一种磨削组件及耐寒机器人

技术领域

本发明涉及用于磨削的装置或机械手技术领域，具体涉及一种磨削组件及耐寒机器人。

背景技术

在建筑施工过程中，会涉及到的一个关键步骤就是对地面进行抛光作业；通常情况下，抛光作业需分为粗抛、细抛两个阶段；粗抛用粗糙度大的抛光盘，抛光效率快，细抛用粗糙度小的细抛盘，抛光后的平整度高。在中国的现有专利库中，公开了有关对建筑地面进行抛光的设备；例如：公告号为CN108356627B中公开一种建筑地面抛光装置，包括有车架、水箱、竖支板、横支板、固定板、第一电机、绕线轮、钢丝绳、第一导板、第二导板、第三导板、连接板等；车架上部左侧安装有水箱，车架上部右侧固定连接有竖支板，竖支板右侧上部固定连接有横支板，横支板上部右侧固定连接有固定板，固定板上部安装有第一电机，第一电机前侧固定连接有绕线轮。

再例如：公告号为CN113500511B中公开一种建筑工程用材料抛光装置， 包括装置外壳，所述装置外壳相对面之间的顶部固定连接有侧固定胶板，所述侧固定胶板的底部固定连接有清洁装置，所述装置外壳的顶部固定连接有摩擦锥块，所述摩擦锥块顶部的外表面套设有限位作用板，所述限位作用板与装置外壳的内部转动连接有表面处理装置，所述电机套轴的顶部固定连接有旋转电机。

以上两项现有技术（CN108356627B、CN113500511B）存在的问题在于：现有技术中并未公开如何实现在粗抛功能和细抛功能之间进行随意切换。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种磨削组件及耐寒机器人，可以实现在粗抛功能和细抛功能之间进行随意切换。

第一方面，本发明公开了一种磨削组件，包括梁架，梁架的一侧连接抛光机构；梁架的另一侧设有支撑板体，支撑板体上连接驱动机构；梁架上连接动力机构；动力机构用于带动抛光机构上移或下移，并用于使抛光机构的粗抛单元或细抛单元与驱动机构产生联动；驱动机构用于使抛光机构中粗抛单元或细抛单元进行运转。

具体的，抛光机构包括粗抛单元、细抛单元，其中，粗抛单元包括外套滑体，外套滑体的底部转动连接粗抛锥齿轮，粗抛锥齿轮上可拆装设有粗抛光片；外套滑体上转接有细抛锥齿轮，细抛锥齿轮上设有磁性材料；细抛单元包括内套滑体，内套滑体的底部可拆装连接细抛光片，内套滑体上设有磁性环体；内套滑体滑动套接在外套滑体内，且磁性材料与磁性环体相互产生磁性吸附。

具体的，驱动机构包括粗抛驱动单元、细抛驱动单元、驱动马达；其中，驱动马达的输出轴上传动连接粗抛驱动单元、细抛驱动单元，驱动马达用于驱动粗抛驱动单元和细抛驱动单元；粗抛驱动单元用于驱动粗抛单元，细抛驱动单元用于驱动细抛单元。

更加具体的，粗抛驱动单元包括第一锥齿轮，第一锥齿轮用于和粗抛锥齿轮啮合联动，第一锥齿轮转接在梁架上；细抛驱动单元包括第二锥齿轮，第二锥齿轮用于和细抛锥齿轮啮合联动，第二锥齿轮转接在支撑板体上；驱动马达与梁架连接，驱动马达的输出轴与第一锥齿轮传动连接，第一锥齿轮与第二锥齿轮传动连接。

具体的，动力机构包括搭载臂，腔体为上下开口的围挡结构，且腔体以环绕方式设置在抛光机构的周侧；梁架与腔体的内壁形成固定连接；搭载臂连接在腔体上，搭载臂上设有储水筒；储水筒的一侧设有电动高压水枪，电动高压水枪上的导水管与储水筒的内腔形成连通；电动高压水枪的扳手处设有启动单元，启动单元用于对扳手进行抵压；储水筒下方的搭载臂与外套滑体形成滑动连接，内套滑体与储水筒的底部固定连接；外套滑体上套设有第一弹性部件，第一弹性部件的两端分别与搭载臂、细抛锥齿轮连接；当第一弹性部件处于自然状态时，细抛锥齿轮与第二锥齿轮啮合联动，粗抛锥齿轮置于第一锥齿轮上方并与第一锥齿轮脱离啮合，磁性材料与磁性环体相对并产生吸附。

优化的，梁架上设有用于和细抛锥齿轮的侧壁适配的通孔，粗抛锥齿轮上设有出水孔；内套滑体上设有导水孔，外套滑体上设有入水孔。

第二方面，本发明公开了一种耐寒机器人，包括磨削组件，磨削组件的一侧设有机械臂组件，机械臂组件安装于车体上；车体上安装至少三个驱动轮。

具体的，机械臂组件包括座体，座体的顶部设有空腔，空腔内设有第一驱动源，第一驱动源的输出轴末端连接第一转件，第一转件与座体顶部进行转动连接；第一转件上安装第二驱动源，第二驱动源的输出轴上连接第一翻转件；第一翻转件的另一侧安装第三驱动源，第三驱动源的输出轴上连接第二翻转件；第二翻转件的另一侧连接有第四驱动源，第四驱动源的输出轴末端连接第二转件，第二转件另一侧连接第五驱动源，第五驱动源的输出轴上连接载盘，载盘上连接磨削组件。

更加具体的，机械臂组件上包裹有一层用于防冻的锡纸保温膜。

优化的，耐寒机器人还包括快拆组件，细抛光片连接于快拆组件上，快拆组件与内套滑体底部可拆装连接；快拆组件用于使细抛光片脱离内套滑体或安装在内套滑体上。

本发明的有益效果在于：

本发明可以根据实际中粗抛或细抛的具体需求，利用动力机构使抛光机构中粗抛单元、细抛单元的位置发生转移，使粗抛单元或细抛单元到达指定的待抛光建筑地面，并使粗抛单元或细抛单元与驱动机构产生联动；利用驱动机构可以直接使抛光机构中粗抛单元或细抛单元进行运转，从而对建筑地面进行粗抛或细抛作业；相较于现有技术，本发明可以实现在粗抛功能和细抛功能之间进行随意切换。另一方面，粗抛单元中的细抛锥齿轮、磁性材料、磁性环体相互配合后，共同构成细抛单元、驱动机构之间的中间联动结构，驱动机构只有通过中间联动结构的传递，才能实现对细抛单元的驱动。

附图说明

图1为磨削组件的局部结构示意图。

图2为抛光机构的炸开结构示意图。

图3为组装后抛光机构的立体结构示意图。

图4为动力机构的安装结构示意图。

图5为磨削组件使用时的状态结构示意图。

图6为磨削组件使用时的局部状态结构示意图。

图7为内套滑体、外套滑体的立体结构示意图。

图8为耐寒机器人的整体结构示意图。

图9为机械臂组件的立体结构示意图。

图10为快拆组件的第一视角装配结构示意图。

图11为快拆组件的第二视角装配结构示意图。

图12为快拆组件安装时的结构示意图。

图13为快拆组件拆卸时的结构示意图。

图中，1、梁架；2、外套滑体；3、粗抛锥齿轮；4、粗抛光片；5、细抛锥齿轮；6、内套滑体；7、细抛光片；8、磁性环体；9、支撑板体；10、驱动马达；11、第一锥齿轮；12、第二锥齿轮；13、通孔；14、腔体；15、搭载臂；16、储水筒；17、支脚；18、电动高压水枪；19、电动推杠；20、拨动框；21、第一弹性部件；22、导水孔；23、入水孔；24、出水孔；25、环状棱边；26、座体；27、第一驱动源；28、第一转件；29、第二驱动源；30、第一翻转件；31、第三驱动源；32、第二翻转件；33、第四驱动源；34、第二转件；35、第五驱动源；36、载盘；37、车体；38、驱动轮；39、第二弹性部件；40、放置槽；41、楔形块；42、锁定框；43、解锁杆。

具体实施方式

为了清楚的理解本申请技术方案，下面将结合具体实施例和附图对本申请提供的一种磨削组件及耐寒机器人进行详细说明。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。

在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“一个实施例”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

实施例1，本实施例提供了一种磨削组件，参考图1，示出的是磨削组件的局部结构示意图，从图中可以看出，磨削组件包括梁架1，梁架1的左侧连接有抛光机构，抛光机构的具体结构如下。

参考图2，图2示出的是抛光机构的炸开结构示意图，从图中可以看出，抛光机构由粗抛单元、细抛单元两部分构成。粗抛单元包括外套滑体2，外套滑体2的底部通过圆盘轴承连接粗抛锥齿轮3，粗抛锥齿轮3的下方螺栓连接（或者使用其他的可拆装连接方式）有粗抛光片4（例如直接选用现有800目的水磨石材）；外套滑体2的中部转动连接有细抛锥齿轮5，细抛锥齿轮5的内侧壁上涂覆磁性材料（图中并未示出）。细抛单元包括内套滑体6，内套滑体6的底部连接细抛光片7（例如直接选用现有3000目的水磨石材），内套滑体6的外侧连接有磁性环体8。

参考图3，示出的是组装后抛光机构的立体结构示意图，从图中可以看出，内套滑体6可滑动的套接在外套滑体2的内侧，磁性材料与磁性环体8相互产生磁性吸附。

继续参见图1，梁架1的右侧上表面上形成有支撑板体9，支撑板体9上连接驱动机构，驱动机构由粗抛驱动单元、细抛驱动单元、驱动马达10三部分构成；其中，驱动马达10的输出轴上传动连接粗抛驱动单元、细抛驱动单元，粗抛驱动单元用于驱动粗抛单元，细抛驱动单元用于驱动细抛单元，而驱动马达10则分别用于驱动粗抛驱动单元和细抛驱动单元。

具体的，粗抛驱动单元包括第一锥齿轮11，第一锥齿轮11用于和粗抛锥齿轮3啮合并形成联动，第一锥齿轮11的中心轴部与梁架1形成转动连接；细抛驱动单元包括第二锥齿轮12，第二锥齿轮12用于和细抛锥齿轮5啮合并形成联动，第二锥齿轮12的中心轴部与支撑板体9形成转动连接；驱动马达10安装在梁架1上，驱动马达10的输出轴通过第一皮带与第一锥齿轮11的中心轴部传动连接，第一锥齿轮11的中心轴部上传动连接第二皮带，第二皮带的另一端与第二锥齿轮12的中心轴部传动连接。

其中，继续参见图1，梁架1上形成通孔13，通孔13与细抛锥齿轮5的侧壁底部形成适配，且细抛锥齿轮5的底平面直径大于通孔13直径。细抛锥齿轮5的顶部设有用于带动细抛锥齿轮5进行移动的动力机构，动力机构的具体方案如下。

参考图4，示出的是动力机构的安装结构示意图，从图中可以看出，动力机构安装于腔体14的顶部开口上方，且腔体14的顶部、底部均形成开口，腔体14以环绕方式设置在抛光机构的周侧；动力机构包括搭载臂15，梁架1与腔体14的内壁形成固定连接；搭载臂15的左右臂膀通过螺栓与腔体14的顶部开口锁接，在搭载臂15的顶部中央位置安装有储水筒16，储水筒16的底部四个边角分别安装有四个支脚17，支脚17与搭载臂15进行固定连接。储水筒16的两侧、腔体14上分别设有电动高压水枪18（型号：8106），电动高压水枪18上的导水管与储水筒16的内腔形成连通；电动高压水枪18的扳手处设有启动单元，启动单元包括电动推杠19（直接采用现有产品），电动推杠19粘接在电动高压水枪18上，电动推杠19的输出轴上连接拨动框20，拨动框20置于扳手的一侧；启动单元使用时，启动电动推杠19的输出轴，输出轴在移动时用于驱动拨动框20对扳手进行抵压。储水筒16下方的搭载臂15上形成滑移通道，该滑移通道与外套滑体2形成滑动连接，内套滑体6与储水筒16的底部形成固定连接。动力机构还包括第一弹性部件21（例如弹簧），第一弹性部件21套设连接在外套滑体2上，第一弹性部件21的两端分别与搭载臂15、细抛锥齿轮5连接。同时限定：当第一弹性部件21处于自然状态时，梁架1的通孔13与细抛锥齿轮5的侧壁形成接触适配，细抛锥齿轮5与第二锥齿轮12啮合联动，粗抛锥齿轮3置于第一锥齿轮11上方并与第一锥齿轮11脱离啮合，磁性材料与磁性环体8相对并产生吸附。

磨削组件的整体工作方式为：

第一种情形（细抛模式），当建筑地面需要进行细致抛光时，参见图1、图4，启动电动高压水枪18并将水压调低，保证此时的水压冲击力小于第一弹性部件21的弹力；与此同时，启动驱动马达10，驱动马达10通过第一皮带、第二皮带同步驱动第一锥齿轮11、第二锥齿轮12进行转动，第二锥齿轮12啮合联动细抛锥齿轮5进行转动，此时，通过磁性材料、磁性环体8之间相互吸附，转动的细抛锥齿轮5带动内套滑体6及细抛光片7发生旋转，从而实现对建筑地面的细抛光作业；电动高压水枪18喷出的低压水源流经梁架1后流至抛光时的建筑地面上，从而起到抑尘效果。

第二种情形（粗抛模式），参考图5，示出的是磨削组件使用时的状态结构示意图，从图中可以看出，启动电动高压水枪18并将水压调高，保证此时的水压冲击力大于第一弹性部件21的弹力，同时启动驱动马达10，间接使第一锥齿轮11、第二锥齿轮12发生同步旋转；从电动高压水枪18喷出的高压水源对细抛锥齿轮5的进行冲击，细抛锥齿轮5沿a1方向向下移动，使细抛锥齿轮5与通孔13形成间隙，参考图6（图6为磨削组件使用时的局部状态结构示意图），直至粗抛锥齿轮3与转动中的第一锥齿轮11形成啮合适配，转动的粗抛锥齿轮3带动粗抛光片4发生旋转，从而实现对建筑地面的粗抛光作业；电动高压水枪18喷出的高低压水源同样对粗抛时建筑地面进行抑尘。当需要继续使用细抛时，只需将水压调低（水压冲击力小于第一弹性部件21的弹力），第一弹性部件21发生回缩形变，从而带动细抛锥齿轮5沿a2方向上移直至与第二锥齿轮12再次啮合联动，粗抛锥齿轮3与第一锥齿轮11脱离啮合，细抛光片7继续开始细抛作业。

本发明可以根据实际中粗抛或细抛的具体需求，利用动力机构使抛光机构中粗抛单元、细抛单元的位置发生转移，使粗抛单元或细抛单元到达指定的待抛光建筑地面，并使粗抛单元或细抛单元与驱动机构产生联动；利用驱动机构可以直接使抛光机构中粗抛单元或细抛单元进行运转，从而对建筑地面进行粗抛或细抛作业；相较于现有技术，本发明可以实现在粗抛功能和细抛功能之间进行随意切换。另一方面，粗抛单元中的细抛锥齿轮5、磁性材料、磁性环体8相互配合后，共同构成细抛单元、驱动机构之间的中间联动结构，驱动机构只有通过中间联动结构的传递，才能实现对细抛单元的驱动。

实施例2，从电动高压水枪18喷出的低压或高压水源，既可以作为驱动细抛锥齿轮5下移的动力，也可以对抛光时的建筑地面进行抑尘；其中，在粗抛或细抛时，为保证水源能够精准的到达粗抛光片4或细抛光片7的底部，提高抑尘效果，本发明的实施例1进一步作如下改进。

参考图7，示出的是内套滑体6、外套滑体2的立体结构示意图，从图中可以看出，内套滑体6位于图7中的右侧，在内套滑体6的左右侧壁上以环形阵列方式形成两个导水孔22；外套滑体2位于图7中的左侧，在外套滑体2的左右侧壁上以环形阵列方式形成两个入水孔23。从图1、图3中可以看出，两入水孔23位于细抛锥齿轮5的上方，且当第一弹性部件21处于自然状态时，两导水孔22与两入水孔23相对；并在粗抛锥齿轮3上环形阵列有两个出水孔24，两出水孔24贯通粗抛锥齿轮3的上下表面。

入水孔23、导水孔22、出水孔24的工作原理如下：第一种情形，在对建筑地面进行细抛作业时，此时的两导水孔22刚好与两入水孔23相对，参见图1，电动高压水枪18的水压不足以迫使细抛锥齿轮5进行下移，电动高压水枪18中喷出的低压水源依次流经入水孔23、导水孔22，最终从内套滑体6的腔体14底部流出，从而提高水源对细抛建筑地面的抑尘作用。第二种情形，在对建筑地面进行粗抛作业时，参见图6，电动高压水枪18的水压迫使细抛锥齿轮5进行下移，细抛锥齿轮5、通孔13之间逐渐形成间隙，从而使两导水孔22与两入水孔23形成错位；电动高压水枪18中喷出的高压水源依次流经间隙、出水孔24，最终流至外套滑体2的底部，从而提高水源对粗抛建筑地面的抑尘作用。

本发明一方面以控制水源的压力大小作为细抛锥齿轮5下移的驱动力，另一方面，流动的水源也可以有效抑制粗抛或细抛时产生的粉末进行飞扬；本发明通过进一步设置导水孔22、入水孔23、出水孔24，粗抛时，迫使高压水源只能依次流经间隙、出水孔24后到达指定位置；细抛时，迫使低压水源只能依次流经入水孔23、导水孔22后到达指定位置；从而无论是在粗抛或细抛过程中，使水源都能精准、快速的流动至建筑地面的抛光部位。

作为细抛锥齿轮5的优化方案：参见图4，在细抛锥齿轮5的顶表面上形成环状棱边25，在细抛时，保证溅在细抛锥齿轮5上的低压水源能够有效进入入水孔23。

实施例3，本实施例提供了一种耐寒机器人，参考图8，示出的是耐寒机器人的整体结构示意图，从图中可以看出，耐寒机器人包括磨削组件，磨削组件的一侧设有机械臂组件，机械臂组件的具体结构如下。

参考图9并结合图8，其中，图9示出的是机械臂组件的立体结构示意图，从以上两图中可以看出，机械臂组件包括座体26，座体26的顶部设有空腔，空腔内设有第一驱动源27（例如电机），第一驱动源27的输出轴末端连接第一转件28，第一转件28与座体26顶部进行转动连接；第一转件28上安装第二驱动源29（例如电机），第二驱动源29的输出轴上连接第一翻转件30；第一翻转件30的另一侧安装第三驱动源31（例如电机），第三驱动源31的输出轴上连接第二翻转件32；第二翻转件32的另一侧连接有第四驱动源33（例如电机），第四驱动源33的输出轴末端连接第二转件34，第二转件34另一侧连接第五驱动源35（例如电机），第五驱动源35的输出轴上连接载盘36，载盘36上连接磨削组件。本发明通过第二驱动源29、第三驱动源31使第一翻转件30、第二翻转件32在多个方位实现翻转动作；并通过第一驱动源27、第四驱动源33使第一转件28、第二转件34在多个方位实现旋转动作。

其中，参见图8，耐寒机器人还包括车体37，车体37上安装机械臂组件；车体37的四个边角上安装四个驱动轮38（单个驱动轮38与驱动电机传动连接，驱动电机在图中并未示出），驱动轮38与车体37上的控制器电连接。

作为机械臂组件的优化方案：在机械臂组件的外表面上包裹有一层用于防冻的锡纸保温膜（直接使用现有产品），从而防止机械臂组件在作业时出现电机被冻坏的情况。控制器以及磨削组件上的其他电器设备上同样也可以包裹锡纸保温膜，从而对本发明的电器设备全方位起到防冻效果。

作为对耐寒机器人的优化方案：为保证细抛光片7能够迅速从内套滑体6上拆装，从而提高工作效率，本发明进一步设计了一种快拆组件；参考图10，示出的是快拆组件的第一视角装配结构示意图，从图中可以看出，细抛光片7连接于快拆组件上，快拆组件可拆装的连接在内套滑体6的底部；快拆组件的具体方案如下。

参见图7及图11，其中，图11示出的是快拆组件的第二视角装配结构示意图，从以上两图中可以看出，快拆组件分为两部分，其中一部分安装在内套滑体6上；快拆组件包括第二弹性部件39，在内套滑体6的底部左右两侧分别形成有放置槽40，放置槽40内连接第二弹性部件39（例如弹簧），第二弹性部件39的自由端上连接楔形块41，且楔形块41的斜坡面朝向下方。

参见图10，快拆组件的另一部分安装在细抛光片7上，快拆组件还包括锁定框42，锁定框42的自由端与放置槽40的侧端在竖向形成滑动适配；当锁定框42的顶部置于楔形块41顶部平滑面上方时，楔形块41、放置槽40之间形成的通道共同对锁定框42形成锁定；锁定框42上形成竖向滑槽，竖向滑槽滑动适配有解锁杆43，解锁杆43的自由端与放置槽40的侧端在竖向形成滑动适配。

快拆组件的工作原理：

第一情形（即安装细抛光片7的情形），参考图12，示出的是快拆组件安装时的结构示意图，从图中可以看出，将锁定框42与放置槽40的侧端相对后，沿a2方向用力推动锁定框42，楔形块41在锁定框42的抵压作用下沿b1方向移动，直至锁定框42的顶部完全移动至楔形块41的上方，即可完成对细抛光片7锁定。

第二情形（即拆卸细抛光片7的情形），参考图13，示出的是快拆组件拆卸时的结构示意图，从图中可以看出，将锁定框42内的解锁杆43沿a2方向移动，解锁杆43迫使楔形块41在沿b1方向移动，直至锁定框42与楔形块41脱离接触，沿a1方向下拉锁定框42，即可完成对细抛光片7卸载。