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一种瓷砖自动抓取打灰机器人   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2021-01-26
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-04-30
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-06-14
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2041-01-26
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202110103372.7 申请日 2021-01-26
公开/公告号 CN112647689B 公开/公告日 2022-06-14
授权日 2022-06-14 预估到期日 2041-01-26
申请年 2021年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 E04F21/08E04F21/02 主分类号 E04F21/08
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 转让 事务标签 公开、实质审查、申请权转移、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 泉州台商投资区庆旺科技有限公司 当前专利权人 泉州台商投资区庆旺科技有限公司
发明人 全凤兰、李万枝 第一发明人 全凤兰
地址 福建省泉州市台商投资区东园镇龙苍村前院61号 邮编 362000
申请人数量 1 发明人数量 2
申请人所在省 福建省 申请人所在市 福建省泉州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
深圳峰诚志合知识产权代理有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杨玉真
摘要
本发明提供一种瓷砖自动抓取打灰机器人,可分为机械臂、三平移执行部分和机架部分,其机械臂末端为特制吸盘,以抓住瓷砖的光滑面,三平移执行部分可迅速灵活地实现抹灰和边缘抹平操作,能够使工人从机器人上取下瓷砖后直接粘贴,能有效减少工人因托砖打灰过程导致的体力消耗和肌肉劳损问题,提高装修施工的效率。
  • 摘要附图
    一种瓷砖自动抓取打灰机器人
  • 说明书附图:图1
    一种瓷砖自动抓取打灰机器人
  • 说明书附图:图2
    一种瓷砖自动抓取打灰机器人
  • 说明书附图:图3
    一种瓷砖自动抓取打灰机器人
  • 说明书附图:图4
    一种瓷砖自动抓取打灰机器人
  • 说明书附图:图5
    一种瓷砖自动抓取打灰机器人
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-06-14 授权
2 2022-06-10 专利申请权的转移 登记生效日: 2022.05.27 申请人由全凤兰变更为泉州台商投资区庆旺科技有限公司 地址由250000 山东省济南市高新区新宇路大学科技园8号楼南楼三层A区变更为362000 福建省泉州市台商投资区东园镇龙苍村前院61号
3 2021-04-30 实质审查的生效 IPC(主分类): E04F 21/08 专利申请号: 202110103372.7 申请日: 2021.01.26
4 2021-04-13 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种瓷砖自动抓取打灰机器人,其特征在于,包括:机械臂、三平移执行部分、机架部分和控制器;所述机械臂、三平移执行部分和控制器均安装在机架部分上,控制器控制机械臂、三平移执行部分和机架部分动作;
所述机械臂包括:一级液压缸(101)、一级连杆(102)、二级液压缸(103)、二级连杆(104)、三级液压缸(105)、支撑板(106)、吸盘(107)、导气管(108)和电磁阀(109);
所述的一级液压缸(101)一端与机架(201)铰链连接,其另一端与一级连杆(102)铰链连接,所述的一级连杆(102)下端与机架(201)铰链连接,其上端与二级连杆(104)的下端铰链连接,所述的二级液压缸(103)一端与一级连杆(102)铰链连接,其另一端与二级连杆(104)铰链连接,所述的二级连杆(104)上端与支撑板(106)铰链连接,所述的三级液压缸(105)一端与二级连杆(104)铰链连接,其另一端与支撑板(106)铰链连接,所述的吸盘(107)共有4个,与支撑板(106)顶部固定连接,所述的导气管(108)共4个,它们一端与吸盘(107)根部的导气孔固定连接,另一端与中间的电磁阀(109)对应接口固定连接,所述的电磁阀(109)与支撑板(106)固定连接,电磁阀(109)控制导气孔的开闭;
所述的机架部分包括:机架(201)、驱动轮(202)、直驱电机(203)、粘接剂存放箱(204)、输入管(205)、小型泵(206)、输出管口(207)、从动轮(208)、橡胶平台(209)和纵向导轨(210);
所述的驱动轮(202)与直驱电机(203)轴固定连接,所述的直驱电机(203)与机架(201)固定连接,所述的粘接剂存放箱(204)与机架(201)尾部固定连接,所述的输入管(205)一端与粘接剂存放箱(204)底部固定连接,其另一端与小型泵(206)输入口固定连接,所述的从动轮(208)与机架(201)前端底部铰链连接,所述的橡胶平台(209)与机架(201)固定连接,所述的纵向导轨(210 )与机架(201)顶端固定连接;
所述的三平移执行部分包括:纵向滑动平台(301)、第一主动齿轮(302)、第一步进电机(303)、横向导轨(304)、横向滑动平台(305)、第三步进电机(306)、换向主动齿轮(307)、换向从动齿轮(308)、换向圆盘(309)、滑槽(310)、上齿条(311)、第三主动齿轮(312)、下齿条(313)、第一电缸(314)、第一导套(315)、第一导杆(316)、横杆(317)、第二导套(318)、第二导杆(319);第二步进电机(320)、第二主动齿轮(321)、第三导杆(322)、第二电缸(323)、第四步进电机(324)、第三导套(325)、第一弹簧(326)、第一抹平板(327)、目标检测相机(328)、粘接剂输出管(329)、第二抹平板(330)、和第二弹簧(331);
所述的纵向滑动平台(301)通过特制的工字槽与纵向导轨(210)滑动连接,所述的第一主动齿轮(302)与第一步进电机(303)轴固定连接,所述的第一步进电机(303)与纵向滑动平台(301)固定连接,所述的横向导轨(304)与纵向滑动平台(301)底部固定连接,所述的横向滑动平台(305)通过特制的工字槽与横向导轨(304)滑动连接,所述的第三步进电机(306)与横向滑动平台(305)固定连接,所述的换向主动齿轮(307)与第三步进电机(306)轴固定连接,所述的换向从动齿轮(308)与换向圆盘(309)固定连接,所述的换向圆盘(309)通过径向轴承与横向滑动平台(305)底部连接,所述的滑槽(310)与第三导套(325)固定连接,所述的上齿条(311)与滑槽(310)上部滑动连接,所述的第三主动齿轮(312)与第四步进电机(324)轴固定连接,所述的下齿条(313)与滑槽(310)下部滑动连接,所述的第一电缸(314)一端与滑槽(310)底部固定连接,其另一端与横杆(317)中部固定连接,所述的第一导套(315)与下齿条(313)端部固定连接,所述的第一导杆(316)与第一导套(315)滑动连接,其底端也是一个导套,横杆(317)与第一导杆(316)底端的导套滑动连接,所述的第二导套(318)与上齿条(311)端部固定连接,所述的第二导杆(319)与第二导套(318)滑动连接,其底端也是一个导套,横杆(317)与第二导杆(319)底端的导套滑动连接,所述的第二步进电机(320)与横向滑动平台(305)固定连接,所述的第二主动齿轮(321)与第二步进电机(320)轴固定连接,所述的第三导杆(322 )与换向圆盘(309)底部固定连接,所述的第二电缸(323)一端与第三导杆(322)固定连接,其另一端与第三导套(325)固定连接,所述的第四步进电机(324)与第三导套(325)固定连接,所述的第三导套(325)与第三导杆(322)固定连接,所述的第一弹簧(326)一端与第二导杆(319)底部固定连接,其另一端与第一抹平板(327)上部固定连接,所述的第一抹平板(327)与第二导杆(319)底部铰链连接,所述的目标检测相机(328)与第三导套(325)底部固定连接,所述的粘接剂输出管(329)与第三导套(325)侧面固定连接,其尾端通过特制软管与小型泵的输出管口(207)连接,所述的第二弹簧(331)一端与第一导杆(316)底部固定连接,其另一端与第二抹平板(330)上部固定连接,所述的第二抹平板(330)与第一导杆(316)底部 铰链连接;
在工作前,先将瓷砖相邻紧挨着斜放在地面上,瓷砖的光滑面面向机器人前端,机架部分的尾部直驱电机(203)驱动机器人自动前进到第一块瓷砖前一定距离的位置;第一液压缸(101)和第二液压缸(103)控制机械臂的伸展,第三液压缸(105)配合控制末端吸盘(107)的角度,此时电磁阀(109)控制导气管(108)打开状态,当吸盘(107)压紧瓷砖时,电磁阀(109)控制导气管(108)关闭,进而吸住瓷砖,再收回机械臂将瓷砖放到机架部分的橡胶平台(209)上;接着三平移执行部分自动给瓷砖抹灰,抹灰完成之后,接着电磁阀(109)打开,工人便可取走使用,取走后其自动进行下一块瓷砖的打灰工作。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及室内装修机器人技术领域,特别涉及一种瓷砖自动抓取打灰机器人。

背景技术

[0002] 随着新建筑物的装修和旧建筑物的重新装修,而室内装修用到的瓷砖最多,常规作业需要工人做大量的贴瓷砖工作,这项工作中有一过程很耗费体力,而且时间长了可能导致肩周肌劳损,那就是把粘接剂抹到瓷砖背面,需要工人一手托着瓷砖,另一只手抹灰,再加上后续的贴合工作等,人很快就会疲劳,降低工作效率;
[0003] 因此,为了提高瓷砖打灰效率,减轻工人的劳动强度,我们急需发明一种能够自动抓取打灰的机器人来解决上述问题。

发明内容

[0004] 针对上述问题,本发明提供一种瓷砖自动抓取打灰机器人,通过连杆机械臂抓取瓷砖,其采三平移的直角坐标系统来模拟实现打灰过程。
[0005] 本发明所使用的技术方案是:一种瓷砖自动抓取打灰机器人,可分为机械臂、三平移执行部分、机架部分和控制器;所述机械臂、三平移执行部分和控制器均安装在机架部分上,控制器控制机械臂、三平移执行部分和机架部分动作;
[0006] 所述的机械臂包括一级液压缸、一级连杆、二级液压缸、二级连杆、三级液压缸、支撑板、吸盘、导气管、电磁阀,所述的一级液压缸一端与机架铰链连接,其另一端与一级连杆铰链连接,所述的一级连杆下端与机架铰链连接,其上端与二级连杆的下端铰链连接,所述的二级液压缸一端与一级连杆铰链连接,其另一端与二级连杆铰链连接,所述的二级连杆上端与支撑板铰链连接,所述的三级液压缸一端与二级连杆铰链连接,其另一端与支撑板铰链连接,所述的吸盘共有4个,与支撑板顶部固定连接,所述的导气管共4个,它们一端与吸盘根部的导气孔固定连接,另一端与中间的电磁阀对应接口固定连接,所述的电磁阀与支撑板固定连接,电磁阀控制导气孔的开闭。
[0007] 进一步的,所述的机架部分包括机架、驱动轮、直驱电机、粘接剂存放箱、输入管、小型泵、输出管口、从动轮、橡胶平台、纵向导轨,所述的驱动轮与直驱电机轴固定连接,所述的直驱电机与机架固定连接,所述的粘接剂存放箱与机架尾部固定连接,所述的输入管一端与粘接剂存放箱底部固定连接,其另一端与小型泵输入口固定连接,所述的从动轮与机架前端底部铰链连接,所述的橡胶平台与机架固定连接,所述的纵向导轨与机架顶端固定连接;
[0008] 进一步的,所述的三平移执行部分包括纵向滑动平台、第一主动齿轮、第一步进电机、横向导轨、横向滑动平台、第三步进电机、换向主动齿轮、换向从动齿轮、换向圆盘、滑槽、上齿条、第三主动齿轮、下齿条、第一电缸、第一导套、第一导杆、横杆、第二导套、第二导杆、第二步进电机、第二主动齿轮、第三导杆、第二电缸、第四步进电机、第三导套、第一弹簧、第一抹平板、目标检测相机、粘接剂输出管、第二抹平板、第二弹簧,所述的纵向滑动平台通过特制的工字槽与纵向导轨滑动连接,所述的第一主动齿轮与第一步进电机轴固定连接,所述的第一步进电机与纵向滑动平台固定连接,所述的横向导轨与纵向滑动平台底部固定连接,所述的横向滑动平台通过特制的工字槽与横向导轨滑动连接,所述的第三步进电机与横向滑动平台固定连接,所述的换向主动齿轮与第三步进电机轴固定连接,所述的换向从动齿轮与换向圆盘固定连接,所述的换向圆盘通过径向轴承与横向滑动平台底部连接,所述的滑槽与第三导套固定连接,所述的上齿条与滑槽上部滑动连接,所述的第三主动齿轮与第四步进电机轴固定连接,所述的下齿条与滑槽下部滑动连接,所述的第一电缸一端与滑槽底部固定连接,其另一端与横杆中部固定连接,所述的第一导套与下齿条端部固定连接,所述的第一导杆与第一导套滑动连接,其底端也是一个导套,横杆与第一导杆底端的导套滑动连接,所述的第二导套与上齿条端部固定连接,所述的第二导杆与第二导套滑动连接,其底端也是一个导套,横杆与第二导杆底端的导套滑动连接,所述的第二步进电机与横向滑动平台固定连接,所述的第二主动齿轮与第二步进电机轴固定连接,所述的第三导杆与换向圆盘底部固定连接,所述的第二电缸一端与第三导杆固定连接,其另一端与第三导套固定连接,所述的第四步进电机与第三导套固定连接,所述的第三导套与第三导杆固定连接,所述的第一弹簧一端与第二导杆底部固定连接,其另一端与第一抹平板上部固定连接,所述的第一抹平板与第二导杆底部铰链连接,所述的目标检测相机与第三导套底部固定连接,所述的粘接剂输出管与第三导套侧面固定连接,其尾端通过特制软管与小型泵的输出管口连接,所述的第二弹簧一端与第一导杆底部固定连接,其另一端与第二抹平板上部固定连接,所述的第二抹平板与第一导杆底部铰链连接。
[0009] 由于本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下优点:
[0010] 本发明采用多吸盘结构,自动抓取瓷砖,且迅速安全;通过三平移执行部分自动抹灰,迅速均匀;从而替代了人工托砖抹灰的方式,能帮助工人节省很多体力,同时提高了抹灰效率,保证装修工程整体的质量和效率。

实施方案

[0016] 下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0017] 实施例如图1、图2、图3、图4、图5所示,一种瓷砖自动抓取打灰机器人,分为机械臂、三平移执行部分机架部分和控制器;机械臂、三平移执行部分和控制器均安装在机架部分上,控制器控制机械臂、三平移执行部分和机架部分动作;控制器上设有可触摸操作显示屏,控制器内部通过PLC程序进行自动控制,使用者通过可触摸操作显示屏输入相关指令信息;
[0018] 机械臂包括一级液压缸101、一级连杆102、二级液压缸103、二级连杆104、三级液压缸105、支撑板106、吸盘107、导气管108、电磁阀109,一级液压缸101一端与机架201铰链连接,其另一端与一级连杆102铰链连接,一级连杆102下端与机架201铰链连接,其上端与二级连杆104的下端铰链连接,二级液压缸103一端与一级连杆102铰链连接,其另一端与二级连杆104铰链连接,二级连杆104上端与支撑板106铰链连接,三级液压缸105一端与二级连杆104铰链连接,其另一端与支撑板106铰链连接,吸盘107共有4个,与支撑板106顶部固定连接,导气管108共4个,它们一端与吸盘107根部的导气孔固定连接,另一端与中间的电磁阀109对应接口固定连接,电磁阀109与支撑板106固定连接,电磁阀109控制导气孔的开闭;
[0019] 本发明前端设有带特定吸盘107的机械臂,在工作前,先将瓷砖相邻紧挨着斜放在地面上,瓷砖的光滑面面向机器人前端,尾部直驱电机203驱动机器人自动前进到第一块瓷砖前一定距离的位置;第一液压缸101和第二液压缸103控制机械臂的伸展,第三液压缸105配合控制末端吸盘107的角度,此时电磁阀109控制导气管108打开状态,当吸盘107压紧瓷砖时,电磁阀109控制导气管108关闭,进而吸住瓷砖,再收回机械臂将瓷砖放到橡胶平台209上。
[0020] 本发明实施例的一个可选实施方式中,除与上述实施例相同的结构外,机架部分包括机架201、驱动轮202、直驱电机203、粘接剂存放箱204、输入管205、小型泵206、输出管口207、从动轮208、橡胶平台209、纵向导轨210,驱动轮202与直驱电机203轴固定连接,直驱电机203与机架201固定连接,粘接剂存放箱204与机架201尾部固定连接,输入管205一端与粘接剂存放箱204底部固定连接,其另一端与小型泵206输入口固定连接,从动轮208与机架201前端底部铰链连接,橡胶平台209与机架201固定连接,纵向导轨210与机架201顶端固定连接;
[0021] 三平移执行部分包括纵向滑动平台301、第一主动齿轮302、第一步进电机303、横向导轨304、横向滑动平台305、第三步进电机306、换向主动齿轮307、换向从动齿轮308、换向圆盘309、滑槽310、上齿条311、第三主动齿轮312、下齿条313、第一电缸314、第一导套315、第一导杆316、横杆317、第二导套318、第二导杆319;第二步进电机320、第二主动齿轮
321、第三导杆322、第二电缸323、第四步进电机324、第三导套325、第一弹簧326、第一抹平板327、目标检测相机328、粘接剂输出管329、第二抹平板330、第二弹簧331,纵向滑动平台
301通过特制的工字槽与纵向导轨210滑动连接,第一主动齿轮302与第一步进电机303轴固定连接,第一步进电机303与纵向滑动平台301固定连接,横向导轨304与纵向滑动平台301底部固定连接,横向滑动平台305通过特制的工字槽与横向导轨304滑动连接,第三步进电机306与横向滑动平台305固定连接,换向主动齿轮307与第三步进电机306轴固定连接,换向从动齿轮308与换向圆盘309固定连接,换向圆盘309通过径向轴承与横向滑动平台305底部连接,滑槽310与第三导套325固定连接,上齿条311与滑槽310上部滑动连接,所述的第三主动齿轮312与第四步进电机324轴固定连接,下齿条313与滑槽310下部滑动连接,第一电缸314一端与滑槽310底部固定连接,其另一端与横杆317中部固定连接,第一导套315与下齿条313端部固定连接,第一导杆316与第一导套315滑动连接,其底端也是一个导套,横杆
317与第一导杆316底端的导套滑动连接,第二导套318与上齿条311端部固定连接,第二导杆319与第二导套318滑动连接,其底端也是一个导套,横杆317与第二导杆319底端的导套滑动连接,第二步进电机320与横向滑动平台305固定连接,第二主动齿轮321与第二步进电机320轴固定连接,第三导杆325与换向圆盘309底部固定连接,第二电缸323一端与第三导杆322固定连接,其另一端与第三导套325固定连接,第四步进电机324与第三导套325固定连接,第三导套325与第三导杆322固定连接,第一弹簧326一端与第二导杆319底部固定连接,其另一端与第一抹平板327上部固定连接,第一抹平板327与第二导杆319底部铰链连接,目标检测相机328与第三导套325底部固定连接,粘接剂输出管329与第三导套325侧面固定连接,其尾端通过特制软管与小型泵的输出管口207连接,第二弹簧331一端与第一导杆316底部固定连接,其另一端与第二抹平板330上部固定连接,第二抹平板330与第一导杆底部316铰链连接;
[0022] 三平移执行部分通过目标检测摄像头328确定瓷砖边角位置,并通过驱动其上第一步进电机303、第二步进电机320和第二电缸303控制粘接剂输出管口329在一定高度从瓷砖一角顺着一边开始,以密集的“S”形抹灰;抹灰完成之后,第四步进电机324驱动上齿条311和下齿条313以调整第一抹平板327与第二抹平板330之间的距离以适应瓷砖一边长,然后再调整两抹平板的平面位置和高度,从一边摸到另一边;然后第三步进电机306使末端旋转90°,以相同过程抹平另外两边;接着电磁阀109打开,工人便可取走使用,取走后其自动进行下一块瓷砖的打灰工作。
[0023] 在上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,本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。
[0024] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。

附图说明

[0011] 图1为本发明的整体示意图。
[0012] 图2为本发明为机械臂示意图。
[0013] 图3为本发明机架部分示意图。
[0014] 图4、图5为本发明三平移执行部分示意图。
[0015] 附图标号:101‑一级液压缸;102‑一级连杆;103‑二级液压缸;104‑二级连杆;105‑三级液压缸;106‑支撑板;107‑吸盘;108‑导气管;109‑电磁阀;201‑机架;202‑驱动轮;203‑直驱电机;204‑粘接剂存放箱;205‑输入管;206‑小型泵;207‑输出管口;208‑从动轮;209‑橡胶平台;210‑纵向导轨;301‑纵向滑动平台;302‑第一主动齿轮;303‑第一步进电机;304‑横向导轨;305‑横向滑动平台;306‑第三步进电机;307‑换向主动齿轮;308‑换向从动齿轮;309‑换向圆盘;310‑滑槽;311‑上齿条;312‑第三主动齿轮;313‑下齿条;314‑第一电缸;
315‑第一导套;316‑第一导杆;317‑横杆;318‑第二导套;319‑第二导杆;320第二步进电机;
321‑第二主动齿轮;322‑第三导杆;323‑第二电缸;324‑第四步进电机;325‑第三导套;326‑第一弹簧;327‑第一抹平板;328‑目标检测相机;329‑粘接剂输出管;330‑第二抹平板;331‑第二弹簧。
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