刮刀装置及建筑机器人

技术领域

本发明涉及建筑施工自动化技术领域，特别是涉及一种刮刀装置及建筑机器人。

背景技术

墙面腻子涂覆是平整墙体表面的一道重要装修工序，刮刀装置将腻子涂在底漆上或直接涂在物体上，以清除被涂物表面的高低不平等缺陷。

自动化涂覆机器人上的刮刀装置是实现腻子等物料涂覆功能的核心部件，传统的刮刀装置存在涂覆不均匀、覆盖不全面以及对墙面实际情况适应性差等问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种刮刀装置及建筑机器人；该刮刀装置通过浮动式设计，保证涂覆均匀，提高对不同墙面情况的适应性，同时保证浮动幅度；该建筑机器人包括前述的刮刀装置。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种刮刀装置，包括基板；安装板，安装板上设有刮刀，安装板与基板呈间隔设置；弹性组件，弹性组件设在基板和安装板之间，以使安装板和基板能够相对移动；及限位组件，限位组件设在基板和安装板之间，以用于限制安装板和基板之间的移动幅度。

上述刮刀装置，基板用于与其他构件固定，安装板用于安装刮刀，弹性组件使安装板能够相对基板相对移动，形成浮动式设计，具备自动伸缩挤压功能，而限位组件能够限制安装板相对基板的移动幅度，也即限制浮动幅度，当遇到墙面凹凸不平时，安装板相对基板浮动，以与不同的墙面情况进行自适应调节，保证涂覆均匀，同时，限制浮动幅度，避免过度浮动影响涂覆效果。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，弹性组件包括导向杆和弹簧，导向杆的一端穿过基板且导向杆与基板伸缩配合，导向杆的另一端与安装板固定，弹簧套设在导向杆上，弹簧的两端分别抵压基板和安装板。

在其中一个实施例中，基板设有第一安装孔，弹性组件还包括直线轴承，直线轴承通过第一安装孔固定在基板上，导向杆的一端与直线轴承伸缩配合。

在其中一个实施例中，导向杆和弹簧呈对设置，导向杆和弹簧设有至少两对。

在其中一个实施例中，限位组件包括限位杆，限位杆与基板伸缩配合，限位杆的一端设有限位部，限位杆的另一端与安装板固定。

在其中一个实施例中，安装板上设有安装架，安装架上设有送料组件和集料斗，集料斗与送料组件的送料位置对应设置，集料斗形成有V形槽，集料斗设有与V形槽相通的出料口，刮刀设在集料斗上，且刮刀与出料口对应设置。

在其中一个实施例中，集料斗包括斜板、第一侧板、第二侧板和调节板，第一侧板和第二侧板分别固定在斜板上相对的第一侧和第二侧，调节板的第一侧端与第一侧板的一端活动连接，调节板的第二侧端与第二侧板的一端活动连接，调节板与第一侧板和第二侧板活动配合时调节板的第三侧端与斜板的板面之间形成可调节开口大小的出料口。

在其中一个实施例中，第一侧板的一端设有第一弯折板，第一弯折板上设有第一条形孔，调节板的第一侧端设有至少一个第一配合孔，第二侧板的一端设有第二弯折板，第二弯折板上设有第二条形孔，调节板的第二侧端设有至少一个第二配合孔；

集料斗上还设有连接组件，连接组件包括第一螺栓、第一螺母、第二螺栓和第二螺母，第一螺栓的一端能够穿过第一配合孔和第一条形孔与第一螺母配合，第二螺栓的一端能够穿过第二配合孔和第二条形孔与第二螺母配合。

在其中一个实施例中，安装架包括呈间隔设置的至少两个支撑板，支撑板的第一端与安装板固定，支撑板的第二端与集料斗的外壁固定。

另一方面，还提供了一种建筑机器人，包括如上述任一个技术方案所述的刮刀装置。

上述建筑机器人，采用前述的刮刀装置，使排料和涂覆技术效果更好。

附图说明

图1为实施例中刮刀装置的整体结构图；

图2为图1实施例中基板和安装板的俯视图；

图3为图1实施例中基板和安装板的侧视图；

图4为图1实施例中弹簧和导向杆的安装图；

图5为图1实施例中集料斗的结构示意图；

图6为图1实施例中调节板的安装结构图；

图7为图6实施例中的局部安装放大图；

图8为图1实施例中安装架的结构图。

附图标注说明：

100、基板；110、法兰组件；200、安装板；210、安装架；211、支撑板；220、送料组件；230、集料斗；231、斜板；232、第一侧板；2321、第一弯折板；2322、第一条形孔；233、第二侧板；2331、第二弯折板；2332、第二条形孔；234、调节板；2342、第二配合孔；235、V形槽；310、导向杆；320、弹簧；330、直线轴承；410、限位杆；420、调节螺母；500、刮刀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

需要说明的是，文中所称元件与另一个元件“固定”时，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与另一个元件“连接”时，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，并不表示是唯一的实施方式。

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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/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。

请参照图1至图4，一种刮刀装置，包括基板100；安装板200，安装板200上设有刮刀500，安装板200与基板100呈间隔设置；弹性组件，弹性组件设在基板100和安装板200之间，以使安装板200和基板100能够相对移动；及限位组件，限位组件设在基板100和安装板200之间，以用于限制安装板200和基板100之间的移动幅度。

该刮刀装置，基板100用于与其他构件固定，安装板200用于安装刮刀500，弹性组件使安装板200能够相对基板100相对移动，形成浮动式设计，具备自动伸缩挤压功能，而限位组件能够限制安装板200相对基板100的移动幅度，也即限制浮动幅度，当遇到墙面凹凸不平时，安装板200相对基板100浮动，以与不同的墙面情况进行自适应调节，保证涂覆均匀，同时，限制浮动幅度，避免过度浮动影响涂覆效果。

请参照图1，基板100上设有法兰组件110，以用于与其他构件进行固定，从而将整个的刮刀装置固定在相应的装置，如应用在建筑机器人方面，实现自动化上腻子刮腻子等操作。

安装板200和基板100呈间隔相对设置，弹性组件设在安装板200和基板100之间，保证涂覆腻子的刮刀500末端具有一定的柔性。相比传统的挤压出料方式，本申请提供的方案中，浮动式设计使腻子浆料具有横向推压的计算效果，以确保应用在建筑机器人上时，机器人末端对于腻子的上墙目标具有较好的仿形效果，不会因墙面接茬或凹凸面的突变而产生腻子刮抹的重大缺陷，如腻子无法覆盖、堆积过多等问题。

同时，限位组件限制安装板200和基板100之间的浮动距离，以使安装板200相对基板100的浮动处在所控制的范围之内，避免浮动过大导致涂覆腻子的预期效果，这里不再赘述。

请参照图1、图2和图4，弹性组件包括导向杆310和弹簧320，导向杆310的一端穿过基板100且导向杆310与基板100伸缩配合，导向杆310的另一端与安装板200固定，弹簧320套设在导向杆310上，弹簧320的两端分别抵压基板100和安装板200。

导向杆310的一端穿过基板100，并能够相对基板100进行伸缩，导向杆310的另一端固定在安装板200上，而弹簧320则套设在导向杆310上。当安装板200相对基板100产生浮动移动时，安装板200带动导向杆310朝基板100移动，从而使导向杆310相对基板100进行伸缩移动，这里不再赘述。

进一步地，安装板200上设有第二安装孔，安装板200上还设有螺接件，导向杆310的另一端设有与螺接件对应的螺孔。螺接件的一端穿过第二安装孔与导向杆310的螺孔配合，从而将导向杆310的另一端固定在安装板200上，不再赘述。

请参照图1和图4，基板100设有第一安装孔，弹性组件还包括直线轴承330，直线轴承330通过第一安装孔固定在基板100上，导向杆310的一端与直线轴承330伸缩配合。

直线轴承330用于实现直线伸缩的移动形成，直线轴承330通过第一安装孔固定在基板100上，从而使导向杆310与基板100之间实现伸缩配合的技术效果，不再赘述。

请参照图1至图3，导向杆310和弹簧320呈对设置，导向杆310和弹簧320设有至少两对。

图1至图3所示的实施例中，导向杆310和弹簧320共设有四对，如图3所示，左侧呈上下分布两对，右侧呈上下分布两对。如此设置，不仅实现更为均衡的导向作用，而且使弹簧320对安装板200的抵压作用力也更为均衡。

请参照图1至图3，限位组件包括限位杆410，限位杆410与基板100伸缩配合，限位杆410的一端设有限位部，限位杆410的另一端与安装板200固定。

限位杆410的一端设有限位部，限位杆410的另一端设有安装板200，而限位杆410同时又与基板100伸缩配合，也即，基板100位于限位部和安装板200之间；同时，由于基板100固定设置，因此，安装板200相对基板100的浮动移动被限制在限位部和限位杆410的另一端之间的幅度之内，避免过度浮动。

另外，如果产生过度浮动，也可能是装置出现了异常，从而也起到了对装置的保护作用。本领域技术人员还可以进一步设置报警装置，如果检测到浮动过度异常，则启动报警器，以提醒工作人员及时跟进，不再赘述。

请参照图2和图3，限位杆410呈间隔设有两个，每个限位杆410上均设有相应的限位部。两个限位杆410左右对称布置，以实现更好的限位作用，不再赘述。

请参照图2，限位杆410设有螺纹部，限位部为能够与螺纹部螺纹配合的调节螺母420。

通过旋转调节螺母420，从而实现调节螺母420在限位杆410上的位置调节，而通过调节螺母420在限位杆410上的位置变化，实现对限位幅度的调节，不再赘述。

请参照图2，调节螺母420设有至少两个，调节螺母420均位于限位杆410的一端，且调节螺母420均能够与螺纹部螺纹配合。

图2中，调节螺母420设有两个，通过双螺母结构的设置，来实现对限位行程的调节，并保证限位的可靠性。

双螺母结构，也相当于一个螺钉配合一个调节螺母420，螺钉的端头相当于一个螺母，螺钉的另一端固定在安装板200上，通过旋转螺钉上的调节螺母420，实现对限位行程的调节，不再赘述。

请参照图1和图5，安装板200上设有安装架210，安装架210上设有送料组件220和集料斗230，集料斗230与送料组件220的送料位置对应设置，集料斗230形成有V形槽235，集料斗230设有与V形槽235相通的出料口，刮刀500设在集料斗230上，且刮刀500与出料口对应设置。

如图1所示，安装板200和安装架210可以一体设置，送料组件220包括送料管，以对集料斗230进行输送腻子浆料，本领域技术人员应当知悉，在具体安装时，应使集料斗230的安装位置与送料组件220的送料位置对应，以使送料组件220输出的腻子浆料能够到达集料斗230内。

集料斗230形成有V形槽235，腻子浆料在进入集料斗230内之后，首先在内部短暂停留，之后，通过V形槽235底的集聚作用，并配合弹性组件的挤压作用将腻子浆料挤压到墙面上。当然，本领域技术人员应当知悉，在具体实施时，应当控制建筑机器人的末端作业速度，使腻子浆料的出料量和从出料口泵送出的泵送量相当或相等，以使腻子浆料在集料斗230中实现动态交换更新的过程。

V形槽235的集料斗230，能够使腻子浆料在出料口汇聚并挤压至墙面上，从而避免涂覆留白现象的发生。

请参照5，集料斗230包括斜板231、第一侧板232、第二侧板233和调节板234，第一侧板232和第二侧板233分别固定在斜板231上相对的第一侧和第二侧，调节板234的第一侧端与第一侧板232的一端活动连接，调节板234的第二侧端与第二侧板233的一端活动连接，调节板234与第一侧板232和第二侧板233活动配合时调节板234的第三侧端与斜板231的板面之间形成可调节开口大小的出料口。

如图5所示，斜板231、第一侧板232和第二侧板233可以一体弯折得到，调节板234的第一侧端和第二侧端分别与第一侧板232和第二侧板233活动连接，调节板234能够上下伸缩移动，从而实现对出料口的开口大小调节，以实现对腻子浆料的出料速度把控。

斜板231的设置形成集料斗230的斜面，以与送料组件220的送料管对应匹配，从而接收送料管输送来的腻子浆料，同时，斜面的坡度兼顾了腻子的便捷流淌要求，而调节板234呈纵向设置，形成垂直面，斜板231和调节板234的夹角与第一侧板232和第二侧板233配合形成V形的槽体，使腻子浆料可以汇集，并堆积塞满V形的槽底，依靠腻子的自重在V形槽235的底部形成挤压行程，将腻子浆料朝刮刀500位置挤出。

在实际的施工过程中，不同腻子的产品特性不相同，且不同的施工方对于和浆比例也有所差异，因此，就导致腻子浆料的粘稠度出现差异。由于调节板234的高度可以调节，就可以通过调节调节板234的位置，以改变出料口的大小，从而满足不同腻子浆料的出料要求，也即，解决了刮刀装置对不同腻子浆料的适应性问题，保证腻子浆料的出料及涂覆均匀性。如当腻子浆料偏粘稠状态时，调节板234朝上侧调节，以使出料口的开口变大，减小腻子浆料挤压流畅的粘结阻力，而当腻子浆料偏稀状态时，调节板234朝下侧调节，以控制腻子浆料的排出量，不再赘述。

另外，具体实施时，机器第一遍通常是粗略施工，可将出料口开大一些，满足快速刮抹的效果，而在第二遍精细施工时，将出料口开小一些，满足平稳出料精细刮抹的需要，不再赘述。

需要说明的是，在具体实施时，刮刀500设在出料口的底部，可以支撑在斜板231或支撑架上，以承接挤压出的腻子浆料。根据需要，刮刀500的宽度可以大于出料口的宽度，最外端对腻子进行短形成导向，不再赘述。

请参照图6和图7，第一侧板232的一端设有第一弯折板2321，第一弯折板2321上设有第一条形孔2322，调节板234的第一侧端设有至少一个第一配合孔，第二侧板233的一端设有第二弯折板2331，第二弯折板2331上设有第二条形孔2332，调节板234的第二侧端设有至少一个第二配合孔2342；

集料斗230上还设有连接组件，连接组件包括第一螺栓、第一螺母、第二螺栓和第二螺母，第一螺栓的一端能够穿过第一配合孔和第一条形孔2322与第一螺母配合，第二螺栓的一端能够穿过第二配合孔2342和第二条形孔2332与第二螺母配合。

第一弯折板2321和第二弯折板2331分别用于与调节板234的第一侧端和第二侧端配合。第一弯折板2321上设置第一条形孔2322，第二弯折板2331上设置第二条形孔2332，调节板234上的第一配合孔与第一螺栓对应设置，调节板234上的第二配合孔2342与第二螺栓对应设置。

安装时，可以是，第一螺栓的一端穿过第一配合孔和第一条形孔2322与第一螺母配合，从而将调节板234的第一侧端固定在第一弯折板2321上；同理，第二螺栓的一端穿过第二配合孔2342和第二条形孔2332与第二螺母配合，从而将调节板234的第二侧端固定在第二弯折板2331上，从而实现调节板234固定在第一侧板232和第二侧板233上的技术效果。

调节时，松开第一螺母和第二螺母，调节第一螺栓在第一条形孔2322内的位置，调节第二螺栓在第二条形孔2332内的位置，以实现对调节板234的位置调节，来改变调节板234底部与斜板231的板面之间间距，从而改变出料口的开口大小。当调节到合适的开口大小后，利用第一螺母和第二螺母将调节板234固定在调节后的位置，完成调节，不再赘述。

请参照图7，调节板234的第二侧端设有两个第二配合孔2342，以实现更好的固定技术效果及调节技术效果，不再赘述。

请参照图8，安装架210包括呈间隔设置的至少两个支撑板211，支撑板211的第一端与安装板200固定，支撑板211的第二端与集料斗230的外壁固定。

安装架210主要用于实现对安装板200和集料斗230的安装支撑。如图8所示，支撑板211的第一端与安装板200固定，支撑板211的第二端与集料斗230的斜板231固定，从而实现对安装板200和集料斗230的安装支撑。图8中，支撑板211呈间隔设有三个，由于斜板231和安装板200之间呈夹角设置，支撑板211相当于加强板和连接板的作用，一方面，采用板结构形成镂空式支撑结构，降低了刮刀装置的整体重量，将整体的刮刀装置控制在4.5kg以内，另一方面，也起到了安装支撑的作用。另外，由于支撑板211呈间隔设有多个，从而可以满足大尺寸的集料斗230，如将集料斗230制作的较长，而刮刀500的长度与集料斗230对应设置，从而实现大宽度的腻子上料功能，如可以将刮刀500的宽幅设计为大于500mm，以提升刮抹效率，不再赘述。

另外，支撑板211还可以开设通孔，以进一步减重，并还可以与其他构件配合进行定位或安装等，不再赘述。

上述任一个实施例提供的刮刀装置也可以应用在上漆、打胶等领域，此时，物料对象不再是腻子，而且漆料或胶液，不再赘述。

本实施例还提供了一种建筑机器人，包括如上述任一个实施例所述的刮刀装置。

该建筑机器人采用前述的刮刀装置，使腻子的堆积排料和涂覆技术效果更好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。