一种钢筋网绑扎机器人及其绑扎方法与流程

文档序号:33126661发布日期:2023-02-01 05:32阅读:421来源:国知局
一种钢筋网绑扎机器人及其绑扎方法与流程

1.本发明涉及钢筋网技术领域,尤其涉及一种钢筋网绑扎机器人及其绑扎方法。


背景技术:

2.建筑业是劳动密集型行业,多工序均依赖多人协助完成,劳动力短缺是建筑业面临的重要挑战。而绑扎钢筋网是建筑施工中的刚性工序,人工操作费时费力,因此,用于绑扎钢筋网的机器人开始普及应用。
3.现有技术中,用于绑扎钢筋网的机器人包括行走机构和绑扎机构,行走机构能够沿钢筋网行走至钢筋节点后,通过设置在行走机构上的绑扎机构绑扎钢筋节点,以对整个钢筋网上的钢筋节点进行绑扎。但是现有技术中用于绑扎钢筋网的机器人只能沿钢筋网的横向和纵向两个方向行走,难以精确将绑扎机构调整至钢筋节点处,存在绑扎精度较低的问题。


技术实现要素:

4.一要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足,本发明提供一种钢筋网绑扎机器人及其绑扎方法,其解决了现有技术中的用于绑扎钢筋网的机器人只能沿钢筋网的横向和纵向两个方向行走,难以精确将绑扎机构调整至钢筋节点处,存在绑扎精度较低的技术问题。
5.二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:第一方面,本发明实施例提供一种钢筋网绑扎机器人,包括行走机构和连接于行走机构的绑扎机构,绑扎机构能够绑扎钢筋节点,还包括底盘;行走机构可绕竖直轴线转动地连接于底盘;行走机构包括:行走部,行走部能够升降移动和水平移动;行走部上升至高位时,行走部脱离钢筋网且底盘支撑于钢筋网上,行走部能够相对于底盘转动至目标行走方向;行走部下降至低位时,行走部抵压于钢筋网且底盘脱离钢筋网,行走部能够沿目标行走方向在钢筋网上水平移动。
6.根据本发明,行走机构还包括:行走固定架,行走固定架可绕竖直轴线转动地连接于底盘;行走驱动部,行走驱动部连接行走固定架和行走部,行走驱动部用于驱动行走部升降移动和水平移动。
7.根据本发明,行走驱动部包括:第一杆体、第二杆体和第三杆体,第一杆体的第一端、第二杆体的第一端以及第三杆体的第一端均转动连接行走固定架且沿行走固定架的横向依次间隔设置;
第四杆体,第四杆体的两端分别转动连接第一杆体的第二端以及第二杆体的第二端;第五杆体和第六杆体,第五杆体的第一端和第六杆体的第一端分别转动连接于第四杆体的两端,第六杆体转动连接第三杆体的第二端;第七杆体,第七杆体的两端分别转动连接第五杆体的第二端和第六杆体的第二端,且第七杆体固连行走部。
8.根据本发明,行走部包括:行走连接件,行走连接件固连于第七杆体;行走支撑板,行走支撑板固连行走连接件的底部,行走支撑板的两端向上弯折。
9.根据本发明,还包括转动驱动机构,转动驱动机构包括:主动齿轮,主动齿轮可绕竖直轴线转动地连接于底盘的顶部;从动齿轮,从动齿轮和主动齿轮啮合传动且固连行走固定架。
10.根据本发明,还包括绑扎驱动机构,绑扎驱动机构包括:第一支撑臂和第二支撑臂,第一支撑臂和第二支撑臂均竖直定向并固连于行走固定架上的两侧;第一传动臂,第一传动臂水平定向且第一传动臂的第一端转动连接于第一支撑臂;第二传动臂,第二传动臂水平定向且第二传动臂的第一端转动连接于第一传动臂的第二端;第三传动臂,第三传动臂水平定向且第三传动臂的第一端转动连接于第二支撑臂;第四传动臂,第四传动臂水平定向,第四传动臂的第一端转动连接于第三传动臂的第二端且第四传动臂的第二端转动连接于第二传动臂的第二端,第四传动臂的第二端或第二传动臂的第二端连接绑扎机构。
11.根据本发明,还包括升降驱动机构:升降固定架,升降固定架固连于第四传动臂的第二端或第二传动臂的第二端;升降齿轮,升降齿轮转动连接于升降固定架;升降齿条,升降齿条竖直定向且和升降齿轮啮合传动,升降齿条能够升降移动的连接于升降固定架,升降齿条固连绑扎机构,升降齿条用于带动绑扎机构升降移动。
12.根据本发明,绑扎机构包括绑扎杆体、储丝部和绑扎部;储丝部用于存储绑丝并逐个向绑扎部输送绑丝;绑扎部固连于升降齿条,并且绑扎部能够相对储丝部升降移动的连接于储丝部;升降齿条驱动绑扎部和储丝部同步下降至储丝部抵靠钢筋网后,升降齿条带动绑扎部相对储丝部下降,绑扎部用于带动绑丝穿过并绑扎钢筋节点。
13.根据本发明,储丝部包括:储丝槽体,储丝槽体为上下贯通的j型结构,储丝槽体用于存储上下堆叠的绑丝;夹持板体,夹持板体固连于储丝槽体的下部,且夹持板体能够和储丝槽体下端的出丝口之间夹持一个绑丝;推丝件,推丝件设于储丝槽体上,推丝件用于将储丝槽体内的绑丝逐个推入夹持
板体和出丝口之间。
14.绑扎部包括:绑扎支撑架,绑扎支撑架固连于升降齿条;两个相对且能开合设置的钳体,且两个钳体能够升降移动的连接于绑扎支撑架;升降齿条带动绑扎支撑架和两个钳体下降时,两个钳体用于带动夹持板体和出丝口之间的绑丝下降至穿过钢筋节点后夹紧绑丝。
15.第二方面,本发明实施例还提供一种钢筋网绑扎机器人的绑扎方法,包括如下步骤:s1:行走部位于高位,行走机构绕竖直轴线转动,以调整行走机构的行走方向至目标行走方向;s2:行走部下降至低位,行走部沿目标行走方向在钢筋网上水平移动;s3:执行一次或多次s1至s2,使行走部带动整个钢筋网绑扎机器人沿钢筋网移动至待绑扎区域后,绑扎机构绑扎钢筋节点。
16.三有益效果本发明的有益效果是:本发明的钢筋网绑扎机器人,通过设置用于带动整个钢筋网绑扎机器人沿钢筋网移动的行走机构,并设置行走机构沿竖直方向转动连接于底盘,以调整行走机构的目标行走方向,且行走机构的目标行走方向可以为任意方向,以使行走机构能够带动钢筋网绑扎机器人移动至钢筋网上的任意待绑扎区域,进而提高了钢筋网绑扎机器人的定位精度,并相应提高了用于绑扎钢筋节点的绑扎机构的绑扎精度。
17.通过在行走机构中设置能够升降移动和水平移动的行走部,以在行走部上升时,行走部能够脱离钢筋网且底盘能够支撑于钢筋网上;行走部下降时,行走部能够抵压于钢筋网且沿钢筋网水平移动,以在行走部交替上升和下降时,带动整个钢筋网绑扎机器人沿目标行走方向移动至钢筋网上的待绑扎区域,并由绑扎机构实现待绑扎区域内的钢筋节点的绑扎作业。由此,本实施例的钢筋网绑扎机器人能够实现全自动绑扎钢筋节点,提高了绑扎效率和绑扎精度。
附图说明
18.图1为本发明的钢筋网绑扎机器人的示意图;图2为图1中的a处放大图;图3为本发明的图1的另一视角示意图;图4为图3的局部示意图(行走部未示出);图5为图1的主视图(行走部上升且底盘抵靠于钢筋网);图6为图1的主视局部图(行走部下降且抵压于钢筋网);图7为行走部的一方向的运动轨迹的示意图;图8为行走部的另一方向的运动轨迹的示意图;图9为待绑扎区域范围的示意图;图10为图3中的绑扎机构的示意图;图11为图10的后视图(绑扎支撑架为半剖状态);图12为储丝部的抵靠件抵靠在钢筋网上且绑扎部的两个钳体进入夹持板体和储
丝槽体下端的出丝口之间并夹持绑丝时的状态示意图;图13为两个钳体带动绑丝穿过钢筋节点时的状态示意图;图14为两个钳体夹紧绑丝时的状态示意图;图15为推动杆的示意图(第一推动杆为半剖状态且第二推动杆弹性件处于伸长状态);图16为推动杆的示意图(第一推动杆为半剖状态且第二推动杆弹性件处于收缩状态)。
19.附图标记说明1:底盘;2:行走机构;21:行走部;211:行走连接件;212:行走支撑板;22:行走固定架;221:行走框架;222:行走连杆;23:行走驱动部;231:第一杆体;232:第二杆体;233:第三杆体;234:第四杆体;235:第五杆体;236:第六杆体;237:第七杆体;238:行走电机;3:绑扎机构;32:绑扎部;321:绑扎支撑架;3212:夹持滑块;3213:滑轮;322:钳体;3221:驱动段;3222:转动段;3223:夹持段;32231:夹持突起;3224:钳体限位件;323:推动杆;3231:第一推动杆;3232:第一推动杆弹性件;3233:第二推动杆;3234:第二推动杆弹性件;3235:推动杆顶板;324:开合滚轮;325:推动杆限位板;326:钳体弹性件;33:储丝部;331:储丝槽体;3311:储丝滑轨;3312:滑轨限位板;3313:滑轮滑轨;332:夹持板体;333:推丝件;3331:推丝盖;3332:固定板;3333:推丝弹性件;334:抵靠件;4:转动驱动机构;41:主动齿轮;42:从动齿轮;421:齿轮轴;43:转动电机;5:绑扎驱动机构;51:第一支撑臂;52:第二支撑臂;53:第一传动臂;54:第二传动臂;55:第三传动臂;56:第四传动臂;571:第一绑扎电机;572:第二绑扎电机;573:第三绑扎电机;574:第四绑扎电机;575:第五绑扎电机;6:升降驱动件:61:升降固定架;62:升降齿轮;63:升降齿条;64:升降电机;65:齿条连接件;7:钢筋网;71:钢筋节点;8:绑丝;b:待绑扎区域范围。
具体实施方式
20.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。其中,本文所提及的“上”、“下”等方位名词以图1的定向为参照。
21.参见图1-16,本发明实施例提出的钢筋网绑扎机器人,用于全自动绑扎钢筋网7上的钢筋节点71。
22.本实施例的钢筋网绑扎机器人包括行走机构2、绑扎机构3和底盘1。
23.行走机构2可绕竖直轴线转动地连接于底盘1。行走机构2包括行走部21,行走部21能够升降移动和水平移动。行走部21上升至高位时,行走部21脱离钢筋网7且底盘1支撑于钢筋网7上,行走部21能够相对于底盘1转动至目标行走方向。行走部21下降至低位时,行走部21抵压于钢筋网7且底盘1脱离钢筋网7,行走部21能够沿目标行走方向在钢筋网7上水平移动。绑扎机构3连接于行走机构2,绑扎机构3能够绑扎钢筋节点71。
24.需要说明的是,上述“高位”和“低位”是相对概念,高位高于低位,并且高位的高度,是使“行走部21脱离钢筋网7且底盘1支撑于钢筋网7上,行走部21能够相对于底盘1转动至目标方向”;低位的高度是使“行走部21抵压于钢筋网7且底盘1脱离钢筋网7,行走部21能够沿目标方向在钢筋网7上水平移动”。
25.通过设置用于带动整个钢筋网绑扎机器人沿钢筋网7移动的行走机构2,并设置行走机构2沿竖直方向转动连接于底盘1,以调整行走机构2的目标行走方向,且行走机构2的目标行走方向可以为任意方向,以使行走机构2能够带动钢筋网绑扎机器人移动至钢筋网7上的任意待绑扎区域,进而提高了钢筋网绑扎机器人的定位精度,并相应提高了用于绑扎钢筋节点的绑扎机构3的绑扎精度。
26.通过在行走机构2中设置能够升降移动和水平移动的行走部21,以在行走部21上升时,行走部21能够脱离钢筋网7且底盘1能够支撑于钢筋网7上;行走部21下降时,行走部21能够抵压于钢筋网7且沿钢筋网7水平移动,以在行走部21交替上升和下降时,带动整个钢筋网绑扎机器人沿目标行走方向移动至钢筋网7上的待绑扎区域,并由绑扎机构3实现待绑扎区域(参见图9中标号b示出的范围)内的钢筋节点81的绑扎作业。由此,本实施例的钢筋网绑扎机器人能够实现全自动绑扎钢筋节点81,提高了绑扎效率和绑扎精度。
27.具体地,本实施例的钢筋网绑扎机器人的绑扎方法包括如下步骤:s1:行走部21位于高位,行走机构2绕竖直轴线转动,以调整行走机构2的行走方向至目标行走方向;s2:行走部21下降至低位,行走部21沿目标行走方向在钢筋网7上水平移动;s3:执行一次或多次s1至s2,使行走部21带动整个钢筋网绑扎机器人沿钢筋网7移动至待绑扎区域后,绑扎机构3绑扎钢筋节点71。
28.具体地,步骤s3中,当执行一次s1至s2时,行走部21能够带动整个钢筋网绑扎机器人沿目标行走方向移动至待绑扎区域。当执行两次s1至s2时,行走部21能够带动整个钢筋网绑扎机器人沿目标行走方向移动后,变更目标行走方向,并沿变更后的目标行走方向移动至待绑扎区域。当执行多次s1至s2时,行走部21能够带动整个钢筋网绑扎机器人多次变更目标行走方向,且每次沿变更后的目标行走方向移动一定距离,直至带动整个钢筋网绑扎机器人移动至待绑扎区域。由此,行走机构2能够带动钢筋网绑扎机器人移动至钢筋网7上的任意待绑扎区域。
29.进一步,本实施例的钢筋网绑扎机器人的绑扎方法还包括如下步骤:s4:多次重复上述步骤s3,以对整个钢筋网7上的钢筋节点81进行绑扎。
30.进一步,行走机构2还包括行走固定架22和行走驱动部23。
31.行走固定架22可绕竖直轴线转动地连接于底盘1。行走驱动部23连接行走固定架22和行走部21,行走固定架22用于带动行走驱动部23和行走部21同步相对于底盘1转动至目标行走方向,行走驱动部23用于驱动行走部21升降移动和水平移动。
32.具体地,行走驱动部23包括第一杆体231、第二杆体232、第三杆体233、第四杆体234、第五杆体235、第六杆体236和第七杆体237。
33.其中,第一杆体231的第一端、第二杆体232的第一端以及第三杆体233的第一端均转动连接行走固定架22且沿行走固定架22的横向依次间隔设置。第四杆体234的两端分别转动连接第一杆体231的第二端以及第二杆体232的第二端。第五杆体235的第一端和第六
杆体236的第一端分别转动连接于第四杆体234的两端,第六杆体236转动连接第三杆体233的第二端。第七杆体237的两端分别转动连接第五杆体235的第二端和第六杆体236的第二端,且第七杆体237固连行走部21。
34.行走驱动部23的工作原理为:第二杆体232带动第一杆体231、第四杆体234、第五杆体235的第一端以及第六杆体236的第一端同步绕第二杆体232的第一端转动时,第六杆体236带动第三杆体233绕第三杆体233的第一端转动,第三杆体233能够限制第六杆体236的第二端、第五杆体235的第二端、第七杆体237做升降移动和水平移动,并由第七杆体237带动行走部21做升降移动和水平移动。
35.需要说明的是,行走驱动部23为连杆机构,第二杆体232作为动力源,能够经第四杆体234、第一杆体231、第五杆体235、第六杆体236和第三杆体233带动第七杆体237沿图7和图8示出的运动轨迹移动,即做水平移动以及弧形的升降移动,并由第七杆体237带动行走部21同步做升降移动和水平移动。
36.具体地,行走驱动部23中两个相邻杆体之间均通过销轴连接。
37.具体地,行走驱动部23还包括行走电机238,行走电机238固连于行走固定架22,行走电机238的输出端和第二杆体232固连,行走电机238用于驱动第二杆体232转动。
38.进一步,行走部21包括行走连接件211和行走支撑板212。
39.行走连接件211固连于第七杆体237。行走支撑板212固连行走连接件211的底部。第七杆体237通过行走连接件211带动行走支撑板212做升降移动和水平移动。优选地,行走连接件211上设置多个减重孔,以降低本实施例的钢筋网绑扎机器人重量,便于沿钢筋网7行走。同时,行走支撑板212为板体结构,其与钢筋网7的接触面积较大,提高了行走支撑板212带动整个钢筋网绑扎机器人沿钢筋网7移动时的平稳性和安全性。
40.行走支撑板212上升至高位时,行走支撑板212脱离钢筋网7且底盘1支撑于钢筋网7上,行走固定架22带动行走支撑板212相对于底盘1转动至目标行走方向。
41.行走支撑板212下降至低位时,行走支撑板212抵压于钢筋网7且底盘1脱离钢筋网7,行走支撑板212能够沿目标行走方向在钢筋网7上水平移动。
42.走支撑板212在钢筋网7上移动的原理为:行走支撑板212抵压于钢筋网7,钢筋网7向行走支撑板212施加用于推动行走支撑板212沿目标行走方向移动的反作用力,以使行走支撑板212能够沿钢筋网7水平移动。
43.优选地,行走支撑板212的两端向上弯折,以使行走支撑板212顺利越过钢筋网7上的障碍物。
44.具体地,为提高行走机构2的移动稳定性,行走机构2的行走部21和行走驱动部23的设置数量均为两个,两个行走部21和两个行走驱动部23一一对应,且两个行走部21和两个行走驱动部23均分别设置在行走固定架22的两侧。
45.进一步,行走固定架22包括行走框架221和行走连杆222。
46.行走框架221为上下贯通的框架结构。行走连杆222固连于行走框架221的顶部。
47.进一步,本实施例的钢筋网绑扎机器人还包括转动驱动机构4,转动驱动机构4用于驱动行走机构2相对底盘1绕竖直轴线转动。
48.具体地,转动驱动机构4包括主动齿轮41和从动齿轮42。
49.主动齿轮41可绕竖直轴线转动地连接于底盘1的顶部。从动齿轮42和主动齿轮41
啮合传动且固连于行走固定架22。主动齿轮41能够驱动从动齿轮42绕竖直轴线转动以带动行走固定架22绕竖直轴线转动。
50.优选地,从动齿轮42固连于齿轮轴421,齿轮轴421转动于底盘1,齿轮轴421用于稳定支撑从动齿轮42。
51.具体地,转动驱动机构4还包括转动电机43。
52.转动电机43的输出轴固连于主动齿轮41,转动电机43用于驱动主动齿轮41绕竖直轴线转动。
53.优选地,转动驱动机构4位于行走框架221的空腔内,从动齿轮42固连于行走框架221的底部。由此,便于缩小行走固定架22和转动驱动机构4的整体体积。
54.进一步,本实施例的钢筋网绑扎机器人还包括绑扎驱动机构5。当行走部21带动整个钢筋网绑扎机器人沿钢筋网7移动至待绑扎区域后,绑扎驱动机构5用于驱动绑扎机构3绑扎待绑扎区域内的钢筋节点71。
55.绑扎驱动机构5包括第一支撑臂51、第二支撑臂52、第一传动臂53、第二传动臂54、第三传动臂55和第四传动臂56。
56.第一支撑臂51和第二支撑臂52均竖直定向并固连于行走固定架22的两侧。第一传动臂53水平定向且第一传动臂53的第一端转动连接于第一支撑臂51。第二传动臂54水平定向且第二传动臂54的第一端转动连接于第一传动臂53的第二端。第三传动臂55水平定向且第三传动臂55的第一端转动连接于第二支撑臂52。第四传动臂56水平定向,第四传动臂56的第一端转动连接于第三传动臂55的第二端且第四传动臂56的第二端转动连接于第二传动臂54的第二端,第四传动臂56的第二端或第二传动臂54的第二端连接绑扎机构3。
57.在第一传动臂53和第一支撑臂51、第一传动臂53和第二传动臂54、第三传动臂55和第二支撑臂52、第三传动臂55和第四传动臂56以及第四传动臂56和第二传动臂54上述两个结构之间的转动连接关系的配合作用下,能够由第四传动臂56或第二传动臂54带动绑扎机构3移动至待绑扎区域内的各个钢筋节点71的上方,其活动范围较大,并能精确调整绑扎机构3的角度,提高了绑扎机构3的定位精度。同时,相较于用于驱动绑丝机构3移动的机械臂,本绑扎驱动机构5的成本较低。
58.具体地,绑扎驱动机构5还包括:第一绑扎电机571、第二绑扎电机572、第三绑扎电机573、第四绑扎电机574和第五绑扎电机575。
59.第一绑扎电机571设置在第一支撑臂51上,且第一绑扎电机571的输出端固连于第一传动臂53的第一端,用于驱动第一传动臂53的第一端绕竖直轴线转动。第二绑扎电机572设置在第一传动臂53的第二端,第二绑扎电机572的输出端固连于第二传动臂54的第一端,用于驱动第二传动臂54的第一端绕竖直轴线转动。第三绑扎电机573设置在第二支撑臂52上,且第三绑扎电机573的输出轴固连于第三传动臂55的第一端,用于驱动第三传动臂55的第一端绕竖直轴线转动。第四绑扎电机574设置在第三传动臂55的第二端,第四绑扎电机574的输出端固连于第四传动臂56的第一端,用于驱动第四传动臂56的第一端绕竖直轴线转动。第五绑扎电机575设置在第二传动臂54的第二端,第五绑扎电机575的输出轴固连于第四传动臂56的第二端,用于驱动第四传动臂56的第二端绕竖直轴线转动。
60.进一步,本实施例的钢筋网绑扎机器人还包括升降驱动机构6,升降驱动机构6用于驱动绑扎机构3升降移动。
61.升降驱动机构6包括升降固定架61、升降齿轮62和升降齿条63。
62.升降固定架61固连于第四传动臂56的第二端或第二传动臂54的第二端。升降齿轮62转动连接于升降固定架61。升降齿条63竖直定向且和升降齿轮62啮合传动。升降齿条63能够升降移动的连接于升降固定架61,升降齿条63固连绑扎机构3。升降齿轮62驱动升降齿条63升降,升降齿条63用于带动绑扎机构3升降移动。
63.升降驱动机构6还包括升降电机64,升降电机64的输出端和升降齿轮62固连,升降电机64用于驱动升降齿轮62转动。
64.升降驱动机构6还包括齿条连接件65。齿条连接件65固连于升降固定架61。齿条连接件65和升降固定架61之间形成上下贯通的空腔,或者,齿条连接件65上设置上下贯通的空腔。升降齿条63能够升降移动的设置于空腔内以连接于升降固定架61,且该空腔能够限定升降齿条63沿竖直方向升降,提高了升降齿条63的移动精度。齿条连接件65的设置数量优选为两个,两个齿条连接件65上下间隔设置,以提高升降齿条63的连接稳定性和移动精度。
65.进一步,绑扎机构3包括储丝部33和绑扎部32。
66.储丝部33用于存储绑丝8并逐个向绑扎部32输送绑丝8。绑扎部32固连于升降齿条63,并且绑扎部32能够相对储丝部33升降移动的连接于储丝部33。
67.升降齿条63驱动绑扎部32和储丝部33同步下降至储丝部33抵靠钢筋网7后,升降齿条63带动绑扎部32相对储丝部33下降,绑扎部32用于带动绑丝8穿过并绑扎钢筋节点71。
68.具体地,绑扎部32固连于升降齿条63的底部,储丝部33设置于绑扎部32的一侧,以便于储丝部33将存储的绑丝8输送至绑扎部32。
69.进一步,储丝部33包括储丝槽体331、夹持板体332和推丝件333。
70.储丝槽体331为上下贯通的j型结构,储丝槽体331用于存储上下堆叠的绑丝8,储丝槽体331内的绑丝8能够沿储丝槽体331向下移动。夹持板体332固连于储丝槽体331的下部,且夹持板体332能够和储丝槽体331下端的出丝口之间夹持一个绑丝8。推丝件333设于储丝槽体331上,推丝件333用于将储丝槽体331内的绑丝8逐个送入夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间。
71.具体地,推丝件333包括推丝盖3331、夹持板体332和推丝弹性件3333。
72.推丝盖3331位于储丝槽体331内且滑动连接于储丝槽体331。夹持板体332固连于储丝槽体331的下部且位于推丝盖3331的下方。夹持板体332和推丝盖3331通过推丝弹性件3333连接,推丝弹性件3333处于收缩预紧状态,推丝盖3331用于推动储丝槽体331内的绑丝8下移。
73.使用时,在推丝弹性件3333的收缩预紧力的作用下,推丝盖3331能够持续推动储丝槽体331内的绑丝8沿储丝槽体331下移。由于夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间仅能夹持一个绑丝8,因此,推丝盖3331每次仅能将位于储丝槽体331底端的绑丝8推动至夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间。当绑扎部32带动夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间的绑丝8穿过并绑扎钢筋节点71后,推丝盖3331继续将位于储丝槽体331底端的绑丝8推动至夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间。
74.具体地,储丝部33还包括抵靠件334。
75.抵靠件334固连于储丝槽体331的底部,抵靠件334用于抵靠至钢筋网7。
76.使用时,升降齿条63带动绑扎部32和储丝部33同步下移至储丝部33的抵靠件334抵靠钢筋网7后,抵靠件334能够阻碍储丝部33继续下移。
77.优选地,抵靠件334为环形结构,以稳定抵压在钢筋网7上。
78.进一步,绑扎部32包括绑扎支撑架321。
79.绑扎支撑架321固连于升降齿条63。优选地,绑扎支撑架321为空心结构。
80.具体地,绑扎部32还包括两个钳体322。
81.两个钳体322相对且能开合设置,且两个钳体322能够升降移动的连接于绑扎支撑架321。升降齿条63带动绑扎支撑架321和两个钳体322下降时,两个钳体322用于带动夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间的绑丝8下降至穿过钢筋节点71后夹紧绑丝8。
82.具体地,两个钳体322带动绑丝8下降时,两个钳体322和绑丝8能够穿过抵靠件334围合成的环形空间。
83.两个钳体322升降移动时能够穿过夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间的空间。
84.具体地,两个钳体322均由上至下依次包括驱动段3221、转动段3222和夹持段3223。
85.两个钳体322的驱动段3221和绑扎支撑架321均通过钳体弹性件326连接,钳体弹性件326水平延伸。两个钳体322的转动段3222彼此转动连接。两个钳体322的夹持段3223用于带动绑丝8穿过钢筋节点71后夹紧绑丝8,以绑扎钢筋节点71。两个钳体322的转动段3222之间优选通过销钉连接。
86.更具体的,两个钳体322的夹持段3223的相对一侧均设置夹持突起32231。当两个钳体322的夹持段3223夹紧绑丝8时,两个钳体322的夹持突起32231能够向绑丝8的下部施力,以便于夹紧绑丝8并使绑丝8围合成封闭环形。
87.更具体地,两个钳体322的驱动段3221均设置钳体限位件3224。当钳体弹性件326水平延伸时,钳体限位件3224水平延伸。
88.具体地,绑扎部32还包括推动杆323。
89.推动杆323可升降移动的连接于绑扎支撑架321,且推动杆323位于夹持板体332和出丝口之间两个钳体322的转动段3222的上方,推动杆323用于推动两个钳体322的转动段3222下降以使两个钳体322的夹持段3223带动夹持板体332和出丝口之间的绑丝8下降,并带动绑丝8穿过钢筋节点71。
90.当升降齿条63带动绑扎部32下降至两个钳体322的夹持段3223位于夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间并夹持绑丝8后,升降齿条63带动绑扎部32继续下降时,由于两个钳体322和绑扎支撑架321是通过钳体弹性件326连接的柔性连接方式,两个钳体322难以直接向绑丝8施压并带动绑丝8穿过钢筋节点71,而推动杆323能够向两个钳体322的转动段3222施压,以使两个钳体322能够带动绑丝8下降并穿过钢筋节点71。
91.进一步,绑扎支撑架321的内部设置推动杆限位板325和推动杆323,推动杆限位板325位于推动杆323的上方。绑扎支撑架321的底部设置推杆孔,推杆孔套设于推动杆323的外周。
92.具体地,推动杆323包括第一推动杆3231和第二推动杆3233。
93.第一推动杆3231的顶部设置推动杆顶板3235,第一推动杆3231的外周套设第一推
动杆弹性件3232,第一推动杆弹性件3232的两端分别抵靠推动杆顶板3235和绑扎支撑架321的底部,第一推动杆弹性件3232用于支撑第一推动杆3231,避免第一推动杆3231因重力下移。第一推动杆3231为空心杆体。第二推动杆3233的上部位于第一推动杆3231内,且第二推动杆3233的顶部和第一推动杆3231的内壁顶部通过第二推动杆弹性件3234连接。第二推动杆3233用于向两个钳体322的转动段3222施压。
94.当升降齿条63带动绑扎部32下降至两个钳体322的夹持段3223位于夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间并夹持绑丝8后,绑扎支撑架321上的推动杆限位板325抵压并带动推动杆323下降,且推动杆323向两个钳体322的转动段3222施压以使两个钳体322带动绑丝8穿过钢筋节点71。当两个钳体322带动绑丝8穿过钢筋节点71后,在钢筋节点71的限制下,两个钳体322无法继续下移,两个钳体322的转动段3222向抵压在其上的推动杆323的第二推动杆3233施加上推力,推动第二推动杆3233相对第一推动杆3231上移,此时,第二推动杆弹性件3234收缩。
95.具体地,绑扎部32还包括开合驱动器,开合驱动器包括:两个开合滚轮324,两个开合滚轮324转动连接于绑扎支撑架321上,且两个开合滚轮324分别贴合于两个钳体322的驱动段3221。
96.两个钳体322的夹持段3223带动绑丝8穿过钢筋节点71后,在钢筋节点71的限制下,两个钳体322的位置固定无法继续下降。绑扎支撑架321带动两个开合滚轮324相对两个钳体322的驱动段3221下降,以带动两个钳体322的驱动段3221相背移动,进而带动两个钳体322的夹持段3223相向移动并夹紧绑丝8。
97.更具体地,两个钳体322的驱动段3221与两个开合滚轮324的接触面为斜面。当两个开合滚轮324相对两个钳体322的驱动段3221下降时,即两个开合滚轮324沿着两个驱动段3221的斜面下移并带动两个驱动段3221相背移动,进而带动两个夹持段3223相向移动并夹紧绑丝8。
98.进一步,为便于绑扎部32相对储丝部33升降移动,储丝部33和绑扎部32还包括如下设置:储丝部33的储丝槽体331的外壁设置竖直定向的储丝滑轨3311,储丝滑轨3311的顶部设置滑轨限位板3312。绑扎部32的绑扎支撑架321上设置夹持滑块3212,夹持滑块3212夹持并滑动连接于储丝滑轨3311。绑丝固定架21通过夹持滑块3212沿储丝槽体331的储丝滑轨3311升降移动,储丝滑轨3311顶部的滑轨限位板3312用于限定绑丝固定架21的上移位置。优选地,储丝槽体331的外壁两侧均设置储丝滑轨3311和滑轨限位板3312,绑扎支撑架321的两侧均设置夹持滑块3212,以提高绑扎部32相对储丝部33升降移动时的稳定性。
99.优选地,绑扎支撑架321上转动连接滑轮3213。绑扎支撑架321通过滑轮3213沿储丝槽体331的外壁滑动,便于绑扎支撑架321的移动。储丝槽体331的外壁优选设置竖直定向的滑轮滑轨3313,滑轮3213的周向侧壁设置凹槽,当绑扎支撑架321上的滑轮3213沿储丝槽体331的外壁滚动时,滑轮3213上的凹槽能够沿滑轮滑轨3313滚动。更优选地,绑扎支撑架321的两侧分别上下间隔设置两个滑轮3213,储丝槽体331的外壁两侧分别设置第二储丝滑轨312,以提高绑扎部32相对储丝部33升降移动时的稳定性。
100.进一步,绑丝8为m型结构。当两个钳体322的夹持段3223相向移动并夹紧绑丝8时,两个钳体322的夹持段3223的上部挤压绑丝8的两个顶部端点并带动绑丝8的两端相向收
缩,两个钳体322的夹持突起32231向绑丝8的下部施力,以使绑丝8的两端围绕钢筋节点71收紧形成封闭环形,以绑扎钢筋节点71。
101.由此,本实施例中的绑丝8为定长结构,绑扎钢筋节点71时,不需要测量绑丝8的长度以及切断,能够取消用于测量或输送定长的绑丝8的机构以及用于切断绑丝8的机构的设置,简化了结构并便于加工装卸。同时,两个钳体322夹紧绑丝8即可带动绑丝8围绕钢筋节点71形成环形结构,取消设置用于带动绑丝8多次绕设钢筋节点71的结构的设置,简化了结构并便于加工装卸。
102.进一步,为更好的解释说明,如下为本实施例的绑扎机构3的工作原理:a1:行走部21带动整个钢筋网绑扎机器人沿钢筋网7移动至待绑扎区域后;a2:绑扎驱动机构5驱动绑扎机构3绑扎待绑扎区域内的一个钢筋节点71;a3:升降驱动机构6驱动升降齿条63带动绑扎部32和储丝部33同步下降,至储丝部33的抵靠件334抵靠钢筋网7后,抵靠件334阻碍储丝部33继续下移。
103.a4:升降齿条63继续带动绑扎部32下降时,绑扎部32相对储丝部33下降。当绑扎部32下降至两个钳体322的夹持段3223进入储丝部33的夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间且夹持绑丝8后,升降齿条63继续带动绑扎部32下降,绑扎支撑架321上的推动杆限位板325带动推动杆323下降,以使推动杆323向两个钳体322的转动段3222施压,进而使两个钳体322能够带动绑丝8下降并穿过钢筋节点71。
104.a5:当两个钳体322带动绑丝8下降脱离夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间,且穿过钢筋节点71后,钢筋节点71阻碍两个钳体322继续下降。升降齿条63继续带动绑扎部32下降时,绑扎支撑架321相对两个钳体322下降,两个钳体322和绑扎支撑架321之间连接的钳体弹性件326倾斜并伸长。同时,两个钳体322的转动段3222向抵压在其上的推动杆323的第二推动杆3233施加上推力,推动第二推动杆3233相对第一推动杆3231上移,连接第二推动杆3233和第一推动杆3231的第二推动杆弹性件3234收缩。同时,绑扎支撑架321带动两个开合滚轮324相对并沿着两个钳体322的驱动段3221的斜面下移,以带动两个钳体322的驱动段3221相背移动,进而带动两个钳体322的夹持段3223相向移动以夹紧绑丝8。
105.a6:两个钳体322的夹持段3223相向移动时挤压绑丝8的两个顶部端点并带动绑丝8的两端相向收缩,两个钳体322的夹持突起32231向绑丝8的下部施力,以使绑丝8的两端围绕钢筋节点71收紧形成封闭环形,以绑扎钢筋节点71。
106.a7:升降齿条63带动绑扎部32上升,由于两个钳体322的夹持段3223夹持于绑丝8无法上升,绑扎支撑架321带动两个开合滚轮324上升时,两个开合滚轮324相对并沿着两个钳体322的驱动段3221的斜面上升,以带动两个钳体322的驱动段3221相向移动,进而带动两个钳体322的夹持段3223相背移动并松开绑丝8。
107.a8:两个钳体322的夹持段3223相背移动松开绑丝8后,升降齿条63带动绑扎部32继续上升,两个钳体322和绑扎支撑架321之间连接的钳体弹性件326回复并带动两个钳体322上升回复,同时,两个钳体322的转动段3222施加在推动杆323的第二推动杆3233的上推力消失,连接第二推动杆3233和第一推动杆3231之间的第二推动杆弹性件3234回复并带动第二推动杆3233下降回复。
108.当绑扎支撑架321带动两个开合滚轮324上移至两个开合滚轮324对应抵接两个钳体322上的钳体限位件3224后,两个开合滚轮324能够带动两个钳体322同步上升。
109.当绑扎支撑架321上的夹持滑块3212沿储丝槽体331的储丝滑轨3311上升至夹持滑块3212抵靠至储丝槽体331的储丝滑轨3311顶部设置的滑轨限位板3312后,升降齿条63带动绑扎部32继续上升的同时,绑扎部32的夹持滑块3212向滑轨限位板3312施加上推力并带动储丝部33同步上移。
110.a9:升降齿条63驱动绑扎部32继续上升,两个钳体322上移穿过钢筋节点71并离开夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间。随后,储丝部33的推丝弹性件3333回复并带动推丝盖3331推动储丝槽体331内的绑丝8沿储丝槽体331下移,以将位于储丝槽体331底端的绑丝8推动至夹持板体332和储丝槽体331下端的出丝口之间。
111.a10:多次重复上述步骤a2-a9,以完成绑扎待绑扎区域内的所有钢筋节点71的绑扎作业。
112.a11:多次重复上述步骤a1-a10,以完成整个钢筋网7的绑扎作业。
113.由上可知,本实施例的绑扎机构3无需电源以及液压机构、气源机构等供电及驱动装置,只需要升降齿条63带动绑扎部32和储丝部33升降移动的全机械配合的设置方式即可实现钢筋节点71的绑扎,节约了能源。
114.实施例2本实施例提供一种钢筋网绑扎机器人,其在实施例1的基础上进一步包括绑扎控制单元。
115.绑扎控制单元包括多个传感器、中央处理器和电源。
116.多个传感器分别设置在行走机构2、转动驱动机构4、绑扎驱动机构5和升降驱动机构6上,多个传感器和中央处理器通讯连接。行走机构2中的行走电机238,转动驱动机构4中的转动电机43,绑扎驱动机构5中的第一绑扎电机571、第二绑扎电机572、第三绑扎电机573、第四绑扎电机574和第五绑扎电机575以及升降驱动机构6中的升降电机64,上述电机均和中央处理器通讯连接且电性连接电源。
117.多个传感器用于监测行走机构2、绑扎机构3、转动驱动机构4、绑扎驱动机构5和升降驱动机构6的运行状态信息和场景信息,并将运行状态信息和场景信息实时发送至中央处理器。中央处理器能够根据运行状态信息和场景信息指定路径规划、智能避障、自主定位、自主绑扎等决策,并控制行走电机238、转动电机43、第一绑扎电机571、第二绑扎电机572、第三绑扎电机573、第四绑扎电机574、第五绑扎电机575和升降电机64的启闭,以相应控制行走机构2、转动驱动机构4、绑扎驱动机构5、升降驱动机构6和绑扎机构3的运行。由此,绑扎控制单元能够自动化控制钢筋网绑扎机器人,进而提高绑扎效率和绑扎精度。
118.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
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上”或“下”,可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”,可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”,可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
119.在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述,是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必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以
在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
120.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
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