一种用于墙面施工机器人的补刮抹平结构及施工方法与流程

本发明涉及建筑施工装备，特别是一种用于墙面施工机器人的补刮抹平结构及施工方法。

背景技术：

1、随着墙面施工自动化程度的提高，墙面施工机器人逐渐应用于墙面清理、打磨、喷涂、刮抹和抹平等施工场景。为了适应多种墙面施工工序，墙面施工机器人通常会在机械臂或升降执行机构的末端配置相应的施工末端，使施工末端能够随机器人沿墙面移动并对墙面材料进行连续处理。

2、在墙面刮抹施工中，为了提高施工材料在墙面上的铺展效率和刮抹连续性，通常采用旋转刮抹类作业末端对墙面上的腻子、砂浆、涂料等施工材料进行铺展和刮抹。旋转刮抹类作业末端通常包括能够绕旋转中心转动的刮抹件，施工时，刮抹件随机器人末端沿预设施工路径移动，并在移动过程中绕旋转中心持续转动，使施工材料在刮抹件的旋转扫掠作用下向周向或外侧摊开，从而实现对施工材料的快速铺展和初步抹平。

3、但是，在旋转刮抹过程中，刮抹件对施工材料的作用方向会随其转动角度不断变化，施工材料在不同角度的刮抹作用下容易产生局部厚薄不均。尤其是在刮抹件的旋转扫掠轨迹交叠区域以及有效刮抹范围边缘，施工材料容易出现弧形刮痕、旋转纹路、搭接痕或边缘堆料痕，导致墙面在一次旋转刮抹后仍存在局部不平整区域。

4、针对上述情况，通常需要依靠后续人工找平、机器人重复刮抹，或者另行安排独立抹平工序对上述痕迹进行修整。该类方式不仅增加施工步骤和施工时间，而且后续修整区域与旋转刮抹区域之间缺少明确的接续关系，容易出现局部漏刮、重复堆料或修整范围不足的问题，影响墙面刮抹施工的一次成型质量。

5、因此，如何在旋转刮抹类作业末端完成旋转刮抹后，使后续刮抹结构能够沿施工方向接续作用于旋转刮抹区域，并使后续刮抹范围覆盖旋转刮抹范围，以及时消除旋转刮抹形成的弧形刮痕、搭接痕和边缘堆料痕，是墙面施工机器人刮抹施工中需要解决的问题。

技术实现思路

1、在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、为解决现有技术中旋转刮抹类作业末端完成墙面材料铺展后，缺少能够沿施工方向后随作用于旋转刮抹区域、并覆盖旋转刮抹范围的补刮抹平结构，导致弧形刮痕、搭接痕和边缘堆料痕容易残留的不足，本发明的一个目的在于提供一种用于墙面施工机器人的补刮抹平结构。

3、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种用于墙面施工机器人的补刮抹平结构，包括，旋转刮抹组件，设于末端安装架上，所述旋转刮抹组件具有绕其旋转中心转动的旋转刮刀；补刮抹平组件，设于所述末端安装架上，所述补刮抹平组件包括补刮刀，所述补刮刀具有用于抵接墙面的刮抹部，所述刮抹部沿其刮抹宽度方向具有中部基准点，所述中部基准点与所述旋转中心之间的连线形成用于与施工方向一致的施工基准线；其中，所述补刮刀在施工方向上位于所述旋转刮抹组件的后方，所述刮抹部在垂直于所述施工基准线的方向上形成有效刮抹宽度w1，所述有效刮抹宽度w1不小于所述旋转刮抹组件在垂直于所述施工基准线的方向上形成的有效刮抹宽度w2。

4、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的一种优选方案，其中：所述补刮刀与所述旋转刮抹组件沿所述施工基准线的延伸方向间隔设置。

5、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的一种优选方案，其中：所述补刮刀还具有与所述刮抹部连接的退让部，所述退让部具有朝向墙面的退让面；其中，所述退让面自所述刮抹部向远离墙面的方向倾斜延伸，并在所述刮抹部抵接墙面时与墙面之间形成容料空间。

6、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的一种优选方案，其中：所述补刮抹平组件还包括伸缩气缸和移动座；所述伸缩气缸通过所述固定支架设于所述末端安装架上，所述伸缩气缸的伸缩端沿伸缩轴线活动，且所述伸缩轴线沿靠近或远离墙面的方向延伸；所述移动座连接于所述伸缩气缸的伸缩端，所述补刮刀连接于所述移动座；其中，所述补刮刀沿所述伸缩轴线方向的移动行程具有收纳位置和工作位置，且所述收纳位置与所述工作位置沿所述伸缩轴线间隔设置。

7、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的一种优选方案，其中：所述旋转刮刀具有用于与墙面接触的旋转刮抹端缘，所述刮抹部具有用于与墙面抵接的补刮端缘；所述旋转刮抹端缘在所述伸缩轴线方向上的位置形成施工基准边界，所述伸缩气缸远离所述补刮刀的一侧在所述伸缩轴线方向上的位置形成起始基准边界，所述起始基准边界沿所述伸缩轴线方向至所述施工基准边界的距离为l1；其中，所述补刮刀处于所述收纳位置时，所述起始基准边界沿所述伸缩轴线方向至所述补刮端缘的距离为l2，且l2＜l1；所述补刮刀处于所述工作位置时，所述起始基准边界沿所述伸缩轴线方向至所述补刮端缘的距离为l3，且l3＞l1。

8、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的一种优选方案，其中：所述补刮抹平组件还包括刮刀座和弹性连接件，所述补刮刀设于所述刮刀座上，所述弹性连接件设于所述移动座与所述刮刀座之间；其中，所述刮刀座通过所述弹性连接件相对于所述移动座弹性退让设置，且所述刮刀座相对于所述移动座沿朝向所述起始基准边界的方向具有最大退让距离s，所述最大退让距离s满足：s≥l3－l1。

9、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的一种优选方案，其中：所述弹性连接件包括导向杆和弹簧；所述导向杆沿所述伸缩轴线方向延伸，所述导向杆的一端与所述刮刀座连接，另一端活动穿设于所述移动座；所述弹簧套设于所述导向杆外表面，并抵接于所述移动座与所述刮刀座之间。

10、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的一种优选方案，其中：所述刮刀座沿垂直于所述施工基准线的方向延伸，所述弹性连接件设置有至少两组，且两组所述弹性连接件沿所述刮刀座的延伸方向间隔设置。

11、本发明一种用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的有益效果：

12、通过在末端安装架上同时设置旋转刮抹组件和补刮抹平组件，并将补刮刀在施工方向上设于旋转刮抹组件的后方，使旋转刮刀对墙面施工材料进行旋转铺展和初步刮抹后，补刮刀能够沿施工方向接续经过旋转刮抹区域，对旋转刮抹后形成的弧形刮痕、搭接痕和边缘堆料痕进行补刮抹平，从而可以在同一施工行程中完成旋转刮抹和接续补刮，减少人工二次修整或机器人重复刮抹，提高墙面刮抹施工的一次成型质量。

13、通过施工基准线限定补刮刀与旋转刮抹组件之间的接续方向，并使补刮刀的有效刮抹宽度w1不小于旋转刮抹组件的有效刮抹宽度w2，使补刮刀的补刮范围能够覆盖旋转刮抹范围。由此，可以减少补刮偏移、局部漏刮和边缘痕迹残留的问题，提高旋转刮抹后的补刮完整性，并提升墙面施工后的整体平整性和外观一致性。

14、为解决现有技术中旋转刮抹类作业末端完成墙面材料铺展后，缺少能够沿施工方向后随作用于旋转刮抹区域、并覆盖旋转刮抹范围的补刮抹平结构，导致弧形刮痕、搭接痕和边缘堆料痕容易残留的不足，本发明的另一目的在于提供一种用于墙面施工机器人的补刮抹平施工方法。

15、为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种用于墙面施工机器人的补刮抹平施工方法，包括，根据墙面施工路径确定施工方向，取旋转刮抹组件的旋转中心与刮抹部上对应有效刮抹宽度中部的基准点之间的连线为施工基准线，并使所述施工基准线与所述施工方向一致；控制所述旋转刮抹组件的旋转刮刀绕所述旋转中心转动，并使所述旋转刮刀沿所述施工方向经过目标施工区域，以对所述目标施工区域内的施工材料进行旋转刮抹；在所述旋转刮刀经过所述目标施工区域后，使所述补刮刀的刮抹部沿所述施工方向经过所述目标施工区域，并使所述刮抹部在垂直于所述施工基准线的方向上的有效刮抹宽度w1不小于所述旋转刮抹组件在垂直于所述施工基准线的方向上的有效刮抹宽度w2，以对所述旋转刮刀在所述目标施工区域内形成的旋转刮抹痕迹进行接续补刮。

16、作为本发明所述用于墙面施工机器人的补刮抹平施工方法的一种优选方案，其中：还包括，在执行刮抹工序前，控制所述补刮刀沿伸缩轴线由收纳位置移动至工作位置，使所述补刮刀的补刮端缘沿所述伸缩轴线方向超过所述旋转刮刀的旋转刮抹端缘对应的施工基准边界；在结束刮抹工序或切换至非刮抹工序时，控制所述补刮刀沿所述伸缩轴线由所述工作位置移动至所述收纳位置，使所述补刮端缘沿所述伸缩轴线方向退回至所述施工基准边界以内。

17、本发明一种用于墙面施工机器人的补刮抹平施工方法的有益效果：与一种用于墙面施工机器人的补刮抹平结构的有益效果相同，此处不再赘述。