本发明涉及建筑技术领域,特别是指一种建筑用绿色环保多功能作业设备。
背景技术:
现有技术的机器人结构复杂,需要多个电机配合才能行动,需要改进;另外机架上设置的分装装置没法实现实时调节分装容量并实现自动化分装的需求,也需要改进;现有的挖土作业装置结构设计复杂,制造成本高。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种建筑用绿色环保多功能作业设备,以解决现有技术中机器人结构复杂,需要多个电机配合才能行动,另外机架上设置的分装装置没法实现实时调节分装容量并实现自动化分装的需求以及现有的挖土作业装置结构设计复杂,制造成本高的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种建筑用绿色环保多功能作业设备,包括机架,所述机架上设有行走装置,所述行走装置包括一个行走电机、六组行走足具和四个驱动齿轮,所述机架两侧分别对称地设有三组行走足具,所述机架两侧对称地设有两个驱动齿轮,所述行走足具包括位于同一竖直方向上的中心齿轮、上第一齿轮以及下第一齿轮,所述中心齿轮、上第一齿轮以及下第一齿轮分别通过齿轮转轴转动连接于机架上,所述上第一齿轮啮合于中心齿轮上方,所述下第一齿轮啮合于中心齿轮下方,所述上第一齿轮的中心固定连接一上连杆,所述下第一齿轮的中心固定连接一下连杆,所述上连杆的外端固定连接于第二齿轮的中心处,所述上连杆和下连杆的外端转动连接有足具导杆,所述足具导杆、上连杆、下连杆以及相啮合的上第一齿轮、中心齿轮、下第一齿轮组成了一个平行四边形机构,所述足具导杆上转动连接有第三齿轮,所述第三齿轮啮合于第二齿轮下方,所述第三齿轮的中心处固定连接有第一齿轮连杆,所述第一齿轮连杆的外端转动连接有第一连杆,所述第一连杆的外端转动连接有足具触地杆,所述足具导杆的下端向下延伸设有导滑套,所述足具触地杆滑动套设于导滑套内,所述第一连杆的长度大于第一齿轮连杆,位于同一侧的两组行走足具之间设有一个驱动齿轮,所述驱动齿轮通过驱动轴转动连接于机架上,所述行走电机的输出端连接驱动轴用于驱动其转动,所述驱动齿轮的驱动轴与中心齿轮的齿轮转轴位于同一平面上;所述上第一齿轮、中心齿轮、下第一齿轮、第二齿轮为相同的齿轮,所述第二齿轮与第三齿轮的齿数比为2:1;
所述机架由耐腐蚀不锈钢材制成,所述耐腐蚀不锈钢材按质量百分比计,由以下组分组成:c:0.02%、si:0.8%、mn:1%、s:0.01%、p:0.03%、cr:20%、ni:17~18%、mo:7%、cu:1%、n:0.3%、re:0.15%,其余量为fe。
六组行走足具上的六个上连杆按方位分别命名为左一、左二、左三、右一、右二、右三上连杆,所述左二上连杆设于左一上连杆和左三上连杆之间,所述右二上连杆设于右一上连杆和右三上连杆之间,所述左二、右一、右三上连杆具有相同的初始转动角位置,所述右二、左一、左三上连杆具有相同的初始转动角位置,所述左一和右一上连杆的初始转动角相差180°。
所述机架上还设有挖土作业装置,所述挖土作业装置包括固定于机架上的滑移槽以及通过转动轴转动连接于机架上的转动轮,所述滑移槽沿水平方向设置,所述滑移槽上滑动安装有滑移架,所述转动轮的偏心位置设有第一连杆转轴,所述滑移架上设有第二连杆转轴,所述第一连杆转轴和第二连杆转轴之间设有第二连杆,所述滑移槽设有竖向的导向孔,所述导向孔上滑动设有导向杆,所述导向杆的下端固定有工具安装架,所述导向杆上设有压簧,所述压簧下端面抵顶于工具安装架上表面,所述压簧上端面抵顶于滑移架,所述工具安装架具有中空通槽,所述第二连杆转轴上还转动设有抵顶杆,所述抵顶杆的外端抵顶于中空通槽的上表面,所述抵顶杆与第二连杆相固定,所述工具安装架的下端设有挖土作业工具。
所述机架上还设有分装装置和抛投装置,所述分装装置包括转动设于机架上的分装转轴、转动设于机架上的第一转轴、转动设于机架上的调节齿轮以及滑动设于机架上的调节柱,所述分装转轴的下端固设有第四齿轮,所述第一转轴连接有不完全齿轮,所述不完全齿轮与第四齿轮相啮合,所述分装转轴的顶部固定设有第一盘体,所述分装转轴中部套设有导套,所述导套上部连接有第二盘体,所述第一盘体下表面对称设有两个第一漏料筒,所述第二盘体下表面对称设有两个第二漏料筒,所述第二漏料筒一一套接于所述第一漏料筒上,所述导套下部设有环形槽,所述调节柱和分装转轴平行设置,所述调节柱上设有齿条部,所述调节齿轮与齿条部相啮合以驱动调节柱上下移动,所述调节齿轮由调节电机驱动,所述调节柱的上部设有半圆环部和导滑圈,所述半圆环部容置于环形槽内并与环形槽相配合滑动,所述导滑圈位于第二盘体下方,所述导滑圈的下表面设有缺块部,所述第二漏料筒的下方侧壁上铰接有盖板,所述盖板一侧延伸有顶块,所述顶块抵接于导滑圈的下表面,所述第二盘体转动时,所述顶块周期性的抵接或离开导滑圈的缺块部,以使盖板周期性的打开或闭合于第二漏料筒,所述第一盘体上表面设有装料箱,所述装料箱底部设有连接管用于间歇的连通第一漏料筒,所述连接管与第一盘体之间形成滑动密封,所述装料箱与导滑圈的缺块部位于分装转轴的两侧;所述抛投装置包括转动设于机架上的第一转轮以及转动设于机架上的抛投杆,所述抛投杆的转动中心位于第一转轮的上方,所述第一转轮的外缘处设有拨杆,所述抛投杆上设有缺槽,所述第一转轮转动以使拨杆周期性的拨动抛投杆转动,并在一设定位置时所述拨杆滑过所述缺槽,所述机架上还设有挡板,所述挡板与抛投杆之间设有拉簧,所述抛投杆的外端部设有接料槽。
本发明的上述技术方案的有益效果如下:
本发明的行走装置可平稳行走,仅需一个行走电机即可实现六个支撑腿的交替运动,来实现行走功能,结构设计巧妙。本发明的挖土作业装置通过简单的机械结构,使挖土作业工具产生椭圆形的运动轨迹,可实现挖土作业。本发明的分装装置可实现实时调整分装容量,并通过简单的机械机构实现了自动化分装,具有实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图,图中剖面线部分为机架。
图2为本发明的行走装置的结构图。
图3为本发明的行走装置的行走足具的结构图一。
图4为本发明的行走装置的行走足具的结构图二。
图5为本发明的行走装置的部分结构图。
图6为本发明的行走装置的行走足具的状态变化图一。
图7为本发明的行走装置的行走足具的状态变化图二。
图8为本发明的挖土作业装置的立体图。
图9为本发明的挖土作业装置的分解图。
图10为本发明的挖土作业装置的部分结构图。
图11为本发明的挖土作业装置的运动轨迹图。
图12为本发明的分装装置的结构图。
图13为本发明的分装装置的爆炸图。
图14为本发明的抛投装置的结构图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
为方便说明,图1中右侧方向为前、前端、前部、前进方向,左侧方向为后、后端、后部、后退方向。
如图1至图7所示,本发明实施例提供一种建筑用绿色环保多功能作业设备,包括机架100,所述机架100上设有行走装置10,所述行走装置10包括一个行走电机(未图示)、六组行走足具11和四个驱动齿轮12,所述机架100两侧分别对称地设有三组行走足具11,所述机架100两侧对称地设有两个驱动齿轮12,所述行走足具11包括位于同一竖直方向上的中心齿轮13、上第一齿轮14以及下第一齿轮15,所述中心齿轮13、上第一齿轮14以及下第一齿轮15分别通过齿轮转轴转动连接于机架100上,每个齿轮转轴的两端各连接一组行走足具上对应的一个齿轮,所述上第一齿轮14啮合于中心齿轮13上方,所述下第一齿轮15啮合于中心齿轮13下方,所述上第一齿轮14的中心处固定连接一上连杆16,所述下第一齿轮15的中心固定连接一下连杆17,所述上连杆16的外端固定连接于第二齿轮18的中心处,所述上连杆16和下连杆17的外端转动连接有足具导杆19,所述上连杆和下连杆等长且平行设置,所述足具导杆19、上连杆16、下连杆17以及相啮合的上第一齿轮14、中心齿轮13、下第一齿轮15组成了一个平行四边形机构,具体结构为上连杆16和下连杆17外端固定有连接轴20,上连杆16的连接轴20上固定有第二齿轮18,连接轴20上转动连接有足具导杆19,所述足具导杆19上转动连接有第三齿轮21,所述第三齿轮21啮合于第二齿轮18下方,所述第三齿轮21的中心处固定连接有第一齿轮连杆22,所述第一齿轮连杆22的外端转动连接有第一连杆23,所述第一连杆23的外端转动连接有足具触地杆24,所述足具导杆24的下端向下延伸设有导滑套25,所述下连杆17外端的连接轴20连接于足具导杆19的中部位置,所述足具触地杆24滑动套设于导滑套25内,所述第一连杆23的长度大于第一齿轮连杆22,位于同一侧的两组行走足具10之间设有一个驱动齿轮12,所述驱动齿轮12通过驱动轴26转动连接于机架100上,所述行走电机的输出端连接驱动轴26用于驱动其转动,所述驱动齿轮12的驱动轴26与中心齿轮13的齿轮转轴位于同一平面上;所述上第一齿轮14、中心齿轮13、下第一齿轮15、第二齿轮18为相同的齿轮,所述第二齿轮18与第三齿轮21的齿数比为2:1,即第二齿轮转动一圈,可带动第三齿轮转动两圈。
六组行走足具11上的六个上连杆按方位分别命名为左一上连杆111、左二上连杆112、左三上连杆113、右一上连杆114、右二上连杆115、右三上连杆116,所述左二上连杆112设于左一上连杆111和左三上连杆113之间,所述右二上连杆115设于右一上连杆114和右三上连杆116之间,所述左二上连杆112、右一上连杆114、右三上连杆116具有相同的初始转动角位置,所述右二上连杆115、左一上连杆111、左三上连杆113具有相同的初始转动角位置,所述左一上连杆111和右一上连杆114的初始转动角相差180°。
运动时,每组行走足具的上连杆、下连杆、第一齿轮连杆均做整转运动,三组行走足具同步运动,其中三组行走足具的足具触地杆处于触地状态时,另外三组行走足具处于离地状态,在六组行走足具的足具触地杆同时触地时,完成足具触地杆的状态切换。为方便描述,将六组行走足具分别命名为左一行走足具101、左二行走足具102、左三行走足具103、右一行走足具104、右二行走足具105、右三行走足具106,左一行走足具101、左三行走足具103、右二行走足具105的运动轨迹是一样的,左二行走足具102、右一行走足具104、右三行走足具106的运动轨迹是一样的。具体来看运动过程,行走装置向前运动,如图6所示,以右一行走足具104为例,驱动齿轮驱动中心齿轮逆时针转动,与其相啮合的上第一齿轮和下第一齿轮顺时针转动,带动上连杆和下连杆同步顺时针转动,由于第二齿轮与上连杆相固定,因此第二齿轮带动第三齿轮转动,第三齿轮通过第一齿轮连杆带动第一连杆向下摆动,由于足具导杆受限于导滑套,第一连杆带动足具导杆向下运动,从状态一到状态二,中心齿轮转过了90°,第三齿轮转过了180°,右一行走足具完成从离地状态到触地状态的转变,并在状态二时,使机架处于最高位置处,从状态二到状态三时,右一行走足具完成从触地状态到离地状态的转变。如图7所示,以右二行走足具105为例,右二行走足具的状态四在同一时间对应图6中右一行走足具的状态一,此时右二行走足具处于触地状态。
如图1、图8至图11所示,所述机架100上还设有挖土作业装置60,所述挖土作业装置60包括固定于机架100上的滑移槽61以及通过转动轴601转动连接于机架100上的转动轮62,所述滑移槽61沿水平方向设置,所述滑移槽61上滑动安装有滑移架63,所述转动轮62的偏心位置设有第一连杆转轴602,所述滑移架63上设有第二连杆转轴603,所述第一连杆转轴602和第二连杆转轴603之间设有第二连杆64,第二连杆64的两端均为转动连接,所述滑移槽61设有竖向的导向孔605,所述导向孔605上滑动设有导向杆65,所述导向杆65的下端固定有工具安装架66,所述导向杆65上设有压簧67,所述压簧67下端面抵顶于工具安装架66上表面,所述压簧67上端面抵顶于滑移架63,所述工具安装架66具有中空通槽606,所述第二连杆转轴603上还转动设有抵顶杆68,所述抵顶杆68的外端抵顶于中空通槽606的上表面,所述抵顶杆68与第二连杆64相固定,所述工具安装架66的下端设有挖土作业工具69,挖土作业工具69为竖直设置,为方便作业,挖土作业工具可选择不同长度的。第一连杆转轴的竖直位置高度高于第二连杆转轴的竖直位置高度,从水平方向上的位置来说,挖土作业工具位于第一连杆转轴和第二连杆转轴之间。如图11所示,所述挖土作业装置工作时,转动轮逆时针转动,通过第二连杆带动滑移架在滑移槽上做水平方向的往复运动,从而使工具安装架具有一个水平方向的往复运动,同时通过滑移架上的导向杆带动工具安装架做竖直方向的往复运动,这样工具安装架上的挖土作业工具会产生一个椭圆形的运动轨迹,形成了一个挖土动作。
如图1、图12、图13和图14所示,所述机架100上还设有分装装置30和抛投装置50,所述分装装置30包括转动设于机架100上的分装转轴31、转动设于机架100上的第一转轴32、转动设于机架100上的调节齿轮33以及滑动设于机架100上的调节柱34,所述分装转轴31的下端固设有第四齿轮35,所述第一转轴32连接有不完全齿轮36,所述不完全齿轮36与第四齿轮35相啮合,所述分装转轴31的顶部固定设有第一盘体37,所述分装转轴31中部套设有导套38,所述导套38上部连接有第二盘体39,所述第一盘体37下表面对称设有两个第一漏料筒371,所述第二盘体39下表面对称设有两个第二漏料筒391,所述第二漏料筒391一一套接于所述第一漏料筒371上,所述第一漏料筒371和第二漏料筒391均为中通的圆柱体,所述导套38下部设有环形槽381,所述调节柱34和分装转轴31平行设置,所述调节柱34上设有齿条部341,所述调节齿轮33与齿条部341相啮合以驱动调节柱34上下移动,所述调节齿轮33由调节电机(未图示)驱动,所述调节柱34的上部设有半圆环部40和导滑圈41,所述半圆环部40容置于环形槽381内并与环形槽381相配合滑动,所述导滑圈41位于第二盘体下方,所述导滑圈41的下表面设有缺块部411,所述第二漏料筒391的下方侧壁上铰接有盖板42,所述盖板42一侧(即朝向第二盘体39中心处)延伸有顶块421,所述顶块421抵接于导滑圈41的下表面,所述第二盘体39转动时,所述顶块421周期性的抵接或离开导滑圈41的缺块部411,以使盖板42周期性的打开或闭合于第二漏料筒391,所述第一盘体37上表面设有装料箱43,所述装料箱43底部设有连接管431用于间歇的连通第一漏料筒371,所述连接管431与第一盘体37之间形成滑动密封,所述装料箱43与导滑圈41的缺块部411位于分装转轴31的两侧。调节柱的升降可使第二漏料筒和第一漏料筒组成的容室的体积发生变化,因此可改变分装的物料的多少,且调节过程中不影响分装转轴的运转,不完全齿轮周期性的驱动第四齿轮转动,从而使第一盘体周期性的转动和停止,以使物料能顺利的从装料箱进入第一漏料筒内。
如图1和图14所示,所述抛投装置50包括转动设于机架100上的第一转轮51以及转动设于机架100上的抛投杆52,所述抛投杆52的转动中心位于第一转轮51的上方,并位于第一转轮51的外缘内侧,所述第一转轮51的外缘处设有拨杆53,所述抛投杆52上设有缺槽54,所述第一转轮51转动以使拨杆53周期性的拨动抛投杆52转动,并在一设定位置时所述拨杆53滑过所述缺槽54,所述机架上还设有挡板56,所述挡板56与抛投杆之间设有拉簧55,所述抛投杆52的外端部设有接料槽57。所述拨杆53拨动抛投杆52后,到达设定位置时,接料槽57对准第二漏料筒391的位置,此时第二漏料筒391的盖板呈打开状态,第二漏料筒391中的物料进入到接料槽57中,拨杆53继续转动后,拨杆53滑动至缺槽54位置处,抛投杆52受拉簧55拉力的作用向外抛出物料,并在挡板56位置处停止。
所述机架由耐腐蚀不锈钢材制成,所述耐腐蚀不锈钢材按质量百分比计,由以下组分组成:c:0.02%、si:0.8%、mn:1%、s:0.01%、p:0.03%、cr:20%、ni:17~18%、mo:7%、cu:1%、n:0.3%、re:0.15%,其余量为fe。所述耐腐蚀不锈钢材具有优良的耐腐蚀性能、力学性能及焊接性能。
实施例一:
所述耐腐蚀不锈钢材按质量百分比计,由以下组分组成:c:0.02%、si:0.8%、mn:1%、s:0.01%、p:0.03%、cr:20%、ni:17%、mo:7%、cu:1%、n:0.3%、re:0.15%,其余量为fe。
实施例二:
所述耐腐蚀不锈钢材按质量百分比计,由以下组分组成:c:0.02%、si:0.8%、mn:1%、s:0.01%、p:0.03%、cr:20%、ni:18%、mo:7%、cu:1%、n:0.3%、re:0.15%,其余量为fe。
实施例三:
所述耐腐蚀不锈钢材按质量百分比计,由以下组分组成:c:0.02%、si:0.8%、mn:1%、s:0.01%、p:0.03%、cr:20%、ni:17.5%、mo:7%、cu:1%、n:0.3%、re:0.15%,其余量为fe。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。