本發(fā)明涉及打磨器械領(lǐng)域，特別是一種爬壁打磨拋光機(jī)器人。

背景技術(shù)：

方艙類產(chǎn)品、室內(nèi)墻面等表面的噴涂，各道底漆之間、面漆之間、底漆面漆之間，需進(jìn)行打磨，以增大油漆附著力，提高方艙類產(chǎn)品、室內(nèi)墻面的表面涂覆質(zhì)量。目前，方艙類產(chǎn)品、室內(nèi)墻面等的涂覆打磨均采用人工手持氣動(dòng)打磨機(jī)進(jìn)行人工打磨，存在工作環(huán)境差、打磨效率低、打磨質(zhì)量不穩(wěn)定等問(wèn)題和缺陷。

在打磨處理過(guò)程中，如何針對(duì)方艙鋁制艙壁、室內(nèi)墻壁等，解決人工打磨存在的問(wèn)題，并將粉塵環(huán)保處理，實(shí)現(xiàn)全向安全移動(dòng)打磨拋光工作是本申請(qǐng)人一直希望解決的問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種爬壁打磨拋光機(jī)器人。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種爬壁打磨拋光機(jī)器人，包括框體，所述框體上設(shè)有真空負(fù)壓機(jī)構(gòu)、打磨機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)單元，真空負(fù)壓機(jī)構(gòu)、打磨機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)單元均連接到單片機(jī)；

所述真空負(fù)壓機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在框體內(nèi)的真空室、離心風(fēng)扇和離心電機(jī)，離心電機(jī)設(shè)置在真空室內(nèi)，離心風(fēng)扇連接在離心電機(jī)伸出真空室的旋轉(zhuǎn)軸上，離心電機(jī)通電，帶動(dòng)離心風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，真空室形成負(fù)壓，使得機(jī)器人吸附在工作面上；

所述打磨機(jī)構(gòu)用于對(duì)工作面進(jìn)行打磨拋光；

所述驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)。

本發(fā)明中，所述打磨機(jī)構(gòu)包括水平進(jìn)給電機(jī)、水平滾珠絲杠、水平導(dǎo)軌、垂直進(jìn)給電機(jī)、垂直滾珠絲杠、垂直導(dǎo)軌、垂直電機(jī)固定座、打磨電機(jī)、打磨電機(jī)安裝座、打磨電機(jī)固定塊和打磨盤，框體上固定連接水平進(jìn)給電機(jī)和固定彎角，水平滾珠絲杠兩端固定在水平進(jìn)給電機(jī)和固定彎角，水平進(jìn)給電機(jī)控制水平滾珠絲杠以及水平導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌連接垂直電機(jī)固定座，垂直進(jìn)給電機(jī)固定在垂直電機(jī)固定座上，垂直進(jìn)給電機(jī)控制垂直滾珠絲杠和垂直導(dǎo)軌，垂直導(dǎo)軌套接在打磨電機(jī)安裝座上，打磨電機(jī)安裝座連接打磨電機(jī)固定塊，打磨電機(jī)固定塊內(nèi)套接打磨電機(jī)，打磨電機(jī)連接彈性聯(lián)軸器，彈性聯(lián)軸器連接打磨沙盤，彈性聯(lián)軸器上設(shè)有力傳感器，水平進(jìn)給電機(jī)、垂直進(jìn)給電機(jī)、打磨電機(jī)和力傳感器均連接到單片機(jī)。

本發(fā)明中，所述驅(qū)動(dòng)單元包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、麥克納姆輪和電機(jī)安裝座，框體內(nèi)四角均設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)安置在電機(jī)安裝座上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪，框體底部為打磨機(jī)器人底板，驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪穿過(guò)打磨機(jī)器人底板，驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接到單片機(jī)。

本發(fā)明中，所述打磨機(jī)器人底板四角均設(shè)有連接到單片機(jī)的超聲波傳感器，進(jìn)行方艙壁邊界以及窗戶、門等缺口的識(shí)別。

本發(fā)明中，所述打磨電機(jī)固定塊前端設(shè)有連接到單片機(jī)的超聲波避障傳感器，用于識(shí)別方艙壁上突出障礙物。

本發(fā)明中，所述框體頂面安裝有安全環(huán)，安全環(huán)上系有安全繩。

本發(fā)明中，所述離心風(fēng)扇四周設(shè)有粉塵回收袋。

本發(fā)明中，所述真空室內(nèi)設(shè)有一層吸音棉。

本發(fā)明中，所述真空室下端的打磨機(jī)器人底板邊緣設(shè)有一圈底部密封裙邊。

驅(qū)動(dòng)單元可以采用現(xiàn)有的萬(wàn)向輪驅(qū)動(dòng)技術(shù)，也可以采用本發(fā)明所示的驅(qū)動(dòng)單元技術(shù)。

打磨機(jī)構(gòu)可以采用現(xiàn)有的打磨機(jī)以及拋光機(jī)等現(xiàn)有技術(shù)，也可以采用本發(fā)明所提供的打磨機(jī)構(gòu)技術(shù)。

有益效果：本發(fā)明通過(guò)真空負(fù)壓的方式使得涂覆打磨拋光機(jī)器人吸附在方艙鋁制面板或者室內(nèi)墻面等，在保證涂覆打磨機(jī)器人自由運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，通過(guò)打磨機(jī)構(gòu)對(duì)涂覆各道漆之間進(jìn)行打磨，增大油漆附著力，極大的提高了方艙、墻壁涂覆打磨的效率和質(zhì)量，降低了成本。

涂覆打磨機(jī)器人在打磨工作時(shí)，通過(guò)超聲波傳感器、避障傳感器、安全環(huán)實(shí)現(xiàn)涂覆打磨機(jī)器人的安全避障、邊界識(shí)別、安全打磨，并可以通過(guò)粉塵回收袋可收回打磨的粉塵，降低環(huán)境污染，減少對(duì)人的傷害。

本涂覆爬壁打磨機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省人力物力，成本較低。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說(shuō)明，本發(fā)明的上述或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚。

圖1是機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是真空室的示意圖；

圖3是驅(qū)動(dòng)單元的示意圖；

圖4是打磨機(jī)構(gòu)的示意圖；

圖5機(jī)器人仰視圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1，包括打磨機(jī)器人框體1、離心電機(jī)2、離心風(fēng)扇3、粉塵回收袋4、安全環(huán)5、真空室6、吸音棉7、麥克納姆輪8、超聲波傳感器9、驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、打磨機(jī)器人底板11、電機(jī)安裝座12、底部密封裙邊13、水平進(jìn)給電機(jī)14、水平滾珠絲杠15、垂直電機(jī)固定座16、打磨盤17、彈性聯(lián)軸器18、力傳感器19、打磨電機(jī)固定塊20、避障傳感器21、打磨電機(jī)22、打磨電機(jī)安裝座23、垂直導(dǎo)軌24、垂直滾珠絲杠25、垂直進(jìn)給電機(jī)26、水平導(dǎo)軌27和固定彎角28；

如圖2，真空負(fù)壓機(jī)構(gòu)由真空室6、離心風(fēng)扇3和離心電機(jī)2組成。在離心風(fēng)扇的周圍排氣口有粉塵回收袋4對(duì)打磨產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行收回；在真空室的內(nèi)部有一層吸音棉7，降低負(fù)壓產(chǎn)生的噪聲；在打磨機(jī)器人底板11上真空室的周圍粘有一圈密封裙13，提高真空負(fù)壓的效果和性能。

如圖3，驅(qū)動(dòng)單元由麥克納姆輪8、驅(qū)動(dòng)電機(jī)10和電機(jī)安裝座12組成，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10安裝在電機(jī)安裝座12上，電機(jī)安裝座12位于框體1內(nèi)部四角，驅(qū)動(dòng)電機(jī)10連接麥克納姆輪8，實(shí)現(xiàn)四驅(qū)全向移動(dòng)。

如圖4，打磨機(jī)構(gòu)由水平進(jìn)給電機(jī)14、水平滾珠絲杠15、水平導(dǎo)軌27、垂直進(jìn)給電機(jī)26、垂直滾珠絲杠25、垂直導(dǎo)軌24、垂直電機(jī)固定座16、打磨電機(jī)22、打磨電機(jī)安裝座23、打磨電機(jī)固定塊20、打磨盤17組成，框體1上固定連接水平進(jìn)給電機(jī)14和固定彎角28，水平滾珠絲杠15兩端固定在水平進(jìn)給電機(jī)14和固定彎角28，水平進(jìn)給電機(jī)14控制水平滾珠絲杠15以及水平導(dǎo)軌27，水平導(dǎo)軌27連接垂直電機(jī)固定座16，垂直進(jìn)給電機(jī)26固定在垂直電機(jī)固定座16上，垂直進(jìn)給電機(jī)26控制垂直滾珠絲杠25和垂直導(dǎo)軌24，垂直導(dǎo)軌24套接在打磨電機(jī)安裝座23上，打磨電機(jī)安裝座23連接打磨電機(jī)固定塊20，打磨電機(jī)固定塊20內(nèi)套接打磨電機(jī)22，打磨電機(jī)22連接彈性聯(lián)軸器18，彈性聯(lián)軸器18連接打磨沙盤17，彈性聯(lián)軸器18上設(shè)有力傳感器19，實(shí)現(xiàn)打磨盤的水平進(jìn)給、垂直進(jìn)給、打磨動(dòng)作。

如圖5，打磨機(jī)器人底板11的四角布有4個(gè)超聲波傳感器9，進(jìn)行方艙壁邊界以及窗戶、門等缺口的識(shí)別。

進(jìn)一步地，超聲波避障傳感器21安裝在打磨電機(jī)固定塊20正前端，進(jìn)行放艙壁上突出障礙物的識(shí)別。

進(jìn)一步地，在打磨機(jī)器人框體頂面安裝有安全環(huán)5，安全環(huán)5上系有安全繩。

本機(jī)器人的工作過(guò)程包括吸附和打磨、拋光兩個(gè)階段。

在涂覆爬壁打磨拋光機(jī)器人準(zhǔn)備進(jìn)行方艙涂覆打磨工作時(shí)，控制單元使離心電機(jī)2通電，帶動(dòng)離心風(fēng)扇3轉(zhuǎn)動(dòng)，真空室形成負(fù)壓，使涂覆打磨拋光機(jī)器人吸附在方艙鋁制艙壁、室內(nèi)墻壁等垂直面上?？刂茊卧闹黧w是單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)力傳感器信號(hào)使水平進(jìn)給電機(jī)14、垂直驅(qū)動(dòng)電機(jī)24通電，帶動(dòng)打磨盤17運(yùn)動(dòng)至壓緊方艙壁。打磨盤17壓緊方艙壁后，單片機(jī)使能打磨電機(jī)22轉(zhuǎn)動(dòng)，打磨電機(jī)22帶動(dòng)打磨盤17進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，打磨方艙壁、室內(nèi)墻壁等涂覆層。并且單片機(jī)根據(jù)避障傳感器21、超聲波傳感器9反饋的信號(hào)，使能4個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)10，分別驅(qū)動(dòng)4個(gè)麥克納姆輪8，通過(guò)控制4個(gè)麥克納姆輪不同轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)涂覆打磨拋光機(jī)器人的全向移動(dòng)。如打磨運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)打磨電機(jī)固定塊20前端的避障傳感器21識(shí)別前進(jìn)方向有障礙物時(shí)，驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪8進(jìn)行差速轉(zhuǎn)向或反向倒退或水平移動(dòng)；當(dāng)打磨機(jī)器人底板11四角上的超聲波傳感器9識(shí)別到方艙壁、墻壁的邊界或門、窗等缺口時(shí)，驅(qū)動(dòng)麥克納姆輪8進(jìn)行差速轉(zhuǎn)向或反向倒退或水平移動(dòng)。

涂覆爬壁打磨拋光機(jī)器人打磨、拋光工作完成后，單片機(jī)斷開(kāi)打磨電機(jī)22、驅(qū)動(dòng)電機(jī)10、進(jìn)給電機(jī)14、24的使能，涂覆爬壁打磨拋光機(jī)器人處于靜止吸附狀態(tài)，手持涂覆打磨拋光機(jī)器人后人工斷開(kāi)離心電機(jī)2電源，破壞真空吸附力，取下涂覆打磨拋光機(jī)器人。

在打磨機(jī)器人框體1的頂部安裝有安全環(huán)5并系有安全繩，當(dāng)涂覆爬壁打磨拋光機(jī)器人在打磨過(guò)程中發(fā)生異常狀況脫落，系有安全繩的安全環(huán)5保護(hù)涂覆爬壁打磨機(jī)器人防止其落地?fù)p壞。

本發(fā)明提供了一種爬壁打磨拋光機(jī)器人，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。