落砖机构及基于该机构的贴砖装置的制作方法

本发明涉及一种落砖机构，还涉及一种基于该落砖机构的贴砖装置。

背景技术：

目前，建筑施工过程中，贴砖主要有人工和专用机器人两种方式。人工贴砖效率低下，成本高，质量参差不齐，逐渐被机器人方式所取代。专用机器人方面，公开号为104493810a的发明专利公开了一种建筑机器人装置，其能够自动砌墙、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。然而，贴砖时，受结构限制，每次只能贴少量的砖块，无法进行大批量的贴砖，效率不理想，且整齐程度和贴砖质量依然存在参差不齐的情况。现有技术中没有提供一种高效的装置或方式，能够将砖块批量、整齐地摆放到机械手或其它贴砖执行末端机构上，是目前无法实现批量贴砖的主要原因。

技术实现要素：

本发明提出了一种落砖机构及基于该机构的贴砖装置，其目的是：（1）提供一种能够将砖块批量、整齐地摆放到机械手或其它贴砖执行末端机构上的落砖机构；（2）基于所提出的落砖机构对贴砖装置进行改进，进一步提高贴砖效率和施工质量。

本发明技术方案如下：

落砖机构，包括可移动装置和安装在可移动装置上、用于盛放砖块的箱体，所述箱体底部设有用于落砖的开口，所述开口的左右两侧分别设有可回转的柔性辊，用于夹持箱体内最底部的砖块；两只柔性辊通过同步传动装置相连接以实现方向相反的同步回转；

所述箱体上还安装有用于驱动柔性辊回转的棘轮；

所述落砖机构还包括用于设定在落砖目标位置处的架体以及通过可移动方式安装在架体上的棘爪，所述棘爪用于拨动所述棘轮。

作为落砖机构的进一步改进：所述棘爪或架体上还设有用于约束棘爪相对于架体移动范围的限位机构，所述架体上还安装有用于使棘爪位于限位机构所约束的极限位置的弹性复位机构；当可移动装置正向移动、棘轮碰撞棘爪时，所述棘爪拨动棘轮，当可移动装置反向移动、棘轮碰撞棘爪时，棘轮推动棘爪相对架体移动。

基于上述的落砖机构的贴砖装置，包括移动式砖块放置装置和翻砖机构；

所述翻砖机构包括第一机架、第一电机、第一连杆、第二连杆和用于放置砖块的放砖平台；所述第一电机安装在第一机架上，第一连杆一端连接在第一电机输出轴上，所述第二连杆一端与第一连杆的另一端铰接，第二连杆的另一端与放砖平台相铰接，所述放砖平台还与第一机架相铰接；

所述落砖机构的箱体、可移动装置、柔性辊、同步传动装置以及棘轮均设置在移动式砖块放置装置上，所述落砖机构的棘爪和架体均设置在放砖平台上。

作为贴砖装置的进一步改进：还包括前后移动机构，所述第一机架在前后移动机构的驱动下前后移动。

作为贴砖装置的进一步改进：所述前后移动机构包括第二机架，所述第二机架上设有滑轨，所述第一机架与滑轨相配合，所述前后移动机构还包括安装在第一机架上的第二电机，所述第二电机输出轴上连接有齿轮轴，所述第二机架上还安装有齿条，所述齿轮轴与齿条相啮合。

作为贴砖装置的进一步改进：还包括用于向放砖平台上的砖块上涂抹砂浆的移动式砂浆涂抹装置。

作为贴砖装置的进一步改进：还包括辅助前推机构，所述辅助前推机构包括若干组并排设置的连杆机构，所述连杆机构包括第三连杆、第四连杆、第五连杆、以及安装在第一机架上的挡块；

所述第三连杆首端与放砖平台相连接、末端与第四连杆首端相铰接，所述第五连杆首端与第四连杆末端相铰接，末端用于碰撞所述挡块；

所述辅助前推机构还包括与放砖平台均为固定连接的第一横轴和第二横轴；所述第一横轴与第二横轴相平行，所述第一横轴垂直穿过各组连杆机构的第三连杆并与各第三连杆转动连接，所述第二横轴垂直穿过各组连杆机构的第五连杆并与各第五连杆转动连接。

作为贴砖装置的进一步改进：所述第三连杆首端设有u形槽，所述放砖平台底部设有位于u形槽中的凸柄，所述凸柄外端与u形槽底部相铰接。

作为贴砖装置的进一步改进：所述放砖平台为可伸缩式结构：放砖平台由若干组盒式组件依次连接而成，各盒式组件具有底板、前后挡板以及位于左侧或右侧的侧挡板，盒式组件还具有滑槽以及用于与相邻盒式组件的滑槽相配合的凸轴，以实现盒式组件间的滑动伸缩、改变侧挡板之间的间距。

作为贴砖装置的进一步改进：还包括用于驱动翻砖机构升降的升降机构。

相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）落砖机构为可移动式机构，通过在沿途落砖目标点设置棘爪的方式，实现了沿运动轨迹的定点落砖从而能够将砖块批量、整齐地摆放到机械手或其它贴砖执行末端机构上；（2）棘轮棘爪机构处还设有限位机构和弹性复位机构，正向移动时落砖，反向移动时不会落砖，从而箱体只需要进行往复直线运动即可实现循环落砖，无需单独改变柔性辊的旋转反向，降低了生产成本；（3）基于落砖机构提出了一种贴砖装置，通过落砖机构将砖块批量地放置在放砖平台上，通过第一电机驱动控制放砖平台翻转，实现批量贴砖操作，结构简单，提高了施工效率与质量；（4）贴砖装置还设有辅助前推机构，当放砖平台前翻时，第五连杆末端与挡块接触，通过三个连杆和两个铰接点，将挡块施与的反向作用力传递至放砖平台，即第三连杆首端以第一横轴为支点向前倾推放砖平台，确保放砖平台具有足够的推力完成砖块的附着；（5）凸柄与第三连杆直接铰接，且第三连杆首端设有用于约束凸柄的u形槽，从而使第三连杆与放砖平台之间不仅具有一定的相对活动裕量，同时还能通过铰接和u形槽实现力与转矩的传递；（6）放砖平台为可伸缩式结构，可改变侧挡板之间的间距，从而适应不同尺寸的砖块；（7）贴砖装置还设有移动式砂浆涂抹装置，自动完成砂浆涂抹工序，进一步提高效率；（8）贴砖装置还设有前后移动机构和升降机构，可根据需要调整贴砖装置与墙面之间的距离，完成整面墙的贴砖工作。

附图说明

图1为落砖机构的结构示意图。

图2为棘轮棘爪部分的结构示意图。

图3为放砖平台、移动式砂浆涂抹装置和移动式砖块放置装置的结构示意图。

图4为贴砖装置的结构示意图。

图5为翻砖机构和辅助前推机构的结构示意图。

图6为伸缩式放砖平台的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

如图1，一种落砖机构，包括可移动装置和安装在可移动装置上、用于盛放砖块的箱体101，所述箱体101底部设有用于落砖的开口，所述开口的左右两侧分别设有可回转的柔性辊102，用于夹持箱体101内最底部的砖块；两只柔性辊102通过同步传动装置相连接以实现方向相反的同步回转；

所述箱体101上还安装有用于驱动柔性辊102回转的棘轮103，二者可以是直接连接，或者是通过齿轮等传动机构连接。

如图2，所述落砖机构还包括用于设定在落砖目标位置处的架体以及通过可移动方式安装在架体上的棘爪104，所述棘爪104用于拨动所述棘轮103，设定好每拨动一次棘轮103所转动的角度，使柔性辊102随之回转，回转的角度恰好将最底部的砖块投下。

为了进一步简化落砖流程，如图2，所述棘爪104或架体上还设有用于约束棘爪104相对于架体移动范围的限位机构，所述架体上还安装有用于使棘爪104位于限位机构所约束的极限位置的弹性复位机构。

优选的结构形式为：所述棘爪104通过转动方式安装在架体上，所述限位机构是设置在棘爪104上的凸起，所述弹性复位机构为一端与架体相连接、另一端与棘爪104相连接的压缩弹簧105。还可以是其它的棘轮103棘爪104结构形式，如：棘爪104相对于架体直线移动，并且底部设有压缩弹簧105，棘爪104一侧具有倾角较大的斜面，另一侧为直面，从而碰触直面时棘爪104不移动，碰触斜面时棘爪104回缩，使棘轮103通过。

当可移动装置正向移动、棘轮103碰撞棘爪104时，所述棘爪104拨动棘轮103，当可移动装置反向移动、棘轮103碰撞棘爪104时，压缩弹簧105压缩，棘轮103推动棘爪104相对架体移动，此时棘轮103不转动、不落砖。

使用时，可以沿箱体101的运动轨迹安装多组棘爪104，棘轮103每经过一个棘爪104时落下一块砖，将砖批量平摆在机械手或其它执行机构上，投放完成后可按原路径返回，返回过程中棘轮103不再转动，也无需对柔性辊102的方向单独控制，从而简化了运动轨迹，提高了效率。

一种基于上述的落砖机构的贴砖装置，包括移动式砖块放置装置10和翻砖机构。

如图5，所述翻砖机构包括第一机架205、第一电机202、第一连杆203、第二连杆204和用于放置砖块的放砖平台201。

如图3，所述落砖机构的箱体101、可移动装置、柔性辊102、同步传动装置以及棘轮103均设置在移动式砖块放置装置10上，所述落砖机构的棘爪104和架体均设置在放砖平台201上。移动式砖块放置装置10沿放砖平台201移动时，每经过一个棘爪104可落下一块砖。

如图6，所述放砖平台201为可伸缩式结构：放砖平台201由若干组盒式组件依次连接而成，各盒式组件具有底板、前后挡板以及位于左侧或右侧的侧挡板，盒式组件还具有滑槽2012以及用于与相邻盒式组件的滑槽2012相配合的凸轴2011，以实现盒式组件间的滑动伸缩、改变侧挡板之间的间距，从而适应不同尺寸的砖块。棘爪104设在后挡板上，侧挡板可用于分隔砖块。落砖前，先拉开放砖平台201，落砖后收缩，使砖块紧密排列。

贴砖装置还包括用于向放砖平台201上的砖块上涂抹砂浆的移动式砂浆涂抹装置30。

翻砖机构方面，所述第一电机202安装在第一机架205上，第一连杆203一端连接在第一电机202输出轴上，所述第二连杆204一端与第一连杆203的另一端铰接，第二连杆204的另一端与放砖平台201相铰接，所述放砖平台201还与第一机架205相铰接；所述第一连杆203优选为偏心盘的结构形式。放砖时，放砖平台201为水平状态。第一电机202回转时，通过第一连杆203和第二连杆204驱动放砖平台201翻转，将砖块贴附到墙面上。

进一步地，贴砖装置还包括前后移动机构，所述第一机架205在前后移动机构的驱动下前后移动。如图4，所述前后移动机构包括第二机架401，所述第二机架401上设有滑轨，所述第一机架205与滑轨相配合，所述前后移动机构还包括安装在第一机架205上的第二电机402，所述第二电机402输出轴上连接有齿轮轴403，所述第二机架401上还安装有齿条，所述齿轮轴403与齿条相啮合。

放砖平台201翻转前先在第二电机402的驱动下向前运动一段距离，靠近墙面后再进行翻转。

为了确保砖块较好地附着在墙面上，贴砖装置还设置有辅助前推机构，如图5，所述辅助前推机构包括若干组并排设置的连杆机构，所述连杆机构包括第三连杆501、第四连杆502、第五连杆503、以及安装在第一机架205上的挡块506；

所述第三连杆501首端与放砖平台201相连接、末端与第四连杆502首端相铰接，所述第五连杆503首端与第四连杆502末端相铰接，末端用于碰撞所述挡块506；第三连杆501、第四连杆502和第五连杆503构成s形。

所述辅助前推机构还包括与放砖平台201均为固定连接的第一横轴504和第二横轴505；所述第一横轴504与第二横轴505相平行，所述第一横轴504垂直穿过各组连杆机构的第三连杆501并与各第三连杆501转动连接，所述第二横轴505垂直穿过各组连杆机构的第五连杆503并与各第五连杆503转动连接。当放砖平台201前翻时，第五连杆503末端与挡块506接触，通过三个连杆和两个铰接点，将挡块506施与的反向作用力传递至放砖平台201，即第三连杆501首端以第一横轴504为支点向前倾推放砖平台201，确保放砖平台201具有足够的推力完成砖块的附着。

同时，所述第三连杆501首端设有u形槽，所述放砖平台201底部设有位于u形槽中的凸柄，所述凸柄外端与u形槽底部相铰接，从而使第三连杆501与放砖平台201之间不仅具有一定的相对活动裕量，同时还能通过铰接和u形槽实现力与转矩的传递。

如图4，贴砖装置还包括用于驱动翻砖机构升降的升降机构，本实施例中通过举升第二机架401间接实现翻砖机构的升降。贴完一层砖块后，可通过举升进行下一层砖块的贴附。升降机构可以是如图4中使用钢丝绳牵动多层套筒来实现，也可以是通过液压缸机构实现，再次不多赘述。