具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-3所示，本发明首先提供了一种刮板，其包括主刮面1、圆弧段2和斜板3；斜板3直接或间接设置在主刮面1的上端，所述斜板3与主刮面1之间呈一定角度设置，所述角度为钝角。刮板工作时，主刮面作为主要工作部位，斜板用于对砂浆施加朝向去墙面的压力；圆弧段2连接在主刮面的下端，主刮面所在平面与圆弧段相切，且所述刮板可绕圆弧段的圆心轴线翻转，翻转过程圆弧过渡段始终与施工面相切，不会对施工面产生破坏。如图3所示，刮板的翻转可使主刮面脱离施工面，当主刮面脱离施工面时，圆弧段仍与施工面接触，可用圆弧段对继续进行刮浆，从而对主刮面脱离施工面的区域和主刮面无法作业的区域进行刮浆，结束后，圆弧段脱离施工面。圆弧段相比于主刮面而言，其与施工面的接触面积小，将其作为最后脱离施工面的部位，可减少甚至避免对施工面的破坏。因刮板翻转的转动轴线为所述圆弧段的圆心所在的轴线，翻转过程圆弧过渡段始终与施工面相切，不会对施工面产生破坏。

在一个优选实施例中，所述刮板还包括刮板连接部，所述刮板连接部用于将刮板安装在外部设备上，所述刮板整体可绕刮板连接部与外部设备的连接处翻转，翻转的转动轴线为所述圆弧段的圆心轴线。可选地，所述的刮板连接部为固定设置在刮板上的转轴，转轴可与外部设备铰接，刮板可绕转轴翻转；或者所述的刮板连接部为设置在刮板上的转轴安装座，转轴安装座可与外部设备铰接，刮板可绕穿过所述转轴安装座的转轴翻转。

刮板的可翻转角度a不大于b，其中，b为圆弧段对应的圆心角度；可翻转角度a的要求使得刮板翻转过程中，确保圆弧段始终于接触施工面。所述主刮面与斜板之间所呈的角度c为90°-180°，优选为105°-165°以使得斜板对砂浆产生一定的压力。优选的，所述角度c为165°，即主刮面作业时，斜板与施工面的夹角为15°。

本发明的斜板3不限定为平板，其可以是由任意的一段或多段曲面或平面构成的面，仅需斜板的部分或整体能对砂浆起到一定的支撑或一定的向墙面的压力即可。

考虑到圆弧段对剩余施工面的作业精度并不一定能达到施工要求(例如，有时圆弧段抹灰后的施工面出现反弹现象)，在一个优选实施例中，如图4和5所示，提供了一种刮板，所述刮板包括主刮面1、辅助刮面4、斜板3和圆弧段2，所述辅助刮面4为平面，辅助刮面4与圆弧段2下端相连，辅助刮面4所在平面与圆弧段相切，所述的翻转可使刮板的工作刮面由主刮面切换为辅助刮面，或由辅助刮面切换为主刮面；且翻转前后，刮板的工作刮面为同一平面。刮板连接部连接刮板支撑部件5。实施例中的抹灰过程是指由主刮面1或辅助刮面4对施工面进行刮浆作业。在以主刮面1为工作刮面时，斜板3与施工面之间堆积砂浆构成储浆区，斜板3将向砂浆施加向墙面的压力，以增强抹灰过程砂浆与墙面的结合力，提高施工质量。在需要以辅助刮面4为工作刮面时时，刮板整体可绕刮板连接部与外部设备的连接处翻转，通过翻转刮板即可使辅助刮面4作为工作刮面。

以竖直面为工作刮面为例(即刮板对竖直墙面进行作业)，所述的翻转即为使刮板的主刮面/辅助刮面从竖直工作状态进行翻转，并且经翻转后使辅助刮面/主刮面呈竖直状态作为工作刮面。在该实施方案中，辅助刮面作为最后脱离施工面的部位，由于辅助刮面为平面，可相较于圆弧段提高对剩余墙面的抹灰质量和精度。需要说明的是，本发明并不限定仅对竖直施工面进行作业；本发明的刮板、刮浆工作头和刮浆机器人还可以对水平面、倾斜面设置非平面进行作业。

在本发明的一个可选实施例中，所述的辅助刮面4具有比主刮面1更小的刮面面积。当由主刮面1切换为辅助刮面4时，刮板与施工面的接触面积变小，从而减少刮板脱离时对施工面的破坏。可选的，辅助刮面4、主刮面1均为平面，其横向长度可根据需要选择为相同或不同；优选的辅助刮面4具有与主刮面1相同的横向长度，但竖向高度小于主刮面1。典型而非限定的，辅助刮面4的竖向高度可以为主刮面1竖向高度的3/4,1/2,1/4,1/5或1/10等。

辅助刮面4与主刮面1的材质可以相同，也可以不同。优选的，辅助刮面4相比主刮面1而言，与砂浆的结合力或粘性可以更低，以进一步减少刮板脱离施工面时对施工面的破坏。从材料角度考虑，可考虑对辅助刮面4的表面喷涂润滑性较好的涂层材料，或在施工时涂抹降低辅助刮面4与砂浆结合力的物质，如润滑剂。

需要说明的是，本发明的主刮面1和辅助刮面4是相对而言的，主刮面1一般可理解为完成大部分施工作业的刮面，或者占用更多施工时长的刮面；相对的，辅助刮面4一般可理解为完成施工作业面积较小的刮面，或占用施工时长较短的刮面。

在本发明的一种可选实施方式中，所述主刮面、辅助刮面、圆弧段是一体成型的。事实上，主刮面、辅助刮面、圆弧段也可以部分一体成型，部分通过连接件组装在一起的。

如图5所示，针对图4所示的刮板，本实施例仅举例其一种可选的施工方式，该施工方式仅为了便于理解本发明，并不限制本发明其它可选的施工方式或施工场景。在该施工方式和示例图中，虚线代表施工墙面，在该实施例中，施工墙面为竖直墙面，该施工方式具体为从竖直墙面的底部至顶部进行抹灰作业。开始时，主刮面1作为工作刮面，斜板3与墙面之间构成储浆区可临时储存从墙面刮剩的砂浆，斜板3给砂浆施加一定的向墙面的压力，刮板从下至上进行抹灰作业；当需要切换工作刮面时(例如快到墙面顶部时，此时斜板3可能碰触天花板从而限制主刮面1继续向上作业)，可以通过翻转刮板(图3中间状态示意)，使主刮面1脱离竖直墙面，直至辅助刮面4与施工面贴合，此时辅助刮面4即作为工作刮面，继续对剩余墙面顶部区域进行抹灰作业。当辅助刮面完成剩余区域的作业时脱离施工面。由于辅助刮面4设计为更小的面积或更易与砂浆脱离，此时刮板脱离砂浆可以减少对施工面的破坏。

如图6-1～6-5所示，本发明提供了一种刮浆工作头，其包括上述刮板、刮板支撑部件5和刮板升降机构，刮板支撑部件5与所述刮板的刮板连接部铰接，刮板支撑部件5用于支撑刮板进行翻转。刮板升降机构用于带动所述刮板支撑部件5和刮头在刮浆工作头内的升降。刮板升降机构带动刮板进行小幅度的升降，可扩大刮板的可作业面积。如图7所示，在本发明的一些可选实施例中，刮板升降机构有两个，分别位于刮板左右两端背部(后侧)；刮板升降机构包括第二电机81、丝杆82、螺母83；两套刮板升降机构同步运动。其中，丝杆82竖直设置，螺母83通过内螺纹套设在丝杆82的螺纹上构成丝杆滑块副，第二电机81带动丝杆82转动，螺母83与刮板支撑部件5固定连接。当第二电机81转动时，即可带动刮板支撑部件5及其上的刮板进行升降运动。

如图6-2所示，所述的刮浆工作头还包括侧挡板6；其设置在所述刮板的两侧，用于阻挡砂浆从刮板两侧流出，侧挡板6、斜板3和施工墙面之间构成抹灰作业过程中多余砂浆的储浆区。

所述的刮浆工作头还包括储浆斗9。储浆斗11区别于上文的砂浆的储浆区，储浆斗9是用于回收多余砂浆的装置，而储浆区则是由若干部件及施工面围成的区域，储浆区内的砂浆仍可在施工过程中被抹灰到施工面上，比如填补砂浆喷涂不均匀或喷涂较少的区域，储浆区用剩的砂浆才由储浆斗9回收。

在本发明的一个可选实施例中，储浆斗9设置在所述刮板的后侧(远离施工面的一侧)，所述斜板3的上端可抵靠在所述储浆斗的外壁面91上以维持斜板的倾斜角度。储浆斗9用于回收和存储多余的砂浆。

所述储浆斗顶部设有开口92，或者所述斜板抵靠的储浆斗外壁面91的上部设有开口92；当所述斜板3到达开口92位置时，所述斜板3失去外壁面91的支撑从而可以带动所述刮板发生翻转。

斜板或刮板的翻转可以设计为自动的或者手动的，其中自动的设计可以是非驱动的，也可以是由驱动组件驱动的(驱动组件可以选择为电机、液动或气动驱动组件，只要能通过驱动组件使刮板转动即可，例如可以采用伺服电机驱动铰接轴转动来实现刮板的翻转；或者利用推杆电机推动刮板实现其绕铰接处的转动)。

如图6-1～6-5所示，为一种自动翻转的设计实例，该设计中刮板的翻转是非驱动的，当刮板未到达其行程的上限位置时，斜板33由储浆斗9的外壁面91支撑维持一定的倾斜角度，主刮面1与施工面始终贴齐，主刮面1为工作刮面(图6-1和图6-2)。当刮板向上运动使得斜板3到达储浆斗9外壁面上方的开口92位置时，斜板3不再受储浆斗外壁面支撑(图6-3，斜板3上沿到达储浆斗的开口92处)，斜板3即会在储浆区砂浆重力的作用下或者在其他复位装置的带动下带动整个刮板一起翻转。考虑到可能存在储浆区砂浆量较少或没有砂浆的情形，在一个优选的实施例中，在斜板33的背面与刮板支撑部件55之间设置一条或多条拉力弹簧，当斜板3被外壁面91支撑并维持一定的倾斜角度时，弹簧被拉长；当斜板3到达开口92位置时，刮板可在弹簧拉力作用下自动发生翻转。

图7示出了本发明刮浆工作头的刮板翻转的外部示意图，图中由下至上的各个状态分别对应图6-2和6-5的状态。

如图6-1和6-2和图7所示，当刮板未到达开口92位置时，施工墙面、斜板3、侧挡板6和储浆斗的外壁面91共同围成了储浆区，当刮板上升时，储浆区也被抬升。如图5-3所示，当刮板3到达开口92位置时，刮板进行翻转，储浆区内的砂浆将进入储浆斗9实现回收。待单趟或多趟作业行程完毕或储浆斗存储满后，可将砂浆排出进行回用。储浆斗可避免施工现场污染和砂浆的浪费。

如图6-4和图7所示，刮板的整体高度已经高于开口92的下沿，刮板的翻转角度进一步增大，此时，刮板继续被刮板升降机构带动向上行进以继续对墙面进行抹灰作业。如图6-5和图7所示，此时刮板已经充分翻转，辅助刮面4代替主刮面1作为了工作刮面，此时的辅助刮面4与施工面贴齐。并继续对施工面较高区域进行抹灰作业。

当单趟施工完成并需要工作头脱离施工面时，由于辅助刮板与施工面的接触面积变小，或者具有相比主刮面更好的脱离性能，从而减少刮板脱离时对施工面的破坏。

在本发明的一个可选的实施例中，所述的刮浆工作头的至少一块侧挡板6上端的高度高于斜板3的上沿，至少在该侧挡板6的上端设置有行程限位开关，当刮浆工作头行进至施工面的顶部时，行程限位开关可被触发产生工作信号。

可选地，所述的刮浆工作头还包括喷浆头9，所述喷浆头9有一个或多个，其位于所述刮板的上方，用于向施工工作面喷浆。施工时，通过喷浆头9可以不断喷涂砂浆。当然，也可以仅操作喷浆头对墙面喷浆，当砂浆在墙面上喷涂完毕后再进行抹灰作业。

如图8所示，所述的刮浆工作头还进一步可以包括伸缩组件7，其可直接作为刮板支撑部件与刮板相连，也可以通过刮板支撑部件与刮板间接相连，所述伸缩组件可使所述刮板整体或刮板的任意一端沿水平方向靠近或远离施工作业面。

如图8所示，在一种可选的实施例中，所述的伸缩组件为两个推杆电机，推杆电机包括第一电机71和作为输出端的推杆72；推杆电机用于推动刮板整体或刮板的任意一端沿水平方向靠近或远离施工作业面。在本实施例中，推杆72的前端连接一个刮板安装基座，刮板安装基座具有一定的机械强度，其上可以安装其他部件。

如图9所示，本实施例提供了一种带下刮件的刮浆工作头。图1-8所示刮板或刮浆工作头在施工过程中，其对墙面通常会产生较大的压力，在某些情况下，施工之后的墙面可能会有一定程度的反弹现象。因此本发明进一步配置了下刮件11，下刮件位于刮板的下方；下刮件的工作面与刮板的工作面可以共面，或下刮件的工作面相比刮板的工作面前伸一定长度，以更好的处理反弹现象，即下刮板的工作面相比刮板的工作面更靠近墙面。考虑到不希望下刮件刮下来的浆料过多，前伸的长度一般小于2mm，更为优选的，小于1mm。

进一步的，所述的下刮件的上沿为铲刮工作部，其以铲刮的形式进行施工作业，这样的施工方式不会产生反弹现象使得施工面的平整度大大提高。具体的，所述的下刮件可以为平面刮片，或者截面为三角形的刮条(其上沿为锐角，刮铲施工面)等等。

如图10所示，在本发明的一个实施例中，所述刮浆工作头还包括下刮件储浆斗12；所述下刮件储浆斗位于下刮件下方，其顶部敞口，用于接收下刮件铲刮下来的浆料。下刮件储浆斗的底部可进一步配置为具有可打开的挡板，以便在需要时排出砂浆。

如图8、11和12所示，所述刮浆工作头沿长度方向上设置有至少两个激光接收器，所述激光接收器用于获取刮浆工作头相对于基准面的距离和角度。激光接收器可以采用可拆卸的方式与刮浆工作头进行连接。本实施例选择磁吸的方式进行可拆卸连接。在工作时，通过激光发射器发射激光束形成平行于施工面的激光参考面(基准面)，激光参考面上的激光打到激光接收器上时，激光接收器即可产生信号，通过至少两个激光接收器接收到的信号的比较，即可获取刮浆工作头相对于激光参考面(基准面)的角度或距离，继而可以对刮浆工作头与施工面的角度和距离进行实时调节，保证施工精度。优选的，两个激光接收器之间的距离可尽量远一些，例如可分别安装在刮浆工作头长度方向的两端，两个激光接收器在接收激光光束时要求互不遮挡。

本发明还提供了一种刮浆机器人的实施例，其包括上述刮浆工作头以及升降装置。升降装置上安装所述伸缩调节装置7，伸缩调节装置7与刮浆工作头相连，所述升降装置用于带动所述刮浆工作头整体升降。

结合图6-1～6-5所示，以采用刮浆机器人对竖直墙面进行抹灰作业为例进行写详细说明。本实施例采用由下至上的作业方向。初始状态时，机器人的升降装置位于其行程的底端，同时刮浆工作头内部的刮板升降机构也处于其行程的底端，此时以主刮面1为工作刮面。以边喷浆边抹灰为例，喷浆头9朝墙面喷涂砂浆，升降装置带动刮浆工作头整体由下至上开始抹灰作业；其中墙面抹灰后多余的砂浆将在刮板作用下处于储浆区内，储浆区储满后，溢出的砂浆将进入储浆斗9中进行回收。在本实施例中，刮浆工作头的最高位置为侧板，侧板的顶部安装行程开关，行程开关被触发即表明刮浆工作头到达了墙面顶部位置，此时升降装置不再上升，而此时刮板至墙面顶部之间还有一段未抹灰的区域。

此时，开启刮浆工作头内部的刮板升降机构，刮板升降机构带动刮板上升进行剩余区域的抹灰作业。当刮板到达设定位置时(在本实施例中为斜板3上沿到达开口92的位置时)，通过翻转使主刮面1脱离竖直墙面，直至辅助刮面4与施工面贴合，此时辅助刮面4作为工作刮面，继续对剩余墙面顶部区域进行抹灰作业；主刮面1在与施工面分离时即使对施工面有破坏也会由辅助刮面4上升进行抹平。且由于辅助刮面4设计为更小的面积或更易与砂浆脱离，此时刮板脱离砂浆可以减少对施工面的破坏。利用该装置和施工方法可以更大面积的覆盖待施工墙面，且减小刮板从施工面脱离产生的破坏。

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本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。