本實用新型涉及一種機械手臂，具體的說，涉及了一種建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置。

背景技術：

擺放在施工場地的建筑砌塊垛堆，目前主要依靠人工拆垛，這是整個建筑施工操作過程中最費人力的部分，也是發(fā)生工傷最多和最不安全的部分，同時也是砌塊損壞最多的施工操作環(huán)節(jié)。

目前，在其它的一些領域已經(jīng)出現(xiàn)了一些拆垛機械手裝置，如包裝箱垛堆拆垛機器手，其是利用了真空吸力原理的拆垛設備，現(xiàn)已廣泛使用；但由于建筑砌塊通常較重、砌塊表面及內(nèi)部均有發(fā)泡微孔，普通的采用了真空吸力原理的拆垛設備是不可行的；即使采用大功率真空泵，也仍不足以解決吸盤耐久性問題，反而大大提高了拆垛設備的生產(chǎn)成本。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，從而提供一種設計科學、適于建筑砌塊垛堆、拆垛效率高、砌塊完整率高的建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置，它包括安裝基座以及安裝在安裝基座上的第一驅(qū)動電機、傳動機構(gòu)和手臂機構(gòu)，所述手臂機構(gòu)包括左手臂、右手臂和托舉手臂，所述左手臂的中部和右手臂的中部均鉸接在所述安裝基座上，所述傳動機構(gòu)包括偏心輪，所述第一驅(qū)動電機驅(qū)動所述偏心輪轉(zhuǎn)動，所述左手臂的尾端和右手臂的尾端分別抵接在所述偏心輪的外周面上，所述偏心輪轉(zhuǎn)動過程中分別驅(qū)動所述左手臂和所述右手臂圍繞中部鉸接點交替擺動；所述左手臂、右手臂和托舉手臂之間的空間僅能容納一塊砌塊，在所述偏心輪撥動所述左手臂、右手臂擺動時，由于在左手臂和右手臂之間還夾著有砌塊，當其中一個手臂擺動時，在所述砌塊的作用下，另一個手臂也將向相同的方向擺動，從而保持所述左手臂的尾端和所述右手臂的尾端始終抵接在所述偏心輪的外周面上。

基于上述，它還包括左摩擦輪、右摩擦輪、下摩擦輪，所述左摩擦輪安裝在所述左手臂的前端，所述右摩擦輪安裝在所述右手臂的前端，所述下摩擦輪安裝在所述托舉手臂的前端，所述傳動機構(gòu)分別驅(qū)動所述左摩擦輪、所述右摩擦輪和所述下摩擦輪向內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)。

基于上述，所述傳動機構(gòu)還包括主動輪、圓柱傳動齒輪、錐齒輪和轉(zhuǎn)向絲杠，所述圓柱傳動齒輪、所述偏心輪和所述錐齒輪同軸設置，所述主動輪與所述圓柱傳動齒輪嚙合，所述轉(zhuǎn)向絲杠與所述錐齒輪嚙合，所述轉(zhuǎn)向絲杠通過鏈條傳動所述下摩擦輪，所述主動輪安裝在所述第一驅(qū)動電機的驅(qū)動軸上。

基于上述，所述傳動機構(gòu)還包括驅(qū)動所述左摩擦輪轉(zhuǎn)動的左齒輪組和驅(qū)動所述右摩擦輪轉(zhuǎn)動的右齒輪組，所述主動輪分別驅(qū)動所述左齒輪組和所述右齒輪組傳動。

基于上述，在所述左摩擦輪的外周表面上、右摩擦輪的外周表面上和下摩擦輪的外周表面上分別均勻開設有多個斜向的凹槽，每個所述凹槽內(nèi)設置有摩擦凸條，每根所述摩擦凸條凸出摩擦輪外周表面。

基于上述，所述偏心輪為夾層結(jié)構(gòu)，夾層部分沿周向設置一圈滾珠軸承，所述滾珠軸承凸出所述夾層結(jié)構(gòu)的外周表面。

基于上述，所述左手臂的尾端和所述右手臂的尾端均設有緩沖器，所述左手臂和所述右手臂通過所述緩沖器抵接在所述偏心輪的外周面上。

基于上述，所述安裝基座包括底座以及安裝在所述底座上的第二驅(qū)動電機和運動臺座，所述第二驅(qū)動電機驅(qū)動所述運動臺座沿直線方向做往復運動；所述運動臺座包括左手臂安裝孔、右手臂安裝孔、托舉手臂安裝孔和安裝架，所述左手臂的中部、右手臂的中部分別對應所述左手臂安裝孔、右手臂安裝孔設置有鉸接軸，所述下摩擦輪對應所述托舉手臂安裝孔設置有旋轉(zhuǎn)軸，所述第一驅(qū)動電機和所述傳動機構(gòu)均安裝在所述安裝架上。

基于上述，在所述左手臂的中部和所述右手臂的中部均轉(zhuǎn)動設置有鉸接軸，所述左手臂和所述右手臂分別通過所述鉸接軸鉸接在所述安裝基座上，所述左齒輪組驅(qū)動所述左手臂上的鉸接軸轉(zhuǎn)動，所述左手臂上的鉸接軸通過鏈條帶動所述左摩擦輪轉(zhuǎn)動，所述右齒輪組驅(qū)動所述右手臂上的鉸接軸轉(zhuǎn)動，所述右手臂上的鉸接軸通過鏈條帶動所述右摩擦輪轉(zhuǎn)動。

基于上述，所述底座包括平行設置的三根導向滑桿，所述運動臺座對應三根所述導向滑桿開設有三個滑桿安裝孔，所述第二驅(qū)動電機通過螺旋絲桿驅(qū)動所述運動臺座沿所述導向滑桿運動。

本實用新型相對現(xiàn)有技術具有實質(zhì)性特點和進步，具體的說，本實用新型提供了一種全新構(gòu)思的建筑砌塊堆垛拆垛機械手，通過所述偏心輪的轉(zhuǎn)動，撥動抵觸在所述偏心輪外周表面上的左右手臂，使得左右手臂做出向手臂機構(gòu)內(nèi)部撥動砌塊的的動作，在所述托舉手臂的配合下，完成對砌塊的抓?。煌ㄟ^所述左摩擦輪、右摩擦輪、下摩擦輪向所述手臂機構(gòu)內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)，進一步提高抓取砌塊的效率；通過所述滾珠軸承和所述緩沖器，使得抓取砌塊的動作更加溫和，避免了因碰撞而損壞砌塊。其具有設計科學、適于建筑砌塊垛堆、拆垛效率高、砌塊完整率高的的優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型中傳動機構(gòu)和手臂機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中安裝基座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3、圖4是本實用新型中偏心輪的結(jié)構(gòu)示意圖（圖4只畫出了上下兩個滾珠軸承）。

圖5、圖6是本實用新型中左摩擦輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本實用新型中建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1. 主動輪；21. 左手臂；22. 右手臂；23. 托舉手臂；31.偏心輪；32. 圓柱傳動齒輪；33. 錐齒輪；34. 轉(zhuǎn)向絲杠；35. 左齒輪組；36. 右齒輪組； 38. 鏈條；41. 底座；42.運動臺座；43. 第二驅(qū)動電機；44.螺旋絲桿；212. 左摩擦輪；213.緩沖器；221. 鉸接軸；222.右摩擦輪；232.下摩擦輪；311. 橢圓輪盤；312. 滾珠軸承；313.連接柱；411.導向滑桿；421. 左手臂安裝孔；422. 右手臂安裝孔；423. 托舉手臂安裝孔；424.安裝架； 2121. 摩擦凸條。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

如圖1、圖7所示，一種建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置，它包括安裝基座以及安裝在安裝基座上的第一驅(qū)動電機（圖中未畫出）、傳動機構(gòu)和手臂機構(gòu)；該建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置的設計思路就是由所述第一驅(qū)動電機提供動力，由所述傳動機構(gòu)將動力傳遞給所述手臂機構(gòu)，由所述手臂機構(gòu)對砌塊垛進行拆垛。

具體結(jié)構(gòu)為，所述手臂機構(gòu)包括左手臂21、右手臂22和托舉手臂23，所述左手臂21的中部和右手臂22的中部均鉸接在所述安裝基座上，所述傳動機構(gòu)包括偏心輪31，所述第一驅(qū)動電機驅(qū)動所述偏心輪31轉(zhuǎn)動，所述左手臂21的尾端和右手臂22的尾端分別抵接在所述偏心輪31的外周面上，所述偏心輪31轉(zhuǎn)動過程中分別驅(qū)動所述左手臂21和所述右手臂22圍繞中部鉸接點交替擺動。

所述左手臂21和所述右手臂22用于將砌塊向所述手臂機構(gòu)的懷里撥動，所述托舉手臂23從砌塊下方托舉砌塊，在所述左手臂21、右手臂22和托舉手臂23之間僅僅只能容納一塊砌塊；當所述偏心輪31撥動其中一個手臂擺動時，該手臂摩擦砌塊的一側(cè)邊，使砌塊向另一手臂尾端挪動，此時砌塊的另一相對側(cè)邊推動另一手臂向同樣的方向擺動，使另一手臂的尾端始終抵接在所述偏心輪31的外周面上，經(jīng)過偏心輪31的多次轉(zhuǎn)動，砌塊被慢慢挪動進所述手臂機構(gòu)內(nèi)部，完成抓取。

為了提高抓取砌塊的效率以及穩(wěn)定性，在所述左手臂21的前端、所述右手臂22的前端和所述托舉手臂23的前端分別安裝有左摩擦輪212、右摩擦輪222和下摩擦輪232，所述傳動機構(gòu)分別驅(qū)動所述左摩擦輪212、所述右摩擦輪222和所述下摩擦輪232向所述手臂機構(gòu)的內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)；所述左摩擦輪212、右摩擦輪222和下摩擦輪232均是為了增大與砌塊之間的摩擦力，由于它們都在不間斷地向所述手臂機構(gòu)內(nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)，砌塊不斷地受到指向所述手臂機構(gòu)內(nèi)部的摩擦力，砌塊向內(nèi)部運動的速度加快，抓取效率提高；在完成抓取后，由于它們?nèi)栽谛D(zhuǎn)，砌塊不容易從所述手臂機構(gòu)內(nèi)部脫出，提高了抓取穩(wěn)定性。

所述傳動機構(gòu)還包括主動輪1、圓柱傳動齒輪32、錐齒輪33和轉(zhuǎn)向絲杠34，為了減少所述傳動機構(gòu)的傳動部件、提高傳動效率、提高能量利用率，

將所述圓柱傳動齒輪32、所述偏心輪31和所述錐齒輪33同軸設置，所述主動輪1與所述圓柱傳動齒輪32嚙合，所述轉(zhuǎn)向絲杠34與所述錐齒輪33嚙合，所述轉(zhuǎn)向絲杠34通過鏈條38傳動所述下摩擦輪232，所述主動輪1安裝在所述第一驅(qū)動電機的驅(qū)動軸上。

所述主動輪1在帶動所述圓柱傳動齒輪32轉(zhuǎn)動時，所述圓柱傳動齒輪32、所述偏心輪31和所述錐齒輪33將一起旋轉(zhuǎn)，然后，所述錐齒輪33再通過所述轉(zhuǎn)向絲杠34和所述鏈條38帶動所述下摩擦輪232旋轉(zhuǎn)；由于所述圓柱傳動齒輪32、所述偏心輪31和所述錐齒輪33共用一根旋轉(zhuǎn)軸，所述主動輪1通過驅(qū)動一個部件，就能實現(xiàn)對所述左手臂21和右手臂22的擺動控制以及對所述下摩擦輪232的旋轉(zhuǎn)控制，節(jié)約了傳動機構(gòu)成本、提高了傳動效率、提高了能量利用率。

為了節(jié)約動力源數(shù)量，所述傳動機構(gòu)還包括驅(qū)動所述左摩擦輪212轉(zhuǎn)動的左齒輪組35和驅(qū)動所述右摩擦輪222轉(zhuǎn)動的右齒輪組36，所述主動輪1分別驅(qū)動所述左齒輪組35和所述右齒輪組36傳動；為了保證所述左摩擦輪212、右摩擦輪222內(nèi)旋，所述主動輪1逆時針旋轉(zhuǎn)，所述左齒輪組35的齒輪數(shù)為單數(shù)，所述右齒輪組36的齒輪數(shù)為雙數(shù)；當然，若主動輪1順時針旋轉(zhuǎn)，需要相應調(diào)整所在左齒輪組35、右齒輪組36的齒輪單雙數(shù)。

在所述左手臂21的中部和所述右手臂22的中部均轉(zhuǎn)動設置鉸接軸221，所述左手臂21和所述右手臂22分別通過所述鉸接軸221鉸接在所述安裝基座上，所述左齒輪組35驅(qū)動所述左手臂21上的鉸接軸221轉(zhuǎn)動，所述左手臂21上的鉸接軸221通過鏈條38帶動所述左摩擦輪212轉(zhuǎn)動，所述右齒輪組36驅(qū)動所述右手臂22上的鉸接軸221轉(zhuǎn)動，所述右手臂22上的鉸接軸221通過鏈條38帶動所述右摩擦輪222轉(zhuǎn)動；這樣，通過一個動力源就能完成對整個手臂機構(gòu)的所有動作的控制，節(jié)省了動力源數(shù)量，簡化了傳動結(jié)構(gòu)。

如圖2、圖7所示，所述安裝基座包括底座41以及安裝在所述底座41上的第二驅(qū)動電機43和運動臺座42，所述第二驅(qū)動電機43驅(qū)動所述運動臺座42沿直線方向做往復運動；所述運動臺座42包括左手臂安裝孔421、右手臂安裝孔422、托舉手臂安裝孔423和安裝架424，所述左手臂21的中部、右手臂22的中部分別對應所述左手臂安裝孔421、右手臂安裝孔422設置有鉸接軸221，所述下摩擦輪232對應所述托舉手臂安裝孔423設置有旋轉(zhuǎn)軸，所述第一驅(qū)動電機和所述傳動機構(gòu)均安裝在所述安裝架424上；所述手臂機構(gòu)通過所述左手臂安裝孔421、右手臂安裝孔422、托舉手臂安裝孔423和安裝架424安裝在所述運動臺座42上，所述運動臺座42沿直線做往復運動，帶動所述手臂機構(gòu)沿直線做往復運動，所述底座41外接機械手臂安裝設備，該建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置就是通過所述底座41安裝在機械手臂安裝設備上的。

所述底座41包括平行設置的三根導向滑桿411所述運動臺座42對應三根所述導向滑桿411開設有三個滑桿安裝孔，所述第二驅(qū)動電機43通過螺旋絲桿44驅(qū)動所述運動臺座42沿所述導向滑桿411運動；在所述導向滑桿411的上下兩端還設置有限位機構(gòu)，使得所述運動臺座42在兩個限位機構(gòu)之間做直線往復運動。

具體使用時，控制該建筑砌塊垛自動拆垛機械手裝置靠近目標砌塊，所述第二驅(qū)動電機43驅(qū)動所述運動臺座42砌塊方向移動，使得所述左手臂21和所述右手臂22分別位于砌塊的兩側(cè)邊上；所述偏心輪31驅(qū)動左手臂21和所述右手臂22交替擺動，同時，所述第一驅(qū)動電機驅(qū)動所述左摩擦輪212、右摩擦輪222和下摩擦輪232向所述手臂機構(gòu)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)；砌塊在摩擦力的作用下，進入所述手臂機構(gòu)內(nèi)部，所述托舉手臂23從下方托住砌塊，完成對砌塊的抓取動作。

為了進一步提高所述左摩擦輪212、所述右摩擦輪222和所述下摩擦輪232外周表面的摩擦力，如圖5、圖6所示，在所述左摩擦輪212的外周表面上、右摩擦輪222的外周表面上和下摩擦輪232的外周表面上分別均勻開設有多個斜向的凹槽，每個所述凹槽內(nèi)設置有摩擦凸條2121，每根所述摩擦凸條2121凸出摩擦輪外周表面；將所述摩擦凸條2121斜向設置，使摩擦輪撥動砌塊時，砌塊可以更順暢地向所述手臂機構(gòu)內(nèi)部運動。

為了減小所述偏心輪31與所述左手臂21和所述右手臂22的尾端的摩擦力，節(jié)約能源，如圖3、圖4所示，所述偏心輪31為夾層結(jié)構(gòu)，夾層部分沿周向設置一圈滾珠軸承312，所述滾珠軸承312凸出所述夾層結(jié)構(gòu)的外周表面，外層為兩個完全相同的橢圓輪盤311，每個所述滾珠軸承312中心穿設有連接柱313，每個所述連接柱313連接兩個所述橢圓輪盤311；所述滾珠軸承312將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，從而減小了接觸面相互運動的摩擦力。

為了避免因為所述左手臂21和所述右手臂22擺動過程中動作僵硬，碰撞砌塊造成缺損，所述左手臂21的尾端和所述右手臂22的尾端均設有緩沖器213，所述左手臂21和所述右手臂22通過所述緩沖器213抵接在所述偏心輪31的外周面上；所述緩沖器213可以采用市場上一些常見的緩沖器，其作用是為了緩沖沖擊力，使得撥動砌塊的動作更加柔和。

最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本實用新型的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。