一种基于助力系统的工业机器人及自动砌墙机的制作方法

本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种对基于助力系统的工业机器人及一种包括所述基于助力系统的工业机器人的自动砌墙机。

背景技术：

由于建筑施工砌墙工艺的劳动强度高、环境恶劣、作业枯燥等而导致了施工的用工荒。为了解决这个问题，并结合实际的施工环境，应用级自动砌墙机方案是目前最好的选择。但是目前能够负载40kg以上的工业机械臂本体太重，能够负载40kg以上的工业机械臂以及座体的重量达到了2吨，2吨是已经超过楼层的承载能力。且大负载的机械臂要求移动底座的稳定性较高，机械臂的作业区域不是固定的，因此整套设备要能够移动，重型机械臂对移动设备及固定作业的支撑机构等要求很高，这些辅助设备的加入导致整体更重超过楼层负载而无法在楼层上作业。

技术实现要素：

为了达到上述技术目的，本发明实施例提供了一种基于助力系统的工业机器人及系统及自动砌墙机。

一种基于助力系统的工业机器人，其包括座体、与所述座体固定的多轴机械臂以及与多轴机械臂固定的夹持机构，其特征在于，所述工业机器人还包括助力系统，所述助力系统包括重力平衡器、钢丝绳索以及助力臂，所述重力平衡器及助力臂均与座体固定，所述助力臂包括立柱以及与立柱垂直的折臂，所述钢丝绳索与重力平衡器连接固定并沿着立柱及折臂延伸，所述助力臂的自由端通过所述钢丝绳索的末端连接所述夹持机构。

在一个优选实施方式中，所述座体为移动式座体。

在一个优选实施方式中，所述重力平衡器设置于所述座体内。

在一个优选实施方式中，所述折臂包括第一支臂、第二支臂及第三支臂，相邻的支臂之间通过连接器转动连接使第二支臂能相对第一折臂转动，第三折臂能相对第二折臂转动。

在一个优选实施方式中，所述第一支臂远离第二支臂的一端、第三支臂远离第二支臂的一端分别设置有换向滑轮。

在一个优选实施方式中，所述夹持机构包括壳体以及与所述壳体的相对两端固定的第一夹持板及第二夹持板，所述夹持机构还包括位于第一夹持板背离第二夹持板侧面的连接头，所述多轴机械臂通过所述连接头连接所述夹持机构。

本发明还涉及一种包括所述基于助力系统的工业机器人的自动砌墙机。

一种自动砌墙机，其包括如上所述的基于助力系统的工业机器人以及砂浆输送机，所述砂浆输送机包括砂浆涂抹头，其特征在于，所述夹持机构上还设置有固定件，所述固定件固定所述砂浆涂抹头，所述砂浆涂抹头的朝向所述座体。

在一个优选实施方式中，所述折臂包括第一支臂、第二支臂及第三支臂，相邻的支臂之间通过连接器转动连接使第二支臂能相对第一折臂转动，第三折臂能相对第二折臂转动；所述第一支臂远离第二支臂的一端、第三支臂远离第二支臂的一端分别设置有换向滑轮。

在一个优选实施方式中，所述夹持机构包括壳体以及与所述壳体的相对两端固定的第一夹持板及第二夹持板，所述基于助力系统的工业机器人包括的钢丝绳索与所述壳体的上表面的中心固定。

在一个优选实施方式中，所述夹持机构还包括位于第一夹持板背离第二夹持板侧面的连接头，所述多轴机械臂通过所述连接头连接所述夹持机构。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提供的一种基于助力系统的工业机器人，利用重力平衡器、钢丝绳索及助力臂形成助力系统，从而将助力系统与机械臂结合，通过重力平衡器去平衡重物的重力，然后通过低负载高精度的机械臂完成重物的精确定位，既解决重载作业的问题同时将整体重量控制在楼层能够承载的范围内。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于助力系统的工业机器人的结构示意图。

图2是本发明提供的一种自动砌墙机的结构示意图。

图3为图2中标识的iii区域的放大示意图。

主要元件符号说明

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1是本发明提供的一种基于助力系统40的工业机器人100的结构示意图。图2是本发明提供的一种自动砌墙机300的结构示意图。

本发明提供的一种基于助力系统40的工业机器人100包括座体10、与所述座体10固定的多轴机械臂20、与多轴机械臂20固定的夹持机构30以及助力系统40。

所述座体10为移动式座体10。移动式座体10可以为滚轮式、履带式、自动导航小车(agv)等。只要是可移动的方式均可用于此。

多轴机械臂20可以为四轴、五轴及六轴式机械臂，以实现机械臂的多自由度伸展作业。

所述夹持机构30可以为夹持宽度可调控式以夹持不同尺寸的重物，或者为基于特定载荷的夹持机构30、或者是基于自适应载荷的夹持机构30均可用于此。

在本实施方式中，所述夹持机构30包括壳体31以及与所述壳体31的相对两端固定的第一夹持板32及第二夹持板33，所述夹持机构30还包括位于第一夹持板32背离第二夹持板33侧面的连接头34，所述多轴机械臂20通过所述连接头34连接所述夹持机构30。

所述助力系统40包括重力平衡器41、钢丝绳索42以及助力臂43。所述重力平衡器41及助力臂43均与座体10固定，所述助力臂43包括立柱44以及与立柱44垂直的折臂45，所述钢丝绳索42与重力平衡器41连接固定并沿着立柱44及折臂45延伸，所述助力臂43的自由端通过所述钢丝绳索42的末端连接所述夹持机构30。

在本实施方式中，所述重力平衡器41设置于所述座体10内。重力平衡器41是利用弹簧、压缩空气的力来平衡由重力所产生的负荷。座体10上开设有贯穿孔(图未示)，与重力平衡器41连接的钢丝绳索42穿过所述贯穿孔并沿着立柱44及折臂45的方向延伸。

在本实施方式中，所述折臂45包括第一支臂450、第二支臂451及第三支臂452，相邻的支臂之间通过连接器453转动连接使后支臂能相对前一支臂转动。具体地，在本实施方式中，所述第二支臂451能相对第一支臂450转动，第三支臂452能相对第二支臂451转动。当然，可以理解，在其它实施方式中，所述折臂45包括的支臂的数量可以依实际需求而定。

请一并参阅图3，在本实施方式中，连接器453包括与折臂末端连接的柱体455、与柱体455相对两端固定的u型件456，固定在u型件456上的两个滚轮457以及一个限位板458。也即，u型件456夹持柱体455于其内侧，两个滚轮457并排设置在u型件456的外侧、柱体455的上部，且两个滚轮457的中心轴相互平行。限位板458用于将两个滚轮457限位在所述u型件上。钢丝绳索42能穿过两个滚轮457之间的间隙之后沿着下一个支臂延伸的方向伸展。连接器453用于连接两个相邻的支臂的同时还用于调整钢丝绳索42的延展方向，使钢丝绳索42能随着支臂的转动而实时调整走向。

在本实施方式中，所述第一支臂450远离第二支臂451的一端、第三支臂452远离第二支臂451的一端分别设置有换向滑轮454。所述钢丝绳索42在沿着立柱44延伸至立柱44的顶端时会穿过所述换向滑轮454再沿所述折臂45延伸，穿过折臂45末端的换向滑轮454后与壳体31的上表面上设置的挂孔34连接。在本实施方式中，由于示意的是第一支臂450、第二支臂及第三支臂452均位于直线的方向，所以未将钢丝绳索42与挂孔34连接，实际上，钢丝绳索42是实时与挂孔34连接的。

本发明提供的基于助力系统40的工业机器人100在夹持重物时，是通过由所述重力平衡器41、钢丝绳索42及助力臂43形成的助力系统40去夹持重物，通过助力系统40包括的重力平衡器41去平衡重物的重力，如此就不需要大负载的机械臂。当将夹持的重物放置于预定位置时，就可以通过低负载高精度的机械臂完成重物的精确定位。也即，多轴机械臂20只需要一个很小的力去完成重物的定位，如此，基于助力系统40的工业机器人100解决大负载的工业机械臂本体太重的技术问题，将多轴机械臂20及座体10的重量控制在楼层能够承载的范围内。

本发明的工业机器人100可以用于建筑行业夹持大重量的加气块，或者用于物流行业的移动分拣等。

请参阅图2，图2是本发明提供的一种自动砌墙机300的结构示意图。所述自动砌墙机300包括基于助力系统40的工业机器人100以及砂浆输送机50，所述砂浆输送机50包括有与其通过输送管52连接的砂浆涂抹头54，所述夹持机构30上还设置有固定件35，所述固定件35固定所述砂浆涂抹头54，所述砂浆涂抹头54朝向所述座体10设置。在本实施方式中，所述砂浆涂抹头54固定于所述壳体31的侧面。

所述自动砌墙机300在使用时，可以按如下步骤执行：

将所述基于助力系统40的工业机器人100移动到需要砌砖的位置，所述重力平衡器41通过钢丝绳索42和折臂45保持末端的夹持机构30的重力平衡，使末端的夹持机构30处于悬浮模式；其次，通过多轴机械臂20精确控制砂浆涂抹头54以执行在砌块上的砌筑砂浆的涂抹工作，然后通过夹持机构30夹持砌块，并通过多轴机械臂20将砌块精确移动到所要砌筑的位置。继续执行抹砂浆、夹砌块、放砌块的循环动作直到该位置的墙面砌筑完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。