CN215803007U - 铺设机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种铺设机器人，包括行走小车，均设于行走小车上的进料仓和料槽；铺设单元，设于行走小车，包括出料斗、料斗闸板以及闸板驱动装置，出料斗具有下料腔和下料口，料槽与下料腔相连通，料槽内安装有送料装置，送料装置将进入料槽内的物料输送至下料腔内，料斗闸板与出料斗可滑动地连接，闸板驱动装置用于驱动料斗闸板相对出料斗滑动，料斗闸板与出料斗能配合形成不同开口宽度的下料口供物料流出；以及控制装置，能接受信号指令，并根据信号指令对送料装置的送料速率、闸板驱动装置驱动料斗闸板的行程以及行走小车的行驶速度进行控制以使物料能从该开口宽度的下料口均匀摊铺。本实用新型技术方案能提高物料摊铺的精度与质量。

Description

铺设机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化机器人技术领域技术领域，特别涉及一种铺设机器人。

背景技术

在装潢过程中，特别涉及地面加装铺设等工作时，需要使用到泥浆作为粘结中间介质，而在铺设泥浆时没法均匀的进行铺设，一方面，泥浆的成本高，另一方面，参差不齐的泥浆容易形成空缝，影响铺设效果，以地板作业流程为例，在地板铺设过程中：1)水泥垫层的搅拌，铺设地板的水泥砂的体积比较好在1：5左右，洒水搅拌均匀，厚度宜取3cm左右；2)结合层与地板应分段同时铺砌，铺砌时宜采用水泥浆或干铺泥洒水作粘结。

其中，水泥浆的涂抹是一项关键的工作，其中水泥浆的水泥为泥沙混合具有一定黏性。目前采用的方式是施工工人利用瓦刀、铁锹等工具将水泥浆涂抹上去，这种涂抹方式操作起来繁琐，铺设后的水泥浆层不够平整，而且施工现场由于水泥浆造成脏乱、泥浆的有效利用率低导致施工成本整加，并且工作效率低，工人劳动强度大，并且不能精确控制泥浆层摊铺的厚度，使得摊铺的精度难以控制，质量难以得到保证。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种铺设机器人，旨在实现如水泥浆等物料的自动化摊铺工作，提高摊铺的精度与质量。

为实现上述目的，本实用新型提出的铺设机器人包括：

行走小车；

送料单元，包括均设于所述行走小车上的并且相连通的进料仓和料槽；

铺设单元，设于所述行走小车，包括出料斗、料斗闸板以及闸板驱动装置，所述出料斗具有下料腔和下料口，所述料槽与所述下料腔相连通，所述料槽内安装有送料装置，所述送料装置将进入所述料槽内的物料输送至所述下料腔内，所述料斗闸板与所述出料斗可滑动地连接，所述闸板驱动装置用于驱动所述料斗闸板相对所述出料斗滑动，所述料斗闸板与所述出料斗能配合形成不同开口宽度的下料口供所述物料流出；以及

控制装置，能接受信号指令，并根据所述信号指令对所述送料装置的送料速率、所述闸板驱动装置驱动所述料斗闸板的行程以及所述行走小车的行驶速度进行控制以使物料能从该开口宽度的下料口均匀摊铺。

可选地，所述料槽包括主槽和与所述主槽相连通的两个分槽，所述主槽与所述进料仓相对设置以使所述进料仓内的物料输送到所述主槽内，一所述分槽置于所述出料斗的一端处并连通所述下料腔，所述送料装置设于所述主槽内，所述送料装置将进入所述主槽内的物料从两个所述分槽输送至所述下料腔内。

可选地，所述送料装置包括驱动电机和与所述驱动电机电连接的螺旋送料器，所述螺旋送料器的自由端的螺距口置于两个所述分槽的槽口之间。

可选地，所述料斗闸板朝向所述下料腔的一侧形成有倾斜斜面，所述倾斜斜面朝所述开口方向倾斜。

可选地，所述出料斗沿所述料斗闸板运动方向上相对的设置的两个侧板的底部距离所述料斗闸板的高度不同，远离所述料斗闸板的侧板的高度小于靠近所述料斗闸板的侧板的高度。

可选地，所述出料斗的截面形状呈梯形，所述梯形的两侧边朝所述料斗闸板方向逐渐靠近。

可选地，所述出料斗上设有限位部，所述料斗闸板上设有滑动部，所述限位部与所述滑动部相配合以使所述的料斗闸板能相对所述出料斗相移动。

可选地，所述出料斗上还设有驱动装置，所述料斗闸板一端设有安装有固定件，所述驱动装置通过所述固定件的驱动所述料斗闸板。

可选地，所述驱动装置为直线驱动电机，所述直线驱动电机的驱动轴与所述固定件相连接。

可选地，所述铺设机器人还包括检测器，所述检测器设于行走小车的车轮的两端处，所述控制装置与所述检测器信号连接，所述检测器用于检测地面的高度变化，所述控制装置接收所述检测器所检测到的高度信号并根据所述高度信号控制所述行走小车的运行方向。

本实用新型技术方案通过，通过料斗闸板与所述出料斗可滑动地连接，使得物料流出的高度可进行调整确保了水泥铺完后路面的平整。所述料槽内安装有送料装置，所述送料装置将进入所述料槽内的物料输送至所述下料腔内，保证物料的分散混匀，控制装置，能接受信号指令，并根据所述信号指令对所述送料装置的送料速率、所述闸板驱动装置驱动所述料斗闸板的行程以及所述行走小车的行驶速度进行控制以使物料能从该开口宽度的下料口均匀摊铺。铺设机器人的操作简单，使用方便，实现水泥浆的自动化摊铺工作，能精确控制摊铺的精度，保证摊铺的质量，提高工作效率，降低劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型铺设机器人一实施例的立体结构示意图；

图2为图1中铺设机器人的另一视角的立体结构示意图；

图3为图1中铺设机器人的铺设单元的立体结构示意图；

图4为图3中铺设单元的侧视角的立体结构示意图；

图5为图3中铺设单元的剖视图；

图6为图3中铺设单元的底部视角的立体结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

现有的摊铺机，包括料斗和料槽，料斗的出料口与料槽相对以使料斗内的物料输送到料槽内，料槽内安装有螺旋分料装置，螺旋分料装置将进入料槽内的物料分摊在整个料槽内，摊铺机还包括：料位检测器，料位检测器设置在料槽内的与料斗的出口相对应的位置，检测料槽内的与料斗的出口相对应的位置的物料高度；控制装置，控制装置与料位检测器信号连接，且控制装置与螺旋分料装置通讯连接，控制装置接收料位检测器所检测到的高度信号并根据高度信号控制螺旋分料装置的运行。该实用新型中的摊铺机可以防止出现摊铺机摊铺出的路面密实度不一致或有空洞的情况。但是该实用新型中大摊铺机只能对水泥砂浆进行铺开，并不能对砂浆进行熨平压实，后续还需要其余的压平工作，不能实现砂浆水泥的自动化摊铺。

为此，本实用新型提出一种铺设机器人。

在本实用新型实施例中，如图1至图6所示。该铺设机器人100包括：

行走小车10；

送料单元，包括均设于所述行走小车10上的并且相连通的进料仓40和料槽50；

铺设单元，设于所述行走小车10，包括出料斗60、料斗闸板70以及闸板驱动装置64，所述出料斗60具有下料腔61和下料口62，所述料槽50与所述下料腔61相连通，所述料槽50内安装有送料装置80，所述送料装置80将进入所述料槽50内的物料输送至所述下料腔61内，所述料斗闸板70与所述出料斗60可滑动地连接，所述闸板驱动装置64用于驱动所述料斗闸板70相对所述出料斗60滑动，所述料斗闸板70与所述出料斗60能配合形成不同开口宽度的下料口62供所述物料流出；以及

控制装置，能接受信号指令，并根据所述信号指令对所述送料装置80的送料速率、所述闸板驱动装置64驱动所述料斗闸板70的行程以及所述行走小车10的行驶速度进行控制以使物料能从该开口宽度的下料口62均匀摊铺。

请参照图1、图2，在本实施例中，行走小车10包括支撑件11和设于支撑件11上的主动轮12和两个从动轮13，支撑件11用于承载整个机器人的重量的部件，支撑件11的材质为轻质金属，例如铝合金等等，具有一定的强度，且质量轻。主动轮12设于之间中间位置，两个从动轮13为万向轮，可自由转动设主动轮12的两侧，即主动轮12设于中间，从动轮13设于两边，主动轮12通过齿轮和驱动电机的链条带动，所述驱动电机可以为伺服电机、舵机或直流电机，电机由螺栓固定。如此，行走小车10具有灵活性，行走小车10能整体转向以改变行走方向，在位置受限需要转向掉头时，不需反复调整小车角度进出，操控性强。当小车在受力不平衡时，万向旋转机构可以自行调整，可避免因受力不平衡导致侧翻，保证了小车行走时的稳定性。操作方便、投资小、使用成本低、结构精简轻便。

在行走小车10的一侧，设有电器柜20与线缆装置30，所述电器柜20和线缆装置30置于所述的支撑件11上，电器柜20具有多个端口，用于连接外置的电器设备，同时电器柜20上设置有开关，以及继电器模组，进而可以实现该机器人的多个动作，该电器柜20可以通过线缆连接电源，也可以设计为可充电电池供电方式。

水泥浆能从进料仓40倒入并流入与其连接连通的料槽50内，进料仓40置于底座上且位于电器柜20的一侧，所述进料仓40呈锥形，上大下小，水泥浆由进料仓40的下料口62进入料槽50，水泥浆倒入料槽50中，料槽50呈管状沿行走小车10的长度方向延伸设置，管状的料槽50中设置的送料装置80可以将水泥浆送入到下料腔61，避免水泥浆在进料仓40内沉淀聚集，送料装置80可以为螺旋杆件，也可以为活塞压杆，二者通过电机等驱动装置进行控制将进入所述料槽50内的物料输送至所述下料腔61内，料槽50的落料一端具有两个落料的管道，与下料腔61的上侧板的两侧端部连通，可以对水泥浆起到分散混匀的作用。当然料槽50连通的两侧的落料管也能合并设置为上小下大的梯形的料斗状，起到分散混匀泥浆的作用。所述料斗闸板70与所述出料斗60可滑动地连接，所述闸板驱动装置64用于驱动所述料斗闸板70相对所述出料斗60滑动，所述料斗闸板70与所述出料斗60能配合形成不同开口宽度的下料口62供所述物料流出，通过料斗闸板70，实现水泥浆的不同厚度的放料，为自动化提供保障。

控制装置，能接受信号指令，并根据所述信号指令对所述送料装置80的送料速率、所述闸板驱动装置64驱动所述料斗闸板70的行程以及所述行走小车10的行驶速度进行控制以使物料能从该开口宽度的下料口62均匀摊铺。控制装置可以是设于与电器柜20内的控制主板，如PLC等，控制主板具有多个端口与送料装置80的驱动电机，闸板驱动装置64的驱动电机，行走小车10的驱动电机电性连接。控制装置目前多数选用可编程控制器(PLC控制器)，通过内置软件的PLC还可控制周边设备有助于简化系统结构与降低成本，控制装置还标配触摸屏，整体小型、轻型，更易于使用。另外，在易燃、易爆场合下可采用气动逻辑元件组成控制装置。

在一种情景中，如需要铺设5mm水泥浆层，在进料仓40倒入物料如泥浆，在送料装置80的输送下，使得泥浆填满下料腔61，将小车控制移动至所需位置，将铺设5mm水泥浆层的信息指令通过遥控或输入等方式，发送至控制主板，控制主板根据指令信息对所述送料装置80的送料速率、所述闸板驱动装置64驱动所述料斗闸板70的行程以及所述行走小车10的行驶速度进行调节。如铺设机器人100接收到指令后，水泥浆在料斗闸板70的末端和出料斗60作用下形成5mm厚的水泥浆层，行程小车10以对应的速度进行移动，送料装置80的送料速率对应匹配，避免过快导致的泥浆积累，也避免过慢导致物料的补充不及时，使泥浆均匀落下，然后形成5mm厚的泥浆层，无需在地砖涂抹水泥浆，降低工人的劳动强度，厚度均匀的泥浆层既能满足施工要求标准，提高了工作效率，也能节约泥浆的使用，节省成本。可以理解地，铺设5mm水泥浆层，在保障施工保证要求的前提下，机器人可铺设不同毫米级的水泥浆层，如2mm、3mm等，能精确控制摊铺的精度，保证摊铺的质量。

请参照图1，考虑到机器人为定向移动，为了机器人的铺设的泥浆层匀直，在支撑件11的两端设置有位置传感器90，利用位置传感器90实现定位，避免碰撞。所述控制装置与所述传感器(检测器)90信号连接，所述检测器用于检测地面的高度变化，所述控制装置接收所述检测器所检测到的高度信号并根据所述高度信号控制所述行走小车10的运行方向。假设，机器人的铺设的宽度为1m，长度根据场地决定，在铺设完宽度1m的泥浆层后，机器人利用转向单元进行转向，机器人两端的位置传感器90感应到泥浆层(或铺设板后)的高度差，使机器人沿着上一次铺设的泥浆的端处匀直的进行下一次铺设。

本实用新型技术方案通过，通过料斗闸板70与所述出料斗60可滑动地连接，使得物料流出的高度可进行调整确保了水泥铺完后路面的平整。所述料槽50内安装有送料装置80，所述送料装置80将进入所述料槽50内的物料输送至所述下料腔61内，保证物料的分散混匀，控制装置，能接受信号指令，并根据所述信号指令对所述送料装置80的送料速率、所述闸板驱动装置64驱动所述料斗闸板70的行程以及所述行走小车10的行驶速度进行控制以使物料能从该开口宽度的下料口62均匀摊铺。铺设机器人100的操作简单，使用方便，实现水泥浆的自动化摊铺工作，能精确控制摊铺的精度，保证摊铺的质量，提高工作效率，降低劳动强度。

具体地，为了物料能分散均匀的进入下料腔61。所述料槽50包括主槽51和与所述主槽51相连通的两个分槽52，所述主槽51与所述进料仓40相对设置以使所述进料仓40内的物料输送到所述主槽51内，一所述分槽52置于所述出料斗60的一端处并连通所述下料腔61，所述送料装置80设于所述主槽51内，所述送料装置80将进入所述主槽51内的物料从两个所述分槽52输送至所述下料腔61内。

请参照图1、图2及图5，在本实施例中，为了送料的均匀。所述送料装置80包括驱动电机和与所述驱动电机电连接的螺旋送料器81，所述螺旋送料器81的自由端的螺距口置于两个所述分槽52的槽口之间。泥浆在随螺杆传动到槽口处落入不同的分槽52内再落入到下料腔61内。

请参照图5，为了使得从下料腔61内的落料流畅，避免有残留不便清洗。所述料斗闸板70朝向所述下料腔61的一侧形成有倾斜斜面71，所述倾斜斜面71朝所述开口方向倾斜。出料斗60呈梯形，即所述出料斗60的截面形状呈梯形，所述梯形的两侧边朝所述料斗闸板70方向逐渐靠近。料斗闸板70的倾斜面能使得落入的物料较好的从下料口62流出，也能避免形成直角的死区造成物料的积累。

为了出料斗60和料斗闸板70紧密，保证出料的均匀。所述出料斗60沿所述料斗闸板70运动方向上相对的设置的两个侧板的底部距离所述料斗闸板70的高度不同，远离所述料斗闸板70的侧板的高度小于靠近所述料斗闸板70的侧板的高度。如此，当泥浆从下料口62流出时，出料斗60是梯形设置，侧板较长一侧也会形成如闸板的作用，对泥浆进行平铺，即沿移动方向上能使得泥浆铺设平整，也能保证泥浆的摊铺的均匀。

请参照图1至图6，具体地，为了料斗闸板70能自由移动以形成不同宽度的下料口62。所述出料斗60上设有限位部63，所述料斗闸板70上设有滑动部72，所述限位部63与所述滑动部72相配合以使所述的料斗闸板70能相对所述出料斗60相移动。在本实施例中，料斗闸板70呈长方形的板状，料斗闸板70宽度要大于出料斗60的下料口62，料斗闸板70上设有沿长度方向间隔三个滑动槽，出料斗60的一侧对应设置有通过支撑件11连接的三个限位块，通过限位块和滑动槽的配合，料斗闸板70能相对出料斗60进行滑动。相较于铰链连接设于出料斗60内部的方式，本方案能避免泥浆对转动部件的限制，造成卡死，避免需要转动连接处的细致拆卸清理等。

进一步地，为了保证料斗闸板70的驱动平稳。所述出料斗60上还设有驱动装置，所述料斗闸板70一端设有安装有固定件，所述驱动装置通过所述固定件的驱动所述料斗闸板70。驱动装置可为电动驱动装置，如直流(DC)、交流(AC)伺服电机驱动和步进电机驱动。也能为液压驱动、或气压驱动。

请参照图3至图5，具体地，为了保证驱动的反应速度和准确性。在本实施例中，所述驱动装置为直线驱动电机，所述直线驱动电机的驱动轴与所述固定件相连接。料斗闸板70远离倾斜面的一侧上设有两个固定件，固定件具有主体部和弯曲部，主体部与料斗闸板70通过螺钉等方式固定连接，驱动轴与弯曲部相连接，如此，能保证对料斗闸板70的沿滑动方向，也能避免如滚珠丝杆等装置因为细小泥沙的进入造成卡顿或损坏。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种铺设机器人，其特征在于，包括：

行走小车；

送料单元，包括均设于所述行走小车上的并且相连通的进料仓和料槽；

铺设单元，设于所述行走小车，包括出料斗、料斗闸板以及闸板驱动装置，所述出料斗具有下料腔和下料口，所述料槽与所述下料腔相连通，所述料槽内安装有送料装置，所述送料装置将进入所述料槽内的物料输送至所述下料腔内，所述料斗闸板与所述出料斗可滑动地连接，所述闸板驱动装置用于驱动所述料斗闸板相对所述出料斗滑动，所述料斗闸板与所述出料斗能配合形成不同开口宽度的下料口供所述物料流出；以及

控制装置，能接受信号指令，并根据所述信号指令对所述送料装置的送料速率、所述闸板驱动装置驱动所述料斗闸板的行程以及所述行走小车的行驶速度进行控制以使物料能从该开口宽度的下料口均匀摊铺。

2.如权利要求1所述的铺设机器人，其特征在于，所述料槽包括主槽和与所述主槽相连通的两个分槽，所述主槽与所述进料仓相对设置以使所述进料仓内的物料输送到所述主槽内，一所述分槽置于所述出料斗的一端处并连通所述下料腔，所述送料装置设于所述主槽内，所述送料装置将进入所述主槽内的物料从两个所述分槽输送至所述下料腔内。

3.如权利要求2所述的铺设机器人，其特征在于，所述送料装置包括驱动电机和与所述驱动电机电连接的螺旋送料器，所述螺旋送料器的自由端的螺距口置于两个所述分槽的槽口之间。

4.如权利要求2所述的铺设机器人，其特征在于，所述料斗闸板朝向所述下料腔的一侧形成有倾斜斜面，所述倾斜斜面朝所述开口方向倾斜。

5.如权利要求1所述的铺设机器人，其特征在于，所述出料斗沿所述料斗闸板运动方向上相对的设置的两个侧板的底部距离所述料斗闸板的高度不同，远离所述料斗闸板的侧板的高度小于靠近所述料斗闸板的侧板的高度。

6.如权利要求5所述的铺设机器人，其特征在于，所述出料斗的截面形状呈梯形，所述梯形的两侧边朝所述料斗闸板方向逐渐靠近。

7.如权利要求1所述的铺设机器人，其特征在于，所述出料斗上设有限位部，所述料斗闸板上设有滑动部，所述限位部与所述滑动部相配合以使所述的料斗闸板能相对所述出料斗相移动。

8.如权利要求7所述的铺设机器人，其特征在于，所述出料斗上还设有驱动装置，所述料斗闸板一端设有安装有固定件，所述驱动装置通过所述固定件的驱动所述料斗闸板。

9.如权利要求8所述的铺设机器人，其特征在于，所述驱动装置为直线驱动电机，所述直线驱动电机的驱动轴与所述固定件相连接。

10.如权利要求1所述的铺设机器人，其特征在于，所述铺设机器人还包括检测器，所述检测器设于行走小车的车轮的两端处，所述控制装置与所述检测器信号连接，所述检测器用于检测地面的高度变化，所述控制装置接收所述检测器所检测到的高度信号并根据所述高度信号控制所述行走小车的运行方向。

Images