CN112144902A - 一种可切砖的砌墙机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可切砖的砌墙机器人,包括:移动底盘、与移动底盘固定的升降台、与升降台连接的多轴机械臂、位于多轴机械臂末端的夹持机构以及切砖设备。所述切砖设备包括定位载台及位于定位载台长度方向一端的切砖装置,所述切砖装置包括支撑架、连接轴、平移电机以及受平移电机驱动的切割刀片,所述支撑架架设于所述定位载台之上且所述定位载台位于相对设置的两个侧板之间,所述平移电机穿设于连接轴,所述连接轴的相对两端分别与支撑架的相对两个侧板固定,所述多轴机械臂能夹持砖块并放置于所述定位载台,所述定位载台用于砌墙时对砖块进行定位以及用于需要马牙槎时将砖块移动至切砖装置的下方以使切割刀片对其进行切割。

Description

一种可切砖的砌墙机器人
技术领域
本发明涉及建筑技术领域,尤其涉及一种可切砖的砌墙机器人。
背景技术
在建筑行业中,目前的墙体多由加气砖、空心砖为主体砌筑,而在砌筑过程中,因施工规范及实际施工尺寸并不与砖体标准长度尺寸完全匹配,在一面墙体两端及顶部会存在所需砖块与标准砖块尺寸不匹配的情况,此时便需要将标准砖块切割成所需尺寸。
就目前市面上各类型切砖机产品,有大型锯条形式切砖机,各类尺寸砖都可切割,适用性广,但是设备体积大且重,不方便搬运移动,并且还需接电使用;此外也有小型手动刀片压断式的,使用快捷,容易搬运,但存在切出的端面凹凸不平的弊端,以及对所切砖块尺寸有限制;除以上两种之外,还有一种手持电动式的小型切割机,仅适用于小砖或是加气砖的边角修整,使用限制较大。
基于以上各类的专用切砖机,应用了自动切砖技术的砌墙机器人基本上还未出现,现有的自动砌墙技术方案中,基本对砖块不作处理,或是人工处理好后再由机器人砌筑,此类自动砌筑流程中还是存在过多的人工参与流程。
综合以上来看,研发出一种适用性广泛能切砖的砌墙机器人实属必要。
发明内容
为了达到上述技术目的,本发明提供了一种可切砖的砌墙机器人。
一种可切砖的砌墙机器人,包括:移动底盘、与移动底盘固定的升降台、与升降台连接的多轴机械臂以及位于多轴机械臂末端的夹持机构,还包括切砖设备,所述切砖设备包括固定于移动底盘上且位于升降台一侧的承载加气块的定位载台以及位于定位载台长度方向一端的切砖装置,所述切砖装置包括支撑架、连接轴、平移电机以及与平移电机连接且受平移电机驱动的切割刀片,所述支撑架架设于所述定位载台之上且所述定位载台位于相对设置的两个侧板之间,所述平移电机穿设于连接轴,所述连接轴的相对两端分别与支撑架的相对两个侧板固定,所述多轴机械臂能夹持砖块并放置于所述定位载台,所述定位载台用于砌墙时对砖块进行定位以及用于需要马牙槎时将砖块移动至切砖装置的下方以使切割刀片对其进行切割。
在一个优先实施方式中,所述移动底盘为履带式移动底盘或者滚轮式移动底盘。
在一个优先实施方式中,所述升降台包括一级桁架、第一电机、二级桁架与第二电机,所述第一电机能驱动所述二级桁架沿一级桁架在竖直方向上滑动,所述多轴机械臂与二级桁架固定,所述第二电机能驱动所述多轴机械臂沿二级桁架在竖直方向上滑动。
在一个优先实施方式中,所述定位载台包括纵长的承载台、滑台机构以及助推机构,所述承载台的宽度与砖块的宽度一致,所述滑台机构包括驱动机构、滑轨以及滑块,所述驱动机构能驱动滑块沿滑轨滑动,所述助推机构与所述滑块连接以用于将定位载台上的砖块移动至预定的位置。
在一个优先实施方式中,所述支撑架相对两个侧板之间的距离大于所述定位载台的宽度,所述支撑架的其中一侧板承靠定位载台的一侧,所述支撑架的另一侧板与定位载台相间隔,间隔的距离至少为一切割刀片的宽度。
在一个优先实施方式中,还包括转动电机,所述转动电机能驱动所述连接轴转动,当切割刀片转动至与竖直方向呈一预定角度时,所述切割刀片用于将砖块切割形成马牙槎。
在一个优先实施方式中,所述定位载台上还开设有贯穿槽,当驱动装置携带切割刀片转动至与竖直方向呈一预定角度时,所述切割刀片的末端位于所述贯穿槽。
在一个优先实施方式中,当平移电机携带切割刀片转动至竖直方向时,所述切割刀片位于所述定位载台外。
在一个优先实施方式中,还包括摄像模组,所述摄像模组固定于所述多轴机械臂末端、夹持机构的一侧。
在一个优先实施方式中,所述承载台的宽度方向两侧分别设置有折边。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:本发明提供的可切砖的砌墙机器人,在升降台的一侧设置承载加气块的定位载台以及在定位载台的长度方向一端设置切砖装置,实现了切砖设备与砌墙机构的一体化,利用多轴机械臂能夹持砖块并放置于所述定位载台,所述定位载台用于砌墙时对砖块进行定位以及用于需要马牙槎时将砖块移动至切砖装置的下方以使切割刀片对其进行切割。
附图说明
图1是本发明提供的可切砖的砌墙机器人与方法的结构示意图。
图2是图1提供的可切砖的砌墙机器人折叠收纳后的结构示意图。
图3是图2的可切砖的砌墙机器人折叠收纳后的侧视图。
图4是本发明提供的可切砖的砌墙机器人包括的切砖装置的结构示意图。
图5是图1提供的可切砖的砌墙机器人用于切割的状态示意图。
图6是图1提供的可切砖的砌墙机器人折又一切割状态示意图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002701336600000031
Figure BDA0002701336600000041
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1-6,为本发明提供的一种可切砖的砌墙机器人100,包括:移动底盘1、与移动底盘1固定的升降台2、与升降台2连接的多轴机械臂3、位于多轴机械臂3末端的夹持机构4以及切砖设备5。
所述移动底盘1为履带式移动底盘或者滚轮式移动底盘。在本实施方式中,所述移动底盘1为履带式底盘。移动底盘1上可以设置激光雷达以用于移动底盘1的精确的位置移动。
所述升降台2为多级升降式以缩小尺寸,方便在室内移动。在本实施方式中,所述升降台2包括一级桁架20、第一电机(图未示)、二级桁架22与第二电机(图未示),所述第一电机能驱动所述二级桁架22沿一级桁架20在竖直方向上滑动。
所述多轴机械臂3与二级桁架22固定,所述第二电机能驱动所述多轴机械臂3沿二级桁架22在竖直方向上滑动。
所述夹持机构4与所述多轴机械臂3的末端固定以用于夹持砖块。所述夹持机构4的结构未做特别限定。自动控制开合的夹持机构4优先用于此。
所述切砖设备5包括固定于移动底盘1上且位于升降台2一侧的承载加气块的定位载台51以及位于定位载台51长度方向一端的切砖装置52。
所述定位载台51包括纵长的承载台510、滑台机构512以及助推机构514。所述承载台510的宽度与砖块的宽度一致。所述承载台510的宽度方向两侧分别设置有折边516,折边516用于对放置于承载台510上的砖块进行定位。
在其它实施方式中,还可以在承载台510上设置阵列排列的滚筒(图未示),滚筒的中心轴与折边516的延伸方向垂直,且折边516的高度位于滚筒所在的表面之上,如此,当砖块在承载台上移动时可以减少砖块在承载台510上移动的摩擦力。
所述滑台机构512包括驱动机构612、滑轨614以及滑块616。所述驱动机构612设置于承载台510的底部,所述驱动机构612包括电动机532及与电动机532连接的丝杆534,所述丝杆534沿承载台510的长度方向延伸,所述丝杆534上设置有连接块536。所述滑轨614设置于所述承载台510的侧面且与所述丝杆534平行,所述滑块616设置于滑轨614上。
所述助推机构514为多段弯折片状体。在本实施方式中,所述助推机构514包括第一连接片544、第二连接片554以及第三连接片564。第二连接片554为L形状,第一连接片544与第二连接片554的首端连接,第三连接片564与第二连接片554的末端连接。第一连接片544与所述连接块连接,第二连接片554的侧面与滑块616连接。所述第二连接片554与第三连接片564形成的直角部与砖块的直角部配合以用于将定位载台51上的砖块移动至预定的位置。所述助推机构514每次完成助推工作后,所述驱动机构612会驱动丝杆534转动,以使助推机构514沿滑轨614回至初始位置。所述助推机构514的初始位置位于所述切割刀片523的远端。
所述切砖装置52包括支撑架520、与支撑架连接的平移电机522以及与平移电机522连接的切割刀片523。平移电机522能沿支撑架520水平移动。譬如,可以在支撑架520的顶面设置导轨,在平移电机上设置滑块,使滑块沿着导轨移动。但是,由于,本发明提供的切砖装置52还能用于切割马牙槎,切砖装置52还包括连接轴521。具体地,将支撑架设置为龙门架形状,且在支撑架的两侧侧板上开设有孔部。
所述支撑架520架设于所述定位载台51之上且包括两个相对设置的侧板530。所述支撑架520相对两个侧板530之间的距离大于所述定位载台51的宽度,所述支撑架520的其中一侧板530承靠定位载台51的一侧,所述支撑架520的另一侧板530与定位载台51相间隔。
所述平移电机522穿设于连接轴521,所述连接轴521的相对两端分别与支撑架520的相对两个侧板530固定。
请参阅图3,在一个优先实施方式中,换向区53的宽度至少为一切割刀片523的宽度。如此是便于切割刀片523在换向区53进行转动以调整切割方向。在本实施方式中,所述切割刀片523的初始位置位于所述间隔。
在本实施方式中,还包括转动电机524。所述转动电机524固定于支撑架520外侧、连接轴521的一端,所述转动电机524能驱动所述连接轴521转动,当切割刀片523转动至与竖直方向呈一预定角度时,所述切割刀片523用于将砖块切割形成马牙槎。在本实施方式中,所述定位载台51上还开设有贯穿槽515,当转动电机524转动连接轴521使切割刀片523至与竖直方向呈一预定角度时,所述切割刀片523的末端位于所述贯穿槽515。当转动电机524转动连接轴521使切割刀片523于竖直方向时,所述切割刀片523位于所述定位载台51外。
在本实施方式中,还包括摄像模组(图未示),所述摄像模组固定于所述多轴机械臂3末端、夹持机构4的一侧。摄像模组可以为结构光相机,以拍摄深度图像,多轴机械臂3能根据深度图像夹持砖块及码放砖块。
本发明提供的可切砖的砌墙机器人100在用于定位时,夹持机构4从砖垛中夹持砖块,启动所述驱动机构612,所述助推机构514推动砖块移动预定距离,便返回至初始位置,预定距离的大小在滑台机构512的程序中可以设定。由于承载台510与待砌筑墙体111的相对位置是确定的,且利用折边516对砖块的位置的确定,从而,承载台510上的砖块的位置与待砌筑墙体111的相对位置是确定的,所以,可以根据承载台510上砖块的位置设定多轴机械臂3的抓取路径准确的将抓取的砖块放置于待砌筑墙体111的预设位置,能进一步提高所砌筑墙体的平整度。
本发明提供的可切砖的砌墙机器人100在用于切砖时,所述多轴机械臂3能夹持砖块并放置于所述定位载台51,启动所述驱动机构612,所述助推机构514推动砖块移动预定距离。
请参阅图4,第一刀的切割:启动转动电机524,使切割刀片523转动到第一倾斜位置后停止,然后启动平移电机522,使平移电机522携带切割刀片523水平运动,直至第一刀切割完毕。平移电机522再返回至初始位置后停止。
请参阅图5,第二刀的切割:启动转动电机524,使切割刀片523转动到竖直位置后停止,然后启动平移电机522,使平移电机522携带切割刀片523水平运动,直至第二刀切割完毕,然后平移电机522再返回至初始位置后停止。
请参阅图6,第三刀的切割:启动转动电机524,使切割刀片523转动到第二倾斜位置后停止,然后启动平移电机522,使平移电机522携带切割刀片523水平运动,直至第三刀切割完毕。如此便,形成了马牙槎。
第一倾斜位置与第二倾斜位置关于竖直方向对称,在本实施方式中,第一倾斜位置与第二倾斜位置均与竖直方向成45度角。
综上所述,本发明具有如下有益效果:本发明提供的可切砖的砌墙机器人100,在升降台2的一侧设置承载加气块的定位载台51以及在定位载台51的长度方向一端设置切砖装置52,实现了切砖设备5与砌墙机构的一体化,利用多轴机械臂3能夹持砖块并放置于所述定位载台51,所述定位载台51用于砌墙时对砖块进行定位以及用于需要马牙槎时将砖块移动至切砖装置52的下方以使切割刀片523对其进行切割。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可切砖的砌墙机器人,包括:移动底盘、与移动底盘固定的升降台、与升降台连接的多轴机械臂以及位于多轴机械臂末端的夹持机构,其特征在于,还包括切砖设备,所述切砖设备包括固定于移动底盘上且位于升降台一侧的承载加气块的定位载台以及位于定位载台长度方向一端的切砖装置,所述切砖装置包括架设于所述定位载台之上的支撑架、设置于支撑架上的平移电机以及与平移电机固定的切割刀片,所述平移电机能沿所述定位载台的宽度方向上水平移动,所述多轴机械臂能夹持砖块并放置于所述定位载台,砌墙时所述定位载台用于对砖块进行定位以及需要马牙槎时用于将砖块移动至切砖装置的切割位置以使所述切割刀片水平移动以对其进行切割。
2.根据权利要求1所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,所述移动底盘为履带式移动底盘或者滚轮式移动底盘。
3.根据权利要求1所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,所述升降台包括一级桁架、第一电机、二级桁架与第二电机,所述第一电机能驱动所述二级桁架沿一级桁架在竖直方向上滑动,所述多轴机械臂与二级桁架固定,所述第二电机能驱动所述多轴机械臂沿二级桁架在竖直方向上滑动。
4.根据权利要求1所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,所述定位载台包括纵长的承载台、滑台机构以及助推机构,所述承载台的宽度与砖块的宽度一致,所述滑台机构包括驱动机构、滑轨以及滑块,所述驱动机构能驱动滑块沿滑轨滑动,所述助推机构与所述滑块连接以用于将定位载台上的砖块移动至预定的位置。
5.根据权利要求4所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,所述支撑架相对两个侧板之间的距离大于所述定位载台的宽度,所述支撑架的其中一侧板承靠定位载台的一侧,所述支撑架的另一侧板与定位载台相间隔形成换向区,换向区的宽度至少为一切割刀片的宽度。
6.根据权利要求5所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,还包括转动电机,所述转动电机能驱动所述连接轴转动,当切割刀片转动至与竖直方向呈一预定角度时,所述切割刀片用于将砖块切割形成马牙槎。
7.根据权利要求6所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,所述定位载台上还开设有贯穿槽,当驱动装置携带切割刀片转动至与竖直方向呈一预定角度时,所述切割刀片的末端位于所述贯穿槽。
8.根据权利要求6所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,当平移电机携带切割刀片转动至竖直方向时,所述切割刀片位于所述定位载台外。
9.根据权利要求1所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,还包括摄像模组,所述摄像模组固定于所述多轴机械臂末端、夹持机构的一侧。
10.根据权利要求7所述的一种可切砖的砌墙机器人,其特征在于,所述承载台的宽度方向两侧分别设置有折边,所述贯穿槽还贯穿两侧的折边,承载台表面设置有阵列排列的滚筒,滚筒的中心轴与折边的延伸方向垂直,且折边的高度位于滚筒所在的表面之上。
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