CN212606006U - 一种钢筋网捆扎机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑设备技术领域，且公开了一种钢筋网捆扎机器人，包括：壳体，前后行走机构，所述前后行走机构安装在壳体上，所述前后行走机构包括第一驱动装置和滚轮，所述第一驱动装置可以驱动滚轮转动。该钢筋网捆扎机器人，通过壳体、前后行走机构、左右传动机构和左右行走机构实现在钢筋网上的前后左右运动，将钢筋捆扎机移动到钢筋网交叉点的上方，通过捆扎机控制机构将钢筋捆扎机下降到钢筋捆扎位置，进行捆扎，完成后捆扎机控制机构将钢筋捆扎机复位，继续重复上述操作，即可实现自动对钢筋网进行捆扎的功能，代替人工操作，工作人员无需频繁做弯腰和起蹲的动作，也不需要进入到钢筋网的内部，保障了工作人员的人生安全和身体健康。

Description

一种钢筋网捆扎机器人

技术领域

本实用新型涉及建筑设备技术领域，具体为一种钢筋网捆扎机器人。

背景技术

钢筋绑扎目前主要采用的方式是人工手动捆扎和小型手持式钢筋捆扎机，其中人工手动捆扎费事费力，效率低下，而另一种小型手持式钢筋捆扎机，又叫全自动钢筋捆扎机，内部设有微控制器，能够自动完成钢筋捆扎的所有步骤，是一种智能化手持式钢筋快速捆扎工具，钢筋捆扎机主要由机体、专用线盘、电池盒和充电器四部分组成。

虽然小型手持式钢筋捆扎机的速度相对人工捆扎有所提高，但是在钢筋捆扎过程中，只能一个人手持一台捆扎机单次单个的捆扎，虽然省去了工作人员的捆扎动作，但还是需要工作人员反复的做弯腰和起蹲的动作，会对工作人员的身体造成伤害，且工作人员在钢筋网上行走时，也很容易绊倒，如果是高层楼，还有坠落风险，危险系数大。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种钢筋网捆扎机器人，具备代替人工进行钢筋捆扎等优点，解决了钢筋捆扎时需要工作人员反复的做弯腰和起蹲的操作，会对工作人员的身体造成伤害的问题。

(二)技术方案

为实现上述代替人工进行钢筋捆扎的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钢筋网捆扎机器人,包括壳体、前后行走机构、左右传动机构、左右行走机构、捆扎机控制机构和钢筋捆扎机，所述前后行走机构安装在壳体上，所述前后行走机构包括第一驱动装置和滚轮，所述第一驱动装置可以驱动滚轮转动，所述左右传动机构和左右行走机构传动连接且均安装在壳体上，所述左右传动机构包括第二驱动装置和双输出轴变速器，所述左右行走机构的数量为两个，所述第二驱动装置的输出端通过双输出轴变速器减速后带动两个左右行走机构运动，所述捆扎机控制机构包括第三驱动装置，所述钢筋捆扎机与捆扎机控制机构固定连接，所述第三驱动装置可以带动钢筋捆扎机进行移动。

优选的，所述壳体还包括支撑座和竖板，所述支撑座固定安装在外壳的顶部，所述第二驱动装置安装在支撑座内部，所述竖板固定安装在支撑座的顶部，所述捆扎机控制机构固定安装在竖板上。

优选的，所述前后行走机构还包括两个互相平行的连杆、两个传动装置和滚轮，所述第一驱动装置与外壳固定连接，所述连杆两侧通过轴承和轴承安装座与外壳连接，两个所述传动装置的一端均与第一驱动装置的输出端传动连接，另外一端分别与两个连杆传动连接，每个所述连杆上固定安装有两个滚轮，两侧滚轮平行。

优选的，所述左右传动机构还包括轴杆，所述轴杆与双输出轴变速器的输出接口连接，所述左右行走机构与轴杆连接，所述第二驱动装置通过双输出轴变速器减速后带动轴杆转动，轴杆带动左右行走机构运行。

优选的，所述左右行走机构包括横杆、两个支腿、两个转杆、两个圆杆和同步带，所述圆杆通过轴承将位置固定在壳体上且一端延伸至壳体的外侧，所述圆杆上固定安装有与同步带内侧卡齿啮合的齿轮，两个所述圆杆均与同步带传动连接，其中一个圆杆与轴杆的一侧固定连接，所述圆杆位于壳体外侧的一端固定安装有转杆，所述转杆通过轴承与支腿铰接，所述横杆与两个支腿固定连接。

优选的，所述捆扎机控制机构还包括曲柄、连接杆、滑板、滑块、竖杆和绕盘，所述第三驱动装置固定安装在竖板上，所述第三驱动装置的输出端固定连接有曲柄，所述曲柄通过轴承与连接杆的一端铰接，所述连接杆的另一端通过轴承与竖杆铰接，所述竖杆上固定安装有滑块，所述竖板上固定安装有滑板，滑板倾斜放置，所述滑板和滑块滑动连接，所述绕盘与竖杆活动连接，所述钢筋捆扎机固定安装在竖杆上。

优选的，所述滚轮上开设有导轨槽。

优选的，所述壳体上固定安装有两个涨紧块，涨紧块位于同步带的下方，两个涨紧块分别将两个同步带涨紧。

优选的，所述绕盘与竖杆可拆卸式活动连接，所述钢筋捆扎机与竖杆可拆卸式固定连接。

优选的，所述滑板上开设有滑槽，所述滑块上一体成型有与滑槽相适配的滑齿，所述滑板的长度大于曲柄转动形成的圆的直径。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种钢筋网捆扎机器人，具备以下有益效果：

该钢筋网捆扎机器人，通过壳体、前后行走机构、左右传动机构和左右行走机构实现在钢筋网上的前后左右运动，将钢筋捆扎机移动到钢筋网交叉点的上方，通过捆扎机控制机构将钢筋捆扎机下降到钢筋捆扎位置，进行捆扎，完成后捆扎机控制机构将钢筋捆扎机复位，继续重复上述操作，即可实现自动对钢筋网进行捆扎的功能，代替人工操作，工作人员无需频繁做弯腰和起蹲的动作，也不需要进入到钢筋网的内部，保障了工作人员的人生安全和身体健康。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人仰视图；

图3为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人内部示意图；

图4为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人侧视图；

图5为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人中捆扎机控制机构的示意图；

图6为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人中滑块和滑体的示意图；

图7为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人总体示意图；

图8为本实用新型提出的一种钢筋网捆扎机器人运行路线示意图。

图中：1：壳体、101：外壳、102：支撑座、103：竖板、104：架子、2：前后行走机构、201：第一驱动装置、202：连杆、203：传动装置、204：滚轮、3：左右传动机构、301：第二驱动装置、302：双输出轴变速器、303：轴杆、4：左右行走机构、401：横杆、402：支腿、403：转杆、404：圆杆、405：同步带、5：捆扎机控制机构、501：第三驱动装置、502：曲柄、503：连接杆、504：滑板、505：滑块、506：竖杆、507：绕盘、6：钢筋捆扎机。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1-8，一种钢筋网捆扎机器人,包括壳体1、前后行走机构2、左右传动机构3、左右行走机构4、捆扎机控制机构5和钢筋捆扎机6；

壳体1包括外壳101、支撑座102和竖板103，支撑座102固定安装在外壳101的顶部，竖板103固定安装在支撑座102的顶部，外壳101上开设有若干安装孔和一个用于钢筋捆扎机6移动的捆扎孔，捆扎孔的直径可以允许钢筋捆扎机6穿过，支撑座102为“回”字形，其内部空间大于第二驱动装置301的尺寸；

如图2所示，前后行走机构2安装在外壳101的底部，前后行走机构2包括第一驱动装置201、两个互相平行的连杆202、两个传动装置203和四个滚轮204，第一驱动装置201与外壳101固定连接，连杆202两侧通过轴承和轴承安装座与外壳101连接，两个传动装置203的一端均与第一驱动装置201的输出端传动连接，另外一端分别与两个连杆202传动连接，使第一驱动装置201的输出动力可以通过传动装置203传导到连杆202上，每个连杆202上固定安装有两个滚轮204，同一侧的两个滚轮204位于同一直线上，两侧滚轮204平行，滚轮204与连杆202垂直，使四个滚轮204可以两两落在两条平行的钢筋上，类似于火车的导轨和车轮；

通过第一驱动装置201驱动传动装置203，传动装置203驱动连杆202带动滚轮204转动，实现钢筋网捆扎机器人在钢筋网上的前进和后退，且四个滚轮204的动力源相同，因此四个滚轮204的转速一样，在前后行驶时，方向不容易出现偏离，运行更加稳定；

优选的，滚轮204上开设有导轨槽，使钢筋网捆扎机器人在钢筋网上行走时滚轮204不容易从钢筋上掉落；

传动装置203可以为链条和齿轮，或者带卡齿的传动带和齿轮，不容易打滑，钢筋网捆扎机器人在行走时更加容易控制；

如图3所示，左右传动机构3安装在外壳101内部，左右传动机构3包括第二驱动装置301、双输出轴变速器302和轴杆303，第二驱动装置301固定安装在支撑座102内部，双输出轴变速器302连接在第二驱动装置301的输出轴上，轴杆303与双输出轴变速器302的输出接口连接，使动力输出可以传输的更远，钢筋网捆扎机器人的尺寸可以更大；

左右行走机构4包括横杆401、两个支腿402、两个转杆403、两个圆杆404和同步带405，圆杆404通过轴承将位置固定在外壳101上且一端延伸至壳体1的外侧，圆杆404上固定安装有与同步带405内侧卡齿啮合的齿轮，两个圆杆404均与同步带405传动连接，其中一个圆杆404与轴杆303的一侧固定连接，使轴杆303在输出动力的时候可以同时带动两个圆杆404转动，圆杆404位于外壳101外侧的一端固定安装有转杆403，转杆403通过轴承与支腿402铰接，横杆401与两个支腿402固定连接，左右行走机构4的数量为两个，呈对称安装在壳体1的两侧，如图3所示；

优选的，外壳101的顶部固定安装有两个涨紧块，两个涨紧块分别将两个同步带405涨紧，使同步带405可以传送更大的动力而不发生打滑，运行更加稳定；

左右运动原理：第二驱动装置301在运行时，通过双输出轴变速器302和轴杆303同时将动力输出到两个圆杆404上，通过同步带405带动另外两个圆杆404，使四个转杆403同步带动四个支腿402将两个横杆401抬起，当转杆403转到最高点时，横杆401也到达最高点，继续转动，横杆401开始下降并向侧面移动，直至横杆401与钢筋接触，继续转动，由于横杆401已经与钢筋接触不能再继续下降，壳体1开始被抬起且向侧面进行移动，并在转杆403转动到最低点时，壳体1的位置移动到最高点，如图3所示，继续转动，壳体1的位置开始下降并继续向侧面进行移动，直到架子104与钢筋相接触，横杆401与钢筋脱离，即为一个移动周期，重复运行，直至滚轮204到达下一组钢筋上；

由于两个左右行走机构4在同一个轴杆303上获取动力，保证两个左右行走机构4的同步运行，使两个左右行走机构4在将钢筋网捆扎机器人抬起时，钢筋网捆扎机器人不会出现倾斜侧翻的问题；

通过在第二驱动装置301上安装双输出轴变速器302，减小转速，增加力矩，使左右传动机构3和左右行走机构4在运行时有足够的力量将钢筋网捆扎机器人抬起，且在减小转速之后，也减小了左右行走机构4的运行速度，使横杆401与钢筋之间不容易发生打滑；

外壳101的底部前后两侧均固定安装有架子104，当左右传动机构3和左右行走机构4在运行过程中将滚轮204移动脱离了钢筋又未到达下一根钢筋上时，架子104可以起到一个支撑作用，防止前后行走机构2与钢筋发生碰撞造成损坏或者磨损，架子104的底部略高于滚轮204的底部，在不影响前后行走机构2在钢筋网上运行的前提下，还可以对前后行走机构2起到一定的防护作用，防止钢筋网上有异物时，钢筋网捆扎机器人的内部零件直接撞上造成损坏；

具体的，如图4所示，设转杆403的转动圆心到支腿402的转动圆心的距离为L1，支腿402的转动圆心到横杆401底部的距离为L2，转杆403的转动圆心到架子104底部的距离为H，左右行走机构4运动一个周期时钢筋网捆扎机器人的步距为S，则

通过计算，即可根据不同的施工标准造成的不同钢筋网间距，调整各个零部件的大小长度，做出不同规格的钢筋网捆扎机器人，适应不同的施工标准；

如图5所示，捆扎机控制机构5固定安装在竖板103上，捆扎机控制机构5包括第三驱动装置501、曲柄502、连接杆503、滑板504、滑块505、竖杆506和绕盘507，第三驱动装置501固定安装在竖板103上，第三驱动装置501的输出端固定连接有曲柄502，曲柄502通过轴承与连接杆503的一端铰接，连接杆503的另一端通过轴承与竖杆506铰接，竖杆506上固定安装有滑块505，竖板103上固定安装有滑板504，滑板504倾斜放置，滑板504和滑块505滑动连接，绕盘507与竖杆506活动连接，竖杆506上可拆卸式的固定安装有钢筋捆扎机6，使钢筋捆扎机6可以根据不同的钢筋大小进行更换；

优选的，绕盘507与竖杆506可拆卸式连接，在绕盘507上的捆扎钢丝使用完毕之后，可以直接更换绕盘507，无需使用人工将捆扎钢丝缠绕在绕盘507上；

钢筋捆扎原理：第三驱动装置501运行带动曲柄502转动，曲柄502拉动连接杆503移动，连接杆503带动滑块505在滑板504上滑动，由于滑板504倾斜放置，竖杆506随着滑块505一起顺着滑板504向下倾斜移动，使竖杆506带动钢筋捆扎机6向下倾斜移动，使钢筋捆扎机6下方的输出端倾斜向下移动到将钢筋包裹，启动钢筋捆扎机6对钢筋网交叉点进行捆扎；

具体的，该钢筋捆扎机6的移动方式与竖直下降钢筋捆扎机6的区别，由于钢筋捆扎机6在设计之初是为了方便人工进行使用，故而钢筋捆扎机6的输出端豁口不在正下方，而是在有一定角度偏移的侧面，因此采用竖直下降钢筋捆扎机6的方式容易造成钢筋捆扎机6无法到达指定位置完成捆扎，该钢筋捆扎机6的移动方式，与人工操作相接近，使捆扎点更容易通过钢筋捆扎机6的输出端豁口到达指定位置完成捆扎；

优选的，滑板504上开设有滑槽，滑块505上一体成型有与滑槽相适配的滑齿，如图6所示，滑板504和滑块505的接触面均经过打磨，使滑动更加顺畅；

优选的，滑板504的长度大于曲柄502转动形成的圆的直径，由于连接杆503的最大活动距离取决于曲柄502转动形成的圆的直径，因此避免了滑块505在滑板504上滑动时会发生脱离的故障；

具体的，第二驱动装置301和第一驱动装置201均可以为伺服电机，第三驱动装置501可以为单相电机，第三驱动装置501和第一驱动装置201的输出轴上均安装有行星减速器，通过不同转速比的行星减速器控制第三驱动装置501和第一驱动装置201的输出转速，从而控制钢筋网捆扎机器人的运行速度；

具体的，由于钢筋网捆扎机器人左右行走时需要将整个机器抬起放下重复进行，相对于使用滚动的方式进行前后行走，对设备还是有一定的磨损，如果磨损过于严重，就会影响到运行精度，增加故障率，因此，使用如图8所示的路线图，最大化的减少左右运动需求，保障钢筋网捆扎机器人运行的稳定性。

实施例2：一种钢筋网捆扎机器人，本实施例与实施例1的结构基本相同，与实施例1不同的地方在于，捆扎机控制机构5使用电动推杆代替，电动推杆固定安装在竖板103上，且位置倾斜，倾斜角度与滑板(504)相同，电动推杆的输出端上固定安装有竖杆506，绕盘507和钢筋捆扎机6均安装在竖杆506上，通过直接给电动推杆供电，使电动推杆收缩，带动钢筋捆扎机6下降，移动到捆扎指定位置进行捆扎，捆扎完成后，控制电动推杆伸长，使钢筋捆扎机6上升，移动到待工位置，通过控制电动推杆的长度调整钢筋捆扎机6的位置，从而实现与实施例1中捆扎机控制机构5同样的功能；

具体的，实施例1和实施例2的区别在于，在使用捆扎机控制机构5控制钢筋捆扎机6时，钢筋捆扎机6的行程更好控制，由于钢筋的粗细分很多种，且钢筋网捆扎机器人是在钢筋网上运行，在遇到较粗的钢筋时，钢筋捆扎机6的输出端豁口到达钢筋网底部的距离就越长，容易出现钢筋捆扎机6无法到达指定位置的问题，但是可以通过调整曲柄(502)的长度，即可控制钢筋捆扎机6的行程大小，以适应各种粗细的钢筋，而使用电动推杆控制钢筋捆扎机时，由于不同规格的电动推杆行程差距较大，很难做到完美契合；

但是，在使用电动推杆代替捆扎机控制机构5时，由于电动推杆是一体化的，无需在单独订购或者制造零件，成本更加低廉，且在施工现场使用时，空气灰尘较重，但是电动推杆技术成熟，且是一个整体，与捆扎机控制机构5相比，受灰尘影响较小。

在使用时，通过前后行走机构2控制钢筋网捆扎机器人的前后行走，通过左右传动机构3和左右行走机构4控制钢筋网捆扎机器人的左右行走功能，钢筋捆扎机6从绕盘507获取捆扎钢丝，通过捆扎机控制机构5和钢筋捆扎机6控制钢筋网捆扎机器人对钢筋网交叉点的捆扎功能。

综上所述，该钢筋网捆扎机器人，可实现自动对钢筋网进行捆扎的功能，代替人工操作，工作人员无需频繁做弯腰和起蹲的动作，也不需要工作人员进入到钢筋网的内部，保障了工作人员的人生安全和身体健康。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：包括：

壳体(1)；

前后行走机构(2)，所述前后行走机构(2)安装在壳体(1)上，所述前后行走机构(2)包括第一驱动装置(201)和滚轮(204)，所述第一驱动装置(201)可以驱动滚轮(204)转动；

左右传动机构(3)和左右行走机构(4)，所述左右传动机构(3)和左右行走机构(4)传动连接且均安装在壳体(1)上，所述左右传动机构(3)包括第二驱动装置(301)和双输出轴变速器(302)，所述左右行走机构(4)的数量为两个，所述第二驱动装置(301)的输出端通过双输出轴变速器(302)减速后带动两个左右行走机构(4)运动；

捆扎机控制机构(5)和钢筋捆扎机(6)，所述捆扎机控制机构(5)包括第三驱动装置(501)，所述钢筋捆扎机(6)与捆扎机控制机构(5)固定连接，所述第三驱动装置(501)可以带动钢筋捆扎机(6)进行移动。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述壳体(1)还包括支撑座(102)和竖板(103)，所述支撑座(102)固定安装在外壳(101)的顶部，所述第二驱动装置(301)安装在支撑座(102)内部，所述竖板(103)固定安装在支撑座(102)的顶部，所述捆扎机控制机构(5)固定安装在竖板(103)上。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述前后行走机构(2)还包括两个互相平行的连杆(202)、两个传动装置(203)和滚轮(204)，所述第一驱动装置(201)与外壳(101)固定连接，所述连杆(202)两侧通过轴承和轴承安装座与外壳(101)连接，两个所述传动装置(203)的一端均与第一驱动装置(201)的输出端传动连接，另外一端分别与两个连杆(202)传动连接，每个所述连杆(202)上固定安装有两个滚轮(204)，两侧滚轮(204)平行。

4.根据权利要求1所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述左右传动机构(3)还包括轴杆(303)，所述轴杆(303)与双输出轴变速器(302)的输出接口连接，所述左右行走机构(4)与轴杆(303)连接，所述第二驱动装置(301)通过双输出轴变速器(302)减速后带动轴杆(303)转动，轴杆(303)带动左右行走机构(4)运行。

5.根据权利要求4所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述左右行走机构(4)包括横杆(401)、两个支腿(402)、两个转杆(403)、两个圆杆(404)和同步带(405)，所述圆杆(404)通过轴承将位置固定在壳体(1)上且一端延伸至壳体(1)的外侧，所述圆杆(404)上固定安装有与同步带(405)内侧卡齿啮合的齿轮，两个所述圆杆(404)均与同步带(405)传动连接，其中一个圆杆(404)与轴杆(303)的一侧固定连接，所述圆杆(404)位于壳体(1)外侧的一端固定安装有转杆(403)，所述转杆(403)通过轴承与支腿(402)铰接，所述横杆(401)与两个支腿(402)固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述捆扎机控制机构(5)还包括曲柄(502)、连接杆(503)、滑板(504)、滑块(505)、竖杆(506)和绕盘(507)，所述第三驱动装置(501)固定安装在竖板(103)上，所述第三驱动装置(501)的输出端固定连接有曲柄(502)，所述曲柄(502)通过轴承与连接杆(503)的一端铰接，所述连接杆(503)的另一端通过轴承与竖杆(506)铰接，所述竖杆(506)上固定安装有滑块(505)，所述竖板(103)上固定安装有滑板(504)，滑板(504)倾斜放置，所述滑板(504)和滑块(505)滑动连接，所述绕盘(507)与竖杆(506)活动连接，所述钢筋捆扎机(6)固定安装在竖杆(506)上。

7.根据权利要求1所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述滚轮(204)上开设有导轨槽。

8.根据权利要求5所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述壳体(1)上固定安装有两个涨紧块，涨紧块位于同步带(405)的下方，两个涨紧块分别将两个同步带(405)涨紧。

9.根据权利要求6所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述绕盘(507)与竖杆(506)可拆卸式活动连接，所述钢筋捆扎机(6)与竖杆(506)可拆卸式固定连接。

10.根据权利要求6所述的一种钢筋网捆扎机器人，其特征在于：所述滑板(504)上开设有滑槽，所述滑块(505)上一体成型有与滑槽相适配的滑齿，所述滑板(504)的长度大于曲柄(502)转动形成的圆的直径。

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