本發(fā)明涉及一種落磚機(jī)構(gòu)，還涉及一種基于該落磚機(jī)構(gòu)的貼磚裝置。

背景技術(shù)：

目前，建筑施工過程中，貼磚主要有人工和專用機(jī)器人兩種方式。人工貼磚效率低下，成本高，質(zhì)量參差不齊，逐漸被機(jī)器人方式所取代。專用機(jī)器人方面，公開號為104493810a的發(fā)明專利公開了一種建筑機(jī)器人裝置，其能夠自動砌墻、抹灰、貼磚，提高砌筑工程的施工效率和施工質(zhì)量，降低了勞動強(qiáng)度和施工成本。然而，貼磚時，受結(jié)構(gòu)限制，每次只能貼少量的磚塊，無法進(jìn)行大批量的貼磚，效率不理想，且整齊程度和貼磚質(zhì)量依然存在參差不齊的情況?，F(xiàn)有技術(shù)中沒有提供一種高效的裝置或方式，能夠?qū)⒋u塊批量、整齊地擺放到機(jī)械手或其它貼磚執(zhí)行末端機(jī)構(gòu)上，是目前無法實現(xiàn)批量貼磚的主要原因。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種落磚機(jī)構(gòu)及基于該機(jī)構(gòu)的貼磚裝置，其目的是：（1）提供一種能夠?qū)⒋u塊批量、整齊地擺放到機(jī)械手或其它貼磚執(zhí)行末端機(jī)構(gòu)上的落磚機(jī)構(gòu)；（2）基于所提出的落磚機(jī)構(gòu)對貼磚裝置進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)一步提高貼磚效率和施工質(zhì)量。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

落磚機(jī)構(gòu)，包括可移動裝置和安裝在可移動裝置上、用于盛放磚塊的箱體，所述箱體底部設(shè)有用于落磚的開口，所述開口的左右兩側(cè)分別設(shè)有可回轉(zhuǎn)的柔性輥，用于夾持箱體內(nèi)最底部的磚塊；兩只柔性輥通過同步傳動裝置相連接以實現(xiàn)方向相反的同步回轉(zhuǎn)；

所述箱體上還安裝有用于驅(qū)動柔性輥回轉(zhuǎn)的棘輪；

所述落磚機(jī)構(gòu)還包括用于設(shè)定在落磚目標(biāo)位置處的架體以及通過可移動方式安裝在架體上的棘爪，所述棘爪用于撥動所述棘輪。

作為落磚機(jī)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)：所述棘爪或架體上還設(shè)有用于約束棘爪相對于架體移動范圍的限位機(jī)構(gòu)，所述架體上還安裝有用于使棘爪位于限位機(jī)構(gòu)所約束的極限位置的彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)；當(dāng)可移動裝置正向移動、棘輪碰撞棘爪時，所述棘爪撥動棘輪，當(dāng)可移動裝置反向移動、棘輪碰撞棘爪時，棘輪推動棘爪相對架體移動。

基于上述的落磚機(jī)構(gòu)的貼磚裝置，包括移動式磚塊放置裝置和翻磚機(jī)構(gòu)；

所述翻磚機(jī)構(gòu)包括第一機(jī)架、第一電機(jī)、第一連桿、第二連桿和用于放置磚塊的放磚平臺；所述第一電機(jī)安裝在第一機(jī)架上，第一連桿一端連接在第一電機(jī)輸出軸上，所述第二連桿一端與第一連桿的另一端鉸接，第二連桿的另一端與放磚平臺相鉸接，所述放磚平臺還與第一機(jī)架相鉸接；

所述落磚機(jī)構(gòu)的箱體、可移動裝置、柔性輥、同步傳動裝置以及棘輪均設(shè)置在移動式磚塊放置裝置上，所述落磚機(jī)構(gòu)的棘爪和架體均設(shè)置在放磚平臺上。

作為貼磚裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括前后移動機(jī)構(gòu)，所述第一機(jī)架在前后移動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下前后移動。

作為貼磚裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述前后移動機(jī)構(gòu)包括第二機(jī)架，所述第二機(jī)架上設(shè)有滑軌，所述第一機(jī)架與滑軌相配合，所述前后移動機(jī)構(gòu)還包括安裝在第一機(jī)架上的第二電機(jī)，所述第二電機(jī)輸出軸上連接有齒輪軸，所述第二機(jī)架上還安裝有齒條，所述齒輪軸與齒條相嚙合。

作為貼磚裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括用于向放磚平臺上的磚塊上涂抹砂漿的移動式砂漿涂抹裝置。

作為貼磚裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括輔助前推機(jī)構(gòu)，所述輔助前推機(jī)構(gòu)包括若干組并排設(shè)置的連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)包括第三連桿、第四連桿、第五連桿、以及安裝在第一機(jī)架上的擋塊；

所述第三連桿首端與放磚平臺相連接、末端與第四連桿首端相鉸接，所述第五連桿首端與第四連桿末端相鉸接，末端用于碰撞所述擋塊；

所述輔助前推機(jī)構(gòu)還包括與放磚平臺均為固定連接的第一橫軸和第二橫軸；所述第一橫軸與第二橫軸相平行，所述第一橫軸垂直穿過各組連桿機(jī)構(gòu)的第三連桿并與各第三連桿轉(zhuǎn)動連接，所述第二橫軸垂直穿過各組連桿機(jī)構(gòu)的第五連桿并與各第五連桿轉(zhuǎn)動連接。

作為貼磚裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述第三連桿首端設(shè)有u形槽，所述放磚平臺底部設(shè)有位于u形槽中的凸柄，所述凸柄外端與u形槽底部相鉸接。

作為貼磚裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述放磚平臺為可伸縮式結(jié)構(gòu)：放磚平臺由若干組盒式組件依次連接而成，各盒式組件具有底板、前后擋板以及位于左側(cè)或右側(cè)的側(cè)擋板，盒式組件還具有滑槽以及用于與相鄰盒式組件的滑槽相配合的凸軸，以實現(xiàn)盒式組件間的滑動伸縮、改變側(cè)擋板之間的間距。

作為貼磚裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：還包括用于驅(qū)動翻磚機(jī)構(gòu)升降的升降機(jī)構(gòu)。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下積極效果：（1）落磚機(jī)構(gòu)為可移動式機(jī)構(gòu)，通過在沿途落磚目標(biāo)點(diǎn)設(shè)置棘爪的方式，實現(xiàn)了沿運(yùn)動軌跡的定點(diǎn)落磚從而能夠?qū)⒋u塊批量、整齊地擺放到機(jī)械手或其它貼磚執(zhí)行末端機(jī)構(gòu)上；（2）棘輪棘爪機(jī)構(gòu)處還設(shè)有限位機(jī)構(gòu)和彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)，正向移動時落磚，反向移動時不會落磚，從而箱體只需要進(jìn)行往復(fù)直線運(yùn)動即可實現(xiàn)循環(huán)落磚，無需單獨(dú)改變?nèi)嵝暂伒男D(zhuǎn)反向，降低了生產(chǎn)成本；（3）基于落磚機(jī)構(gòu)提出了一種貼磚裝置，通過落磚機(jī)構(gòu)將磚塊批量地放置在放磚平臺上，通過第一電機(jī)驅(qū)動控制放磚平臺翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)批量貼磚操作，結(jié)構(gòu)簡單，提高了施工效率與質(zhì)量；（4）貼磚裝置還設(shè)有輔助前推機(jī)構(gòu)，當(dāng)放磚平臺前翻時，第五連桿末端與擋塊接觸，通過三個連桿和兩個鉸接點(diǎn)，將擋塊施與的反向作用力傳遞至放磚平臺，即第三連桿首端以第一橫軸為支點(diǎn)向前傾推放磚平臺，確保放磚平臺具有足夠的推力完成磚塊的附著；（5）凸柄與第三連桿直接鉸接，且第三連桿首端設(shè)有用于約束凸柄的u形槽，從而使第三連桿與放磚平臺之間不僅具有一定的相對活動裕量，同時還能通過鉸接和u形槽實現(xiàn)力與轉(zhuǎn)矩的傳遞；（6）放磚平臺為可伸縮式結(jié)構(gòu)，可改變側(cè)擋板之間的間距，從而適應(yīng)不同尺寸的磚塊；（7）貼磚裝置還設(shè)有移動式砂漿涂抹裝置，自動完成砂漿涂抹工序，進(jìn)一步提高效率；（8）貼磚裝置還設(shè)有前后移動機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，可根據(jù)需要調(diào)整貼磚裝置與墻面之間的距離，完成整面墻的貼磚工作。

附圖說明

圖1為落磚機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為棘輪棘爪部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為放磚平臺、移動式砂漿涂抹裝置和移動式磚塊放置裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為貼磚裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為翻磚機(jī)構(gòu)和輔助前推機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為伸縮式放磚平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案：

如圖1，一種落磚機(jī)構(gòu)，包括可移動裝置和安裝在可移動裝置上、用于盛放磚塊的箱體101，所述箱體101底部設(shè)有用于落磚的開口，所述開口的左右兩側(cè)分別設(shè)有可回轉(zhuǎn)的柔性輥102，用于夾持箱體101內(nèi)最底部的磚塊；兩只柔性輥102通過同步傳動裝置相連接以實現(xiàn)方向相反的同步回轉(zhuǎn)；

所述箱體101上還安裝有用于驅(qū)動柔性輥102回轉(zhuǎn)的棘輪103，二者可以是直接連接，或者是通過齒輪等傳動機(jī)構(gòu)連接。

如圖2，所述落磚機(jī)構(gòu)還包括用于設(shè)定在落磚目標(biāo)位置處的架體以及通過可移動方式安裝在架體上的棘爪104，所述棘爪104用于撥動所述棘輪103，設(shè)定好每撥動一次棘輪103所轉(zhuǎn)動的角度，使柔性輥102隨之回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)的角度恰好將最底部的磚塊投下。

為了進(jìn)一步簡化落磚流程，如圖2，所述棘爪104或架體上還設(shè)有用于約束棘爪104相對于架體移動范圍的限位機(jī)構(gòu)，所述架體上還安裝有用于使棘爪104位于限位機(jī)構(gòu)所約束的極限位置的彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式為：所述棘爪104通過轉(zhuǎn)動方式安裝在架體上，所述限位機(jī)構(gòu)是設(shè)置在棘爪104上的凸起，所述彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)為一端與架體相連接、另一端與棘爪104相連接的壓縮彈簧105。還可以是其它的棘輪103棘爪104結(jié)構(gòu)形式，如：棘爪104相對于架體直線移動，并且底部設(shè)有壓縮彈簧105，棘爪104一側(cè)具有傾角較大的斜面，另一側(cè)為直面，從而碰觸直面時棘爪104不移動，碰觸斜面時棘爪104回縮，使棘輪103通過。

當(dāng)可移動裝置正向移動、棘輪103碰撞棘爪104時，所述棘爪104撥動棘輪103，當(dāng)可移動裝置反向移動、棘輪103碰撞棘爪104時，壓縮彈簧105壓縮，棘輪103推動棘爪104相對架體移動，此時棘輪103不轉(zhuǎn)動、不落磚。

使用時，可以沿箱體101的運(yùn)動軌跡安裝多組棘爪104，棘輪103每經(jīng)過一個棘爪104時落下一塊磚，將磚批量平擺在機(jī)械手或其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，投放完成后可按原路徑返回，返回過程中棘輪103不再轉(zhuǎn)動，也無需對柔性輥102的方向單獨(dú)控制，從而簡化了運(yùn)動軌跡，提高了效率。

一種基于上述的落磚機(jī)構(gòu)的貼磚裝置，包括移動式磚塊放置裝置10和翻磚機(jī)構(gòu)。

如圖5，所述翻磚機(jī)構(gòu)包括第一機(jī)架205、第一電機(jī)202、第一連桿203、第二連桿204和用于放置磚塊的放磚平臺201。

如圖3，所述落磚機(jī)構(gòu)的箱體101、可移動裝置、柔性輥102、同步傳動裝置以及棘輪103均設(shè)置在移動式磚塊放置裝置10上，所述落磚機(jī)構(gòu)的棘爪104和架體均設(shè)置在放磚平臺201上。移動式磚塊放置裝置10沿放磚平臺201移動時，每經(jīng)過一個棘爪104可落下一塊磚。

如圖6，所述放磚平臺201為可伸縮式結(jié)構(gòu)：放磚平臺201由若干組盒式組件依次連接而成，各盒式組件具有底板、前后擋板以及位于左側(cè)或右側(cè)的側(cè)擋板，盒式組件還具有滑槽2012以及用于與相鄰盒式組件的滑槽2012相配合的凸軸2011，以實現(xiàn)盒式組件間的滑動伸縮、改變側(cè)擋板之間的間距，從而適應(yīng)不同尺寸的磚塊。棘爪104設(shè)在后擋板上，側(cè)擋板可用于分隔磚塊。落磚前，先拉開放磚平臺201，落磚后收縮，使磚塊緊密排列。

貼磚裝置還包括用于向放磚平臺201上的磚塊上涂抹砂漿的移動式砂漿涂抹裝置30。

翻磚機(jī)構(gòu)方面，所述第一電機(jī)202安裝在第一機(jī)架205上，第一連桿203一端連接在第一電機(jī)202輸出軸上，所述第二連桿204一端與第一連桿203的另一端鉸接，第二連桿204的另一端與放磚平臺201相鉸接，所述放磚平臺201還與第一機(jī)架205相鉸接；所述第一連桿203優(yōu)選為偏心盤的結(jié)構(gòu)形式。放磚時，放磚平臺201為水平狀態(tài)。第一電機(jī)202回轉(zhuǎn)時，通過第一連桿203和第二連桿204驅(qū)動放磚平臺201翻轉(zhuǎn)，將磚塊貼附到墻面上。

進(jìn)一步地，貼磚裝置還包括前后移動機(jī)構(gòu)，所述第一機(jī)架205在前后移動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下前后移動。如圖4，所述前后移動機(jī)構(gòu)包括第二機(jī)架401，所述第二機(jī)架401上設(shè)有滑軌，所述第一機(jī)架205與滑軌相配合，所述前后移動機(jī)構(gòu)還包括安裝在第一機(jī)架205上的第二電機(jī)402，所述第二電機(jī)402輸出軸上連接有齒輪軸403，所述第二機(jī)架401上還安裝有齒條，所述齒輪軸403與齒條相嚙合。

放磚平臺201翻轉(zhuǎn)前先在第二電機(jī)402的驅(qū)動下向前運(yùn)動一段距離，靠近墻面后再進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。

為了確保磚塊較好地附著在墻面上，貼磚裝置還設(shè)置有輔助前推機(jī)構(gòu)，如圖5，所述輔助前推機(jī)構(gòu)包括若干組并排設(shè)置的連桿機(jī)構(gòu)，所述連桿機(jī)構(gòu)包括第三連桿501、第四連桿502、第五連桿503、以及安裝在第一機(jī)架205上的擋塊506；

所述第三連桿501首端與放磚平臺201相連接、末端與第四連桿502首端相鉸接，所述第五連桿503首端與第四連桿502末端相鉸接，末端用于碰撞所述擋塊506；第三連桿501、第四連桿502和第五連桿503構(gòu)成s形。

所述輔助前推機(jī)構(gòu)還包括與放磚平臺201均為固定連接的第一橫軸504和第二橫軸505；所述第一橫軸504與第二橫軸505相平行，所述第一橫軸504垂直穿過各組連桿機(jī)構(gòu)的第三連桿501并與各第三連桿501轉(zhuǎn)動連接，所述第二橫軸505垂直穿過各組連桿機(jī)構(gòu)的第五連桿503并與各第五連桿503轉(zhuǎn)動連接。當(dāng)放磚平臺201前翻時，第五連桿503末端與擋塊506接觸，通過三個連桿和兩個鉸接點(diǎn)，將擋塊506施與的反向作用力傳遞至放磚平臺201，即第三連桿501首端以第一橫軸504為支點(diǎn)向前傾推放磚平臺201，確保放磚平臺201具有足夠的推力完成磚塊的附著。

同時，所述第三連桿501首端設(shè)有u形槽，所述放磚平臺201底部設(shè)有位于u形槽中的凸柄，所述凸柄外端與u形槽底部相鉸接，從而使第三連桿501與放磚平臺201之間不僅具有一定的相對活動裕量，同時還能通過鉸接和u形槽實現(xiàn)力與轉(zhuǎn)矩的傳遞。

如圖4，貼磚裝置還包括用于驅(qū)動翻磚機(jī)構(gòu)升降的升降機(jī)構(gòu)，本實施例中通過舉升第二機(jī)架401間接實現(xiàn)翻磚機(jī)構(gòu)的升降。貼完一層磚塊后，可通過舉升進(jìn)行下一層磚塊的貼附。升降機(jī)構(gòu)可以是如圖4中使用鋼絲繩牽動多層套筒來實現(xiàn)，也可以是通過液壓缸機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，再次不多贅述。