基于复合旋转机械臂的大理石定位修复结构的制作方法

本发明涉及大理石修复，尤其涉及基于复合旋转机械臂的大理石定位修复结构。

背景技术：

1、大理石在发生碰撞或长期使用后，表面会产生裂纹或者坑洞，导致其强度和美观程度降低，因此需要进行修补。

2、申请号为202110561382.5的中国专利申请文本公开了一种大理石裂缝修补设备，包括机体外壳，壳体内左侧设有洒水机构，壳体右侧设有喷粉机构和喷胶机构，喷胶机构在喷粉机构后端，壳体右侧下端设有打磨机构。在大理石上发现裂隙的时候固定好设备，首先通过洒水机构进行洒水，随后喷胶机构和喷粉机构作为修补填料机构，向裂隙内喷粉和喷胶进行填补修复，最后通过打磨机构将表面打磨光滑，实现对裂缝的简单修补。

3、该方案在寻找到大理石裂缝后将设备搬动至该破损处，且需要不断挪动设备使得打磨机构可与和裂缝对准进行打磨，设备较重导致人工搬动较为困难，因此，常见的方式是通过在设备底部设置滚轮便于移动设备。

4、设置滚轮后虽然可以大幅降低摩擦力便于移动设备，但是摩擦力的减小，会导致打磨机构在打磨大理石表面的过程中，在遇到由粉和胶固化后形成的凸起障碍物时，打磨机构与障碍物之间的相互作用或者打磨机构打磨硬物时产生的震动都会导致机体位置发生偏移，从而导致打磨位置发生偏差，轻则使得修补处无法被打磨光滑，需要多次返工，重则导致打磨到大理石表面完整的部分，造成大理石的额外损伤。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中无法兼顾设备移动方便和打磨时避免设备与大理石发生偏移的缺点，提供了一种便于移动且在打磨时可与大理石相对静止的基于复合旋转机械臂的大理石定位修复结构。

2、为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

3、基于复合旋转机械臂的大理石定位修复结构，包括机体、转动设置于机体下端面的复合旋转臂以及于复合旋转臂上设置的打磨装置，机体包括：

4、移动定位结构，位于机体下端面，驱使机体移动至破损处并进行限位，包括运动总成和吸附定位结构；

5、运动总成，包括驱使机体移动的驱动轮以及驱使机体转向的导向轮，驱动轮与机体之间设置有通过升降驱动轮以调节机体高度的升降结构；

6、吸附定位结构，包括第一真空吸盘和控制结构，第一真空吸盘升降于机体下端面，控制结构包括竖直转动设置的第一丝杆以及竖直导向于机体上且与第一丝杆螺纹配合的伸缩块，第一真空吸盘的上端凸设有第一活塞杆且第一活塞杆密封移动于伸缩块内，第一真空吸盘和第一活塞杆之间设置有与伸缩块内的第一有杆腔密封连通的第一负压气路；

7、联动驱动机构，同步驱动升降结构实现驱动轮(3)的升降以及驱使第一丝杆(7)转动实现伸缩块(8)的伸缩，以对大理石脱离和吸附。

8、采用上述方案，由于机体在大理石表面上的移动或静止，是通过驱动轮与大理石表面滚动配合或贴合来实现的，因此驱动轮上升缩回机体的过程即为机体下降靠近大理石表面的过程；同理，驱动轮下降局部伸出机体的过程即为机体上升远离大理石表面的过程。机体底部设置有打磨装置，当驱动轮与大理石表面接触时，联动驱动机构控制升降结构驱使机体下降靠近大理石表面，直至打磨装置与大理石表面贴合进行打磨，在该过程中，联动驱动机构同步控制第一丝杆转动驱使伸缩块下降，带动第一真空吸盘同步下降，直至第一真空吸盘与大理石表面密封抵接，此时伸缩块继续下降，逐渐靠近第一真空吸盘移动，由于第一活塞杆密封移动于伸缩块内，因此第一真空吸盘、第一负压气路和第一有杆腔之间形成的空间增大但内部空气量不变，从而使得三者内部形成负压，确保第一真空吸盘可负压吸附于大理石表面上，限制机体的移动。反之，联动驱动机构控制升降结构驱使机体上升远离大理石表面，使打磨装置与大理石表面脱离，在该过程中，联动驱动机构同步控制第一丝杆反向转动驱使伸缩块上升，由于此时第一真空吸盘内仍存在负压，因此伸缩块先远离第一真空吸盘移动，第一真空吸盘、第一负压气路和第一有杆腔之间的空间逐渐减小，负压也逐渐减小，直至三者之间的空间复原，气压恢复成常压，之后，第一真空吸盘随着伸缩块同步上升脱离大理石表面，解除对机体的吸附定位。

9、作为优选，同步驱动升降结构实现驱动轮(3)的升降以及驱使第一丝杆(7)转动实现伸缩块(8)的伸缩，以对大理石脱离和吸附，包括：

10、在驱动轮(3)的下降过程中，伸缩块(8)上升，第一真空吸盘(5)先解除负压再随着伸缩块(8)上升脱离大理石(48)；在驱动轮(3)的上升过程中，伸缩块(8)下降，第一真空吸盘(5)先下降与大理石(48)抵接再增大负压以吸附大理石(48)。

11、作为优选，在伸缩块内的第一无杆腔内设置有常态下驱使第一活塞杆处于局部向外伸出状态的第一弹性件。

12、采用上述方案，当第一真空吸盘内的负压逐渐减小时，可能存在第一真空吸盘内部未完全形成常压时，就被伸缩块同步带离大理石，长此以往，会导致第一真空吸盘和伸缩块之间的距离越来越接近，从而导致第一真空吸盘内部的负压吸附能力逐渐减小直至丧失，因此，设置第一弹性件可确保第一真空吸盘与大理石表面脱离后可远离伸缩块移动至初始状态，避免上述情况产生。

13、作为优选，升降结构包括竖直转动设置的第二丝杆以及竖直导向于机体上且与第二丝杆螺纹配合的升降块，驱动轮包括固定在升降块下端的轮架以及转动于轮架上的滚轮，轮架上设置有驱使滚轮转动的第一电机。

14、采用上述方案，滚轮与轮架转动连接，第一电机驱使滚轮转动，即可实现机体的移动，第二丝杆转动驱使升降块竖直升降，带动轮架升降，从而控制整个驱动轮升降。

15、作为优选，联动驱动机构包括同心固定于第一丝杆上的第一齿轮、同心固定于第二丝杆上的第二齿轮以及与第一齿轮啮合的驱动齿轮，驱动齿轮的转动受控于驱动电机，在驱动齿轮与第二齿轮之间设置有换向齿轮。

16、采用上述方案，驱动电机控制驱动齿轮转动，与驱动齿轮啮合的第一齿轮和换向齿轮均与驱动齿轮反向转动，与换向齿轮啮合的第二齿轮则与驱动齿轮同向转动，即，第一齿轮和第二齿轮反向转动，使得第一丝杆和第二丝杆反向转动，保证升降块下降时伸缩块上升，升降块上升时伸缩块下降。

17、作为优选，复合旋转臂包括水平转动连接于机体下端面上的第一旋转臂、控制第一旋转臂转动的第一旋转电机、水平转动连接于第一旋转臂上的第二旋转臂以及控制第二旋转臂转动的第二旋转电机，打磨装置设置于第二旋转臂的下端面上，在第二旋转臂上设置有限位第二旋转臂转动的辅助吸附结构，辅助吸附结构的伸缩和气压切换受控于伸缩块和第一真空吸盘之间的相对位移，随着伸缩块靠近第一真空吸盘，辅助吸附结构伸出并吸附在大理石表面上；随着伸缩块远离第一真空吸盘，辅助吸附结构与大理石解吸附并回缩脱离大理石。

18、采用上述方案，通过复合旋转臂可精确调节打磨装置的位置，确保打磨装置可精确打磨修补处。伸缩块靠近第一真空吸盘的过程中，第一真空吸盘负压吸附于大理石表面上，限制机体移动，辅助吸附结构伸出并吸附在大理石表面上，限制第二旋转臂和大理石之间的相对转动，进一步提升打磨装置打磨的精确度。反之，伸缩块远离第一真空吸盘的过程中，辅助吸附结构与大理石解吸附并回缩脱离大理石，两者同时进行，同时解除对第二旋转臂和机体的限位，使得机体可以顺利移动。

19、作为优选，辅助吸附结构包括可靠近或远离大理石的移动块以及于移动块靠近大理石的一侧上密封伸缩的第二真空吸盘，第二真空吸盘远离大理石的一端凸设有第二活塞杆，第二活塞杆密封移动于移动块内，移动块的移动受控于伸缩块和第一真空吸盘之间的相对位移，第二真空吸盘与第二活塞杆之间设置有与移动块内的第二有杆腔密封连通的第二负压气路。

20、采用上述方案，伸缩块靠近第一真空吸盘移动，驱使移动块靠近大理石移动，移动块带动第二真空吸盘同步移动，直至第二真空吸盘与大理石表面密封抵接，此时移动块继续靠近大理石，即逐渐靠近第二真空吸盘移动，由于第二活塞杆密封移动于移动块内，因此第二真空吸盘、第二负压气路和第二有杆腔之间形成的空间增大但内部空气量不变，从而使得三者内部形成负压，确保第二真空吸盘可负压吸附于大理石表面上，限制第二旋转臂的转动。反之，伸缩块远离第一真空吸盘移动，驱使移动块远离大理石移动，由于此时第二真空吸盘内仍存在负压，因此移动块先远离第二真空吸盘移动，第二真空吸盘、第二负压气路和第二有杆腔之间的空间逐渐减小，负压也逐渐减小，直至三者之间的空间复原，气压恢复成常压，之后，第二真空吸盘随着移动块同步移动脱离大理石，解除对第二旋转臂的限位。

21、作为优选，在第二旋转臂上凹设有可供移动块密封移动的密封槽，在移动块远离大理石的一侧设置有常态下驱使移动块回缩至第二真空吸盘脱离大理石的拉簧，在密封槽和第一无杆腔之间设置有随着伸缩块靠近第一真空吸盘移动向密封槽设有拉簧的腔室供气的正压管。

22、采用上述方案，密封槽通过正压管与第一无杆腔进行密封连通，伸缩块靠近第一真空吸盘移动的过程中，第一活塞杆挤压第一无杆腔内的空气，将其经正压管压入密封槽设有拉簧的腔室内，推动移动块靠近大理石移动，此时拉簧被拉伸发生形变产生复位弹力。反之，伸缩块远离第一真空吸盘移动的过程中，第一活塞杆将密封槽设有拉簧的腔室内的空气经正压管抽入到第一无杆腔内，当移动块上的正压消失后，在拉簧控制下，移动块远离大理石移动。

23、作为优选，在移动块内的第二无杆腔和移动块靠近大理石的一侧之间设置有将第二无杆腔内的气体导出的平衡气路。

24、采用上述方案，若不设置平衡气路，当移动块靠近第二真空吸盘的过程中，第二无杆腔内的正压逐渐增大，当第二无杆腔内的正压与密封槽设有拉簧的腔室内的正压相等时，移动块则无法移动，最终会导致移动块靠近第二真空吸盘的距离减小，引起第二真空吸盘的负压吸附能力下降，导致其限制第二旋转臂转动的能力降低。

25、作为优选，在第一真空吸盘和机体之间设置有当第一真空吸盘靠近且未接触大理石之前将大理石表面的杂质吹扫的吹扫结构，吹扫结构受控于伸缩块的升降，当伸缩块下降时，吹扫结构吹扫，当伸缩块上升时，吹扫结构吸气。

26、采用上述方案，当伸缩块下降时，吹扫结构向大理石表面吹气，在第一真空吸盘与大理石表面接触前，将大理石表面上的杂质清理干净，减少或避免第一真空吸盘与大理石表面之间存在间隙，无法完全密封而引起的第一真空吸盘吸力降低或失效。反之，当伸缩块上升时，吹扫结构吸气，等待下次使用。

27、作为优选，吹扫结构包括于机体内设置的密封室、一端与密封室靠近大理石的一侧密封连通且另一端朝向大理石表面的吹气管以及于密封室内密封移动设置的可靠近吹气管使密封室内的空气经吹气管吹出后将大理石面上的杂质吹走或远离吹气管将外部空气经吹气管抽入密封室补气的的活塞件，活塞件和伸缩块之间设置有使两者同步移动的同步杆。

28、采用上述方案，伸缩块下降局部伸出的过程中，带动同步杆一起靠近吹气管移动，推动活塞件靠近吹气管移动，挤压密封室内的空气，使空气经吹气管吹出，将大理石表面上的杂质吹走。反之，伸缩块缩回的过程中，带动同步杆一起远离吹气管移动，使得活塞件远离吹气管移动，将外部的空气经吹气管抽入密封室内进行补压和补气，等待下次使用。

29、本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：第一电机控制滚轮转动使机体于大理石表面上移动，等定位到破损处后，机体停止移动，复合旋转臂转动使打磨装置位于破损处上方，驱动电机驱使机体下降的同时控制伸缩块、同步杆和第一真空吸盘同时下降，该过程中，密封室内的空气先从吹气管吹出将大理石表面上的杂质吹扫干净，随后第一真空吸盘抵接在大理石表面上，最后伸缩块靠近第一真空吸盘移动使第一真空吸盘内形成负压；在第一真空吸盘内形成负压的过程中，移动块和第二真空吸盘先同时靠近大理石，随后第二真空吸盘密封抵接在大理石表面上，最后移动块靠近第二真空吸盘移动使第二真空吸盘内形成负压，同时限制了第二旋转臂和大理石之间的相对转动，以及机体和大理石表面之间的相对滑移，进一步提升机体静止在大理石上的能力，降低机体移动的可能性。