墙面打磨机器人的制作方法

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种墙面打磨机器人。

背景技术：

刮腻子是内墙装饰的方法之一，将腻子刮在墙上，在腻子干后用砂纸打磨平整。传统的腻子打磨一般由人工作业完成，一方面存在费时费力的问题，带来沉重的劳动负担；另一方面，作业过程会产生大量灰尘，严重污染环境，并对作业人员的健康造成严重损害。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种墙面打磨机器人，能够实现对墙面的无尘清洁打磨，打磨质量佳、环保性好。

本发明提供的墙面打磨机器人，包括：

第一壳，具有第一工作侧和与所述第一工作侧相对设置的第一背侧，所述第一工作侧和所述第一背侧之间形成第一内腔，所述第一工作侧开设有第一开口，所述第一开口与所述第一内腔连通；

弹性压圈，设置于所述第一开口处，所述弹性压圈远离所述第一背侧的一端为压紧端，所述压紧端位于所述第一工作侧远离所述第一背侧的一侧，所述压紧端被配置为与墙面接触；

负压吸尘装置，被配置为使所述第一内腔形成负压以及对所述第一内腔进行吸尘；

打磨装置，所述打磨装置的作业部自所述第一内腔穿过所述第一开口，所述作业部远离所述第一背侧的一端位于所述压紧端接近所述第一壳的第一工作侧的一侧，且所述作业部远离所述第一背侧的一端位于所述第一工作侧远离所述第一背侧的一侧；以及

与所述第一壳相连的行走装置，所述行走装置远离所述第一背侧的一端位于所述压紧端接近所述第一壳的第一工作侧的一侧，且所述行走装置远离所述第一背侧的一端位于所述第一工作侧远离所述第一背侧的一侧。

可选的，所述墙面打磨机器人还包括第二壳，所述第二壳具有第二工作侧和与所述第二工作侧相对设置的第二背侧；所述第一壳设置于所述第二壳内，所述第一背侧与所述第二背侧相对且所述第一背侧位于所述第二背侧接近所述第二工作侧的一侧，所述第二工作侧位于所述第一背侧远离所述第二背侧的一侧；所述第二工作侧开设有第二开口，所述弹性压圈穿过所述第二开口，所述压紧端位于所述第二工作侧远离所述第二背侧的一侧；所述行走装置远离所述第二背侧的一端位于所述第二工作侧远离所述第二背侧的一侧；所述第一开口和所述第二开口的中心轴重合。

可选的，所述行走装置设置于所述第二壳内，所述行走装置通过所述第二壳与所述第一壳相连；所述第一壳和所述第二壳之间形成环形腔，所述行走装置位于所述环形腔中。

可选的，所述墙面打磨机器人还包括传感器和执持件，所述传感器与所述负压吸尘装置电连接，所述执持件可滑动地设置于所述第一壳的第一背侧远离所述第一工作侧的一侧，所述执持件与所述第一壳之间设有复位元件，所述执持件滑动而接触式或非接触式地触发所述传感器的启停信号，所述启停信号被配置为驱动所述负压吸尘装置启动或停止。

可选的，在所述墙面打磨机器人包括所述第二壳的情况下，所述执持件可滑动地设置于所述第二壳的第二背侧远离所述第二工作侧的一侧，所述复位元件设置于所述执持件与所述第二壳之间。

可选的，所述执持件沿所述弹性压圈的轴向直线滑动，当所述执持件沿接近所述工作侧的方向滑动至行程末端时，所述执持件使所述传感器发出所述启停信号。

可选的，所述负压吸尘装置包括进气管、风机和排气管，所述进气管一端和所述第一壳的第一内腔连通、另一端和所述风机的进气口连通；所述风机的排气口和所述排气管连通。

可选的，所述打磨装置包括被配置为执行打磨动作的打磨头和驱动所述打磨头运转的驱动器件，所述打磨头设置于所述第一内腔中并具有所述作业部。

可选的，所述打磨头为打磨盘，所述打磨盘远离所述第一背侧的一侧被配置为所述作业部；所述打磨盘具有沿第一方向贯穿其中的排屑孔，所述排屑孔一端开口于所述打磨盘接近所述工作侧的一侧，另一端开口与所述负压吸尘装置连通。

可选的，所述行走装置包括多个行走轮，所述多个行走轮沿一环形分布于所述第一开口的外周侧；所述环形的中心轴与所述第一开口的中心轴平行或重合。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

上墙时，首先使弹性压圈的压紧端与墙面进行接触，负压吸尘装置工作使第一内腔形成负压，内外压差将第一壳压向墙面、使弹性压圈在第一壳的压迫下贴紧在墙面上，一方面墙面打磨机器人得以吸附固定于墙面上，另一方面第一壳的第一内腔为墙面所封闭而形成封闭的作业环境；工作时，随着行走装置的推动，打磨装置的作业部对墙面各处(例如墙面上的腻子)进行顺序打磨，使墙面达到平整的状态，在打磨过程中从墙面上脱落的废渣粉尘处于封闭的作业环境中、并为负压吸尘装置所吸除，不会发生逃逸散播，避免对环境造成污染和对作业人员的健康造成损害，环保性突出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一些实施例提供的墙面打磨机器人的立体结构的第一示意图；

图2为本发明一些实施例提供的墙面打磨机器人的对剖示意图；

图3为本发明一些实施例提供的墙面打磨机器人的立体结构的第二示意图；

图4为本发明一些实施例提供的墙面打磨机器人的剖视示意图；

图5为图4中墙面打磨机器人的局部结构示意图。

主要元件符号说明：

1-第一壳，1a-第一工作侧，1b-第一背侧，11-第一内腔，12-第一开口，2-弹性压圈，3-负压吸尘装置，31-进气管，32-风机，33-排气管，4-打磨装置，41-打磨头，411-作业部，412-排屑孔，42-驱动器件，5-行走装置，51-行走轮，6-第二壳，61-凹陷部，6a-第二工作侧，6b-第二背侧，71-传感器，72-执持件，8-复位元件，9-连接件。

具体实施方式

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合参阅图1～3，本发明一些实施例公开了墙面打磨机器人，包括第一壳1、弹性压圈2、负压吸尘装置3、打磨装置4和行走装置5，可以实现对墙面的无尘清洁打磨。

其中，第一壳1具有第一工作侧1a和与第一工作侧1a相对设置的第一背侧1b，第一工作侧1a和第一背侧1b之间形成第一内腔11。第一工作侧1a开设有第一开口12，第一开口12与第一内腔11连通。示范性地，在作业时，第一壳1的第一工作侧1a与墙面相对，第一背侧1b则位于第一工作侧1a远离墙面的一侧。第一壳1的制作材料可以根据实际需要决定，例如金属材料、塑胶材料等，本发明实施例对此不作限定。示范性地，第一壳1可以是方形罩。

其中，弹性压圈2设置于第一开口12处。弹性压圈2远离第一背侧1b的一端为压紧端，压紧端位于第一工作侧1a远离第一背侧1b的一侧，压紧端被配置为与墙面接触。示范性地，第一壳1与墙面并不直接接触，而是通过弹性压圈2进行接触。弹性压圈2可以由各类弹性材料(例如橡胶、弹性塑料等)制成，可以发生弹性形变。

负压吸尘装置3被配置为使第一内腔11形成负压以及对第一内腔11进行吸尘，实现双重作用而简化机械结构。负压是低于大气压的气体压力状态，相应地，第一壳1的内侧和外侧之间存在压差。在内外压差的作用下，第一壳1被压向墙面并压迫位于第一壳1与墙面之间的弹性压圈2，使弹性压圈2弹性变形而与墙面贴合接触，使第一内腔11与墙面之间形成良好密封，一方面较好地防止粉尘外泄，另一方面可以较好地隔离内外气压环境、使第一内腔11的负压保持基本稳定，从而降低负压吸尘装置3的负载功耗。在一些实施例中，负压吸尘装置3包括进气管31、风机32和排气管33，进气管31一端和第一壳1的第一内腔11连通、另一端和风机32的进气口连通；风机32的排气口和排气管33连通。

打磨装置4的作业部411自第一内腔11穿过第一开口12，作业部411远离第一背侧1b的一端位于压紧端接近第一壳1的第一工作侧1a的一侧，且作业部411远离第一背侧1b的一端位于第一工作侧1a远离第一背侧1b的一侧。这样，作业部411自第一开口12伸出，可以有效利用第一内腔11的空间，压缩墙面打磨机器人的外形尺寸，提高机器人的空间利用率和紧凑性，机器人整体体积较小。

行走装置5与第一壳1相连，行走装置5远离第一背侧1b的一端位于压紧端接近第一壳1的第一工作侧1a的一侧，且行走装置5远离第一背侧1b的一端位于第一工作侧1a远离第一背侧1b的一侧。在一些实施例中，行走装置5包括多个行走轮51，多个行走轮51沿一环形分布于第一开口12的外周侧，该环形的中心轴与第一开口12的中心轴平行或重合。这里，多个行走轮51之间可以是平行的，也可以是不平行的。示范性地，多个行走轮51沿该环形均匀分布。这样，墙面打磨机器人的作业部411位于多个行走轮51的中心处，行走精度和定位精度较高。行走轮514的数量根据实际设计需要决定，其形式亦较为丰富，包括普通移动轮、万向轮、全向轮等类型。

在一些实施例中，墙面打磨机器人还包括第二壳6，第二壳6具有第二工作侧6a和与第二工作侧6a相对设置的第二背侧6b；第一壳1设置于第二壳6内，第一背侧1b与第二背侧6b相对且第一背侧1b位于第二背侧6b接近第二工作侧6a的一侧，第二工作侧6a位于第一背侧1b远离第二背侧6b的一侧；第二工作侧6a开设有第二开口，弹性压圈2穿过第二开口，压紧端位于第二工作侧6a远离第二背侧6b的一侧；行走装置5远离第二背侧6b的一端位于第二工作侧6a远离第二背侧6b的一侧；第一开口12和第二开口的中心轴重合。

在墙面打磨机器人包括第二壳6的情况下，在一些实施例中，行走装置5设置于第二壳6内，行走装置5通过第二壳6与第一壳1相连。第一壳1和第二壳6之间形成环形腔，行走装置5位于环形腔中。这样，墙面打磨机器人的整体性较好，行走装置5可以受到第二壳6的良好防护。

请结合参阅图1～5，在一些实施例中，墙面打磨机器人还包括传感器71和执持件72。传感器71与负压吸尘装置3电连接，受到触发作用时，传感器71发生并向负压吸尘装置3输出启停信号，该启停信号被配置为驱动负压吸尘装置3启动或停止。示范性地，启停信号为一电信号，负压吸尘装置3接收到启停信号即改变启停状态。示范性地，传感器71为接触式传感器或非接触式传感器，典型的接触式传感器如微动开关、压力传感器等，典型的非接触式传感器如光电传感器等。

执持件72可滑动地设置于第一壳1的第一背侧1b远离第一工作侧1a的一侧，且执持件72滑动而接触式或非接触式地触发传感器71的启停信号。示范性地，执持件72设置于第一壳1远离墙面的一侧表面，且执持件72与第一壳1之间具有相对滑动。操作时，操作者推动执持件72即可使执持件72在第一壳1上移动。执持件72的结构形式较多，例如握持把手、手柄、把持环等。

执持件72与第一壳1之间设有复位元件8，在一些实施例中，复位元件8被配置为使执持件72恢复到初始位置。示范性地，复位元件8为弹性元件，其常见类型为可输出弹性力的各类弹簧，例如拉簧、压簧等。

在操作者的推动下，执持件72滑动、从而接触式或非接触式地触发传感器71的启停信号。当操作者松手后，复位元件8使执持件72反向滑动复位。在接触式触发下，执持件72触碰接触式传感器71，接触式传感器71在触动作用下发出电信号(即启停信号)并输出至负压吸尘装置3；在非接触式触发下，执持件72进入非接触式传感器71的感应范围，非接触式传感器71感应发出电信号(即启停信号)并输出至负压吸尘装置3。

示范性地，执持件72的数量为二，由操作者两手分别握持，提高操作便利性与可靠性。两个执持件72的末端之间通过连接件9连接，保持运动同步性。示范性地，连接件9接触式或非接触式地触发传感器71的启停信号。示范性地，两个执持件72相互平行，使操作更为便利。

执持件72的滑动方向可根据实际需要设计，本发明对此不作限定。在一些实施例中，执持件72沿弹性压圈2的轴向直线滑动，当执持件72沿接近工作侧的方向滑动至行程末端时，执持件72使传感器71发出启停信号。上墙时，操作者仅需握持并推动执持件72沿接近墙面的方向滑动，即可使爬壁机器人可靠地贴紧墙面及使负压吸尘装置3启动，一举两得、极大地提高操作便利性与效率。

示范性地，当传感器71位于第一壳1内部时，执持件72的末端滑动地穿过第一壳1的侧壁，以便对传感器71进行接触式或非接触式触发。

在墙面打磨机器人包括第二壳6的情况下，在一些实施例中，执持件72可滑动地设置于第二壳6的第二背侧6b远离第二工作侧6a的一侧，复位元件8设置于执持件72与第二壳6之间。进而，第一壳1通过第二壳6方与复位元件8连接。

示范性地，当传感器71位于第二壳6内部时，执持件72的末端滑动地穿过第二壳6的侧壁，以便对传感器71进行接触式或非接触式触发。示范性地，第二壳6上对应于执持件72的位置具有凹陷部61，凹陷部61沿接近墙面的方向凹陷，提供操作者的握持空间及推动执持件72滑动时的运动空间，提高握持舒适性与安全性，防止操作者的操作手受到损伤。

在一些实施例中，打磨装置4包括被配置为执行打磨动作的打磨头41和驱动打磨头41运转的驱动器件42，打磨头41设置于第一内腔11中并具有作业部411。驱动器件42可以是驱动电机、液压马达等类型。

在一些实施例中，打磨头41为打磨盘，打磨盘远离第一背侧1b的一侧被配置为作业部411。作业部411与墙面进行直接接触，从而对墙面的不平整处进行打磨。示范性地，打磨盘具有沿第一方向贯穿其中的排屑孔412，排屑孔412一端开口于打磨盘接近工作侧的一侧，另一端开口与负压吸尘装置3连通。这样，负压吸尘装置3可以通过排屑孔412，将在打磨过程中产生的磨屑粉渣及时吸走而避免发生废料堆积，第一方面可以避免打磨头41的打磨作业受到干扰，另一方面可以及时进行散热降温，防止打磨头41的温度急剧上升而遭受损害，第三方面可以防止发生粉尘泄露、保证作业过程洁净环保。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。