CN108571051A - 一种掩埋机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种掩埋机器人，包括储料槽、搅拌装置、可调式出料装置、delta并联振动台、行走装置和轨道，搅拌装置位于储料槽内部，可调式出料装置位于储料槽下端中部位置处的方形漏口正下方，delta并联振动台安装在储料槽外侧壁上，行走装置位于delta并联振动台正下方，且行走装置上端与delta并联振动台下端相连接，行走装置下端安装在轨道上。本发明集混凝土二次搅拌、振动混合、可调式出料和自动行走于一体，一机多能，且机械智能化程度高，有效的提高了建筑排水管道掩埋的效率和质量，提高了建筑管道掩埋后的密封性和牢固性，对排水管道起到了良好的保护作用。

Description

一种掩埋机器人

本申请是申请号为2016105533637，申请日为2016年07月14日，发明创造名称为“一种建筑排水管道掩埋智能机器人”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及建筑智能施工设备领域，具体的说一种建筑排水管道掩埋智能机器人。

背景技术

建筑施工是指工程建设实施阶段的生产活动，是各类建筑物的建造过程，也可以说是把设计图纸上的各种线条，在指定的地点，变成实物的过程；它包括基础工程施工、主体结构施工、屋面工程施工、给水排水工程、装饰工程施工等；施工作业的场所称为“建筑施工现场”或叫“施工现场”。建筑施工过程中经常会涉及到给水排水工程，给水排水工程一般均是在房屋建筑靠近墙根周围进行挖基坑、铺设管道和掩埋管道，掩埋管道材料多采用混凝土进行掩埋，掩埋管道的操作方式多采用人工用铲锹进行掩埋，人工掩埋存在以下缺点：

(1)占用了大量的劳动力，而且劳动强度大；

(2)人工进行建筑管道掩埋一般是先在搅拌站将混凝土搅拌后，后通过运输车运输至施工现场，然后进行人工填埋，中间耗时比较长，搅拌后的混凝土容易结渣结块，而且浇筑前不便于再次搅拌，严重影响了管道掩埋后的密封性和牢固性；

(3)管道掩埋时都是人工进行填料，填料量和填料速度均不易控制，造成管道掩埋不平整或者凹凸不平；

(4)管道掩埋施工设备智能化程度低，功能化单一，工作效率低下，施工成本高。

除此之外，由于建筑施工现场危险事故隐患较多，而且施工人员安全意识不强，在掩埋管道过程经常造成不必要的安全事故，对施工人员造成了身体伤害，同时也对施工单位造成了资金损失；如果用机械设备进行管道掩埋，不仅目前尚无此方面的专用机械设备，而且由于建筑施工现场场地凹凸不平且路面状况差，不方便自动化机械进行移动和行走。鉴于此，本发明提供了一种建筑排水管道掩埋智能机器人。鉴于以上不足，本发明提供了一种轨道式道路沿边砌筑智能机器人。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种建筑排水管道掩埋智能机器人。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。

一种建筑排水管道掩埋智能机器人，包括储料槽、搅拌装置、可调式出料装置、delta并联振动台、固定装置、行走装置和轨道；所述的储料槽呈十字型壳体结构，且储料槽上端开口，储料槽下端左右两侧设置有倾斜底板，倾斜底板有利于储料槽内的混凝土通过方形漏口排出，储料槽下端中部位置处开设有方形漏口；所述的搅拌装置位于储料槽内部，可调式出料装置数量为二，可调式出料装置位于储料槽下端中部位置处的方形漏口正下方，且可调式出料装置沿储料槽纵向中心轴线分别对称布置；所述的delta并联振动台数量为四，delta并联振动台分别位于储料槽四个顶角处，且delta并联振动台通过固定装置安装在储料槽外侧壁上；所述的行走装置数量为四，行走装置位于delta并联振动台正下方，且行走装置上端与delta并联振动台下端相连接，行走装置下端安装在在轨道上。

进一步，所述的搅拌装置包括搅拌轴、搅拌勾爪、带座轴承、旋转电机和电机支架；所述的搅拌轴位于储料槽内部，搅拌轴两端分别通过带座轴承固定在储料槽前后侧壁上，搅拌勾爪依次呈直线布置在搅拌轴上，搅拌勾爪中部设置有与搅拌轴相配合的卡环，搅拌勾爪外侧沿搅拌勾爪的中心轴线均匀设置有弧形状搅拌齿，旋转电机主轴与搅拌轴一端相连接，且旋转电机通过电机支架固定在储料槽前端外侧壁上，电机支架前端设置有与旋转电机相配合的固定环，电机支架后端均匀设置有锁紧柱；通过旋转电机的转动带动搅拌轴的旋转，从而带动搅拌勾爪在储料槽内的转动，达到了对储料槽内储存的混凝土进行二次搅拌的功能，防止了混凝土历时一段时间后容易结渣结块的问题。

进一步，所述的delta并联振动台包括定平台、动平台、上基座、下基座、上转动轴、下转动轴、上连杆、下连杆、转动销、上铰链、下铰链、电动推杆和限位弹簧；所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，动平台位于定平台正上方，上基座和下基座的数量均为三，上基座以动平台的圆心为中心呈正三角形状固定在动平台底端面上，下基座以定平台的圆心为中心呈正三角形状布置在定平台顶端面上，且上基座安装位置和下基座安装位置分别一一对应，上连杆一端通过上转动轴安装在上基座上，上连杆另一端与下连杆顶端之间通过转动销进行连接，下连杆底端通过下转动轴安装在下基座上；所述的电动推杆位于上连杆和下连杆之间，且电动推杆上端通过上铰链安装在上连杆的中部位置处，电动推杆下端通过下铰链安装在下连杆的中部位置处，限位弹簧绕套在电动推杆上。通过电动推杆的伸缩运动可带动上连杆和下连杆的相应转动，从而带动动平台的运动，且通过限位弹簧增加了动平台的抖动性，提高了delta并联振动台的振动效果，delta并联振动台采用delta并联机构，与串联机构相比刚度大，结构稳定，承载能力强且微动精度高，delta并联振动台在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，在本发明中，通过delta并联振动台带动整个储料槽在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，将六自由度delta并联机构的运动灵活性高和承载能力强的特点运用到本发明中，使得本发明在对混凝土进行搅拌的同时，也通过振动混合的原理增加了混凝土均匀二次混合的效果，有利于建筑管道掩埋时的质量，提高了建筑管道掩埋后的密封性和牢固性，对排水管道起到了良好的保护作用；同时振动频率的快慢决定着本发明出料的速度。

进一步，所述的可调式出料装置包括出料门、转动铰链、一号耳座、一号转轴、出料伸缩杆、二号耳座、二号转轴和支撑杆；所述的出料门呈倒立的U型结构，出料门前后两端卡套在储料槽前后两外侧壁上，出料门与储料槽外侧壁之间通过转动铰链进行连接，一号耳座安装在出料门底端面中部位置处，出料伸缩杆前端通过一号转轴安装在一号耳座上，出料伸缩杆后端通过二号转轴与二号耳座相连接，二号耳座固定在支撑杆顶端，支撑杆底端固定在储料槽底端面上；通过出料伸缩杆的伸展和收缩带动出料门的关闭和开启，出料伸缩杆的长度直接决定着出料门张开的角度，从而决定着本发明出料的出料量，可调式出料装置主要用于本发明出料时出料量的调节。

进一步，所述的固定装置包括固定板和锁紧螺栓，固定板呈T型结构，固定板位于储料槽顶角处，且固定板通过锁紧螺栓安装在储料槽外侧壁上。

进一步，所述的行走装置包括升降螺柱、升降套筒、行走座、行走转轴和行走轮；所述的升降螺柱外侧壁上设置有外螺纹，升降套筒呈两端开口的空心圆柱状结构，升降套筒内侧壁上设置有与升降螺柱外侧壁上的外螺纹相配合的内螺纹，升降螺柱下端安装在升降套筒内部，升降套筒下端固定在行走座上，行走座呈倒立的U型结构，行走轮通过行走转轴安装在行走座下方位置处，行走轮呈工字型结构；通过转动升降螺柱带动升降螺柱在升降套筒内的上下运动，从而用于调节本发明的整体高度，便于不同高度的排水管道的掩埋工程，同时可实现一边行走一边出料掩埋的效果，而且机械化程度高，提高了建筑排水管道掩埋的效率。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明集混凝土二次搅拌、振动混合、可调式出料和自动行走于一体，一机多能，且机械智能化程度高，有效的提高了建筑排水管道掩埋的效率和质量。

(2)本发明通过搅拌装置可对混凝土进行二次搅拌，防止了混凝土历时一段时间后容易结渣结块的问题。

(3)本发明可调式出料装置张开的角度可调，从而可调节本发明掩埋建筑排水管道时的出料量。

(4)本发明将六自由度delta并联机构应用到delta并联振动台上，可带动整个储料槽在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，充分利用了六自由度delta并联机构的运动灵活性高和承载能力强的特点，使得本发明在对混凝土进行搅拌的同时，也通过振动混合的原理增加了混凝土均匀二次混合的效果，有利于建筑管道掩埋时的质量，提高了建筑管道掩埋后的密封性和牢固性，对排水管道起到了良好的保护作用。

(5)本发明行走装置可调节本发明的整体高度，便于不同高度的排水管道的掩埋工程，同时可实现一边行走一边出料掩埋的效果，而且机械化程度高，提高了建筑排水管道掩埋的效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明去除行走装置和轨道后的立体结构示意图；

图3是本发明储料槽、搅拌装置和可调式出料装置配合时的立体结构示意图(从上往下看)；

图4是本发明储料槽、搅拌装置和可调式出料装置配合时的立体结构示意图(从下往上看)；

图5是本发明搅拌装置的立体结构示意图；

图6是本发明delta并联振动台的立体结构示意图；

图7是本发明delta并联振动台去除动平台和定平台后的立体结构示意图；

图8是本发明行走装置与delta并联振动台时的立体结构示意图；

图9是本发明行走装置和轨道配合时的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图9所示，一种建筑排水管道掩埋智能机器人，包括储料槽1、搅拌装置2、可调式出料装置3、delta并联振动台4、固定装置5、行走装置6和轨道7；所述的储料槽1呈十字型壳体结构，且储料槽1上端开口，储料槽1下端左右两侧设置有倾斜底板，倾斜底板有利于储料槽1内的混凝土通过方形漏口排出，储料槽1下端中部位置处开设有方形漏口；所述的搅拌装置2位于储料槽1内部，可调式出料装置3数量为二，可调式出料装置3位于储料槽1下端中部位置处的方形漏口正下方，且可调式出料装置3沿储料槽1纵向中心轴线分别对称布置；所述的delta并联振动台4数量为四，delta并联振动台4分别位于储料槽1四个顶角处，且delta并联振动台4通过固定装置5安装在储料槽1外侧壁上；所述的行走装置6数量为四，行走装置6位于delta并联振动台4正下方，且行走装置6上端与delta并联振动台4下端相连接，行走装置6下端安装在在轨道7上。

如图5所示，所述的搅拌装置2包括搅拌轴21、搅拌勾爪22、带座轴承23、旋转电机24和电机支架25；所述的搅拌轴21位于储料槽1内部，搅拌轴21两端分别通过带座轴承23固定在储料槽1前后侧壁上，搅拌勾爪22依次呈直线布置在搅拌轴21上，搅拌勾爪22中部设置有与搅拌轴21相配合的卡环，搅拌勾爪22外侧沿搅拌勾爪22的中心轴线均匀设置有弧形状搅拌齿，旋转电机24主轴与搅拌轴21一端相连接，且旋转电机24通过电机支架25固定在储料槽1前端外侧壁上，电机支架25前端设置有与旋转电机24相配合的固定环，电机支架25后端均匀设置有锁紧柱；通过旋转电机24的转动带动搅拌轴21的旋转，从而带动搅拌勾爪22在储料槽1内的转动，达到了对储料槽1内储存的混凝土进行二次搅拌的功能，防止了混凝土历时一段时间后容易结渣结块的问题。

如图6和图7所示，进一步，所述的delta并联振动台4包括定平台41、动平台42、上基座43、下基座44、上转动轴45、下转动轴46、上连杆47、下连杆48、转动销49、上铰链410、下铰链411、电动推杆412和限位弹簧413；所述的定平台41和动平台42均呈圆形状结构，动平台42位于定平台41正上方，上基座43和下基座44的数量均为三，上基座43以动平台42的圆心为中心呈正三角形状固定在动平台42底端面上，下基座44以定平台41的圆心为中心呈正三角形状布置在定平台41顶端面上，且上基座43安装位置和下基座44安装位置分别一一对应，上连杆47一端通过上转动轴45安装在上基座43上，上连杆47另一端与下连杆48顶端之间通过转动销49进行连接，下连杆48底端通过下转动轴46安装在下基座44上；所述的电动推杆412位于上连杆47和下连杆48之间，且电动推杆412上端通过上铰链410安装在上连杆47的中部位置处，电动推杆412下端通过下铰链411安装在下连杆48的中部位置处，限位弹簧413绕套在电动推杆412上。通过电动推杆412的伸缩运动可带动上连杆47和下连杆48的相应转动，从而带动动平台42的运动，且通过限位弹簧413增加了动平台42的抖动性，提高了delta并联振动台4的振动效果，delta并联振动台4采用delta并联机构，与串联机构相比刚度大，结构稳定，承载能力强且微动精度高，delta并联振动台4在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，在本发明中，通过delta并联振动台4带动整个储料槽1在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，将六自由度delta并联机构的运动灵活性高和承载能力强的特点运用到本发明中，使得本发明在对混凝土进行搅拌的同时，也通过振动混合的原理增加了混凝土均匀二次混合的效果，有利于建筑管道掩埋时的质量，提高了建筑管道掩埋后的密封性和牢固性，对排水管道起到了良好的保护作用；同时振动频率的快慢决定着本发明出料的速度。

如图4所示，所述的可调式出料装置3包括出料门31、转动铰链32、一号耳座33、一号转轴34、出料伸缩杆35、二号耳座36、二号转轴37和支撑杆38；所述的出料门31呈倒立的U型结构，出料门31前后两端卡套在储料槽1前后两外侧壁上，出料门31与储料槽1外侧壁之间通过转动铰链32进行连接，一号耳座33安装在出料门31底端面中部位置处，出料伸缩杆35前端通过一号转轴34安装在一号耳座33上，出料伸缩杆35后端通过二号转轴37与二号耳座36相连接，二号耳座36固定在支撑杆38顶端，支撑杆38底端固定在储料槽1底端面上；通过出料伸缩杆35的伸展和收缩带动出料门31的关闭和开启，出料伸缩杆35的长度直接决定着出料门31张开的角度，从而决定着本发明出料的出料量，可调式出料装置3主要用于本发明出料时出料量的调节。

如图2所示，所述的固定装置5包括固定板51和锁紧螺栓52，固定板51呈T型结构，固定板51位于储料槽1顶角处，且固定板51通过锁紧螺栓52安装在储料槽1外侧壁上。

如图8和图9所示，所述的行走装置6包括升降螺柱61、升降套筒62、行走座63、行走转轴64和行走轮65；所述的升降螺柱61外侧壁上设置有外螺纹，升降套筒62呈两端开口的空心圆柱状结构，升降套筒62内侧壁上设置有与升降螺柱61外侧壁上的外螺纹相配合的内螺纹，升降螺柱61下端安装在升降套筒62内部，升降套筒62下端固定在行走座63上，行走座63呈倒立的U型结构，行走轮65通过行走转轴64安装在行走座63下方位置处，行走轮65呈工字型结构；通过转动升降螺柱61带动升降螺柱61在升降套筒62内的上下运动，从而用于调节本发明的整体高度，便于不同高度的排水管道的掩埋工程，同时可实现一边行走一边出料掩埋的效果，而且机械化程度高，提高了建筑排水管道掩埋的效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种掩埋机器人，其特征在于：包括储料槽、搅拌装置、可调式出料装置、delta并联振动台、行走装置和轨道；所述的储料槽上端开口，储料槽下端左右两侧设置有倾斜底板，储料槽下端中部位置处开设有漏口；所述的搅拌装置位于储料槽内部，可调式出料装置数量为二，可调式出料装置位于储料槽下端中部位置处的漏口正下方，且可调式出料装置沿储料槽纵向中心轴线分别对称布置；所述的delta并联振动台数量为四，delta并联振动台分别位于储料槽四个顶角处，且delta并联振动台安装在储料槽外侧壁上；所述的行走装置数量为四，行走装置位于delta并联振动台正下方，且行走装置上端与delta并联振动台下端相连接，行走装置下端安装在轨道上。

2.根据权利要求1所述的一种掩埋机器人，其特征在于：所述储料槽呈十字型壳体结构,储料槽下端中部开设的漏口为方形。

3.根据权利要求1所述的一种掩埋机器人，其特征在于：所述掩埋机器人还包括固定装置，所述并联振动台通过固定装置安装在储料槽外侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种掩埋机器人，其特征在于：所述的固定装置包括固定板和锁紧螺栓，固定板呈T型结构，固定板位于储料槽顶角处，且固定板通过锁紧螺栓安装在储料槽外侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种掩埋机器人，其特征在于：所述的搅拌装置包括搅拌轴、搅拌勾爪、搅拌齿、带座轴承、旋转电机和电机支架；所述的搅拌轴位于储料槽内部，搅拌轴两端分别通过带座轴承固定在储料槽前后侧壁上，搅拌勾爪设置在搅拌轴上，旋转电机主轴与搅拌轴一端相连接，且旋转电机通过电机支架固定在储料槽前端外侧壁上，电机支架前端设置有与旋转电机相配合的固定环，电机支架后端均匀设置有锁紧柱。

6.根据权利要求5所述的一种掩埋机器人，其特征在于：搅拌勾爪依次呈直线设置在搅拌轴上，搅拌勾爪中部设置有与搅拌轴相配合的卡环，搅拌勾爪外侧沿搅拌勾爪的中心轴线均匀设置有弧形状搅拌齿。

7.根据权利要求1所述的一种掩埋机器人，其特征在于：所述的delta并联振动台包括定平台、动平台、上基座、下基座、上转动轴、下转动轴、上连杆、下连杆、转动销、上铰链、下铰链、电动推杆和限位弹簧；所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，动平台位于定平台正上方，上基座和下基座的数量均为三，三个上基座以动平台的圆心为中心呈正三角形排列并固定在动平台底端面上，三个下基座以定平台的圆心为中心呈正三角形状布置在定平台顶端面上，且上基座安装位置和下基座安装位置分别一一对应，上连杆一端通过上转动轴安装在上基座上，上连杆另一端与下连杆顶端之间通过转动销进行连接，下连杆底端通过下转动轴安装在下基座上；所述的电动推杆位于上连杆和下连杆之间，且电动推杆上端通过上铰链安装在上连杆的中部位置处，电动推杆下端通过下铰链安装在下连杆的中部位置处，限位弹簧绕套在电动推杆上。

8.根据权利要求1所述的一种掩埋机器人，其特征在于：所述的可调式出料装置包括出料门、转动铰链、一号耳座、一号转轴、出料伸缩杆、二号耳座、二号转轴和支撑杆；所述的出料门呈倒立的U型结构，出料门前后两端卡套在储料槽前后两外侧壁上，出料门与储料槽外侧壁之间通过转动铰链进行连接，一号耳座安装在出料门底端面中部位置处，出料伸缩杆前端通过一号转轴安装在一号耳座上，出料伸缩杆后端通过二号转轴与二号耳座相连接，二号耳座固定在支撑杆顶端，支撑杆底端固定在储料槽底端面上。

9.根据权利要求1所述的一种掩埋机器人，其特征在于：所述的行走装置包括升降螺柱、升降套筒、行走座、行走转轴和行走轮；所述的升降螺柱外侧壁上设置有外螺纹，升降套筒呈两端开口的空心圆柱状结构，升降套筒内侧壁上设置有与升降螺柱外侧壁上的外螺纹相配合的内螺纹，升降螺柱下端安装在升降套筒内部，升降套筒下端固定在行走座上，行走座呈倒立的U型结构，行走轮通过行走转轴安装在行走座下方位置处，行走轮呈工字型结构。