CN110541571B - 一种直线模组及建筑机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直线模组和建筑机器人，涉及建筑机械领域。直线模组包括固定板、驱动件、二级移动机构和三级移动机构。驱动件与固定板连接，驱动件能驱动自身相对固定板往复运动；二级移动机构与所述驱动件连接，所述驱动件能驱动所述二级移动机构相对所述驱动件往复运动；三级移动机构用于连接执行机构，所述三级移动机构与所述二级移动机构连接，所述驱动件能驱动所述三级移动机构相对所述输出直线运动；驱动件相对固定板的运动方向与二级移动机构相对驱动件的运动方向相同，驱动件、二级移动机构和三级移动机构的运动方向相同。本发明提供的直线模组能够实现双向伸展、行程长度增加及两级增速。本发明提供一种建筑机器人，包括上述的直线模组。

Description

一种直线模组及建筑机器人

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种直线模组及建筑机器人。

背景技术

现有的平移机构多使用单级直线模组或两级倍速手臂两种结构，前者结构简单但行程较短，占用空间大，仅适用于平台结构或对设备体积要求不高的场所。后者虽然采用两级倍速机构，行程相对于单级直线模组有所增加，但其仅能实现单方向延伸，但无法实现双向延伸。

发明内容

本发明的目的在于提出一种直线移动模组及建筑机器人，能够实现双向伸展、行程长度增加及两级增速。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种直线模组，包括：

固定板；

驱动件，与所述固定板连接，所述驱动件能驱动自身相对所述固定板往复运动；

二级移动机构，与所述驱动件连接，所述驱动件能驱动所述二级移动机构相对所述驱动件往复运动；及

三级移动机构，用于连接执行机构，所述三级移动机构与所述二级移动机构连接，所述驱动件能驱动所述三级移动机构相对所述二级移动机构输出直线运动；

其中，所述驱动件相对所述固定板的运动方向与所述二级移动机构相对所述驱动件的运动方向相同，所述驱动件、所述二级移动机构和所述三级移动机构的运动方向相同。

优选地，所述直线模组还包括：

传动组件，所述传动组件与所述驱动件传动连接，所述传动组件包括两个输出直线运动的输出端，两个所述输出端的运动方向相反，所述固定板和所述二级移动机构分别与其中一个输出端连接。

优选地，所述传动组件包括：

第一齿条，装设于所述固定板上；

第二齿条，装设于所述二级移动机构上；

齿轮，与所述驱动件传动连接，所述齿轮分别与所述第一齿条和所述第二齿条啮合传动连接。

优选地，所述直线模组还包括：

第一导向结构，装设于所述固定板上，所述第一导向结构用于限定所述驱动件的移动方向。

优选地，所述第一导向结构设置为两组，两组所述第一导向结构分别设置于所述固定板相对设置的两侧。

优选地，所述二级移动机构包括：

浮动板，所述驱动件驱动所述浮动板移动；

第二导向结构，装设于所述浮动板上，所述第二导向结构用于限定所述浮动板的移动方向。

优选地，所述第二导向结构设置为两组，两组所述第二导向结构分别设置于所述浮动板相对设置的两侧。

优选地，所述三级移动机构包括第一输出端和第二输出端，所述第二输出端与所述驱动件连接，第一输出端的运动方向与第二输出端的运动方向相反。

优选地，所述三级移动机构包括：

皮带传动组件，所述皮带传动组件设置于所述二级移动机构上，所述驱动件和所述执行机构分别固定于所述皮带传动组件的皮带的相对设置的两侧。

优选地，所述直线模组还包括：

固定块，固定于所述皮带传动组件上，所述执行机构装设在所述固定块上；及

基座，所述驱动件安装于所述基座上，所述基座与所述皮带传动组件连接。

本发明提供一种建筑机器人，包括移动底盘和执行机构，还包括上述的直线模组，所述固定板装设于所述移动底盘上，所述执行机构装设于所述三级移动机构上。

优选地，所述执行机构为放线机构。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种直线模组，包括驱动件、固定板、二级移动机构和三级移动机构。驱动件驱动自身相对固定板往复运动，同时驱动二级移动机构相对驱动件往复运动，驱动件的自身运动为一级移动速度，二级移动机构相对驱动件的运动为二级移动速度，从而使得二级移动机构能够相对固定板获得第一级倍增的速度，同时能实现直线模组双向伸展的效果。三级移动机构装设在二级移动机构上，用于连接执行机构，驱动件驱动三级移动机构相对二级移动机构输出直线运动，当二级移动机构相对驱动件移动时，连接在三级机构上的执行机构能够在二级移动机构移动的基础上进一步相对二级移动机构移动，从而实现执行机构第二级倍增的速度，同时实现直线模组的第二级伸展的效果。通过设置一个驱动件实现直线模组的两级倍速增速以及两级行程长度的增加。解决了现有技术中的直线模组不能同时实现双向伸展及两级倍速增速的问题。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的直线模组的立体结构图；

图2是本发明具体实施例提供的直线模组的另一视角的立体结构图；

图3是本发明具体实施例提供的直线模组拆除部分基座后的再一视角的立体结构图；

图4是本发明具体实施例提供的直线模组拆除固定板后的立体结构图；

图5是本发明具体实施例提供的直线模组的俯视图；

图6是本发明具体实施例提供的直线模组的主视图；

图7是图6中A-A的剖面图；

图8是本发明具体实施例提供的直线模组朝一端移动的状态图；

图9是本发明具体实施例提供的直线模组朝另一端移动的状态图。

图中：

1、基座；

2、固定板；22、第一导向结构；221、第一滑轨；222、第一滑块；

3、二级移动机构；31、浮动板；32、第二导向结构；321、第二滑轨；322、第二滑块；

4、三级移动机构；41、皮带轮；42、皮带；421、固定块；

5、驱动件；

6、传动组件；61、齿轮；62、第一齿条；63、第二齿条。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参考图1和图2，本发明提供一种直线模组，包括基座1、驱动件5、固定板2和二级移动机构3以及装设于二级移动机构3上的三级移动机构4，其中，驱动件5固定安装在基座1上。

驱动件5与固定板2连接，驱动件5能驱动自身相对固定板2往复运动，以使得驱动件5获得移动速度V1；驱动件5能够驱动二级移动机构3相对驱动件5移动并朝驱动件5的移动方向移动，以使得二级移动机构3获得移动速度V2；三级移动机构4用于连接执行机构，三级移动机构4安装在二级移动机构3上，驱动件5能驱动三级移动机构4相对二级移动机构3输出与二级移动机构3运动方向同向的直线运动，使得执行机构获得移动速度V3。

通过驱动件5驱动自身相对固定板2朝作往复运动，使得直线模组能够实现双向伸缩运动。

而通过设置二级移动机构3和三级移动机构4，使得直线模组能实现行程的两级增加。

由于速度V1、V2和V3的方向同向，因此，在直线模组动作时，V1＞V2＞V3。从而实现直线模组传动速度的两级增速。

优选地，请参考图1和图3，直线模组还包括传动组件6，传动组件6与驱动件5传动连接，并能够将驱动件5的转动转变成直线运动输出，传动组件6具有两个运动方向相反的输出端，固定板2和二级移动机构3分别与其中一个输出端连接。

具体地，请参考图1、图3、图4、图5、图6和图7，传动组件6包括第一齿条62、第二齿条63和齿轮61。第一齿条62装设于固定板2上；第二齿条63装设于二级移动机构3上；齿轮61与驱动件5传动连接，齿轮61相对应的两侧分别与第一齿条62和第二齿条63啮合传动连接。

当然，在其他实施例中，传动组件6也可以设置为皮带轮组件，通过将固定板2和二级移动机构3分别固定于皮带两相对设置的两个输出端上，并通过电机驱动皮带轮带动皮带转动即可。

本实施例中，驱动件5优选为电机，通过电机驱动齿轮61转动，从而使得第一齿条62和第二齿条63朝相反的方向移动，即固定板2与二级移动机构3的相对移动速度相同且方向相反，当固定板2相对驱动件5的移动速度为V1时，二级移动机构3的移动速度V2等于两倍的V1，从而实现直线移动模组的一级速度倍增。

具体地，请参考图1和图2，直线模组还包括第一导向结构22。第一导向结构22装设于固定板2上，第一导向结构22用于限定基座1的移动方向。使得基座1在驱动件5的驱动下能够相对固定板2始终朝着预设的方向移动，避免基座1在移动的过程中发生偏斜。

优选地，第一导向结构22设置为两组，两组第一导向结构22分别设置于固定板2相对设置的两侧。两组第一导向结构22确定一个移动平面，使得基座1在移动的过程中不会发生倾侧，从而进一步保证基座1相对固定板2的移动精度。

具体地，在本实施例中，第一导向结构22包括第一滑轨221和第一滑块222，第一滑轨221设置在固定板2上，第一滑块222设置在基座1上，通过第一滑轨221和第一滑块222之间的滑动配合来实现固定板2与基座1之间的滑动连接，从而实现对固定板2在其与基座1的相对移动过程中的导向。

当然，在其他实施例中，也可以将第一滑轨221设置在基座1上，相对应地将第一滑块222设置在固定板2上，只要能够实现固定板2相对基座1滑动的效果即可。

优选地，二级移动机构3包括浮动板31和第二导向结构32。驱动件5驱动浮动板31移动；第二导向结构32装设于浮动板31上，第二导向结构32用于限定浮动板31的移动方向，使得浮动板31在驱动件5的驱动下能够相对基座1始终朝着预设的方向移动，避免浮动板31在移动的过程中发生偏斜。

优选地，第二导向结构32设置为两组，两组第二导向结构32分别设置于浮动板31相对设置的两侧。两组第二导向结构32确定一个移动平面，使得浮动板31在与基座1的相对移动的过程中不会发生倾侧，从而进一步保证浮动板31的移动精度。

具体地，在本实施例中，第二导向结构32包括第二滑轨321和第二滑块322，第二滑轨321设置在浮动板31上，第二滑块322设置在基座1上，通过第二滑轨321和第二滑块322之间的滑动配合来实现浮动板31与基座1之间的滑动连接，从而实现对浮动板31在其移动过程中的导向。

当然，在其他实施例中，也可以将第二滑轨321设置在基座1上，相对应地将第二滑块322设置在浮动板31上，只要能够实现浮动板31相对基座1滑动的效果即可。

优选地，请参考图1，三级移动机构4包括第一输出端和第二输出端，第二输出端与基座1连接，第一输出端的运动方向与第二输出端的运动方向相反，即第一输出端在二级移动机构3上进一步地朝远离基座1的方向移动，即速度V3大于V2，从而实现直线模组的二级增速。

具体地，请参考图1、图2、图3、图4和图5，三级移动机构4包括皮带传动组件，皮带传动组件设置于二级移动机构3上，皮带传动组件包括两个皮带轮41以及皮带42，直线模组还包括固定块421。两个皮带轮41装设于二级移动机构3上；皮带42沿二级移动机构3的移动方向设置，皮带42的两端分别绕设在两个皮带轮41上；执行机构装设在固定块421上；固定块421和基座1分别固定于皮带42的相对设置的两侧。

当齿轮61转动时，带动浮动板31移动，同时带动皮带42转动，使得固定在皮带42上的固定块421朝浮动板31移动的方向相对浮动板31移动，即V3等于三倍的V1，实现直线模组的第二级速度倍增。

当然，在其他实施例中，也可以采用独立的电机对三级移动机构4进行独立的驱动，以使得三级移动机构4能够获得非倍速的增速，以适配不同的施工生产需求。

下面详本发明提供的直线模组的动作过程：

1.请参考图1和图8，固定板2固定设置，驱动件5动作，驱动件5连同基座1相对固定板2朝左侧运动，同时，浮动板31相对基座1朝左侧运动，驱动件5连同基座1相对固定板2的移动速度为V1，浮动板31相对固定板2的移动速度为V2，则V2等于两倍的V1；而由于皮带42的一侧固定在基座1上，当浮动板31相对基座1移动时，基座1拉动皮带42绕皮带轮41转动，使得固定在皮带42另一侧的固定块421相对浮动板31朝左侧移动，固定块421的速度为V3，则V3等于三倍的V1。

2.请参考图1和图9，固定板2固定设置，驱动件5动作，驱动件5连同基座1相对固定板2朝右侧运动，同时，浮动板31相对基座1朝右侧运动，驱动件5连同基座1相对固定板2的移动速度为V1，浮动板31相对固定板2的移动速度为V2，则V2等于两倍的V1；而由于皮带42的一侧固定在基座1上，当浮动板31相对基座1移动时，基座1拉动皮带42绕皮带轮41转动，使得固定在皮带42另一侧的固定块421相对浮动板31朝右侧移动，固定块421的速度为V3，则V3等于三倍的V1。

需要注意的是，为实现直线模组的行程的进一步增大以及速度的进一步提高，可使用多组直线模组进行叠加，具体地，可在固定块421上装设一组直线模组，以此来实现多组直线模组的叠加。

本发明提供一种建筑机器人，包括移动底盘、执行机构以及上述的直线模组，直线模组装设于移动底盘上，执行机构固定在直线模组的固定块421上。

本实施例中，执行机构设置为放线机构，通过直线模组的两级双向伸缩以及两级速度倍增，使得放线机构能够实现快速放线，以提高放线机构的效率。当然，在其他实施例中，执行机构可以根据实际施工需求设置为实现其他功能的执行机构，并不限定为本实施例中的放线机构。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种直线模组，其特征在于，包括：

固定板(2)；

驱动件(5)，与所述固定板(2)连接，所述驱动件(5)能驱动自身由固定板(2)的中部相对所述固定板(2)朝左侧或右侧往复运动；

二级移动机构(3)，与所述驱动件(5)连接，所述驱动件(5)能驱动所述二级移动机构(3)相对所述驱动件(5)往复运动；及

三级移动机构(4)，用于连接执行机构，所述三级移动机构(4)与所述二级移动机构(3)连接，所述驱动件(5)能驱动所述三级移动机构(4)相对所述二级移动机构(3)输出直线运动；

所述三级移动机构(4)包括第一输出端和第二输出端，所述第二输出端与所述驱动件(5)连接，第一输出端的运动方向与第二输出端的运动方向相反；

所述三级移动机构(4)包括：皮带传动组件，所述皮带传动组件设置于所述二级移动机构(3)上，所述驱动件(5)和所述执行机构分别固定于所述皮带传动组件的皮带(42)的相对设置的两侧；

其中，所述驱动件(5)相对所述固定板(2)的运动方向与所述二级移动机构(3)相对所述驱动件(5)的运动方向相同，所述驱动件(5)、所述二级移动机构(3)和所述三级移动机构(4)的运动方向相同；

第一导向结构(22)，装设于所述固定板(2)上，所述第一导向结构(22)用于限定所述驱动件(5)的移动方向；

所述第一导向结构(22)设置为两组，两组所述第一导向结构(22)分别设置于所述固定板(2)相对设置的两侧；

所述二级移动机构(3)包括：

浮动板(31)，所述驱动件(5)驱动所述浮动板(31)移动；

第二导向结构(32)，装设于所述浮动板(31)上，所述第二导向结构(32)用于限定所述浮动板(31)的移动方向；

所述第二导向结构(32)设置为两组，两组所述第二导向结构(32)分别设置于所述浮动板(31)相对设置的两侧。

2.根据权利要求1所述的直线模组，其特征在于，所述直线模组还包括：

传动组件(6)，所述传动组件(6)与所述驱动件(5)传动连接，所述传动组件(6)包括两个输出直线运动的输出端，两个所述输出端的运动方向相反，所述固定板(2)和所述二级移动机构(3)分别与其中一个输出端连接。

3.根据权利要求2所述的直线模组，其特征在于，所述传动组件(6)包括：

第一齿条(62)，装设于所述固定板(2)上；

第二齿条(63)，装设于所述二级移动机构(3)上；

齿轮(61)，与所述驱动件(5)传动连接，所述齿轮(61)分别与所述第一齿条(62)和所述第二齿条(63)啮合传动连接。

4.根据权利要求1所述的直线模组，其特征在于，所述直线模组还包括：

固定块(421)，固定于所述皮带传动组件上，所述执行机构装设在所述固定块(421)上；及

基座(1)，所述驱动件(5)安装于所述基座(1)上，所述基座(1)与所述皮带传动组件连接。

5.一种建筑机器人，包括移动底盘和执行机构，其特征在于，还包括权利要求1-4任一项所述的直线模组，所述固定板(2)装设于所述移动底盘上，所述执行机构装设于所述三级移动机构(4)上。

6.根据权利要求5所述的建筑机器人，其特征在于，所述执行机构为放线机构。

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