CN104493810A - 一种机器人 - Google Patents

Abstract

本发明是一种机器人，在立杆套筒中安装有中空立杆；中空立杆中安装有丝杆、丝母；还安装有与丝杆下端相连接的齿轮机构以及齿轮动力电机；大臂端头内部的第一液压马达连接有固定轴，固定轴的下端固定于中空立杆上；大臂端头连接的横向摆臂内部设有第二液压马达，第二液压马达连接的第一转动轴还连接有旋转臂端头；旋转臂端头连接有纵向摆臂；旋转臂端头内部的第三液压马达连接有第二转动轴；第二转动轴固定连接有小臂端头；小臂端头连接有机械手装置。适应多方向、多角度复合动作的要求，能够完成复杂体力劳动。用于建筑施工中，能够自动砌墙、抹灰、贴砖，提高砌筑工程的施工效率和施工质量，降低了劳动强度和施工成本。

Description

一种机器人

    技术领域

    本发明涉及一种机器人，可用于砌墙、抹灰、贴砖等建筑施工操作，也可以用作工业机器人。

    背景技术

建筑业是我国的支柱产业，在国民经济中发挥着先导作用。在建造楼房的过程中，当主体结构完工后，进入砌筑工程的施工。传统砌筑的方法是靠人工完成，由操作人员将砖墙按要求堆砌起来，施工进度慢，劳动强度大，工作环境差。并且依靠人力劳动的成本越来越高。因此建筑施工行业迫切需要一种能够代替人工实施砌筑工程操作的机器人。

由于结构设计的固有缺陷，现有的工业机器人只能完成比较单一的动作，用在复杂劳动中存在明显的局限性，无法适应多方向、多角度复合动作的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种机器人，适应多方向、多角度复合动作的要求，能够完成复杂体力劳动。用于建筑施工中，能够自动砌墙、抹灰、贴砖，提高砌筑工程的施工效率和施工质量，降低了劳动强度和施工成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种机器人，其特征在于：包括安装有行走轮的机座，机座上安装有立杆套筒并在立杆套筒中安装有上端从立杆套筒中伸出的中空立杆；中空立杆中安装有丝杆，配合安装在丝杆上的丝母与所述中空立杆固定连接；机座上还安装有与所述丝杆下端相连接的被动齿轮、与被动齿轮相啮合的主动齿轮以及与主动齿轮相连接的升降电机；还包括安装在中空立杆上端的大臂端头；大臂端头内部固定有第一液压马达，第一液压马达的壳体与大臂端头相连接；第一液压马达通过第一联轴器连接有位于第一液压马达下方的固定轴，固定轴的下端直接或者通过连接机构固定于中空立杆的上端；大臂端头的一侧固定连接有横向摆臂；横向摆臂内部设有第二液压马达，第二液压马达的外侧通过第二联轴器连接有第一转动轴，第一转动轴的外端固定连接有旋转臂端头；旋转臂端头下端连接有纵向摆臂；旋转臂端头内部设有第三液压马达，第三液压马达通过第三联轴器连接有位于第三液压马达下方的第二转动轴；第二转动轴下端固定连接有小臂端头；小臂端头通过小臂连接有机械手装置。

所述的机械手装置包括转轴箱以及位于转轴箱下方并通过通过连接轴与转轴箱相连接的联动箱；转轴箱内部设有与所述小臂相连接的小臂轴头；联动箱内部设有液压分泵，液压分泵带有左右各一根伸缩杆，伸缩杆的外端通过销轴连接有驱动杆，驱动杆通过定位销轴连接有机械爪；转轴箱内安装有旋转电机，旋转电机的电机轴上安装有驱动齿轮，该驱动齿轮与固定在联动箱上的齿盘互相啮合。

所述机座上还安装有铰接四连杆机构，铰接四连杆机构连接有托盘。

还包括自动布灰器，自动布灰器包括外壳和位于外壳内部的布灰电机；布灰电机的输出轴端部连接有伞形主动齿轮；外壳内部还安装有推料螺旋杆，推料螺旋杆的后端带有与伞形主动齿轮相啮合的伞形从动齿轮；外壳的一端设有出料口，出料口处设舱门，舱门侧边安装在滑道中；舱门上部通过固定销与连杆连接，连杆的另一端连接有电磁阀。

    本发明的积极效果在于：

第一、实现了砌筑工程的自动化作业，使砌筑施工更加安全、快捷，提高了施工效率和质量，降低了施工成本。第二、采用旋转臂与机械手协同作业，可以最大程度地满足各种类型砌筑工程的需要，比如处理小面积洞口。第三、自动布灰器的采用可使砌筑过程布灰均匀，节约用量，砂浆可在布灰器内持续搅拌，砂浆的和易性好。第四、也可以用作工业机器人，完成多方向、多角度复合动作的复杂体力劳动。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明机械手的结构示意图。

图3为本发明自动布灰机的结构示意图。

图4为本发明自动布灰机出料口一侧的平面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

如图1所示，本发明的实施例包括安装有四个万向轮的机座33。为了调整机器与地面的水平度，在机座33底部四角还分别设有支撑腿32，通过调整杆34调整支撑腿32高度，通过观察设置在机器底部的自动安平补偿器来确定机器的平整度。

机座33上安装有立杆套筒35并在立杆套筒35中安装有上端从立杆套筒35中伸出的中空立杆38。中空立杆38中安装有丝杆37，配合安装在丝杆37上的丝母36与所述中空立杆38固定连接。丝杆37正反向转动时，通过丝母36驱动中空立杆38沿立杆套筒35的筒壁轴向升降。通过立杆套筒35上的高度尺确定中空立杆38的升降高度。机座33上还安装有与所述丝杆37下端相连接的被动齿轮31、与被动齿轮31相啮合的主动齿轮30以及与主动齿轮30相连接的升降电机29。

中空立杆38上端设置有大臂端头41。大臂端头41内部固定有第一液压马达3，第一液压马达3的壳体与大臂端头41相连接，第一液压马达3上部设有第一液压分配器1，通过高压管控制第一液压分配器1上的第一进油口42及第一出油口2的油量，来调节第一液压马达3的转速。第一液压马达3通过第一联轴器40连接有位于第一液压马达3下方的固定轴39，固定轴39的下端通过大臂端头41底部的连扳固定于中空立杆38的上端。大臂端头41的一侧固定连接有横向摆臂4。第一液压马达3工作时，由于固定轴39的固定作用，使第一液压马达3的壳体自转，第一液压马达3的壳体自转驱动大臂端头41绕固定轴39旋转，进而带动横向摆臂4横向摆动。

横向摆臂4内部设有第二液压马达8，第二液压马达8的内侧设有第二液压分配器5，通过高压管控制第二进油口6及第二出油口7的油量，来调节第二液压马达8的转速。第二液压马达8的外侧通过第二联轴器9连接有第一转动轴10，第一转动轴10的外端固定连接有旋转臂端头14。旋转臂端头14上连接有纵向摆臂18。第二液压马达8工作时通过第一转动轴10和旋转臂端头14驱动纵向摆臂18纵向摆动。

旋转臂端头14内部设有第三液压马达15，第三液压马达15上部设有第三液压分配器12，通过高压管控制第三进油口11及第三出油口13的油量，来调节第三液压马达15的转速。第三液压马达15通过第三联轴器16连接有位于第三液压马达15下方的第二转动轴17。第二转动轴17下端从纵向摆臂18下端穿出并通过背帽20固定连接有小臂端头19。小臂端头19通过小臂21连接有机械手装置22。第三液压马达15工作时通过第二转动轴17和小臂端头19驱动小臂21横向摆动。

如图2所示，所述的机械手装置22包括转轴箱22.1以及位于转轴箱22.1下方并通过通过连接轴22.6与转轴箱22.1相连接的联动箱22.12。转轴箱22.1内部设有小臂轴头22.2，小臂轴头22.2连接在所述小臂21的末端。小臂轴头22.2通过背帽22.3连接在转轴箱22.1内。

联动箱22.12内部设有液压分泵22.10，液压分泵22.10带有左右各一根伸缩杆，伸缩杆的外端通过销轴22.9连接有驱动杆，驱动杆通过定位销轴22.11连接有机械爪22.13。通过改变进入液压分泵22.10的液体压力及复位弹簧的作用，实现伸缩杆的伸缩，从而通过驱动杆带动机械爪22.13实施抓放动作。

转轴箱22.1内安装有旋转电机22.4，旋转电机22.4的电机轴22.5上安装有驱动齿轮22.7，该驱动齿轮22.7与固定在联动箱22.12上的齿盘22.8互相啮合。旋转电机22.4工作时通过所述驱动齿轮22.7和齿盘22.8驱动联动箱22.12旋转。

仍如图1，机座33上还安装有液压缸28和分配器26，通过分配器26控制液压缸28内液压泵的工作，来控制第一液压分配器1、第二液压分配器6和第三液压分配器12的进出油量，从而控制各自对应的液压马达的转速。

    本发明还包括电气控制机构，用于控制液压系统、电机、液压马达的工作。

以上是本发明作为一种机器人的基本结构和工作原理。

本发明用于砌墙、抹灰、贴砖等建筑施工操作时，还具有以下结构。

如图1，机座33上还安装有铰接四连杆机构25，铰接四连杆机构25通过销轴24连接有托盘23。铰接四连杆机构25的作用是对托盘23实施升降，并在升降过程中始终使托盘23处于水平状态。

机座33上还安装有用于驱动铰接四连杆机构25的驱动电机27。所述驱动电机27可以通过丝杠丝母机构驱动铰接四连杆机构25工作，实现托盘23的升降。也可以将所述驱动电机27作为驱动液压马达，通过液压驱动方式驱动铰接四连杆机构25工作，实现托盘23的升降。

本发明用于砌墙、抹灰、贴砖等建筑施工操作时，本发明的实施例还包括如图3、图4所示的自动布灰器，自动布灰器包括外壳43和位于外壳43内部的布灰电机44。布灰电机44的输出轴端部连接有伞形主动齿轮45。外壳43内部还通过固定架48安装有推料螺旋杆47，推料螺旋杆47的后端带有与伞形主动齿轮45相啮合的伞形从动齿轮46。

外壳43的一端设有三处出料口49，出料口49处设舱门54，舱门54侧边安装在滑道52中并能够沿滑道52上下滑动。舱门54上部通过固定销53与连杆51连接，连杆51的另一端连接有电磁阀50，电磁阀50丝接在外壳43上。

Claims (5)

1.一种机器人，其特征在于：包括安装有行走轮的机座（33），机座（33）上安装有立杆套筒（35）并在立杆套筒（35）中安装有上端从立杆套筒（35）中伸出的中空立杆（38）；中空立杆（38）中安装有丝杆（37），配合安装在丝杆（37）上的丝母（36）与所述中空立杆（38）固定连接；机座（33）上还安装有与所述丝杆（37）下端相连接的被动齿轮（31）、与被动齿轮（31）相啮合的主动齿轮（30）以及与主动齿轮（30）相连接的升降电机（29）；还包括安装在中空立杆（38）上端的大臂端头（41）；大臂端头（41）内部固定有第一液压马达（3），第一液压马达（3）的壳体与大臂端头（41）相连接；第一液压马达（3）通过第一联轴器（40）连接有位于第一液压马达（3）下方的固定轴（39），固定轴（39）的下端直接或者通过连接机构固定于中空立杆（38）的上端；大臂端头（41）的一侧固定连接有横向摆臂（4）；横向摆臂（4）内部设有第二液压马达（8），第二液压马达（8）的外侧通过第二联轴器（9）连接有第一转动轴（10），第一转动轴（10）的外端固定连接有旋转臂端头（14）；旋转臂端头（14）下端连接有纵向摆臂（18）；旋转臂端头（14）内部设有第三液压马达15，第三液压马达（15）通过第三联轴器（16）连接有位于第三液压马达（15）下方的第二转动轴（17）；第二转动轴（17）下端固定连接有小臂端头（19）；小臂端头（19）通过小臂（21）连接有机械手装置（22）。

2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述的机械手装置（22）包括转轴箱（22.1）以及位于转轴箱（22.1）下方并通过通过连接轴（22.6）与转轴箱（22.1）相连接的联动箱（22.12）；转轴箱（22.1）内部设有与所述小臂（21）相连接的小臂轴头（22.2）；联动箱（22.12）内部设有液压分泵（22.10），液压分泵（22.10）带有左右各一根伸缩杆，伸缩杆的外端通过销轴（22.9）连接有驱动杆，驱动杆通过定位销轴（22.11）连接有机械爪（22.13）；转轴箱（22.1）内安装有旋转电机（22.4），旋转电机（22.4）的电机轴（22.5）上安装有驱动齿轮（22.7），该驱动齿轮（22.7）与固定在联动箱（22.12）上的齿盘（22.8）互相啮合。

3.如权利要求1或2所述的机器人，其特征在于：所述机座（33）上还安装有铰接四连杆机构（25），铰接四连杆机构（25）连接有托盘（23）。

4.如权利要求1或2所述的机器人，其特征在于：还包括自动布灰器，自动布灰器包括外壳（43）和位于外壳（43）内部的布灰电机（44）；布灰电机（44）的输出轴端部连接有伞形主动齿轮（45）；外壳（43）内部还安装有推料螺旋杆（47），推料螺旋杆（47）的后端带有与伞形主动齿轮（45）相啮合的伞形从动齿轮（46）；外壳（43）的一端设有出料口（49），出料口（49）处设舱门（54），舱门（54）侧边安装在滑道（52）中；舱门（54）上部通过固定销（53）与连杆（51）连接，连杆（51）的另一端连接有电磁阀（50）。

5.如权利要求3所述的机器人，其特征在于：还包括自动布灰器，自动布灰器包括外壳（43）和位于外壳（43）内部的布灰电机（44）；布灰电机（44）的输出轴端部连接有伞形主动齿轮（45）；外壳（43）内部还安装有推料螺旋杆（47），推料螺旋杆（47）的后端带有与伞形主动齿轮（45）相啮合的伞形从动齿轮（46）；外壳（43）的一端设有出料口（49），出料口（49）处设舱门（54），舱门（54）侧边安装在滑道（52）中；舱门（54）上部通过固定销（53）与连杆（51）连接，连杆（51）的另一端连接有电磁阀（50）。