CN112482711B - 一种自动铺砖机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动铺砖机器人，包括主架体、行进部分、夹紧装置、上料装置、铺砖装置、倒水泥装置、抹平装置、压紧装置，其特征在于：所述的行进部分安装在主架体的底部，夹紧装置和上料装置安装在主架体前端的上方，其中夹紧装置在上料装置的上方，倒水泥装置和抹平装置分别安装在主架体的两侧，压紧装置安装在主架体的后方；本发明通过夹紧装置和上料装置输送地砖，通过倒水泥装置和抹平装置将地砖底部抹好平整均匀的水泥，通过铺砖装置将地砖铺设至地面，通过压紧装置将铺好的地砖压实压平，提高了自动化程度和工作效率。

Description

一种自动铺砖机器人

技术领域

本发明涉及建筑装修设备技术领域，特别涉及一种自动铺砖机器人。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，在进行房屋装潢的时候，基本上都是采用地砖铺地，不但美观、经济实惠，而且易于打扫和清理，无论是店铺、餐馆、还是自己居住的房子，很受人们的欢迎，在目前铺设地面砖依靠的主要是人工铺设，这样会浪费大量的人力，在铺设的过程中，地面砖之间的间距需要不停地比对校准，在铺设地面砖之前还要将底部的水泥摊平，铺设之后还要不停地敲打压实地砖，这样的要求不仅导致人力的铺设效率低，还会有可能造成地砖的损坏，现有的铺砖设备大多为辅助设备，如申请号为201610049831.7公布了一种《振动铺砖设备》，包括振动壳、控制手柄、控制按钮、吸盘、拉杆等，此设备需要人工对其操作才能完成铺砖，自动化程度低，因此需要一种新型的铺砖设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种自动铺砖机器人，通过夹紧装置和上料装置输送地砖，通过倒水泥装置和抹平装置将地砖底部抹好平整均匀的水泥，通过铺砖装置将地砖铺设至地面，通过压紧装置将铺好的地砖压实压平，提高了自动化程度和工作效率。

本发明所使用的技术方案是：一种自动铺砖机器人，包括主架体、夹紧装置、上料装置、铺砖装置、倒水泥装置、抹平装置、压紧装置、第一电机、大轮、小滚轮、滑轨、滑块、齿条，其特征在于：所述的夹紧装置和上料装置固定安装在主架体前端的上方，其中夹紧装置在上料装置的上方，倒水泥装置和抹平装置分别固定安装在主架体的两侧，压紧装置固定安装在主架体的后方，两根滑轨固定安装在主架体的下方两边，滑块与滑轨滑动安装，铺砖装置固定安装在滑块上，四个第一电机分别固定安装在主架体底部四边上，大轮固定安装在第一电机的伸出轴上，小滚轮均布在大轮的圆周并且与大轮转动安装。

进一步地，所述的夹紧装置包括夹紧支架、第一连杆、第二连杆、夹爪、第一气缸、直线轴承、第一光轴，所述的夹紧支架固定安装在主架体的上方，第一光轴的两端与夹紧支架固定安装，直线轴承与第一光轴滑动安装，夹爪固定安装在直线轴承上，第一气缸的两端分别与两个夹爪固定安装，第一连杆中间与夹紧支架转动安装，其两端分别与两个第二连杆的一端转动安装，第二连杆的另一端与夹爪的顶部转动安装。

进一步地，所述的上料装置包括上料支架、第二电机、转轮、第三连杆、托板、料盒、地砖，所述的上料支架固定安装在主架体的上方，其内部设有滑槽，第二电机固定安装在上料支架的一侧，转轮固定安装在第二电机的伸出轴上，第三连杆一端与转轮转动安装，另一端与托板转动安装，托板在上料支架的槽内滑动，料盒固定安装在上料支架的前端，地砖放在料盒中。

进一步地，所述的上料支架在料盒下方位置是空的，在空区域的后方有两个用于阻挡最下面一块地砖的小挡片。

进一步地，所述的铺砖装置包括移动架、翻转架、旋转气缸、第一电缸支架、第三电机、齿轮、第一带座轴承、第一转轴、第四电机、第二转轴、第一电缸、吸盘连接套、吸盘，所述的移动架固定安装在滑块上，第三电机固定安装在移动架的一侧，齿轮固定安装在第三电机的伸出轴上，并且与齿条啮合，第一带座轴承和第四电机分别固定安装在移动架的两侧，第一转轴一端与翻转架固定安装，另一端与第一带座轴承转动安装，第二转轴一端插入到第四电机的空心轴中，另一端与翻转架固定安装，旋转气缸固定安装在翻转架上，第一电缸支架固定安装在旋转气缸上，第一电缸固定安装在第一电缸支架的下方，吸盘连接套一端与第一电缸的头部固定安装，另一端与吸盘固定安装。

进一步地，所述的倒水泥装置包括水泥罐支架、第二带座轴承、水泥罐、第二电缸，所述的水泥罐支架固定安装在主架体下方的一侧，两个第二带座轴承分别固定安装在水泥罐支架顶部两侧，水泥罐的两侧与第二带座轴承转动安装，电缸缸身与水泥罐转动安装，其缸杆头部与水泥罐支架转动安装。

进一步地，所述的抹平装置包括气缸座、第二气缸、光轴座、推块、第二光轴、第三带座轴承、压辊，所述的气缸座和光轴座固定安装在主架体顶部横梁的底侧，第二气缸固定安装在气缸座上，第二光轴的两端与光轴座固定安装，推块中间部分与第二气缸的气缸杆头部固定安装，其两侧与第二光轴滑动安装，两个第三带座轴承分别固定安装在推块的底部两侧，压辊的两端与第三带座轴承转动安装。

进一步地，所述的压紧装置包括液压缸、压板、第三光轴、光轴导套，所述的液压缸固定安装在主架体后方的底板上方，四个光轴导套固定安装在主架体后方的底板底部，第三光轴与光轴导套安装，压板中间与液压缸的液压杆头部固定安装，其四个角附近与第三光轴的底部固定安装。

本发明的有益效果

1.本发明可以自动的实现上料、抹水泥、铺设、压紧找平所有铺地砖的工艺过程，功能齐全，整个过程无需人工参与，大大提高了自动化程度。

2.本发明的行进机构可实现全方位移动，而且电机采用伺服电机，不但运动更加灵活，而且可以精确的控制地砖铺设位置，避免了人工铺砖所造成的误差。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的内部结构示意图。

图3为本发明的夹紧装置结构示意图。

图4为本发明的上料装置结构示意图。

图5为本发明的上料支架结构示意图。

图6为本发明的铺砖装置结构示意图。

图7为本发明的倒水泥装置结构示意图。

图8为本发明的抹平装置结构示意图。

图9为本发明的压紧装置结构示意图。

附图标号：1-主架体；2-夹紧装置；3-上料装置；4-铺砖装置；5-倒水泥装置；6-抹平装置；7-压紧装置；8-第一电机；9-大轮；10-小滚轮；11-滑轨；12-滑块；13-齿条；201-夹紧支架；202-第一连杆；203-第二连杆；204-夹爪；205-第一气缸；206-直线轴承；207-第一光轴；301-上料支架；302-第二电机；303-转轮；304-第三连杆；305-托板；306-料盒；307-地砖；401-移动架；402-翻转架；403-旋转气缸；404-第一电缸支架；405-第三电机；406-齿轮；407-第一带座轴承；408-第一转轴；409-第四电机；410-第二转轴；411-第一电缸；412-吸盘连接套；413-吸盘；501-水泥罐支架；502-第二带座轴承；503-水泥罐；504-第二电缸；601-气缸座；602-第二气缸；603-光轴座；604-推块；605-第二光轴；606-第三带座轴承；607-压辊；701-液压缸；702-压板；703-第三光轴；704-光轴导套。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：如图1、图2所示，一种自动铺砖机器人，包括主架体1、夹紧装置2、上料装置3、铺砖装置4、倒水泥装置5、抹平装置6、压紧装置7、第一电机8、大轮9、小滚轮10、滑轨11、滑块12、齿条13，其特征在于：所述的夹紧装置2和上料装置3固定安装在主架体1前端的上方，其中夹紧装置2在上料装置3的上方，倒水泥装置5和抹平装置6分别固定安装在主架体1的两侧，压紧装置7固定安装在主架体1的后方，两根滑轨11固定安装在主架体1的下方两边，滑块12与滑轨11滑动安装，铺砖装置4固定安装在滑块12上，四个第一电机8分别固定安装在主架体1底部四边上，大轮9固定安装在第一电机8的伸出轴上，小滚轮10均布在大轮9的圆周并且与大轮9转动安装。

实施例2：如图3所示，所述的夹紧装置2包括夹紧支架201、第一连杆202、第二连杆203、夹爪204、第一气缸205、直线轴承206、第一光轴207，所述的夹紧支架201固定安装在主架体1的上方，第一光轴207的两端与夹紧支架201固定安装，直线轴承206与第一光轴207滑动安装，夹爪204固定安装在直线轴承206上，第一气缸205的两端分别与两个夹爪204固定安装，第一连杆202中间与夹紧支架201转动安装，其两端分别与两个第二连杆203的一端转动安装，第二连杆203的另一端与夹爪204的顶部转动安装。

实施例3：如图4、图5所示，所述的上料装置3包括上料支架301、第二电机302、转轮303、第三连杆304、托板305、料盒306、地砖307，所述的上料支架301固定安装在主架体1的上方，其内部设有滑槽，第二电机302固定安装在上料支架301的一侧，转轮303固定安装在第二电机302的伸出轴上，第三连杆304一端与转轮303转动安装，另一端与托板305转动安装，托板305在上料支架301的槽内滑动，料盒306固定安装在上料支架301的前端，地砖307放在料盒306中，上料支架301在料盒306下方位置是空的，在空区域的后方有两个用于阻挡最下面一块地砖的小挡片。

实施例4：如图6所示，所述的铺砖装置4包括移动架401、翻转架402、旋转气缸403、第一电缸支架404、第三电机405、齿轮406、第一带座轴承407、第一转轴408、第四电机409、第二转轴410、第一电缸411、吸盘连接套412、吸盘413，所述的移动架401固定安装在滑块12上，第三电机405固定安装在移动架401的一侧，齿轮406固定安装在第三电机405的伸出轴上，并且与齿条13啮合，第一带座轴承407和第四电机409分别固定安装在移动架401的两侧，第一转轴408一端与翻转架402固定安装，另一端与第一带座轴承407转动安装，第二转轴410一端插入到第四电机409的空心轴中，另一端与翻转架402固定安装，旋转气缸403固定安装在翻转架402上，第一电缸支架404固定安装在旋转气缸403上，第一电缸411固定安装在第一电缸支架404的下方，吸盘连接套412一端与第一电缸411的头部固定安装，另一端与吸盘413固定安装。

实施例5：如图7所示，所述的倒水泥装置5包括水泥罐支架501、第二带座轴承502、水泥罐503、第二电缸504，所述的水泥罐支架501固定安装在主架体1下方的一侧，两个第二带座轴承502分别固定安装在水泥罐支架501顶部两侧，水泥罐503的两侧与第二带座轴承502转动安装，电缸缸身与水泥罐503转动安装，其缸杆头部与水泥罐支架501转动安装。

实施例6：如图8所示，所述的抹平装置6包括气缸座601、第二气缸602、光轴座603、推块604、第二光轴605、第三带座轴承606、压辊607，所述的气缸座601和光轴座603固定安装在主架体1顶部横梁的底侧，第二气缸602固定安装在气缸座601上，第二光轴605的两端与光轴座603固定安装，推块604中间部分与第二气缸602的气缸杆头部固定安装，其两侧与第二光轴605滑动安装，两个第三带座轴承606分别固定安装在推块604的底部两侧，压辊607的两端与第三带座轴承606转动安装。

实施例7：如图9所示，所述的压紧装置7包括液压缸701、压板702、第三光轴703、光轴导套704，所述的液压缸701固定安装在主架体1后方的底板上方，四个光轴导套704固定安装在主架体1后方的底板底部，第三光轴703与光轴导套704安装，压板702中间与液压缸701的液压杆头部固定安装，其四个角附近与第三光轴703的底部固定安装。

本发明的工作原理：第一步，第三电机405工作带动齿轮406转动通过齿条13使得铺砖装置4移动至上料装置3的下方，初始状态时，托板305托住地砖；第二步，第一气缸205通过第一连杆202和第二连杆203使得夹爪204夹紧第二块（或第二块和第三块）地砖（从下往上数），然后第二电机302工作带动转轮303转动通过第三连杆304将托板305抽出，使得第一块地砖落到铺砖装置4的上方，然后然后托板305伸出回到初始位置，夹爪204松开使得剩余地砖下落，准备下一个上料动作，然后铺砖装置4移动至水泥罐503的下方；第三步，第二电缸504带动水泥罐503下摆，使得水泥倒在地砖底部，然后水泥罐503上仰；第四步，第二气缸602伸缩带动压辊607将地砖上的水泥压平，然后旋转气缸403工作带动第一电缸支架404旋转90°，然后第二气缸602继续伸缩带动压辊607将地砖上的水泥继续压平；第四步，第一电缸411伸出使得吸盘413吸住地砖，然后第四电机409工作通过第一转轴408和第二转轴410使得翻转架402及以上部分翻转180°，然后第一电缸411继续伸出将使得地砖触及地面后吸盘413松开地砖，第一电缸411回收，翻转架402及以上部分往回翻转翻转180°复位，然后铺砖装置4移动至上料装置3的下方准备下一个铺砖动作；第五步，第一电机8工作带动大轮9与小滚轮10组成的组合轮转动使机器人向前行进，由于组合轮既可以绕大轮9做主动运动，又可以绕小滚轮10做从动运动，由于小滚轮10和从大轮9轴线相互垂直，小滚轮10摩擦力方向与大轮9行进方向一致，可以使得机器人整体实现全方位移动，以此来精确的调整铺砖位置；第六步，当压紧装置7运动至地砖正上方时，液压缸701伸出带动压板702将铺设的地砖压实压平。

Claims (6)

1.一种自动铺砖机器人，包括主架体（1）、夹紧装置（2）、上料装置（3）、铺砖装置（4）、倒水泥装置（5）、抹平装置（6）、压紧装置（7）、第一电机（8）、大轮（9）、小滚轮（10）、滑轨（11）、滑块（12）、齿条（13），其特征在于：所述的夹紧装置（2）和上料装置（3）固定安装在主架体（1）前端的上方，其中夹紧装置（2）在上料装置（3）的上方，倒水泥装置（5）和抹平装置（6）分别固定安装在主架体（1）的两侧，压紧装置（7）固定安装在主架体（1）的后方，两根滑轨（11）固定安装在主架体（1）的下方两边，滑块（12）与滑轨（11）滑动安装，铺砖装置（4）固定安装在滑块（12）上，四个第一电机（8）分别固定安装在主架体（1）底部四边上，大轮（9）固定安装在第一电机（8）的伸出轴上，小滚轮（10）均布在大轮（9）的圆周并且与大轮（9）转动安装；

所述的夹紧装置（2）包括夹紧支架（201）、第一连杆（202）、第二连杆（203）、夹爪（204）、第一气缸（205）、直线轴承（206）、第一光轴（207），所述的夹紧支架（201）固定安装在主架体（1）的上方，第一光轴（207）的两端与夹紧支架（201）固定安装，直线轴承（206）与第一光轴（207）滑动安装，夹爪（204）固定安装在直线轴承（206）上，第一气缸（205）的两端分别与两个夹爪（204）固定安装，第一连杆（202）中间与夹紧支架（201）转动安装，其两端分别与两个第二连杆（203）的一端转动安装，第二连杆（203）的另一端与夹爪（204）的顶部转动安装；

所述的铺砖装置（4）包括移动架（401）、翻转架（402）、旋转气缸（403）、第一电缸支架（404）、第三电机（405）、齿轮（406）、第一带座轴承（407）、第一转轴（408）、第四电机（409）、第二转轴（410）、第一电缸（411）、吸盘连接套（412）、吸盘（413），所述的移动架（401）固定安装在滑块（12）上，第三电机（405）固定安装在移动架（401）的一侧，齿轮（406）固定安装在第三电机（405）的伸出轴上，并且与齿条（13）啮合，第一带座轴承（407）和第四电机（409）分别固定安装在移动架（401）的两侧，第一转轴（408）一端与翻转架（402）固定安装，另一端与第一带座轴承（407）转动安装，第二转轴（410）一端插入到第四电机（409）的空心轴中，另一端与翻转架（402）固定安装，旋转气缸（403）固定安装在翻转架（402）上，第一电缸支架（404）固定安装在旋转气缸（403）上，第一电缸（411）固定安装在第一电缸支架（404）的下方，吸盘连接套（412）一端与第一电缸（411）的头部固定安装，另一端与吸盘（413）固定安装。

2.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机器人，其特征在于：所述的上料装置（3）包括上料支架（301）、第二电机（302）、转轮（303）、第三连杆（304）、托板（305）、料盒（306）、地砖（307），所述的上料支架（301）固定安装在主架体（1）的上方，其内部设有滑槽，第二电机（302）固定安装在上料支架（301）的一侧，转轮（303）固定安装在第二电机（302）的伸出轴上，第三连杆（304）一端与转轮（303）转动安装，另一端与托板（305）转动安装，托板（305）在上料支架（301）的槽内滑动，料盒（306）固定安装在上料支架（301）的前端，地砖（307）放在料盒（306）中。

3.根据权利要求2所述的一种自动铺砖机器人，其特征在于：所述的上料支架（301）在料盒（306）下方位置是空的，在空区域的后方有两个用于阻挡最下面一块地砖的小挡片。

4.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机器人，其特征在于：所述的倒水泥装置（5）包括水泥罐支架（501）、第二带座轴承（502）、水泥罐（503）、第二电缸（504），所述的水泥罐支架（501）固定安装在主架体（1）下方的一侧，两个第二带座轴承（502）分别固定安装在水泥罐支架（501）顶部两侧，水泥罐（503）的两侧与第二带座轴承（502）转动安装，电缸缸身与水泥罐（503）转动安装，其缸杆头部与水泥罐支架（501）转动安装。

5.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机器人，其特征在于：所述的抹平装置（6）包括气缸座（601）、第二气缸（602）、光轴座（603）、推块（604）、第二光轴（605）、第三带座轴承（606）、压辊（607），所述的气缸座（601）和光轴座（603）固定安装在主架体（1）顶部横梁的底侧，第二气缸（602）固定安装在气缸座（601）上，第二光轴（605）的两端与光轴座（603）固定安装，推块（604）中间部分与第二气缸（602）的气缸杆头部固定安装，其两侧与第二光轴（605）滑动安装，两个第三带座轴承（606）分别固定安装在推块（604）的底部两侧，压辊（607）的两端与第三带座轴承（606）转动安装。

6.根据权利要求1所述的一种自动铺砖机器人，其特征在于：所述的压紧装置（7）包括液压缸（701）、压板（702）、第三光轴（703）、光轴导套（704），所述的液压缸（701）固定安装在主架体（1）后方的底板上方，四个光轴导套（704）固定安装在主架体（1）后方的底板底部，第三光轴（703）与光轴导套（704）安装，压板（702）中间与液压缸（701）的液压杆头部固定安装，其四个角附近与第三光轴（703）的底部固定安装。

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