CN111236661A - 一种建筑板材安装机器人 - Google Patents

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梁健斌
刘珏铭
唐绍宾
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Abstract

本发明涉及建筑机械技术领域,公开了一种建筑板材安装机器人,其包括车身装置、移载装置及推板装置,移载装置设置于车身装置上,移载装置包括横移机构、升降机构及平移机构,横移机构用于支撑板材,板材能够在横移机构上沿水平第一方向移动,升降机构能够驱动横移机构沿竖直方向升降,平移机构能够驱动升降机构沿水平第二方向移动;推板装置设置于车身装置上,位于移载装置的上方,且与移载装置位于同一侧,推板装置能够将板材推至安装位置。移载装置对板材的位置进行调节,使之移动至第一预设位置。推板装置将板材移动至安装位置,该建筑板材安装机器人由一人操控便可以完成各项工序。减少了施工人员,降低了工人的劳动强度,提高了作业效率。

Description

一种建筑板材安装机器人
技术领域
本发明涉及建筑机械技术领域,尤其涉及一种建筑板材安装机器人。
背景技术
目前墙板的主流安装方式为人工安装,3人/组,其中1名工人负责抹灰,2名工人负责搬运、立板、调整墙板水平。具体安装过程:1、搬运上料;2、墙板运输;3、墙板上端塞泡沫块,安装抗震胶垫;4、对墙板上端和左右榫槽处刷水、涂砂浆;5、立板;6调整墙板姿态和位置;7、安装木楔固定;8、检查测量安装精度;9、墙板顶部安装L型卡码;10、墙板底部空隙处填实砂浆。
但是这种作业方式存在如下问题,墙板重达180KG,墙板运输、立板和安装墙板等工序劳动强度大,工作效率低下,一次只能安装一块墙板;而且,作业疲劳后容易发生安全事故。再者不能够满足当下对快速建筑的要求。
虽然现在应用了一些类似安装墙板辅助工具,通过人工推动运输车,通过液压机构取板和立板等,在一定程度上减轻人员作业强度。但是墙板定位不准确,需要人工再次移动定位,导至劳动强度还是比较高,而且作业效率还是偏低。
因此,亟需一种建筑板材安装机器人,以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供,一种建筑板材安装机器人,其能够精确定位板材,降低作业强度,提高作业效率。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
提供一种建筑板材安装机器人,包括车身装置,还包括:
移载装置,其设置于所述车身装置上,用于将板材移载到第一预设位置,所述移载装置包括横移机构、升降机构及平移机构,所述横移机构用于支撑板材,所述板材能够在所述横移机构上沿水平第一方向移动,所述升降机构能够驱动所述横移机构沿竖直方向升降,所述平移机构能够驱动所述升降机构沿水平第二方向移动;
推板装置,其设置于所述车身装置上,位于所述移载装置的上方,且与所述移载装置位于同一侧,由所述第一预设位置沿所述水平第二方向所述推板装置能够将所述板材推至安装位置。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述横移机构包括第一支撑架和横移组件,所述横移组件设置于所述第一支撑架上,所述横移组件用于支撑板材,所述板材能够在所述横移组件上沿水平第一方向移动;
所述升降机构包括第二支撑架和第一驱动组件,所述第一支撑架与所述第二支撑架滑动连接,所述第一驱动组件能够驱动所述第一支撑架相对于所述第二支撑架沿竖直方向升降;
所述平移机构包括第二驱动组件,所述第二驱动组件设置于所述车身装置上,所述第二驱动组件能够驱动所述第二支撑架沿水平第二方向移动。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述横移组件包括多个沿所述水平第一方向并排设置于所述第一支撑架上的滚筒,所述滚筒水平设置,且转轴方向与所述第一支撑架垂直。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述第一驱动组件包括第一驱动件、第一铰链块和第二铰链块,所述第一驱动件通过所述第一铰链块连接于所述第二支撑架上,所述第一驱动件的输出端通过所述第二铰链块连接于所述第一支撑架;所述第二驱动组件包括第二驱动件和第三铰链块,所述第二驱动件设置于所述车身装置上,所述第二驱动件的输出端通过所述第三铰链块连接于所述第二支撑架。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述车身装置包括车架及滚轮组件,所述车架包括底架、第一车架和第二车架,所述第一车架和所述第二车架间隔设置于底架上,所述板材放置于所述第一车架和所述第二车架之间,所述滚轮组件设置于所述底架的底部。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述车身装置还包括支撑轮,所述板材从所述底架的第一侧移载于所述移载装置上,所述底架的第一侧的靠近中间位置的底部设置有所述支撑轮。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述车身装置还包括档杆,所述档杆连接于第一车架和所述第二车架,所述档杆位于所述底架的第一侧且位于所述第一车架的上半部。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述推板装置包括第三驱动件及推板,所述第三驱动件设置于所述车身装置上,所述推板设置于所述第三驱动件的输出端,所述第三驱动件能够驱动所述推板推动板材至安装位置。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述建筑板材安装机器人还包括推木楔机构,其设置于所述车身装置的底部,能够储存木楔块并将木楔块推至第二预设位置,以支撑板材。
作为一种建筑板材安装机器人的优选方案,所述推木楔机构包括木楔料框、第四驱动件及推动块,所述第四驱动件设置于所述车身装置上,所述推动块设置于所述第四驱动件的输出端,所述木楔料框用于储存木楔块,所述第四驱动件能够驱动所述推动块将所述木楔料框内的木楔推动至第二预设位置。
本发明的有益效果:板材能够在横移机构上沿水平第一方向移动,升降机构能够驱动横移机构沿竖直方向升降,平移机构能够驱动升降机构沿水平第二方向移动。横移机构、升降机构及平移机构相配合对板材的位置进行调节,使之移动至第一预设位置。推板装置将板材移动至安装位置,移载装置和推板装置相配合能够将板材精确地移动至安装位置,无需人工再次移动定位。该建筑板材安装机器人由一人操控便可以完成板材的运输、立板、姿态和位置的调整。减少了施工人员,大大地降低了工人的劳动强度,减小了安全事故的发生概率,而且还降低了人工成本。机械化作业施工效率高,能够满足快速建筑的需求。
附图说明
图1是本发明提供的建筑板材安装机器人的结构示意图一;
图2是本发明提供的建筑板材安装机器人的结构示意图二;
图3是本发明提供的车身装置的结构示意图;
图4是本发明提供的移载装置的结构示意图;
图5是本发明提供的移载装置的局部结构示意图;
图6是本发明提供的移载装置的结构分解示意图;
图7是本发明提供的推板装置的结构示意图;
图8是本发明提供的推木楔机构的结构示意图。
图中:
100、板材;
11、车架;111、底架;112、第一车架;113、第二车架;114、档杆;115、支撑组件;
12、滚轮组件;121、舵轮;122、从动轮;13、支撑轮;
21、横移机构;211、第一支撑架;212、滚筒;
22、升降机构;221、第二支撑架;222、第一驱动件;223、第一铰链块;224、第一滑轨;225、第一滑块;
23、平移机构;231、第二驱动件;232、第二滑轨;233、第二滑块;
3、推板装置;31、第三驱动件;32、推板;33、导向块;34、滑杆;
4、推木楔机构;41、第四驱动件;42、推动块;43、木楔料框;44、第三滑轨;45、滑动板;46、连接块;
5、电池;6、电控箱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1和2所示,本实施例提供了一种建筑板材安装机器人,其包括车身装置、移载装置、推板装置3及推木楔机构4。
其中,如图1-3所示,车身装置包括车架11、滚轮组件12及支撑轮13,车架11包括底架111、第一车架112和第二车架113,第一车架112和第二车架113间隔设置于底架111上,板材100放置于第一车架112和第二车架113之间,本实施例中的建筑板材安装机器人主要用于墙板安装,墙板放置于第一车架112和第二车架113之间,第一车架112和第二车架113起支撑作用,防止墙板倾倒。第一车架112和第二车架113的顶端的内侧均设置有支撑组件115,支撑组件115包括连接杆和支撑板,支撑板通过连接杆固定于车架11上。两个支撑组件115夹持于墙板的顶端,对墙板起到辅助支撑固定的作用,防止墙板倾倒。
滚轮组件12设置于底架111的底部,滚轮组件12包括两个舵轮121和两个从动轮122,从动轮122为万向轮。两个舵轮121分别设置于底架111的第二侧的两端,两个从动轮122分别设置于底架111的第一侧的两端,舵轮121能够驱动车架11载着墙板在水平面内沿任一方向移动。两个舵轮121可以实现小距离转向及平衡功能。
板材100从底架111的第一侧移载于移载装置上,底架111的第一侧的靠近中间位置的底部设置有支撑轮13。由于墙板的质量比较大,墙板率先推入至第一车架112和第二车架113之间时,车架11的第一侧受的重力比较大,支撑轮13对车架11的第一侧起支撑作用,可以避免车架11发生倾倒。
可选地,车身装置还包括档杆114,档杆114连接于第一车架112和第二车架113,档杆114位于底架111的第一侧且位于第一车架112的上半部。档杆114对墙板起阻挡作用,避免墙板从车架11内脱落。电池5和电控箱6均设置于车架11上。
如图1和图4-6所示,移载装置设置于车身装置上,用于将板材移载到第一预设位置,具体设置于底架111上。移载装置包括横移机构21、升降机构22及平移机构23,横移机构21用于支撑板材100,板材100能够在横移机构21上沿水平第一方向移动,升降机构22能够驱动横移机构21沿竖直方向升降,平移机构23能够驱动升降机构22沿水平第二方向移动。水平第一方向和水平第二方向相互垂直设置,作为优选,本实施例中水平第一方向为建筑板材安装机器人的左右方向,水平第二方向为建筑板材安装机器人的前后方向。
具体地,横移机构21包括第一支撑架211和横移组件,横移组件设置于第一支撑架211上,横移组件用于支撑板材100(本实施例中主要是用于承载墙板),板材100能够在横移组件上沿水平第一方向移动。具体地,第一支撑架211为竖直设置的支撑板,横移组件包括多个沿第一方向并排设置于第一支撑架211上的滚筒212,滚筒212并排设置于第一支撑架211上,滚筒212沿水平方向设置,且其转轴方向与第一支撑架211相互垂直设置。墙板可以轻松地平移进车架11中。作为优选,本实施例中的滚筒212的数量为九个,在其它实施例中,也可以为七个、八个、十个等,具体数量根据需要承载的板材100的宽度进行选择。本实施例中滚筒212包括承力杆和筒体,承力杆螺纹连接于第一支撑架211,筒体转动地套设于承力杆上。在其它实施例中,滚筒212可以为电滚筒,由电滚筒212直接驱动板材100沿水平第一方向移动。
升降机构22包括第二支撑架221、第一驱动组件、第一滑轨224及第一滑块225,第一支撑架211与第二支撑架221滑动连接,在第一支撑架211和第二支撑架221二者中,其中一个设置有第一滑轨224,另一个设置有与第一滑轨224相匹配的第一滑块225。作为优选,本实施例中的第二支撑架221为L型,第一支撑架211位于第二支撑架221的前方,第一滑轨224沿第二方向设置于第二支撑架221的前侧面上,第一滑块225设置于第一支撑架211的背面。在其它实施例中,第一滑轨224竖直设置于第一支撑架211的背面,第一滑块225设置于第二支撑架221的前侧面。
第一驱动组件能够驱动第一支撑架211相对于第二支撑架221沿竖直方向升降,即能够上下调节墙板的位置。具体地,第一驱动组件包括第一驱动件222、第一铰链块223和第二铰链块,第一驱动件222的尾部通过第一铰链块223和铰链销固定于第二支撑架221的背面上,第一驱动件222的输出端通过第二铰链块和铰链销连接于第一支撑架211的背面。作为优选,本实施例中的第一驱动件222为电缸,在其它实施例中还可以为气缸或油缸等,又可以为电机、丝杠及丝杠螺母组件。
平移机构23包括第二驱动组件,第二驱动组件设置于底架111上,第二驱动组件能够驱动第二支撑架221相对于车架11沿水平第二方向移动,即能够前后调节墙板的位置。平移机构23还包括滑动配合的第二滑轨232和第二滑块233,第二滑轨232和第二滑块233其中一个设置于第二支撑架221上,另一个设置于车架11上。作为优选,本实施例中,第二滑轨232沿第三方向设置于车架11上,第二滑块233设置于第二支撑架221的底面。在其它实施例中,还可以是,第二滑轨232设置于第二支撑架221的底面,第二滑块233设置于车架11上。
第二驱动组件包括第二驱动件231、第三铰链块和第四铰链块,第二驱动件231的输出端通过第四铰链块和铰链销连接于第二支撑架221,第二驱动件231的尾部通过第三铰链块和铰链销连接于车架11。作为优选,本实施例中第二驱动件231为电缸。
如图1和图7所示,推板装置3设置于车身装置上,位于移载装置的上方,且与移载装置位于同一侧,推板装置3能够将板材100由第一预设位置沿所述水平第二方向推至安装位置。本实施例中,移载装置和推板装置3均位于第一车架112上。
具体地,推板装置3包括第三驱动件31、推板32、导向块33及滑杆34,第三驱动件31(作为优选,本实施例中第三驱动件31为电缸,在其他实施例中还可以为气缸或油缸等)和导向块33均设置于第一车架112上,导向块33上设置有导向孔,滑杆34垂直设置于推杆的背面。推板32设置于第三驱动件31的输出端,第三驱动件31能够驱动推板32,使之抵接于墙板的一侧,并将墙板推动至安装位置。推板32在移动过程中,滑杆34在导向块33内滑动,滑杆34和导向块33相配合能够对推板32进行导向,保证其运行轨迹稳定。由于推板32为板状物,可以同时推动两块墙板,实现两块并列墙板的安装。
如图1、2和8所示,推木楔机构4设置于车身装置的底部,能够储存木楔块并将木楔块推至第二预设位置,以支撑墙板。具体地,推木楔机构4包括木楔料框43、第四驱动件41、推动块42、连接块46、第三滑轨44及滑动板45,第四驱动件41(作为优选,本实施例中第四驱动件41为电缸,在其他实施例中还可以为气缸或油缸等)设置于车身装置上,具体地,第四驱动件41设置于车架11上且位于第二车架113的一侧,滑动板45通过连接块46连接于第二车架113上,第三滑轨44设置于底架111上,滑动板45与第三滑轨44滑动连接,二者相配合可以限定推动块42的运动轨迹。木楔料框43用于储存木楔块,木楔料框43为竖直的管状结构,待使用的木楔层叠摞放于木楔料框43内。推动块42设置于第四驱动件41的输出端,第四驱动件41能够驱动推动块42将木楔料框43内最底部的木楔推动至第二预设位置。可以实现木楔一次放料,多次使用的效果,木楔在重力的作用的可以实现顺利的自动下落,在推木楔机构4的作用下实现出料。
墙板从车架11的第一侧推入至第一车架112和第二车架113之间的移载装置的滚筒212上,横移机构21、升降机构22及平移机构23相配合对墙板的位置进行调节,使之移动至第一预设位置。推板装置3的第三驱动件31驱动推板32将墙板移动至安装位置,移载装置和推板装置相配合能够将板材精确地移动至安装位置,以实现对墙板的精准定位。对于需要并列安装两块墙板的位置,可以将两块墙板同时推至安装位置,以完成墙板的安装。然后推木楔机构4将木楔推出,使之插于墙板的底部,支撑墙板,然后进行其他工序的操作。该建筑板材安装机器人由一人操控便可以完成墙板的运输、立板、墙板姿态和位置的调整、安装固定木楔以及检测安装精度。而且还可以一次安装两个墙板,实现并列墙板的安装。施工人员减少至一人,减少了施工人员,大大地降低了工人的劳动强度,减小了安全事故的发生概率,而且还降低了人工成本。机械化作业施工效率高,能够满足快速建筑的需求。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种建筑板材安装机器人,包括车身装置,其特征在于,还包括:
移载装置,其设置于所述车身装置上,用于将板材(100)移载到第一预设位置,所述移载装置包括横移机构(21)、升降机构(22)及平移机构(23),所述横移机构(21)用于支撑板材(100),所述板材(100)能够在所述横移机构(21)上沿水平第一方向移动,所述升降机构(22)能够驱动所述横移机构(21)沿竖直方向升降,所述平移机构(23)能够驱动所述升降机构(22)沿水平第二方向移动;
推板装置(3),其设置于所述车身装置上,位于所述移载装置的上方,且与所述移载装置位于同一侧,所述推板装置(3)能够将所述板材(100)由所述第一预设位置沿所述水平第二方向推至安装位置。
2.根据权利要求1所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述横移机构(21)包括第一支撑架(211)和横移组件,所述横移组件设置于所述第一支撑架(211)上,所述横移组件用于支撑板材(100),所述板材(100)能够在所述横移组件上沿水平第一方向移动;
所述升降机构(22)包括第二支撑架(221)和第一驱动组件,所述第一支撑架(211)与所述第二支撑架(221)滑动连接,所述第一驱动组件能够驱动所述第一支撑架(211)相对于所述第二支撑架(221)沿竖直方向升降;
所述平移机构(23)包括第二驱动组件,所述第二驱动组件设置于所述车身装置上,所述第二驱动组件能够驱动所述第二支撑架(221)沿水平第二方向移动。
3.根据权利要求2所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述横移组件包括多个沿所述水平第一方向并排设置于所述第一支撑架(211)上的滚筒(212),所述滚筒(212)水平设置,且转轴方向与所述第一支撑架(211)垂直。
4.根据权利要求2所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述第一驱动组件包括第一驱动件(222)、第一铰链块(223)和第二铰链块,所述第一驱动件(222)通过所述第一铰链块(223)连接于所述第二支撑架(221)上,所述第一驱动件(222)的输出端通过所述第二铰链块连接于所述第一支撑架(211);
所述第二驱动组件包括第二驱动件(231)和第三铰链块,所述第二驱动件(231)设置于所述车身装置上,所述第二驱动件(231)的输出端通过所述第三铰链块连接于所述第二支撑架(221)。
5.根据权利要求1所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述车身装置包括车架(11)及滚轮组件(12),所述车架(11)包括底架(111)、第一车架(112)和第二车架(113),所述第一车架(112)和所述第二车架(113)间隔设置于底架(111)上,所述板材(100)放置于所述第一车架(112)和所述第二车架(113)之间,所述滚轮组件(12)设置于所述底架(111)的底部。
6.根据权利要求5所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述车身装置还包括支撑轮(13),所述板材(100)从所述底架(111)的第一侧移载于所述移载装置上,所述底架(111)的第一侧的靠近中间位置的底部设置有所述支撑轮(13)。
7.根据权利要求6所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述车身装置还包括档杆(114),所述档杆(114)连接于第一车架(112)和所述第二车架(113),所述档杆(114)位于所述底架(111)的第一侧且位于所述第一车架(112)的上半部。
8.根据权利要求1所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述推板装置(3)包括第三驱动件(31)及推板(32),所述第三驱动件(31)设置于所述车身装置上,所述推板(32)设置于所述第三驱动件(31)的输出端,所述第三驱动件(31)能够驱动所述推板(32)推动板材(100)至安装位置。
9.根据权利要求1所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述建筑板材安装机器人还包括推木楔机构(4),其设置于所述车身装置的底部,能够储存木楔块并将木楔块推至第二预设位置,以支撑板材(100)。
10.根据权利要求9所述的建筑板材安装机器人,其特征在于,所述推木楔机构(4)包括木楔料框(43)、第四驱动件(41)及推动块(42),所述第四驱动件(41)设置于所述车身装置上,所述推动块(42)设置于所述第四驱动件(41)的输出端,所述木楔料框(43)用于储存木楔块,所述第四驱动件(41)能够驱动所述推动块(42)将所述木楔料框(43)内的木楔推动至第二预设位置。
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