轨道装置及砌砖机器人的制作方法

1.本发明涉及建筑机器人技术领域，特别是涉及一种轨道装置及砌砖机器人。


背景技术：

2.当前，出于降低人力成本，提高施工建造效率，提升经济性的考虑，建筑行业中已逐步开始采用智能化建筑机器人取代传统人力手动操作以完成各种施工作业内容。例如在施工建造砖混结构的建筑物主体时，采用砌砖机器人自动进行砖块砌筑。为保证砌砖作业连续性，砌砖机器人装备有轨道装置，轨道装置用于将砖块从存储地点逐个连续输送至砌砖地点。
3.轨道装置的长度一般较长，当需要进行转场时，轨道装置需要被拆分为长度较短的多段子轨道，才能容易运输。当到达新的施工场地后，在现场进行拼装。然而，为了实现动力在不同子轨道之间连续传递，满足砖块在不同子轨道之间连续流转，目前的做法是在每段子轨道上均安装一套动力设备，这样会增加轨道装置的结构复杂程度，增加制造和使用成本，同时运行能耗高，经济性低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种轨道装置及砌砖机器人，旨在解决现有技术结构复杂，制造及使用成本高，经济性低的问题。
5.一方面，本技术提供一种轨道装置，所述轨道装置包括：
6.第一轨道段，所述第一轨道段包括同轴连接的第一传送辊和第一传动轮；所述第一传送辊设置为多个，任意相邻两个所述第一传送辊之间通过第一传动组件传动连接；
7.第二轨道段，所述第二轨道段能够与所述第一轨道段续接或分离，所述第二轨道段包括同轴连接的第二传送辊和第二传动轮，所述第二传送辊设置为多个，任意相邻两个所述第二传送辊之间通过第二传动组件传动连接，所述第二传动轮与所述第一传动轮间隔设置；以及
8.过渡传动机构，所述过渡传动机构活动设置于所述第一轨道段或者所述第二轨道段上，并处于所述第一轨道段与所述第二轨道段的拼接处，且所述过渡传动机构能够与所述第一传动轮和所述第二传动轮传动连接。
9.上述方案的轨道装置应用装备于砌砖机器人中，用于实现砖块的自动输送，保证砌砖作业连续可靠。转场时，较长的轨道装置被拆分为长度较短的第一轨道段和第二轨道段，方便进行转运。当到达新的施工场地时，将第一轨道段与第二轨道段续拼对接，然后操作过渡传动机构进行移动，使过渡传动机构与第一传动轮和第二传动轮接触配合，如此一来，砖块在第一轨道段上传送移动的同时，第一传送辊同步驱动第一传动轮转动，第一传动轮的旋转驱动力通过过渡传动机构同步传递至第二传动轮，第二传动轮带动第二传送辊转动，从而当砖块由第一轨道段过渡到第二轨道段上后，能够被第二传送辊继续驱动移动。当轨道装置需要再次转场时，仅需操作过渡传动机构脱离接触第一传动轮和第二传动轮，然
后拆分第一轨道段和第二轨道段即可。也即，过渡传动机构实现了第一轨道段与第二轨道段之间动力传递的快速离合，其采用纯机械结构实现，结构和工作原理简单，并且仅需在第一轨道段安装一套动力设备，动力就能够向第二轨道段进行有效传递，无需在每个轨道段都安装动力设备，能够大幅降低制造和使用成本，降低运行能耗，提升经济性。
10.下面对本技术的技术方案作进一步的说明：
11.在其中一个实施例中，所述过渡传动机构包括过渡传动轮和调节组件，所述调节组件活动设置于所述第一轨道段或者所述第二轨道段上，所述过渡传动轮与所述调节组件连接并能够与所述第一传动轮和所述第二传动轮传动连接。
12.在其中一个实施例中，所述第一传动轮设置为第一齿轮，所述第二传动轮设置为第二齿轮，所述过渡传动轮设置为第三齿轮，所述第三齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合传动配合。
13.在其中一个实施例中，所述调节组件包括过渡传动轴、安装块和调节件，所述第一轨道段和所述第二轨道段均包括安装板，所述调节件活动设置于所述安装板上，所述安装块与所述调节件驱动连接，所述过渡传动轴转动设置于所述安装块上，所述过渡传动轮设置于所述过渡传动轴上。
14.在其中一个实施例中，所述过渡传动轮与所述过渡传动轴采用键连接或者过盈配合连接。
15.在其中一个实施例中，所述安装板开设有螺纹孔，所述调节件设置为调节螺栓，所述调节螺栓螺接于所述螺纹孔内。
16.在其中一个实施例中，所述安装块开设有固定孔，所述调节组件还包括固定件，所述固定件穿设于所述固定孔并活动设置于所述安装板上，所述固定件能够锁定或者释放所述安装块。
17.在其中一个实施例中，所述固定件设置为固定螺栓，所述固定孔设置为长槽孔，所述固定螺栓螺接于所述安装板并能够在所述长槽孔内滑移。
18.在其中一个实施例中，所述第一传动轮与所述第一传送辊采用键连接或者过盈配合连接；所述第二传动轮与所述第二传送辊采用键连接或者过盈配合连接。
19.在其中一个实施例中，多个所述第一传送辊间隔并排设置于所述安装板上，多个所述第二传送辊间隔并排设置于所述安装板上。
20.在其中一个实施例中，所述第一传动组件和所述第二传动组件均包括第一滚轮、第二滚轮和传动件，所述第一滚轮设置于相邻的其中一个所述第一传送辊和所述第二传送辊上，所述第二滚轮设置于相邻的另一个所述第一传送辊和所述第二传送辊上，所述传动件套装于所述第一滚轮和所述第二滚轮上。
21.在其中一个实施例中，所述第一滚轮设置为第一链轮，所述第二滚轮设置为第二链轮，所述传动件设置为传动链，所述传动链啮合套装于所述第一链轮和所述第二链轮外部。
22.在其中一个实施例中，所述第一轨道段和所述第二轨道段均包括间隔相对设置的两个安装板，所述第一传送辊和所述第二传送辊的两端分别转动设置于两个安装板上；所述轨道装置还包括间隔相对设置的第一导送机构和第二导送机构，所述第一导送机构和所述第二导送机构分别设置于两个所述安装板上。
23.在其中一个实施例中，所述第一导送机构和所述第二导送机构均包括固定架和多个导送轮，多个所述导送轮间隔并排设置于所述固定架上。
24.此外，本技术还提供一种砌砖机器人，其包括如上所述的轨道装置。
附图说明
25.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明一实施例所述的轨道装置的结构示意图；
28.图2为图1的另一视角的结构示意图；
29.图3为图1中a处的局部放大结构示意图。
30.附图标记说明：
31.10、第一轨道段；11、第一传送辊；12、第一传动轮；20、第二轨道段；21、第二传送辊；22、第二传动轮；30、过渡传动机构；31、过渡传动轮；32、调节组件；321、过渡传动轴；322、安装块；322a、固定孔；323、调节件；324、固定件；40、安装板；50、第一传动组件；60、第二传动组件；70、第一滚轮；80、第二滚轮；90、传动件；90a、第一导送机构；90b、第二导送机构；90c、固定架；90d、导送轮。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
33.本技术提供一种砌砖机器人，其能够全自动化自主进行砖块堆砌作业，从而施工建造形成建筑物主体结构。容易理解的，砌砖机器人能够将砖块按照一定规律和数量沿竖向和/或横向空间堆砌形成墙、柱、梁、楼板等构筑体。例如，先将砖块一块一块的按照竖直方向堆砌成一列，而后在临近侧重复执行堆砌动作而形成另一列，两列砖块紧密贴合；不断重复上述按列堆砌施工工序，直至形成所需尺寸的砖墙。
34.示例性地，砌砖机器人包括轨道装置、砖拾取机械手、砂浆供给装置、涂浆装置、定位识别装置、移动底盘以及一些辅助设备。其中，移动底盘提供砌砖机器人移动所需的动力，使砌砖机器人具备堆砌不同长度和厚度构筑体(例如砖墙)的能力。根据实际需要，移动底盘可以是但不限于轮式底盘、履带式底盘等。
35.轨道装置用于拼接砖拾取机械手与砖堆垛位置，且轨道装置能够自动将砖堆垛位置处存放的砖块逐个连续不断地运送至砌砖机器人处，从而使砌砖机器人具备连续砌砖作业的能力。
36.砖拾取装置用于将运送到砌砖机器人处的砖块拾取并摆放至要求的堆砌位置。在
此过程中，定位识别装置对当前砖块的落点位置进行识别定位，以保证堆砌准确，提高构筑体的成型质量。可选地，定位识别装置可以是识别探头、位置传感器、摄像头、视觉探头等。
37.当前一块砖块堆砌完毕，为使后一块砖块堆砌后的连接强度高，砂浆供给装置向涂浆装置输送砂浆，涂浆装置将砂浆均匀涂抹到前一块砖块的表面，砂浆能够将前一块砖块与后一块砖块粘接牢固，提高构筑体的成型强度。
38.如图1和图2所示，为本技术一实施例展示的一种轨道装置，所述轨道装置包括：第一轨道段10、第二轨道段20以及过渡传动机构30。
39.请继续参阅图3，本实施例中，所述第一轨道段10包括同轴连接的第一传送辊11和第一传动轮12；所述第二轨道段20能够与所述第一轨道段10续接或分离，所述第二轨道段20包括同轴连接的第二传送辊21和第二传动轮22，所述第二传动轮22与所述第一传动轮12间隔设置；所述过渡传动机构30活动设置于所述第一轨道段10或者所述第二轨道段20上，并处于所述第一轨道段10与所述第二轨道段20的拼接处，且所述过渡传动机构30能够与所述第一传动轮12和所述第二传动轮22传动连接。
40.综上，实施本实施例技术方案将具有如下有益效果：上述方案的轨道装置应用装备于砌砖机器人中，用于实现砖块的自动输送，保证砌砖作业连续可靠。转场时，较长的轨道装置被拆分为长度较短的第一轨道段10和第二轨道段20，方便进行转运。当到达新的施工场地时，将第一轨道段10与第二轨道段20续拼对接，然后操作过渡传动机构30进行移动，使过渡传动机构30与第一传动轮12和第二传动轮22接触配合，如此一来，砖块在第一轨道段10上传送移动的同时，第一传送辊11同步驱动第一传动轮12转动，第一传动轮12的旋转驱动力通过过渡传动机构30同步传递至第二传动轮22，第二传动轮22带动第二传送辊21转动，从而当砖块由第一轨道段10过渡到第二轨道段20上后，能够被第二传送辊21继续驱动移动。而当轨道装置需要再次转场时，仅需操作过渡传动机构30脱离接触第一传动轮12和第二传动轮22，然后拆分第一轨道段10和第二轨道段20即可。也即，过渡传动机构30实现了第一轨道段10与第二轨道段20之间动力传递的快速离合，其采用纯机械结构实现，结构和工作原理简单，并且仅需在第一轨道段10安装一套动力设备，动力就能够向第二轨道段20进行有效传递，无需在每个轨道段都安装动力设备，能够大幅降低制造和使用成本，降低运行能耗，提升经济性。
41.有必要说明的是，上述的第一轨道段10、第二轨道段20和过渡传动机构30构成最小单元的轨道装置。而在实际情况中，根据输送距离的远近，轨道装置包括至少两个第一轨道段10、至少两个第二轨道段20和至少两个过渡传动机构30，然后第一轨道段10和第二轨道段20以“一二一”的规律进行排布，任意相邻的第一轨道段10与第二轨道段20之间均装备一个过渡传动机构30，处于头端或者尾端的第一轨道段10或者第二轨道段20安装一套动力设备，例如驱动电机等，实现动力轨道装置的头端向尾端，或者尾端向头端传递，砖块在不同的第一轨道段10和第二轨道段20之间连续传送，达到送砖目的。
42.请继续参阅图2，具体地，本实施例中过渡传动机构30安装在第二轨道段20上。当然，在其它的实施例中，过渡传动机构30也可以选择安装在第一轨道段10上，只要保证过渡传动机构30位于第一轨道段10与第二轨道段20的拼接处，且能够实现动力在第一轨道段10与第二轨道段20之间传递即可。
43.请继续参阅图2和图3，为减少零部件数量，同时降低安装难度，过渡传动机构30是
一体安装在第二轨道段20上的，也即转运时过渡传动机构30与第二轨道段20一同移动。在一些实施例中，所述过渡传动机构30包括过渡传动轮31和调节组件32，所述调节组件32活动设置于所述第一轨道段10或者所述第二轨道段20上，所述过渡传动轮31与所述调节组件32连接并能够与所述第一传动轮12和所述第二传动轮22传动连接。
44.拼接之前，操作调节组件32使过渡传动轮31收回，可以避免第一轨道段10与第二轨道段20拼接时，过渡传动轮31由于与第一传动轮12以及第二传动轮22距离过近而发生碰撞干涉。当第一轨道段10与第二轨道段20拼接到位后，再操作调节组件32，调节组件32驱动过渡传动轮31插入第一传动轮12和第二传动轮22之间内的间隙中，并保证过渡传动轮31的轮面同时与第一传动轮12和第二传动轮22的轮面抵紧，达到动力可从第一传动轮12通过过渡传动轮31传递至第二传动轮22的效果。
45.较佳地，所述第一传动轮12设置为第一齿轮，所述第二传动轮22设置为第二齿轮，所述过渡传动轮31设置为第三齿轮，所述第三齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合传动配合。上述的齿轮啮合传动机构的传动比稳定，保证动力传输平稳且精准，可有效防止打滑产生。
46.当然了，在其它的实施例中上述的齿轮也可以采用同步带轮或者其它具备等同技术效果的零部件进行替代，也都在本技术的保护范围内。
47.请继续参阅图3，在一些实施例中，所述调节组件32包括过渡传动轴321、安装块322和调节件323，所述第一轨道段10和所述第二轨道段20均包括安装板40，所述调节件323活动设置于所述安装板40上，所述安装块322与所述调节件323驱动连接，所述过渡传动轴321转动设置于所述安装块322上，所述过渡传动轮31设置于所述过渡传动轴321上。
48.操作调节件323，能够整体驱动过渡传动轮31插入或退出第一传动轮12与第二传动轮22之间，满足第一轨道段10与第二轨道段20拆分及拼装要求。过渡传动轴321通过安装块322与调节件323相连，过渡传动轴321安装固定过渡传动轮31，从而实现过渡传动轮31跟随调节件323联动。该调节组件32的结构组成简单，操作便捷省力。
49.根据实际需要，所述过渡传动轮31与所述过渡传动轴321采用键连接或者过盈配合连接。因而过渡传动轮31能够固定安装在过渡传动轴321上，两者保持相对静止而可保证动力传递平稳可靠。当然了，有必要说明的是，在其它的实施例中过渡传动轮31与过渡传动轴321也可以是一体成型的。
50.进一步地，所述安装板40开设有螺纹孔，所述调节件323设置为调节螺栓，所述调节螺栓螺接于所述螺纹孔内。此时顺时针或者逆时针旋拧调节螺栓，调节螺栓相对安装板40上升或下降滑移，达到快速且精准驱动过渡传动轮31与第一传动轮12以及第二传动轮22接触实现动力传递或者分离的目的。并且，调节螺栓与螺纹孔之间的螺纹副具备自锁能力，可防止过渡传动轮31发生非预期退让，导致过渡传动轮31与第一传动轮12以及第二传动轮22之间产生间隙而导致动力传递失效。
51.请继续参阅图3，此外，所述安装块322开设有固定孔322a，所述调节组件32还包括固定件324，所述固定件324穿设于所述固定孔322a并活动设置于所述安装板40上，所述固定件324能够锁定或者释放所述安装块322。当需要传递动力，且过渡传动轮31与第一传动轮12以及第二传动轮22有效接触后，操作固定件324将安装块322锁定至安装板40上，可实现对过渡传动轮31进一步定位，并提升刚度，防止过渡传动轮31发生意外滑移。
52.具体而言，所述固定件324设置为固定螺栓，所述固定孔322a设置为长槽孔，所述固定螺栓螺接于所述安装板40并能够在所述长槽孔内滑移。采用固定螺栓螺接在安装板40上，能够是操作方便快捷且省力。将固定孔322a设计为长槽孔，则可以在不需要拆下固定螺栓的条件下，操作调节螺栓就能够驱动过渡传动轮31移动。
53.根据实际需要，所述第一传动轮12与所述第一传送辊11采用键连接或者过盈配合连接；所述第二传动轮22与所述第二传送辊21采用键连接或者过盈配合连接。因而第一传动轮12和第二传动轮22能够分别固定安装在第一传送辊11和第二传送辊21上，并保持相对静止而可保证动力传递平稳可靠。当然了，有必要说明的是，在其它的实施例中第一传动轮12与第一传送辊11、第二传动轮22与第二传送辊21也可以是一体成型的。
54.请继续参阅图3，此外，在上述任一实施例的基础上，所述第一传送辊11设置为多个，多个所述第一传送辊11间隔并排设置于所述安装板40上，任意相邻两个所述第一传送辊11之间通过第一传动组件50传动连接；所述第二传送辊21设置为多个，多个所述第二传送辊21间隔并排设置于所述安装板40上，任意相邻两个所述第二传送辊21之间通过第二传动组件60传动连接。
55.如此，第一轨道段10和第二轨道段20可设计为具备一定的长度，动力除了通过过渡传动轮31实现在第一轨道段10与第二轨道段20之间传递以外，还能够在各第一传送辊11和各第二传送辊21之间传递，使砖块在第一轨道段10内以及第二轨道段20内连续传送。
56.请继续参阅图3，具体而言，所述第一传动组件50和所述第二传动组件60均包括第一滚轮70、第二滚轮80和传动件90，所述第一滚轮70设置于相邻的其中一个所述第一传送辊11和所述第二传送辊21上，所述第二滚轮80设置于相邻的另一个所述第一传送辊11和所述第二传送辊21上，所述传动件90套装于所述第一滚轮70和所述第二滚轮80上。如此，动力能够通过第一滚轮70、传动件90和第二滚轮80在相邻的第一传送辊11和相邻的第二传送辊21之间传递。
57.有必要说明的是，受到第一传动轮12和第二传动轮22的安装影响，除了最靠近拼接处的一个第一传送辊11和一个第二传送辊21上仅安装有一个第一滚轮70或一个第二滚轮80以外，其余的各第一传送辊11和各第二传送辊21的同一轴端均同时同轴安装有一个第一滚轮70和一个第二滚轮80，如此能够确保相邻的两个第一传送辊11和相邻的两个第二传送辊21之间，总有第一滚轮70、第二滚轮80与传动件90组装满足动力传递要求。
58.在一些实施例中，所述第一滚轮70设置为第一链轮，所述第二滚轮80设置为第二链轮，所述传动件90设置为传动链，所述传动链啮合套装于所述第一链轮和所述第二链轮外部。上述的链轮链条传动机构传动比稳定，动力传输平稳可靠，且载荷承载能力高，适用于对大尺寸砖块的传输要求。
59.请继续参阅图1和图3，此外，在上述任一实施例的基础上，所述第一轨道段10和所述第二轨道段20均包括间隔相对设置的两个安装板40，所述第一传送辊11和所述第二传送辊21的两端分别转动设置于两个安装板40上；所述轨道装置还包括间隔相对设置的第一导送机构90a和第二导送机构90b，所述第一导送机构90a和所述第二导送机构90b分别设置于两个所述安装板40上。
60.第一导送机构90a和第二导送机构90b处于并排设置的第一传送辊11和第二传送辊21的上方，并可围成送砖通道，如此第一传送辊11和第二传送辊21实现对砖块连续传送
的同时，第一导送机构90a和第二导送机构90b对砖块起到侧向限位和导向作用，保证砖块移动平稳。
61.请继续参阅图3，具体而言，在上述实施例中，所述第一导送机构90a和所述第二导送机构90b均包括固定架90c和多个导送轮90d，多个所述导送轮90d间隔并排设置于所述固定架90c上。固定架90c对导送轮90d承载固定，导送轮90d与砖块接触并形成滚动摩擦，导送轮90d对砖块可靠限位和导向的同时对砖块的阻力小，保证砖块移动顺畅。
62.较佳地，固定架90c形成为u型，导送轮90d布置在u型槽内，如此固定架90c将导送轮90d包覆在内部，起到保护作用，防止导送轮90d直接暴露于环境中容易受到雨水、灰尘的侵蚀，影响使用寿命。
63.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
64.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
65.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
66.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
67.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
68.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“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小于第二特征。
69.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施
方式。