CN108655850A - 自动墙面打磨装置 - Google Patents

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CN108655850A CN201810455764.8A CN201810455764A CN108655850A CN 108655850 A CN108655850 A CN 108655850A CN 201810455764 A CN201810455764 A CN 201810455764A CN 108655850 A CN108655850 A CN 108655850A
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Abstract

本发明涉及打磨工具领域，具体涉及一种自动墙面打磨装置，自动墙面打磨装置,包括底盘、行走***、机械臂、打磨***和视觉控制***，行走***包括若干车轮安装座和转向驱动单元，机械臂底部安装在底盘上部，机械臂的另一端安装有打磨***，打磨***包括安装支架、电机、打磨盘和防护罩，安装支架固定安装在机械臂顶端，电机与所述安装支架通过滑动装置滑动连接，电机的电机轴穿过防护罩与设置在防护罩内部的打磨盘连接，所述视觉控制***包括，安装在所述机械臂上的第一摄像机和中央控制盒，中央控制盒内设有处理器和控制器。本发明具有自动化控制、打磨稳定性高、适用范围广、环境污染低、效率高的优点。

Description

自动墙面打磨装置
技术领域
本发明涉及打磨工具领域，具体涉及一种自动墙面打磨装置。
背景技术
打磨，是表面改性技术的一种，一般指借助粗糙物体来通过摩擦改变材料表面物理性能的一种加工方法，主要目的是为了获取特定表面粗糙度。
在建筑施工或装修过程中，为了使建筑墙面的平整度更高，表面更细致、均匀，往往需要对墙面进行打磨，以往的墙面打磨都是采用纯手工操作，这不仅打磨效率低，而且劳动强度大，费时费力，产生的粉尘也大大危害了操作人员的健康，为此，我们需要一种墙面打磨机来进行施工。
现有发明专利CN107471014A提供的一种便于使用墙面打磨机，包括电机，所述电机的输出轴固定连接有打磨片，所述电机的底部固定连接有固定块，所述固定块的底部固定连接有移动板，所述固定块的中部固定连接有吸尘管，所述吸尘管的一端依次贯穿固定块与吸尘器的一侧固定连接，所述吸尘器的底部固定连接有操作台，所述移动板的表面套接在操作台内部，所述移动板底部的内壁固定连接有齿条，所述齿条与齿轮啮合，所述齿轮的内壁固定连接有转动杆，所述转动杆的一端依次穿过移动板和操作台并与把手的表面固定连接，所述操作台的底部固定连接有升降机构，所述升降机构的底部固定连接在推车的上表面。
上述专利提供的方案并不能自行移动从而连续不断的对墙面进行打磨作业，此方案打磨作业时，完全凭借操作人员的经验进行操作，并不能很好的保证整体墙面打磨的平整性，此方案面对非垂直墙面时便无法进行打磨作业适用范围有局限性。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足，本发明公开了一种自动墙面打磨装置。
本发明解决其技术问题所使用的技术方案是：自动墙面打磨装置,包括底盘、行走***、机械臂、打磨***和视觉控制***，所述行走***包括若干车轮安装座，分别对称设置在所述底盘两侧，每个所述车轮安装座上均安装有一个转向驱动单元，所述机械臂底部安装在所述底盘上部，所述机械臂的另一端安装有打磨***，所述打磨***包括安装支架、电机、打磨盘和防护罩，所述安装支架固定安装在所述机械臂顶端，所述安装支架为方形框体结构，所述安装支架朝向墙体的一端四角设有电动吸盘，所述电机与所述安装支架通过滑动装置滑动连接，所述电机的电机轴穿过所述防护罩与设置在所述防护罩内部的打磨盘连接，所述视觉控制***包括，第一摄像机和中央控制盒，所述第一摄像机安装在所述机械臂上，所述中央控制盒安装在所述底盘上部，内部设有处理器和控制器，所述第一摄像机与所述处理器连接，所述处理器与所述控制器连接，所述控制器与所述机械臂、行走***和打磨***相连接。
为了使得自动打磨装置能够全向移动，便于在室内狭小空间内自如移动，作为优选，所述转向驱动单元包括驱动电机、驱动轮、转向电机和驱动支架，所述驱动电机与所述驱动轮相连接，控制驱动轮正转或者反转，所述转向电机通过齿轮啮合传动控制驱动轮转向，所述齿轮与所述驱动支架固定连接，所述驱动电机和所述转向电机均与所述控制器相连接。
为了使得自动打磨装置在作业时能够保持稳定的状态，作为优选，所述底盘底部设置有升降支撑装置，包括支撑板和油缸，所述油缸的缸体与所述底盘下部固定连接，所述油缸活塞杆伸向所述底座下方，端部连接有所述支撑板。
为了使得机械臂能够伸缩自如，应对各种墙面，作为优选，所述机械臂包括第一电动转盘，安装在所述底座上部，所述第一电动转盘上方安装有第一支撑杆，所述第一支撑杆的上方安装有第二支撑杆，所述第二支撑杆的上方设置有第三支撑杆，所述第三支撑杆前端安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的前端安装有第二电动转盘，所述安装支架与所述第二转动盘相连接，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆以及所述第二支撑杆和所述第三支撑杆之间通过铰链相连接，且之间设有液压装置，所述第一电动转盘、所述第二电动转盘、所述电动伸缩杆和所述液压装置均与所述控制器相连接。
为了保护操作人员的身体健康，不污染环境，作为优选，所述防护罩背部连接有吸尘管，与所述防护罩内部连通，所述吸尘管的另一端与设置在所述底盘上部的吸尘器相连接，所述吸尘器与所述控制器相连接。
为了使得打磨***能够稳定的来回移动，作为优选，所述滑动装置包括滑轨、滑块和滑块驱动装置，所述滑轨的两端分别与所述安装支架的横向两端固定连接，所述滑块与所述滑轨滑动连接，所述滑块驱动装置用于驱动所述滑块沿所述滑轨移动，包括两个相对设置的气缸，所述气缸的两端分别与所述安装支架和所述滑块相连接，所述滑块上贯穿设置有安装孔，所述电机穿过安装孔与滑块固定连接。
为了保证墙面打磨的平整性，作为优选，所述电机内设有压紧装置，与电机轴位于所述电机内的一端相连接，且之间设有压力传感器，所述压力传感器与所述处理器相连接。
为了便于精确定位，控制磨***对墙面进行打磨，作为优选，所述视觉控制***还包括激光***，固定设置在所述安装支架四角，激光束发射朝向墙面，所述激光***与所述控制器连接。
为了实现多种控制方式，作为优选，所述自动打磨装置还包括遥控器，所述遥控器与所述处理器通过有线或者无线的方式连接，所述控制器上设置有多个操控按钮。
为了使得自动打磨装置能够自主移动，作为优选，所述视觉控制***还包括第二摄像机，所述第二摄像机设置在所述底盘四周，与所述处理器相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明底盘上设置有行走***，包括转向驱动单元，所述转向驱动单元包括驱动轮、转向电机和驱动电机，所述转向电机和驱动电机与控制器相连接，能够自行全向移动不需要人工推动从而能够自行调整位置；本发明设置的视觉控制***，包括摄像头，能够自行采集需打磨墙面的信息，将信息传递给处理器，处理器将信息传递给控制器，控制器控制机械臂运动，通过设置的激光***精确定位，带动打磨装置自行对墙面进行打磨，本发明在打磨作业时，通过安装支架上设置的电动吸盘稳固的吸附在墙面上，同时打磨***在安装支架上滑动，保证了整体墙面打磨的稳定性和平整性，本发明的机械臂为多关节结构，能够自行调节角度位置对非垂直墙面仍可以进行打磨作业，适用范围广。
(2)本发明电机内设有压紧装置和压力传感器，保证了打磨***作业时对墙面的压力恒定，从而确保了打磨墙面的平整性。
(3)本发明底座下部设有升降支撑装置，在打磨作业时可以将整体升起利用支撑板与地面接触，增强稳定性。
(4)本发明防护罩背部连接有吸尘管，与防护罩内部连通，所述吸尘管的另一端与设置在底盘上部的吸尘器相连接，吸收打磨作业时产生的灰尘，保护操作人员的身体健康。
(5)本发明底座四周设置有第二摄像机与处理器相连接，使得自动打磨装置能够自行规避障碍物进行移动，进一步提高了工作效率，减少人工成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例提供的自动墙面打磨装置结构图；
图2为本发明实施例提供的行走***结构图；
图3为本发明实施例提供的打磨***结构图；
图4为本发明实施例提供的滑动装置结构图；
图5为本发明实施例提供的机械臂结构图；
图6为本发明实施例提供的***连接示意图；
图中1.底盘；2.行走***；3.机械臂；3-1.第一电动转盘；3-2.第一支撑杆；3-3.第二支撑杆；3-4.第三支撑杆；3-5.电动伸缩杆；3-6.第二电动转盘；3-7.铰链；3-8.液压装置；4.打磨***；4-1.安装支架；4-2.电机；4-3.打磨盘；4-4.防护罩；5.电动吸盘；6.滑动装置；6-1.滑轨；6-2.滑块；6-3.气缸；7-1.第一摄像机；7-2.中央控制盒；7-21.处理器；7-22.控制器；8-1.驱动电机；8-2.驱动轮；8-3.转向电机；8-4.驱动轮支架；8-5.齿轮；9.升降支撑装置；9-1.支撑板；9-2.油缸；10.吸尘管；11.吸尘器；12.压紧装置；13.压力传感器；14.遥控器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步描述。
如图1至图6所示，本实施例提供的自动墙面打磨装置,包括底盘1、行走***2、机械臂3、打磨***4和视觉控制***，所述行走***2包括四个车轮安装座2-1，分别对称设置在所述底盘1两侧，每个所述车轮安装座2-1上均安装有一个转向驱动单元，所述机械臂3底部安装在所述底盘1上部，所述机械臂3的另一端安装有打磨***4，所述打磨***4包括安装支架4-1、电机4-2、打磨盘4-3和防护罩4-4，所述安装支架4-1固定安装在所述机械臂3顶端，所述安装支架4-1为方形框体结构，所述安装支架4-1朝向墙体的一端四角设有电动吸盘5，所述电机4-2与所述安装支架4-1通过滑动装置6滑动连接，所述电机4-2的电机轴穿过所述防护罩4-4与设置在所述防护罩4-4内部的打磨盘4-3连接，所述视觉控制***包括，第一摄像机7-1和中央控制盒7-2，所述第一摄像机7-1安装在所述机械臂3上，所述中央控制盒7-2安装在所述底盘1上部，内部设有处理器7-21和控制器7-22，所述第一摄像机7-1与所述处理器7-21连接，所述处理器7-21与所述控制器7-22连接，所述控制器7-22与所述机械臂3、行走***2和打磨***4相连接。
如图2所示，在本实施例中，为了使得自动打磨装置能够全向移动，便于在室内狭小空间内自如移动，所述转向驱动单元包括驱动电机8-1、驱动轮8-2、转向电机8-3和驱动轮支架8-4，所述驱动电机8-1与所述驱动轮8-2相连接，控制驱动轮正转或者反转，所述转向电机8-3通过齿轮8-5啮合传动控制驱动轮转向，所述齿轮与所述驱动轮支架8-4固定连接，所述驱动电机8-1和所述转向电机8-3均与所述控制器7-22相连接。
如图1所示，在本实施例中，为了使得自动打磨装置在作业时能够保持稳定的状态，所述底盘1底部设置有升降支撑装置9，包括支撑板9-1和油缸9-2，所述油缸9-2的缸体与所述底盘1下部固定连接，所述油缸9-2的活塞杆伸向所述底座1下方，端部连接有所述支撑板9-1。
如图5所示，在本实施例中，为了使得机械臂能够伸缩自如，应对各种墙面，所述机械臂3包括第一电动转盘3-1，安装在所述底座1上部，所述第一电动转盘3-1上方安装有第一支撑杆3-2，所述第一支撑杆3-2的上方安装有第二支撑杆3-3，所述第二支撑杆3-3的上方设置有第三支撑杆3-4，所述第三支撑杆3-4前端安装有电动伸缩杆3-5，所述电动伸缩杆3-5的前端安装有第二电动转盘3-6，所述安装支架4-1与所述第二转动盘3-6相连接，所述第一支撑杆3-2与所述第二支撑杆3-3以及所述第二支撑杆3-3和所述第三支撑杆3-4之间通过铰链3-7相连接，且之间设有液压装置3-8，所述第一电动转盘3-1、所述第二电动转盘3-3、所述电动伸缩杆3-5和所述液压装置3-8均与所述控制器7-22相连接。
如图3所示，在本实施例中，为了保护操作人员的身体健康，不污染环境，所述防护罩4-4背部连接有吸尘管4-5，与所述防护罩4-3内部连通，所述吸尘管10的另一端与设置在所述底盘1上部的吸尘器11相连接，所述吸尘器11与所述控制器7-22相连接。
如图4所示，在本实施例中，为了使得打磨***能够稳定的来回移动，所述滑动装置6包括滑轨6-1、滑块6-2和滑块驱动装置，所述滑轨6-1的两端分别与所述安装支架4-1的横向两端固定连接，所述滑块6-2与所述滑轨6-1滑动连接，所述滑块驱动装置用于驱动所述滑块沿所述滑轨移动，包括两个相对设置的气缸6-3，所述气缸6-3的两端分别与所述安装支架4-1和所述滑块6-2相连接，所述滑块6-2上贯穿设置有安装孔，所述电机4-2穿过安装孔与滑块6-1固定连接。
如图3所示，在本实施例中，为了保证墙面打磨的平整性，所述电机4-2内设有压紧装置12，与电机轴位于所述电机4-2内的一端相连接，且之间设有压力传感器13，所述压力传感器13与所述处理器7-21相连接。
如图4所示，在本实施例中，为了便于精确定位，控制磨***对墙面进行打磨，所述视觉控制***还包括激光***7-3，固定设置在所述安装支架4-1四角，激光束发射朝向墙面，所述激光***7-3与所述控制器7-22连接。
如图1所示，在本实施例中，为了实现多种控制方式，所述自动打磨装置还包括遥控器14，所述遥控器14与所述处理器7-21通过有线或者无线的方式连接，所述控制器14上设置有多个操控按钮。
如图1所示，在本实施例中，为了使得自动打磨装置能够自主移动，所述视觉控制***还包括第二摄像机7-4，所述第二摄像机7-4设置在所述底盘1四周，与所述处理器7-21相连接。
使用时，本实施例具有两种操作方式，分别为自动模式和手动模式。
当使用自动模式时，首先利用第一摄像机7-1，对需打磨墙面进行图像采集，信号传出给处理器7-21，处理器7-21将墙面图像自动分划成若干区块，处理器7-21将信号传输给控制器7-22，控制器7-22控制行走***在第二摄像机7-4的画面辅助下，移动到区块所在位置附近，此时控制器7-22控制设置在底盘下部的油缸9-2工作，利用支撑板9-1将整体抬起，以保持整个装置的稳定，再控制机械臂3在第一摄像机7-1的实时画面的辅助下将打磨***4移动到分割后的第一区块的大***置，此时控制器7-22控制激光***7-3启动，第一摄像机7-1捕捉到定位点后与处理器7-21中处理后的画面信息上标注的点位匹对，进行精确定位。位置定位好后，控制器7-22控制电动伸缩杆3-5伸出将安装支架4-1压紧墙面，此时控制器7-22控制电动吸盘5牢牢吸住墙面保持打磨过程中的稳定，接着控制器7-22控制气缸来回推动滑块移动，电机4-2开始旋转带动打磨盘4-3对墙面墙面进行打磨，设置在电机4-2内的压力传感器13，实时将对墙面的压力传输给处理器7-21，处理器7-21将信号传输给控制器7-22，控制器7-22实时控制压紧装置12调节对墙面的压力，使得始终控制压力恒定，再打磨过程中，控制器7-22控制吸尘器11启动将产生的灰尘吸除，当一区块打磨完成后，再重复上述步骤打磨下一区块，当所需打磨的区块超出机械臂3调节范围时，控制器7-22控制油缸9-2回收收起支撑板9-1，控制行走***2移动到下一个位置继续工作。本实施例的机械臂3为多关节机构，可对倾斜墙面以及房顶甚至地面进行打磨，适用范围广。
在使用手动模式时，利用遥控器14对各***进行操作，具体步骤与自动模式相同。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.自动墙面打磨装置,其特征在于，包括底盘(1)、行走***(2)、机械臂(3)和打磨***(4)，所述机械臂(3)底部安装在所述底盘(1)上部，所述机械臂(3)的另一端安装有打磨***(4)，所述打磨***(4)包括安装支架(4-1)、电机(4-2)、打磨盘(4-3)和防护罩(4-4)，所述安装支架(4-1)固定安装在所述机械臂(3)顶端，所述安装支架(4-1)为方形框体结构，所述安装支架(4-1)朝向墙体的一端四角设有电动吸盘(5)，所述电机(4-2)与所述安装支架(4-1)通过滑动装置(6)滑动连接，所述电机(4-2)的电机轴穿过所述防护罩(4-4)与设置在所述防护罩(4-4)内部的打磨盘(4-3)连接。
2.根据权利要求1所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述自动墙面打磨装置还包括视觉控制***包括，第一摄像机(7-1)和中央控制盒(7-2)，所述第一摄像机(7-1)安装在所述机械臂(3)上，所述中央控制盒(7-2)安装在所述底盘(1)上部，内部设有处理器(7-21)和控制器(7-22)，所述第一摄像机(7-1)与所述处理器(7-21)连接，所述处理器(7-21)与所述控制器(7-22)连接，所述控制器(7-22)与所述机械臂(3)、行走***(2)和打磨***(4)相连接。
3.根据权利要求2所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述行走***(2)包括若干车轮安装座(2-1)，分别对称设置在所述底盘(1)两侧，每个所述车轮安装座(2-1)上均安装有一个转向驱动单元，所述转向驱动单元包括驱动电机(8-1)、驱动轮(8-2)、转向电机(8-3)和驱动支架(8-4)，所述驱动电机(8-1)与所述驱动轮(8-2)相连接，控制驱动轮正转或者反转，所述转向电机(8-3)通过齿轮(8-5)啮合传动控制驱动轮转向，所述齿轮与所述驱动支架(8-4)固定连接，所述驱动电机(8-1)和所述转向电机(8-3)均与所述控制器(7-22)相连接。
4.根据权利要求1所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述底盘(1)底部设置有升降支撑装置(9)，包括支撑板(9-1)和油缸(9-2)，所述油缸(9-2)的缸体与所述底盘(1)下部固定连接，所述油缸(9-2)的活塞杆伸向所述底座(1)下方，端部连接有所述支撑板(9-1)。
5.根据权利要求3所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述机械臂(3)包括第一电动转盘(3-1)，安装在所述底座(1)上部，所述第一电动转盘(3-1)上方安装有第一支撑杆(3-2)，所述第一支撑杆(3-2)的上方安装有第二支撑杆(3-3)，所述第二支撑杆(3-3)的上方设置有第三支撑杆(3-4)，所述第三支撑杆(3-4)前端安装有电动伸缩杆(3-5)，所述电动伸缩杆(3-5)的前端安装有第二电动转盘(3-6)，所述安装支架(4-1)与所述第二转动盘(3-6)相连接，所述第一支撑杆(3-2)与所述第二支撑杆(3-3)以及所述第二支撑杆(3-3)和所述第三支撑杆(3-4)之间通过铰链(3-7)相连接，且之间设有液压装置(3-8)，所述第一电动转盘(3-1)、所述第二电动转盘(3-3)、所述电动伸缩杆(3-5)和所述液压装置(3-8)均与所述控制器(7-22)相连接。
6.根据权利要求5所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述防护罩(4-4)背部连接有吸尘管(4-5)，与所述防护罩(4-3)内部连通，所述吸尘管(10)的另一端与设置在所述底盘(1)上部的吸尘器(11)相连接，所述吸尘器(11)与所述控制器(7-22)相连接。
7.根据权利要求5所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述滑动装置(6)包括滑轨(6-1)、滑块(6-2)和滑块驱动装置，所述滑轨(6-1)的两端分别与所述安装支架(4-1)的横向两端固定连接，所述滑块(6-2)与所述滑轨(6-1)滑动连接，所述滑块驱动装置用于驱动所述滑块沿所述滑轨移动，包括两个相对设置的气缸(6-3)，所述气缸(6-3)的两端分别与所述安装支架(4-1)和所述滑块(6-2)相连接，所述滑块(6-2)上贯穿设置有安装孔，所述电机(4-2)穿过安装孔与滑块(6-1)固定连接。
8.根据权利要求2所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述电机(4-2)内设有压紧装置(12)，与电机轴位于所述电机(4-2)内的一端相连接，且之间设有压力传感器(13)，所述压力传感器(13)与所述处理器(7-21)相连接。
9.根据权利要求8所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述视觉控制***还包括激光***(7-3)，固定设置在所述安装支架(4-1)四角，激光束发射朝向墙面，所述激光***(7-3)与所述控制器(7-22)连接,所述视觉控制***还包括第二摄像机(7-4)，所述第二摄像机(7-4)设置在所述底盘(1)四周，与所述处理器(7-21)相连接。
10.根据权利要求9所述的自动墙面打磨装置，其特征在于，所述自动打磨装置还包括遥控器(14)，所述遥控器(14)与所述处理器(7-21)通过有线或者无线的方式连接，所述控制器(14)上设置有多个操控按钮。
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