CN114458047B - 一种基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机器人技术领域，公开了一种基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，包括外侧移动吸附组件、内侧移动吸附组件、固定杆及打胶机，外侧移动吸附组件设置两组，外侧移动吸附组件的内侧设置有内侧移动吸附组件，外侧移动吸附组件和内侧移动吸附组件均包括导轨、吸盘以及第一驱动装置，外侧移动吸附组件的导轨滑动连接有外侧移动平台，外侧移动平台与固定杆固定连接，外侧移动平台设有驱动外侧移动平台滑动的第二驱动装置，内侧移动吸附组件的导轨滑动连接有内侧移动平台，内侧移动平台与外侧移动平台连接，内侧移动平台设有驱动内侧移动平台滑动的第三驱动装置，打胶机与固定杆固定连接。本发明能满足高空作业的要求，打胶的连续性和平顺性好。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别是涉及一种基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机。
背景技术
对于大型的、规则的池体或墙面的拼接，其拼接缝隙需打密封胶来进行密封处理，其打胶的垂直高度可达六米到十米，甚至更高，单靠人工根本无法完成，作业工人常需借助起重机或者脚手架等工具才能完成打胶工作，且高空作业极具危险性。采用密封胶自动打胶机不但能代替人工完成危险的高空打胶工作，而且工作效率高、精确度高，而且打胶效果一致性好。常见的自动打胶机大多只适用于小型的、可移动的工件，对于大型的、不可移动的工件，常见的自动打胶机就无法实现批量的打胶功能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能吸附在工作平面上且能移动以满足高空作业的要求，打胶的连续性和平顺性好，工作效率高的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，包括外侧移动吸附组件、内侧移动吸附组件、固定杆以及打胶机，所述外侧移动吸附组件设置两组，两组所述外侧移动吸附组件相互平行，两组所述外侧移动吸附组件之间设有并排设置的两组内侧移动吸附组件，所述外侧移动吸附组件和所述内侧移动吸附组件均包括导轨、用于吸附固定在工作平面上的吸盘以及驱动所述吸盘移动贴合或脱离工作平面的第一驱动装置，所述外侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接有外侧移动平台，所述外侧移动平台与所述固定杆固定连接，所述外侧移动平台设有驱动所述外侧移动平台相对所述外侧移动吸附组件的导轨沿所述外侧移动吸附组件的导轨的长度方向滑动的第二驱动装置，所述内侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接有内侧移动平台，所述内侧移动平台与其相邻的所述外侧移动平台连接，所述内侧移动平台设有驱动所述内侧移动平台相对所述内侧移动吸附组件的导轨沿所述内侧移动吸附组件的导轨的长度方向滑动的第三驱动装置，所述打胶机设于两组所述内侧移动吸附组件之间且与所述固定杆固定连接。
作为本发明的优选方案，所述外侧移动平台与其相邻的所述内侧移动平台转动连接且转动轴线垂直于工作平面。
作为本发明的优选方案，自动打胶机还包括平衡杆，所述平衡杆的两端分别与两组所述内侧移动吸附组件连接。
作为本发明的优选方案，所述工作平面设有凹槽，所述待打胶凹槽设于所述凹槽内，所述凹槽的长度方向与所述待打胶凹槽的长度方向一致，所述内侧移动吸附组件固定连接有固定支架，所述固定支架设有用于贴合在所述凹槽的内壁的导向轮。
作为本发明的优选方案，自动打胶机还包括用于拍摄检测打胶效果的摄像机，所述摄像机固定在所述打胶机的打胶嘴上。
作为本发明的优选方案，所述外侧移动吸附组件和所述内侧移动吸附组件还包括固定架和吸盘支架，所述导轨和所述第一驱动装置固定在所述固定架上，所述第一驱动装置与所述吸盘支架固定连接，所述吸盘设置多个且分别与所述吸盘支架固定连接。
作为本发明的优选方案，所述第一驱动装置设置两个且分别设于所述固定架的两端，所述第一驱动装置固定连接有U形连接板，所述U形连接板通过销件与所述吸盘支架连接。
作为本发明的优选方案，所述固定架上设有与所述导轨平行的齿条，所述第二驱动装置设有与所述外侧移动吸附组件的所述齿条啮合的外侧驱动齿轮，所述第三驱动装置设有与所述内侧移动吸附组件的所述齿条啮合的内侧驱动齿轮。
作为本发明的优选方案，所述外侧移动平台设有与所述外侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接的外侧滑块，所述内侧移动平台设有与所述内侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接的内侧滑块。
作为本发明的优选方案，所述打胶机设有用于插入待打胶凹槽内的定位片，所述定位片位于所述打胶机的打胶嘴的前侧。
作为本发明的优选方案，所述打胶机固定连接有安装架，所述固定杆上设有沿所述固定杆的长度方向设置的安装槽，所述安装架设有与所述安装槽位置对应的安装孔，连接件穿过安装孔与所述安装槽固定连接。
本发明实施例一种基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，与现有技术相比，其有益效果在于：本发明设置外侧移动吸附组件和内侧移动吸附组件，通过外侧移动吸附组件吸附固定在工作平面上和内侧移动吸附组件吸附固定在工作平面上的交替转换，使得打胶机能移动且对工作平面上的待打胶凹槽进行打胶处理，从而实现高空打胶操作；在交替转换时，外侧移动吸附组件和内侧移动吸附组件相对静止，随后外侧移动吸附组件或内侧移动吸附组件快速前进，使得打胶机能始终保持匀速前进而没有停顿，从而确保了打胶的连续性和平顺性。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明的外侧移动吸附组件的结构图；
图3是本发明的外侧移动平台的结构图；
图4是本发明的内侧移动平台的结构图；
图5是本发明的打胶机与固定杆的连接结构图；
图6是本发明的外侧移动平台和内侧移动平台的连接结构图；
图7是本发明的工作状态图；
图中，1、外侧移动吸附组件；11、导轨；12、吸盘；13、第一驱动装置；14、固定架；15、吸盘支架；16、U形连接板；17、销件；18、齿条；2、内侧移动吸附组件；21、导向轮；22、固定支架；3、固定杆；31、安装槽；4、打胶机；41、摄像机；42、定位片；43、安装架；5、外侧移动平台；51、第二驱动装置；52、外侧驱动齿轮；53、外侧滑块；54、连接块；55、交叉滚子轴承；6、内侧移动平台；61、第三驱动装置；62、内侧驱动齿轮；63、内侧滑块；7、平衡杆；8、工作平面；81、待打胶凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，应当理解的是，本发明采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-7所示，本发明优选实施例的一种基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机4，包括外侧移动吸附组件1、内侧移动吸附组件2、固定杆3以及打胶机4，外侧移动吸附组件1设置两组，两组外侧移动吸附组件1相互平行，两组外侧移动吸附组件1之间设置有两组内侧移动吸附组件2，两组内侧移动吸附组件2并排设置，外侧移动吸附组件1和内侧移动吸附组件2均包括导轨11、用于吸附固定在工作平面8上的吸盘12以及驱动吸盘12移动贴合或脱离工作平面8的第一驱动装置13，外侧移动吸附组件1的导轨11滑动连接有外侧移动平台5，外侧移动平台5与固定杆3固定连接，外侧移动平台5上设有分别与外侧移动吸附组件1的吸盘12和内侧移动吸附组件2的吸盘12连接的真空泵，外侧移动平台5设有驱动外侧移动平台5相对外侧移动吸附组件1的导轨11沿外侧移动吸附组件1的导轨11的长度方向滑动的第二驱动装置51，即第二驱动装置51驱动外侧移动平台5相对外侧移动吸附组件1的导轨滑动，并且其相对滑动的方向与外侧移动吸附组件1的导轨11的长度方向一致，内侧移动吸附组件2的导轨11滑动连接有内侧移动平台，内侧移动平台6与其相邻的外侧移动平台5连接，内侧移动平台6设有驱动内侧移动平台6相对内侧移动吸附组件2的导轨11沿内侧移动吸附组件2的导轨的长度方向滑动的第三驱动装置61，即第三驱动装置61驱动内侧移动平台6相对内侧移动吸附组件2的导轨11滑动，并且其相对滑动的方向与内侧移动吸附组件2的导轨11的长度方向一致，打胶机4设于两组内侧移动吸附组件2之间且与固定杆3固定连接。
本实施例中固定杆3设置两根，打胶机4设于两根固定杆3之间，使得打胶机4的固定稳定牢固，示例性的，打胶机4固定连接有安装架43，固定杆3上设有沿固定杆3的长度方向设置的安装槽31，安装架43设有与安装槽31位置对应的安装孔，连接件(如螺栓)穿过安装孔与安装槽31固定连接，以便调节打胶机4的位置，此外可设置与固定杆3固定连接的驱动装置，通过驱动装置驱动打胶机沿固定杆3的长度方向移动，实现自动化调节打胶机的位置。
本实施例的工作原理为：首先调节打胶机4的位置，使得打胶机4与工作平面8上的待打胶凹槽81的位置对应,同时使得外侧移动吸附组件1和内侧移动吸附组件2与待打胶凹槽的长度方向相适，然后外侧移动吸附组件1的第一驱动装置13驱动外侧移动吸附组件1的吸盘12移动与工作平面8贴合，外侧移动吸附组件1的吸盘12吸附在工作平面8上，此时外侧移动平台5设于外侧移动吸附组件1的导轨11的后端，内侧移动平台6设于内侧移动吸附组件2的导轨11的后端；接着第二驱动装置51驱动外侧移动平台5相对外侧移动吸附组件1的导轨11滑动，使得外侧移动平台5从外侧移动吸附组件1的导轨11的后端往前端移动，此时外侧移动平台5的移动速度为V1，同时外侧移动平台5带动内侧移动平台6、内侧移动吸附组件2、固定杆3和打胶机4移动，使得打胶机4能以V1的速度沿着待打胶凹槽81的长度方向移动，打胶机4在移动的过程中对待打胶凹槽81进行打胶处理；
当外侧移动平台5移动至接近外侧移动吸附组件1的导轨11的前端时，第三驱动装置61驱动内侧移动吸附组件2的导轨11相对内侧移动平台6反向移动(即与外侧移动平台5的移动方向相反)，并控制内侧移动吸附组件2的导轨11的反向移动的速度与V1相等(即克服内侧移动吸附组件2跟随外侧移动平台5移动的动力)，使得内侧移动吸附组件2与外侧移动吸附组件1相对静止，同时内侧移动吸附组件2的第一驱动装置13驱动内侧移动吸附组件2的吸盘12贴合在工作平面8上，内侧移动吸附组件2的吸盘12吸附固定在工作平面8后，外侧移动吸附组件1的第一驱动装置13驱动外侧移动吸附组件1的吸盘12脱离工作平面8，实现由外侧移动吸附组件1吸附固定转换至内侧移动吸附组件2吸附固定，此时第三驱动装置61驱动内侧移动平台6从内侧移动吸附组件2的导轨11的后端往前端移动，此时内侧移动平台6的移动速度为V2，其中V1与V2相等，内侧移动平台6带动外侧移动平台5、固定杆3和打胶机4保持原有的速度移动，即打胶机4能保持匀速沿待打胶凹槽81的方向移动；
接着在第二驱动装置51的驱动作用下，外侧移动吸附组件1的导轨11相对外侧移动平台5快速移动，具体为外侧移动吸附组件1的导轨11相对外侧移动平台5同向移动，且移动速度大于V2，直至外侧移动平台5相对移动至外侧移动吸附组件1的导轨11的后端；
随后当内侧移动平台6移动至接近内侧移动吸附组件2的导轨11的前端时，第二驱动装置51驱动外侧移动吸附组件1的导轨11相对外侧移动平台5反向移动(即与内侧移动平台6的移动方向相反)，并控制外侧移动吸附组件1的导轨11的反向移动的速度与V2相等(即克服外侧移动吸附组件1跟随内侧移动平台6移动的动力)，使得外侧移动吸附组件1与内侧移动吸附组件2相对静止，同时外侧移动吸附组件1的第一驱动装置13驱动外侧移动吸附组件1的吸盘12贴合在工作平面8上，外侧移动吸附组件1的吸盘12吸附固定在工作平面8后，内侧移动吸附组件2的第一驱动装置13驱动外侧移动吸附组件1的吸盘12脱离工作平面8，实现由内侧移动吸附组件2吸附固定转换至外侧移动吸附组件1吸附固定，此时第二驱动装置51驱动外侧移动平台5以V1的速度从外侧移动吸附组件1的导轨11的后端往前端移动，外侧移动平台5带动内侧移动平台6、固定杆3和打胶机4保持原有的速度移动；
接着在第三驱动装置61的驱动作用下，内侧移动吸附组件2的导轨11相对内侧移动平台6快速移动，具体为内侧移动吸附组件2的导轨11相对内侧移动平台6同向移动，且移动速度大于V1，直至内侧移动平台6相对移动至内侧移动吸附组件2的导轨11的后端；
重复上述操作，使得打胶机4能匀速不间断地沿待打胶凹槽81的长度方向移动，直至完成整个待打胶凹槽81的打胶处理。
本发明设置外侧移动吸附组件1和内侧移动吸附组件2，通过外侧移动吸附组件1吸附固定在工作平面8上和内侧移动吸附组件2吸附固定在工作平面8上的交替转换，使得打胶机4能移动且对工作平面8上的待打胶凹槽81进行打胶处理，从而实现高空打胶操作；在交替转换时，外侧移动吸附组件1和内侧移动吸附组件2相对静止，随后外侧移动吸附组件1或内侧移动吸附组件2快速前进，使得打胶机4能始终保持匀速前进而没有停顿，从而确保了打胶的连续性和平顺性。
示例性的，外侧移动平台5与其相邻的内侧移动平台6转动连接且转动轴线垂直于工作平面8，使得内侧移动吸附组件2能倾斜摆动与外侧移动吸附组件1产生夹角，以便调节内侧移动平台6的移动方向，从而带动外侧移动平台5、固定杆3和打胶机4的移动方向，使得打胶机4的移动方向与待打胶凹槽81的长度方向相适。
示例性的，外侧移动平台5设有与其相邻的内侧移动平台6重叠的连接块54，连接块54通过交叉滚子轴承55与内侧移动平台6转动连接，实现外侧移动平台5与其相邻的内侧移动平台6的转动连接。
示例性的，本实施例还包括平衡杆7，平衡杆7的两端分别与两组内侧移动吸附组件2连接，使得两侧的内侧移动吸附组件2连成一体，有助于其同步运动，本实施例中平衡杆7设置两根，两根平衡杆7分别位于内侧移动吸附组件2的前端和后端，平衡杆7通过销轴与内侧移动吸附组件2连接，便于拆装，销轴与平衡杆可转动配合，能抵消两侧的移动吸附组件2因误差不同步移动而产生应力。
示例性的，工作平面8设有凹槽82，待打胶凹槽81设于凹槽82内，凹槽82的长度方向与待打胶凹槽81的长度方向一致，内侧移动吸附组件2固定连接有固定支架22，固定支架22设有用于贴合在凹槽的82内壁的导向轮21，导向轮21起到引导作用，确保内侧移动吸附组件2能沿着待打胶凹槽81的长度方向移动，当待打胶凹槽81的长度方向与内侧移动吸附组件2的长度方向倾斜时，能对内侧移动吸附组件2的长度方向进行修正，保证内侧移动吸附组件2的长度方向与待打胶凹槽81的长度方向相适，最终确保打胶机4能沿待打胶凹槽81的长度方向移动。
示例性的，本实施例还包括用于拍摄检测打胶效果的摄像机41，摄像机41固定在打胶机4的打胶嘴上，当打胶机4完成整个待打胶凹槽81的打胶后，外侧移动吸附组件1和内侧移动吸附组件2会带动打胶机4返回，同时摄像机41开始工作，对已完成打胶的待打胶凹槽81的打胶情况进行拍摄检测，并上报后台进行分析和处理。
示例性的，外侧移动吸附组件1和内侧移动吸附组件2还包括固定架14和吸盘支架15，导轨11和第一驱动装置13固定在固定架14上，第一驱动装置13与吸盘支架15固定连接，吸盘12设置多个且分别与吸盘支架15固定连接。
示例性的，第一驱动装置13设置两个且分别设于固定架14的两端，第一驱动装置13固定连接有U形连接板16，U形连接板16通过销件17与吸盘支架15连接，销件17与吸盘支架15活动配合连接，以抵消两个第一驱动装置13驱动不同步而导致的固定架14的两端产生移动落差所产生的刚性应力，本实施例的第一驱动装置13包括丝杆螺母副，U形连接板16与丝杆螺母副的滑动块固定连接。
示例性的，固定架14上设有与导轨11平行的齿条18，第二驱动装置51设有与外侧移动吸附组件1的齿条18啮合的外侧驱动齿轮52，从而实现第二驱动装置51驱动外侧移动平台5相对外侧移动吸附组件1滑动，且滑动的方向与外侧移动吸附组件1的导轨11的长度方向相同，同理，第三驱动装置61设有与内侧移动吸附组件2的齿条18啮合的内侧驱动齿轮62，当外侧驱动齿轮52与内侧驱动齿轮62同步同向转动时，内侧移动吸附组件2便能与外侧移动吸附组件1相对静止，当外侧驱动齿轮52与内侧驱动齿轮62反向转动，且转速不同时，便能实现外侧移动吸附组件1的快速前进或内侧移动吸附组件2的快速前进。
示例性的，外侧移动平台5设有与外侧移动吸附组件1的导轨11滑动连接的外侧滑块53，从而实现外侧移动平台5与外侧移动吸附组件1的导轨11的滑动连接，内侧移动平台6设有与内侧移动吸附组件2的导轨11滑动连接的内侧滑块63，从而实现内侧移动平台6与内侧移动吸附组件2的导轨11的滑动连接。
示例性的，打胶机4设有用于插入待打胶凹槽81内的定位片42，定位片42位于打胶机4的打胶嘴的前侧，在打胶机4对待打胶凹槽81进行打胶期间，定位片42始终插入待打胶的胶槽内进行导向，确保打胶枪的打胶头与待打胶凹槽81的位置对应，保证打胶的精准度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：包括外侧移动吸附组件、内侧移动吸附组件、固定杆以及打胶机，所述外侧移动吸附组件设置两组，两组所述外侧移动吸附组件相互平行，两组所述外侧移动吸附组件之间设有并排设置的两组内侧移动吸附组件，所述外侧移动吸附组件和所述内侧移动吸附组件均包括导轨、用于吸附固定在工作平面上的吸盘以及驱动所述吸盘移动贴合或脱离工作平面的第一驱动装置，所述外侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接有外侧移动平台，所述外侧移动平台与所述固定杆固定连接，所述外侧移动平台设有驱动所述外侧移动平台相对所述外侧移动吸附组件的导轨沿所述外侧移动吸附组件的导轨的长度方向滑动的第二驱动装置，所述内侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接有内侧移动平台，所述内侧移动平台与其相邻的所述外侧移动平台连接，所述内侧移动平台设有驱动所述内侧移动平台相对所述内侧移动吸附组件的导轨沿所述内侧移动吸附组件的导轨的长度方向滑动的第三驱动装置，所述打胶机设于两组所述内侧移动吸附组件之间且与所述固定杆固定连接，所述外侧移动平台与其相邻的所述内侧移动平台转动连接且转动轴线垂直于工作平面。
2.根据权利要求1所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：还包括平衡杆，所述平衡杆的两端分别与两组所述内侧移动吸附组件连接。
3.根据权利要求1所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：所述工作平面设有凹槽，待打胶凹槽设于所述凹槽内，所述凹槽的长度方向与所述待打胶凹槽的长度方向一致，所述内侧移动吸附组件固定连接有固定支架，所述固定支架设有用于贴合在所述凹槽的内壁的导向轮。
4.根据权利要求1所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：还包括用于拍摄检测打胶效果的摄像机，所述摄像机固定在所述打胶机的打胶嘴上。
5.根据权利要求1所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：所述外侧移动吸附组件和所述内侧移动吸附组件还包括固定架和吸盘支架，所述导轨和所述第一驱动装置固定在所述固定架上，所述第一驱动装置与所述吸盘支架固定连接，所述吸盘设置多个且分别与所述吸盘支架固定连接，优选地，所述第一驱动装置设置两个且分别设于所述固定架的两端，所述第一驱动装置固定连接有U形连接板，所述U形连接板通过销件与所述吸盘支架连接。
6.根据权利要求5所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：所述固定架上设有与所述导轨平行的齿条，所述第二驱动装置设有与所述外侧移动吸附组件的所述齿条啮合的外侧驱动齿轮，所述第三驱动装置设有与所述内侧移动吸附组件的所述齿条啮合的内侧驱动齿轮。
7.根据权利要求1所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：所述外侧移动平台设有与所述外侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接的外侧滑块，所述内侧移动平台设有与所述内侧移动吸附组件的所述导轨滑动连接的内侧滑块。
8.根据权利要求1所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：所述打胶机设有用于插入待打胶凹槽内的定位片，所述定位片位于所述打胶机的打胶嘴的前侧。
9.根据权利要求1所述的基于爬壁机器人的密封胶自动打胶机，其特征在于：所述打胶机固定连接有安装架，所述固定杆上设有沿所述固定杆的长度方向设置的安装槽，所述安装架设有与所述安装槽位置对应的安装孔，连接件穿过安装孔与所述安装槽固定连接。
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