CN111546159A - 抛光头组件及石材抛光机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石材智能护理领域，尤其涉及一种抛光头组件及石材抛光机器人。抛光头组件包括抛光盘组件、罩设于多个抛光盘组件外的旋转架和L型滑槽。多个抛光盘组件沿高度方向依次叠置，每个抛光盘组件的周壁上均设有凸出部；旋转架的周壁上设有沿高度方向延伸的竖向卡槽；L型滑槽包括相互垂直延伸的第一卡槽和第二卡槽，第一卡槽垂直设于竖向卡槽的下方开口，第二卡槽与旋转架的下边缘贯通；凸出部可与竖向卡槽、第一卡槽和第二卡槽滑动配合。石材抛光机器人包括如述抛光头组件。本发明能实现失效的抛光盘组件的自动拆卸及新的抛光盘组件的自动更换到位，无需人工干预，节省人力成本，工作效率高，尤其适用于大面积石材地面的护理。

Description

抛光头组件及石材抛光机器人

技术领域

本发明涉及石材智能护理领域，尤其涉及一种抛光头组件及石材抛光机器人。

背景技术

随着自动化技术和人工智能的发展，智能机器人的需求越来越广泛。石材抛光机器人能够对石材地面进行清渣、护理及抛光等操作。

石材抛光机器人在工作一段时间后，需要更换因磨损而失效的抛光盘组件。现有抛光盘组件的更换方式为人工手动更换，耗时长、工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抛光头组件，无需人工更换抛光盘组件，节省人力，提高工作效率，尤其适用于大面积石材地面的护理。

本发明的目的还在于提供一种石材抛光机器人，包括上述抛光头组件，无需人工干预抛光盘组件的更换，节省人力，工作效率高。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

提供一种抛光头组件，包括：

抛光盘组件，多个所述抛光盘组件沿高度方向依次叠置，每个所述抛光盘组件的周壁上均设有凸出部；

旋转架，罩设于多个所述抛光盘组件外，所述旋转架的周壁上设有：

沿高度方向延伸的竖向卡槽；

L型滑槽，所述L型滑槽包括相互垂直延伸的第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽垂直设于所述竖向卡槽的下方开口，所述第二卡槽与所述旋转架的下边缘贯通；

所述凸出部可与所述竖向卡槽、所述第一卡槽和所述第二卡槽滑动配合。

进一步地，所述第一卡槽包括上下相对的第一槽壁和第二槽壁以及连接所述第一槽壁和所述第二槽壁的槽底，所述竖向卡槽的下方开口贯穿设置于所述第一槽壁上，且与所述槽底间隔一定距离。

进一步地，所述旋转架上于所述竖向卡槽的下方开口处设置有水平可活动地限位组件，所述限位组件可供所述凸出部竖向移动至所述第一卡槽中并抵压位于所述第一卡槽内的所述凸出部的上方。

进一步地，所述限位组件包括：

滑动组件，水平可滑动地设置于所述旋转架上；

弹性件，用于驱动所述滑动组件凸出所述竖向卡槽的侧壁；

卡止件，所述滑动组件回收于所述竖向卡槽的侧壁中时，所述卡止件与所述滑动组件卡接。

进一步地，还包括弹性下压件，所述旋转架包括顶部件，所述顶部件间隔设置于最上部的所述抛光盘组件的上方，所述弹性下压件设置于所述顶部件和最上部的所述抛光盘组件之间。

进一步地，还包括安装座，所述安装座设置于最上部的所述抛光盘组件的上方，所述弹性下压件远离所述顶部件的一端与所述安装座连接，所述旋转架上还设置有限位部，用于限制所述安装座向下移动。

进一步地，所述安装座和/或所述顶部件上设置有卡勾，所述卡勾与所述弹性下压件卡接。

进一步地，所述凸出部设置有多个，多个所述凸出部于所述抛光盘组件的周向间隔设置。

进一步地，还包括驱动所述旋转架旋转的第一驱动组件，所述旋转架通过所述凸出部带动所述抛光盘组件一并旋转。

一种石材抛光机器人，包括如上所述的抛光头组件。

本发明的有益效果为：

本发明提供的抛光头组件及包含其的石材抛光机器人中，旋转架通过凸出部带动所有抛光盘组件正转，最底部的抛光盘组件与地面旋转摩擦，以对地面进行护理。当最底部的抛光盘组件因摩擦而失效后，旋转架反转，除最底部的抛光盘组件外，其余抛光盘组件随旋转架一并反转，最底部的抛光盘组件受到地面的摩擦阻力，其相对于地面静止或沿第二旋转方向的运动速度小于其上方的抛光盘组件，相对运动的结果为：最底部的抛光盘组件的凸出部脱离第一卡槽并运动至第二卡槽，由第二卡槽处从旋转架上脱落，实现失效的最底部的抛光盘组件的自动拆卸。

进一步地，失效的最底部的抛光盘组件从旋转架上脱落后，剩余的抛光盘组件沿竖向卡槽下落至第一卡槽，之后旋转架带动剩余的抛光盘组件再次正转，最底部的抛光盘组件与地面摩擦，以继续对地面进行护理。

本发明能实现失效的抛光盘组件的自动拆卸及新的抛光盘组件的自动更换到位，无需人工干预，节省人力成本，工作效率高，尤其适用于大面积石材地面的护理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的抛光头组件的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的抛光盘组件的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的旋转架的分解图；

图4为本发明实施例二提供的抛光头组件的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明实施例二提供的主支架的外侧结构示意图；

图7为本发明实施例二提供的主支架的内侧与限位组件的连接示意图；

图8为图7中B处的局部放大图；

图9为本发明实施例二提供的抛光头组件(隐藏一个主支架)的结构示意图；

图10为图9中C处的局部放大图；

图11为本发明实施例二提供的安装座的结构示意图；

图12为本发明实施例二提供的安装座与主支架的连接示意图。

附图标记：

10-第一驱动组件；

1-抛光盘组件；2-旋转架；3-限位组件；4-弹性下压件；5-安装座；

11-抛光盘；12-清洁垫；13-针勾盘；

111-凸出部；

21-顶部件；22-侧部件；23-竖向卡槽；24-第一卡槽；25-第二卡槽；241- 第一槽壁；242-第二槽壁；243-槽底；

26-主支架；27-连接架；

261-竖板；262-横板；

2611-容纳槽；2612-避让孔；2613-容纳缺口；2614-定位槽；2615-限位部；

31-卡止件；32-滑动组件；321-滑动件；3211-抵压端；322-连接件；33-盖板；

51-卡勾；52-配合部；521-配合孔；53-提手。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、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发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的阻挡。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

本实施例提供一种能够在地面上自主行走的石材抛光机器人，其包括机架以及设置于机架上的抛光头组件，通过抛光头组件对石材地面进行清渣、护理及抛光等操作。如图1所示，抛光头组件包括多个抛光盘组件1、旋转架2、第一驱动组件(图未示)和第二驱动组件(图未示)。

参见图2，多个抛光盘组件1上下依次叠放，每个抛光盘组件1的周向均凸出设置有凸出部111。示例性地，抛光盘组件1包括抛光盘11以及设置于抛光盘11底面的清洁垫12。清洁垫12通过魔术贴或针勾盘13等方式安装于抛光盘11上。凸出部111凸出设置于抛光盘11的周向。凸出部111优选与抛光盘 11一体成型。

旋转架2罩设于多个抛光盘组件1的外侧，旋转架2上对应凸出部111设置有卡槽结构，凸出部111卡入卡槽结构中，实现旋转架2与抛光盘组件1的装配。

第一驱动组件的输出端与旋转架2的转轴传动连接，以带动旋转架2旋转。第一驱动组件优选为电机。控制第一驱动组件的输出端的正转或反转，可相应控制旋转架2沿第一旋转方向旋转(图1中用实线箭头表示)或沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向(图1中用虚线箭头表示)旋转。

第二驱动组件的输出端与第一驱动组件和/或旋转架2的外壳连接，以带动旋转架2和多个抛光盘组件1一并上下移动，使最底部的抛光盘组件1与地面接触或分离。

进一步地，参见图3，旋转架2为筒状，包括顶部件21和侧部件22。顶部件21间隔设置于最上部的抛光盘组件1的上方，侧部件22围设于抛光盘组件 1的周向。设置于侧部件22上的卡槽结构包括相连通的竖向卡槽23和L形滑槽。

竖向卡槽23沿侧部件22的高度方向延伸，L型滑槽设置于竖向卡槽23的下方开口处。L型滑槽包括垂直延伸的第一卡槽24和第二卡槽25。第一卡槽 24垂直于竖向卡槽23设置，第二卡槽25与旋转架2的下边缘贯通。凸出部111 可与竖向卡槽23、第一卡槽24和第二卡槽25滑动配合。

抛光盘组件1可由旋转架2的底部依次装入旋转架2内，抛光盘组件1周向的凸出部111经由第二卡槽25和第一卡槽24后卡入竖向卡槽23内，最后装入的抛光盘组件1的凸出部111直接卡入第一卡槽24内。反之，凸出部111也可由第二卡槽25脱离旋转架2。

本实施例中，第一卡槽24包括上下相对的第一槽壁241和第二槽壁242以及连接第一槽壁241和第二槽壁242的槽底。竖向卡槽23的下方开口贯穿设置于第一槽壁241。第二卡槽25与竖向卡槽24错位设置，第二卡槽25贯穿第二槽壁242。进一步地，竖向卡槽23的下方开口与第一卡槽24的槽底间隔一定距离，即第一卡槽24的槽底与竖向卡槽23的侧壁错位设置，最底部的抛光盘组件1的凸出部111夹设于第一槽壁241和第二槽壁242之间，并与槽底抵接，最底部的凸出部111与其余凸出部111错位设置。在抛光的过程中，地面会施加给抛光盘组件1一个向上的反作用力，第一卡槽24的第一槽壁241可限制最底部的凸出部111上移，保证抛光盘组件1与地面的稳定接触。

当然，在其他实施例中，第一卡槽24的槽底与竖向卡槽23的侧壁共面，即所有的凸出部111沿同一竖直方向设置，结构简单，加工方便。但此种情况下，在地面施加的向上的反作用力的作用下，底部的抛光盘组件1会有沿竖向卡槽23向上运动的趋势，导致抛光效果不佳。

优选地，每个抛光盘组件1的周向间隔设置有多个凸出部111，对应地，旋转架2上设置有多个卡槽结构，保证旋转架2与抛光盘组件1的传动稳定性。

抛光头组件的正常工作过程为：

在第一驱动组件的驱动下，旋转架2通过凸出部111带动所有抛光盘组件1 一并沿第一旋转方向(图1中用实线箭头表示)旋转，最底部的抛光盘组件1 与地面旋转摩擦，以对地面进行清洁、打蜡、抛光、石材病变处理、石材翻新、地面表面硬化处理以及地面清洗等护理工作。

拆卸失效的抛光盘组件1的过程为：

当最底部的抛光盘组件1因摩擦而失效后，在第一驱动组件的驱动下，旋转架2沿第二旋转方向(图1中用虚线箭头表示)旋转，除最底部的抛光盘组件1外，其余抛光盘组件1随旋转架2一并旋转，最底部的抛光盘组件1受到地面的摩擦阻力，其相对于地面静止或沿第二旋转方向的运动速度小于其上方的抛光盘组件1，相对运动的结果为：最底部的抛光盘组件1的凸出部111沿第一卡槽24的第二槽壁242运动至第二卡槽25处。第一驱动组件停止工作。

之后，第二驱动组件启动，驱动整体结构上升，在重力及相关外力(具体参见以下分析)的作用下，失效的最底部的抛光盘组件1由第二卡槽25处从旋转架2上脱落，实现失效的最底部的抛光盘组件1的自动拆卸。

更换的新的抛光盘组件1到位的过程为：

失效的最底部的抛光盘组件1从旋转架2上脱落后，在重力及相关外力(具体参见以下分析)的作用下，剩余的抛光盘组件1沿竖向卡槽23下落预设距离，预设距离为一个抛光盘组件1的厚度，直至剩余部分中最底部的抛光盘组件1 的凸出部111被第二槽壁242阻挡。

然后，在第一驱动组件再次启动，旋转架2再次沿第一旋转方向旋转。初始旋转过程中，剩余的抛光盘组件1中，除最底部的抛光盘组件1外，其余抛光盘组件1随旋转架2一并旋转。待最底部的抛光盘组件1的凸出部111相对于旋转架2沿第二槽壁242运动并与第一卡槽24的槽底抵接后，所有的抛光盘组件1随旋转架2一并旋转，最底部的抛光盘组件1与地面摩擦，以继续对地面进行护理，实现新的抛光盘组件1的自动更换到位。

重复上述过程，自动拆卸掉失效的最底部的抛光盘组件1后，剩余的上部抛光盘组件1下落，剩余部分中最底部的抛光盘组件1继续对地面进行护理，实现失效的抛光盘组件1的自动拆卸及新的抛光盘组件1的自动更换到位，无需人工干预，节省人力成本，工作效率高，尤其适用于大面积石材地面的护理。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别为：

参见图4和图6，本实施例的旋转架2为框架结构，包括顶部件21、多个主支架26以及连接主支架26的连接架27。多个主支架26沿抛光盘组件1的周向间隔设置，并与凸出部111一一对应，主支架26上设置有上述卡槽结构。顶部件21连接于主支架26的上端。顶部件21间隔设置于最上部的抛光盘组件 1的上方。顶部件21与第一驱动组件10的输出端连接。

进一步地，旋转架2的主支架26包括两间隔设置的竖板261，两个竖板261 之间通过横板262连接。两个竖板261之间的间隔形成上述竖向卡槽23。垂直延伸的第一卡槽24和第二卡槽25开设于最底部的横板262上，且第一卡槽24 延伸至竖板261上。

需要说明的是，在抛光头组件的正常工作阶段、以及拆卸失效的最底部的抛光盘组件1的阶段中，由于地面的摩擦力和向上的反作用力的存在，最底部的抛光盘组件1的凸出部111有进入竖向卡槽23的运动趋势，导致护理工作无法正常进行或失效的抛光盘组件1拆卸失败。另外，在剩余的上部抛光盘组件 1下落至最底部的横板262，旋转架2再次沿第一旋转方向旋转时，剩余部分的最底部的抛光盘组件1的凸出部111也有向上运动并进入竖向卡槽23的趋势，导致新的抛光盘组件1更换失败。为此，参见图4和图5，在旋转架2上于竖向卡槽23的槽口处设置有水平可活动地限位组件3，限位组件3用于阻挡最底部的抛光盘组件1的凸出部111进入竖向卡槽23。

具体地，参见图7-图10，限位组件3包括滑动组件32和卡止件31。竖板 261包括靠近抛光盘组件1的内侧以及远离抛光盘组件1的外侧。竖板261内侧的底部(即靠近竖向卡槽23的槽口处)，设置有容纳槽2611，容纳槽2611 的槽口朝向竖向卡槽23开设，容纳槽2611的槽口贯通竖向卡槽23的侧壁，容纳槽2611的槽底开设有贯穿的避让孔2612。竖板261靠近连接架27的一侧上，对应容纳槽2611的槽底，开设有容纳缺口2613。卡止件31可转动地设置于容纳缺口2613内。滑动组件32水平可滑动地设置于容纳槽2611内，盖板33盖设于滑动组件32远离竖板261的一侧。滑动组件32包括滑动件321和连接件 322。滑动件321与容纳槽2611的槽壁之间连接有弹性件。滑动件321靠近容纳槽2611槽口的一端为抵压端3211，在弹性件的弹性力的作用下抵压端3211 伸入竖向卡槽23内，以抵压最底部的抛光盘组件1的凸出部111，防止其向上进入竖向卡槽23。连接件322的一端与滑动件321连接。外力驱动滑动件321和连接件322在容纳槽2611内沿背离竖向卡槽23的方向滑动，以使抵压端3211 回收于竖向卡槽23的侧壁中时，连接件322远离滑动件321的一端由避让孔 2612伸出容纳槽2611，并与卡止件31卡接，此时凸出部111可进入竖向卡槽 23内，可将多个抛光盘组件1由第二卡槽25处依次装入旋转架2内。

本实施例中，两个竖板261上均设置有限位组件3。在其他实施例中，可以只在其中一个竖板261设置限位组件3。优选地，连接件322为螺钉，取材容易，方便拆装。

进一步地，参见图4和图9，该抛光头组件还包括弹性下压件4。具体地，弹性下压件4设置于顶部件21和最上部的抛光盘组件1之间。一方面，弹性下压件4为抛光盘组件1的下落提供驱动力。另一方面，在抛光头组件正常工作的过程中，弹性下压件4抵压抛光盘组件1，防止在地面的向上的反作用力下，抛光盘组件1上下晃动，保证抛光盘组件1与地面的稳定接触，保证抛光效果。弹性下压件4优选为弹簧。

在失效的最底部的抛光盘组件1从旋转架2上脱落后，剩余的抛光盘组件 1在重力及弹性下压件4的弹性力的共同作用下顶开限位组件3，以沿竖向卡槽 23竖向下落预设距离。

参见图4和图11，为方便安装弹性下压件4，该抛光头组件还包括安装座5。安装座5设置于最上部的抛光盘组件1的上方，弹性下压件4远离顶部件21的一端与安装座5连接。示例性地，安装座5上设置有卡勾51，卡勾51与弹性下压件4卡接，以对弹性下压件4进行限位。优选地，顶部件21靠近安装座5 的一侧也可设置与弹性下压件4卡接的卡勾51。

参见图12，为方便由旋转架2的底部依次装入多个抛光盘组件1，旋转架2上设置有限位部2615，安装座5上设置有与限位部2615对应的配合部52。装入抛光盘组件1之前，使安装座5的配合部52与限位部2615配合，以固定安装座5，安装座5向下无法移动，防止其干涉抛光盘组件1的装入或抛光盘组件1无法装入到位。待抛光盘组件1全部装入完毕后，再使配合部52与限位部2615分离，安装座5在弹性下压件4的作用下抵接于最上部的抛光盘组件1的上表面。

具体地，安装座5的周向凸出设置有配合部52，配合部52***竖向卡槽 23内，配合部52上设置有配合孔521。竖板261上部设置有与竖向卡槽23连通的定位槽2614。定位槽2614的槽壁上设置有限位部2615。限位部2615优选为设置于定位槽2614的槽壁上的凸起。旋转安装座5，可使其上的配合部52 由竖向卡槽23运动至定位槽2614，配合部52通过配合孔521与限位部2615 连接，实现安装座5的固定。当抛光盘组件1全部安装到位后，再次旋转安装座5，使配合部52与限位部2615分离，并转动至竖向卡槽23内。

为方便手持安装座5旋转，安装座5的周向设置有提手53。优选地，提手 53由安装座5的边缘切舌后弯折得到。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明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发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种抛光头组件，其特征在于，包括：

抛光盘组件(1)，多个所述抛光盘组件(1)沿高度方向依次叠置，每个所述抛光盘组件(1)的周壁上均设有凸出部(111)；

旋转架(2)，罩设于多个所述抛光盘组件(1)外，所述旋转架(2)的周壁上设有：

沿高度方向延伸的竖向卡槽(23)；

L型滑槽，所述L型滑槽包括相互垂直延伸的第一卡槽(24)和第二卡槽(25)，所述第一卡槽(24)垂直设于所述竖向卡槽(23)的下方开口，所述第二卡槽(25)与所述旋转架(2)的下边缘贯通；

所述凸出部(111)可与所述竖向卡槽(23)、所述第一卡槽(24)和所述第二卡槽(25)滑动配合。

2.根据权利要求1所述的抛光头组件，其特征在于，所述第一卡槽(24)包括上下相对的第一槽壁(241)和第二槽壁(242)以及连接所述第一槽壁(241)和所述第二槽壁(242)的槽底(243)，所述竖向卡槽(23)的下方开口贯穿设置于所述第一槽壁(241)上且与所述槽底(243)间隔一定距离。

3.根据权利要求1所述的抛光头组件，其特征在于，所述旋转架(2)上于所述竖向卡槽(23)的下方开口处设置有水平可活动地限位组件(3)，所述限位组件(3)可供所述凸出部(111)竖向移动至所述第一卡槽(24)中并抵压位于所述第一卡槽(24)内的所述凸出部(111)的上方。

4.根据权利要求3所述的抛光头组件，其特征在于，所述限位组件(3)包括：

滑动组件(32)，水平可滑动地设置于所述旋转架(2)上；

弹性件，用于驱动所述滑动组件(32)凸出所述竖向卡槽(23)的侧壁；

卡止件(31)，所述滑动组件(32)回收于所述竖向卡槽(23)的侧壁中时，所述卡止件(31)与所述滑动组件(32)卡接。

5.根据权利要求1所述的抛光头组件，其特征在于，还包括弹性下压件(4)，所述旋转架(2)包括顶部件(21)，所述顶部件(21)间隔设置于最上部的所述抛光盘组件(1)的上方，所述弹性下压件(4)设置于所述顶部件(21)和最上部的所述抛光盘组件(1)之间。

6.根据权利要求5所述的抛光头组件，其特征在于，还包括安装座(5)，所述安装座(5)设置于最上部的所述抛光盘组件(1)的上方，所述弹性下压件(4)远离所述顶部件(21)的一端与所述安装座(5)连接，所述旋转架(2)上还设置有限位部(2615)，用于限制所述安装座(5)向下移动。

7.根据权利要求6所述的抛光头组件，其特征在于，所述安装座(5)和/或所述顶部件(21)上设置有卡勾(51)，所述卡勾(51)与所述弹性下压件(4)卡接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的抛光头组件，其特征在于，所述凸出部(111)设置有多个，多个所述凸出部(111)于所述抛光盘组件(1)的周向间隔设置。

9.根据权利要求1-7任一项所述的抛光头组件，其特征在于，还包括驱动所述旋转架(2)旋转的第一驱动组件(10)，所述旋转架(2)通过所述凸出部(111)带动所述抛光盘组件(1)一并旋转。

10.一种石材抛光机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的抛光头组件。

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