一種新型的腳手架搭建機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)器人，尤其是涉及一種針對于直插式腳手架的快速、自動(dòng)搭架機(jī)器人。
技術(shù)背景
[0002]在目前的建筑施工中，各種類型的腳手架始終伴隨著工程的全過程。腳手架的搭設(shè)及時(shí)與否，會(huì)直接影響工人操作、生產(chǎn)效率、工程質(zhì)量及施工進(jìn)度。搭設(shè)出高質(zhì)量的腳手架不僅會(huì)給架子工本身帶來安全保障，而且也會(huì)對其他工種和施工提供安全高效的保障。因此，腳手架在施工生產(chǎn)中占有很重要的位置。
[0003]目前中國腳手架種類繁多，其中直插式腳手架因?yàn)橛谐休d力大，搭建速度快，穩(wěn)定性強(qiáng)，易于場地管理，無需多余扣件等特點(diǎn)而被廣泛使用，為了保證腳手架施工質(zhì)量和使用安全，縮短腳手架設(shè)計(jì)計(jì)算書和施工方案的編制時(shí)間，同時(shí)也為了提高腳手架計(jì)算的準(zhǔn)確度，一種能夠滿足自動(dòng)、智能搭架的機(jī)械十分必要。改善目前腳手架施工技術(shù)管理薄弱的現(xiàn)狀，將對于確保施工質(zhì)量和安全具有深遠(yuǎn)的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是提供一種能夠快速、自動(dòng)搭建腳手架的機(jī)器人。
[0005]本發(fā)明可通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):(1)為了實(shí)現(xiàn)快速、高效的搭架，將該發(fā)明分成三個(gè)模塊，分別為存儲(chǔ)分離模塊、中轉(zhuǎn)模塊和搭建模塊，存儲(chǔ)分離模塊由單管分離機(jī)構(gòu)和調(diào)整對位機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)對橫桿的存儲(chǔ)以及定量、定向的輸出；中轉(zhuǎn)模塊可以將輸出的橫桿傳遞給搭建模塊；搭建模塊就可以完成對腳手架的搭建，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了搭架的自動(dòng)化。(2)為了保證橫桿插頭能夠準(zhǔn)確插入輪扣中，本發(fā)明設(shè)計(jì)了單管分離機(jī)構(gòu)和調(diào)整對位機(jī)構(gòu)，可以在輸出時(shí)固定每一根橫桿的方向，以便橫桿插頭和輪扣的對位。(3)為了保證搭建的腳手架的安全性，本發(fā)明還采用了扣緊機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)?？劬o機(jī)構(gòu)固接在搭架框的固定支架上，當(dāng)橫桿插頭放入輪扣插口位置后，扣緊機(jī)構(gòu)能夠?qū)ζ鋲壕o；夾持機(jī)構(gòu)可以完成立桿的夾持，使其在搭架過程中保持豎直狀態(tài)。
[0006]本搭架機(jī)器人有益的效果在于:一種新型的腳手架搭建機(jī)器人，能夠快速、高效的自動(dòng)搭建直插式腳手架，結(jié)構(gòu)新穎，簡單快捷，具有以下優(yōu)勢:(1)本機(jī)器人完成搭架的方式相比于傳統(tǒng)的方式而言，腳手架安全性可以得到機(jī)械化的評(píng)估，減少了因工人個(gè)人因素造成的安裝誤差，同時(shí)機(jī)械化拆架避免了人工拆架帶來的傷亡事故，安全性得到提升。(2)本機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)機(jī)械化搭架，相較于人工搭架效率大幅提升，能夠滿足工程施工技術(shù)和進(jìn)度要求，節(jié)約了施工場地，為施工現(xiàn)場人流、物流暢通提供條件。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的單管分離機(jī)構(gòu)剖視圖；
圖2為本發(fā)明的存儲(chǔ)分離模塊軸測圖； 圖3為本發(fā)明的調(diào)整對位機(jī)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的中轉(zhuǎn)模塊軸測圖；
圖5為本發(fā)明的搭建模塊軸測圖；
圖6為本發(fā)明的扣緊機(jī)構(gòu)軸測圖；
圖7為本發(fā)明的夾緊機(jī)構(gòu)工作原理示意圖1 ;
圖8為本發(fā)明的夾緊機(jī)構(gòu)工作原理示意圖2 ；
圖中:I一橫軸1、2—擋塊1、3—輸出通道、4一擋塊2、5—橫軸2、6—箱體、7—滑道、8—側(cè)板1、9一側(cè)板2、10—電機(jī)1、11一擋板1、12—手爪1、13—短桿、14一擋板2、15—方形架、16一齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、17—電機(jī)2、18—手爪2、19一底座、20—絲杠1、21—搭架框、22—絲杠2、23—齒條、24—直桿、25—伸縮桿、26—液壓錘、27—固定支架、28—扣壓蓋板、29—活動(dòng)板、30—機(jī)械手爪、31—伸縮手爪1、32—框架支座、33—伸縮手爪2、34—伸縮手爪3、35—伸縮手爪4、36—手爪2、37—立桿。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明。
[0009]該新型腳手架搭建機(jī)器人，包括存儲(chǔ)分離模塊、中轉(zhuǎn)模塊和搭建模塊三大模塊，存儲(chǔ)分離模塊由單管分離機(jī)構(gòu)和調(diào)整對位機(jī)構(gòu)組成。
[0010]參見圖1和圖2，單管分離機(jī)構(gòu)中，箱體(6)與輸出通道(3)相連接，輸出通道的上下面分別開有矩形孔，兩根橫軸(I) (5)上各有兩個(gè)擋塊(2) (4)，分別位于上下面的矩形孔外側(cè)，雙擋塊之間的距離是一個(gè)橫桿的直徑長度，電機(jī)帶動(dòng)側(cè)板(8) (9)在滑道(7)上滑動(dòng)，用以控制擋塊的開關(guān)；當(dāng)前擋塊關(guān)閉時(shí)，后擋塊打開，橫桿被前擋塊擋??；當(dāng)前擋塊打開時(shí)，后擋塊被關(guān)閉，之前處于前后擋塊之間的一根橫桿被釋放，后擋塊則剛好擋住之后的橫桿，實(shí)現(xiàn)每次釋放一根橫桿的功能。
[0011]參見圖3，調(diào)整對位機(jī)構(gòu)中，當(dāng)橫桿落在兩個(gè)手爪(12) (36)上之后，電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)短桿(13)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中，短桿可推動(dòng)橫桿兩端的插頭旋轉(zhuǎn)，直至插頭接觸擋板
[11]。此時(shí)，傳感器將信號(hào)傳給電機(jī)，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，然后兩個(gè)手爪把橫桿夾緊并隨方形中轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)90°，進(jìn)行下一根橫桿的裝夾。這種調(diào)整對位機(jī)構(gòu)可以完成對每根輸出橫桿兩端插頭的對位工作，使橫桿能準(zhǔn)確的插入扣件中。
[0012]參見圖4，中轉(zhuǎn)模塊中的方形架(15)上有三條邊是工作邊，每一條邊上安裝有兩個(gè)手爪和一個(gè)擋板。在接收橫桿時(shí)，一個(gè)側(cè)邊首先作為承接邊，等該側(cè)邊裝夾了橫桿之后，電機(jī)(17)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(16)，使方形架旋轉(zhuǎn)90°，下一個(gè)側(cè)邊繼續(xù)接收橫桿，直到三個(gè)側(cè)邊都裝夾好橫桿之后，電機(jī)停轉(zhuǎn)，等待搭架機(jī)構(gòu)取桿。
[0013]參見圖5,搭架模塊一方面實(shí)現(xiàn)對立桿(37)的夾持功能,另一方面能將橫桿從方盤中轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)達(dá)立桿輪扣(38)上方，并將橫桿側(cè)邊的插頭放入輪扣插口處。機(jī)械手爪(30)首先把方形架上的橫桿抓住，然后通過絲杠(20)(22)以及齒輪齒條傳動(dòng)，將橫桿傳送至夾持機(jī)構(gòu)夾持的立桿處，并把橫桿的側(cè)邊插頭插入立桿輪扣中，最后由扣緊機(jī)構(gòu)把橫桿壓緊。
[0014]參見圖6，扣緊機(jī)構(gòu)固接在搭架框(21)的固定支架(27)上，能夠隨搭架框一起移動(dòng)。液壓錘(26)通過彈簧與扣壓蓋板(28)相連，當(dāng)橫桿插頭放入輪扣插口位置后，搭架框的活動(dòng)板(29)轉(zhuǎn)開，伸縮桿(25)伸出使得扣壓蓋板處于橫桿的正上方，液壓錘上下運(yùn)動(dòng)，通過彈簧錘擊到蓋板上，蓋板將力傳遞給橫桿，橫桿插頭與輪扣插口扣緊并自鎖。
[0015]參見圖7和圖8，夾持機(jī)構(gòu)完成對立桿(37)的夾持，使其在搭架過程中保持豎直狀態(tài)。四個(gè)伸縮手爪(31) (33) (34) (35)初始時(shí)抓在下端兩個(gè)輪扣上方，腳手架最上面一層橫桿搭建完畢后，處于上部的兩個(gè)手爪(31) (34)縮回，搭架框(21)下移，搭架框進(jìn)行第二層橫桿的搭建，搭建完成后，下部的兩個(gè)手爪(33) (35)縮回，搭架框繼續(xù)下移，完成底層腳手架的搭建。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型的腳手架搭建機(jī)器人，其特征在于:包括存儲(chǔ)分離模塊、中轉(zhuǎn)模塊和搭建模塊三大模塊，其中: (1)所述存儲(chǔ)分離模塊由單管分離機(jī)構(gòu)和調(diào)整對位機(jī)構(gòu)組成，單管分離機(jī)構(gòu)中由箱體、雙擋塊、橫軸、輸出通道、側(cè)板以及滑道構(gòu)成，調(diào)整對位機(jī)構(gòu)由短桿、電機(jī)、手爪和擋板構(gòu)成； (2)所述中轉(zhuǎn)模塊由擋板、方形架、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、手爪和電機(jī)構(gòu)成； (3)所述搭建模塊由絲杠升降裝置、搭架框、機(jī)械手爪、扣緊機(jī)構(gòu)、夾持機(jī)構(gòu)以及齒輪齒條傳動(dòng)裝置組成，扣緊機(jī)構(gòu)由液壓錘、扣壓蓋板、伸縮桿組成；夾持機(jī)構(gòu)由框架支座和伸縮手爪組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單管分離機(jī)構(gòu)，其特征在于:箱體與輸出通道相連接，輸出通道的上下面分別開有矩形孔，兩根橫軸上各有兩個(gè)擋塊，分別位于上下面的矩形孔外側(cè)，雙擋塊之間的距離是一個(gè)橫桿的直徑長度，電機(jī)帶動(dòng)側(cè)板在滑道上滑動(dòng)，用以控制擋塊的開關(guān)；當(dāng)前擋塊關(guān)閉時(shí)，后擋塊打開，橫桿被前擋塊擋住；當(dāng)前擋塊打開時(shí)，后擋塊被關(guān)閉，之前處于前后擋塊之間的一根橫桿被釋放，后擋塊則剛好擋住之后的橫桿，實(shí)現(xiàn)每次釋放一根橫桿的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整對位機(jī)構(gòu)，其特征在于:橫桿落在兩個(gè)手爪上之后，電機(jī)驅(qū)動(dòng)短桿旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)的過程中，短桿可推動(dòng)橫桿兩端的插頭旋轉(zhuǎn)，直至插頭接觸擋板，此時(shí)，傳感器將信號(hào)傳給電機(jī)，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，然后兩個(gè)手爪把橫桿夾緊并隨方形中轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)90°，進(jìn)行下一根橫桿的裝夾，這種調(diào)整對位機(jī)構(gòu)可以完成對每根輸出橫桿兩端插頭的對位工作，使橫桿能準(zhǔn)確的插入扣件中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中轉(zhuǎn)模塊，其特征在于:中轉(zhuǎn)模塊中的方形架上有三條邊是工作邊，每一條邊上安裝有兩個(gè)手爪和一個(gè)擋板；在接收橫桿時(shí)，一個(gè)側(cè)邊首先作為承接邊，等該側(cè)邊裝夾了橫桿之后，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪，使方形架旋轉(zhuǎn)90°，下一個(gè)側(cè)邊繼續(xù)接收橫桿，直到三個(gè)側(cè)邊都裝夾好橫桿之后，電機(jī)停轉(zhuǎn)，等待搭架機(jī)構(gòu)取桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭建模塊，其特征在于:搭架模塊一方面實(shí)現(xiàn)對立桿的夾持功能，另一方面能將橫桿從方盤中轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)達(dá)立桿輪扣上方，并將橫桿側(cè)邊的插頭放入輪扣插口處；機(jī)械手爪首先把方形架上的橫桿抓住，然后通過絲杠以及齒輪齒條傳動(dòng)，將橫桿傳送至夾持機(jī)構(gòu)夾持的立桿處，并把橫桿的側(cè)邊插頭插入立桿輪扣中，最后由扣緊機(jī)構(gòu)把橫桿壓緊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扣緊機(jī)構(gòu)，其特征在于:扣緊機(jī)構(gòu)固接在搭架框的固定支架上，能夠隨搭架框一起移動(dòng)；液壓錘通過彈簧與扣壓蓋板相連，當(dāng)橫桿插頭放入輪扣插口位置后，搭架框的活動(dòng)板轉(zhuǎn)開，伸縮桿伸出使得扣壓蓋板處于橫桿的正上方，液壓錘上下運(yùn)動(dòng)，通過彈簧錘擊到蓋板上，蓋板將力傳遞給橫桿，橫桿插頭與輪扣插口扣緊并自鎖。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于:夾持機(jī)構(gòu)完成立桿的夾持，使其在搭架過程中保持豎直狀態(tài)；伸縮手爪初始時(shí)抓在下端兩個(gè)輪扣上方，腳手架最上面一層橫桿搭建完畢后，處于上部的兩個(gè)手爪縮回，搭架框下移，搭架框進(jìn)行第二層橫桿的搭建，搭建完成后，下部的兩個(gè)手爪縮回，搭架框繼續(xù)下移，完成底層腳手架的搭建。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型的腳手架搭建機(jī)器人，包括存儲(chǔ)分離模塊、中轉(zhuǎn)模塊和搭建模塊三大模塊，存儲(chǔ)分離模塊由單管分離機(jī)構(gòu)和調(diào)整對位機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)對橫桿的存儲(chǔ)以及定量、定向的輸出；中轉(zhuǎn)模塊可以將輸出的橫桿傳遞給搭建模塊；搭建模塊就可以完成對腳手架的搭建。本發(fā)明主要針對直插式腳手架，可以快速的完成腳手架的搭建，提高了搭架效率，節(jié)約了勞動(dòng)力，能夠滿足工程施工的技術(shù)要求。
【IPC分類】E04G21-00
【公開號(hào)】CN104612400
【申請?zhí)枴緾N201410837614
【發(fā)明人】胡萬里, 楊洋, 鄧超
【申請人】胡鑌
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月30日