CN206844687U - 一种自动砌砖机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动砌砖机器人，包括工作台，所述工作台包括上方的工作台面和下方的工作台底板，在所述工作台面上设有控制器、与所述控制器相连且用于夹取砖并在预定位置砌砖的夹砖机械手、与所述控制器相连的粘合泥涂抹装置；在所述工作台底板上设有与所述控制器相连且用于运送砖的传送装置；所述控制器控制所述夹砖机械手夹取传送装置运送的砖并在预定位置砌砖。本实用新型砌砖程序简单，操作简便，能够自动完成取砖、抹泥、预定位置砌砖，自动化程度高，效率高、砌砖质量好。

Description

一种自动砌砖机器人

技术领域

本实用新型涉及砌砖技术领域，具体为一种自动砌砖机器人。

背景技术

传统的砌砖大多数是由砌砖工人手工砌砖，在我国，砌砖工人大多为中老年农民工，他们很多看不懂建筑图纸，砌错墙体结构的事情时有发生，并且人工砌砖，劳动效率低下，工作速度缓慢，砌砖质量参差不齐，工人工作环境恶劣存在一定的人身安全隐患。

人力作业已经满足不了日益增长的建筑业发展的需要，为此，为了让砌砖工作机械化，越来越多的砌砖机器人被研发出来。然而现有的砌砖机器人要么设备结构复杂，砌砖程序繁琐，工人在实际操作中操作不便；要么自动化程度不高，经常需要人为调整砌砖机器人，增加人为因素，影响砌砖质量。比如发明专利CN101360873A中公开了一种由多块砖建造建筑物的自动砌砖系统，其包括砌砖机器人、测量系统、控制器，所述测量系统实时测量砌砖机器人机头的位置并且为控制器产生位置数据。控制器以所述位置数据和机头的预定位置之间的比较为基础产生控制数据控制砌砖机器人在待砌筑的墙体的预定位置砌砖。其设备结构复杂，砌砖程序繁琐，工人操作不便。发明专利CN106592991A公开了一种轻型、可移动的砌砖机器人，该机器人包括依次相连的旋转式移动底盘、升降模块、和顶部砌砖模块，该砌砖机器人结构简单、占地面积小，以砌三块砖为一次流程，其每完成一个流程均需要把砌砖机器人移动到下一个位置重复以上流程，这样由于砌砖过程中经常移动砌砖机器人，不仅增加人为因素，影响砌砖质量，而且砌砖效率慢，影响施工进度。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种自动砌砖机器人，其结构简单，砌砖程序简单，操作简便，能够自动完成取砖、抹泥、预定位置砌砖，自动化程度高，砌砖质量好。

本实用新型技术方案如下：

一种自动砌砖机器人，包括工作台，所述工作台包括上方的工作台面和下方的工作台底板，其关键在于：在所述工作台面上设有控制器、与所述控制器相连且用于夹取砖并在预定位置砌砖的夹砖机械手、与所述控制器相连的粘合泥涂抹装置；在所述工作台底板上设有与所述控制器相连且用于运送砖的传送装置；所述控制器控制所述夹砖机械手夹取传送装置运送的砖并在预定位置砌砖。

砌砖之前，根据设计图纸事先将墙体上的每块砖的预定位置数据转化为每块砖对应的坐标数据，形成坐标数据库，第一块砖的坐标为零点坐标，存储到所述控制器中，所述控制器根据坐标数据库产生控制数据控制砌砖机器人取砖、抹泥、并在预定位置砌砖。工人只需将砌砖机器人定位到距离墙体一定距离的指定位置，将砖和粘合泥分别放置在传送装置和粘合泥涂抹装置中，启动机器人砌砖程序即可。控制数据控制机器人自动取砖、抹泥、预定位置砌砖，机械化程度高，减少人为因素影响砌砖质量和砌砖效率，并且其操作简单，有效避免由于工人看不懂图纸，砌错墙体结构的问题。

进一步的，所述夹砖机械手包括底座、可转动安装在所述底座上方的六轴机器人手臂、可转动安装在所述六轴机器人手臂前端的夹砖器，所述底座安装在所述工作台面上。夹砖机械手采用具有六个自有度的六轴机器人手臂，其灵活度高，可以在空间任何角度的预定位置砌砖。

进一步的，所述粘合泥涂抹装置包括料斗以及连接在料斗底部的出泥管道，所述出泥管道与减速电机相连且在所述出泥管道的出口端设有红外线传感器，所述粘合泥涂抹装置为所述夹砖机械手夹取的砖涂抹粘合泥。减速电机输送粘合泥，根据所述出口端的红外线传感器感知砖的抹泥情况，自动涂抹砖所需要的粘合泥。

进一步的，所述传送装置包括两个运料机构，所述运料机构包括输送皮带以及驱动该输送皮带运行的输送电机，所述两个运料机构的输送皮带宽度不同并且在每条输送皮带末端均设有压力传感器，可自动根据夹砖机械手的取砖情况，进行补充砖。

进一步的，所述夹砖器包括基体、设置在基体两端的两块夹板、与所述夹板相连且位于基体内的驱动装置，所述驱动装置驱动两块夹板收紧或张开将砖块夹取或放置，并且在所述夹板上还设有感知砖是否被夹取的压力传感器，如果感知未被夹取，则重复夹取，避免无效作业。

进一步的，在所述工作台面沿其长度方向上设有导轨，导轨上设有齿条，所述夹砖机械手安装在该导轨上，夹砖机械手底座底部具有齿轮，其与所述齿条配合，以使夹砖机械手沿所述导轨滑动。夹砖机械手通过导轨移动，作业范围更广，减少移动砌砖机器人次数，甚至不移动砌砖机器人，减少人为因素影响砌砖质量。

进一步的，在所述工作台面上安装有用于定位砌砖机器人的红外线定位仪。

进一步的，在所述工作台面上安装有电子水平仪，并且在所述工作台底板上安装有与控制器相连且用于调整工作台水平的液压油缸和与所述液压油缸相连的液压站。

进一步的，在所述液压油缸上设有测距传感器。

砌砖之前，通过升降液压油缸，液压油缸抵触地面，固定砌砖机器人，并且调整液压油缸以使砌砖机器人工作台水平，通过测距传感器，可精确调整液压油缸的升降，以满足高处墙体砌砖的需求。

进一步的，在所述工作台底板下方设有电动行走轮。方便砌砖机器人的移动。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型所述的砌砖机器人砌砖之前，根据设计图纸事先将墙体上的每块砖的预定位置数据转化为每块砖对应的坐标数据，形成坐标数据库，第一块砖的坐标为零点坐标，存储到所述控制器中。所述控制器根据坐标数据库产生控制数据控制夹砖机械手夹取砖并在预定位置砌砖。工人只需将砌砖机器人定位到距离墙体一定距离的指定位置，将砖和粘合泥分别放置在料斗和运料机构上，启动机器人砌砖程序，所述控制数据控制砌砖机器人自动取砖、抹泥、预定位置砌砖。由于导轨的设置，该砌砖机器人机械化程度高，作业范围更广，砌完完整的一面墙甚至不需要移动砌砖机器人，一次性完成，减少人为因素影响砌砖质量和砌砖效率。并且其操作简单，砌砖机器人会依据事先存储的数据自动砌砖，不需要工人看懂墙体图纸，工人只需要将所述机器人定位到墙体的指定位置即可，有效避免由于工人看不懂图纸，砌错墙体结构的问题。另外夹砖机械手灵活度高，方便在空间任何角度的预定位置砌砖，有利于砌筑复杂结构的墙体。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的轴测图；

图2为本实用新型所述的夹砖机械手的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

在本实施例中，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”“上端”“下端”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，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、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示的自动砌砖机器人，包括工作台，所述工作台包括上方的工作台面1和下方的工作台底板2，在所述工作台面上设有控制器3、与所述控制器3相连且用于夹取砖并在预定位置砌砖的夹砖机械手5、与所述控制器3相连的粘合泥涂抹装置6；在所述工作台底板2上设有与所述控制器3相连且用于运送砖的传送装置4；所述控制器3控制所述夹砖机械手5夹取传送装置4运送的砖并在预定位置砌砖。

如图1、图2所示，所述夹砖机械手5包括底座51、可转动安装在所述底座51上方的六轴机器人手臂52、可转动安装在所述六轴机器人手臂52前端的夹砖器53，所述底座51安装在所述工作台面1上。所述夹砖器53包括基体531、设置在基体两端的两块夹板532、与所述夹板相连且位于基体内的驱动装置(图中为示出)，所述驱动装置驱动两块夹板532收紧或张开将砖块夹取或放置，并且在所述夹板上还设有感知砖是否被夹取的压力传感器533。该压力传感器533感知夹砖器53是否夹取了砖，如果未夹取则重复夹砖动作。本实施例中夹砖器为气动夹砖器，在所述工作台面上设有与所述夹砖器驱动装置相连的空气压缩机15，所述空气压缩机为所述夹砖器53提供压缩空气。

如图1所示，所述粘合泥涂抹装置6包括料斗61以及连接在料斗61底部的出泥管道(图中未示出)，所述出泥管道与减速电机62相连且在所述出泥管道的出口端设有红外线传感器(图中未示出)，所述粘合泥涂抹装置6为所述夹砖机械手5夹取的砖涂抹粘合泥。减速电机62根据出泥管道出口端的红外线传感器感知砖抹泥情况，自动涂抹砖所需要的粘合泥。

如图1所示，所述传送装置4包括两个运料机构，所述运料机构包括输送皮带以及驱动该输送皮带运行的输送电机，所述两个运料机构的输送皮带宽度不同，以运送尺寸不同的砖。并且在每条输送皮带末端均设有压力传感器(图中为示出)，可自动根据夹砖机械手5的取砖情况，进行补充砖到固定位置。

如图1所示，在所述工作台面1沿其长度方向上设有导轨7，导轨上设有齿条71，所述夹砖机械手5安装在该导轨7上，夹砖机械手底座51底部具有齿轮，其与所述齿条71配合。在底座51上设有步进电机14驱动夹砖机械手5沿所述导轨7滑动。夹砖机械手5通过导轨7移动，作业范围更广，减少移动砌砖机器人次数，甚至不移动砌砖机器人。

如图1所示，在所述工作台面上安装有用于定位砌砖机器人的红外线定位仪8。该红外线定位仪8用于定位砌砖机器人与待砌筑墙体间的距离。

如图1所示，在所述工作台面1上安装有电子水平仪9，并且在所述工作台底板2上安装有与控制器3相连且用于调整工作台水平的液压油缸10和与所述液压油缸10相连的液压站12。在所述液压油缸10上设有测距传感器(图中未示出)。

砌砖之前，通过升降液压油缸10，液压油缸抵触地面，固定砌砖机器人，并且调整液压油缸以使砌砖机器人工作台水平，通过测距传感器，可精确调整液压油缸的升降，以满足高处墙体砌墙的需求。

在所述工作台底板2下方设有电动行走轮13,方便砌砖机器人的移动。

本实用新型的一种自动砌砖机器人控制方法，包括如下步骤：

S101事先根据墙体的设计图纸，将待砌筑的墙体上的每一块砖的待定位置数据用坐标生成软件转换成与其对应的独立的坐标数据，形成坐标数据库，每面墙体的第一块砖的坐标值为零点坐标值，并且将坐标数据存储到控制器3中；S102运用红外线定位仪对砌砖机器人进行定位，保证砌砖机器人与墙体之间的距离为400mm，同步参照水平电子仪9，通过控制器3来升降液压油缸10，以达到砌砖机器人的水平固定；S103将砖和粘合泥分别放置在传送装置4和粘合泥涂抹装置6中，控制器3以存储的所述坐标数据为基础产生控制数据，控制夹砖机械手5将砖按顺序夹取并在预定位置砌砖，所述顺序为在砌下一砖层的砖之前先砌完完整的一层砖，每层砖层的砖从该砖层的第一块砖开始依次砌筑。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种自动砌砖机器人，包括工作台，所述工作台包括上方的工作台面和下方的工作台底板，其特征在于：在所述工作台面上设有控制器、与所述控制器相连且用于夹取砖并在预定位置砌砖的夹砖机械手、与所述控制器相连的粘合泥涂抹装置；在所述工作台底板上设有与所述控制器相连且用于运送砖的传送装置；所述控制器控制所述夹砖机械手夹取传送装置运送的砖并在预定位置砌砖。

2.根据权利要求1所述的自动砌砖机器人，其特征在于：所述夹砖机械手包括底座、可转动安装在所述底座上方的六轴机器人手臂、可转动安装在所述六轴机器人手臂前端的夹砖器，所述底座安装在所述工作台面上。

3.根据权利要求1所述的自动砌砖机器人，其特征在于：所述粘合泥涂抹装置包括料斗以及连接在料斗底部的出泥管道，所述出泥管道与减速电机相连且在所述出泥管道的出口端设有红外线传感器，所述粘合泥涂抹装置为所述夹砖机械手夹取的砖涂抹粘合泥。

4.根据权利要求1所述的自动砌砖机器人，其特征在于：所述传送装置包括两个运料机构，所述运料机构包括输送皮带以及驱动该输送皮带运行的输送电机，所述两个运料机构的输送皮带宽度不同并且在每条输送皮带末端均设有压力传感器。

5.根据权利要求2所述的自动砌砖机器人，其特征在于：所述夹砖器包括基体、设置在基体两端的两块夹板、与所述夹板相连且位于基体内的驱动装置，所述驱动装置驱动两块夹板收紧或张开将砖块夹取或放置，并且在所述夹板上还设有压力传感器。

6.根据权利要求5所述的自动砌砖机器人，其特征在于：在所述工作台面沿其长度方向上设有导轨，导轨上设有齿条，所述夹砖机械手安装在该导轨上，夹砖机械手底座底部具有齿轮，其与所述齿条配合，以使夹砖机械手沿所述导轨滑动。

7.根据权利要求1所述的自动砌砖机器人，其特征在于：在所述工作台面上安装有用于定位砌砖机器人的红外线定位仪。

8.根据权利要求7所述的自动砌砖机器人，其特征在于：在所述工作台面上安装有电子水平仪，并且在所述工作台底板上安装有与控制器相连且用于调整工作台水平的液压油缸和与所述液压油缸相连的液压站。

9.根据权利要求8所述的自动砌砖机器人，其特征在于：在所述液压油缸上设有测距传感器。

10.根据权利要求1所述的自动砌砖机器人，其特征在于：在所述工作台底板下方设有电动行走轮。