CN212773328U - 一种可伸缩贴瓷砖机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可伸缩贴瓷砖机械手，包括吸盘抓手以及控制器，吸盘抓手包括伸缩机构、真空吸盘以及真空发生器系统。真空吸盘与伸缩机构的伸缩杆固定连接，伸缩机构工作时能驱动真空吸盘做伸缩活动。当伸缩机构的伸缩杆处于伸长状态时，控制器通过控制真空发生器系统的工作状态，以使真空吸盘内形成负气压吸取瓷砖，或形成零气压/正气压脱离瓷砖。本实用新型提供的可伸缩贴瓷砖机械手可以有效替代人工贴瓷砖，实现建筑施工向工业化转变，可以使铺设的瓷砖效果统一，满足施工质量要求；且可以有效提高施工效率，缩短工期，节约人工成本，减少施工过程的污染对工人的危害。

Description

一种可伸缩贴瓷砖机械手

技术领域

本实用新型属于建筑施工领域，尤其涉及一种可伸缩贴瓷砖机械手。

背景技术

现有的建筑施工过程中贴瓷砖主要采用人工进行。人工进行贴瓷砖工序主要存在以下缺陷：

建筑施工过程工作环境比较差，施工过程中产生的有害物质损害工人健康。同时，工人施工的经验水平参差不齐，产品质量因人而异，不同工人贴出来的瓷砖质量和外观差异比较大。工人施工的速度比较慢，工作效率比较低。最后，随着社会的发展，人工费用越来越高。为了给企业降低用工成本，亟需研发一种机械化的自动贴瓷砖设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可伸缩贴瓷砖机械手，旨在现有技术中采用人工方式贴瓷砖所存在的产品质量参差不齐，工作效率较低以及人工成本高的问题。

本实用新型是这样实现的，一种可伸缩贴瓷砖机械手，包括吸盘抓手以及控制器，所述吸盘抓手包括伸缩机构、真空吸盘以及真空发生器系统；所述伸缩机构以及真空发生器系统均与所述控制器电连接，所述真空吸盘与所述伸缩机构的伸缩杆固定连接，所述伸缩机构工作时能驱动所述真空吸盘做伸缩活动；当所述伸缩机构的伸缩杆处于伸长状态时，所述控制器通过控制所述真空发生器系统的工作状态，以使所述真空吸盘内形成负气压吸取瓷砖，或形成零气压/正气压脱离瓷砖。

进一步的，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括用于判断是否有瓷砖的检测器，所述检测器与所述控制器电连接，当所述检测器检测到瓷砖时，所述控制器控制所述真空发生器系统抽吸，使真空吸盘内部形成负气压，吸取瓷砖。

进一步的，所述伸缩机构包括第一电机、连杆、伸缩杆轨道以及所述伸缩杆，所述第一电机的动力输出轴与所述连杆的一端传动连接，所述连杆的另一端与所述伸缩杆连接，所述伸缩杆轨道套设在所述伸缩杆的外周缘上；所述第一电机工作时，能通过所述连杆带动所述伸缩杆做伸缩运动。

进一步的，所述吸盘抓手还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括若干弹簧、若干弹簧导向轴、导向轴安装架、上连接板以及下连接板；所述上连接板与所述伸缩杆末端固定连接，所述真空吸盘固定安装在所述下连接板下方，所述若干弹簧导向轴的顶部安装在所述导向轴安装架上，所述弹簧导向轴穿设过所述上连接板以及下连接板，所述弹簧导向轴的底端与所述下连接板螺栓连接，所述弹簧套设在所述弹簧导向轴的周缘上。

进一步的，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括第二电机、同步带组件以及转轴，所述伸缩贴瓷砖机械手具有两个所述吸盘抓手，所述两个吸盘抓手通过一吸盘抓手连接板相互连接，所述第二电机通过所述同步带组件带动所述转轴旋转，所述转轴的末端与所述吸盘抓手连接板固定连接。

进一步的，所述检测器为光电传感器，所述光电传感器具有光发送器以及光接收器，所述光发送器安装在所述吸盘抓手上，所述光发送器对目标料框发射光束，如目标料框中有瓷砖，光束被瓷砖阻挡而无法进入所述光接收器，所述控制器根据检测到的信号，判定目标料框中是否有瓷砖，如果目标料框中有瓷砖，则控制所述吸盘抓手进行吸取。

进一步的，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括用于辅助定位待贴瓷砖位置的视觉捕捉系统，所述视觉捕捉系统与所述控制器电连接，所述视觉捕捉系统包括伸缩气缸、导轨以及相机组件；所述伸缩气缸工作时，能驱动所述相机组件沿着所述导轨滑动，以调整所述相机组件的位置。

进一步的，所述真空发生器系统包括真空发生器、导气滑环、管接头以及软管；所述真空吸盘通过软管与所述管接头连接，所述管接头安装在所述导气滑环上，所述导气滑环与所述真空发生器连接，并传输空气。

进一步的，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括横向设置的加长臂以及竖向设置的加高臂，所述加长臂的一端用于与机器人本体连接，所述加长臂的另一端与所述加高臂的顶端连接，所述加高臂的底端与所述导气滑环的顶端连接。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：

本实用新型提供的可伸缩贴瓷砖机械手可以有效替代人工贴瓷砖，实现建筑施工向工业化转变，可以使铺设的瓷砖效果统一，满足施工质量要求；且可以有效提高施工效率，缩短工期，节约人工成本，减少施工过程的污染对工人的危害。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种可伸缩贴瓷砖机械手的立体结构示意图；

图2是图1所示可伸缩贴瓷砖机械手的分解结构示意图；

图3是图1所示可伸缩贴瓷砖机械手吸紧瓷砖时的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参见图1至图3，示出了本实用新型提供的一较佳实施例，一种可伸缩贴瓷砖机械手，其包括两个吸盘抓手、控制器、用于判断料框中是否有瓷砖200的检测器以及用于辅助定位待贴瓷砖200位置的视觉捕捉系统。

上述吸盘抓手包括伸缩机构、真空吸盘1、真空发生器系统以及缓冲机构。

伸缩机构包括第一电机21、连杆、伸缩杆轨道22以及伸缩杆23。第一电机21的动力输出轴与连杆的一端传动连接，连杆的另一端与伸缩杆23连接，伸缩杆轨道22套设在伸缩杆23的外周缘上；第一电机21正转或反转时，能通过连杆带动伸缩杆23向下伸长或向上收缩。

真空发生器系统包括真空发生器31、导气滑环32、管接头33以及软管。真空吸盘1通过软管与管接头33连接，管接头33安装在导气滑环32上，导气滑环32与真空发生器31连接，并传输空气。

伸缩机构以及真空发生器系统均与控制器电连接，真空吸盘1与伸缩机构的伸缩杆23固定连接，伸缩机构工作时能驱动真空吸盘1做上下伸缩活动。

伸缩机构的伸缩杆23向下伸出时，真空吸盘1向下移动至与待提升瓷砖200接触的位置，启动真空发生器31抽吸，使真空吸盘1内产生负气压，从而将待提升瓷砖200吸牢，即可完成抓取瓷砖200工作，同时伸缩机构的伸缩杆23向上收缩。当瓷砖200搬送到目的地时，伸缩机构的伸缩杆23再次向下伸出，平稳地充气进真空吸盘1内，使真空吸盘1内由负气压变成零气压或稍为正的气压，真空吸盘1脱离瓷砖200，从而完成了贴瓷砖工作。

检测器与控制器电连接，检测器为光电传感器，光电传感器具有光发送器以及光接收器。光发送器安装在吸盘抓手上，光发送器对目标料框发射光束，如目标料框中有瓷砖，光束被瓷砖200阻挡而无法进入光接收器，控制器根据检测到的信号，判定目标料框中是否有瓷砖200，如果目标料框中有瓷砖200，则控制吸盘抓手进行吸取。如果没有检测到瓷砖200，则机械手移动至下一料框。

缓冲机构包括若干弹簧41、若干弹簧导向轴42、上连接板43、下连接板44以及导向轴安装架45。所述上连接板43与伸缩杆23末端固定连接，真空吸盘1固定安装在所述下连接板44下方。若干弹簧导向轴42的顶部安装在导向轴安装架45上，弹簧导向轴42穿设过上连接板43以及下连接板44，弹簧导向轴42的底端与下连接板44螺栓连接，弹簧41套设在弹簧导向轴42的周缘上。通过设置缓冲机构，可以在贴瓷砖200时按压瓷砖200，保证瓷砖200与地面完全贴合。

本实施例的可伸缩贴瓷砖机械手还包括第二电机51、同步带组件52、转轴53、横向设置的加长臂6以及竖向设置的加高臂7。加长臂6的一端用于与机器人本体连接，加长臂6的另一端与加高臂7的顶端连接，加高臂7的底端与上述导气滑环32的顶端连接。上述转轴53贯穿在加高臂7和导气滑环32内部。

视觉捕捉系统与控制器电连接。视觉捕捉系统包括伸缩气缸91、导轨92以及相机组件93。伸缩气缸91以及导轨92均安装在加长臂6上，伸缩气缸91工作时，能驱动相机组件93沿着导轨92滑动，以调整相机组件93的位置。贴瓷砖工序中，相机组件93开始处于伸出状态，相机组件93采集瓷砖200当时的图像信息发送给控制器，控制器将接收到的图像信息与内部存储的目标方位的图像信息作对比，然后控制第二电机51转动，以使瓷砖200的方位符合设定的目标方位。等完成检测定位作用后，相机组件93缩回，控制器控制机械手进入下一步的贴瓷砖工作。

两个吸盘抓手通过一吸盘抓手连接板8相互连接，第二电机51通过同步带组件52带动转轴53旋转，转轴53的末端与吸盘抓手连接板8固定连接。通过第二电机51的旋转，可以调节瓷砖200的方位，也可以切换两个吸盘抓手之间的位置。

本实施例的两个吸盘抓手在抓取和贴瓷砖过程中是分开工作。其中，吸盘抓手在抓取工序中工作过程如下：

两个吸盘抓手于初始状态时均处于收缩状态，当其中第一个吸盘抓手要抓取瓷砖200时，吸盘抓手上的光发送器对目标发射光束，根据检测到的信号，判定该位置是否有瓷砖200，如果有，则进行抓取，如果没有，则移动到下一个瓷砖定位位置进行检测，直至检测到有瓷砖200的位置。检测到有瓷砖200后，该吸盘抓手上的第一电机21驱动连杆保护壳内的连杆，带动吸盘抓手的伸缩杆23沿伸缩杆轨道22做直线伸出运动，则该吸盘抓手就可以进行抓取瓷砖200工作。控制系统控制启动真空发生器31产生真空，使真空吸盘1内产生负压，将瓷砖200吸附于真空吸盘1上，可实现抓取瓷砖200。此时，第二个吸盘抓手依然处于收缩状态。待第一个吸盘抓手完成工作后，第一电机21驱动连杆保护壳内的连杆，带动吸盘抓手的伸缩杆23沿伸缩杆轨道22做直线收缩运动，第一个吸盘抓手恢复至原始收缩状态。第二个吸盘抓手可以依据以上第一个吸盘抓手的原理进行瓷砖200的抓取工作。

吸盘抓手完成抓取工作后，进行贴瓷砖200工作，贴瓷砖200工序工作过程如下：

两个吸盘抓手的初始状态均处于收缩状态，控制器控制视觉捕捉系统开始工作。在贴瓷砖200工序中，相机组件93开始处于伸出状态，等完成检测定位作用后，相机组件93缩回。然后进入下一步贴瓷砖200工作。吸盘抓手定位到需要待贴瓷砖200位置后，该吸盘抓手上的第一电机21驱动连杆，带动伸缩杆23沿伸缩杆轨道22做直线向下的伸出运动，将瓷砖200放置在设定的位置上。真空吸盘1上方安装有缓冲机构，可以按压瓷砖200，保证瓷砖200与地面完全贴合。完成安装瓷砖200后，控制真空发生器31平稳地充气进第一个吸盘抓手的真空吸盘1内，使该真空吸盘1内的气压由负气压变成零气压或稍为正的气压，瓷砖200就脱离真空吸盘1，完成贴瓷砖200工作。待第一个吸盘抓手完成工作后，第一电机21驱动连杆带动伸缩杆23沿伸缩杆轨道22做直线向上的收缩运动，第一个吸盘抓手恢复至原始收缩状态。第二个吸盘抓手可以依据以上第一个吸盘抓手的原理进行贴瓷砖工作。

本实施例的可伸缩贴瓷砖机械手可以有效替代人工贴瓷砖200，实现建筑施工向工业化转变，可以使铺设的瓷砖200效果统一，满足施工质量要求。且可以有效提高施工效率，缩短工期，节约人工成本，减少施工过程的污染对工人的危害。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，包括吸盘抓手以及控制器，所述吸盘抓手包括伸缩机构、真空吸盘以及真空发生器系统；所述伸缩机构以及真空发生器系统均与所述控制器电连接，所述真空吸盘与所述伸缩机构的伸缩杆固定连接，所述伸缩机构工作时能驱动所述真空吸盘做伸缩活动；当所述伸缩机构的伸缩杆处于伸长状态时，所述控制器通过控制所述真空发生器系统的工作状态，以使所述真空吸盘内形成负气压吸取瓷砖，或形成零气压/正气压脱离瓷砖。

2.如权利要求1所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括用于判断是否有瓷砖的检测器，所述检测器与所述控制器电连接，当所述检测器检测到瓷砖时，所述控制器控制所述真空发生器系统抽吸，使真空吸盘内部形成负气压，吸取瓷砖。

3.如权利要求1所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述伸缩机构包括第一电机、连杆、伸缩杆轨道以及所述伸缩杆，所述第一电机的动力输出轴与所述连杆的一端传动连接，所述连杆的另一端与所述伸缩杆连接，所述伸缩杆轨道套设在所述伸缩杆的外周缘上；所述第一电机工作时，能通过所述连杆带动所述伸缩杆做伸缩运动。

4.如权利要求3所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述吸盘抓手还包括缓冲机构，所述缓冲机构包括若干弹簧、若干弹簧导向轴、导向轴安装架、上连接板以及下连接板；所述上连接板与所述伸缩杆末端固定连接，所述真空吸盘固定安装在所述下连接板下方，所述若干弹簧导向轴的顶部安装在所述导向轴安装架上，所述弹簧导向轴穿设过所述上连接板以及下连接板，所述弹簧导向轴的底端与所述下连接板螺栓连接，所述弹簧套设在所述弹簧导向轴的周缘上。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括第二电机、同步带组件以及转轴，所述伸缩贴瓷砖机械手具有两个所述吸盘抓手，所述两个吸盘抓手通过一吸盘抓手连接板相互连接，所述第二电机通过所述同步带组件带动所述转轴旋转，所述转轴的末端与所述吸盘抓手连接板固定连接。

6.如权利要求2所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述检测器为光电传感器，所述光电传感器具有光发送器以及光接收器，所述光发送器安装在所述吸盘抓手上，所述光发送器对目标料框发射光束，如目标料框中有瓷砖，光束被瓷砖阻挡而无法进入所述光接收器，所述控制器根据检测到的信号，判定目标料框中是否有瓷砖，如果目标料框中有瓷砖，则控制所述吸盘抓手进行吸取。

7.如权利要求1至4中任意一项所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括用于辅助定位待贴瓷砖位置的视觉捕捉系统，所述视觉捕捉系统与所述控制器电连接，所述视觉捕捉系统包括伸缩气缸、导轨以及相机组件；所述伸缩气缸工作时，能驱动所述相机组件沿着所述导轨滑动，以调整所述相机组件的位置。

8.如权利要求1至4中任意一项所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述真空发生器系统包括真空发生器、导气滑环、管接头以及软管；所述真空吸盘通过软管与所述管接头连接，所述管接头安装在所述导气滑环上，所述导气滑环与所述真空发生器连接，并传输空气。

9.如权利要求8所述的可伸缩贴瓷砖机械手，其特征在于，所述可伸缩贴瓷砖机械手还包括横向设置的加长臂以及竖向设置的加高臂，所述加长臂的一端用于与机器人本体连接，所述加长臂的另一端与所述加高臂的顶端连接，所述加高臂的底端与所述导气滑环的顶端连接。

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