CN114161432A - 流质体运料机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流质体运料机器人，该流质体运料机器人包括底盘、升降机构和料桶，升降机构设置在底盘上，升降机构包括升降驱动组件和两竖直轨道，两竖直轨道分别设置在底盘的两个对角位置；料桶位于两竖直轨道之间，料桶的外壁靠近两竖直轨道且与两竖直轨道滑动连接，升降驱动组件能驱动料桶在两竖直轨道上做升降运动。本发明的流质体运料机器人通过将两竖直轨道分别设置在底盘的两个对角位置，并使储存流质体的料桶位于两个竖直轨道之间，料桶的外壁靠近两竖直轨道且与两竖直轨道滑动连接，从而实现在不改变底盘尺寸的情况下，将料桶的直径增大，由此增大流质体运料机器人的单次运送容量，提高运输效率。

Description

流质体运料机器人

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，尤其涉及一种流质体运料机器人。

背景技术

流质体是建筑工艺中常见的施工材料，目前涉及到流质体作业的工艺流程通常包括流质体制作、运输和上料三个步骤。传统技术中，流质体制作通常是由施工工人使用传统工具(铲子)或半自动化工具(搅拌机)，将配料按照一定比例混合后搅拌制成；制成后，由人工利用手提桶或推车进行运输；流质体运至工作地点后，由人工或辅助设备(如输送泵)将流质体送到指定的位置完成上料任务。

随着工业自动化技术不断发展，自动搅拌设备、自动运输和上料设备逐渐替代了人工作业，提供了极大的便利性。但现有自动运输设备的单次运送容量有限，导致运输效率较低。因此，如何在不改变自动运输设备的底盘尺寸的情况下，增大自动运输设备的单次运送容量成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种流质体运料机器人，该流质体运料机器人能在不改变底盘尺寸的情况下增大单次运送容量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种流质体运料机器人，其包括：底盘；升降机构，所述升降机构设置在所述底盘上，所述升降机构包括升降驱动组件和两竖直轨道，所述两竖直轨道分别设置在所述底盘的两个对角位置；以及料桶，所述料桶位于所述两竖直轨道之间，所述料桶的外壁靠近所述两竖直轨道且与所述两竖直轨道滑动连接，所述升降驱动组件能驱动所述料桶在所述两竖直轨道上做升降运动。

本发明提供的流质体运料机器人，通过将两竖直轨道分别设置在底盘的两个对角位置，并使储存流质体的料桶位于两个竖直轨道之间，料桶的外壁靠近两竖直轨道且与两竖直轨道滑动连接，从而实现在不改变底盘尺寸的情况下，将料桶的直径增大，由此增大流质体运料机器人的单次运送容量，提高运输效率。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括呈对角设置的第一电池位和第二电池位，所述第一电池位和第二电池位分别设置在所述两竖直轨道连线的两侧，所述第一电池位和第二电池位均位于所述料桶的下方，且其高度均低于或等于所述料桶下降到最低点时所述料桶底部的高度。通过将第一电池位和第二电池位分别设置在两竖直轨道连线的两侧并位于料桶的下方，从而可以充分利用空间，使得流质体运料机器人的整体结构更为紧凑；将第一电池位和第二电池位的高度设计成低于或等于料桶下降到最低点时料桶底部的高度，从而避免第一电池位和第二电池位在料桶下降时造成干涉。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括电控箱，所述电控箱设置在所述底盘的边缘，并位于所述料桶的一侧，所述电控箱设置有避让所述料桶的让位缺口。上述结构的电控箱实现了合理利用空间，使得流质体运料机器人的整体结构更为紧凑，且让位缺口的设计能避免电控箱与料桶干涉。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括支撑柱，所述支撑柱设置在所述底盘上，当所述料桶下降到最低点时，所述支撑柱与所述料桶接触以支撑所述料桶。支撑柱可用于在运输过程中支撑料桶，以加强运输过程中料桶的稳定性以及改善升降机构的受力情况，防止料桶在运输过程中晃动而导致底盘移动不稳定和影响升降机构的受力。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括旋转驱动件和搅拌轴，所述搅拌轴上设有叶片，所述旋转驱动件固定于所述料桶上；所述搅拌轴伸入所述料桶内，所述旋转驱动件能驱动所述搅拌轴转动以搅拌所述料桶内的流质体，所述叶片上装有用于刮除所述料桶内壁粘附的流质体的第一刮板。通过搅拌机构对料桶内的流质体进行搅拌，避免流质体在运输或存放过程中产生离析、分层等现象，造成流质体不均匀；第一刮板随叶片旋转时可将料桶内壁粘附的残留料刮干净，减少料桶内壁上的流质体挂壁残留和浪费。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括出料口机构，所述出料口机构包括出料嘴、直线驱动件和第二刮板，所述出料嘴连通所述料桶的出料口，所述直线驱动件设置在所述料桶内，所述直线驱动件能驱动所述第二刮板抵接所述出料嘴的内壁并朝所述出料嘴的出口做直线运动。第二刮板朝出料嘴的出口做直线运动时能将出料嘴内壁面上的残留流质体推出出料嘴，以减少流质体在出料嘴的挂壁残留，减少浪费。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括第一开合驱动件、开合板和密封胶条，所述密封胶条沿所述料桶的出料口边缘设置，所述开合板可开合地设置在所述料桶的出料口，所述第一开合驱动件能驱动所述开合板打开或关闭所述出料口。通过第一开合驱动件驱动开合板开合以控制料桶出料口的打开或关闭，实现料桶内流质体的自动出料，从而可以减少人工操作，提高工作效率；密封胶条起到密封料桶出料口的作用，在运输过程中防止流质体从料桶的出料口泄露。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括第二开合驱动件和盖板，所述盖板可开合地设置在所述料桶的进料口，所述第二开合驱动件能驱动所述盖板打开或关闭所述进料口。通过第二开合驱动件可以控制盖板自动打开或关闭，实现料桶的自动接料；盖板关闭时将料桶的进料口密封，可以防止料桶内的流质体被污染。

在一些实施例中，所述流质体运料机器人还包括称重机构，所述称重机构包括支撑板和称重传感器，所述支撑板设置在所述底盘顶部，所述两竖直轨道安装在所述支撑板上；所述称重传感器设置在所述底盘上，并位于所述底盘与所述支撑板之间，用于检测放置于所述支撑板上的物体的重量。通过称重传感器对放置于支撑板上的物体重量进行检测，可以实现流质体运料机器人的精准装料和精准卸料。

在一些实施例中，所述称重机构还包括多个等高螺栓，所述支撑板上设有多个通孔，所述底盘上设有与多个所述通孔一一对应的多个螺纹孔，多个所述等高螺栓一一对应地穿过多个所述通孔后与多个所述螺纹孔螺纹连接。通过上述结构设计，多个等高螺栓可将支撑板安装在底盘模组上，但是又不影响称重传感器的检测。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的流质体运料机器人的结构示意图；

图2为图1所示流质体运料机器人的俯视图；

图3为图1所示流质体运料机器人的局部结构示意图；

图4为本发明实施方式提供的底盘和称重机构的结构示意图；

图5为本发明实施方式提供的料桶和搅拌机构的结构示意图；

图6为现有技术的俯视图。

附图标号说明：

10、底盘；10’、底盘；21、竖直轨道；22、连接架；31、料桶；31’、料桶；32、第二开合驱动件；33、盖板；41、旋转驱动件；42、搅拌轴；43、叶片；51、出料嘴；61、支撑板；62、称重传感器；63、支撑柱；64、等高螺栓；71、电池仓；81、电控箱。

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。

本实施方式公开了一种流质体运料机器人，如图1至图5所示，流质体运料机器人包括底盘10、升降机构和料桶31，升降机构设置在底盘10上，升降机构包括升降驱动组件和两竖直轨道21，两竖直轨道21分别设置在底盘10的两个对角位置；料桶31位于两竖直轨道21之间，料桶31的外壁靠近两竖直轨道21且与两竖直轨道21滑动连接，升降驱动组件能驱动料桶31在两竖直轨道21上做升降运动。

本实施方式提供的流质体运料机器人，通过将两竖直轨道21分别设置在底盘10的两个对角位置，并使储存流质体的料桶31位于两个竖直轨道21之间，料桶31的外壁靠近两竖直轨道21且与两竖直轨道21滑动连接，从而实现在不改变底盘10尺寸的情况下，将料桶31的直径增大，由此增大流质体运料机器人的单次运送容量，提高运输效率。

本实施例中，料桶31为横截面呈圆形的桶体。对比图2与图6，在底盘10尺寸不变即本实施方式提供的流质体运料机器人的底盘10与现有技术的底盘10’尺寸相同的情况下，本实施方式提供的流质体运料机器人的料桶31直径远大于现有技术的流质体运料机器人的料桶31’直径，本实施方式提供的流质体运料机器人可以实现将单次运送容量从80L增大至180L。

具体地，底盘10包括框架、四个舵轮和避障雷达，四个舵轮设置在框架底部，实现流质体运料机器人的移动；避障雷达用于流质体运料机器人移动过程中的障碍物探测，以实现流质体运料机器人躲避障碍物。上述结构的底盘10能满足流质体运料机器人转向灵活、爬坡越障性能好、速度快、安全性高的性能要求。

本实施例中，在底盘10的一侧安装有门架，两个竖直轨道21分别设置在该门架的两边上。进一步地，如图1和图2所示，升降机构还包括连接架22，门架的两边通过该连接架22相连接。通过连接架22将门架的两边连接起来，可以加强整个门架的稳固性和刚强度。在一些实施例中，流质体运料机器人还包括支撑柱63，支撑柱63设置在底盘10上，并位于料桶31的下方，当料桶31下降到最低点时，支撑柱73与料桶31接触以支撑料桶31。具体地，支撑柱63的高度等于料桶31下降到最低点时料桶31底部的高度，支撑柱63可用于在运输过程中支撑料桶31，以加强运输过程中料桶31的稳定性以及改善升降机构的受力情况，防止料桶31在运输过程中晃动而导致底盘10移动不稳定和影响升降机构的受力。

在一些实施例中，流质体运料机器人还包括第一开合驱动件、开合板和密封胶条，密封胶条沿料桶31的出料口边缘设置，开合板可开合地设置在料桶31的出料口，第一开合驱动件能驱动开合板打开或关闭出料口。通过第一开合驱动件驱动开合板开合以控制料桶31出料口的打开或关闭，实现料桶31内流质体的自动出料，从而可以减少人工操作，提高工作效率；密封胶条起到密封料桶31出料口的作用，在运输过程中防止流质体从料桶31的出料口泄露。

可选地，第一开合驱动件可以为但不限于为电动推杆、气缸或者液压缸，优选为电动推杆，电动推杆体积小、精度高、由电机直接驱动，不需要管道的气源或油路，可以实现远距离控制、集中控制或自动控制。

在一些实施例中，流质体运料机器人还包括第二开合驱动件32和盖板33，如图2和图5所示，盖板33可开合地设置在料桶31的进料口，第二开合驱动件32能驱动盖板33打开或关闭进料口。通过第二开合驱动件32可以控制盖板33自动打开或关闭，在对接上料时，盖板33自动打开，实现料桶31的自动接料；运输过程中，盖板33自动关闭，将料桶31的进料口密封，可以防止料桶31内的流质体被污染。

可选地，第二开合驱动件32可以为但不限于为电动推杆、气缸或者液压缸，优选为电动推杆，电动推杆体积小、精度高、由电机直接驱动，不需要管道的气源或油路，可以实现远距离控制、集中控制或自动控制。

在一些实施例中，流质体运料机器人还包括搅拌机构，搅拌机构包括旋转驱动件41和搅拌轴42，搅拌轴42上设有叶片43，旋转驱动件41固定于料桶31上；搅拌轴42伸入料桶31内，旋转驱动件41能驱动搅拌轴42转动以搅拌料桶31内的流质体，叶片43上装有用于刮除料桶31内壁粘附的流质体的第一刮板。通过搅拌机构对料桶31内的流质体进行搅拌，避免流质体在运输或存放过程中产生离析、分层等现象，造成流质体不均匀；第一刮板随叶片43旋转时可将料桶31内壁粘附的残留料刮干净，减少料桶31内壁上的流质体挂壁残留和浪费。

具体地，在运输过程中，搅拌机构可设置固定时间对料桶31内的流质体进行搅拌，防止流质体凝固；另外在出料时，搅拌也有利于料桶31内的流质体挤出。可选地，旋转驱动件41可以为电机；第一刮板可以选用聚氨酯刮板，聚氨酯刮板具有一定的弹性，可以避免刮花料桶31的内壁。

在一些实施例中，流质体运料机器人还包括出料口机构，出料口机构包括出料嘴51、直线驱动件和第二刮板，出料嘴51连通料桶31的出料口，直线驱动件设置在料桶31内，直线驱动件能驱动第二刮板抵接出料嘴51的内壁并朝出料嘴51的出口做直线运动。第二刮板朝出料嘴51的出口做直线运动时能将出料嘴51内壁面上的残留流质体推出出料嘴51，以减少流质体在出料嘴51挂壁残留，减少浪费。具体地，待流质体出料作业完成后，直线驱动件驱动刮板抵接出料嘴51的内壁并沿出料嘴51的轮廓自里向外运动，运动的同时将出料嘴51内壁面上的残留流质体推出出料嘴51，使其落入指定容器，减少流质体挂壁残留和浪费。

可选地，直线驱动件可以为但不限于为电动推杆、气缸或者液压缸，优选为电动推杆，电动推杆体积小、精度高、由电机直接驱动，不需要管道的气源或油路，可以实现远距离控制、集中控制或自动控制。

在一些实施例中，流质体运料机器人还包括称重机构，称重机构包括支撑板61和称重传感器62，支撑板61设置在底盘10顶部，两个竖直轨道21安装于支撑板61上，称重传感器62设置在底盘10上并位于底盘10与支撑板61之间，用于检测放置于支撑板61上的物体的重量。通过称重传感器62对放置于支撑板61上的物体重量进行检测，因此可在料桶31装料和卸料的时候进行称重，实现流质体运料机器人的精准装料和精准卸料。

如图4所示，本实施例中，称重机构还包括多个等高螺栓64，支撑板61上设有多个通孔，底盘10上设有与多个通孔一一对应的多个螺纹孔，多个等高螺栓64一一对应地穿过多个通孔后与多个螺纹孔螺纹连接。通过上述结构设计，多个等高螺栓64可将支撑板61安装在底盘10上，但是又不影响称重传感器62的检测。

示例性地，如图4所示的实施例中，称重机构包括支撑板61、四个称重传感器62和四个等高螺栓64，支撑板61上设有两个支撑柱63，整个支撑板61上放置的物体的重量全部由四个称重传感器62检测，以实现流质体运料机器人精准装料和精准卸料的功能，流质体运料机器人运送一次物料，可以实现为多台作业机器人上料。

在一些实施例中，流质体运料机器人还包括呈对角设置的第一电池位和第二电池位，第一电池位和第二电池位分别设置在两竖直轨道21连线的两侧，第一电池位和第二电池位均位于料桶31的下方，且第一电池位和第二电池位的高度均低于或等于料桶31下降到最低点时料桶31底部的高度。通过将第一电池位和第二电池位分别设置在两竖直轨道21连线的两侧，并位于料桶31的下方，从而可以充分利用空间，使得流质体运料机器人的整体结构更为紧凑；将第一电池位和第二电池位的高度设计成低于或等于料桶31下降到最低点时料桶底部的高度，从而避免第一电池位和第二电池位在料桶31下降时造成干涉。

具体地，如图1和图3所示，第一电池位和第二电池位上分别放置了一个电池仓71，两个电池仓71内均存放有动力电池，电池仓71能为动力电池提供IP55防护等级，动力电池主要是为整个流质体运料机器人提供动力来源。

在一些实施例中，流质体运料机器人还包括电控箱81，电控箱81主要是为电气元件提供安装空间并为电气元件提供IP55的防护等级。本实施例中的电控箱81为不规则形状，是为了合理利用空间以布局电控元器件。

如图1和图3所示，电控箱81设置在底盘10的边缘，并位于料桶31的一侧，电控箱81设置有避让料桶31的让位缺口。上述结构的电控箱81实现了合理利用空间，使得流质体运料机器人的整体结构更为紧凑，且让位缺口的设计能避免电控箱81与料桶31干涉。从整体来看，将升降机构、第一电池位和第二电池位和电控箱81合理布局在底盘10上，使得流质体运料机器人的空间利用率更好，从而有空间将料桶31的直径增大以增大料桶31容量，提高运输效率。

具体地，如图1和图3所示的实施例中，支撑板61设置在底盘10顶部，两个竖直轨道21安装在支撑板61上，第一电池位和第二电池位分别设置在两竖直轨道21连线的两侧，电控箱81设置在支撑板61的边缘上，支撑柱63设置在与电控箱81相对的一侧，实现合理利用空间，使得流质体运料机器人的整体结构更为紧凑。

本实施方式提供的流质体运料机器人适用于砂浆、瓷砖胶、喷涂、腻子、粘接剂或其它性质相似的流质体材料的运输和上料作业。当施工现场缺少流质体制作、运输或上料人员或设备，且对现场施工环境有较高要求时，本实施方式提供的流质体运料机器人搭配自动搅拌设备和调度系统一起作业，即可完成流质体从制作到上料工艺流程的自动化作业。其具体工作流程如下：流质体运料机器人通过自动导航运行至自动搅拌设备附近，自动搅拌设备将满足流质体配料获取条件，然后自动搅拌设备通过称重计和流量计分别对粉料重量和水流量进行自动监控，实现定量获取流质体配料配比，然后自动完成搅拌；自动搅拌设备搅拌完成后，通过调度系统通知流质体运料机器人取料，流质体运料机器人取料完成后通过自动导航将流质体运输至上料作业端，完成上料。

需要说明的是，当一个部被称为“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，不是旨在限制本发明。

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 (10)

1.一种流质体运料机器人，其特征在于，包括：

底盘；

升降机构，所述升降机构设置在所述底盘上，所述升降机构包括升降驱动组件和两竖直轨道，所述两竖直轨道分别设置在所述底盘的两个对角位置；以及

料桶，所述料桶位于所述两竖直轨道之间，所述料桶的外壁靠近所述两竖直轨道且与所述两竖直轨道滑动连接，所述升降驱动组件能驱动所述料桶在所述两竖直轨道上做升降运动。

2.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，还包括呈对角设置的第一电池位和第二电池位，所述第一电池位和第二电池位分别设置在所述两竖直轨道连线的两侧，所述第一电池位和第二电池位均位于所述料桶的下方，且其高度均低于或等于所述料桶下降到最低点时所述料桶底部的高度。

3.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，还包括电控箱，所述电控箱设置在所述底盘的边缘，并位于所述料桶的一侧，所述电控箱设置有避让所述料桶的让位缺口。

4.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，还包括支撑柱，所述支撑柱设置在所述底盘上，当所述料桶下降到最低点时，所述支撑柱与所述料桶接触以支撑所述料桶。

5.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，还包括搅拌机构，所述搅拌机构包括旋转驱动件和搅拌轴，所述搅拌轴上设有叶片，所述旋转驱动件固定在所述料桶上；

所述搅拌轴伸入所述料桶内，所述旋转驱动件能驱动所述搅拌轴转动以搅拌所述料桶内的流质体，所述叶片上装有用于刮除所述料桶内壁粘附的流质体的第一刮板。

6.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，还包括出料口机构，所述出料口机构包括出料嘴、直线驱动件和第二刮板，所述出料嘴连通所述料桶的出料口，所述直线驱动件设置在所述料桶内，所述直线驱动件能驱动所述第二刮板抵接所述出料嘴的内壁并朝所述出料嘴的出口做直线运动。

7.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，还包括第一开合驱动件、开合板和密封胶条，所述密封胶条沿所述料桶的出料口边缘设置，所述开合板可开合地设置在所述料桶的出料口，所述第一开合驱动件能驱动所述开合板打开或关闭所述出料口。

8.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，还包括第二开合驱动件和盖板，所述盖板可开合地设置在所述料桶的进料口，所述第二开合驱动件能驱动所述盖板打开或关闭所述进料口。

9.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，所述流质体运料机器人还包括称重机构，所述称重机构包括支撑板和称重传感器，所述支撑板设置在所述底盘顶部，所述两竖直轨道安装于所述支撑板上，所述称重传感器设置在所述底盘上并位于所述底盘与所述支撑板之间，用于检测放置于所述支撑板上的物体的重量。

10.根据权利要求1所述的流质体运料机器人，其特征在于，所述称重机构还包括多个等高螺栓，所述支撑板上设有多个通孔，所述底盘上设有与多个所述通孔一一对应的多个螺纹孔，多个所述等高螺栓一一对应地穿过多个所述通孔后与多个所述螺纹孔螺纹连接。

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