一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的运砖箱的制作方法

本发明属于建筑装饰行业自动供料技术领域，尤其涉及一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的运砖箱。

背景技术：

随着我国人均国民生产总值的不断提高，人们对居住环境的要求也日益增加，这使得建筑装饰产业得到了蓬勃发展，发展势头迅猛。在过去的几十年间，建筑装饰行业在国内已经到达了一个总体量以万亿元作为计量单位的庞大社会行业。自2015年以来，全国建筑装饰行业完成工程总产值以超出经济平均增长速度3个百分点，体现了建筑装饰行业在国民经济发展中的基础性和超前性。然而，在建筑装饰产值逐年递增的情况下，却存在着劳动力缺乏、施工质量差、意外事故频发、劳动力成本不断增加等棘手问题。与此同时，随着科技的不断进步，越来越多的行业都已将机器人技术作为高科技的核心进行应用。因此在建筑装饰行业引入机器人技术，设计制造能够实现建筑装饰行业工作的高科技智能机器人系统成为了建筑装饰行业发展的方向。贴瓷砖机器人系统的研发在一定程度上缓解了建筑装饰行业存在的一些问题。然而，到目前为止，国内外的贴瓷砖机器人在工作时虽然可以实现智能取砖、定位、贴砖等一系列动作，完成预期的功能，但由于缺少连续供砖的供砖系统，使得贴瓷砖机器人在工作时存在间断性，降低了工作效率。而且在没有连续供砖系统的情况下，瓷砖的数量始终在改变，所以每次待用的瓷砖位置都会较之前有所变化，这样在末端执行器取砖时需要进行重复的定位动作，不仅降低效率更不能有效的保证取砖精度，最终导致工程精度的下降。所以为了提高贴瓷砖机器人的工作效率和工作精度设计一种可以用在自动供砖生产线的运砖箱。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的运砖箱，其提高了机器人的工作效率和工作精度。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的运砖箱，包括：砖块托板、底盘、升降机构、夹紧机构和锁止机构；

所述升降机构、所述夹紧机构和所述锁止机构均固定设置在所述底盘上；

其中，所述砖块托板设置在所述升降机构上，并能够借助于所述升降结构实现垂直方向上的升降；

所述夹紧机构包括闲置和工作两种状态；

所述夹紧机构在工作状态时能够将位于砖块托板上的砖块夹紧对齐和固定；

所述锁止机构能够锁定所述夹紧机构的夹紧状态。

优选地，所述底盘为正方形框体结构；

所述正方形框体结构的框内设有十字形加强筋；

所述砖块托板包括正方形主体板和分别设置在所述正方形主体板四角的四个连接延伸部；

所述正方形主体板的尺寸与所述正方形框体的内框尺寸相等；

所述正方形主体板的尺寸与砖块的尺寸相匹配。

优选地，所述升降机构包括：四个直线轴承和四个直线轴承导杆；

四个所述直线轴承分别套设在四个所述直线轴承导杆上；

四个所述直线轴承导杆分别竖直固定设置在所述底盘的四角上。

优选地，四个所述直线轴承分别与所述砖块托板的四个所述连接延伸部连接；

所述砖块托板能够借助于四个所述直线轴承沿四个所述直线轴承导杆上下滑动位移。

优选地，所述夹紧机构包括：四个箱体侧壁、中心绞盘装置和四个传动连杆；

所述四个箱体侧壁分别连接四个所述传动连杆，并借助于四个所述传动连杆与所述中心绞盘装置传动连接；

四个所述箱体侧壁围绕所述砖块托板的四面布置在所述底盘的上方；

每一所述箱体侧壁的底部均设有一对滑块；

每一对所述滑块均对应一组直线导轨；

所述直线导轨固定设置在所述底盘上；

所述中心绞盘装置固定设置在所述十字形加强筋的中心部位。

优选地，所述中心绞盘装置包括轴承支座和绞盘；

所述轴承支座固定设置在所述十字形加强筋的中心部位；

所述绞盘可转动地设置在所述轴承支座上。

优选地，所述夹紧机构还包括拉杆；

所述拉杆与所述绞盘传动连接；

拉动所述拉杆时，所述拉杆能够带动所述绞盘转动；

所述绞盘转动时能够借助于所述四个传动连杆带动四个所述箱体侧壁在相对应的直线导轨上滑动至夹紧放置在所述砖块托板上的砖块。

优选地，所述底盘的框内侧对称设有两个拉杆导轨；

所述拉杆的长度不小于所述底盘的边长；

所述拉杆设置在两个所述拉杆导轨上，并能够在外力的作用下在两个所述拉杆导轨上往复移动。

优选地，所述锁止机构包括：支架和锁扣；

所述锁扣设置在所述支架上；

所述支架固定设置在所述底盘上。

优选地，与所述拉杆的轴向垂直的一对箱体侧壁的底部均设有长方形槽口；

所述长方形槽口适于所述拉杆穿过和移动。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的供砖箱，使得贴瓷砖机器人在工作时能够及时地获取待贴砖块，提高了工作效率。这样在末端执行器取砖时不需要进行重复的定位动作，不仅提高了工作效率，而且还能有效的保证取砖精度。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的供砖箱的结构示意图；

图2本发明提供的一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的供砖箱中的底盘结构示意图；

图3本发明提供的一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的供砖箱中中心绞盘装置剖面结构示意图；

图4本发明提供的一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的供砖箱中绞盘的结构示意图；

图5为本发明提供的一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的供砖箱中锁止机构的结构示意图。

【附图标记说明】

1：底盘；2：砖块托盘；3：瓷砖；4：直线轴承导杆；5：滑块；6：直线导轨；7：箱体侧壁；8：长方形槽口；9：直线轴承；10：十字形加强筋；11：连接延伸部；12：拉杆；13：拉杆导轨；14：连接头连杆；15：绞盘大端；16：箱体壁连接头；17：蜗型簧；18：锁杆架；19：锁杆销；20：定位内六角螺栓；21：锁止机构支架；22：绞盘小端；23：绞盘连接头；24：绞盘拨动凸台；25：推力轴承；26：轴承支座轴；27：蜗型簧插孔；28：锁扣支架；29：轴承支座；30：锁扣；31：锁扣前勾；32：锁扣支撑板；33：锁扣滑杆导轨；34：锁扣滑杆销；35：锁扣折板导轨；36：连接块；37：锁扣滑杆连接板；38：锁扣滑杆复位弹簧；39：弹簧固定螺栓；40：锁扣扣紧弹簧；41：锁扣转动销；42：解锁推杆。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

实施例一

如图1所示：本实施例公开了一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的运砖箱，包括：砖块托板2、底盘1、升降机构、夹紧机构和锁止机构；所述升降机构、所述夹紧机构和所述锁止机构均固定设置在所述底盘1上；

其中，所述砖块托板2设置在所述升降机构上，并能够借助于所述升降结构实现垂直方向上的升降；所述夹紧机构包括闲置和工作两种状态。

所述夹紧机构在工作状态时能够将位于砖块托板2上的砖块夹紧对齐和固定；所述锁止机构能够锁定所述夹紧机构的夹紧状态。

应说明的是；如图2所示：本实施例中所述的底盘1为正方形框体结构；所述正方形框体结构的框内设有十字形加强筋10。

所述砖块托板2包括正方形主体板和分别设置在所述正方形主体板四角的四个连接延伸部11。

所述正方形主体板的尺寸与所述正方形框体的内框尺寸相等；所述正方形主体板的尺寸与砖块的尺寸相匹配。

本实施例中所述的升降机构包括：四个直线轴承9和四个直线轴承导杆4；四个所述直线轴承9分别套设在四个所述直线轴承导杆4上；四个所述直线轴承导杆4分别竖直固定设置在所述底盘1的四角上。

四个所述直线轴承9分别与所述砖块托板2的四个所述连接延伸部11连接；所述砖块托板2能够借助于四个所述直线轴承9沿四个所述直线轴承导杆4上下滑动位移。

如图3和图4所示：本实施例中所述夹紧机构包括：四个箱体侧壁7、中心绞盘装置和四个传动连杆。

详细地，所述四个箱体侧壁7分别连接四个所述传动连杆，并借助于四个所述传动连杆与所述中心绞盘装置传动连接；四个所述箱体侧壁7围绕所述砖块托板2的四面布置在所述底盘1的上方；每一所述箱体侧壁7的底部均设有一对滑块5；每一对所述滑块5均对应一组直线导轨6；所述直线导轨6固定设置在所述底盘1上；所述中心绞盘装置固定设置在所述十字形加强筋10的中心部位。

本实施例中所述中心绞盘装置包括轴承支座29和绞盘；所述轴承支座29固定设置在所述十字形加强筋10的中心部位；所述绞盘可转动地设置在所述轴承支座29上。

本实施例中所述夹紧机构还包括拉杆12；所述拉杆12与所述绞盘传动连接；拉动所述拉杆12时，所述拉杆12能够带动所述绞盘转动；所述绞盘转动时能够借助于所述四个传动连杆带动四个所述箱体侧壁7在相对应的直线导轨6上滑动至夹紧设置在所述砖块托板2上的砖块。

本实施例中所述底盘1的框内侧对称设有两个拉杆导轨13；所述拉杆12的长度不小于所述底盘1的边长；所述拉杆12设置在两个所述拉杆导轨13上，并能够在外力的作用下在两个所述拉杆导轨13上的方形槽内往复移动。

如图5所示：本实施例中所述锁止机构包括：支架和锁扣30。

详细地，所述锁扣30设置在所述支架上；所述支架固定设置在所述底盘1上。

本实施例中与所述拉杆12的轴向垂直的一对箱体侧壁7的底部均设有长方形槽口8；所述长方形槽口8适于所述拉杆12穿过和移动。

实施例二

如图1所示：为了提高贴瓷砖机器人的工作效率和工作精度，减少人工干预，提高自动化程度，本实施例提供一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的运砖箱。运砖箱放入瓷砖后，拉动拉杆可以实现箱壁的自动对中，在锁止机构的锁紧下保持夹紧状态，当运砖箱在输送线上到达取砖位置时，运砖箱由夹紧机构固定，锁止机构打开，运砖箱侧壁自动弹开，升降机将托板顶起，当最上面的待用砖到达固定高度时，停止动作，等待机械臂取砖。

运砖箱底盘1四角各固定有直线轴承导杆4，直线轴承套9在直线周轴承导轨4上，滑动配合。直线轴承4外圈穿过砖块托板2四角的圆孔，直线轴承4的法兰和砖块托板2通过螺栓连接，两者可以同时沿着直线轴承导杆4上下滑动。

底盘1四边凸台上固定安装有直线导轨6，直线导轨6上安装有滑块5，滑块5可以沿着导轨作直线滑动。底盘1各边上的滑块均通过螺丝钉固定连接有箱体侧壁7，箱体侧壁7与对应的滑块5一起沿着导轨6做往复直线运动，其中有拉杆12穿过的箱体侧壁7下端设计的长方形槽口8，以便拉杆12穿过、移动。

轴承支座29通过螺栓和底盘1中心固定连接，轴承支座29凸台外表面和推力轴承25内圈过盈配合，并通过轴肩轴向定位，推力轴承25内圈固定，外圈可以绕着中心转动。绞盘小端22内圆面与推力轴承25外圈过盈配合。绞盘可与推力轴承25外圈一同转动。

绞盘大端15圆孔槽内安装有蜗型簧17，蜗型簧17中心端插入轴承支座轴26槽口中，固定在轴承支座轴26槽口中不可转动。绞盘大端15圆孔槽侧面开有蜗型簧27插孔，蜗型簧17外端插入蜗型簧插孔27，蜗型簧17外端与绞盘一同转动。

绞盘连接头23通过螺栓孔与绞盘小端22均匀分布的四个螺栓孔连接，绞盘连接头23可以绕着固定轴心转动。绞盘大端15均匀分布四个椭圆孔，防止连绞盘连接头23的螺栓和绞盘大端15干涉。

绞盘连接头23与连接头连杆14的一侧螺纹端头固定连接，连接头连杆14的另一侧螺纹端头与箱体壁连接头16固定连接，箱体壁连接头16与对应的箱体侧壁底端凸台孔通过螺栓连接，箱体壁连接头16可以绕着固定轴心转动。

锁止机构支架21通过螺栓与底盘1和十字加强筋10固定连接，锁止机构支架21上焊接有锁扣支撑板32。锁扣转动销41穿过锁扣支撑板32上的销孔和锁扣折板30上的销孔。锁扣30可以绕着锁扣转动销41转动。锁扣扣紧弹簧40穿过锁扣转动销41，一端抵在锁扣30上表面，另一端穿过锁扣30中心的方形开孔抵在锁扣支撑板32上表面，锁扣前勾31受到锁扣扣紧弹簧40的压力，始终与锁扣支撑板32上表面压紧。锁扣滑杆销34依次穿过锁扣滑杆导轨33、锁扣折板导轨35，锁扣滑杆销34两端和锁扣滑杆连接板37通过轴肩和定位环固定，连接块36套在锁扣滑杆连接板37，连接块36靠近锁扣前勾31一侧钻有通孔，锁扣滑杆复位弹簧38一侧插入通孔，另一侧套在弹簧固定螺栓39，弹簧固定螺栓39穿过锁止机构支架21上的通孔通过螺栓固定。解锁推杆42穿过两侧锁扣滑杆连接板37的下端通孔，通过螺纹连接固定。当锁扣滑杆复位弹簧38在自然状态下处于收缩状态，此时连接块36、锁扣滑杆连接板37、锁扣滑杆销34受拉处于靠近弹簧固定螺栓39一端。

拉杆导轨13固定在底盘1上，拉杆12穿过对称布置的两个拉杆导轨13上的方形槽，拉杆12可以沿着拉杆导轨13上的方形槽往复移动，拉杆12中间部分设置有方形槽，并与绞盘拨动凸台24外圆面相切。拉杆12靠近两端的位置开有u型槽，槽内安装有定位内六角螺栓20，用来调整拉杆12的轴向位置。拉杆12一侧开有两个通孔，通过螺栓与锁杆架18固定连接，锁杆架18底部销孔安装有锁杆销19。

实施例三

如图1-5所示，本实施例中公开了一种用于给自动贴砖机器人自动供砖的运砖箱，具体如下所述：在放入瓷砖之前设计有长方形槽口8的箱体侧壁7和其余箱体侧壁7处在靠近底盘1边缘位置。运砖箱不受外力的情况下，由于蜗型簧17中心端固定在轴承支座轴26槽口中，蜗型簧17外端插入蜗型簧27插孔，在蜗型簧17的弹力作用下，绞盘拨动凸台24处在拉杆12方形槽最右端，此时，四个绞盘连接头23与对应底盘1的边缘距离最近，在连接头连杆14的下，箱体壁连接头16距离对应底盘1的边缘距离也最近，在箱体壁连接头16的带动下设计有方形槽口8的箱体侧壁7和其余箱体侧壁7都处于距离各自对应的底盘1的边缘距离最近的位置。此时箱体侧壁之间的距离超过瓷砖的边长，方便放入瓷砖。

将一摞瓷砖放到砖块托板2上之后，向下拉动拉杆12到达极限位置，绞盘拨动凸台24移动到拉杆12方形槽最左端，同时绞盘大端15、绞盘小端22顺时针转动，带动四个绞盘连接头23逆时针转动，到达与各自对应的底盘1的边缘距离远的位置，在连接头连杆14的作用下，箱体壁连接头16距离对应底盘1的边缘距离也最远，在箱体壁连接头16的带动下设计有方形槽口8的箱体侧壁7和其余箱体侧壁都处于距离各自对应的底盘1的边缘距离最远的位置。此时对面箱体壁之间的距离恰好等于瓷砖的边长，可以实现对码放不规则的瓷砖进行对中。

向下拉动拉杆12到大极限位置，带动锁杆架18、锁杆销19到达最下方极限位置，锁杆销19通过锁扣前勾31和锁扣支撑板32之间的间隙进入锁扣前勾31内面，在锁扣扣紧弹簧40的作用下锁扣前勾31保持压紧状态，将锁杆销19锁死，此时拉杆12、锁杆架18、绞盘大端5、绞盘小端22、绞盘连接头23、连接头连杆14、箱体壁连接头16固定不动，箱体侧壁7固定不动，实现对瓷砖的锁紧。

经过自动供砖运输线的运输，装有瓷砖的运砖箱到达固定位置时，解锁推杆42碰到输送线上设置的解锁开关，解锁推杆42向远离锁扣前勾31的方向移动，带动锁扣滑杆连接板37，进而带动锁扣滑杆34销沿着锁扣滑杆导轨33和锁扣折板导轨35向远离锁扣前勾31的方向移动，同时在锁扣滑杆销34的作用下，锁扣30绕着锁扣转动销41转动，锁扣前勾31抬起。在蜗型簧17的弹力下锁杆销19、绞盘大端5、绞盘小端22恢复自然状态下的位置，箱体侧壁7向各自对应的底盘1边缘移动，保持不变。此时瓷砖3四周不受力。

在取砖器的取砖工位设置有对中机构和瓷砖顶升装置，对中机构张开对运砖箱进行定位夹紧，顶升装置将砖块托板2顶起，使得最上面的一块砖始终保持在设定位置，取砖完成后，对中机构撤回，运砖箱驶离取砖工位，回到填砖工位。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。