一种板料抓取装置及板料转移机器人的制作方法

1.本发明涉及建筑设备技术领域，尤其涉及一种板料抓取装置及板料转移机器人。


背景技术：

2.墙板安装机器人是用于抓取和安装墙板的自动化设备，墙板体积大，质量大，工人安装时有一定的难度和危险性，特别是在工人平均年龄逐年上升，年轻工人缺少的情况下，此类耗费体力的工作极需找到替代的解决方法，因此，墙板安装机器人将会逐渐成为了施工现场不可或缺的设备。
3.墙板的体积和质量比较大，机器人在抓取和安装时，夹手组件会处于不同的姿态，为了避免夹手抓不起墙板，或夹手组件中的墙板脱离砸下，机器人需要保证夹手组件和墙板的相对位置不变，牢牢地抓紧墙板。
4.鉴于此，本发明提供了一种新的板料抓取装置。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的在于：提供一种板料抓取装置，能够提高抓取板料的可靠性。
6.本发明的另一个目的在于：提供一种板料转移机器人，能够实现板料的抓取和转移。
7.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
8.一方面，一种板料抓取装置，包括：
9.主支架；
10.夹爪机构，安装于所述主支架，包括能相向或背离运动的两个夹手组件，两个所述夹手组件能够从板料的两侧夹紧板料；
11.吸盘机构，安装于所述主支架，用于吸附所述板料的端面。
12.具体地，通过设置夹爪机构和吸盘机构，能够给所述板料提供两种不同的抓取力，进而提高抓取板料的可靠性，以及提高该板料抓取装置对不同使用场景的适应性。
13.具体地，所述板料是墙板或其它平板状工件。
14.作为可选的方案，所述夹手组件包括：
15.夹手支架，滑动安装于所述主支架；
16.至少两个夹紧板，安装于所述夹手支架，所述夹紧板能够抵接所述板料的侧面。
17.具体地，通过在夹手支架上设置至少两个夹紧板，能够更加可靠地夹紧所述板料，避免板料异常偏转。
18.可选的，所述主支架上设置有滑轨，所述夹手支架上设置有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动连接，且两个所述夹手组件安装于相同的所述滑轨上。通过设置可滑动的夹手支架，能够抓取不同宽度的板料。
19.可选的，所述夹爪机构还包括夹取驱动件，所述夹取驱动件安装于所述主支架，用于驱动所述夹手组件滑动。进一步地，所述夹取驱动件是电推杆或液压杆。
20.作为可选的方案，所述夹手组件还包括夹手滑架，所述夹手滑架沿垂直于所述板料的端面的方向滑动安装于所述夹手支架，所述夹紧板安装于所述夹手滑架上。
21.具体地，通过设置可垂直于所述板料的端面的方向滑动的所述夹手滑架，使所述夹紧板能够沿所述板料的厚度方向调节位置，以满足不同厚度规格的板料的抓取需求。
22.可选的，通过电推杆或液压杆驱动所述夹手滑架滑动。
23.作为可选的方案，所述夹手组件包括可抵接所述板料的侧面的夹紧板，该板料抓取装置还包括安装于所述夹紧板上的扣手机构，所述扣手机构用于钩住所述板料的远离所述吸盘机构的端面。
24.具体地，通过设置所述扣手机构，能够防止所述板料向外倾覆，以保证作业安全。
25.可选的，每个所述夹紧板的远离所述板料的一侧均设置有所述扣手机构。
26.作为可选的方案，所述扣手机构包括：
27.作业扣手，中部铰接于所述夹紧板的末端，第一端能够钩住所述板料的远离所述吸盘机构的端面；
28.扣手驱动件，安装于所述夹紧板上，用于驱动所述作业扣手转动；
29.支撑杆，一端与所述扣手驱动件铰接，另一端与所述作业扣手的第二端铰接，当所述作业扣手处于钩挂状态时，所述作业扣手的第二端与所述支撑杆处于止点。
30.具体地，在钩挂状态下所述作业扣手受到所述板料的反作用力，本方案通过将作业扣手的钩挂状态与止点形成对应关系，使在钩挂状态下，作业扣手施加于支撑杆的作用力无法驱动支撑杆运动，进而使作业扣手在扣手驱动件未提供作用力的情况下仍然保持在钩住板料的状态，能够有效节约能耗和降低对扣手驱动件的磨损。
31.作为可选的方案，所述扣手机构还包括三角传动块，所述三角传动块的一端与所述扣手驱动件铰接，另一端与所述夹紧板铰接，中部与所述支撑杆铰接，当所述作业扣手处于钩挂状态时，所述三角传动块与所述夹紧板的铰接点、所述三角传动块与所述支撑杆的铰接点、所述支撑杆与所述作业扣手的铰接点三者位于同一直线上。
32.具体地，通过将三个铰接点设置于同一直线上，能够保证所述板料对所述作业扣手的挤压力无法带动所述支撑杆和三角传动块运动，进而实现作业扣手的自锁，提高板料夹紧固定的可靠性。
33.可选的，所述扣手驱动件安装于所述夹紧板远离所述作业扣手的一端，且所述扣手驱动件的主体与所述夹紧板铰接，所述扣手驱动件的输出端与所述三角传动块铰接。
34.可选的，所述扣手驱动件是电推杆。
35.作为可选的方案，所述吸盘机构包括：
36.作业吸盘，沿垂直于所述板料的端面的方向滑动安装于所述主支架，用于吸附板料的端面；
37.吸盘驱动件，安装于所述主支架，用于驱动所述作业吸盘靠近或远离所述板料。
38.具体地，通过设置可靠近或远离板料的作业吸盘，能够使作业吸盘在不同工作状态下实现阶段性吸附，进而更加灵活地与所述夹爪机构组合固定板料，进而提高对不同作业场景的适用性。
39.可选的，所述吸盘机构的数量为两个，两个所述吸盘机构分别安装于所述主支架的两端，以便对所述板料的长度方向的两端进行吸附，进而提高吸附的可靠性。
40.可选的，所述吸盘驱动件是电机。
41.作为可选的方案，所述主支架的一端设置有承托板，所述承托板能够承载所述板料。
42.具体地，通过在所述主支架的长度方向的一端设置所述承托板，即所述承托板的支撑方向与所述夹紧板的夹紧方向垂直，在板料旋转至沿长度方向竖直的状态下，所述承托板能够对板料的底面进行支撑，避免板料向下滑落。
43.可选的，所述承托板的数量为两个。
44.另一方面，一种板料转移机器人，包括移动底盘和上述的板料抓取装置。
45.具体地，通过将板料抓取装置设置于移动底盘上，能够实现板料抓取与转移的自动化。
46.作为可选的方案，板料转移机器人还包括升降装置和旋转装置，所述升降装置安装于所述移动底盘上，所述旋转装置安装于所述升降装置，所述升降装置能够带动所述旋转装置上下移动，所述板料抓取装置安装于所述旋转装置，所述旋转装置能够驱动所述板料抓取装置在竖直平面内旋转。
47.本发明的有益效果为：提供一种板料抓取装置，通过设置夹爪机构和吸盘机构，能够给所述板料提供两种不同的抓取力，进而提高抓取板料的可靠性，以及提高该板料抓取装置对不同使用场景的适应性。还提供一种具备上述板料抓取装置的板料转移机器人，通过将板料抓取装置设置于移动底盘上，实现板料抓取与转移的自动化。
附图说明
48.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
49.图1为实施例所述的板料抓取装置的第一视角的结构示意图；
50.图2为实施例所述的板料抓取装置的第二视角的结构示意图；
51.图3为实施例所述的板料抓取装置与板料的抓取位置示意图；
52.图4为图3的左视图；
53.图5为实施例所述的抓取大宽度板料且板料处于竖直状态的示意图；
54.图6为图5的俯视图；
55.图7为实施例所述的抓取小宽度板料且板料处于竖直状态的示意图；
56.图8为图7的俯视图；
57.图9为实施例所述的扣手机构未钩挂板料的结构示意图；
58.图10为图9所示a位置的局部放大图；
59.图11为实施例所述的扣手机构已钩挂板料的结构示意图
60.图12为图11所示b位置的局部放大图；
61.图13为实施例所述的夹紧板与扣手机构的组装示意图；
62.图14为实施例所述的板料抓取装置抓取板料后的侧视图；
63.图15为图14所示c位置的局部放大图。
64.图1至图15中：
65.1、主支架；11、滑轨；12、承托板；
66.2、夹爪机构；21、夹手支架；211、滑块；22、夹紧板；23、夹手滑架；
67.3、吸盘机构；31、作业吸盘；
68.4、扣手机构；41、作业扣手；42、扣手驱动件；43、支撑杆；44、三角传动块；
69.5、板料。
具体实施方式
70.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
71.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
72.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
73.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
74.实施例一：
75.一种板料抓取装置，如图1至图4所示，包括主支架1、夹爪机构2和吸盘机构3，夹爪机构2安装于主支架1，包括能相向或背离运动的两个夹手组件，两个夹手组件能够从板料5的两侧夹紧板22料；吸盘机构3安装于主支架1，用于吸附板料5的端面。具体地，通过设置夹爪机构2和吸盘机构3，能够给板料5提供两种不同的抓取力，进而提高抓取板料5的可靠性，以及提高该板料抓取装置对不同使用场景的适应性。于本实施例中，板料5是墙板，当然，于其它实施例中，板料5也可以是其它平板状工件。
76.于本实施例中，夹手组件包括夹手支架21和两个夹紧板22，夹手支架21滑动安装于主支架1，两个夹紧板22安装于夹手支架21的两端，夹紧板22能够抵接板料5的侧面。当然，每个夹手支架21上的夹紧板22数量也可以是3个以上。具体地，通过在夹手支架21上设置至少两个夹紧板22，能够更加可靠地夹紧板22料，避免板料5异常偏转。
77.主支架1上设置有滑轨11，夹手支架21上设置有滑块211，滑块211与滑轨11滑动连接，且两个夹手组件安装于相同的滑轨11上。夹爪机构2还包括夹取驱动件，夹取驱动件安装于主支架1，用于驱动夹手组件滑动。进一步地，夹取驱动件是电推杆或液压杆。通过设置两个可相对靠近或远离的夹手支架21，能够使该板料抓取装置能够满足不同宽度的板料5，提高通用性。如图5和图6，展示了该板料抓取装置抓取较大宽度的板料5时的工作状态；又如图7和图8，展示了该板料抓取装置抓取较小宽度的板料5时的工作状态。
78.可选的，如图1所示，夹手组件还包括夹手滑架23，夹手滑架23沿垂直于板料5的端
面的方向滑动安装于夹手支架21，夹紧板22安装于夹手滑架23上。通过设置可垂直于板料5的端面的方向滑动的夹手滑架23，使夹紧板22能够沿板料5的厚度方向调节位置，以满足不同厚度规格的板料5的抓取需求。可选的，通过电推杆或液压杆驱动夹手滑架23滑动。
79.可选的，如图9至图13所示，该板料抓取装置还包括安装于夹紧板22上的扣手机构4，扣手机构4用于钩住板料5的远离吸盘机构3的端面。通过设置扣手机构4，能够防止板料5向外倾覆，以保证作业安全。可选的，每个夹紧板22的远离板料5的一侧均设置有扣手机构4。
80.扣手机构4包括作业扣手41、扣手驱动件42和支撑杆43，作业扣手41的中部铰接于夹紧板22的末端，第一端能够钩住板料5的远离吸盘机构3的端面；扣手驱动件42安装于夹紧板22上，用于驱动作业扣手41转动；支撑杆43的一端与扣手驱动件42铰接，另一端与作业扣手41的第二端铰接，当作业扣手41处于钩挂状态时，作业扣手41的第二端与支撑杆43处于止点。具体地，在钩挂状态下作业扣手41受到板料5的反作用力，本方案通过将作业扣手41的钩挂状态与止点形成对应关系，使在钩挂状态下，作业扣手41施加于支撑杆43的作用力无法驱动支撑杆43运动，进而使作业扣手41在扣手驱动件42未提供作用力的情况下仍然保持在钩住板料5的状态，能够有效节约能耗和降低对扣手驱动件42的磨损。当需要解除钩挂时，扣手驱动件42带动支撑杆43移动，进而使作业扣手41转动实现解钩。
81.可选的，扣手机构4还包括三角传动块44，三角传动块44的一端与扣手驱动件42铰接，另一端与夹紧板22铰接，中部与支撑杆43铰接，当作业扣手41处于钩挂状态时，三角传动块44与夹紧板22的铰接点、三角传动块44与支撑杆43的铰接点、支撑杆43与作业扣手41的铰接点三者位于同一直线上。具体地，通过将三个铰接点设置于同一直线上，能够保证板料5对作业扣手41的挤压力无法带动支撑杆43和三角传动块44运动，进而实现作业扣手41的自锁，提高板料5夹紧固定的可靠性。
82.可选的，扣手驱动件42安装于夹紧板22远离作业扣手41的一端，且扣手驱动件42的主体与夹紧板22铰接，扣手驱动件42的输出端与三角传动块44铰接。可选的，扣手驱动件42是电推杆。
83.于本实施例中，如图14和图15所示，吸盘机构3包括作业吸盘31和吸盘驱动件，作业吸盘31沿垂直于板料5的端面的方向滑动安装于主支架1，用于吸附板料5的端面；吸盘驱动件安装于主支架1，用于驱动作业吸盘31靠近或远离板料5。具体地，通过设置可靠近或远离板料5的作业吸盘31，能够使作业吸盘31在不同工作状态下实现阶段性吸附，进而更加灵活地与夹爪机构2组合固定板料5，进而提高对不同作业场景的适用性。
84.可选的，吸盘机构3的数量为两个，两个吸盘机构3分别安装于主支架1的两端，以便对板料5的长度方向的两端进行吸附，进而提高吸附的可靠性。可选的，吸盘驱动件是电机。
85.可选的，主支架1的一端设置有承托板12，承托板12能够承载板料5。具体地，通过在主支架1的长度方向的一端设置承托板12，即承托板12的支撑方向与夹紧板22的夹紧方向垂直，在板料5旋转至沿长度方向竖直的状态下，承托板12能够对板料5的底面进行支撑，避免板料5向下滑落。可选的，承托板12的数量为两个。
86.实施例二：
87.一种板料转移机器人，包括移动底盘和实施例一的板料抓取装置。具体地，通过将
板料抓取装置设置于移动底盘上，能够实现板料抓取与转移的自动化。
88.可选的，板料转移机器人还包括升降装置和旋转装置，升降装置安装于移动底盘上，旋转装置安装于升降装置，升降装置能够带动旋转装置上下移动，板料抓取装置安装于旋转装置，旋转装置能够驱动板料抓取装置在竖直平面内旋转。
89.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
90.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
91.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。