CN217051554U

CN217051554U - 一种自动抓取举升墙板机构

Info

Publication number: CN217051554U
Application number: CN202123315501.3U
Authority: CN
Inventors: 余运波; 冷瀚宇; 陈杰; 吴忠江; 黄金
Original assignee: Shenzhen Zhongzhi Construction Technology Co ltd; China Construction Science and Industry Corp Ltd
Current assignee: Shenzhen Zhongzhi Construction Technology Co ltd; China Construction Science and Industry Corp Ltd
Priority date: 2021-12-27
Filing date: 2021-12-27
Publication date: 2022-07-26
Anticipated expiration: 2031-12-27

Abstract

本实用新型公开了一种自动抓取举升墙板机构，包括：车体，所述车体设有行走驱动机构；升降架，所述升降架设有安装面，所述安装面上设有升降轨道，所述升降架具有第一位置和第二位置；第一驱动装置，设置在所述车体上，所述第一驱动装置和所述升降架传动连接，能够驱动所述升降架在所述第一位置和所述第二位置之间运动；旋转座，所述旋转座的旋转面和所述安装面平行，所述旋转座设置在所述升降轨道上，所述旋转座在所述升降轨道上具有第三位置和第四位置，所述第三位置在所述第四位置的下方；墙板夹爪，设置在所述旋转座上，在所述第三位置，所述墙板夹爪能够夹持水平侧放的墙板，在所述第四位置，所述旋转座带动墙板夹爪转动。

Description

一种自动抓取举升墙板机构

技术领域

本实用新型涉及建筑施工设备技术领域，特别是涉及一种自动抓取举升墙板机构。

背景技术

在当前装配式建筑施工过程中，大量采用轻质条板进行内、外墙的拼装。例如，目前大量使用的蒸压加气混凝土(ALC)的现场拼装，需将板材由水平侧放调整为竖直立放状态，并将板材运送至安装位置，与相邻板材进行位置调整，最终完成板材间拼缝的挤浆。

目前现场施工一般采用人工或辅助设备来实现条板的安装。安装过程首先需要将水平侧放的ALC条板通过人工或设备抓手将条板抓起，并调整为竖直状态。ALC 板材在出厂时，其标准尺寸为宽度600mm、长度一般为2000～6000mm、厚度为100～ 300mm；常用ALC板材的密度为650kg/m³，其重量可达120～750kg。特别是对于板长超过3500mm、板厚大于150mm的ALC条板，一般需要5～7人共同完成墙板的抓起和调整。若采用墙板安装设备对板材进行抓取，需要将抓手放置于墙板中心位置附近，防止墙板抓取、转动、顶升等过程发生倾覆，同时人工需根据墙板的尺寸和重量选择合适的运行速度，保证抓板、转板、升板等过程的稳定运作。上述安装过程受人工操作的影响较大，不易控制墙板的安装质量，存在工人劳动强度大、效率低、安装风险大等情况。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种自动抓取举升墙板机构,能够大幅度提高墙板的抓取、转动和升板动作的工效水平。

根据本实用新型的一种自动抓取举升墙板机构，包括：

车体，所述车体设有行走驱动机构，所述行走驱动机构能够驱动所述车体在水平任意方向运动；

升降架，所述升降架设有安装面，所述安装面上设有升降轨道，所述升降架具有第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述升降轨道竖向垂直水平地面，在所述第二位置，所述升降轨道与水平地面呈夹角设置；

第一驱动装置，设置在所述车体上，所述第一驱动装置和所述升降架传动连接，能够驱动所述升降架在所述第一位置和所述第二位置之间运动；

旋转座，所述旋转座的旋转面和所述安装面平行，所述旋转座设置在所述升降轨道上，所述旋转座在所述升降轨道上具有第三位置和第四位置，所述第三位置在所述第四位置的下方，所述旋转座能够在所述第三位置和所述第四位置之间运动；

墙板夹爪，设置在所述旋转座上，在所述第三位置，所述墙板夹爪能够夹持水平侧放的墙板，并使所述墙板的拼装面露出，在所述第四位置，所述旋转座带动墙板夹爪转动，使得所夹持的墙板由水平侧放状态调整为竖直立放状态。

根据本实用新型实施例的自动抓取举升墙板机构，至少具有如下有益效果：采用机械装置，完成对墙板的抓取、转动和升板动作，所夹持的墙板由水平侧放状态调整为竖直立放状态，大幅度的提高工效水平。

根据本实用新型的一些实施例，所述墙板夹爪包括支撑板、夹持板和第二驱动装置，所述支撑板具有支撑面，所述夹持板具有夹持面，所述支撑面平行所述升降轨道所在的平面，所述夹持面朝向所述支撑面设置，所述夹持板和所述第二驱动装置连接，所述第二驱动装置驱动所述夹持板的夹持面靠近或远离所述支撑面运动，以夹持或松开墙板。

根据本实用新型的一些实施例，还包括墙板自动夹持控制系统，所述墙板自动夹持控制系统包括第一测距传感器、第二测距传感器、视觉传感器和第一控制模块；

所述第一测距传感器用于检测所述墙板夹爪到待夹持墙板的水平距离，所述第一测距传感器和所述第一控制模块电性连接，所述第一控制模块和所述行走驱动机构电性连接；

所述第二测距传感器用于检测所述墙板夹爪到待夹持墙板的竖直距离，所述第二测距传感器和所述第一控制模块电性连接，所述第一控制模块和所述旋转座电性连接；

所述视觉传感器用于检测所述待夹持墙板的中线，所述视觉传感器和所述第一控制模块电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，还包括自动抓取识别系统，所述自动抓取识别系统包括重量传感器和第二控制模块，所述重量传感器用于监测所述墙板夹爪的重量，所述重量传感器和所述第二控制模块电性连接，所述第二控制模块和所述第二驱动装置电性连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述升降架设有铰接端，所述升降架通过所述铰接端和所述车体铰接，所述升降轨道由所述铰接端向相对的另一端延伸设置，所述第一驱动装置驱动所述升降架绕着所述铰接端转动，驱动所述升降架在所述第一位置和所述第二位置之间运动。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例自动抓取举升墙板机构的示意图，此时升降架处于第二位置；

图2为墙板夹爪在升降架上的连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例自动抓取举升墙板机构的示意图，此时升降架处于第二位置，旋转座运动到第四位置，且旋转座带动墙板夹爪由水平状态转动到竖直状态；

图4为墙板夹爪夹持的墙板处于水平侧放状态的立体示意图；

图5为墙板夹爪夹向下运动对处于水平侧放的墙板进行夹持的正面示意图；

图6为墙板夹爪夹持处于水平侧放墙板的侧面示意图；

图7为墙板夹爪夹持墙板后，升降架运动到第二位置运动的示意图；

图8为墙板夹爪夹持墙板后，旋转座转动到第四位置的示意图；

图9为墙板夹爪夹持墙板后，旋转座运动到第四位置，且旋转座带动墙板夹爪由水平状态转动到竖直状态的示意图；

图10为机器人夹持的墙板与以安装好的墙板进行对位的示意图；

图11为机器人夹持的墙板与以安装好的墙板完成对位的示意图；

图12为图11中自动抓取举升墙板机构夹持的墙板时的正面示意图；

图13为自动抓取举升墙板机构夹持的墙板与以安装好的墙板进行挤桨示意图。

附图标记：

100、车体；110、行走驱动机构；

200、升降架；210、安装面；220、升降轨道；230、铰接端；

300、第一驱动装置；

400、旋转座；

500、墙板夹爪；510、支撑板；511、支撑面；520、夹持板；521、夹持面； 530、第二驱动装置；

600、墙板；610、拼装面；620、板面；630、上表面；

700、自动挤桨机构；710、导向座；711、挤桨导轨；720、第三驱动装置；

801、第一测距传感器；802、第二测距传感器；803、视觉传感器。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型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。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的自动抓取举升墙板机构，包括：

车体100，车体100设有行走驱动机构110，行走驱动机构110能够驱动车体 100在水平任意方向运动；

升降架200，升降架200设有安装面210，安装面210上设有升降轨道220，升降架200具有第一位置和第二位置，在第一位置，升降轨道220竖向垂直水平地面，在第二位置，升降轨道220与水平地面呈夹角设置；

第一驱动装置300，设置在车体100上，第一驱动装置300和升降架200传动连接，能够驱动升降架200在第一位置和第二位置之间运动；

旋转座400，旋转座400的旋转面和安装面210平行，旋转座400设置在升降轨道220上，旋转座400在升降轨道220上具有第三位置和第四位置，第三位置在第四位置的下方，旋转座400能够在第三位置和第四位置之间运动；

墙板夹爪500，设置在旋转座400上，在第三位置，墙板夹爪500能够夹持水平侧放的墙板600，并使墙板600的拼装面610露出，在第四位置，旋转座400 带动墙板夹爪500转动，使得所夹持的墙板600由水平侧放状态调整为竖直立放状态。

在本实施例中，行走驱动机构110采用双舵轮结构，可实现带动车体100前进、后退、左右横移、旋转前进、角度调整等灵活调整。

本实用新型的自动抓取举升墙板机构在处于闲置状态时，升降架200处于第二位置，减少墙板安装机器人占据的空间。其中，在第二位置，升降轨道220与水平地面之间的夹角可以是0°-90°。

结合图4到图6所示，待夹持的墙板600事先被水平侧放在地面上。在开始对墙板600进行夹持的时候，在行走驱动机构110的带动下，运动到待夹持的墙板600处。在第一驱动装置300的作用下，升降架200由第二位置运动第一位置。通过行走驱动机构110的运动，调节车体100的位置，使得墙板夹爪500对准与待夹持的墙板600的被夹持部位。随后旋转座400在升降轨道220上向下运动到第三位置，墙板夹爪500对墙板600进行夹持。

如图7所示，墙板夹爪500在夹持墙板600以后，在第一驱动装置300的作用下，升降架200由第二位置朝第一位置运动，使得墙板600也变为倾斜状态，为后面墙板600的旋转预留转动空间。墙板600的倾斜角度越大，墙板600的旋转空间越大，尤其是在墙板600很长的时候，能够有效的避免墙板600在旋转过程中与地面碰触。

如图8所示，旋转座400在升降轨道220上向上运动到第四位置，为旋转座400带动墙板600转动做准备。第四位置的高度位置需要满足墙板600在转动过程中不与地面发生碰触。

如图9所示，旋转座400运动到第四位置以后，旋转座400开始转动，带动墙板夹爪500以及所夹持的墙板600转动，使得所夹持的墙板600由水平侧放状态调整为竖直立放状态。

如图10到图13所示，在行走驱动机构110的带动下，带动墙板600运动到墙体的安装处。在第一驱动装置300的作用下，升降架200由第一位置运动朝第二位置运动，使得墙板600由倾斜状态调整为直立状态。并在行走驱动机构110 的带动下，调节车体100的姿态，使得所夹持的墙板600的拼装面610与已安装好墙板600的拼装面对齐并靠拢。

在本实用新型的一些实施例中，墙板夹爪500包括支撑板510、夹持板520 和第二驱动装置530，支撑板510具有支撑面511，夹持板520具有夹持面521，所支撑板510平行升降轨道220所在的平面，夹持面521朝向支撑面设置，夹持板520和第二驱动装置530连接，第二驱动装置530驱动夹持板520的夹持面521 靠近或远离支撑面511运动，以夹持或松开墙板600。

具体的，如图6所示，支撑面511平行升降轨道220所在的平面，可以使得升降轨道220运动到竖直位置的时候，支撑面511也为竖直状态，这样才能保证墙板夹爪500在下降过程中和墙板600的板面平行,才能够在墙板夹爪500的下降过程中对墙板600进行夹持。墙板夹爪500在夹持墙板600的时候，支撑板510、夹持板520在第二驱动装置530的作用下夹持在墙板600的两板面上，确保墙板 600的拼装面610没有物体阻挡，不影响后续与安装好的墙板600进行拼接。

在本实用新型的一些实施例中，墙板抓取举升机构还包括墙板自动夹持控制系统，墙板自动夹持控制系统包括第一测距传感器801、第二测距传感器802、视觉传感器803和第一控制模块(图中未示出)；

第一测距传感器801用于检测墙板夹爪500到待夹持墙板600的水平距离，具体可以是检测支撑面511到待夹持墙板600的板面620的水平距离，第一测距传感器801和第一控制模块电性连接，第一控制模块和行走驱动机构110电性连接；

第二测距传感器802用用于检测墙板夹爪500到待夹持墙板600的竖直距离，具体可以是检测支撑面511到待夹持墙板600的上表面630的竖直距离，第二测距传感器802和第一控制模块电性连接，第一控制模块和旋转座400电性连接；

视觉传感器803用于检测待夹持墙板600的中线，视觉传感器803和第一控制模块电性连接。

如图4到图6所示，在行走驱动机构110的带动下，运动到待夹持的墙板600 处。通过第一测距传感器801检测支撑面511到待夹持墙板600的板面620的水平距离，并将检测到的信号传递给第一控制模块，第一控制模块控制行走驱动机构110前后运动，使得支撑面511与墙板600的板面620的水平距离为零。这里第一测距传感器801也可以检测墙板夹爪500和待夹持墙板600其他参考系的水平距离，并确定两个参考系之间的水平距离，只要二者运动到设定的距离就可以判定墙板夹爪500运动到位了。

通过第二测距传感器802检测支撑面511到待夹持墙板600的上表面630的竖直距离，将检测到的信号传递给第一控制模块，第一控制模块控制旋转座400 沿着升降轨道向下运动，直至支撑面511下降到与墙板600的板面620相贴。这里第二测距传感器802也可以检测墙板夹爪500和待夹持墙板600其他参考系的竖直距离，并确定两个参考系之间的竖直距离，只要二者运动到设定的竖直距离就可以判定墙板夹爪500运动到位了。

通过视觉传感器803检测待夹持墙板600的中线，将检测到的信号传递给第一控制模块，第一控制模块控制行走驱动机构110横向移动，使得墙板夹爪500 夹持在墙板600中部，避免夹持的位置过偏，导致车体100受力不均，容易在形成过程出现侧翻，墙板600在旋转过程中也容易因为左右不对称，和地面出现碰触。

还包括自动抓取识别系统，自动抓取识别系统包括重量传感器和第二控制模块，重量传感器用于监测墙板夹爪500的重量，重量传感器和第二控制模块电性连接，第二控制模块和第二驱动装置电性连接。

通过重量传感器检测墙板夹爪500，当墙板夹爪500夹持住墙板600以后，当重量传感器检测到的重量为墙板夹爪500的自重加墙板600的重量，判定墙板夹爪500夹持住了墙板600。当重量传感器检测到的重量小于墙板夹爪500的自重加墙板600的重量，判定墙板夹爪500没有夹持住墙板600。第二控制模块控制第二驱动装置施加更大的力。确保将墙板夹爪500夹持墙板600。

在本实用新型的一些实施例中，升降架设有铰接端，升降架通过铰接端和车体铰接，升降轨道由铰接端向相对的另一端延伸设置，第一驱动装置驱动升降架绕着铰接端转动，驱动升降架在第一位置和第二位置之间运动。

具体的如图1所示，升降架200通过铰接端230和车体100铰接，升降轨道 220由铰接端230向相对的另一端延伸设置，即升降轨道220由下向上延伸设置。通过第一驱动装置300即可驱动升降架200在第一位置和第二位置之间运动。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种自动抓取举升墙板机构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的自动抓取举升墙板机构，其特征在于：所述墙板夹爪包括支撑板、夹持板和第二驱动装置，所述支撑板具有支撑面，所述夹持板具有夹持面，所述支撑面平行所述升降轨道所在的平面，所述夹持面朝向所述支撑面设置，所述夹持板和所述第二驱动装置连接，所述第二驱动装置驱动所述夹持板的夹持面靠近或远离所述支撑面运动，以夹持或松开墙板。

3.根据权利要求2所述的自动抓取举升墙板机构，其特征在于：还包括墙板自动夹持控制系统，所述墙板自动夹持控制系统包括第一测距传感器、第二测距传感器、视觉传感器和第一控制模块；

4.根据权利要求2所述的自动抓取举升墙板机构，其特征在于：还包括自动抓取识别系统，所述自动抓取识别系统包括重量传感器和第二控制模块，所述重量传感器用于监测所述墙板夹爪的重量，所述重量传感器和所述第二控制模块电性连接，所述第二控制模块和所述第二驱动装置电性连接。

5.根据权利要求1所述的自动抓取举升墙板机构，其特征在于：所述升降架设有铰接端，所述升降架通过所述铰接端和所述车体铰接，所述升降轨道由所述铰接端向相对的另一端延伸设置，所述第一驱动装置驱动所述升降架绕着所述铰接端转动，驱动所述升降架在所述第一位置和所述第二位置之间运动。