点、凸起和不平处的打磨作业。操作者可以手动进行角磨机的旋转、扭转、平移等各类行程的位置调整。对于自动化的平面打磨装置，需要具备自动旋转、推进和调整的功能需求，才能够适应建筑室内待打磨平面复杂的打磨状况。

其中，如何使平面打磨装置自动紧贴待打磨平面，是本领域的技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种平面打磨装置和一种建筑机器人，能够使打磨组件自动紧贴待打磨平面，以实现对待打磨平面的精确打磨。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种平面打磨装置，包括：

打磨组件，用于打磨待打磨平面；

顶推组件，包括能够驱动所述打磨组件沿垂直于所述待打磨平面的方向运动的顶推驱动件，以及能够检测所述打磨组件与所述顶推驱动件之间的压力的顶推压力检测件，所述顶推驱动件配置为根据所述顶推压力检测件测得的压力值驱动所述打磨组件紧贴所述待打磨平面。

进一步地，还包括：

打磨架；

及与所述打磨架滑动连接的活动板组件，所述活动板组件与所述打磨组件固定连接，所述活动板组件能够相对所述打磨架沿垂直于所述待打磨平面的方向滑动。

进一步地，所述顶推组件还包括顶推架，所述顶推架连接于所述顶推驱动件的输出端，所述顶推架固定连接于所述活动板组件。

进一步地，所述顶推压力检测件设于所述顶推架与所述活动板组件之间，所述顶推压力检测件配置为检测所述顶推架与所述活动板组件之间的压力。

进一步地，还包括提升压力检测件，所述提升压力检测件配置为检测所述打磨组件受到的沿竖直方向的力。

进一步地，所述活动板组件包括叠放设置的上底板和下底板，所述上底板与所述打磨组件连接，所述下底板与所述打磨架滑动连接，所述提升压力检测件设置于所述上底板与所述下底板之间，所述提升压力检测件配置为检测所述上底板与所述下底板之间的压力。

进一步地，所述下底板设有固定杆，所述上底板套设于所述固定杆上；或者所述上底板设有固定杆，所述下底板套设于所述固定杆上，用于限制所述上底板相对所述下底板沿垂直于所述待打磨平面的方向移动。

进一步地，还包括精度调整旋转组件，设置于所述顶推组件的输出端，所述精度调整旋转组件被配置为驱动所述打磨机构绕竖直轴线转动，以使所述打磨组件正对所述待打磨平面。

进一步地，所述精度调整旋转组件包括旋转驱动件和精度盘，所述旋转驱动件与所述精度盘的一端连接，所述精度盘的另一端与所述打磨组件连接。

进一步地，所述旋转驱动件和所述精度盘之间设有谐波传动减速器，所述旋转驱动件的输出部与所述谐波传动减速器的输入部连接，所述谐波传动减速器的输出部与所述精度盘连接。

进一步地，所述精度调整旋转组件还包括角度检测件，所述角度检测件配置为检测所述打磨组件与所述待打磨平面形成的角度，所述旋转驱动件配置为根据所述角度检测件测得的角度驱动所述打磨组件绕平行于所述待打磨平面的方向旋转，使所述打磨组件正对所述待打磨平面。

进一步地，所述打磨组件包括摆动杆和摆动驱动电机，所述摆动杆的一端与所述摆动驱动电机传动连接，所述摆动杆的另一端转动连接有打磨盘，所述摆动驱动电机能够驱动所述摆动杆绕所述摆动杆与所述摆动驱动电机连接的一端转动，使所述打磨盘在平行于所述待打磨平面的平面上摆动，所述摆动驱动电机与所述顶推组件连接。

进一步地，还包括吸尘组件，设置于所述摆动杆上，所述吸尘组件用于吸取所述打磨盘在打磨过程中产生的粉尘。

进一步地，还包括摄像机，所述摄像机用于拍摄所述打磨组件的工作状况。

进一步地，所述摄像机的外侧设有防尘罩，用于防止粉尘影响所述摄像机的拍摄质量或损坏所述摄像机。

进一步地，所述摄像机的下侧还设有透明防尘板，所述摄像机能够通过所述透明防尘板收发光信号以传输控制信号及反馈图像信号。

一种建筑机器人，包括上述的平面打磨装置。本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的平面打磨装置包括打磨组件和顶推组件，其中顶推组件包括顶推驱动件和顶推压力检测件，顶推驱动件与打磨组件连接。在打磨作业的开始阶段，将打磨组件贴住待打磨平面，顶推压力检测件检测顶推驱动件与打磨组件之间的压力，顶推驱动件根据顶推压力检测件测得的压力，驱动打磨组件向待打磨平面的方向运动，直至顶推压力检测件测得的压力值处于预设区间内，使打磨组件紧贴待打磨平面。在打磨的过程中，若待打磨平面出现凹凸不平的状况，顶推驱动件能够根据顶推压力检测件测得的压力值的变化，随时调整打磨组件压入距离，自动地使打磨组件始终紧贴待打磨平面。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的平面打磨装置的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的打磨组件和摄像组件的爆炸示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的精度调整旋转组件和活动板组件的示意图；

图4是图3的爆炸示意图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的顶推组件和打磨架的示意图；

图6是图5的爆炸示意图。

图中：

1、打磨组件；11、打磨盘；12、打磨驱动电机；13、摆动杆；131、减重孔；14、摆动驱动电机；15、摆动减速机；

2、精度调整旋转组件；21、旋转电机；22、旋转减速机；23、精度盘；24、垫板；25、垫片；

3、活动板组件；31、上底板；32、下底板；33、套管；34、固定杆；35、滑块；

4、顶推组件；41、电推缸；42、顶推架；43、顶推压力检测件；44、固定块；

5、打磨架；51、滑轨；

6、固定架；

7、提升压力检测件；

8、吸尘孔；

9、摄像组件；91、摄像机；92、摄像支架；93、防尘罩；94、玻璃板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1-图6所示，本实施方式提供一种平面打磨装置，该装置包括打磨组件1、精度调整旋转组件2、活动板组件3、顶推组件4和打磨架5。其中，打磨组件1包括打磨驱动电机12、打磨盘11、摆动杆13以及摆动驱动电机14，摆动驱动电机14与摆动杆13的一端传动连接，打磨盘11与摆动杆13的另一端转动连接，打磨驱动电机12设于摆动杆13上，与打磨盘11传动连接。具体地，在打磨时，打磨盘11的盘面正对并紧贴待打磨平面，打磨驱动电机12驱动打磨盘11转动以实现打磨，同时摆动驱动电机14驱动摆动杆13绕其与摆动驱动电机14连接的一端转动，使打磨盘11在平行于待打磨平面的平面上摆动行进。在本实施例中，待打磨平面为墙面，在本实用新型的其它实施例中，待打磨平面也可以为地面、天花板、材料表面等其它平面。

进一步地，摆动驱动电机14与摆动杆13之间还设有摆动减速机15。优选地，摆动减速机15采用谐波传动减速器，其具备传动效率高、传动平稳、运动精度高等优点，谐波传动减速器为现有的常见传动部件，具体结构在此不再赘述。

优选地，摆动杆13的摆动范围为水平线以下180度，使打磨盘11在横向上覆盖的范围最广。在本实用新型的其它实施例中，摆动杆13的摆动范围也可以根据实际需要而设定。

优选地，如图2所示，摆动杆13上设有若个减重孔131，用于降低摆动驱动电机14的负载。

进一步地，本实施例提供的平面打磨装置还包括控制组件，控制组件与上述的打磨组件1、精度调整旋转组件2、活动板组件3和顶推组件4电连接，控制组件可以是集中式或分布式的控制器，比如，可以是一个单独的单片机，如STM32单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而控制与其电连接的打磨组件1、精度调整旋转组件2、活动板组件3、顶推组件4以及其他部件实现其功能。

如图3和图4所示，精度调整旋转组件2包括旋转驱动件和角度检测件，在本实施例中，旋转驱动件包括旋转电机21，角度检测件包括双目视觉摄像头。旋转电机21的输出部通过垫片25与旋转减速机22的输入部连接，旋转减速机22的输出部与精度盘23的一端连接，用于驱动精度盘23绕如图4所示的Z轴方向转动，精度盘23的另一端通过垫板24与固定架6连接，固定架6与摆动驱动电机14固定连接。具体地，双目视觉摄像头检测打磨组件1与墙面形成的角度，并回传至控制组件，控制组件根据角度检测件测得的角度，控制旋转电机21转动相应的圈数，通过调节精度盘23的转位能够精确地控制打磨组件1的旋转角度，使得打磨盘11正对墙面。

优选地，上述的旋转减速机22采用谐波传动减速器，其具备传动效率高、传动平稳、运动精度高等优点，谐波传动减速器为现有的常见传动部件，具体结构在此不再赘述。

如图4所示，活动板组件3包括上底板31和下底板32，上底板31设于下底板32的上方，上底板31上设有不少于一个套管33，下底板32上在对应套管33的位置设有固定杆34，套管33套设于固定杆34上，限制上底板31相对下底板32横向运动，上底板31与旋转减速机22固定连接。上底板31和下底板32之间还设有不少于一个提升压力检测件7，提升压力检测件7与控制组件连接，提升压力检测件7的两端分别通过螺栓与上底板31和下底板32连接。具体而言，提升压力检测件7能够检测上底板31和下底板32对其施加的挤压力并回传至控制组件，在平面打磨装置向上方行进打磨的过程中，若墙面上出现裸露钢钉或者石块，上底板31和下底板32之间的压力将急剧增加，当压力提升压力检测件7测得的压力值超出设定值，控制组件将控制平面打磨装置紧急制动，避免损坏平面打磨装置。

优选地，当上底板31和下底板32之间设有多个提升压力检测件7时，压力检测件7沿上底板31的周向均匀分布。

如图6所示，顶推组件4包括顶推驱动件、顶推架42、顶推压力检测件43和固定块44。其中固定块44与上底板31连接，顶推驱动件设于打磨架5上，顶推驱动件的活动部与顶推架42的一端连接，顶推压力检测件43与控制组件电连接，其两端分别连接顶推架42的另一端与固定块44。下底板32远离上底板31的一面设有滑块35，打磨架5上设有与滑块35活动连接的滑轨51，活动板组件3连同打磨组件1和精度调整旋转组件2能够沿滑轨51相对打磨架5沿不平行于墙面的方向滑动。具体地，顶推压力检测件43能够检测顶推架42与固定块44对其施加的挤压力并回传至控制组件，一方面，在打磨作业的开始阶段，将打磨盘11贴住墙面，顶推压力检测件43检测顶推架42与固定块44之间的压力，控制组件根据顶推压力检测件43测得的压力，控制顶推驱动件驱动活动板组件3向墙面的方向运动，直至顶推压力检测件43测得的压力值处于预设区间内，使打磨盘11紧贴待打磨平面。另一方面，在打磨的过程中，若墙面出现凹凸不平的状况，控制组件能够根据顶推压力检测件43测得的压力值的变化，控制顶推驱动件调整打磨盘11的压入距离，自动地使打磨盘11始终紧贴待打磨平面。

优选地，顶推驱动件采用电推缸41。

在本实施例中，上述的提升压力检测件7与顶推压力检测件43均采用压力传感器，在本实用新型的其他实施例中，提升压力检测件7与顶推压力检测件43也可以采用距离传感器配合弹性元件的组合结构，外界施加的压力使弹性元件压缩，距离传感器检测弹性元件两端的距离变化，以此反映弹性元件所受压力的大小。

优选地，如图1和图2所示，平面打磨装置还包括吸尘组件，吸尘组件包括设于摆动杆13连接有打磨盘11的一端的吸尘孔8，以及与吸尘孔8通过管道连接的真空泵，吸尘组件用于吸取打磨盘11在打磨过程中产生的粉尘。

优选地，如图1和图2所示，平面打磨装置还包括摄像组件9，包括摄像机91和摄像支架92，摄像支架92与固定架6连接，摄像机91与摄像支架92连接，摄像机91用于拍摄打磨盘11的工作状况。

优选地，如图2所示，摄像组件9还包括设于摄像机91外侧的防尘罩93，防尘罩93与摄像支架92连接，用于防止粉尘影响摄像机91的拍摄质量或损坏摄像机91。

优选地，摆动驱动电机14与摆动减速机15均设于防尘罩93内，防止粉尘影响摆动驱动电机14与摆动减速机15的正常工作，延长摆动驱动电机14与摆动减速机15的使用寿命。

优选地，如图2所示，摄像组件9还包括设于摄像机91下侧的透明防尘板，透明防尘板与摄像支架92连接，摄像机91能够通过透明防尘板收发光信号以传输控制信号及反馈图像信号，以及拍摄打磨盘11的工作状况。

优选地，透明防尘板为玻璃板94。

实施例二

本实施例提供一种建筑机器人，包括实施例一提供的平面打磨装置。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (17)

1.一种平面打磨装置，其特征在于，包括：

打磨组件(1)，用于打磨待打磨平面；

顶推组件(4)，包括能够驱动所述打磨组件(1)沿垂直于所述待打磨平面的方向运动的顶推驱动件，以及能够检测所述打磨组件(1)与所述顶推驱动件之间的压力的顶推压力检测件(43)，所述顶推驱动件配置为根据所述顶推压力检测件(43)测得的压力值驱动所述打磨组件(1)紧贴所述待打磨平面。

2.根据权利要求1所述的平面打磨装置，其特征在于，还包括：

打磨架(5)；及

与所述打磨架(5)滑动连接的活动板组件(3)，所述活动板组件(3)与所述打磨组件(1)固定连接，所述活动板组件(3)能够相对所述打磨架(5)沿垂直于所述待打磨平面的方向滑动。

3.根据权利要求2所述的平面打磨装置，其特征在于，所述顶推组件(4)还包括顶推架(42)，所述顶推架(42)连接于所述顶推驱动件的输出端，所述顶推架(42)固定连接于所述活动板组件(3)。

4.根据权利要求3所述的平面打磨装置，其特征在于，所述顶推压力检测件(43)设于所述顶推架(42)与所述活动板组件(3)之间，所述顶推压力检测件(43)配置为检测所述顶推架(42)与所述活动板组件(3)之间的压力。

5.根据权利要求2所述的平面打磨装置，其特征在于，还包括提升压力检测件(7)，所述提升压力检测件(7)配置为检测所述打磨组件(1)受到的沿竖直方向的力。

6.根据权利要求5所述的平面打磨装置，其特征在于，所述活动板组件(3)包括叠放设置的上底板(31)和下底板(32)，所述上底板(31)与所述打磨组件(1)连接，所述下底板(32)与所述打磨架(5)滑动连接，所述提升压力检测件(7)设置于所述上底板(31)与所述下底板(32)之间，所述提升压力检测件(7)配置为检测所述上底板(31)与所述下底板(32)之间的压力。

7.根据权利要求6所述的平面打磨装置，其特征在于，所述上底板(31)和所述下底板(32)两者中的一个上设有固定杆(34)，所述固定杆(34)穿设于所述上底板(31)和所述下底板(32)两者中的另一个，以限制所述上底板(31)相对所述下底板(32)沿垂直于所述待打磨平面的方向移动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的平面打磨装置，其特征在于，还包括：

精度调整旋转组件(2)，设置于所述顶推组件(4)的输出端，所述精度调整旋转组件(2)被配置为驱动所述打磨组件(1)绕竖直轴线转动，以使所述打磨组件(1)正对所述待打磨平面。

9.根据权利要求8所述的平面打磨装置，其特征在于，所述精度调整旋转组件(2)包括旋转驱动件和精度盘(23)，所述旋转驱动件用于驱动所述精度盘(23)绕竖直轴线转动，所述打磨组件(1)连接所述精度盘(23)。

10.根据权利要求9所述的平面打磨装置，其特征在于，所述旋转驱动件和所述精度盘(23)之间设有谐波传动减速器，所述旋转驱动件的输出部与所述谐波传动减速器的输入部连接，所述谐波传动减速器的输出部与所述精度盘(23)连接。

11.根据权利要求9所述的平面打磨装置，其特征在于，所述精度调整旋转组件(2)还包括角度检测件，所述角度检测件配置为检测所述打磨组件(1)与所述待打磨平面形成的角度，所述旋转驱动件配置为根据所述角度检测件测得的角度驱动所述打磨组件(1)绕竖直轴线旋转，使所述打磨组件(1)正对所述待打磨平面。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的平面打磨装置，其特征在于，所述打磨组件(1)包括摆动杆(13)和摆动驱动电机(14)，所述摆动杆(13)的一端与所述摆动驱动电机(14)传动连接，所述摆动杆(13)的另一端转动连接有打磨盘(11)，所述摆动驱动电机(14)与所述顶推组件(4)连接，所述摆动驱动电机(14)能够驱动所述摆动杆(13)绕所述摆动杆(13)与所述摆动驱动电机(14)连接的一端转动，使所述打磨盘(11)在平行于所述待打磨平面的平面上摆动。

13.根据权利要求12所述的平面打磨装置，其特征在于，还包括吸尘组件，设置于所述摆动杆(13)上，所述吸尘组件用于吸取所述打磨盘(11)在打磨过程中产生的粉尘。

14.根据权利要求1-7中任一项所述的平面打磨装置，其特征在于，还包括摄像机(91)，所述摄像机(91)用于拍摄所述打磨组件(1)的工作状况。

15.根据权利要求14所述的平面打磨装置，其特征在于，所述摄像机(91)的外侧设有防尘罩(93)，用于防止粉尘影响所述摄像机(91)的拍摄质量或损坏所述摄像机(91)。

16.根据权利要求15所述的平面打磨装置，其特征在于，所述摄像机(91)的下方还设有透明防尘板，所述摄像机(91)能够通过所述透明防尘板收发光信号以传输控制信号及反馈图像信号。

17.一种建筑机器人，其特征在于，包括权利要求1至16任一项所述的平面打磨装置。

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