CN110644745B - 木地板安装机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木地板安装机器人，包括可移动平台和木地板料仓，木地板料仓包括用于存放长度大于可移动平台宽度的木地板的第一木地板料仓，第一木地板料仓沿可移动平台的宽度方向滑动连接于可移动平台，且第一木地板料仓的长度方向与可移动平台的宽度方向平行。本发明木地板安装机器人通过使第一木地板料仓的长度方向与可移动平台的宽度方向平行，并将第一木地板料仓设计成沿可移动平台的宽度方向滑动连接于可移动平台，以使可移动平台转弯或者碰到墙壁时，第一木地板料仓能够向转弯内侧移动，从而在可移动平台转弯时保持木地板安装机器人的整体平衡，避免因重力不均而发生倾倒。

Description

木地板安装机器人

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种木地板安装机器人。

背景技术

锁扣地板因为在安装过程中不需要使用粘合剂，安全环保，铺装简便，所以在家装领域被大量使用。为了实现锁扣地板安装过程中的自动化，节省人力，可以设计一种木地板安装机器人来自动完成地板装配，木地板安装机器人在安装地板的过程中通常需要装载着木地板进行移动，例如前行、后退和转弯，而木地板安装机器人转弯的时候需要保持平衡，否则容易因重力不均发生倾倒。

发明内容

本发明的目的在于提出一种在转弯过程中能保持平衡、以免发生倾倒的木地板安装机器人。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种木地板安装机器人，包括可移动平台和木地板料仓，所述木地板料仓包括用于存放长度大于所述可移动平台宽度的木地板的第一木地板料仓，所述第一木地板料仓沿所述可移动平台的宽度方向滑动连接于所述可移动平台，且所述第一木地板料仓的长度方向与所述可移动平台的宽度方向平行。

在其中一些实施例中，所述木地板安装机器人还包括第一牵引弹簧和第二牵引弹簧，所述第二牵引弹簧和所述第一牵引弹簧分别位于所述第一木地板料仓长度方向的两相对侧：

所述第一牵引弹簧的长度方向与所述可移动平台的宽度方向平行，且所述第一牵引弹簧的靠近所述可移动平台宽度方向第一端的一端固定连接所述可移动平台，另一端固定连接所述第一木地板料仓；

所述第二牵引弹簧的长度方向与所述可移动平台的宽度方向平行，且所述第二牵引弹簧的靠近所述可移动平台宽度方向第一端的一端固定连接所述第一木地板料仓，另一端固定连接所述可移动平台。

在其中一些实施例中，所述第一木地板料仓包括：

底板，用于支撑所述木地板，所述底板沿所述可移动平台的宽度方向滑动设置于所述可移动平台上；以及

两个第一定位组件，沿所述可移动平台的宽度方向相对设置于所述底板上，所述第一定位组件围设于所述木地板外周以对所述木地板定位。

在其中一些实施例中，所述第一木地板料仓沿所述宽度方向的尺寸可调。

在其中一些实施例中，每个所述第一定位组件包括：

调节板，设置于所述底板上，所述调节板和所述底板两者中的一个上设置有长条形槽口，螺钉穿过所述长条形槽口后与另一个螺纹连接；以及

第一定位件，设置于所述调节板上以对所述木地板定位。

在其中一些实施例中，两个所述调节板中的一个具有沿所述宽度方向延伸的凹槽，另一个具有沿所述宽度方向延伸的凸出部，所述凸出部能伸入所述凹槽内。

在其中一些实施例中，所述可移动平台上设置有沿所述宽度方向延伸的导轨，所述第一木地板料仓的底部与所述导轨滑动连接。

在其中一些实施例中，所述木地板料仓还包括设置于所述可移动平台上的第二木地板料仓，所述第二木地板料仓用于存放的木地板长度小于所述第一木地板料仓存放的木地板长度。

在其中一些实施例中，所述第二木地板料仓包括沿所述可移动平台的宽度方向排列的三个第二定位组件，三个所述第二定位组件将所述第二木地板料仓分隔为沿所述可移动平台的宽度方向排列的两个子仓体，且其中一侧的所述第二定位组件沿所述可移动平台的宽度方向的安装位置可调。

在其中一些实施例中，所述木地板安装机器人还包括：

木地板安装机构，设置于所述可移动平台上，用于从所述木地板料仓抓取并安装木地板；以及

驱动机构，设置于所述可移动平台上，并位于所述木地板料仓上方，所述驱动机构被配置为能驱动所述木地板安装机构相对于所述可移动平台运动。所述第一木地板料仓沿所述宽度方向的尺寸可调。

本发明至少具有以下有益效果：

本发明木地板安装机器人包括可移动平台和木地板料仓，木地板料仓包括用于存放长度大于可移动平台宽度的木地板的第一木地板料仓，第一木地板料仓的长度方向与可移动平台的宽度方向平行，通过将第一木地板料仓设计成沿可移动平台的宽度方向滑动连接于可移动平台，以使可移动平台转弯或者碰到墙壁时，第一木地板料仓能够向转弯内侧移动，从而在可移动平台转弯时保持木地板安装机器人的整体平衡，避免因重力不均而发生倾倒。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的木地板安装机器人的结构示意图；

图2为本发明实施方式提供的木地板安装机器人的局部结构示意图；

图3为图2中A部的局部放大图；

图4为本发明实施方式提供的木地板安装机器人的另一角度的局部结构示意图；

图5为图4中B部的局部放大图；

图6为本发明实施方式提供的第一木地板料仓的结构示意图；

图7为图6所示第一木地板料仓中的第一调节板和第二调节板的结构示意图；

图8为图7所示第一木地板料仓的另一角度的结构示意图；

图9为本发明实施方式提供的角度调节装置的结构示意图；

附图标号说明：

1-可移动平台，2-第二木地板料仓，3-木地板安装机构，4-第一木地板料仓，5-配电箱，6-角度调节装置，7-驱动机构，8-固定座，9-电推杆固定板，10-电推杆，11-转接法兰，12-定位销，13-转接法兰连接板，14-电推杆连接座，15-电推杆连接板，16-第一调节板，17-第一定位件，18-第二调节板，19-导轨，20-底板，21-长条形槽口，22-第一牵引弹簧，23-第二牵引弹簧，24-第一紧固件，25-第二紧固件，26-第三紧固件，27-第四紧固件，28-凹槽，29-凸出部。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当部被称为“固定于”另一个部，它可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

本实施方式公开一种木地板安装机器人，如图1至图5所示，该木地板安装机器人包括可移动平台1和木地板料仓。其中，木地板料仓包括用于存放长度大于可移动平台宽度的木地板的第一木地板料仓4，第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向滑动连接于可移动平台1，且第一木地板料仓4的长度方向与可移动平台1的宽度方向平行。其中，“可移动平台1的宽度方向”是指与可移动平台1直线前进的方向垂直的方向。

上述木地板安装机器人，第一木地板料仓4的长度方向与可移动平台1的宽度方向平行，通过将第一木地板料仓4设计成沿可移动平台1的宽度方向滑动连接于可移动平台1，以使可移动平台1转弯或者碰到墙壁时，第一木地板料仓4能够向转弯内侧移动，从而在可移动平台1转弯时保持木地板安装机器人的整体平衡，避免因重力不均而发生倾倒。

可选地，可移动平台1可以为AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)。

如图2至图5所示，木地板安装机器人还包括第一牵引弹簧22和第二牵引弹簧23，第二牵引弹簧23和第一牵引弹簧22分别位于第一木地板料仓4长度方向的两相对侧：第一牵引弹簧22的长度方向与可移动平台1的宽度方向平行，且第一牵引弹簧22的靠近可移动平台1宽度方向第一端的一端固定连接可移动平台1，另一端固定连接第一木地板料仓4；第二牵引弹簧23的长度方向与可移动平台1的宽度方向平行，且第二牵引弹簧23的靠近可移动平台1宽度方向第一端的一端固定连接第一木地板料仓4，另一端固定连接可移动平台1。上述结构能够保证第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向滑动时的自由度均被第一牵引弹簧22和第二牵引弹簧23限制，以免第一木地板料仓4整个滑出可移动平台1。

当外力F沿图2或图3中的箭头所示方向施加于第一木地板料仓4时，第一木地板料仓4偏离初始位置，第一牵引弹簧22拉长，第二牵引弹簧23压缩；当外力F停止作用于第一木地板料仓4时，第一牵引弹簧22和第二牵引弹簧23共同作用，使第一木地板料仓4回到初始位置。当外力F的作用方向相反时，原理相同。

如图6和图8所示，第一木地板料仓4包括底板20和两个第一定位组件。其中，底板20用于支撑木地板，底板20沿可移动平台1的宽度方向滑动设置于可移动平台1上；两个第一定位组件沿可移动平台1的宽度方向相对设置于底板20上，第一定位组件围设于木地板外周以对木地板定位。

结合图2、图3、图4和图5所示，第一牵引弹簧22和第二牵引弹簧23分别位于第一木地板料仓4长度方向的两相对侧，第一牵引弹簧22的左侧通过第一紧固件24固定连接第一木地板料仓4的底板20，第一牵引弹簧22的右侧通过第二紧固件25固定连接可移动平台1；第二牵引弹簧23的左侧通过第三紧固件26固定连接可移动平台1，第二牵引弹簧23的右侧通过第四紧固件27固定连接第一木地板料仓4的底板20，从而可以保证第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向滑动时的自由度均被第一牵引弹簧22和第二牵引弹簧23限制，以免第一木地板料仓4整个滑出可移动平台1。

在其中一些实施例中，第一木地板料仓4沿宽度方向的尺寸可调，即第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向的尺寸可以根据木地板的长度进行调整，从而可以存放不同长度的木地板，适用性强。具体地，两个第一定位组件之间的距离可调，以实现第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向的尺寸可调。

如图6所示，每个第一定位组件包括调节板和第一定位件17。其中，第一定位件17设置于调节板上以对木地板定位，可选地，第一定位件17可以为但不限于为角铁。调节板设置于底板20上，调节板和底板20两者中的一个上设置有长条形槽口21，螺钉穿过长条形槽口21后与另一个螺纹连接。长条形槽口21的长度方向与可移动平台1的宽度方向相同，通过调整螺钉在长条形槽口21长度方向上的固定位置，可以实现调节第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向的尺寸。

例如，可以在底板20上设置长条形槽口21，且在调节板上设置与长条形槽口21对应的螺纹孔，当需要调节第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向的尺寸时，将调节板沿可移动平台1的宽度方向移动直至第一木地板料仓4满足所需尺寸，然后将螺钉穿过底板20上的长条形槽口21后与调节板上的螺纹孔螺纹连接。或者，也可以在调节板上设置长条形槽口21，且在底板20上设置与长条形槽口21对应的螺纹孔，当需要调节第一木地板料仓4沿可移动平台1的宽度方向的尺寸时，将调节板沿可移动平台1的宽度方向移动直至第一木地板料仓4满足所需尺寸，然后将螺钉穿过调节板上的长条形槽口21后与底板20上的螺纹孔螺纹连接。

进一步地，如图7所示，在上述结构的基础上，两个调节板中的一个具有沿宽度方向延伸的凹槽28，另一个具有沿宽度方向延伸的凸出部29，凸出部29能伸入凹槽28内。通过设计上述凸出部29和凹槽28，能使两个调节板之间形成相互限位的结构，减少调节板沿可移动平台1的宽度方向移动时的错位现象，提高第一木地板料仓4的结构稳定性。

例如图7所示，两个调节板分别为第一调节板16和第二调节板18，第二调节板18具有沿可移动平台1的宽度方向延伸的凹槽28，第一调节板16具有沿可移动平台1的宽度方向延伸的凸出部29。

如图8所示，在其中一些实施例中，可移动平台1上设置有沿宽度方向延伸的导轨19，第一木地板料仓4的底部与导轨19滑动连接，第一木地板料仓4可沿该导轨19滑动，以实现第一木地板料仓4相对于可移动平台的位置变化。

具体地，导轨19固定于可移动平台1的上表面，第一木地板料仓4的底板20底部固定连接有滑块，滑块与导轨19滑动连接，从而底板20可带动两个第一定位组件沿导轨19的长度方向移动，实现整个第一木地板料仓4相对于可移动平台的位置变化。在其中一些实施例中，木地板料仓还包括设置于可移动平台1上的第二木地板料仓2(如图1所示)，第二木地板料仓2用于存放的木地板长度小于第一木地板料仓4存放的木地板长度。由于木地板的安装过程中通常会用到长木地板和短木地板，通过设置不同长度的第一木地板料仓4和第二木地板料仓2可以分别存放不同长度的木地板，满足安装需求。

在其中一些实施例中，第二木地板料仓2的长度方向与可移动平台1的宽度方向平行，从而第二木地板料仓2的长度方向也与可移动平台1的直线前进方向垂直，转弯时结构更稳定。进一步地，在上述结构的基础上，第二木地板料仓2包括沿可移动平台1的宽度方向排列的三个第二定位组件，三个第二定位组件将第二木地板料仓2分隔为沿可移动平台1的宽度方向排列的两个子仓体，且其中一侧的第二定位组件沿可移动平台1的宽度方向的安装位置可调，从而第二木地板料仓2可以满足同时存放两种长度的短木地板的需求。

具体地，每个第二定位组件包括用于支撑木地板的支撑板和设置在支撑板上的多个第二定位件，相邻两个支撑板以及其上的多个第二定位件围设形成用于存放木地板的存放空间；三个支撑板沿可移动平台1的宽度方向并排设置于可移动平台1上，位于左侧的支撑板沿可移动平台1的宽度方向的安装位置可调。可选地，第二定位件可以为但不限于为角铁。

具体地，支撑板上设有长条形孔，长条形孔的长度方向与第二木地板料仓2的长度相同，螺钉穿过长条形孔后与可移动平台1连接，通过调整螺钉在长条形孔长度方向上的固定位置，可以实现调节第二支撑板安装位置的调整。

如图1所示，在其中一些实施例中，木地板安装机器人还包括木地板安装机构3、驱动机构7和配电箱5。其中，木地板安装机构3设置于可移动平台1上，用于抓取并安装木地板；驱动机构7设置于可移动平台1上，被配置为能驱动木地板安装机构3相对于可移动平台1运动；配电箱5设置于可移动平台1上，用于放置机器人控制器和驱动器等电气零部件。本发明木地板安装机器人通过将木地板料仓、木地板安装机构3、驱动机构7和配电箱5等装配工装固定在同一个可移动平台上，可实现大范围作业。

具体地，驱动机构7可包括三轴机械臂，三轴机械臂与木地板安装机构3滑动连接。如图1所示，驱动机构7能实现驱动木地板安装机构3沿x轴、y轴和z轴三个方向移动，从而调整木地板安装机构3的位置，使木地板安装机构3上所抓取的木地板能准确移动到待安装位置。

可选地，木地板安装机构3包括用于抓取木地板的抓取件和用于在木地板安装时提供冲击力的冲击件，通过抓取件抓取木地板放置到待安装地面上，放置好后通过冲击件对木地板施加一定冲击力来完成木地板装配。

可选地，冲击件可以为但不限于为冲击气缸。优选地，冲击件为冲击气缸，在同一安装板的两侧均安装有冲击件，可以在木地板侧面锁扣安装时提供高频率冲击力，实现侧面锁扣的顺利安装。

具体地，抓取件与冲击件安装在同一安装板上，以便于在抓取件将木地板抓取到待安装位置后即可通过冲击件提供高频率冲击力，以实现木地板锁扣的快速安装。更为具体地，抓取件为多个吸盘，多个吸盘间隔安装在安装板上。

进一步地，在上述结构的基础上，木地板安装机器人还包括角度调节装置6，角度调节装置6被配置为能驱动木地板安装机构3转动(具体为驱动抓取件转动)，以调节木地板安装机构3所抓取的木地板相对于待作业地面的倾斜角度，实现木地板长边的顺利安装。具体地，由于在木地板长边同样设计有锁扣，角度调节装置6可以调整木地板安装机构3所抓取的木地板的俯仰角度，以实现木地板长边的顺利安装。

具体地，如图1所示，角度调节装置6设置于驱动机构7的输出端上，木地板安装机构3连接在角度调节装置6上，驱动机构7能驱动角度调节装置6带动木地板安装机构3沿x轴、y轴和z轴三个方向移动，从而调整木地板安装机构3的位置，使木地板安装机构3上所抓取的木地板能准确移动到待安装位置。

如图9所示，角度调节装置6包括固定座8、电推杆固定板9、电推杆10、转接法兰11、定位销12、转接法兰连接板13、电推杆连接座14和电推杆连接板15。

其中，固定座8固定连接于驱动机构7上；电推杆固定板9安装于固定座8上，用于固定电推杆10；转接法兰11用于连接木地板安装机构3；定位销12用于转接法兰连接板13和固定座8的相对位置定位，且使转接法兰连接板13能够相对固定座8转动；转接法兰连接板13固定于转接法兰11上；电推杆连接座14固定于转接法兰11上，与电推杆连接板15共同实现电推杆10的运动传递；电推杆连接板15分别与电推杆连接座14和电推杆10连接，用于传递电推杆10的运动；推杆10固定于电推杆固定板9上，通过推杆10的伸缩，带动转接法兰11做绕定位销12的旋转运动，进而带动木地板安装机构3一起旋转，以调节木地板安装机构3所抓取的木地板相对于待作业地面的倾斜角度。

结合图1和图9所示，定位销12沿图1中所示的y轴方向延伸，因此当推杆10伸缩时，将带动转接法兰11和木地板安装机构3绕y轴转动，进而带动木地板安装机构3上抓取的木地板绕y轴转动，由于木地板的长度方向与y轴方向相同，因此可以调整木地板的俯仰角度，使木地板的长边与待作业地面平行，实现木地板长边的顺利安装。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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。

Claims (9)

1.一种木地板安装机器人，其特征在于，包括可移动平台(1)和木地板料仓，所述木地板料仓包括用于存放长度大于所述可移动平台宽度的木地板的第一木地板料仓(4)，所述第一木地板料仓(4)的长度方向与所述可移动平台(1)的宽度方向平行，且所述第一木地板料仓(4)沿所述可移动平台(1)的宽度方向滑动连接于所述可移动平台(1)；

所述木地板安装机器人还包括第一牵引弹簧(22)和第二牵引弹簧(23)，所述第二牵引弹簧(23)和所述第一牵引弹簧(22)分别位于所述第一木地板料仓(4)长度方向的两相对侧；

所述第一牵引弹簧(22)的长度方向与所述可移动平台(1)的宽度方向平行，且所述第一牵引弹簧(22)的靠近所述可移动平台(1)宽度方向第一端的一端固定连接所述可移动平台(1)，另一端固定连接所述第一木地板料仓(4)；

所述第二牵引弹簧(23)的长度方向与所述可移动平台(1)的宽度方向平行，且所述第二牵引弹簧(23)的靠近所述可移动平台(1)宽度方向第一端的一端固定连接所述第一木地板料仓(4)，另一端固定连接所述可移动平台(1)。

2.根据权利要求1所述的木地板安装机器人，其特征在于，所述第一木地板料仓(4)包括：

底板(20)，用于支撑所述木地板，所述底板(20)沿所述可移动平台(1)的宽度方向滑动设置于所述可移动平台(1)上；以及

两个第一定位组件，沿所述可移动平台(1)的宽度方向相对设置于所述底板(20)上，所述第一定位组件围设于所述木地板外周以对所述木地板定位。

3.根据权利要求2所述的木地板安装机器人，其特征在于，所述第一木地板料仓(4)沿所述可移动平台(1)的宽度方向的尺寸可调。

4.根据权利要求3所述的木地板安装机器人，其特征在于，每个所述第一定位组件包括：

调节板，设置于所述底板(20)上，所述调节板和所述底板(20)两者中的一个上设置有长条形槽口(21)，螺钉穿过所述长条形槽口(21)后与另一个螺纹连接；以及

第一定位件(17)，设置于所述调节板上以对所述木地板定位。

5.根据权利要求4所述的木地板安装机器人，其特征在于，两个所述调节板中的一个具有沿所述可移动平台(1)的宽度方向延伸的凹槽(28)，另一个具有沿所述可移动平台(1)的宽度方向延伸的凸出部(29)，所述凸出部(29)能伸入所述凹槽(28)内。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的木地板安装机器人，其特征在于，所述可移动平台(1)上设置有沿所述可移动平台(1)的宽度方向延伸的导轨(19)，所述第一木地板料仓(4)的底部与所述导轨(19)滑动连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的木地板安装机器人，其特征在于，所述木地板料仓还包括设置于所述可移动平台(1)上的第二木地板料仓(2)，所述第二木地板料仓(2)用于存放的木地板长度小于所述第一木地板料仓(4)存放的木地板长度。

8.根据权利要求7所述的木地板安装机器人，其特征在于，所述第二木地板料仓(2)包括沿所述可移动平台(1)的宽度方向排列的三个第二定位组件，三个所述第二定位组件将所述第二木地板料仓(2)分隔为沿所述可移动平台(1)的宽度方向排列的两个子仓体，且其中一侧的所述第二定位组件沿所述可移动平台(1)的宽度方向的安装位置可调。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的木地板安装机器人，其特征在于，所述木地板安装机器人还包括：

木地板安装机构(3)，设置于所述可移动平台(1)上，用于从所述木地板料仓抓取并安装木地板；以及

驱动机构(7)，设置于所述可移动平台(1)上，并位于所述木地板料仓上方，所述驱动机构(7)被配置为能驱动所述木地板安装机构(3)相对于所述可移动平台(1)运动。

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