CN108149938A - 一种幕墙室内安装自主式移动机器人装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种幕墙室内安装自主式移动机器人及施工方法，该机器人包括抓举机构以及支撑机构；支撑机构包括履带行走部件和液压伸缩支撑腿装置，抓举机构从前至后依次设置有：吸盘固定架、姿态调整机构部件、液压伸缩大臂以及大臂平面内旋转部件；履带行走部件通过大臂平面内旋转部件与液压伸缩大臂的后端连接，以使液压伸缩大臂沿大臂平面内旋转部件所在平面旋转；吸盘固定架通过姿态调整部件与液压伸缩大臂的前端连接，以使姿态调整部件带动吸盘固定架做多维度调节，吸盘固定架上设置有若干真空吸盘。本发明提供的技术方案通过远程遥控在室内安装幕墙，提高了施工的安全性，并通过机构之间配合能够实现多维度调节，保证幕墙的安装质量。

Description

一种幕墙室内安装自主式移动机器人装置及施工方法

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，涉及一种幕墙室内安装自主式移动机器人及施工方法，主要适用于幕墙面板的室内安装，尤其适用于内嵌式的单元式幕墙的板块安装。

背景技术

近年来幕墙行业发展迅速，幕墙面板的安装主要在主体结构外侧完成，一方面受主体结构施工进度影响较大，另一方面施工人员临边作业、面板室外吊装均存在一定的安全隐患；尤其是隔断式单元幕墙，单元板块内嵌于上下层楼板之间，板块上方的可调节空间十分狭小，常规的室外安装技术无法完成安装。

这就需要一种创新的幕墙安装技术来解决面板室外安装所面临的问题以及实现内嵌式单元板块的安装。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供的一种幕墙室内安装自主式移动机器人及施工方法，通过放置在室内楼板上的移动式机器人来实现幕墙面板的室内安装，从而降低室外安装容易发生高空坠落的风险，同时解决内嵌式板块常规措施无法实现安装的问题。

本发明的技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的一种幕墙室内安装自主式移动机器人，其包括抓举机构以及支撑机构，所述抓举机构设置在所述支撑机构上部；所述支撑机构包括履带行走部件，所述抓举机构从前至后依次设置有：吸盘固定架、姿态调整机构部件、液压伸缩大臂以及大臂平面内旋转部件；所述履带行走部件通过所述大臂平面内旋转部件与所述液压伸缩大臂的后端连接，以使所述液压伸缩大臂沿所述大臂平面内旋转部件所在平面旋转；所述吸盘固定架通过所述姿态调整部件与所述液压伸缩大臂的前端连接，以使所述姿态调整部件带动所述吸盘固定架做多维度调节，所述吸盘固定架上设置有若干真空吸盘。

进一步地，所述抓举机构还设置有上下翻转部件、左右摆角部件及吸盘架平面内旋转部件；所述左右摆角部件与所述液压伸缩大臂通过可拆卸销钉连接，所述上下翻转部件由四杆结构组成，并由大臂伸缩油缸驱动，以实现所述上下翻转部件的翻转运动；所述左右摆角部件设置在所述上下翻转部件的下侧，以实现所述上下翻转部件的左右平移运动。

进一步地，所述吸盘架平面内旋转部件设置在所述左右摆角部件的前端，其用于所述吸盘架平面内旋转部件带动所述吸盘固定架自由旋转。

进一步地，所述上下翻转部件的最大翻转幅度为135°。

进一步地，所述左右摆角部件的最大摆动角度为±15°。

进一步地，所述液压伸缩大臂的上部设置有液压绞车，所述液压伸缩大臂的下部设置有大臂变幅油缸，以实现所述液压伸缩大臂的伸缩运动。

进一步地，所述履带行走部件的四角设置有液压伸缩支撑腿，履带行走部件的后端设置有配重块。

进一步地，所述幕墙室内安装自主式移动机器人由无线远程遥控，其遥控端设置有监测信息显示系统，其用于实时监测真空吸盘及液压伸缩大臂的状态。

进一步地，所述大臂平面内旋转部件与所述液压伸缩大臂的后端通过可拆卸销钉连接。

同时本申请还公开了一种幕墙室内安装自主式移动机器人施工方法，其具体包括以下步骤：

S1，将幕墙室内安装自主式移动机器人的各个模块运至安装楼层并组装，根据待安装板的位置确定机器人停放位置；

S2，通过调节液压伸缩大臂及姿态调整部件，将吸盘固定架调整至与待安装板块基本平行的位置；

S3，伸长液压伸缩大臂至其前端吸盘固定架上的真空吸盘贴近待安装板块的表面，启动真空吸盘，完成对待安装板块的吸附；

S4，通过大臂伸缩油缸、大臂变幅油缸、大臂平面内旋转部件将液压伸缩大臂移动至板块待安装位置，并将前端吸附的板块尽量调整至接近安装位置；

S5，通过上下翻转部件及左右摆角部件对姿态调整部件进行微调，确保待安装板块位于待安装位置的同一平面内；

S6，通过水平、垂直微调姿态调整部件，将待安装板块准确的放置在安装位置上，并对其进行固定；

S7，释放真空吸盘与板块之间的压力，完成板块的安装，重复上述步骤进行下一个板块的安装。

本发明提供的一种幕墙室内安装自主式移动机器人及施工方法，其结构合理，具有以下技术效果：

（1）本申请采用履带式行走方式，减小了对地面的集中荷载，同时可以实现20°以内的爬坡；

（2）本申请的液压伸缩支撑腿大幅提升了机器人的工作稳定性，同时也提高了机器人的抓举能力；

（3）本申请的伸缩大臂及固定在大臂前端的旋转机构具有8个维度的调节能力（大臂回转、大臂伸缩、大臂变幅、前端左右摆角、上下翻转、水平移动、垂直移动、前端旋转），可以灵活的完成幕墙板块安装；

（4）本申请采用无线遥控技术，使得对机器人的操作很近方便，同时也扩大了机器人的适用范围；

（5）幕墙室内安装自主式移动机器人各个模块采取销钉连接，可以方便快捷的拆卸，便于机器人在不同楼层之间的转运。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1是本发明所述一种幕墙室内安装自主式移动机器人的立体图；

图2是本发明所述一种幕墙室内安装自主式移动机器人的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是图2的俯视图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1.真空吸盘；2.吸盘固定架；3.姿态调整部件；4.大臂伸缩油缸；5.液压绞车；6.配重块；7.液压伸缩支撑腿；8.履带行走部件；9.吸盘架平面内旋转部件；10.上下翻转部件置；11.液压伸缩大臂；12.可拆卸销钉；13.左右摆角部件；14.大臂变幅油缸；15.大臂平面内旋转部件。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，对本发明一种幕墙室内安装自主式移动机器人及施工方法进行详细说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1至图4是本申请所述幕墙室内安装自主式移动机器人及施工方法的相关示意图。

一种幕墙室内安装自主式移动机器人的结构示意图，如图1所示，其具体包括抓举机构以及支撑机构，所述抓举机构设置在所述支撑机构上部；所述支撑机构包括履带行走部件8，所述抓举机构从前至后依次设置有：吸盘固定架2、姿态调整机构部件3、液压伸缩大臂11以及大臂平面内旋转部件15；所述履带行走部件8通过所述大臂平面内旋转部件15与所述液压伸缩大臂11的后端连接，以使所述液压伸缩大臂11沿所述大臂平面内旋转部件15所在平面旋转；所述吸盘固定架2通过所述姿态调整部件3与所述液压伸缩大臂11的前端连接，以使所述姿态调整部件3带动所述吸盘固定架2做多维度调节，所述吸盘固定架2上设置有若干真空吸盘1。

本申请，采用履带式行走设计，提升了幕墙室内安装自主式移动机器人的移动能力，特别是能够实现20°以内的爬坡，同时可以有效分散设备对地面的压力。

所述抓举机构还设置有上下翻转部件10、左右摆角部件13及吸盘架平面内旋转部件9，如图2所示；所述左右摆角部件13与所述液压伸缩大臂11通过可拆卸销钉12连接，所述上下翻转部件10由四杆结构组成，并由大臂伸缩油缸4驱动，以实现所述上下翻转部件10的翻转运动；所述左右摆角部件13设置在所述上下翻转部件10的下侧，以实现所述上下翻转部件10的左右平移运动，图3是图2的左视图。

所述吸盘架平面内旋转部件9设置在所述左右摆角部件13的前端，其用于所述吸盘架平面内旋转部件9带动所述吸盘固定架2自由旋转。所述上下翻转部件10的最大翻转幅度为135°，所述左右摆角部件13的最大摆动角度为±15°；所述液压伸缩大臂11的上部设置有液压绞车5，所述液压伸缩大臂11的下部设置有大臂变幅油缸14，以实现所述液压伸缩大臂11的伸缩运动；以实现液压伸缩大臂11端部的吸盘固定架2做水平移动及垂直移动。

本申请中，幕墙室内安装自主式移动机器人具有多维度的调节能力，其可以大臂回转、大臂伸缩、大臂变幅、前端左右摆角、上下翻转、水平移动、垂直移动及前端旋转），能够灵活的完成幕墙板块安装，保证幕墙板块安装的精度。

所述履带行走部件8的四角设置有液压伸缩支撑腿7，履带行走部件8的后端设置有配重块6。本申请中，在设备上安装了液压伸缩支撑腿7，通过控制四组液压伸缩油缸，可使支腿伸出700mm，大幅提高了机器人的稳定性。使用时，液压伸缩支撑腿7向下伸出触地，将车身顶起，使设备及其负重的大部分（或全部）重量由支撑腿支撑，以保持设备平稳，防止设备倾覆，并减轻车架的负载；使用完毕，液压伸缩支撑腿7向上收起收藏，离地有足够的高度，以确保行走安全。四只液压伸缩支撑腿7带有锁定保护，在不平的地面使用时自动按高度差进行调平。

所述幕墙室内安装自主式移动机器人由无线远程遥控，其遥控端设置有监测信息显示系统，其用于实时监测真空吸盘1及液压伸缩大臂11的状态。机器人采用无线控制系统，施工人员可以通过操控无线遥控器控制机器人完成各种动作。并且无线遥控可以实现无极控制，根据操控遥控器上操作手柄的快慢来控制机器人动作的快慢，同时遥控器上还设置有显示面板，不仅可以直观的显示机器人的当前动作状态，而且可以显示真空吸盘压力传感器及大臂扭矩传感器的状态数据，实现对机器人状态的动态监控。

所述大臂平面内旋转部件15与所述液压伸缩大臂11的后端通过可拆卸销钉12连接。本申请采用可拆卸式设计，方便机器人在不同楼层间的转运。各个模块之间均采用销钉连接，液压油管及电路控制线也采用卡扣对插接头，方便机器人的拆修。

同时本发明还提供了一种幕墙室内安装自主式移动机器人施工方法，其具体包括以下步骤：

S1，将幕墙室内安装自主式移动机器人的各个模块运至安装楼层并组装，根据待安装板的位置确定机器人停放位置；

S2，通过调节液压伸缩大臂11及姿态调整部件3，将吸盘固定架2调整至与待安装板块基本平行的位置；

S3，伸长液压伸缩大臂11至其前端吸盘固定架2上的真空吸盘1贴近待安装板块的表面，启动真空吸盘1，完成对待安装板块的吸附；

S4，通过大臂伸缩油缸4、大臂变幅油缸14、大臂平面内旋转部件15将液压伸缩大臂11移动至板块待安装位置，并将前端吸附的板块尽量调整至接近安装位置；

S5，通过上下翻转部件10及左右摆角部件13对姿态调整部件3进行微调，确保待安装板块位于待安装位置的同一平面内；

S6，通过水平、垂直微调姿态调整部件3，将待安装板块准确的放置在安装位置上，并对其进行固定；

S7，释放真空吸盘1与板块之间的压力，完成板块的安装，重复上述步骤进行下一个板块的安装。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明提供的一种幕墙室内安装自主式移动机器人及施工方法，通过放置在室内楼板上的机器人完成对安装板块的抓举，然后通过其多维度的调节能力来完成板块的就位，实现幕墙面板的室内安装，从而解决了常规幕墙室外施工受主体结构施工进度影响较大，且施工人员临边作业、面板室外吊装安全风险高等问题；尤其是针对隔断式单元幕墙，由于单元板块内嵌于上下层楼板之间，板块上方的可调节空间十分狭小，常规的室外安装技术无法完成安装。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于：包括抓举机构以及支撑机构，所述抓举机构设置在所述支撑机构上部；所述支撑机构包括履带行走部件（8），所述抓举机构从前至后依次设置有：吸盘固定架（2）、姿态调整机构部件（3）、液压伸缩大臂（11）以及大臂平面内旋转部件（15）；所述履带行走部件（8）通过所述大臂平面内旋转部件（15）与所述液压伸缩大臂（11）的后端连接，以使所述液压伸缩大臂（11）沿所述大臂平面内旋转部件（15）所在平面旋转；所述吸盘固定架（2）通过所述姿态调整部件（3）与所述液压伸缩大臂（11）的前端连接，以使所述姿态调整部件（3）带动所述吸盘固定架（2）做多维度调节，所述吸盘固定架（2）上设置有若干真空吸盘（1）。

2.根据权利要求1所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述抓举机构还设置有上下翻转部件（10）、左右摆角部件（13）及吸盘架平面内旋转部件（9）；所述左右摆角部件（13）与所述液压伸缩大臂（11）通过可拆卸销钉（12）连接，所述上下翻转部件（10）由四杆结构组成，并由大臂伸缩油缸（4）驱动，以实现所述上下翻转部件（10）的翻转运动；所述左右摆角部件（13）设置在所述上下翻转部件（10）的下侧，以实现所述上下翻转部件（10）的左右平移运动。

3.根据权利要求2所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述吸盘架平面内旋转部件（9）设置在所述左右摆角部件（13）的前端，其用于所述吸盘架平面内旋转部件（9）带动所述吸盘固定架（2）自由旋转。

4.根据权利要求2所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述上下翻转部件（10）的最大翻转幅度为135°。

5.根据权利要求2所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述左右摆角部件（13）的最大摆动角度为±15°。

6.根据权利要求1所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述液压伸缩大臂（11）的上部设置有液压绞车（5），所述液压伸缩大臂（11）的下部设置有大臂变幅油缸（14），以实现所述液压伸缩大臂（11）的伸缩运动。

7.根据权利要求1所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述履带行走部件（8）的四角设置有液压伸缩支撑腿（7），履带行走部件（8）的后端设置有配重块（6）。

8.根据权利要求1所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述幕墙室内安装自主式移动机器人由无线远程遥控，其遥控端设置有监测信息显示系统，其用于实时监测真空吸盘（1）及液压伸缩大臂（11）的状态。

9.根据权利要求1所述幕墙室内安装自主式移动机器人，其特征在于，所述大臂平面内旋转部件（15）与所述液压伸缩大臂（11）的后端通过可拆卸销钉（12）连接。

10.一种幕墙室内安装自主式移动机器人施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将幕墙室内安装自主式移动机器人的各个模块运至安装楼层并组装，根据待安装板的位置确定机器人停放位置；

S2，通过调节液压伸缩大臂（11）及姿态调整部件（3），将吸盘固定架（2）调整至与待安装板块基本平行的位置；

S3，伸长液压伸缩大臂（11）至其前端吸盘固定架（2）上的真空吸盘（1）贴近待安装板块的表面，启动真空吸盘（1），完成对待安装板块的吸附；

S4，通过大臂伸缩油缸（4）、大臂变幅油缸（14）、大臂平面内旋转部件（15）将液压伸缩大臂（11）移动至板块待安装位置，并将前端吸附的板块尽量调整至接近安装位置；

S5，通过上下翻转部件（10）及左右摆角部件（13）对姿态调整部件（3）进行微调，确保待安装板块位于待安装位置的同一平面内；

S6，通过水平、垂直微调姿态调整部件（3），将待安装板块准确的放置在安装位置上，并对其进行固定；

S7，释放真空吸盘（1）与板块之间的压力，完成板块的安装，重复上述步骤进行下一个板块的安装。