CN110405780A - 一种铺墙瓷砖智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铺墙瓷砖智能机器人，包括小车轨道和移动小车，还包括机器人升降底座、6R工业机器人、操作盘组件、瓷砖库、泥浆库、瓷砖翻转台、垂直激光标尺辅助件；所述的移动小车放置于小车轨道上，所述的机器人升降底座、瓷砖库、泥浆库和瓷砖翻转台均设于移动小车的上表面上，所述的6R工业机器人的底端部设于机器人升降底座上，所述的操作盘组件设于6R工业机器人的顶端部上，操作盘组件与6R工业机器人之间为可转动连接，所述垂直激光标尺辅助件设于远离移动小车的外部环境中，其能够配合操作盘组件实现铺墙瓷砖智能机器人的高精度工作。本发明铺墙瓷砖智能机器人能大大提高作业的效率、减少劳动成本，降低劳动强度。

Description

一种铺墙瓷砖智能机器人

技术领域

本发明属于建筑装修和机器人领域，具体涉及一种铺墙瓷砖智能机器人。

背景技术

现在我国的房屋建设每年都呈递增之势，而房屋都需要进行装修，瓷砖的铺设又是装修中必不可少的部分，也就导致了大量的墙面铺设墙瓷砖的市场需求，成为了一个巨大的商机。目前铺设墙瓷砖的工作还是由人工操作完成。一个有经验的铺砖师傅至少需要1~2年的时间进行培养，每个工人一天能铺20-30平方米，市场价多是35~45元/平方米，由此可见，铺墙瓷砖工作的人工费用较高。并且随着我国的劳动力成本进一步的上升，此费用仍在不断上涨。因此市场上急需发明一种能代替人工进行墙砖铺设，实现机械化、智能化作业，能够有效降低成本的自动化设备。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种铺墙瓷砖智能机器人。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铺墙瓷砖智能机器人，包括小车轨道和移动小车，还包括机器人升降底座、6R工业机器人、操作盘组件、瓷砖库、泥浆库、瓷砖翻转台、垂直激光标尺辅助件；所述的移动小车放置于小车轨道上，所述的机器人升降底座、瓷砖库、泥浆库和瓷砖翻转台均设于移动小车的上表面上，所述的6R工业机器人的底端部设于机器人升降底座上，所述的操作盘组件设于6R工业机器人的顶端部上，操作盘组件与6R工业机器人之间为可转动连接，所述垂直激光标尺辅助件设于远离移动小车的外部环境中，其能够配合操作盘组件实现铺墙瓷砖智能机器人的高精度工作。

进一步的，所述的小车轨道采用平行于墙面的方式进行铺设。

进一步的，所述的移动小车两侧面设有滚动轮，移动小车通过滚动轮放置在小车轨道上，所述的滚动轮可被伺服电机和减速器驱动来实现移动小车在小车轨道上的双向精确移动。

进一步的，所述的移动小车内还设有控制箱，所述的控制箱的控制系统采用的是工控机+PLC的控制方式，来实现对移动小车、6R工业机器人、瓷砖库、泥浆库、瓷砖翻转台、操作盘组件的控制和运转。

进一步的，所述的瓷砖库由瓷砖库主机架和瓷砖库移动架组成，所述的瓷砖库移动架竖直对称的设于瓷砖库主机架内部，实现对墙瓷砖的支撑和上下运输；所述的泥浆库由泥浆库主机架和搅拌轴组成，所述的搅拌轴位于泥浆库主机架的中心，能够进行旋转搅拌运动；所述的瓷砖翻转台能够以侧边为旋转中心进行翻转运动，翻转的角度为90°；所述的瓷砖库、泥浆库和瓷砖翻转台从左向右依次并列设置，所述瓷砖库、泥浆库的正下方设有一墙瓷砖水平输送带，能够将落在其上的墙瓷砖水平向右进行输送。

进一步的，所述的操作盘组件包括操作盘机架、吸盘总成、震动器、垂直光电传感器、高精度定位摄像头和激光测距传感器；所述的吸盘总成、震动器和垂直光电传感器均设于操作盘机架的下表面上，所述的吸盘总成均匀设于震动器的四周，所述的垂直光电传感器平行的设于操作盘机架的同一底边上，所述的高精度定位摄像头和激光测距传感器呈均分、相同的方式设于操作盘机架的两相邻侧面上，每个侧面上的激光测距传感器均是对称设于高精度定位摄像头的两侧，所述的6R工业机器人的顶端部设于操作盘机架的上表面正中心。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明铺墙瓷砖智能机器人能够彻底改变建筑装修行业的工人手工生产工艺，实现了铺墙瓷砖作业的机械化和智能化，提高了作业的水平与质量，以及作业质量的一致性，此外还能大大提高作业的效率、减少劳动成本，降低劳动强度，提升了经济效益，解放了人力，极具推广应用价值。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明瓷砖库、泥浆库、瓷砖翻转台的结构示意图。

图3是本发明操作盘组件的结构示意图。

图4是本发明的工作示意图。

具体实施方式

为了对本发明做更进一步的解释，请参阅附图。

一种铺墙瓷砖智能机器人，包括小车轨道1和移动小车2，还包括机器人升降底座3、6R工业机器人4、操作盘组件5、瓷砖库6、泥浆库7、瓷砖翻转台8、垂直激光标尺辅助件9；所述的移动小车2放置于小车轨道1上，所述的机器人升降底座3、瓷砖库6、泥浆库7和瓷砖翻转台8均设于移动小车2的上表面上，所述的6R工业机器人4的底端部设于机器人升降底座3上，所述的操作盘组件5设于6R工业机器人4的顶端部上，操作盘组件5与6R工业机器人4之间为可转动连接，所述垂直激光标尺辅助件9设于远离移动小车2的外部环境中，其能够配合操作盘组件5实现铺墙瓷砖智能机器人的高精度工作。

进一步的，所述的小车轨道1采用平行于墙面的方式进行铺设。

进一步的，所述的移动小车2两侧面设有滚动轮201，移动小车2通过滚动轮201放置在小车轨道1上，所述的滚动轮201可被伺服电机和减速器驱动来实现移动小车2在小车轨道1上的双向精确移动。

进一步的，所述的移动小车2内还设有控制箱，所述的控制箱的控制系统采用的是工控机+PLC的控制方式，来实现对移动小车2、6R工业机器人4、瓷砖库6、泥浆库7、瓷砖翻转台8、操作盘组件5的控制和运转。

进一步的，所述的瓷砖库6由瓷砖库主机架601和瓷砖库移动架602组成，所述的瓷砖库移动架602竖直对称的设于瓷砖库主机架601内部，实现对墙瓷砖11的支撑和上下运输；所述的泥浆库7由泥浆库主机架701和搅拌轴702组成，所述的搅拌轴702位于泥浆库主机架701的中心，能够进行旋转搅拌运动；所述的瓷砖翻转台8能够以侧边为旋转中心进行翻转运动，翻转的角度为90°；所述的瓷砖库6、泥浆库7和瓷砖翻转台8从左向右依次并列设置，所述瓷砖库6、泥浆库7的正下方设有一墙瓷砖水平输送带10，能够将落在其上的墙瓷砖11水平向右进行输送。

进一步的，所述的操作盘组件5包括操作盘机架501、吸盘总成502、震动器503、垂直光电传感器504、高精度定位摄像头505和激光测距传感器506；所述的吸盘总成502、震动器503和垂直光电传感器504均设于操作盘机架501的下表面上，所述的吸盘总成502均匀设于震动器503的四周，所述的垂直光电传感器504平行的设于操作盘机架501的同一底边上，所述的高精度定位摄像头505和激光测距传感器506呈均分、相同的方式设于操作盘机架501的两相邻侧面上，每个侧面上的激光测距传感器506均是对称设于高精度定位摄像头505的两侧，所述的6R工业机器人4的顶端部设于操作盘机架501的上表面正中心。

本发明的工作原理是：如图4所示，一般的铺墙砖作业从左向右操作，完成一排后向上一步再进行下一排的作业。垂直光电传感器504会事先放于作业区左右两侧下方，用以发射竖向的激光，并由操作盘组件5上的垂直光电传感器504进行接收。作业开始前先将小车轨道1采用平行于墙面的方式进行铺设，然后将移动小车2调至适当位置，并将墙瓷砖11放入到瓷砖库6内的瓷砖库移动架602上，此时控制机器工作运转，瓷砖库移动架602上的墙瓷砖11被瓷砖库移动架602向下移动，以一次落下一块的方式落到墙瓷砖水平输送带10上，当墙瓷砖11移动到泥浆库7的正下方时，泥浆库7内的搅拌轴702对事先成放于泥浆库主机架701内的泥浆进行搅拌，一方面防止其凝固，另一方面提升泥浆的均匀性，此时泥浆库7会将其内的泥浆均匀的涂在墙瓷砖11的背面上，接着涂上了泥浆的墙瓷砖11被移送到瓷砖翻转台8上，瓷砖翻转台8将墙瓷砖11翻转竖立，涂了泥浆的面向纸面外；这时6R工业机器人4运动，带动操作盘组件5移到墙瓷砖11未涂有泥浆的表面处，然后通过吸盘总成502对墙瓷砖11进行吸附固定，随后经由6R工业机器人4移动、翻转后至铺墙面的作业位置准备铺设；这时操作盘组件5上的垂直光电传感器504从垂直激光标尺辅助件9接受信号，经计算获得当前垂直数据，从而实现对墙瓷砖11竖直面的标定与控制，然后操作盘组件5上的高精度定位摄像头505获取相邻墙砖的位置信息，由视觉定位方式，确定当前墙砖的放置精确位置，进而满足墙瓷砖11的间隙要求，接着6R工业机器人4将当前墙瓷砖11进行下压，与此同时操作盘组件5上的激光测距传感器506实时获得相邻墙砖的上表面位置，操作盘组件5上的震动器503被开启，6R工业机器人4一边震动，一边下压墙瓷砖11，当吸盘总成502上的墙瓷砖11上表面与相邻墙砖表面高度相同时作业完成，进而满足两相邻墙瓷砖11间的高度相等的技术要求。而当墙瓷砖11使用完需要进行上料时，此时通过人工或者机器将墙瓷砖11放入到瓷砖库6内的瓷砖库移动架602上即可。完成墙瓷砖11的贴放后，在伺服电机和减速器（图中均未画出）的驱动下，移动小车2在小车轨道1上进行移动调整水平位置，机器人升降底座3采用垂直的线性滑轨和电缸驱动，当作业点较低时，机器人升降底座3下降位于低位；当作业点较高时，机器人升降底座3上升位于高位，来实现竖直位置上的调整。

Claims (6)

1.一种铺墙瓷砖智能机器人，包括小车轨道和移动小车，其特征在于，还包括机器人升降底座、6R工业机器人、操作盘组件、瓷砖库、泥浆库、瓷砖翻转台、垂直激光标尺辅助件；所述的移动小车放置于小车轨道上，所述的机器人升降底座、瓷砖库、泥浆库和瓷砖翻转台均设于移动小车的上表面上，所述的6R工业机器人的底端部设于机器人升降底座上，所述的操作盘组件设于6R工业机器人的顶端部上，操作盘组件与6R工业机器人之间为可转动连接，所述垂直激光标尺辅助件设于远离移动小车的外部环境中，其能够配合操作盘组件实现铺墙瓷砖智能机器人的高精度工作。

2.根据权利要求1所述的一种铺墙瓷砖智能机器人，其特征在于，所述的小车轨道采用平行于墙面的方式进行铺设。

3.根据权利要求2所述的一种铺墙瓷砖智能机器人，其特征在于，所述的移动小车两侧面设有滚动轮，移动小车通过滚动轮放置在小车轨道上，所述的滚动轮可被伺服电机和减速器驱动来实现移动小车在小车轨道上的双向精确移动。

4.根据权利要求3所述的一种铺墙瓷砖智能机器人，其特征在于，所述的移动小车内还设有控制箱，所述的控制箱的控制系统采用的是工控机+PLC的控制方式，来实现对移动小车、6R工业机器人、瓷砖库、泥浆库、瓷砖翻转台、操作盘组件的控制和运转。

5.根据权利要求4所述的一种铺墙瓷砖智能机器人，其特征在于，所述的瓷砖库由瓷砖库主机架和瓷砖库移动架组成，所述的瓷砖库移动架竖直对称的设于瓷砖库主机架内部，实现对墙瓷砖的支撑和上下运输；所述的泥浆库由泥浆库主机架和搅拌轴组成，所述的搅拌轴位于泥浆库主机架的中心，能够进行旋转搅拌运动；所述的瓷砖翻转台能够以侧边为旋转中心进行翻转运动，翻转的角度为90°；所述的瓷砖库、泥浆库和瓷砖翻转台从左向右依次并列设置，所述瓷砖库、泥浆库的正下方设有一墙瓷砖水平输送带，能够将落在其上的墙瓷砖水平向右进行输送。

6.根据权利要求5所述的一种铺墙瓷砖智能机器人，其特征在于，所述的操作盘组件包括操作盘机架、吸盘总成、震动器、垂直光电传感器、高精度定位摄像头和激光测距传感器；所述的吸盘总成、震动器和垂直光电传感器均设于操作盘机架的下表面上，所述的吸盘总成均匀设于震动器的四周，所述的垂直光电传感器平行的设于操作盘机架的同一底边上，所述的高精度定位摄像头和激光测距传感器呈均分、相同的方式设于操作盘机架的两相邻侧面上，每个侧面上的激光测距传感器均是对称设于高精度定位摄像头的两侧，所述的6R工业机器人的顶端部设于操作盘机架的上表面正中心。