[发明专利]一种自动堆砌机及砌墙控制方法

说明书

一种自动堆砌机及砌墙控制方法，堆砌机包括底盘、支架、变幅伸缩机构、直线伸缩机构、夹爪机构和夹爪水平保持机构，支架装设于底盘上，直线伸缩机构一端与支架上端铰接，另一端通过夹爪水平保持机构与夹爪机构连接，变幅伸缩机构一端与支架铰接，另一端铰接于直线伸缩机构中部。方法包括：S1：主机定位；S2：砖跺定位；S3：墙体定位；S4：确定下一砖块的位置和姿态；S5：自动复位抓取下一砖块；S6：自动砌筑；S7：检查砖块砌筑的位置和姿态，若满足要求则放下砖块，返回步骤S4，若不满足要求则执行步骤S8；S8：墙位调整，人工调整砖块并记录调整后的放砖位置和姿态，根据历次记录解算新的待砌墙体空间位置，返回步骤S4。

技术领域

本发明涉及自动堆砌设备及其控制技术，尤其涉及一种自动堆砌机及砌墙控制方法。

背景技术

随着科学技术的不断进步，越来越多的人工劳动由自动机械设备取代完成，例如应用于建筑行业、物流行业的自动堆砌机。特别是在建筑行业中，随着建筑技术的不断进步，虽然框架结构建筑成为主流，但墙体砌筑一直仍采用手工作业方式。这种砌筑方式劳动强度大，人员需求多，工作效率低，质量不稳定。特别是近年来我国人力成本快速上升，用工荒时常出现，对劳动密集型的建筑业带来较大影响。

现有技术中提出了一些自动砌墙机方案，但这些方案有的设备结构复杂，成本太高，不易于推广应用；有的自动化程度低，砌墙精度难以保证；有的仍需要人工将砖块摆放到合适位置，难以有效降低劳动强度，砌墙效率仍然较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠、自动堆放精度和效率高，应用范围广的自动堆砌机及砌墙控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动堆砌机，包括底盘、支架、变幅伸缩机构、直线伸缩机构、夹爪机构和夹爪水平保持机构，所述支架装设于底盘上，所述直线伸缩机构一端与支架上端铰接，另一端通过夹爪水平保持机构与夹爪机构连接，所述变幅伸缩机构一端与支架铰接，另一端铰接于直线伸缩机构中部。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述直线伸缩机构包括基本臂、伸缩臂和伸缩驱动件，所述基本臂与支架上端铰接，所述伸缩臂与基本臂平行设置，所述伸缩驱动件的驱动端与伸缩臂连接，在伸缩驱动件的驱动下伸缩臂相对于基本臂作伸缩运动，所述变幅伸缩机构铰接于基本臂中部。

所述夹爪水平保持机构包括夹爪垂向臂、垂向臂固定轮、支架臂上滑轮、支架臂下滑轮、基本臂端滑轮和钢丝绳，所述夹爪垂向臂一端与伸缩臂前端铰接，夹爪垂向臂另一端与夹爪机构固定连接，所述垂向臂固定轮固定于夹爪垂向臂上，所述支架臂上滑轮和支架臂下滑轮均固定于支架上端，且支架臂上滑轮和支架臂下滑轮的转动中心连线垂直于水平面设置，所述基本臂端滑轮设于基本臂前端，所述钢丝绳一端与垂向臂固定轮固定连接，另一端依次绕过支架臂上滑轮、支架臂下滑轮和基本臂端滑轮后与伸缩臂尾端固定连接，所述垂向臂固定轮、支架臂上滑轮和支架臂下滑轮直径相等。

所述夹爪机构包括爪架、夹爪本体和夹爪旋转机构，所述爪架与夹爪垂向臂上端固定连接，所述夹爪本体通过夹爪旋转机构可转动的装设于爪架上，且夹爪本体旋转轴线垂直于水平面设置。

所述夹爪旋转机构包括伺服电机、主动带轮、从动带轮和皮带，所述主动带轮装设于伺服电机输出端，所述从动带轮装设于爪架上并与夹爪本体连接，所述皮带绕设于主动带轮和从动带轮上。

所述底盘包括基座和回转机构，所述回转机构装设于基座上，所述支架下端与回转机构固定连接。

所述变幅伸缩机构为液压油缸或电动缸或电机驱动的螺母丝杠副。

一种基于自动堆砌机的砌墙控制方法，包括以下步骤：