CN114310926B - 一种顶板放线机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶板放线机器人，属于顶板施工辅助装置技术领域。其技术方案为：一种顶板放线机器人，包括底座，设置在底座顶部的放线单元，以及设置在底座上、控制放线单元的收放单元；放线单元包括相对应设置在底座顶部相对两侧、分别设有红外投线仪的两个放线组件，以及设置在两个放线组件之间、控制两个红外投线仪间距的距离调节组件，收放单元控制两个放线组件向底座顶部两侧伸展或收回至底座两侧。本发明的有益效果是：本发明提供的一种顶板放线机器人结构简单、操作便捷、放线准确性、作业效率高、无安全风险、方便运输及存放。

Description

一种顶板放线机器人

技术领域

本发明涉及顶板施工辅助装置技术领域，特别涉及一种顶板放线机器人。

背景技术

顶板支吊架安装之前，需要在顶板上确定安装位置，通常安装点位成对呈线性布置且相邻两对之间间距相同，若采用常规的顶板弹线、测距定点画线的方法，需要测量画线人员、稳固及挪动脚手架人员，既耗费大量人工又涉及高空作业，存在一定的安全隐患，且定点数量庞大，常规方法作业效率极低。

如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。

发明内容

为了能够解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种结构简单、操作便捷、放线准确性、作业效率高、无安全风险、方便运输及存放的顶板放线机器人。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种顶板放线机器人，其中，包括底座，设置在所述底座顶部的放线单元，以及设置在所述底座上、控制所述放线单元的收放单元；

所述放线单元包括相对应设置在所述底座顶部相对两侧、分别设有红外投线仪的两个放线组件，以及设置在两个所述放线组件之间、控制两个所述红外投线仪间距的距离调节组件，所述收放单元控制两个所述放线组件向所述底座顶部两侧伸展或收回至所述底座两侧。

使用时，在地面上进行量尺画线，确定第一对定点连线在地面上的正投影点，将顶板放线机器人置于两个正投影点连线上，由收放单元将两个放线组件在底座顶部两侧伸展开，展开方向沿该对定点连线方向，通过距离调节组件调节两个红外投线仪的间距为该对定点间距，并调节沿该对定点连线方向调整机器人的位置，使得两个红外投线仪与两个正投影点对应，红外投线仪在顶板上投“十”字线，即可同时在顶板上定位该对定点，辅助作业完成后，控制顶板放线机器人沿垂直于该对定点连线方向前进，前进距离为相邻两对定点间距即可定位下一对定点，操作简单，作业效率高，使用完成后，将放线组件收回，方便顶板放线机器人运输及存放，红外投线仪为现有技术，在此不再赘述。

本发明的具体特点还有，所述放线组件包括一端与所述底座顶部转动连接的伸展臂，沿所述伸展臂纵向设置、与所述伸展臂转动配合的第二丝杆，沿所述伸展臂纵向滑动、与所述第二丝杆螺纹配合的第三滑块，以及固定在所述第三滑块顶部的红外投线仪；所述距离调节组件控制所述第二丝杆转动，在使用状态下，伸展臂的自由端向远离底座的方向翻转至伸展臂水平展开，由距离调节组件控制第二丝杆转动，红外投线仪随第三滑块沿第二丝杆滑动，即可根据滑块的滑动距离确定两个红外投线仪的间距。

本发明的具体特点还有，所述底座包括底盘，设置在所述底盘底部的若干个底轮，设置在所述底盘顶面上的连接座，立设在所述连接座顶面相对两侧的两个支板，以及设置在所述支板顶端的第一机箱；所述伸展臂设置在所述第一机箱相对两侧，结构简单。

本发明的具体特点还有，所述伸展臂包括与所述第三滑块相匹配的条形轨，开设在所述条形轨两端、用于安装所述第二丝杆的两个连接孔，设置在所述条形轨一端、封闭端与所述条形轨固定相连的U形连接件，以及固定在所述U形连接件开口端两端之间、与所述第一机箱转动配合的圆杆，结构简单，方便制作组装。

本发明的具体特点还有，所述距离调节组件包括与所述第一机箱转动配合的转动轴，相对应位于所述转动轴两端、转轴分别与所述转动轴同轴的两个第三锥齿轮，分别套接在两个所述圆杆上、与两个所述第三锥齿轮一一对应的两个第二锥齿轮，与两个所述第二丝杆一一对应、转轴分别与相对应的所述第二丝杆的转轴同轴的第一锥齿轮，以及控制所述转动轴发生转动的驱动部件，驱动部件位于第一机箱内，可以为电机；或由电机驱动的齿轮组，齿轮组中其中一个齿轮的转轴与转动轴同轴；或由电机驱动的蜗轮蜗杆，其中蜗轮的转轴与转动轴同轴，蜗杆由电机驱动；所述第一锥齿轮与相对应的所述第二锥齿轮相啮合，所述第二锥齿轮与相对应的所述第三锥齿轮相啮合，使用时，转动轴受驱动转动时，两个第三锥齿轮同步转动，在相对应的第二锥齿轮的作用下，两个第一锥齿轮同步转动，即两个第二丝杆同步转动，使得两个第三滑块同步相向或相离运动，即两个第三滑块与第一机箱中心处之间的距离相等，一方面方便调控两个红外投线仪之间的间距，另一方面在首次放置顶板放线机器人时，仅需将顶板放线机器人放置于两正投影点连线中心处即可，简化操作步骤。

本发明的具体特点还有，所述收放单元包括一端固定在所述第一机箱底部的导向杆，一端与所述第一机箱底部转动配合、中心线与所述导向杆的中心线相互平行的第三丝杆，套接在所述第三丝杆上、且与所述丝杆螺纹配合、与所述导向杆滑动配合的第四滑块，相对应设置在所述第四滑块两侧与两个所述伸展臂之间的两个连杆，以及控制所述第三丝杆发生转动的第三电机；所述第四滑块相对相侧各设有一个第二铰接座，所述伸展臂底面中部设有第一铰接座，所述连杆设置在相对应的所述第一铰接座与第二铰接座之间，使用时，通过第三电机控制第三丝杆发生转动，即可带动第四滑块沿导向杆发生滑动，在连杆的作用下，伸展臂发生翻转，结构简单，操作方便。

本发明的具体特点还有，所述底座还包括控制所述连接座水平度的第一调平组件，以及控制所述第一机箱水平度的第二调平组件，所述第一调平组件与所述第二调平组件的调节方向相互垂直，当地面不平整时，可以由第一调平组件及第二调平组件进行微调，保证两个红外投线仪的投线准确性。

本发明的具体特点还有，所述第二调平组件包括与所述支板顶部转动配合的所述第一机箱，设置在所述第一机箱上的第二水平传感器，转轴与所述第一机箱的转轴同轴的第一齿轮，与所述第一齿轮相啮合的第二齿轮，以及输出轴与所述第二齿轮的转轴同轴、与所述第二水平传感器电连接的第二电机；优选的，所述第二电机固定在其中一个所述支板上，作业时，第二水平传感器监测到第一机箱发生沿其监测方向的偏转时，发出相应的信号，使得第二电机开启，带动第二齿轮发生转动，与第二齿轮相啮合的第一齿轮带动第一机箱发生转动，至水平位置时，第二水平传感器再次发出相应的信号，使得第二电机关闭，操作便捷，自动化效果好。

本发明的具体特点还有，所述收放单元还包括位于两个所述支板之间、与所述连接座顶面相配合的第二机箱，所述第三电机置于所述第二机箱内，所述导向杆的另一端与所述第二机箱顶部固定连接，所述第三丝杆与所述第二机箱转动配合，设置第二机箱，方便放置第三电机，且使得顶板放线机器人重心平稳，同时当第二调平组件发生调平作业时，第二机箱沿连接座顶面发生偏转，使得第二机箱始终与连接座顶面具有配合关系，使得收放单元作业稳定，进而保证放线作业的稳定性。

优选的，所述连接座顶面设置为凹弧曲面；

进一步的，所述第二机箱底面设置为凸弧曲面，保证第二机箱与连接座顶面始终为面接触，保证收放单元的作业稳定性，或所述第二机箱底面设有若干个滚轮，保证第二机箱在连接座顶面上始终接触配合的同时，使得第二调平组件调平作业的顺滑。

本发明的具体特点还有，所述底盘包括与若干个所述底轮固定连接的下板，以及与所述连接座固定连接的上板，所述第一调平组件设置在所述下板与所述上板之间。

本发明的具体特点还有，所述上板的一端与所述下板的一端铰接连接；所述第一调平组件包括水平设置在所述下板上、两端分别与所述下板转动配合的第一丝杆，套接在所述第一丝杆上、且与所述第一丝杆螺纹配合、与所述下板滑动配合的第一滑块，与所述上板滑动配合、且与所述第一滑块铰接连接的第二滑块，固定在所述下板上、输出轴与所述第一丝杆的转轴同轴的第一电机，以及设置在所述上板上、与所述第一电机电连接的第一水平传感器；所述第一丝杆的中心线与所述第二调平组件的调平方向相互垂直，所述第一滑块与所述第二滑块的铰接轴与所述第一丝杆的中心线相互垂直。

使用时，当第一水平传感器监测到上板发生沿其监测方向的偏转时，发出相应的信号，使得第一电机启动，带动第一丝杆发生转动，第一滑块沿第一丝杆中心线方向发生移动，同时带动第二滑块同步滑动，当第一滑块、第二滑块同时靠近或远离上板与下板的铰接端时，上板的倾斜度发生变化，发生调平运作，当第一水平传感器监测到上板水平时，发出相应的信号，使得第一电机关闭，操作方便，自动化效果好。

本发明的有益效果是：本发明可通过地面辅助操作完成第一对定点放线，之后控制顶板放线机器人沿垂直于该对定点连线方向前进，前进距离为相邻两对定点间距即可定位下一对定点，操作简单，作业效率高，使用完成后，将放线组件收回，方便顶板放线机器人运输及存放；本发明设置第一调平组件及第二调平组件，可以对不平整地面作业进行微调，放线准确性高；本发明结构简单，操作便捷，可快速在顶板上定位支吊架安装点，自动化程度高，节省人工，作业安全，省时省力，适于广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明使用状态的结构示意图；

图2为本发明底部剖面示意图；

图3为本发明底部局部连接关系示意图；

图4为本发明中放线单元及收放单元的连接关系示意图；

图5为本发明中伸展臂的结构示意图；

图6为本发明收回状态的结构示意图。

其中，附图标记为：1、底座；11、下板；12、上板；13、底轮；14、连接座；15、支板；16、第一调平组件；161、第一滑块；162、第二滑块；163、第一丝杆；164、第一电机；165、第一水平传感器；17、第二调平组件；171、第一机箱；172、第一齿轮；173、第二齿轮；174、第二电机；175、第二水平传感器；2、放线单元；21、伸展臂；211、条形轨；212、U形连接件；213、连接孔；214、圆杆；22、第二丝杆；23、第三滑块；24、红外投线仪；25、距离调节组件；251、第一锥齿轮；252、第二锥齿轮；253、第三锥齿轮；254、转动轴；3、收放单元；31、第二机箱；32、第三丝杆；33、导向杆；34、第四滑块；35、连杆。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1至图6，本发明实施例提供了一种顶板放线机器人，其中，包括底座1，设置在底座1顶部的放线单元2，以及设置在底座1上、控制放线单元2的收放单元3；

放线单元2包括相对应设置在底座1顶部相对两侧、分别设有红外投线仪24的两个放线组件，以及设置在两个放线组件之间、控制两个红外投线仪24间距的距离调节组件25，收放单元3控制两个放线组件向底座1顶部两侧伸展或收回至底座1两侧。

使用时，在地面上进行量尺画线，确定第一对定点连线在地面上的正投影点，将顶板放线机器人置于两个正投影点连线上，由收放单元3将两个放线组件在底座1顶部两侧伸展开，展开方向沿该对定点连线方向，通过距离调节组件25调节两个红外投线仪24的间距为该对定点间距，并调节沿该对定点连线方向调整机器人的位置，使得两个红外投线仪24与两个正投影点对应，红外投线仪24在顶板上投“十”字线，即可同时在顶板上定位该对定点，辅助作业完成后，控制顶板放线机器人沿垂直于该对定点连线方向前进，前进距离为相邻两对定点间距即可定位下一对定点，操作简单，作业效率高，使用完成后，将放线组件收回，方便顶板放线机器人运输及存放，红外投线仪24为现有技术，在此不再赘述。

本发明的具体特点还有，放线组件包括一端与底座1顶部转动连接的伸展臂21，沿伸展臂21纵向设置、与伸展臂21转动配合的第二丝杆22，沿伸展臂21纵向滑动、与第二丝杆22螺纹配合的第三滑块23，以及固定在第三滑块23顶部的红外投线仪24；距离调节组件25控制第二丝杆22转动，在使用状态下，伸展臂21的自由端向远离底座1的方向翻转至伸展臂21水平展开，由距离调节组件25控制第二丝杆22转动，红外投线仪24随第三滑块23沿第二丝杆22滑动，即可根据滑块的滑动距离确定两个红外投线仪24的间距。

本发明的具体特点还有，底座1包括底盘，设置在底盘底部的若干个底轮13，设置在底盘顶面上的连接座14，立设在连接座14顶面相对两侧的两个支板15，以及设置在支板15顶端的第一机箱171；伸展臂21设置在第一机箱171相对两侧，结构简单。

本发明的具体特点还有，伸展臂21包括与第三滑块23相匹配的条形轨211，开设在条形轨211两端、用于安装第二丝杆22的两个连接孔213，设置在条形轨211一端、封闭端与条形轨211固定相连的U形连接件212，以及固定在U形连接件212开口端两端之间、与第一机箱171转动配合的圆杆214，结构简单，方便制作组装。

本发明的具体特点还有，距离调节组件25包括与第一机箱171转动配合的转动轴254，相对应位于转动轴254两端、转轴分别与转动轴254同轴的两个第三锥齿轮253，分别套接在两个圆杆214上、与两个第三锥齿轮253一一对应的两个第二锥齿轮252，与两个第二丝杆22一一对应、转轴分别与相对应的第二丝杆22的转轴同轴的第一锥齿轮251，以及控制转动轴254发生转动的驱动部件，驱动部件位于第一机箱171内，可以为电机；或由电机驱动的齿轮组，齿轮组中其中一个齿轮的转轴与转动轴254同轴；或由电机驱动的蜗轮蜗杆，其中蜗轮的转轴与转动轴254同轴，蜗杆由电机驱动；第一锥齿轮251与相对应的第二锥齿轮252相啮合，第二锥齿轮252与相对应的第三锥齿轮253相啮合，使用时，转动轴254受驱动转动时，两个第三锥齿轮253同步转动，在相对应的第二锥齿轮252的作用下，两个第一锥齿轮251同步转动，即两个第二丝杆22同步转动，使得两个第三滑块23同步相向或相离运动，即两个第三滑块23与第一机箱171中心处之间的距离相等，一方面方便调控两个红外投线仪24之间的间距，另一方面在首次放置顶板放线机器人时，仅需将顶板放线机器人放置于两正投影点连线中心处即可，简化操作步骤。

本发明的具体特点还有，收放单元3包括一端固定在第一机箱171底部的导向杆33，一端与第一机箱171底部转动配合、中心线与导向杆33的中心线相互平行的第三丝杆32，套接在第三丝杆32上、且与丝杆32螺纹配合、与导向杆33滑动配合的第四滑块34，相对应设置在第四滑块34两侧与两个伸展臂21之间的两个连杆35，以及控制第三丝杆32发生转动的第三电机；第四滑块34相对相侧各设有一个第二铰接座，伸展臂21底面中部设有第一铰接座，连杆35设置在相对应的第一铰接座与第二铰接座之间，使用时，通过第三电机控制第三丝杆32发生转动，即可带动第四滑块34沿导向杆33发生滑动，在连杆35的作用下，伸展臂21发生翻转，结构简单，操作方便。

本发明的具体特点还有，底座1还包括控制连接座14水平度的第一调平组件16，以及控制第一机箱171水平度的第二调平组件17，第一调平组件16与第二调平组件17的调节方向相互垂直，当地面不平整时，可以由第一调平组件16及第二调平组件17进行微调，保证两个红外投线仪24的投线准确性。

本发明的具体特点还有，第二调平组件17包括与支板15顶部转动配合的第一机箱171，设置在第一机箱171上的第二水平传感器175，转轴与第一机箱171的转轴同轴的第一齿轮172，与第一齿轮172相啮合的第二齿轮172，以及输出轴与第二齿轮172的转轴同轴、与第二水平传感器175电连接的第二电机174；优选的，第二电机174固定在其中一个支板15上，作业时，第二水平传感器175监测到第一机箱171发生沿其监测方向的偏转时，发出相应的信号，使得第二电机174开启，带动第二齿轮172发生转动，与第二齿轮172相啮合的第一齿轮172带动第一机箱171发生转动，至水平位置时，第二水平传感器175再次发出相应的信号，使得第二电机174关闭，操作便捷，自动化效果好。

本发明的具体特点还有，收放单元3还包括位于两个支板15之间、与连接座14顶面相配合的第二机箱31，第三电机置于第二机箱31内，导向杆33的另一端与第二机箱31顶部固定连接，第三丝杆32与第二机箱31转动配合，设置第二机箱31，方便放置第三电机，且使得顶板放线机器人重心平稳，同时当第二调平组件17发生调平作业时，第二机箱31沿连接座14顶面发生偏转，使得第二机箱31始终与连接座14顶面具有配合关系，使得收放单元3作业稳定，进而保证放线作业的稳定性。

优选的，连接座14顶面设置为凹弧曲面；

进一步的，第二机箱31底面设置为凸弧曲面，保证第二机箱31与连接座顶面始终为面接触，保证收放单元3的作业稳定性，或第二机箱31底面设有若干个滚轮，保证第二机箱31在连接座14顶面上始终接触配合的同时，使得第二调平组件17调平作业的顺滑。

本发明的具体特点还有，底盘包括与若干个底轮13固定连接的下板11，以及与连接座14固定连接的上板12，第一调平组件16设置在下板11与上板12之间。

本发明的具体特点还有，上板12的一端与下板11的一端铰接连接；第一调平组件16包括水平设置在下板11上、两端分别与下板11转动配合的第一丝杆163，套接在第一丝杆163上、且与第一丝杆163螺纹配合、与下板11滑动配合的第一滑块161，与上板12滑动配合、且与第一滑块161铰接连接的第二滑块163，固定在下板11上、输出轴与第一丝杆163的转轴同轴的第一电机164，以及设置在上板12上、与第一电机164电连接的第一水平传感器165；第一丝杆163的中心线与第二调平组件的调平方向相互垂直，第一滑块161与第二滑块163的铰接轴与第一丝杆163的中心线相互垂直。

使用时，当第一水平传感器165监测到上板12发生沿其监测方向的偏转时，发出相应的信号，使得第一电机164启动，带动第一丝杆163发生转动，第一滑块161沿第一丝杆163中心线方向发生移动，同时带动第二滑块162同步滑动，当第一滑块161、第二滑块152同时靠近或远离上板12与下板11的铰接端时，上板的倾斜度发生变化，发生调平运作，当第一水平传感器165监测到上板12水平时，发出相应的信号，使得第一电机164关闭，操作方便，自动化效果好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (5)

1.一种顶板放线机器人，其特征在于，包括底座（1），设置在所述底座（1）顶部的放线单元（2），以及设置在所述底座（1）上、控制所述放线单元（2）的收放单元（3）；

所述放线单元（2）包括相对应设置在所述底座（1）顶部相对两侧、分别设有红外投线仪（24）的两个放线组件，以及设置在两个所述放线组件之间、控制两个所述红外投线仪（24）间距的距离调节组件（25），所述收放单元（3）控制两个所述放线组件向所述底座（1）顶部两侧伸展或收回至所述底座（1）两侧；

所述放线组件包括一端与所述底座（1）顶部转动连接的伸展臂（21），沿所述伸展臂（21）纵向设置、与所述伸展臂（21）转动配合的第二丝杆（22），沿所述伸展臂（21）纵向滑动、与所述第二丝杆（22）螺纹配合的第三滑块（23），以及固定在所述第三滑块（23）顶部的红外投线仪（24）；所述距离调节组件（25）控制所述第二丝杆（22）转动；

所述底座（1）包括底盘，设置在所述底盘底部的若干个底轮（13），设置在所述底盘顶面上的连接座（14），立设在所述连接座（14）顶面相对两侧的两个支板（15），以及设置在所述支板（15）顶端的第一机箱（171）；所述伸展臂（21）设置在所述第一机箱（171）相对两侧；

所述伸展臂（21）包括与所述第三滑块（23）相匹配的条形轨（211），开设在所述条形轨（211）两端、用于安装所述第二丝杆（22）的两个连接孔（213），设置在所述条形轨（211）一端、封闭端与所述条形轨（211）固定相连的U形连接件（212），以及固定在所述U形连接件（212）开口端两端之间、与所述第一机箱（171）转动配合的圆杆（214）；

所述距离调节组件（25）包括与所述第一机箱（171）转动配合的转动轴（254），相对应位于所述转动轴（254）两端、转轴分别与所述转动轴（254）同轴的两个第三锥齿轮（253），分别套接在两个所述圆杆（214）上、与两个所述第三锥齿轮（253）一一对应的两个第二锥齿轮（252），与两个所述第二丝杆（22）一一对应、转轴分别与相对应的所述第二丝杆（22）的转轴同轴的第一锥齿轮（251），以及控制所述转动轴（254）发生转动的驱动部件；所述第一锥齿轮（251）与相对应的所述第二锥齿轮（252）相啮合，所述第二锥齿轮（252）与相对应的所述第三锥齿轮（253）相啮合；

所述收放单元（3）包括一端固定在所述第一机箱（171）底部的导向杆（33），一端与所述第一机箱（171）底部转动配合、中心线与所述导向杆（33）的中心线相互平行的第三丝杆（32），套接在所述第三丝杆（32）上、且与所述第三丝杆（32）螺纹配合、与所述导向杆（33）滑动配合的第四滑块（34），相对应设置在所述第四滑块（34）两侧与两个所述伸展臂（21）之间的两个连杆（35），以及控制所述第三丝杆（32）发生转动的第三电机；所述第四滑块（34）相对相侧各设有一个第二铰接座，所述伸展臂（21）底面中部设有第一铰接座，所述连杆（35）设置在相对应的所述第一铰接座与第二铰接座之间。

2.根据权利要求1所述的顶板放线机器人，其特征在于，所述底座（1）还包括控制所述连接座（14）水平度的第一调平组件（16），以及控制所述第一机箱（171）水平度的第二调平组件（17），所述第一调平组件（16）与所述第二调平组件（17）的调节方向相互垂直。

3.根据权利要求2所述的顶板放线机器人，其特征在于，所述第二调平组件（17）包括与所述支板（15）顶部转动配合的所述第一机箱（171），设置在所述第一机箱（171）上的第二水平传感器（175），转轴与所述第一机箱（171）的转轴同轴的第一齿轮（172），与所述第一齿轮（172）相啮合的第二齿轮（173），以及输出轴与所述第二齿轮（173）的转轴同轴、与所述第二水平传感器（175）电连接的第二电机（174）。

4.根据权利要求3所述的顶板放线机器人，其特征在于，所述收放单元（3）还包括位于两个所述支板（15）之间、与所述连接座（14）顶面相配合的第二机箱（31），所述第三电机置于所述第二机箱（31）内。

5.根据权利要求4所述的顶板放线机器人，其特征在于，所述底盘包括与若干个所述底轮（13）固定连接的下板（11），以及与所述连接座（14）固定连接的上板（12），所述第一调平组件（16）设置在所述下板（11）与所述上板（12）之间。