[实用新型]一种工具头可替换的可升降移动式建筑建造机器人

说明书

本实用新型公开了一种工具头可替换的可升降移动式建筑建造机器人，包括工具头、六轴机械手臂、移动履带机构、控制柜和若干液压升降支腿，移动履带机构包括相互配合的移动履带和履带驱动底盘，工具头可拆卸安装在六轴机械手臂上，六轴机械手臂通过一连接缸体固定在履带驱动底盘上，连接缸体通过连接杆固定在液压升降支腿上，履带驱动底盘上设有配合移动履带机构和液压升降支腿的液压站，工具头采用打印喷头、夹持头、后处理头或者喷涂头中的一种。本实用新型可升降的液压支腿提供了设备的稳定性，还可以将设备整体提高，增大打印的高度范围，采用移动履带机构实现自由移动，不需要拆卸，方便运输安装，自行移动到待打印位置打印，响应速度快。

技术领域

本实用新型涉及一种建筑施工装置，尤其涉及一种工具头可替换的可升降移动式建筑建造机器人。

背景技术

近年来，随着计算机技术、传感技术、数控技术以及自动化技术的发展，自动化系统的作用和精度得到很大提高。目前，自动化系统已经取代了许多复杂、枯燥和危险的工业生产活动。在制造业方面，航空航天、船舶制造、汽车制造等行业，不仅拥有先进的计算机辅助设计(CAD)系统，同时也具备完善的自动装配解决方案。

然而，建筑行业建设自动化的发展落后于其他行业几十年。同时，建筑业存在着一些严重的问题:建筑工地事故率高、工作质量低、施工现场管理困难、劳动效率低以及熟练劳动力短缺。上世纪末以来，美国和日本在不同程度上将数字化、自动化技术应用于建筑领域以解决诸如生产效率、质量、安全问题，却出现成本高和熟练劳动力短缺等问题。

当前可用的自动化技术和工程技术可能不足以有效且经济地克服这些障碍，建筑行业应该寻求新的自动化建造过程取代传统的制造和装配过程。现在，3D打印技术在大尺寸建筑结构的自动建造中正逐步建立应用场景。该方法采用了整体建筑共同成型方式，改变了传统的梁板柱的建筑形式。

现有技术的缺点：

现有传统建造使用大量的人工、且现有的机器人基础无法克服目前的建筑施工要求，当前的3D打印方案以框架式为主，框架式的方案受限于其打印尺寸，且现场安装施工需要提前安装设备，花费更多时间。

目前已有的机械手臂3D打印系统多数并不能适应复杂的现场打印环境，而且多数设备机械手安装高度较低，机械手臂的空间利用率不高。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种可替换工具头用于解决现场快速高流量及精细打印的不同场景，可升降的液压支腿一方面提供了设备的稳定性，另一方面可以将设备整体提高，增大打印的高度范围，同时采用移动履带机构实现自由移动，不需要拆卸，方便运输安装，可以自行移动到待打印位置打印，响应速度快的工具头可替换的可升降移动式建筑建造机器人及工作方法。

本实用新型的技术方案：一种工具头可替换的可升降移动式建筑建造机器人，包括工具头、六轴机械手臂、移动履带机构、控制柜和若干液压升降支腿，所述移动履带机构包括相互配合的移动履带和履带驱动底盘，所述工具头可拆卸安装在六轴机械手臂上，所述六轴机械手臂通过一连接缸体固定在履带驱动底盘上，所述连接缸体通过连接杆固定在液压升降支腿上，所述履带驱动底盘上设有配合移动履带机构和液压升降支腿的液压站，所述液压站分别驱动移动履带机构移动带动连接缸体、六轴机械手臂和工具头整体移动以及驱动液压升降支腿升降带动移动履带机构、连接缸体、六轴机械手臂和工具头整体升降，所述工具头采用打印喷头、夹持头、后处理头或者喷涂头中的一种。

优选地，所述液压升降支腿的数量为3-5个，每个液压升降支腿包括液压油缸、支腿内管和升降外管，所述液压油缸的缸体固定在支腿内管中，所述升降外管的顶部通过一固定销与液压油缸的活塞杆顶部固定连接。

优选地，所述工具头采用打印喷头，所述打印喷头上连接有可拆卸喷嘴，所述可拆卸喷嘴为3D打印喷嘴，其直径为20cm、25cm、30cm、40cm或者50cm。