本發(fā)明涉及建筑施工工程，尤其涉及自動抓取綁扎機器人及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，國家需要建造越來越多的高層建筑、鐵路和核電站等大型建筑。在建造大型建筑時，不可避免地需要用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為建筑的主要框架，能夠為建筑提供主要的支撐作用。在形成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)前，需要先將多根鋼筋綁扎成鋼筋框架，以形成大面積或大直徑的鋼筋網(wǎng)。

2、從堆積在一起的鋼筋到綁扎成樓板所需鋼筋網(wǎng)板的過程中，需要經(jīng)歷鋼筋的抓取、綁扎、新的鋼筋抓取再綁扎、原有的網(wǎng)板固定等等步驟，現(xiàn)有技術(shù)中是先使用抓取機器人將鋼筋擺放固定好形成鋼筋網(wǎng)后，綁扎機器人再在鋼筋網(wǎng)板上方移動到某個綁扎點，控制綁扎機器人對該點進(jìn)行鋼絲綁扎，抓取機器人和綁扎機器人是分開獨立運行的，抓取機器人將鋼筋抓取并放置在相應(yīng)之后，綁扎機器人再去綁扎，這樣還需要先將抓取機器人移開，然后再將綁扎機器人移動過來進(jìn)行綁扎，抓取和綁扎是兩套系統(tǒng)，需要分別控制且需要分別使用相應(yīng)的機械臂，不僅是對機械臂成本的浪費，且來回控制抓取和綁扎也造成了效率的降低。

3、現(xiàn)有技術(shù)中的綁扎機構(gòu)，是綁扎頭處吐出鋼絲，通過一個弧形擋件將鋼絲環(huán)繞鋼筋的十字點，然后再提起拉緊且旋轉(zhuǎn)鋼絲幾圈，固定好之后切斷鋼絲，從而完成綁扎。這種綁扎機器人有些在綁扎過程中有可能出現(xiàn)扎絲松散、發(fā)生纏繞或者捆扎不緊固等問題。

4、鑒于以上我們提供一種自動抓取綁扎機器人及系統(tǒng)用于解決以上問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對上述情況，本發(fā)明提供一種自動抓取綁扎機器人及系統(tǒng)，該裝置能提高綁扎效率，便于對多個鋼筋交叉點進(jìn)行快速綁扎，該機器人將抓取和綁扎集為一體，能大大提高鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時的施工效率，更有利于對鋼筋抓取和綁扎時使用。提供一種新的綁扎方式，使用彈性卡環(huán)直接對鋼筋交叉點進(jìn)行卡固，只需要將彈性卡環(huán)向下推出即可利用其自身彈性卡在鋼筋交叉點上。

2、一種自動抓取綁扎機器人及系統(tǒng)，包括機械臂結(jié)構(gòu)和操作箱以及用于綁扎鋼筋的彈性卡環(huán)，所述操作箱固定連接在機械臂結(jié)構(gòu)的底端，還包括用于抓取鋼筋的抓取機構(gòu)和用于存放彈性卡環(huán)的儲存機構(gòu)，所述抓取機構(gòu)設(shè)置在操作箱的內(nèi)部而儲存機構(gòu)設(shè)置在操作箱的其中一側(cè)，所述儲存機構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置有可規(guī)律排布多個彈性卡環(huán)的卡帶機構(gòu)，還包括用于綁扎彈性卡環(huán)的綁扎機構(gòu)和用于推動卡帶結(jié)構(gòu)等距移動的推動機構(gòu)，所述綁扎機構(gòu)設(shè)置在操作箱的內(nèi)部且豎向穿設(shè)在抓取機構(gòu)的內(nèi)部，所述操作箱內(nèi)側(cè)壁的中部固定連接有用于限制卡帶機構(gòu)移動方向的導(dǎo)流條，所述推動機構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)流條上表面靠近儲存機構(gòu)的一端且推動機構(gòu)的活動端設(shè)置有繩體，所述繩體的兩端分別與推動機構(gòu)和綁扎機構(gòu)連接，還包括設(shè)置在操作箱遠(yuǎn)離儲存機構(gòu)一側(cè)的收納機構(gòu)，所述卡帶機構(gòu)設(shè)置在儲存機構(gòu)的內(nèi)部且穿設(shè)過導(dǎo)流條并穿入收納機構(gòu)的內(nèi)部。

3、優(yōu)選的，所述抓取機構(gòu)包括第一電機、雙向絲桿、限位桿和抓取板，所述雙向絲桿的數(shù)量為兩個且兩個雙向絲桿互為平行設(shè)置且處于同一水平面，兩個雙向絲桿的同一端均固定連接有皮帶輪且兩個皮帶輪的外部傳動連接有皮帶，所述第一電機的輸出端通過花鍵與與其中一個皮帶輪的軸心處連接，所述限位桿的數(shù)量為兩個且兩個限位桿分別與兩個雙向絲桿呈豎向?qū)?yīng)且兩者相互平行，所述抓取板的數(shù)量為兩個且兩個抓取板均通過螺紋傳動連接在兩個雙向絲桿的兩端且橫向滑動連接在兩個限位桿的外部，兩個所述抓取板以雙向絲桿的垂直中線為對稱軸呈對稱設(shè)置，所述雙向絲桿的兩端分別設(shè)置有固定板和安裝板，所述固定板固定連接在操作箱的內(nèi)側(cè)壁而安裝板固定安裝在操作箱遠(yuǎn)離固定板的一側(cè)，兩個雙向絲桿均轉(zhuǎn)動連接在固定板和安裝板之間，兩個所述限位桿均固定連接在固定板側(cè)面的底部且另一端通過螺栓固定安裝在安裝板的側(cè)面，所述安裝板遠(yuǎn)離固定板的一側(cè)固定安裝有防護盒且第一電機固定安裝在防護盒的內(nèi)部，兩個所述皮帶輪和皮帶均設(shè)置在防護盒的內(nèi)部。

4、優(yōu)選的，所述儲存機構(gòu)包括儲存箱、第二電機、轉(zhuǎn)軸、存放盤和儲存箱蓋，所述儲存箱固定連接在操作箱側(cè)面的底部且儲存箱內(nèi)部的底端靠近操作箱的一側(cè)開設(shè)有用于穿過卡帶機構(gòu)的通槽，所述操作箱側(cè)面與通槽對應(yīng)的部位開設(shè)有可穿過卡帶機構(gòu)和彈性卡環(huán)的矩形槽，所述轉(zhuǎn)軸通過鍵連接在第二電機的輸出端且穿設(shè)在儲存箱內(nèi)部的圓心處，所述第二電機固定安裝在儲存箱背面的圓心處，所述存放盤套接在轉(zhuǎn)軸的外部且轉(zhuǎn)動連接在儲存箱的內(nèi)部，所述儲存箱蓋螺旋連接在儲存箱的正面。

5、優(yōu)選的，所述卡帶機構(gòu)包括表面等距開設(shè)有多個卡槽的卡帶和剖面為梯形的卡塊，所述卡塊固定連接在卡帶下表面的中部且數(shù)量為若干個，若干個卡塊等距均勻排列且每個卡塊的外部均套接有彈性卡環(huán)，所述彈性卡環(huán)兩側(cè)的底部均開設(shè)有圓槽且兩個圓槽相互遠(yuǎn)離的一側(cè)均固定連接有弧形擋條，所述彈性卡環(huán)的頂部開設(shè)有剖面為梯形且與卡塊相適配的卡孔，所述彈性卡環(huán)通過卡孔套接在卡塊的外部，等距排列有彈性卡環(huán)的卡帶設(shè)置在儲存箱內(nèi)的部分收卷為螺旋狀并纏繞在存放盤的內(nèi)部，所述卡帶的開口端穿設(shè)過儲存箱底部的通槽和操作箱底部的矩形槽并穿設(shè)在導(dǎo)流條內(nèi)，且可穿設(shè)過導(dǎo)流條并穿入收納機構(gòu)內(nèi)。

6、優(yōu)選的，所述綁扎機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動板、限位塊、第一電動推桿、套筒架、連桿、下壓板和第二電動推桿，所述限位塊固定連接在轉(zhuǎn)動板的頂部，所述第一電動推桿的數(shù)量為兩個且兩個第一電動推桿均為豎向設(shè)置并相互平行，兩個所述第一電動推桿的頂端均橫向滑動連接在限位塊的內(nèi)部，兩個第一電動推桿的外部均套接有套筒架，所述轉(zhuǎn)動板側(cè)面的兩端均開設(shè)有限位槽且兩個套筒架均穿設(shè)在與其對應(yīng)的限位槽內(nèi)，所述第二電動推桿的固定桿體部位固定連接在轉(zhuǎn)動板遠(yuǎn)離第一電動推桿一側(cè)的頂部，所述下壓板固定連接在第二電動推桿的活動桿體底部，所述下壓板頂端和底端的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動連接有連桿且兩側(cè)的連桿以下壓板的垂直中線為對稱軸呈對稱設(shè)置，下壓板兩側(cè)的連桿遠(yuǎn)離下壓板的一端分別轉(zhuǎn)動連接在兩個套筒架的側(cè)面，所述綁扎機構(gòu)還包括固定架、第一舵機、轉(zhuǎn)動塊和轉(zhuǎn)動桿，所述固定架和第一舵機均固定安裝在操作箱內(nèi)頂壁的中部且第一舵機設(shè)置在固定架的內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)動塊固定連接在轉(zhuǎn)動板上表面的中部且轉(zhuǎn)動連接在固定架的底部，所述第一舵機的輸出端通過花鍵與轉(zhuǎn)動塊連接，所述轉(zhuǎn)動桿固定連接在轉(zhuǎn)動塊的側(cè)面且繩體的其中一端固定連接在轉(zhuǎn)動桿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動塊的一側(cè)。

7、優(yōu)選的，兩個所述第一電動推桿分別設(shè)置在導(dǎo)流條中部的兩側(cè)，兩個所述第一電動推桿的活動桿體分別與其下方彈性卡環(huán)底部兩側(cè)的圓槽呈豎向?qū)?yīng)，且兩個第一電動推桿的活動桿體的底部固定連接有永磁體，兩個第一電動推桿活動桿體的底部可分別插接在彈性卡環(huán)底部兩側(cè)的圓槽內(nèi)。

8、優(yōu)選的，所述推動機構(gòu)包括齒片組、轉(zhuǎn)動盤、提升板和第一彈簧，轉(zhuǎn)動盤和齒片組之間連接有使得轉(zhuǎn)動盤單向驅(qū)動齒片組旋轉(zhuǎn)的單向連動機構(gòu)，單向連動機構(gòu)包括棘輪和棘爪，所述齒片組由兩個平行設(shè)置的齒片相互固定連接組成，所述棘輪固定連接在齒片組一側(cè)的圓心處，所述導(dǎo)流條上表面靠近儲存結(jié)構(gòu)的一側(cè)固定連接有轉(zhuǎn)桿支架，所述齒片組、棘輪和轉(zhuǎn)動盤均轉(zhuǎn)動連接在轉(zhuǎn)桿支架的外部，所述轉(zhuǎn)動盤套接在棘輪的外部，所述棘爪鉸接在轉(zhuǎn)動盤的內(nèi)表面且靠近轉(zhuǎn)動盤內(nèi)表面的一側(cè)固定連接有第二彈簧，所述棘爪在第二彈簧的作用下可與棘輪抵接，所述提升板固定連接在轉(zhuǎn)動盤外表面的一側(cè)且第一彈簧的頂端固定連接在提升板的下表面，第一彈簧的底端固定連接在導(dǎo)流條的上表面，所述繩體遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動桿的一端與提升板固定連接，所述齒片組設(shè)置在卡帶的上方且其底端卡接在卡帶表面與其對應(yīng)的卡槽內(nèi)。

9、優(yōu)選的，所述收納機構(gòu)包括收納箱、第三電機、收卷桿和收納箱蓋，所述收納箱固定連接在操作箱遠(yuǎn)離儲存機構(gòu)的一側(cè)且收納箱內(nèi)部的底端靠近操作箱的一側(cè)開設(shè)有用于穿設(shè)卡帶的穿槽，所述穿槽與導(dǎo)流條的內(nèi)部相對應(yīng)，所述收卷桿的四周均開設(shè)有可插接卡帶起始端的長槽，所述收卷桿通過花鍵連接在第三電機的輸出端且設(shè)置在收納箱內(nèi)部的圓心處，所述第三電機固定安裝在收納箱背面的圓心處，所述收納箱蓋螺旋連接在收納箱的正面。

10、優(yōu)選的，所述操作箱內(nèi)部靠近儲存箱一側(cè)的內(nèi)側(cè)壁的頂部固定連接有滑輪架，所述滑輪架的外部轉(zhuǎn)動連接有可將繩體繃緊的滑輪，所述繩體的中部搭接在滑輪上，所述操作箱內(nèi)靠近儲存機構(gòu)和收納機構(gòu)的兩個內(nèi)側(cè)壁的底部均固定安裝有視覺識別組件，所述綁扎機構(gòu)豎向穿設(shè)在兩個雙向絲桿和兩個抓取板的中間部位，所述導(dǎo)流條設(shè)置在兩個限位桿下方的中部。

11、一種鋼筋自動抓取綁扎系統(tǒng)，包括上述任一所述的一種自動抓取綁扎機器人，還包括龍門架和用于帶動自動抓取綁扎機器人橫向移動的移動天車，所述移動天車設(shè)置在龍門架的頂部且可在其頂部橫向移動，所述龍門架的數(shù)量至少為兩個且每個龍門架均相互平行設(shè)置，所述龍門架頂部的移動天車的數(shù)量均為若干個且每個所述移動天車的底部均固定安裝有用于抓取和綁扎鋼筋的自動抓取綁扎機器人。

12、優(yōu)選的，本發(fā)明中的彈性卡環(huán)至少包括一帶有開口的環(huán)形部和環(huán)形部開口處兩端連接的推腳部構(gòu)成，推腳部朝著環(huán)形部開口處兩端的外側(cè)延伸，推腳部用來設(shè)置圓槽和弧形擋條。作為另一個實施例，彈性卡環(huán)包括帶有開口的環(huán)形部、傾斜部和推腳部，環(huán)形部開口處兩端連接朝著外部傾斜的傾斜部，傾斜部自由端部連接向外延伸的推腳部，推腳部水平設(shè)置，推腳部用來設(shè)置圓槽和弧形擋條。作為和永磁體的配合，該彈性卡環(huán)至少推腳部的圓槽的底壁由鐵磁性材料制成。

13、上述技術(shù)方案有益效果在于：

14、該自動抓取綁扎機器人及系統(tǒng)通過彈性卡環(huán)、抓取機構(gòu)、卡帶機構(gòu)、綁扎機構(gòu)和推動機構(gòu)的設(shè)置，多個抓取機構(gòu)能同時抓取多根鋼筋并交叉放置形成鋼筋網(wǎng)，而綁扎機構(gòu)能將卡帶機構(gòu)上的彈性卡環(huán)取下并轉(zhuǎn)動一定角度后下壓至鋼筋交叉點，從而能快速的將彈性卡環(huán)固定在鋼筋交叉點處，同時綁扎機構(gòu)在下壓彈性卡環(huán)時會將彈性卡環(huán)底部向兩側(cè)撐開，避免彈性卡環(huán)卡在鋼筋交叉點頂部而造成綁扎不到位，并且通過下壓能使彈性卡環(huán)壓緊在鋼筋交叉點上，能使鋼筋交叉點呈直角設(shè)置的兩個鋼筋互相壓緊，保證彈性卡環(huán)能牢牢的卡緊在交叉點處并對交叉點進(jìn)行固定，保證綁扎的牢固性；而綁扎機構(gòu)每次帶動彈性卡環(huán)擺動角度時都能通過繩體帶動推動機構(gòu)同步活動并將卡帶機構(gòu)向外送出，從而實現(xiàn)彈性卡環(huán)的自動供給，提高綁扎效率，機械臂結(jié)構(gòu)能帶動綁扎機構(gòu)在其周圍活動，便于對其周圍的多個鋼筋交叉點進(jìn)行快速綁扎。該機器人將抓取和綁扎集為一體，若鋼筋綁扎工作完成之后，還可以控制該龍門架去做其他抓取作業(yè)，多種用途。

15、本發(fā)明提出一種全新的綁扎機構(gòu)，采用彈性卡環(huán)（由彈性鋼片制成）代替鋼絲，綁扎時，使用推出機構(gòu)將彈性卡環(huán)推出，卡在十字點上，在彈性卡環(huán)自身彈性作用下完成固定。彈性卡環(huán)可以制成一字型，推出可以正好卡在十字點上。本發(fā)明將抓取和綁扎集合為一體，兩者共用一個移動天車和機械臂結(jié)構(gòu)，節(jié)省了成本，且抓取機構(gòu)將鋼筋放置到位松開后，即可進(jìn)行綁扎工作，節(jié)省了定位移動時間，提高了施工效率。