本實用新型主要涉及建筑數字化建造領域，具體是一種自行走式高精度自動砌磚機。

背景技術：

目前已有的砌磚設備主要針對直線墻體砌筑，可擺放的磚的姿態十分有限，應用領域主要為磚廠磚塊制作過程中養護后的碼垛，而并非對精準度要求更高的建筑建造。在另一方面，現有機器不能完成砌塊間的砂漿或粘結劑的涂刷。另外，隨著建筑設計行業的不斷發展，有些磚塊的設計的非線性砌筑方式已經難以用傳統手工砌筑方法實現，目前常見的磚塊堆砌機器更無法滿足要求，需要更高自由度更高精度的砌磚機器來輔助實現。

總體來說，目前已有的機械臂工作系統不足之處有：（1）可砌筑的方式有限，砌筑形態受限制；（2）精度一般；（3）設備較為笨重，不易搬運與移動；（4）自動化程度不高。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提出一種自行走式高精度自動砌磚機，可以通過自行走在長距離上實現任意磚姿態的擺放定位，并能進行自動涂抹砂漿，進行連續砌磚。

本實用新型提出的自行走式高精度自動砌磚機，包括自行走平臺1、送磚系統2、砂漿涂抹系統3和六軸機械臂系統，其中：

六軸機械臂系統包括六軸機械臂４、機械臂控制柜13、磚拾取工具控制柜14，磚拾取工具動力源氣泵15與磚拾取工具16；六軸機械臂４、機械臂控制柜13和磚拾取工具控制柜14均位于自行走平臺1上方；六軸機械臂4端部設置磚拾取工具16，磚拾取工具動力源氣泵15與磚拾取工具16通過氣管連接，提供氣動動力驅動磚拾取工具16；機械臂控制柜13通過信號電聯控制六軸機械臂４；機械臂控制柜13和磚拾取控制柜14通過信號線進行雙向信號連接；

自行走平臺1上設有電驅轉向輪5、液壓支撐腳6和平臺擴展槽7，自行走平臺1為長方體結構，其前后底部各設置有兩個電驅轉向輪5，用于驅動自行走平臺1,自行走平臺1上前后兩側各設有兩個液壓支撐腳6，用于對自行走平臺1進行自動調平；

送磚系統2包括傳送帶、磚塊限位器8和磚塊拾取槽9，傳送帶用于放置與輸送磚塊，傳送帶端部設置有磚塊限位器8，傳送帶磚塊一端連接磚塊拾取槽9；送磚系統２設置于磚拾取工具控制柜14上方；

砂漿涂抹系統3包括伺服電機、砂漿料斗10、砂漿涂抹嘴11與涂抹控制柜12，伺服電機連接砂漿料斗10，砂漿料斗10通過砂漿涂抹嘴11，伺服電機和砂漿涂抹嘴11分別連接涂抹控制柜12；

其中磚拾取控制柜14，涂抹控制柜12，送磚系統2，自行走平臺1與機械臂控制柜13間均具有雙向信號連接，并以機械臂控制柜13作為控制信號中心。

本實用新型的工作過程如下：

本實用新型是運用六軸機械臂配合自行走平臺、送磚系統、砂漿涂抹系統進行高精度在場自動砌筑作業。在進行加工作業之前，先通過建模設定所需的砌體形態，并通過專用的軟件轉化為機械臂路徑控制文件，輸入機械臂控制柜13；在砂漿料斗10中添加特制的粘結砂漿；在送磚系統2，傳送帶上放置一定量的磚塊，并將磚塊限位器8調整至適合磚塊尺寸的寬度。自行走平臺1按照機械臂路徑控制文件，參考施工現場標注的參考線，驅動電驅轉向輪5，行進至第一砌筑位置，使用液壓支撐腳6對平臺整體進行自動調平。按程序開啟送磚系統，驅動傳送帶，使磚塊行走至一定位置，按傳感器信號，將一塊磚滑落至磚塊拾取槽9。機械臂控制柜13從送磚系統2獲得磚塊就緒型號，然后機械臂控制柜13通過控制機械臂4，帶動磚拾取工具16行進至磚塊拾取槽9位置；到達位置后，機械臂控制柜13給予磚拾取工具控制柜14信號，控制磚拾取工具16由磚拾取工具動力源氣泵15提供氣動動力驅動，對磚塊進行拾取；磚塊拾取后，機械臂按照程序行進至砂漿涂抹系統位置，機械臂控制柜13給予涂抹控制柜12信號，開啟伺服電機，將砂漿料斗10中的砂漿從砂漿涂抹嘴11中擠出，涂抹于磚塊上。涂抹完成后，涂抹控制柜12給予機械臂控制柜13反饋信號；機械臂控制柜13控制機械臂4帶動磚塊繼續按照程序移動至砌筑位置；到達位置后，機械臂控制柜13給予磚拾取工具控制柜14信號，控制磚拾取工具16由磚拾取工具動力源氣泵15提供氣動動力驅動，放下磚塊，完成一塊磚的砌筑過程；機械臂控制柜13控制機械臂4回到磚塊拾取槽9，開始下一塊磚的砌筑；重復以上工作直至第一砌筑位置工作范圍內的所有砌筑工作完成后，收起液壓支撐腳6，自行走平臺按照程序移動至下一砌筑位置。重復上述過程，按照程序完成全部墻體的砌筑。

本實用新型的有益效果在于：1. 將高精度自動砌磚機的工作范圍大大擴大，一般的砌磚機按照選型及不同半徑為1.2米至1.8米，而在本系統中，借助自行走平臺與場地輔助定位線，自行走式高精度自動砌磚機的運動范圍，在理論上可以達到施工場地的任意一點；實際操作中受制于場地實際的高低變化及液壓支撐腳的調整長度，能過覆蓋大部分施工范圍；2.通過自行走與機械臂運動，可以完成復雜形態的砌體砌筑任務；3.砌筑精度參照機械臂精度，綜合干擾因素，可以將砌筑精度控制在1mm以內,超越人工砌筑精度；4.系統自帶動力，便于運輸；5.系統自動化程度高，從送磚、涂抹粘結砂漿到完成砌筑工作均為自動化過程；6.系統兼容性好，通過調整磚塊限位器與粘結砂漿，可兼容市面上常用的燒結磚、砂加氣混凝土砌塊等。

附圖說明

圖1為本實用新型軸測圖；

圖2為信號控制通路；

圖3為砌筑流程圖。

圖中標號：1為自行走平臺；2為送磚系統；3為砂漿涂抹系統；4為六軸機械臂；5為電驅轉向輪；6為液壓支撐腳；7為平臺擴展槽；8為磚塊限位器；9為磚塊拾取槽；10為砂漿料斗；11為砂漿涂抹嘴；12為涂抹控制柜；13為機械臂控制柜；14為磚拾取工具控制柜；15為磚拾取工具動力源氣泵；16為磚拾取工具。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本實用新型。

實施例１：

如圖1所示本實用新型由自行走平臺1、送磚系統2、砂漿涂抹系統3、六軸機械臂4部分組成組成，六軸機械臂根據加工需求可選擇不同型號。自行走平臺1，尺寸為1200x2300mm，功率10kw，荷載1噸，電驅動；包括：電驅轉向輪5四只，可以實現數控的自行走平臺1前后轉動與方向轉動，方向轉動范圍360°，單輪荷載1噸。液壓支撐腳6四只，調整高度為0-200mm，單支撐腳荷載1噸，能夠參照重力，按照地面實際情況對自行走平臺１進行自動調平。自行走平臺１可以按照程序要求參照現場輔助定位線，運動至砌筑系統所需的砌筑位置。送磚系統2、砂漿涂抹系統3、六軸機械臂4通過平臺擴展槽7連接至自行走平臺１：平臺擴展槽7選用40x80mm標準鋁型材，可以使用M6 T形螺母進行螺栓連接。送磚系統2，尺寸為1000x350mm： 皮帶寬度300mm，PU材質/1.5mm厚/白色/花紋/防靜電/耐磨/耐油/耐溫﹣10—﹢80℃；采用無輥筒設計與可調式擋邊，可實現負重20kg，0-5m/min輸送。磚塊限位器8可實現200-300mm的磚塊尺寸調節；帶激光感應器的磚塊拾取槽9，為磚塊夾取位置，可以實現對送磚系統2的自動啟停控制。砂漿涂抹系統3，由4kw/380V伺服電機驅動，通過涂抹控制柜12接受機械臂控制柜13 IO口控制信號，將特制粘結砂漿從砂漿料斗10中擠出，料斗容積30L，流量0-6L/min可調，砂漿涂抹嘴11采用DN32扳把式快速接頭，可按照磚塊需求轉接不同寬度的橡膠涂抹嘴進行擴展。機械臂控制柜13按照程序要求，驅動六軸機械臂4，帶動磚拾取工具16到達磚塊拾取槽9。到達位置后，機械臂控制柜13向磚拾取工具控制柜14傳送信號，磚拾取工具控制柜14向磚拾取工具動力源氣泵15給出信號，驅動磚拾取工具16拾取磚塊。機械臂控制柜13繼續按照程序要求，驅動六軸機械臂4，帶動磚拾取工具16到達砂漿涂抹嘴11位置。與此同時，帶激光感應器的磚塊拾取槽9檢測到磚塊被取走，向磚拾取工具控制柜14給出反饋信號，磚拾取工具控制柜14驅動送磚系統2皮帶，將下一塊磚塊定位至磚塊拾取槽9位置。另一方面，六軸機械臂4到達砂漿涂抹嘴11后，機械臂控制柜13向涂抹控制柜12傳送信號，涂抹控制柜12向砂漿涂抹系統3給出信號，啟動伺服電機，將砂漿料斗10中的砂漿涂抹至磚塊表面。完成砂漿涂抹后，涂抹控制柜12向機械臂控制柜13給出反饋信號；機械臂控制柜13繼續按照程序要求，驅動六軸機械臂4，帶動磚拾取工具16到達砌筑位置，并向磚拾取工具控制柜14傳送信號，磚拾取工具控制柜14向磚拾取工具動力源氣泵15給出信號，驅動磚拾取工具16釋放磚塊，完成一塊磚塊的砌筑過程。重復上述過程，可以完成第一砌筑位置工作范圍內的所有砌筑工作。之后，收起液壓支撐腳6，自行走平臺按照程序移動至下一砌筑位置。重復這一過程，按照程序完成全部墻體的砌筑。

此過程的信號連接如圖2所示，整體過程以流程圖形式呈現于圖3中。