CN114380019B - 一种建筑材料捆扎辅助装置及工业搬运机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑材料捆扎辅助装置及工业搬运机器人，包括架体，所述架体底部的两侧开设有凹槽，所述架体顶部的两端分别设有挡板与弧形凹台，所述弧形凹台顶部的两侧设有辅助定位机构，所述弧形凹台顶部的中间位置处设有导引捆扎机构；本发明通过挡板与弧形凹台的结构配合，将钢管和钢筋等材料放置弧形槽内，并利用辅助定位机构的结构配合，可预先将第二弧形托架张开，让材料在第一弧形托架的贴合安放更为稳定，并在第二弧形托架的收拢下，自动将较多的材料进行收拢堆积，促使材料堆积更加密集，堆积形态更加整齐，从而增强捆扎操作的便捷性和捆扎精度，提高材料捆扎的平稳性。

Description

一种建筑材料捆扎辅助装置及工业搬运机器人
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种建筑材料捆扎辅助装置及工业搬运机器人。
背景技术
建材是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称，可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料，一些金属建材主要为钢铁材料，主要包括螺纹钢、圆钢、盘园儿钢、管角钢、槽钢、工字钢、异形钢等；在对这些重量和数量繁多的建筑材料进行搬运时，往往需要将材料捆扎固定，并使用专用装置进行运输。
在对金属建材的钢管及钢筋搬运时，一般将复数的材料统一放置并进行捆扎，但现有的捆扎方式一般需要手动沿绕复数材料的***，操作流程较为繁琐，且不适用包裹数量过多的材料，并且材料在捆扎期间，容易出现松动和脱落，导致堆积的材料倾倒，增加材料放置捆扎的危险性，降低材料的搬移运输效率，在使用装置搬移材料期间，一般通过吊钩将装置吊起位移，但单单通过吊钩吊起并不稳定，材料在搬运时容易出现摇晃，进而增大材料出现倾倒掉落的风险，降低装置搬运工作的安全性和稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑材料捆扎辅助装置及工业搬运机器人，以解决上述背景技术中提出的材料的放置和捆扎操作流程繁琐不便，捆扎需要沿绕材料***往复包裹，并且捆扎期间容易出现松动和脱落，导致堆积的材料倾倒，材料在吊装搬运时容易摇晃，降低装置搬运工作的安全性和稳定性的问题。
技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑材料捆扎辅助装置，包括架体，所述架体底部的两侧开设有凹槽，所述架体顶部的两端分别设有挡板与弧形凹台，所述弧形凹台顶部的两侧设有辅助定位机构，所述弧形凹台顶部的中间位置处设有导引捆扎机构。
优选的，所述导引捆扎机构分别包括后置板、导引套筒、沟槽、第二定位件、凹口和捆扎带，所述后置板位于弧形凹台顶部的中间位置处，所述后置板的正面一端分别设有五组导引套筒和沟槽，所述后置板顶部的两侧开设有凹口，所述后置板背面一端的底部设有五组捆扎带。
优选的，所述架体底部两侧的两端设有移动座，所述架体底部的中间位置处设有套筒，且套筒的内侧套设有套柱，而套柱的底部设有固定盘，所述架体正面一端的底部设有定位螺栓，且定位螺栓与套柱一端顶部和底部开设的螺纹孔螺纹适配。
优选的，所述挡板的正面一端排设有五组与捆扎带相互适配的固定扣，所述挡板和弧形凹台的内侧铺设有橡胶减震垫，所述弧形凹台的背面一端设有安装槽，且安装槽包裹于捆扎带的外侧。
优选的，所述第一定位件分别由固定钩和固定扣组合而成，两组所述第一弧形托架和第二弧形托架与弧形凹台组成环形架体。
优选的，所述第二定位件分别由挂钩和挂环组合而成，五组所述捆扎带贯穿导引套筒和沟槽的内侧并设有挂环。
一种建筑材料捆扎辅助装置的工业搬运机器人，包括机器人本体，所述机器人本体内部顶部和底部的一侧皆设有电动推杆，两组所述电动推杆的输出端设有U型支托，所述机器人本体的底部设有移动装置，所述机器人本体的顶部安装有固定架，所述固定架的顶部分别设有横梁与电动气缸，所述横梁的输出端设有安装座，所述安装座顶部的两端设有电动葫芦，两组所述电动葫芦的输出端设有吊绳，两组所述吊绳的底部对称设有弹簧钩，所述固定架内部一侧的顶部设有伺服电机，所述伺服电机的输出端设有丝杆，所述丝杆的外侧设有螺纹适配的内螺纹管，所述内螺纹管的一侧固接有凸板。
优选的，一组所述U型支托的顶部设有挡板，两组所述U型支托的顶部和挡板的一侧皆设有防滑纹，所述机器人本体内部的顶部和底部皆开设有空腔，且空腔与U型支托和电动推杆相互适配。
优选的，所述横梁的底部设有导柱，且导柱的外侧设有两组导套，而两组导套与安装座固接，所述固定架顶部的一侧设有限位架，且限位架与安装座滑动适配，所述固定架内部靠近内螺纹管的一侧设有滑槽，且滑槽的内侧设有与内螺纹管固接的滑块。
优选的，所述凸板由U型板和凸起块组合而成，所述凸板与凹口相互适配，两组所述U型支托与凹槽相互适配。
一种建筑材料捆扎辅助装置的使用方法，使用步骤如下：
与现有技术相比，本发明提供了一种建筑材料捆扎辅助装置，具备以下有益效果：
1、本发明通过挡板与弧形凹台的结构配合，将钢管和钢筋等材料放置弧形槽内，并利用辅助定位机构的结构配合，可预先将第二弧形托架张开，让材料在第一弧形托架的贴合安放更为稳定，并在第二弧形托架的收拢下，自动将较多的材料进行收拢堆积，促使材料堆积更加密集，堆积形态更加整齐，从而增强捆扎操作的便捷性和捆扎精度，提高材料捆扎的平稳性。
2、本发明利用导引捆扎机构的结构配合，便于让捆扎带提前穿插在导引套筒和沟槽内侧，并在第二定位件的定位下，方便操作人员拿取，可直接拉动捆扎带覆盖在材料表面进行固定，从而使材料表面得到覆盖捆扎功效，无需沿绕材料表面往复包裹，不仅增加材料捆扎工作的操作性和便捷性，同时便于后续的拆取工作，增加材料放置捆扎的工作效率。
3、本发明通过机器人本体作为对材料的移动装置，可利用高度不同的两组U型支托和电动推杆的水平调节对架体下方开设的凹槽进行支托卡合，从而提供材料捆扎装置的辅助定位功效，而利用凸板的结构升降可与凹口接触卡合，从而对装置自动矫正定位，确保装置稳定与U型支托完成拼接，有效的保证装置和材料位移搬运工作的平稳性，避免材料在搬运时出现松动摇晃，增加装置使用的安全性。
附图说明
图1为本发明的建筑材料捆扎辅助装置主视图；
图2为本发明的建筑材料捆扎辅助装置主视剖视图；
图3为本发明的建筑材料捆扎辅助装置背视图；
图4为本发明的辅助定位机构侧视图；
图5为本发明的工业搬运机器人主视剖视图；
图6为本发明的吊绳和弹簧钩侧视图；
图7为本发明的U型支托立体图。
图中：1、架体；2、凹槽；3、挡板；4、弧形凹台；5、辅助定位机构；51、第一弧形托架；52、第一定位件；53、吊环；54、铰接座；55、第二弧形托架；6、导引捆扎机构；61、后置板；62、导引套筒；63、沟槽；64、第二定位件；65、凹口；66、捆扎带；7、机器人本体；8、移动装置；9、U型支托；10、电动推杆；11、固定架；12、丝杆；13、内螺纹管；14、伺服电机；15、横梁；16、电动气缸；17、电动葫芦；18、安装座；19、吊绳；20、凸板；21、弹簧钩。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种建筑材料捆扎辅助装置，包括架体1，架体1底部的两侧开设有凹槽2，架体1顶部的两端分别设有挡板3与弧形凹台4，弧形凹台4顶部的两侧设有辅助定位机构5，弧形凹台4顶部的中间位置处设有导引捆扎机构6。
作为本实施例的优选方案：导引捆扎机构6分别包括后置板61、导引套筒62、沟槽63、第二定位件64、凹口65和捆扎带66，后置板61位于弧形凹台4顶部的中间位置处，后置板61的正面一端分别设有五组导引套筒62和沟槽63，后置板61顶部的两侧开设有凹口65，后置板61背面一端的底部设有五组捆扎带66。
作为本实施例的优选方案：架体1底部两侧的两端设有移动座，架体1底部的中间位置处设有套筒，且套筒的内侧套设有套柱，而套柱的底部设有固定盘，架体1正面一端的底部设有定位螺栓，且定位螺栓与套柱一端顶部和底部开设的螺纹孔螺纹适配，便于将固定盘与地面接触，对装置整体限位，提供装置材料安放捆扎的稳定性。
作为本实施例的优选方案：挡板3的正面一端排设有五组与捆扎带66相互适配的固定扣，挡板3和弧形凹台4的内侧铺设有橡胶减震垫，弧形凹台4的背面一端设有安装槽，且安装槽包裹于捆扎带66的外侧，便于通过固定扣与捆扎带66卡合定位，对材料进行捆扎包裹。
作为本实施例的优选方案：第一定位件52分别由固定钩和固定扣组合而成，两组第一弧形托架51和第二弧形托架55与弧形凹台4组成环形架体，促使材料在环形架体的配合下自动收拢呈环状排列的材料，促使材料捆扎整齐一致，加强材料捆扎的稳定性。
作为本实施例的优选方案：第二定位件64分别由挂钩和挂环组合而成，五组捆扎带66贯穿导引套筒62和沟槽63的内侧并设有挂环，便于通过挂环拉伸捆扎带66并与挂钩预先定位，从而使后续操作人员可直接拿取挂环对捆扎带进行捆扎作业。
一种建筑材料捆扎辅助装置的工业搬运机器人，包括机器人本体7，机器人本体7内部顶部和底部的一侧皆设有电动推杆10，两组电动推杆10的输出端设有U型支托9，机器人本体7的底部设有移动装置8，机器人本体7的顶部安装有固定架11，固定架11的顶部分别设有横梁15与电动气缸16，横梁15的输出端设有安装座18，安装座18顶部的两端设有电动葫芦17，两组电动葫芦17的输出端设有吊绳19，两组吊绳19的底部对称设有弹簧钩21，固定架11内部一侧的顶部设有伺服电机14，伺服电机14的输出端设有丝杆12，丝杆12的外侧设有螺纹适配的内螺纹管13，内螺纹管13的一侧固接有凸板20。
作为本实施例的优选方案：一组U型支托9的顶部设有挡板，两组U型支托9的顶部和挡板的一侧皆设有防滑纹，机器人本体7内部的顶部和底部皆开设有空腔，且空腔与U型支托9和电动推杆10相互适配，促使空腔作为隐藏结构对U型支托9和电动推杆10隐藏收纳，便于后续将U型支托9伸出进行支撑定位。
作为本实施例的优选方案：横梁15的底部设有导柱，且导柱的外侧设有两组导套，而两组导套与安装座18固接，固定架11顶部的一侧设有限位架，且限位架与安装座18滑动适配，固定架11内部靠近内螺纹管13的一侧设有滑槽，且滑槽的内侧设有与内螺纹管13固接的滑块，提供安装座18水平面位移的导引性和稳定性。
作为本实施例的优选方案：凸板20由U型板和凸起块组合而成，凸板20与凹口65相互适配，两组U型支托9与凹槽2相互适配，促使凹口65可以与凸板20可以相互卡合定位，从而对材料放置装置进行位置矫正，避免装置在输送时产生位置摇动。
实施例1，如图1-3所示，在装置对材料进行放置和捆扎操作时，可手动将套柱从套筒内拉出，促使套柱带动定位盘与地面贴合，然后便可通过定位螺栓和螺纹孔进行位置固定，确保装置整体的稳定性，当装置位移移动时，可主动将套柱和定位盘拉起上升，从而利用架体1下方的四组移动座移动，便于对装置进行位置搬移。
实施例2，如图1-7所示，一种建筑材料捆扎辅助装置的工业搬运机器人的使用方法，方法步骤如下：
步骤一；装置可通过机器人本体7和移动装置8的配合整体移动，并在移动指定位置处，通过电动气缸16的启动调节安装座18和电动葫芦17的水平面方位，通过电动葫芦17的启动将吊绳19和弹簧钩21放下，促使弹簧钩21与拼接定位后的第一弧形托架51与第二弧形托架55上方的吊环53进行固定；
步骤二；在弹簧钩21与吊环53钩合定位后，若是材料数量和重量较高，可利用一组电动推杆10的启动带动U型支托9伸出，与架体1下方的凹槽2卡合勾住，从而配合机器人本体7整体的移动带动材料捆扎装置移动搬运；
步骤三；当装置捆扎的材料需要吊起运输时，即可利用电动葫芦17的启动带动吊绳19与弹簧钩21上升，进而使装置整体吊起，期间可利用伺服电机14的启动带动丝杆12旋转，迫使内螺纹管13和凸板20下降与装置开设的两组凹口65定位卡合，从而使吊起的装置得到矫正限位，此时便可通过另一组电动推杆10的启动带动U型支托9伸出，接着再次通过电动葫芦17的启动让吊绳19和弹簧钩21下降，迫使装置在凸板20的限位下稳定使凹槽2卡入U型支托9内，从而使装置对材料进行搬移运输工作。
工作原理：当需要将钢管及钢筋等材料进行放置捆扎时，可将两组第二弧形托架55在铰接座54的配合下展开，此时便可将材料放置于挡板3和弧形凹台4内侧的凹层处，当复数的材料放置后，可通过将两组第二弧形托架55复位，配合第一弧形托架51的贴合定位，自动将多组材料自动进行形态定位，确保材料成环状体系包裹成团，并在第一弧形托架51和第二弧形托架55顶端通过第一定位件52结构定位，便可稳定保证材料在挡板3和弧形凹台4以及第一弧形托架51和第二弧形托架55内侧包裹，此时便可取消第二定位件64对捆扎带66的定位，然后拉动多组捆扎带66在导引套筒62和沟槽63的引导对材料表面覆盖捆扎，确保材料在装置表面稳定安置定位。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种建筑材料捆扎辅助装置，包括架体(1)，其特征在于：所述架体(1)底部的两侧开设有凹槽(2)，所述架体(1)顶部的两端分别设有挡板(3)与弧形凹台(4)，所述弧形凹台(4)顶部的两侧设有辅助定位机构(5)，所述弧形凹台(4)顶部的中间位置处设有导引捆扎机构(6)；
所述辅助定位机构(5)分别包括第一弧形托架(51)、第一定位件(52)、吊环(53)、铰接座(54)和第二弧形托架(55)，所述第一弧形托架(51)位于弧形凹台(4)顶部的两侧，两组所述第一弧形托架(51)的正面一端设有铰接座(54)，两组所述铰接座(54)的外侧铰接有第二弧形托架(55)，两组所述第一弧形托架(51)和第二弧形托架(55)的顶部分别设有吊环(53)和第一定位件(52)；
所述导引捆扎机构(6)分别包括后置板(61)、导引套筒(62)、沟槽(63)、第二定位件(64)、凹口(65)和捆扎带(66)，所述后置板(61)位于弧形凹台(4)顶部的中间位置处，所述后置板(61)的正面一端分别设有五组导引套筒(62)和沟槽(63)，所述后置板(61)顶部的两侧开设有凹口(65)，所述后置板(61)背面一端的底部设有五组捆扎带(66)。
2.根据权利要求1所述的一种建筑材料捆扎辅助装置，其特征在于：所述架体(1)底部两侧的两端设有移动座，所述架体(1)底部的中间位置处设有套筒，且套筒的内侧套设有套柱，而套柱的底部设有固定盘，所述架体(1)正面一端的底部设有定位螺栓，且定位螺栓与套柱一端顶部和底部开设的螺纹孔螺纹适配。
3.根据权利要求1所述的一种建筑材料捆扎辅助装置，其特征在于：所述挡板(3)的正面一端排设有五组与捆扎带(66)相互适配的固定扣，所述挡板(3)和弧形凹台(4)的内侧铺设有橡胶减震垫，所述弧形凹台(4)的背面一端设有安装槽，且安装槽包裹于捆扎带(66)的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种建筑材料捆扎辅助装置，其特征在于：所述第一定位件(52)分别由固定钩和固定扣组合而成，两组所述第一弧形托架(51)和第二弧形托架(55)与弧形凹台(4)组成环形架体。
5.根据权利要求1所述的一种建筑材料捆扎辅助装置，其特征在于：所述第二定位件(64)分别由挂钩和挂环组合而成，五组所述捆扎带(66)贯穿导引套筒(62)和沟槽(63)的内侧并设有挂环。
6.一种工业搬运机器人，应用于权利要求1-5中任意一项所述的建筑材料捆扎辅助装置，包括机器人本体(7)，其特征在于：所述机器人本体(7)内部顶部和底部的一侧皆设有电动推杆(10)，两组所述电动推杆(10)的输出端设有U型支托(9)，所述机器人本体(7)的底部设有移动装置(8)，所述机器人本体(7)的顶部安装有固定架(11)，所述固定架(11)的顶部分别设有横梁(15)与电动气缸(16)，所述横梁(15)的输出端设有安装座(18)，所述安装座(18)顶部的两端设有电动葫芦(17)，两组所述电动葫芦(17)的输出端设有吊绳(19)，两组所述吊绳(19)的底部对称设有弹簧钩(21)，所述固定架(11)内部一侧的顶部设有伺服电机(14)，所述伺服电机(14)的输出端设有丝杆(12)，所述丝杆(12)的外侧设有螺纹适配的内螺纹管(13)，所述内螺纹管(13)的一侧固接有凸板(20)。
7.根据权利要求6所述的一种建筑材料捆扎辅助装置的工业搬运机器人，其特征在于：一组所述U型支托(9)的顶部设有挡板，两组所述U型支托(9)的顶部和挡板的一侧皆设有防滑纹，所述机器人本体(7)内部的顶部和底部皆开设有空腔，且空腔与U型支托(9)和电动推杆(10)相互适配。
8.根据权利要求6所述的一种建筑材料捆扎辅助装置的工业搬运机器人，其特征在于：所述横梁(15)的底部设有导柱，且导柱的外侧设有两组导套，而两组导套与安装座(18)固接，所述固定架(11)顶部的一侧设有限位架，且限位架与安装座(18)滑动适配，所述固定架(11)内部靠近内螺纹管(13)的一侧设有滑槽，且滑槽的内侧设有与内螺纹管(13)固接的滑块。
9.根据权利要求6所述的一种建筑材料捆扎辅助装置的工业搬运机器人，其特征在于：所述凸板(20)由U型板和凸起块组合而成，所述凸板(20)与凹口(65)相互适配，两组所述U型支托(9)与凹槽(2)相互适配。
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