CN104878945A

CN104878945A - 砌墙机器人

Info

Publication number: CN104878945A
Application number: CN201510348532.9A
Authority: CN
Inventors: 何再湘; 丁建盛
Original assignee: Guangxi Feng Ge Builds Science And Technology Ltd In Green Room
Current assignee: Guangxi Feng Ge Builds Science And Technology Ltd In Green Room
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2035-06-23
Also published as: CN104878945B

Abstract

砌墙机器人含骨架、轮子、方向盘以及伸缩臂、动力装置、动力源、油路系统、气路系统和电子控制系统；伸缩臂由动臂和定臂构成，定臂与骨架和第一油缸连接；动臂的自由端与第二油缸以及调位件连接，且调位件还与第三油缸连接；骨架尾梁上安装的转向轴装置与后轮轴以及控向装置连接；调位件与安装有若干吸盘装置的“T”形架链接，前轮轴通过直线轴承固定车架上，穿在前轮轴中部上的插销与“z”形板连接，“z”形板与第四油缸连接；该吸盘车不仅能搬移大面积或者面积大又重的材料，还能对搬起的物件在空间位置上进行多角度调整，适合在对面积大的各类板材、预制件、玻璃或者非常规的砖体和石材等物件进行施工的场所使用。

Description

砌墙机器人

技术领域：

本实发明涉及机械领域，尤其涉及砌墙机器人。

背景技术：

在建筑或家居装修等施工场所，人们需使用面积大或者重量大或者面积大又很重的材料来施工，例如玻璃、非常规尺寸的砖、石材等。在现有技术背景下，由于没有专用的机械设备协助，人们只能集多人力量来搬用这些面积大或者重量或者又大又重的材料，可见这样的作业方式存在耗力、效率低、操作不便的问题。

为了解决上述问题，亟需研发一种可以代替多人来实现对上述材料进行搬动、调整安装位置和定位的机械设备。

发明内容：

为了达到上述目的，本发明旨在提供一种砌墙机器人，具有骨架的立柱顶端连接伸缩臂，骨架的尾梁安装转向轴装置；转向轴装置连接后轮轴和控向装置；伸缩臂与第一油缸连接，自由端与第二油缸以及调位件连接，调位件与第三油缸以及安装有若干吸盘装置的“T”形架连接，前轮轴通过直线轴承固定骨架上，穿在前轮轴中部上的轴销与“z”形板连接，“z”形板与第四油缸连接的特征，具体技术方案如下：

砌墙机器人，含骨架、轮子、方向盘以及装载在骨架上的伸缩臂、动力装置、动力源、油路系统、气路系统和电子控制系统；所述伸缩臂由动臂套在定臂内腔里的滑轨上构成，定臂与骨架的立柱以及第一油缸的连接，在该油缸的作用下整个伸缩臂绕其与立柱的链接轴转动；动臂的自由端与第二油缸以及调位件铰连接，且调位件还与第三油缸连接，在第二油缸的作用下伸缩臂可使伸长或缩短，在第三油缸的作用下调位件可转动；骨架的尾梁上安装转的向轴装置与后轮轴以及控向装置铰连接；后轮轴连接轮子和电机；调位件与安装有若干吸盘装置的“T”形架链接，安装在“T”形架上的弹簧插销插在调位件上的锁槽内；骨架的前梁上焊接有轴筒，穿在轴筒内的前轮轴由直线轴承固定，轴筒的中部设置有对称的长条孔，穿在前轮轴中部上的轴销在长条孔中伸出与“z”形板的下端连接，“z”形板的上端与第四油缸的活塞杆连接，前轮轴的两端安装轮子，在第四油缸的作用下能使骨架沿着前轮轴左右滑动；所述尾梁上安装有配重板，目的是加重机器人后部的重量；骨架的左右侧铰连接有平衡脚；

上述动臂的自由端是通过连接板与第二油缸的活塞杆以及调位件铰连接，且第三油缸安装在连接板上；

所述平衡脚是在柱体的下端设置连接孔和销孔，连接孔用于与骨架连接，销孔用于在平衡脚处在竖直或水平状态时进锁定在骨架上，上端安装有可调高度的带刹车装置的脚轮；

上述转向轴装置是在一轴体的下端连接支架，支架上安装后轮轴，后轮轴的一端安装轮子和电机，另一侧刹车装置；

所述调位件由上构件和下构件铰连接而成，上构件是在基板的顶面和底面设置有轴孔的凸块，顶部凸块与曲杆的一端铰连接，曲杆的另一端与联轴器以及摆臂铰连接，底部凸块上还设置有多个锁孔；

下构件是在圆板的顶面设置凸块与上构件底部上的凸块对应，该凸块上设置连接孔并安装有弹簧手柄插在上构件中的锁孔内，底面设置销轴，用于和“T”形架连接，圆周边沿上设置有沿径向凸起的限位部和若干锁槽；

上述动力源为成套车用蓄电池装置，它为安装在骨架上的所有电子、电器装置提供工作电源；

上述电子控制系统是用于控制电机和油泵、抽空泵工作状态的电路及电器设备，包括可编程控制器和电源开关；

上述油路系统为多路阀油路系统，由油箱、油泵、多路阀油路分配器、油缸、油管连接而成；

上述气路系统是由抽空泵、手动气阀、干燥过滤器、气压表、若干真空吸盘和气管连接构成真空吸盘工作所需的气路通道和环境。；

上述控向装置是在连杆的下端铰连接拐角件的一端，连接处安装有电源开关，上端连接方向盘，方向盘上的扶手部安装有离合型档位开关和防撞急停按钮；

上述拐角件的另一端与转向装置中所述轴体的顶端连接。

本技术方案的有益效果是：所述机器人不仅能搬移面积大或者重量大或者面积大又很重的材料，还能对搬起的物件在空间位置上进行多角度调整，适合在对面积大的各类板材、预制件、玻璃或者非常规的砖体和石材等物件进行施工的场所使用，有着很大的需求市场和经济价值。

附图说明：

1、图1是所述砌墙机器人的结构示意图；

2、图2是本技术方案中所述平衡脚的结构示意图；

3、图3是本技术方案中所述控向装置的结构示意图；

4、图4是本技术方案中所述前轮轴与骨架连接的结构示意图；

5、图5是本技术方案中所述调位件的结构示意图；

6、图6是图1中a部位的放大图；

7、图7是图1中b部位的放大图；

8、图8是本技术方案中所述“T”形架的结构示意图；

9、图9是本技术方案中所述油路系统的油路方框图；

10、图10是本技术方案中所述气路系统的气路方框图；

11、图11是所述砌墙机器人对搬运物件进行空间角度调整的示意图；

具体实施方式：

下面结合附图对所述的所述砌墙机器人作进一步的阐述。

参考图1、3、4、6、7，如图中所示，所述砌墙机器人，包含骨架1、轮子11、方向盘10以及装载在骨架上的伸缩臂、动力装置、动力源、油路系统、气路系统和电子控制系统；所述伸缩臂由动臂24套在定臂23内腔里的滑轨上构成，定臂23铰连接在骨架1的立柱14顶端，并与第一油缸21的活塞杆连接，在该油缸的作用下整个伸缩臂绕其与立柱的链接轴转动；动臂24的自由端通过连接板25与第二油缸22的活塞杆以及调位件27铰连接，且调位件27还与安装在连接板25上的第三油缸26的活塞杆铰连接，在第二油缸22的作用下伸缩臂可使伸长或缩短，在第三油缸26的作用下调位件27可转动；骨架1的尾梁6上安装转向轴装置7用其下端与后轮轴连接，顶端与控向装置铰连接；后轮轴连接轮子11和电机40；调位件27的下端与安装有若干吸盘装置的“T”形架30链接，安装在“T”形架30上的弹簧插销15插在调位件27上的锁槽内28；骨架1的前梁35上焊接有轴筒34，穿在轴筒34内的前轮轴36由直线轴承固定，轴筒34的中部设置有对称的长条孔37，穿在前轮轴36中部上的轴销38在长条孔37中伸出与“z”形板16的下端连接，“z”形板16的上端与第四油缸17的活塞杆连接，前轮轴36的两端安装轮子11，在第四油缸17的作用下能使骨架1沿着前轮轴36左右滑动；所述尾梁6上安装有配重板5，其目的是加重机器人后轮一侧的重量；骨架1的左右侧铰连接有平衡脚53；

参考图2，如图所示，所述平衡脚53是在柱体54的下端设置连接孔和销孔，连接孔用于与骨架连接，销孔用于在平衡脚处在竖直或水平状态时进锁定在骨架上，上端上安装有可调高度的带刹车装置的脚轮55；

参考图3，如图所示，所述转向轴装置7是在一轴体39的下端连接支架12，支架12上安装后轮轴，后轮轴的一端安装轮子11和电机40，另一侧刹车装置13；

参考图5，如图所示，所述调位件27由上构件和下构件铰连接而成，上构件是在基板41的顶面和底面设置有轴孔43的凸块42，顶部凸块42与曲杆44的一端铰连接，曲杆44的另一端与联轴器45以及摆臂46的一端铰连接，摆臂46的另一端设置有轴孔43，用于和前述连接板25连接，底部凸块42上还设置有多个锁孔47；

下构件是在圆板48的顶面设置凸块42与上构件底部上的凸块42对应，该凸块上设置连接孔并安装有弹簧手柄50插在上构件中的锁孔47内，使手柄在没有拨出的状态下，下构件锁定在上构件上，圆板48底面设置销轴51，用于和“T”形架30连接，圆周边沿上设置有沿径向凸起的限位部49和若干锁槽28；

参考图1，如图所示，所述动力源为成套车用蓄电池装置18，它为安装在骨架上的所有电子、电器装置提供工作电源；

上述电子控制系统52是用于控制电机和油泵20、抽空泵(抽空泵安装在工作箱2内，图中不可视)工作状态的电路及电器设备，包括可编程控制器和电源开关；

参考图1、9，如图所示，所述油路系统为多路阀油路系统，由油箱19，油泵20，多路阀油路分配器3，油缸17/21/22/26，油管连接而成；工作时，油箱19内的液态油通过油泵20进入多路阀油路分配器3，在分配器内分成四个支流分别经过油阀后对应进入第一油缸21、第二油缸22、第三油缸26、第一四油缸17，然后再从各油缸回到所述分配器的回油端，再从所述分配器的输出端流向油泵20回到油箱19内，操纵各油阀上操作杆4，可控制各油缸的工作状态，推动相应部件动作；

参考图1、10，如图所示，上述气路系统是由抽空泵、手动气阀、干燥过滤器、气压表、若干真空吸盘和气管连接构成真空吸盘工作所需的气路通道和环境。

参考图1、3、6、7，如图中所示，所述控向装是在连杆9的下端铰连接拐角件8的一端，连接处安装有电源开关，上端连接方向盘10，方向盘10上的扶手部安装有离合型档位开关32和防撞急停按钮33；拐角件8的另一端与转向装置7中所述轴体39的顶端连接。

参考图1、图8，如图所示，所述“T”形架30的横杆24上安装有若干真空吸盘装置31，竖杆29上安装有弹簧插销15，端头设置有轴孔43用与和圆板48底面上的销轴51连接。

所述机器人的使用操作如下：

待机状态下，连杆9处在与拐角件8呈90度角的状态，工作时，向下压方向盘10，使连杆9绕其与拐角件8的链接点旋转，闭合电源开关使电机40转动，然后旋转离合型档位开关32(两个离合型档位开关具备离合器功能，一个前进挡，一个倒退档)，通过后轮的转动驱动机器人前进或后退，旋转方向盘10可以控制机器人是直走还是转弯，当到达适当的位置后，翘起连杆9关闭电源开关使机器人停下，此时，启动油泵20，操作控制第一、第二、第三油缸的操作杆4，使真空吸盘31按在待施工的工件表面上，之后启动位于工作箱2内的抽空泵，使真空吸盘31牢牢吸附在待施工的工件上，之后再启动第一油缸将伸缩臂举起，从而提起工件，再次开动机器人将工件运到具体的施工点后停好，此时如果不需要所述机器人协助工件的安装工作，通过各种操作将运来的工件卸载在设定位置就好，如果需要协助安装工作，需拔出平衡脚53上的插销，将处在竖直状态的平衡脚53向下转动处在水平状态(脚轮54接地)后，再次将插销插进另外一个销孔内，另平衡脚53保持在水平状态，当将脚轮55的刹车装置锁紧让脚轮不能转动后，旋转螺杆上的调节手轮58，另骨架1升高一些使后轮悬空，此后可以通过操纵控制各油缸油路的操作杆4，对吸附在真空吸盘31上的工件的空间位置进行调整，使其符合施工安装的要求，参考图1、图4、图5、图11，图11中，假设吸附在真空吸盘31上的工件60是一块大面积玻璃(当然也可以是几百斤重的砖体)，其如图中所示状态被所述机器人举起在一个三维空间中，在这种状态下，通过操纵控制第一油缸21的操作杆，可整体调整工件60的水平高度；通过操纵控制第二油缸22的操作杆，可整体调整工件60与z平面间的距离；通过操纵控制第三油缸26的操作杆，可整体调整工件60正面与x平面的垂直状态，即可调整图中所示的二面角α(平面cdef与x平面的夹角)的角度；拉开调位件27上的弹簧手柄50，人工推动调位件27中所述下构件绕其与上构件的连接轴转动，可整体调整工件60正面与y平面的垂直状态，即可调整图中所示的二面角θ(平面cdef与y平面的夹角)的角度；如果拉开“T”形架30上的弹簧插销15，人工推动“T”形架30使其绕与下构件的连接轴转动，可整体调整工件60侧面与x平面的垂直状态，即可调整图中所示的二面角β(平面edgh与x平面的夹角)的角度；此外，如果解除脚轮55上的刹车装置的约束，通过操纵控制第四油缸17的操作杆，可整体调整工件60与y平面间的距离，它是通过第四油缸17带动骨架1在前轮轴36上滑动实现位移的；在机器人运动的过程中，如遇到紧急情况，操作员快速按下方向盘10上的防撞急停按钮33即可将机器人停下来。

如上述可知，所述机器人在人们对面积大或重量大或又大又重的物件的施工中起到极其重要的协助作用，对改良这样的施工过程、提高工作效率有着改革性的意义。

Claims

1.砌墙机器人，其特征是：含骨架（1）、轮子（11）、方向盘（10）以及装载在骨架上的伸缩臂、动力装置、动力源、油路系统、气路系统和电子控制系统；所述伸缩臂由动臂（24）套在定臂（23）内腔里的滑轨上构成，定臂（23）与骨架（1）的立柱（14）以及第一油缸（21）连接；动臂（24）的自由端与第二油缸（22）以及调位件（27）铰连接，且调位件（27）还与第三油缸（26）连接；骨架（1）的尾梁（6）上安装转的向轴装置（7）与后轮轴以及控向装置铰连接；后轮轴连接轮子（11）和电机（40）；调位件（27）与安装有若干吸盘装置的“T”形架（30）链接，安装在“T”形架（30）上的弹簧插销（15）插在调位件（27）上的锁槽内（28）；骨架（1）的前梁（35）上焊接有轴筒（34），穿在轴筒（34）内的前轮轴（36）由直线轴承固定，轴筒（34）的中部设置有对称的长条孔（37），穿在前轮轴（36）中部上的轴销（38）在长条孔（37）中伸出与“z”形板（16）的下端连接，“z”形板（16）的上端与第四油缸（17）的活塞杆连接，前轮轴（36）的两端安装轮子（11）；所述尾梁（6）上安装有配重板（5）；骨架（1）的左右侧铰连接有平衡脚（53）。

2.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述平衡脚（53）是在柱体（54）的下端设置连接孔和销孔，上端安装有可调高度的带刹车装置的脚轮（55）。

3.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述转向轴装置（7）是在一轴体（39）的下端连接支架（12），支架（12）上安装后轮轴，后轮轴的一端安装轮子（11）和电机（40），另一侧刹车装置（13）。

4.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述调位件（27）由上构件和下构件铰连接而成，上构件是在基板（41）的顶面和底面设置有轴孔（43）的凸块（42），顶部凸块（42）与曲杆（44）的一端铰连接，曲杆（44）的另一端与联轴器（45）以及摆臂（46）的一端铰连接，摆臂（46）的另一端设置有轴孔（43），用于和前述连接板（25）连接，底部凸块（42）上还设置有多个锁孔（47）；下构件是在圆板（48）的顶面设置凸块（42）与上构件底部上的凸块（42）对应，该凸块上设置连接孔并安装有弹簧手柄（50）插在上构件中的锁孔（47）内，圆板（48）底面设置销轴（51），圆周边沿上设置有沿径向凸起的限位部（49）和若干锁槽（28）。

5.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述动力源为成套车用蓄电池装置，它为安装在车架上的所有电子、电器装置提供工作电源。

6.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：电子控制系统（52）是用于控制电机和油泵（20）、抽空泵工作状态的电路及电器设备，包括可编程控制器和电源开关。

7.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述油路系统为多路阀油路系统，由油箱（19），油泵（20），多路阀油路分配器（3），油缸（17/21/22/26），油管连接而成。

8.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述气路系统是由抽空泵、手动气阀、干燥过滤器、气压表、若干真空吸盘和气管连接构成真空吸盘工作所需的气路通道和环境。

9.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述控向装是在连杆（9）的下端铰连接拐角件（8）的一端，连接处安装有电源开关，上端连接方向盘（10），方向盘（10）上的扶手部安装有离合型档位开关（32）和防撞急停按钮（33）；拐角件（8）的另一端与转向装置（7）中所述轴体（39）的顶端连接。

10.根据权利要求1所述的砌墙机器人，其特征是：所述动臂（24）的自由端是通过连接板（25）与第二油缸（22）的活塞杆以及调位件（27）铰连接，且第三油缸（26）安装在连接板（25）上。