一种可活动固定的建筑支撑机器人及其使用方法与流程

本发明涉及建筑支撑技术领域，尤其涉及一种可活动固定的建筑支撑机器人及其使用方法。

背景技术：

房屋一般在砌建时，先是搭建成房屋框架结构，再通过砖对框架结构进行填充，填充后将砖的外层腻上水泥即可，而在框架结构的顶部横梁进行搭建时，是先利用钢筋扎成长方体笼，然后在笼的四周和底部使用木板或者钢板进行支撑后，再浇筑混凝土，而对于钢筋笼的底部钢板或者木板支撑时，现有技术是利用支撑杆，这就需要要大量的工人架设模板及支撑杆，架设时间长，劳动强度大，生产效率低。

为了解决上述问题，经检索，中国专利公开号为cn111550081a的专利，公开了一种建筑支撑机器人，包括行走装置、升降装置、抓取装置、调平装置及控制系统；所述升降装置设置于所述行走装置上并且所述升降装置的输出端可伸出，以支撑建筑物；所述抓取装置设置于所述行走装置上，用于将建筑模具安装于所述升降装置的输出端；所述调平装置分别设置于所述升降装置的至少一侧，且所述调平装置的输出端可伸出，以支撑并调整所述建筑模具的两端；所述控制系统控制所述行走装置、升降装置、抓取装置及调平装置的动作。

上述专利存在以下不足：其利用抓取装置对模板进行抓取，由于其抓取点离抓臂的回转中心较远，所需要的驱动力矩较大，使得电机载荷较大。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种可活动固定的建筑支撑机器人及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种可活动固定的建筑支撑机器人，包括升降平台，所述升降平台的顶部设置有抓取翻转机构，所述抓取翻转机构包括两个液压缸一和两个支撑板一，所述支撑板一通过设置于其内部的滑槽活动连接有滑块二，两个所述滑块二的内壁活动连接有同一个翻转轴，翻转轴的外壁设置有两个翻转臂，每个所述翻转臂的两侧均设置有真空吸盘，两个所述液压缸一分别设置于两个所述滑块二的底部，所述翻转轴的外壁固定安装有翻转轴，翻转轴的内壁分别开设有配合槽和限位槽，该支撑板一的一侧外壁设置有至少三个与配合槽匹配的翻转杠。

优选地：其中一个所述支撑板一的顶部与底部外壁均设置有与限位槽配合的限位杆。

进一步地：所述升降平台的底部通过剪叉臂升降机构连接有底座，底座的底部设置有行走机构。

在前述方案的基础上：所述升降平台的顶部外壁设置有至少两组支撑机构，且所述支撑板一的底部外壁设置有滑块一，滑块一的底部配合使用有直线滑轨，直线滑轨固定安装于升降平台的外壁上，且所述升降平台的顶部外壁设置有用于驱动滑块一移动的驱动机构。

在前述方案中更佳的方案是：所述驱动机构包括齿条一、齿轮和齿条二，所述齿条二设置于滑块一的外壁上，所述齿条一固定安装于升降平台的外壁上，所述齿轮的两侧分别与齿条一和齿条二啮合。

作为本发明进一步的方案：所述齿轮的外壁活动连接有轮架，轮架的一侧外壁设置有液压缸二，液压缸二通过固定安装于升降平台的顶部外壁上。

同时，所述支撑机构包括支架和液压缸三，所述支架固定安装于升降平台的底部外壁上，液压缸三固定安装于支架的底部外壁上，液压缸三的伸缩端外壁设置有施压板，施压板通过滑杆三活动连接于支架的内壁，施压板的顶部外壁通过滑杆二活动连接有升降板，升降板的顶部外壁通过滑杆一活动连接有支撑板二。

作为本发明的一种优选的：所述滑杆二的外壁套设有弹簧二。

同时，所述滑杆一的外壁套设有弹簧一，且所述升降板的顶部外壁设置有立板，立板的外壁活动连接有杠杆。

一种可活动固定的建筑支撑机器人的使用方法，具体步骤如下：

s1：通过行走机构驱动装置移动至施工现场，并将模板按照升降平台的位置和数量进行铺设；

s2：启动剪叉臂升降机构上升，至适当位置后停下；

s3：启动液压缸一和真空吸盘，对模板进行抓取、翻转，并对其进行暂时支撑；

s4：启动液压缸三，待支撑板二对与模板接触支撑后，关闭真空吸盘，启动液压缸一和液压缸二，移动至下一工位；

s5：继续启动液压缸三，直至杠杆与模板贴合支撑即可；

s6：重复s3-s4步骤，将升降平台顶部的所有模板进行支撑。

本发明的有益效果为：

1.该可活动固定的建筑支撑机器人，通过液压缸一、翻转块和翻转杠的巧妙配合，将对模板的升降、抓取和翻转综合至同一结构上，通过同一动力进行升降和翻转，并且过程相互独立且重叠，成本较低且效率较高，并且，模板的重心与翻转轴的轴线距离固定且较小，从而降低负荷。

2.该可活动固定的建筑支撑机器人，通过设置有至少两组升降平台，将整个抓取翻转机构通过直线滑轨与滑块一的形式连接，且配合驱动机构，使用时，将模板沿着支撑机构布置的方向位置和数量依次铺设，随后通过抓取翻转机构对模板抓取翻转暂时支撑后，启动支撑机构，其对该块模板进行最终支撑，随后启动驱动机构带动抓取翻转机构移动，进行重复工作，从而使得本装置具有活动式支撑固定的效果，大大提高了作业效率。

3.该可活动固定的建筑支撑机器人，通过设置了齿条一、齿轮和齿条二，当液压缸二启动时，其带动齿轮移动，而通过齿轮与齿条一、齿条二的啮合关系，使得齿条二的位移行程实际上是液压缸二的伸缩行程两倍，从而更能适用于横向跨度较大的作业范围，实用性较强。

4.该可活动固定的建筑支撑机器人，通过加设施压板，其作为施压部件，且在滑杆二的外壁套设弹簧二，实际支撑力等于弹簧二的弹力减去滑杆二及其上部部件的质量和，通过对液压缸三的位移即可控制弹簧二的弹力，从而对支撑力进行控制，防止模板或者钢筋笼变形损坏。

5.该可活动固定的建筑支撑机器人，通过设置有杠杆，首先，为了避免支撑板二与抓取翻转机构出现干涉碰撞，支撑板二的面积不宜过大，这就导致支撑力较为集中，容易出现变形损坏，而当支架启动，支撑板二对模板进行初步支撑后，此时未浇筑，模板较轻，此时即可将抓取翻转机构移动，移动后，继续启动液压缸三，此时支撑板二受力收缩，杠杆的顶部接触模板，继续上升时，杠杆逐渐与模板贴合，从而对其进行支撑，此种设计，可防止部件干涉的同时还能避免支撑应力集中造成的模板损坏。

附图说明

图1为本发明提出的一种可活动固定的建筑支撑机器人的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种可活动固定的建筑支撑机器人的抓取翻转机构结构示意图；

图3为本发明提出的一种可活动固定的建筑支撑机器人的抓取翻转机构剖视结构示意图；

图4为本发明提出的一种可活动固定的建筑支撑机器人的驱动机构结构示意图；

图5为本发明提出的一种可活动固定的建筑支撑机器人的支撑机构结构示意图；

图6为本发明提出的一种可活动固定的建筑支撑机器人的支撑机构剖视结构示意图。

图中：1-底座、2-剪叉臂升降机构、3-升降平台、4-支撑机构、5-抓取翻转机构、6-驱动机构、7-行走机构、8-直线滑轨、9-液压缸一、10-滑块一、11-支撑板一、12-翻转臂、13-真空吸盘、14-翻转轴、15-滑槽、16-滑块二、17-限位杆、18-翻转块、19-翻转杠、20-配合槽、21-限位槽、22-齿条一、23-齿轮、24-轮架、25-液压缸二、26-齿条二、27-支架、28-施压板、29-升降板、30-立板、31-杠杆、32-支撑板二、33-滑杆一、34-弹簧一、35-弹簧二、36-滑杆二、37-液压缸三、38-滑杆三。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1：

一种可活动固定的建筑支撑机器人，如图1-3所示，包括升降平台3，所述升降平台3的顶部设置有抓取翻转机构5，所述抓取翻转机构5包括两个液压缸一9和两个支撑板一11，所述支撑板一11通过设置于其内部的滑槽15滑动连接有滑块二16，两个所述滑块二16的内壁转动连接有同一个翻转轴14，翻转轴14的外壁焊接有两个翻转臂12，每个所述翻转臂12的两侧均通过螺栓固定有真空吸盘13，两个所述液压缸一9分别设置于两个所述滑块二16的底部，所述翻转轴14的外壁焊接有翻转轴14，翻转轴14的内壁分别开设有配合槽20和限位槽21，其中一个所述支撑板一11的顶部与底部外壁均通过螺栓固定有与限位槽21配合的限位杆17，该支撑板一11的一侧外壁通过螺栓固定有至少三个与配合槽20匹配的翻转杠19。

为了解决移动和升降问题，如图1所示，所述升降平台3的底部通过剪叉臂升降机构2连接有底座1，底座1的底部设置有行走机构7，所述剪叉臂升降机构2与行走机构7均为现有公开技术，且技术都较成熟，本实施例中，不做赘述。

本实施例在使用时，将模板铺设在升降平台3的顶部，并启动剪叉臂升降机构2使得升降平台3达到合适位置，此时启动液压缸一9收缩，其带动滑块二16下移，从而带动翻转轴14下移，而翻转轴14下移的过程中，由于翻转杠19与配合槽20的配合作用，滑移使得翻转块18旋转，从而带动翻转臂12与真空吸盘13旋转，当其位于底部时，此时翻转臂12与水平面平行，通过四个真空吸盘13将模板吸附，随后启动液压缸一9伸张，其伸张过程中，翻转臂12旋转，将模板向上，贴合于钢筋网底部，本实施例，通过液压缸一9、翻转块18和翻转杠19的巧妙配合，将对模板的升降、抓取和翻转综合至同一结构上，通过同一动力进行升降和翻转，并且过程相互独立且重叠，成本较低且效率较高，并且，模板的重心与翻转轴14的轴线距离固定且较小，从而降低负荷。

实施例2：

一种可活动固定的建筑支撑机器人，如图1、5所示，为了解决效率问题；本实施例在实施例1的基础上作出以下改进：所述升降平台3的顶部外壁设置有至少两组支撑机构4，且所述支撑板一11的底部外壁通过螺栓固定有滑块一10，滑块一10的底部配合使用有直线滑轨8，直线滑轨8通过螺栓固定于升降平台3的外壁上，且所述升降平台3的顶部外壁设置有用于驱动滑块一10移动的驱动机构6，所述驱动机构6可以为气缸、油缸、电动伸缩杆、电动滑块等机械结构。

本实施例在使用时，由于实施例1对抓取和载荷方面进行优化，但是实际使用时，其仅能对单块模板进行支撑，而钢筋笼一般横向跨度较大，需要多块模板配合使用，其就存在一定的局限性，而本实施例通过设置有至少两组升降平台3，将整个抓取翻转机构5通过直线滑轨8与滑块一10的形式连接，且配合驱动机构6，使用时，将模板沿着支撑机构4布置的方向位置和数量依次铺设，随后通过抓取翻转机构5对模板抓取翻转暂时支撑后，启动支撑机构4，其对该块模板进行最终支撑，随后启动驱动机构6带动抓取翻转机构5移动，进行重复工作，从而使得本装置具有活动式支撑固定的效果，大大提高了作业效率。

实施例3：

一种可活动固定的建筑支撑机器人，如图1、5所示，为了解决驱动问题；本实施例在实施例2的基础上作出以下改进：所述驱动机构6包括齿条一22、齿轮23和齿条二26，所述齿条二26通过螺栓固定于滑块一10的外壁上，所述齿条一22通过螺栓固定于升降平台3的外壁上，所述齿轮23的两侧分别与齿条一22和齿条二26啮合，齿轮23的外壁转动连接有轮架24，轮架24的一侧外壁通过螺栓固定有液压缸二25，液压缸二25通过螺栓固定于升降平台3的顶部外壁上。

本实施例在使用时，由于抓取翻转机构5需横向作业，对模板依次抓取，其横向位移就较大，而本装置通过设置了齿条一22、齿轮23和齿条二26，当液压缸二25启动时，其带动齿轮23移动，而通过齿轮23与齿条一22、齿条二26的啮合关系，使得齿条二26的位移行程实际上是液压缸二25的伸缩行程两倍，从而更能适用于横向跨度较大的作业范围，实用性较强。

实施例4：

一种可活动固定的建筑支撑机器人，如图5、6所示，为了解决驱动问题；本实施例在实施例3的基础上作出以下改进：所述支撑机构4包括支架27和液压缸三37，所述支架27通过螺栓固定于升降平台3的底部外壁上，液压缸三37通过螺栓固定于支架27的底部外壁上，液压缸三37的伸缩端外壁通过螺栓固定有施压板28，施压板28通过滑杆三38滑动连接于支架27的内壁，施压板28的顶部外壁通过滑杆二36滑动连接有升降板29，升降板29的顶部外壁通过滑杆一33活动连接有支撑板二32。

为了支撑力可控，所述滑杆二36的外壁套设有弹簧二35。

为了防止应力集中，所述滑杆一33的外壁套设有弹簧一34，且所述升降板29的顶部外壁通过螺栓固定有立板30，立板30的外壁转动连接有杠杆31。

本实施例在使用时，待抓取翻转机构5暂时支撑后，启动液压缸三37，其依次通过施压板28、升降板29带动支撑板二32上升，从而对模板进行支撑，并且，本装置通过加设施压板28，其作为施压部件，且在滑杆二36的外壁套设弹簧二35，实际支撑力等于弹簧二35的弹力减去滑杆二36及其上部部件的质量和，通过对液压缸三37的位移即可控制弹簧二35的弹力，从而对支撑力进行控制，防止模板或者钢筋笼变形损坏，并且，本装置在上述基础上，加设杠杆31，首先，为了避免支撑板二32与抓取翻转机构5出现干涉碰撞，支撑板二32的面积不宜过大，这就导致支撑力较为集中，容易出现变形损坏，而当支架27启动，支撑板二32对模板进行初步支撑后，此时未浇筑，模板较轻，此时即可将抓取翻转机构5移动，移动后，继续启动液压缸三37，此时支撑板二32受力收缩，杠杆31的顶部接触模板，继续上升时，杠杆31逐渐与模板贴合，从而对其进行支撑，此种设计，可防止部件干涉的同时还能避免支撑应力集中造成的模板损坏。

实施例5：

一种可活动固定的建筑支撑机器人的使用方法，具体步骤如下：

s1：通过行走机构7驱动装置移动至施工现场，并将模板按照升降平台3的位置和数量进行铺设；

s2：启动剪叉臂升降机构2上升，至适当位置后停下；

s3：启动液压缸一9和真空吸盘13，对模板进行抓取、翻转，并对其进行暂时支撑；

s4：启动液压缸三37，待支撑板二32对与模板接触支撑后，关闭真空吸盘13，启动液压缸一9和液压缸二25，移动至下一工位；

s5：继续启动液压缸三37，直至杠杆31与模板贴合支撑即可；

s6：重复s3-s4步骤，将升降平台3顶部的所有模板进行支撑。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。