[發(fā)明專利]一種自動(dòng)排磚貼磚機(jī)器人及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310657121.2
• 申請(qǐng)日: 2023-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116607728A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉青;王帥;劉婧;游明;陳濤;劉盈;陸通;王波;楊毅鷗;龍博文;吳克洋;王明昭;王理;沈喆;奚邦鳳;武建輝;羅躍鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢建工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): E04F21/18
• 分類號(hào): E04F21/18;E04F21/22;E04F21/165
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

1.一種自動(dòng)排磚貼磚機(jī)器人，其特征在于，包括：

主機(jī)體部分(1000)，作為整個(gè)機(jī)器人的底座；

測(cè)量定位部分(2000)，安裝于所述主機(jī)體部分(1000)上，其由安裝于所述主機(jī)體部分(1000)四周的掃描定位環(huán)形軌道(2001)構(gòu)成主體，所述掃描定位環(huán)形軌道(2001)上安裝有若干掃描定位單元(2100)，所述掃描定位單元(2100)從后往前依次由電動(dòng)小車、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第一電動(dòng)推桿(2101)、激光測(cè)距儀安裝座(2102)連接構(gòu)成，所述激光測(cè)距儀安裝座(2102)為正方體結(jié)構(gòu)，其除開(kāi)與第一電動(dòng)推桿(2101)連接的一面其余五面均按設(shè)有激光測(cè)距儀(2103)；

邊界線安裝部分(3000)，安裝于所述主機(jī)體部分(1000)的上端外圍，其由安裝于所述主機(jī)體部分(1000)上端外圍的邊界線環(huán)形軌道(3001)構(gòu)成主體，所述邊界線環(huán)形軌道(3001)上通過(guò)電動(dòng)小車安設(shè)有若干組邊界線安裝單元(3100)，用于進(jìn)行地面、墻面邊界線的安裝；

加工存儲(chǔ)部分(4000)，安裝于所述主機(jī)體部分(1000)上，其包括安裝于所述主機(jī)體部分(1000)的機(jī)體上表面(1001b)上的瓷磚存儲(chǔ)箱(4101)、切割后瓷磚存儲(chǔ)箱(4103)、小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)、瓷磚切割機(jī)(4105)、尼龍線卷存儲(chǔ)箱(4201)、原料存儲(chǔ)箱(4301)、砂漿攪拌箱(4302)，用于將邊界線存儲(chǔ)、瓷磚存儲(chǔ)、瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)、瓷磚切割、砂漿攪合、填縫劑攪合全部集成在機(jī)體上表面(1001b)上，使得各工序之間實(shí)現(xiàn)迅速銜接；

施工部分(5000)，安裝于所述主機(jī)體部分(1000)上，其由安裝于機(jī)體上表面(1001b)上右側(cè)的凹型軌道(5001)構(gòu)成主體，所述凹型軌道(5001)上通過(guò)電動(dòng)小車安設(shè)有砂漿噴涂機(jī)械臂(5002)、瓷磚安裝機(jī)械臂(5003)、刮平機(jī)械臂(5004)，用于進(jìn)行砂漿噴涂、砂漿刮平、瓷磚安裝、填縫、填縫刮平工序。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)排磚貼磚機(jī)器人，其特征在于，所述邊界線安裝單元(3100)由安裝于電動(dòng)小車上的第一豎向軌道安裝座(3101)作為底盤(pán)，所述第一豎向軌道安裝座(3101)上安設(shè)有第一豎向軌道(3102)，所述第一豎向軌道(3102)上通過(guò)電動(dòng)小車安裝有第二電動(dòng)推桿(3103)，所述第二電動(dòng)推桿(3103)的輸出端連接有第二豎向軌道(3104)，所述第二豎向軌道(3104)上通過(guò)電動(dòng)小車安裝有兩個(gè)尼龍線鋪設(shè)機(jī)構(gòu)安裝座(3105)，所述尼龍線鋪設(shè)機(jī)構(gòu)安裝座(3105)的左右兩端上分別設(shè)有電動(dòng)涂膠槍(3105b)與微型電動(dòng)夾爪(3105a)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)排磚貼磚機(jī)器人，其特征在于，所述瓷磚存儲(chǔ)箱(4101)安裝于小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)的右側(cè)，所述切割后瓷磚存儲(chǔ)箱(4103)安裝于小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)的前側(cè)，所述瓷磚切割機(jī)(4105)安裝于小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)的左側(cè)，所述砂漿攪拌箱(4302)安裝于小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)的后側(cè)，所述尼龍線卷存儲(chǔ)箱(4201)安裝于瓷磚切割機(jī)(4105)的前側(cè)，所述原料存儲(chǔ)箱(4301)安裝于砂漿攪拌箱(4302)的左側(cè)；所述瓷磚存儲(chǔ)箱(4101)中存放有待安裝的若干瓷磚(4102)；所述尼龍線卷存儲(chǔ)箱(4201)朝向邊界線環(huán)形軌道(3001)的外側(cè)表面設(shè)有若干尼龍線卷安裝座(4202)，尼龍線卷安裝于其上轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而放出尼龍線，所述尼龍線卷安裝座(4202)前側(cè)的尼龍線輸出端處設(shè)有豎向的電動(dòng)剪線鉗(4203)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)排磚貼磚機(jī)器人，其特征在于，所述原料存儲(chǔ)箱(4301)的右側(cè)底端設(shè)有電動(dòng)閥門(mén)(4301a)，其輸出方向朝向砂漿攪拌箱(4302)的進(jìn)料口，所述砂漿攪拌箱(4302)的出料口與砂漿泵機(jī)相連，該砂漿泵機(jī)將攪拌后的砂漿泵入砂漿噴頭(5002a)進(jìn)行砂漿涂抹工作；所述小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)的輸出端連接有第一電動(dòng)真空吸盤(pán)(4104b)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)排磚貼磚機(jī)器人，其特征在于，所述砂漿噴涂機(jī)械臂(5002)的輸出端連接有砂漿噴頭(5002a)，所述瓷磚安裝機(jī)械臂(5003)的輸出端連接有第二電動(dòng)真空吸盤(pán)(5003a)，所述刮平機(jī)械臂(5004)的輸出端連接有合金刮板(5004a)。

6.一種采用如權(quán)利要求5所述的裝置的自動(dòng)排磚貼磚方法，其特征在于，其步驟為：

S1、測(cè)量定位：當(dāng)需要進(jìn)行測(cè)量定位工序的時(shí)候，當(dāng)掃描地面施工環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)掃描定位環(huán)形軌道(2001)上的若干組掃描定位單元(2100)對(duì)地面進(jìn)行掃描檢測(cè)，先通過(guò)第一電動(dòng)推桿(2101)推出整個(gè)掃描定位單元(2100)至環(huán)形開(kāi)槽(1001a)的外側(cè)，通過(guò)其激光測(cè)距儀安裝座(2102)兩側(cè)與正面的激光測(cè)距儀(2103)對(duì)地面面積進(jìn)行掃描記錄；當(dāng)掃描墻面施工環(huán)境數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)激光測(cè)距儀安裝座(2102)上下與左右側(cè)的激光測(cè)距儀(2103)對(duì)墻面面積進(jìn)行掃描記錄，正面的激光測(cè)距儀(2103)則用于監(jiān)測(cè)機(jī)器人與墻面的距離；當(dāng)遇到傾角或者激光測(cè)距儀(2103)無(wú)法正對(duì)墻面的情況時(shí)，通過(guò)其電動(dòng)小車上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制第一電動(dòng)推桿(2101)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)其上的激光測(cè)距儀安裝座(2102)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而調(diào)整其上各激光測(cè)距儀(2103)的角度以適應(yīng)環(huán)境需要；當(dāng)對(duì)需要施工的地面或墻面完成掃描后即可由施工人員確定施工所需瓷磚、砂漿、填縫劑材料的種類數(shù)目，進(jìn)而提前裝入機(jī)器人中準(zhǔn)備進(jìn)行下一步施工；

S2、材料準(zhǔn)備：當(dāng)完成了檢測(cè)掃描工序后，需要進(jìn)行材料準(zhǔn)備工序，施工人員按照掃描計(jì)算后的材料需要將瓷磚(4102)放入瓷磚存儲(chǔ)箱(4101)中，將存放于尼龍線卷存儲(chǔ)箱(4201)中的尼龍線卷安裝于尼龍線卷安裝座(4202)上，并將砂漿攪拌配比需要的材料放入原料存儲(chǔ)箱(4301)中，如因地面、墻面而需要切割瓷磚(4102)的情況，通過(guò)控制小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)通過(guò)第一電動(dòng)真空吸盤(pán)(4104b)吸取瓷磚存儲(chǔ)箱(4101)中的瓷磚(4102)并放至瓷磚切割機(jī)(4105)中進(jìn)行切割，待切割完畢后取出并將切割后的瓷磚放入切割后瓷磚存儲(chǔ)箱(4103)中；

S3、邊界線安裝：當(dāng)需要進(jìn)行邊界線安裝工序的時(shí)候，將邊界線安裝單元(3100)移動(dòng)至邊界線環(huán)形軌道(3001)靠近尼龍線卷存儲(chǔ)箱(4201)的一側(cè)，控制第一豎向軌道安裝座(3101)底部的電動(dòng)小車上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)行使整個(gè)邊界線安裝單元(3100)轉(zhuǎn)向，直至方向朝向尼龍線卷存儲(chǔ)箱(4201)的一側(cè)，此時(shí)通過(guò)第一豎向軌道(3102)上的電動(dòng)小車降下第二電動(dòng)推桿(3103)至合適高度，第二電動(dòng)推桿(3103)推出，配合第二豎向軌道(3104)上的電動(dòng)小車移動(dòng)至合適高度，使得尼龍線鋪設(shè)機(jī)構(gòu)安裝座(3105)上的微型電動(dòng)夾爪(3105a)能夠靠近尼龍線卷安裝座(4202)上尼龍線的線頭，通過(guò)微型電動(dòng)夾爪(3105a)夾取線頭并使上述各機(jī)構(gòu)配合運(yùn)行，并使第二個(gè)尼龍線鋪設(shè)機(jī)構(gòu)安裝座(3105)上的微型電動(dòng)夾爪(3105a)能夠靠近尼龍線卷安裝座(4202)上尼龍線的線頭，通過(guò)該微型電動(dòng)夾爪(3105a)夾取線頭的另一端，此時(shí)整個(gè)邊界線安裝單元(3100)上的兩個(gè)微型電動(dòng)夾爪(3105a)已夾取適用于安裝一條邊界線長(zhǎng)度的尼龍線，此時(shí)通過(guò)電動(dòng)剪線鉗(4203)剪斷末端的尼龍線，此時(shí)邊界線安裝單元(3100)與加工存儲(chǔ)部分(4000)徹底斷開(kāi)，在邊界線環(huán)形軌道(3001)上移動(dòng)至需要安裝邊界線的位置進(jìn)行邊界線安裝；當(dāng)安裝地面的邊界線時(shí)，此時(shí)將邊界線安裝單元(3100)移動(dòng)至靠近地面一側(cè)邊界處，控制第一豎向軌道(3102)上的電動(dòng)小車降下第二電動(dòng)推桿(3103)，通過(guò)第二電動(dòng)推桿(3103)同步推出第二豎向軌道(3104)，使得第二豎向軌道(3104)的下端靠近地面，通過(guò)其上的電動(dòng)小車降下一個(gè)尼龍線鋪設(shè)機(jī)構(gòu)安裝座(3105)靠近邊界線安裝位置，先通過(guò)電動(dòng)涂膠槍(3105b)對(duì)墻面進(jìn)行膠噴涂，再通過(guò)該電動(dòng)小車上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整個(gè)安裝座，使電動(dòng)涂膠槍(3105b)與微型電動(dòng)夾爪(3105a)的位置調(diào)換，此時(shí)通過(guò)微型電動(dòng)夾爪(3105a)將尼龍線線頭埋入膠體中進(jìn)行固定，待固定后移動(dòng)整個(gè)邊界線安裝單元(3100)至地面邊界另一側(cè)，通過(guò)同樣方式降下另一個(gè)尼龍線鋪設(shè)機(jī)構(gòu)安裝座(3105)并進(jìn)行涂膠、埋線，完成一條地面邊界線鋪設(shè)；當(dāng)進(jìn)行墻面尼龍線鋪設(shè)時(shí)，大體方式與地面相同，但當(dāng)需要橫向鋪設(shè)時(shí)，通過(guò)第一豎向軌道(3102)的電動(dòng)小車上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)整個(gè)第二豎向軌道(3104)使之橫向與墻面成水平，進(jìn)而完成墻面橫向邊界線鋪設(shè)；

S4、鋪貼施工：當(dāng)完成邊界線安裝工序后，即可進(jìn)行砂漿噴涂、砂漿刮平、瓷磚安裝、填縫、填縫刮平工序，此時(shí)先打開(kāi)電動(dòng)閥門(mén)(4301a)使原料存儲(chǔ)箱(4301)對(duì)砂漿攪拌箱(4302)進(jìn)行下料，砂漿攪拌箱(4302)攪拌后輸出砂漿至砂漿泵機(jī)中，砂漿泵機(jī)通過(guò)管道將砂漿輸送給砂漿噴頭(5002a)，砂漿噴頭(5002a)通過(guò)砂漿噴涂機(jī)械臂(5002)在邊界線劃定位置進(jìn)行砂漿噴涂工序，噴涂完成后移動(dòng)砂漿噴涂機(jī)械臂(5002)至下一處進(jìn)行噴涂，同步移動(dòng)刮平機(jī)械臂(5004)至此處進(jìn)行砂漿刮平工序，完畢后刮平機(jī)械臂移至下一處繼續(xù)進(jìn)行刮平工序，此時(shí)移動(dòng)瓷磚安裝機(jī)械臂(5003)至此處，通過(guò)其上第二電動(dòng)真空吸盤(pán)(5003a)吸取瓷磚存儲(chǔ)箱(4101)中的瓷磚(4102)進(jìn)行壓實(shí)安裝，如需要切割后的瓷磚安裝，則配合小型瓷磚轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)械臂(4104a)將切割后瓷磚存儲(chǔ)箱(4103)中的瓷磚移至瓷磚存儲(chǔ)箱(4101)中供瓷磚安裝機(jī)械臂(5003)安裝，待該區(qū)域所有瓷磚安設(shè)完畢后，通過(guò)原料存儲(chǔ)箱(4301)上的電動(dòng)閥門(mén)(4301a)打開(kāi)對(duì)砂漿攪拌箱(4302)供給填縫劑原料，進(jìn)行填縫劑攪拌，此處填縫劑原料存儲(chǔ)的箱體可另設(shè)單獨(dú)箱體進(jìn)行存儲(chǔ)，填縫劑攪拌完成后再通過(guò)砂漿噴頭(5002a)進(jìn)行輸出，通過(guò)砂漿噴涂機(jī)械臂(5002)進(jìn)行整體填縫工序，填縫完畢后再通過(guò)刮平機(jī)械臂(5004)的合金刮板(5004a)進(jìn)行整體填縫刮平，全部刮平結(jié)束后通過(guò)測(cè)量定位部分(2000)進(jìn)行掃描復(fù)驗(yàn)，確定符合要求后結(jié)束，完成整個(gè)自動(dòng)排磚貼磚施工。