CN109505400B - 一种室内建筑型材安装机器人机械结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种室内建筑型材安装机器人机械结构，包括底座、机械臂和安装末端。机械臂由三组连杆串联组成，每组连杆均由连杆通过铰接的方式与上一组连接，并由一个液压油缸通过两端铰接的方式提供转动驱动力，最顶端的一组连杆由三个连杆组成，通过末端链接件与安装末端铰接，可保证安装末端在机械臂移动时实现上下前后方向的平移运动。本发明机器人机械结构配合控制系统和驱动装置，能解决在高度和工作空间限制的条件下对大尺寸大重量的建筑型材安装问题，能用于车间、厂房等室内以及室外低空环境下建筑型材的运输安装，操作简单、运作顺畅省力、高效安全。

Description

一种室内建筑型材安装机器人机械结构

技术领域

本发明属于建筑辅助设备及建筑型材自动化安装技术领域，尤其是涉及一种室内建筑型材安装机器人机械结构。

背景技术

目前，对例如库房、车间及厂房等高度有限、工作空间有限的室内建筑型材安装由于无法使用吊装等手段，主要是由人工完成，通常需要搭建脚手架。而对于大质量大尺寸的建筑型材的安装则需要多名建筑工人多个脚手架同时工作，该种方式完全依赖人工，安装过程繁琐，且劳动强度大，施工安全性差，安装的质量也难以保证。为提高建筑自动化水平，国内外均致力于对建筑机器人进行研究，并取得了一系列的成就，国内对室内建筑机器人的研究主要集中于板材安装、喷涂等。例如，板材干挂工艺安装机器人(申请号CN200910070741.6)，天津筑高机器人技术有限公司的大型板材搬运安装机械手，日本的天花板安装机器人(CFR-1)，韩国的玻璃壁板安装机器人。上述研究成果均是针对室内矩形建筑板材的安装开展的，而对于建筑型材尚未涉及。

发明内容

针对目前室内建筑施工领域自动化水平低的问题，本发明提出了一种室内建筑型材安装机器人机械结构。该机器人机械结构配合控制系统和驱动装置，可适用于高度和空间相对受限的室内作业环境，具有工作效率高、安全系数高、承载能力大和劳动强度低等优点，尤其适用于工字钢等大尺寸、大重量建筑型材的机械自动化安装施工。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种室内建筑型材安装机器人机械结构，其特征在于，包括底座、机械臂和安装末端，三者依次连接；

所述底座包括末端支架、液压马达、液压油缸、支架连杆、伸缩支架杆、重载万向轮、从动前轮、机械臂承载架、操作端、控制柜、驱动后轮和底板；末端支架固定在底板的前端，其在底板的两侧的部分均设置有凸起部分，凸起部分的上侧与底板构成槽口；所述液压马达安装在末端支架上端，且其输出端位于上述槽口内；所述槽口内设置有用于连接液压油缸、支架连杆的“L”型连接架，“L”型连接架的一末端设置于所述槽口内部并与液压马达的输出端连接；“L”型连接架的另一末端与液压油缸的一端连接，液压油缸的另一末端与支架连杆的中段铰接，“L”型连接架的中部与支架连杆的一末端连接；支架连杆的另一末端安装有伸缩支架杆，所述伸缩支架杆一端套装在支架连杆内，另一端与重载万向轮固定连接；所述从动前轮安装在底板前端的下端；所述机械臂承载架焊接在底板后端上，由两个“入”字形支架和焊有铰点结构的挡板通过焊接组成，支架上端沿杆方向各开有两个圆孔；所述控制柜安装在机械臂承载架后方的底板上；所述操作端为“C”型扶手，“C”型扶手内侧布有各驱动元件的控制按钮，“C”型扶手中心与径向固定在底板后端圆形开孔内的转轴固定连接；转轴与机械臂和安装末端的控制系统安装在控制柜内；操作端通过转轴与驱动后轮的轮轴固定连接，操作者通过扭转“C”型扶手控制驱动后轮的转向；所述驱动后轮一侧装有旋转电机与减速器，驱动其转动；

所述机械臂包括第一连杆组、第一液压油缸、第一连接件、第二连杆组、第二液压油缸、第二连接件、第三连杆组、第三液压油缸和末端连接件；所述第一连杆组为由四根平行且等长的连杆构成，第三连杆组由三根平行且等长的连杆构成；第一连杆组一端连接在机械臂承载架上，另一端连接在第一连接件的底面上；第二连杆组的一端连接在第一连接件的侧面上，另一端连接在第二连接件一侧面上；第三连杆组的一端连接在第二连接件上端的连接处，另一端与末端连接件连接；第一液压油缸安装在机械臂承载架与第一连接件之间，第二液压油缸安装在第一连接件与第二连接件之间，第三液压油缸安装在第二连接件与末端连接件之间；末端连接件与安装末端连接；

所述第一连接件由相同且平行相对的两块三角板和一块焊接在两块三角板斜边平面上的铁板组成，每个三角板的三个顶点均开有圆孔，两三角板内侧对称焊有开有圆孔的凸起部分，第二连杆组下方两根连杆通过凸起部分的圆孔与其连接，斜边两端点处圆孔各安装一个轴；所述第一连杆组由四根连杆呈矩形分布组成，上方两根连杆的两端均带有铰点结构，其中一端与机械臂承载架上方连接处末端两个圆孔铰接，另一端与第一连接件的两直角顶点铰接；下方两根连杆的一端开孔，另一端带有铰点结构，带有铰点结构的一端与机械臂承载架上方连接处中段两个圆孔铰接，另一端固定安装在第一连接件下方轴的两端；所述第一液压油缸缸体的一端与机械臂承载架挡板中部的铰点结构铰接，第一液压油缸的液压推杆一端固定安装在第一连接件下方轴的中部；

所述第二连接件为多块拼接、前侧开口的不规则壳体，壳体前侧两侧上、下各有一组圆形开孔，分别安装一根轴，壳体内侧底部中间靠近边缘处设置有一个铰点结构，壳体顶端上方两侧对称焊有两块三角形铁板，中间焊有更高的三角形铁板，三块三角形铁板平行且顶部均开有圆孔，用于与第三连杆组铰接；

第二连杆组的四根连杆中的上方两根连杆一端的下侧均连接有一个长条形且下端带有凸起的连接片，该两个连接片的凸起上均设置有圆孔，两个圆孔之间横向安装有一根轴；第二连杆组的四根连杆中的上方两根连杆的带有连接片的一端分别安装在第二连接件的壳体前侧上方轴的两侧，另一端固定安装在第一连接件上方轴的两端；第二连杆组的下方两根连杆的一端连接在第二连接件的壳体前侧下方轴的两侧，另一端连接在第一连接件内侧凸起部分上；在第二连杆组靠近第一连接件一侧的下方两根连杆上水平焊接有铁板，铁板上靠第一连接件的一侧中部焊有铰点结构，第二液压油缸缸体的一端连接在该铰点结构上，其另一端连接在第二连杆组的上方两根连杆上的轴的中部；

所述末端连接件为不规则焊接构件，下方两侧为两块相同且平行相对设置的直角三角形铁板，两块直角三角形铁板顶部为直角边，该两条直角边上水平焊接有一块方形铁板；方形铁板之上竖直对称的焊接有两个不规则形铁板；两个不规则形铁板前部焊有圆筒，中部和后部开圆孔，后部开圆孔上方焊接有连接片，其上设置有铰点结构；两直角三角形铁板底角处开有圆孔；

所述第三连杆组上方的一根连杆的一端设置有铰点结构，另一端开有圆孔，靠近开圆孔一侧焊有一个铰点结构，开圆孔一端与末端连接件两个不规则形铁板上的铰点结构连接，另一端与第二连接件顶端中部的三角形铁板铰接；下方两根连杆两端均带有铰点结构，一端与末端连接件两侧的直角三角形铁板底角处铰接，另一端与第二连接件顶端两侧的三角形铁板铰接；所述第三液压油缸缸体的一端与第二连接件壳体内侧底部中间靠近边缘处设置的铰点结构铰接，第三液压油缸液压推杆一端与第三连杆组上方连杆靠近开圆孔一侧的铰点结构铰接；

所述安装末端包括曲柄连杆、电推杆、直线导轨、丝杠、平移连接件、电机、带轮组件、第一旋转电机、第一旋转连接件、第二旋转电机、第二旋转连接件和夹持机构；所述平移连接件为前后两面开口的矩形焊接壳体，壳体内侧由上至下通过法兰直线轴承依次安装直线导轨、丝杠、直线导轨，所述第一旋转连接件的背部焊有矩形铁板，矩形铁板的中部设置有与丝杠相匹配的丝杠螺母，该丝杠螺母套装在丝杠上，矩形铁板的上、下两端套装在两根直线导轨上；平移连接件上方通过螺栓固定安装电机，电机通过带轮组件带动丝杠转动从而带动第一旋转连接件水平运动；

与第一旋转连接件相对的另一侧的平移连接件的壳体上端和中部两侧均焊有铰点结构；曲柄连杆由“L”型连杆和直线连杆组成，末端连接件的两块直角三角形铁板的侧面直角边朝外的与曲柄连杆连接，曲柄连杆的“L”型连杆一端与末端连接件的两个不规则形铁板的中部开圆孔处铰接，另一端与电推杆的推杆端铰接，直线连杆一端与平移连接件壳体上端的铰点结构铰接，另一端与“L”型连杆的拐点处铰接；电推杆另一端与末端连接件的两个不规则形铁板后部开圆孔处上方连接片上的铰点结构铰接；末端连接件的两个不规则形铁板前部焊有的圆筒通过销轴与平移连接件中部两侧的铰点结构连接；

所述第一旋转连接件为两侧带有曲线挡板的“L”型焊接结构，横板中间开孔设置有圆形旋转部分，第一旋转电机通过螺栓固定安装在圆形旋转部分之上；所述第二旋转连接件为外侧径向焊有圆盘的圆柱型结构，圆盘通过螺栓与第一旋转连接件的圆形旋转部分固定连接，圆柱型结构一侧开口，另一侧设置有圆形旋转部分，第二旋转电机套装在圆柱型结构内，通过螺栓与圆形旋转部分固定连接；所述夹持机构背部通过螺栓与第二旋转连接件的圆形旋转部分固定连接；

所述夹持机构包括夹持机构连接件、夹持机构保持架、滑杆、滑动夹板、夹持机构电推杆和压板；所述夹持机构连接件由两侧均为“凹”字形铁板、中间为“C”型铁板和上下两块“凹”字形铁板焊接组成，其“C”型铁板背部通过螺栓与第二旋转连接件的圆形旋转部分固定连接，两侧“凹”字形铁板的上下凸起部分分别与夹持机构保持架的上下横板焊接固定；

所述夹持机构保持架两侧和中部焊有矩形竖板，每块竖板的中部靠上和靠下处均开有圆孔，且三块竖板上的两组圆孔同心；两根滑杆通过直线轴承固定安装在夹持机构保持架的竖板的圆孔内；滑动夹板为“L”型结构，“L”型结构的竖板背部设置有两个凸起部分，每个凸起部分开有圆孔，通过两个圆孔将其竖直安装在两根滑杆上；夹持机构电推杆固定安装在滑动夹板竖板正面；所述压板背部与夹持机构电推杆的推杆一端固定连接，另一面与滑动夹板的横板上端共同配合夹持型材。

与现有技术相比，本发明有益效果是：本发明机器人机械结构配合控制系统和驱动装置，能解决在高度和工作空间限制的条件下对大尺寸大重量的建筑型材安装问题，能用于车间、厂房等室内以及室外低空环境下建筑型材的运输安装，既保证在运输或安装过程中的安全性与高效性，也极大地减少了对施工人员人数的需求，并一定程度上减轻了施工人员的工作负担，操作简单、运作顺畅省力、高效安全。

该机器人机械结构与国内主流的吊装施工工艺相比，不仅占用空间小，适用场合更加广泛，实用性更强。与日本现阶段研发的具有搬运安装功能的机器人相比，机器人底座支架部分底部为重载型万向轮，并可进行180°转动，在机器人安装过程中，该支架部分打开起到支撑作用，避免机械臂在重载条件下移动的过程中可能会发生的倾覆问题，提高了机器人安装作业过程中的安全性，由于支架底部安装了重载万向轮，使得机器人安装过程中也可移动，提升了机器人安装过程中的灵活性；机械臂采用主体支撑液压系统和主体转动连杆构成的平行四边形结构代替转动、移动混合结构，在结构以及运动上更为灵巧；安装末端部分自由度集成度高，在不降低结构强度的基础上进行了轻量化的机构设计，提升了机构负载能力与本体自重的比值。综上所述，该机器人较现有机器人相比具有更加安全、灵活、高效、结构强度大、负载与自重比高，外观大方美观等优点，实现了对建筑型材的辅助安装及自动化安装，提高了生产效率，降低了工人的劳动强度，提高了施工安全性。

附图说明

图1为本发明一种实施例的整体结构示意图；

图2为本发明一种实施例的底座结构示意图；

图3为本发明一种实施例的机械臂结构示意图；

图4为本发明一种实施例的安装末端结构示意图；

图5为本发明一种实施例的夹持机构结构示意图；

图6为本发明一种实施例的收缩状态示意图；

其中分别为：1、底座，2、机械臂，3、安装末端，101、末端支架，102、液压马达，103、液压油缸，104、支架连杆，105、伸缩支架杆，106、重载万向轮，107、从动前轮，108、机械臂承载架，109、操作端，110、控制柜，111、驱动后轮，112、底板，201、第一连杆组，202、第一液压油缸，203、第一连接件，204、第二连杆组，205、第二液压油缸，206、第二连接件，207、第三连杆组，208、第三液压油缸，209、末端连接件，301、曲柄连杆，302、电推杆，303、直线导轨，304、丝杠，305、平移连接件，306、电机，307、带轮组件，308、第一旋转电机，309、第一旋转连接件，310、第二旋转电机，311、第二旋转连接件，312、夹持机构，401、夹持机构连接件，402、夹持机构保持架，403、滑杆，404、滑动夹板，405、夹持机构电推杆，406、型材，407、压板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步解释本发明，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。

本发明一种室内建筑型材安装机器人机械结构(简称机器人机械结构，参见图1-6)，包括底座1、机械臂2和安装末端3，三者依次连接；

如图2所示，所述底座1包括末端支架101、液压马达102、液压油缸103、支架连杆104、伸缩支架杆105、重载万向轮106、从动前轮107、机械臂承载架108、操作端109、控制柜110、驱动后轮111和底板112；末端支架101固定在底板112的前端，其在底板112的两侧的部分均设置有凸起部分，凸起部分的上侧与底板112构成槽口；所述液压马达102安装在末端支架101上端，且其输出端位于上述槽口内；所述槽口内设置有用于连接液压油缸103、支架连杆104的“L”型连接架，“L”型连接架的一末端设置于所述槽口内部并与液压马达102的输出端连接；“L”型连接架的另一末端与液压油缸103的一端连接，液压油缸103的另一末端与支架连杆104的中段铰接，“L”型连接架的中部与支架连杆104的一末端连接；支架连杆104的另一末端安装有伸缩支架杆105，所述伸缩支架杆105一端套装在支架连杆104内，另一端与重载万向轮106固定连接；所述从动前轮107安装在底板112前端的下端；所述机械臂承载架108焊接在底板112后端上，由两个“入”字形支架和焊有铰点结构的挡板通过焊接组成，支架上端沿杆方向各开有两个圆孔；所述控制柜110安装在机械臂承载架108后方的底板112上；所述操作端109为“C”型扶手，“C”型扶手内侧布有各驱动元件的控制按钮，“C”型扶手中心与径向固定在底板112后端圆形开孔内的转轴固定连接，该转轴与机械臂2和安装末端3的控制系统安装在控制柜110内；操作端109通过转轴与驱动后轮111的轮轴固定连接，操作者通过扭转“C”型扶手控制驱动后轮111的转向；所述驱动后轮111一侧装有旋转电机与减速器，驱动其转动。

如图3所示，所述机械臂2包括第一连杆组201、第一液压油缸202、第一连接件203、第二连杆组204、第二液压油缸205、第二连接件206、第三连杆组207、第三液压油缸208和末端连接件209；所述第一连杆组201为由四根平行且等长的连杆构成，第三连杆组207由三根平行且等长的连杆构成。第一连杆组201一端连接在机械臂承载架108上，另一端连接在第一连接件203的底面上；第二连杆组204的一端连接在第一连接件203的侧面上，另一端连接在第二连接件206一侧面上；第三连杆组207的一端连接在第二连接件206上端的连接处，另一端与末端连接件209连接；第一液压油缸202安装在机械臂承载架108与第一连接件203之间，第二液压油缸205安装在第一连接件203与第二连接件206之间，第三液压油缸208安装在第二连接件206与末端连接件209之间。

所述第一连接件203由相同且平行相对的两块三角板和一块焊接在两块三角板斜边平面上的铁板组成，每个三角板的三个顶点均开有圆孔，两三角板内侧对称焊有开有圆孔的凸起部分，第二连杆组204下方两根连杆通过凸起部分的圆孔与其连接，斜边两端点处圆孔各安装一个轴；所述第一连杆组201由四根连杆呈矩形分布组成，上方两根连杆的两端均带有铰点结构，其中一端与机械臂承载架108上方连接处末端两个圆孔铰接，另一端与第一连接件203的两直角顶点铰接；下方两根连杆的一端开孔，另一端带有铰点结构，带有铰点结构的一端与机械臂承载架108上方连接处中段两个圆孔铰接，另一端固定安装在第一连接件203下方轴的两端；所述第一液压油缸202缸体的一端与机械臂承载架108挡板中部的铰点结构铰接，第一液压油缸202的液压推杆一端固定安装在第一连接件203下方轴的中部；

所述第二连接件206为多块拼接、前侧开口的不规则壳体，壳体前侧两侧上、下各有一组圆形开孔，分别安装一根轴，壳体内侧底部中间靠近边缘处设置有一个铰点结构，壳体顶端上方两侧对称焊有两块三角形铁板，中间焊有更高的三角形铁板，三块三角形铁板平行且顶部均开有圆孔，用于与第三连杆组207铰接；

第二连杆组204的四根连杆中的上方两根连杆一端的下侧均连接有一个长条形且下端带有凸起的连接片，该两个连接片的凸起上均设置有圆孔，两个圆孔之间横向安装有一根轴。第二连杆组204的四根连杆中的上方两根连杆的带有连接片的一端分别安装在第二连接件206的壳体前侧上方轴的两侧，另一端固定安装在第一连接件203上方轴的两端；第二连杆组204的下方两根连杆的一端连接在第二连接件206的壳体前侧下方轴的两侧，另一端连接在第一连接件203内侧凸起部分上；在第二连杆组204靠近第一连接件203一侧的下方两根连杆上水平焊接有铁板，铁板上靠第一连接件203的一侧中部焊有铰点结构，第二液压油缸205缸体的一端连接在该铰点结构上，其另一端连接在第二连杆组204的上方两根连杆上的轴的中部。

所述末端连接件209为不规则焊接构件，下方两侧为两块相同且平行相对设置的直角三角形铁板，两块直角三角形铁板顶部为直角边，该两条直角边上水平焊接有一块方形铁板；方形铁板之上竖直对称的焊接有两个不规则形铁板，每一个铁板与其它铁板的连接处通过焊接方管进行固定；两个不规则形铁板前部焊有圆筒，中部和后部开圆孔，后部开圆孔上方焊接有连接片，其上设置有铰点结构。两直角三角形铁板底角处开有圆孔。

所述第三连杆组207上方的一根连杆的一端设置有铰点结构，另一端开有圆孔，靠近开圆孔一侧焊有一个铰点结构，开圆孔一端与末端连接件209两个不规则形铁板上的铰点结构连接，另一端与第二连接件206顶端中部的三角形铁板铰接；下方两根连杆两端均带有铰点结构，一端与末端连接件209两侧的直角三角形铁板底角处铰接，另一端与第二连接件206顶端两侧的三角形铁板铰接；所述第三液压油缸208缸体的一端与第二连接件206壳体内侧底部中间靠近边缘处设置的铰点结构铰接，第三液压油缸208液压推杆一端与第三连杆组207上方连杆靠近开圆孔一侧的铰点结构铰接。

如图4所示，所述安装末端3包括曲柄连杆301、电推杆302、直线导轨303、丝杠304、平移连接件305、电机306、带轮组件307、第一旋转电机308、第一旋转连接件309、第二旋转电机310、第二旋转连接件311和夹持机构312；所述平移连接件305为前后两面开口的矩形焊接壳体，壳体内侧由上至下通过法兰直线轴承依次安装直线导轨303、丝杠304、直线导轨303，所述第一旋转连接件309的背部焊有矩形铁板，矩形铁板的中部设置有与丝杠304相匹配的丝杠螺母，该丝杠螺母套装在丝杠304上，矩形铁板的上、下两端套装在两根直线导轨303上；平移连接件305上方通过螺栓固定安装电机306，电机306通过带轮组件307带动丝杠304转动从而带动第一旋转连接件309水平运动；

与第一旋转连接件309相对的另一侧的平移连接件305的壳体上端和中部两侧均焊有铰点结构；曲柄连杆301由“L”型连杆和直线连杆组成，末端连接件209的两块直角三角形铁板的侧面直角边朝外(以朝向平移连接件305方向为内)的与曲柄连杆301连接，曲柄连杆301的“L”型连杆一端与末端连接件209的两个不规则形铁板的中部开圆孔处铰接，另一端与电推杆302的推杆端铰接，直线连杆一端与平移连接件305壳体上端的铰点结构铰接，另一端与“L”型连杆的拐点处铰接；电推杆302另一端与末端连接件209的两个不规则形铁板后部开圆孔处上方连接片上的铰点结构铰接；末端连接件209的两个不规则形铁板前部焊有的圆筒通过销轴与平移连接件305中部两侧的铰点结构连接。

所述第一旋转连接件309为两侧带有曲线挡板的“L”型焊接结构，横板中间开孔设置有圆形旋转部分，第一旋转电机308通过螺栓固定安装在圆形旋转部分之上；所述第二旋转连接件311为外侧径向焊有圆盘的圆柱型结构，圆盘通过螺栓与第一旋转连接件309的圆形旋转部分固定连接，圆柱型结构一侧开口，另一侧设置有圆形旋转部分，第二旋转电机310套装在圆柱型结构内，通过螺栓与圆形旋转部分固定连接；所述夹持机构312背部通过螺栓与第二旋转连接件311的圆形旋转部分固定连接。

如图5所示，所述夹持机构312包括夹持机构连接件401、夹持机构保持架402、滑杆403、滑动夹板404、夹持机构电推杆405和压板407；所述夹持机构连接件401由两侧均为“凹”字形铁板、中间为“C”型铁板和上下两块“凹”字形铁板焊接组成，其“C”型铁板背部通过螺栓与第二旋转连接件311的圆形旋转部分固定连接，两侧“凹”字形铁板的上下凸起部分分别与夹持机构保持架402的上下横板焊接固定；

所述夹持机构保持架402两侧和中部焊有矩形竖板，每块竖板的中部靠上和靠下处均开有圆孔，且三块竖板上的两组圆孔同心；两根滑杆403通过直线轴承固定安装在夹持机构保持架402的竖板的圆孔内；滑动夹板404为“L”型结构，“L”型结构的竖板背部设置有两个凸起部分，每个凸起部分开有圆孔，通过两个圆孔将其竖直安装在两根滑杆403上；夹持机构电推杆405固定安装在滑动夹板404竖板正面；所述压板407背部与夹持机构电推杆405的推杆一端固定连接，另一面与滑动夹板404的横板上端共同配合夹持型材406。

所述机器人机械结构通过安装控制系统和驱动装置，使各部分元件协调配合，完成室内建筑型材的安装，具体过程如下：安装室内建筑型材工作开始之前，控制驱动后轮111制动，机器人各驱动元件制动，由操作者控制操作端，将机器人移动至工作位置，驱动后轮制动，末端支架101由液压马达102驱动转动至预定位置，拉出伸缩支架杆105，并用圆柱销固定，调整液压油缸103，使得支架连杆104角度变化，并与地面接触提供支持力，第一液压油缸202伸出，带动第一连杆组201转动至预定位置，第二液压油缸205伸出，带动第二连杆组204转动至预定位置，第三液压油缸208伸出，带动第三连杆组207转动至预定位置，至此，型材406已至安装位置附近，机器人安装准备工作完成。

安装过程中，电推杆302伸缩，带动曲柄连杆301运动，第二旋转电机310转动，带动加持机构302转动，使得型材406接触面与安装位置承载表面重合，电机306转动，通过丝杠304带动第一旋转连接件309左右平移，第一旋转电机308转动，带动加持机构302转动，使得型材406与安装位置重合，等待人工进行焊接等安装辅助工作，安装完成后，缩回夹持机构电推杆405释放型材，机械臂2回到起始位准备下一型材的安装工作。

以上对本发明的实施进行了详细说明，未述及之处适用于现有技术，但所述内容为本发明的较佳实施过程，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡以本发明申请范围所做的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围之内。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (2)

1.一种室内建筑型材安装机器人机械结构，其特征在于，包括底座、机械臂和安装末端，三者依次连接；

所述底座包括末端支架、液压马达、液压油缸、支架连杆、伸缩支架杆、重载万向轮、从动前轮、机械臂承载架、操作端、控制柜、驱动后轮和底板；末端支架固定在底板的前端，其在底板的两侧的部分均设置有凸起部分，凸起部分的上侧与底板构成槽口；所述液压马达安装在末端支架上端，且其输出端位于上述槽口内；所述槽口内设置有用于连接液压油缸、支架连杆的“L”型连接架，“L”型连接架的一末端设置于所述槽口内部并与液压马达的输出端连接；“L”型连接架的另一末端与液压油缸的一端连接，液压油缸的另一末端与支架连杆的中段铰接，“L”型连接架的中部与支架连杆的一末端连接；支架连杆的另一末端安装有伸缩支架杆，所述伸缩支架杆一端套装在支架连杆内，另一端与重载万向轮固定连接；所述从动前轮安装在底板前端的下端；所述机械臂承载架焊接在底板后端上，由两个“入”字形支架和焊有铰点结构的挡板通过焊接组成，支架上端沿杆方向各开有两个圆孔；所述控制柜安装在机械臂承载架后方的底板上；所述操作端为“C”型扶手，“C”型扶手内侧布有各驱动元件的控制按钮，“C”型扶手中心与径向固定在底板后端圆形开孔内的转轴固定连接，该转轴与机械臂和安装末端的控制系统安装在控制柜内；操作端通过转轴与驱动后轮的轮轴固定连接，操作者通过扭转“C”型扶手控制驱动后轮的转向；所述驱动后轮一侧装有旋转电机与减速器，驱动其转动；

所述机械臂包括第一连杆组、第一液压油缸、第一连接件、第二连杆组、第二液压油缸、第二连接件、第三连杆组、第三液压油缸和末端连接件；所述第一连杆组为由四根平行且等长的连杆构成，第三连杆组由三根平行且等长的连杆构成；第一连杆组一端连接在机械臂承载架上，另一端连接在第一连接件的底面上；第二连杆组的一端连接在第一连接件的侧面上，另一端连接在第二连接件一侧面上；第三连杆组的一端连接在第二连接件上端的连接处，另一端与末端连接件连接；第一液压油缸安装在机械臂承载架与第一连接件之间，第二液压油缸安装在第一连接件与第二连接件之间，第三液压油缸安装在第二连接件与末端连接件之间；末端连接件与安装末端连接；

所述第一连接件由相同且平行相对的两块三角板和一块焊接在两块三角板斜边平面上的铁板组成，每个三角板的三个顶点均开有圆孔，两三角板内侧对称焊有开有圆孔的凸起部分，第二连杆组下方两根连杆通过凸起部分的圆孔与其连接，斜边两端点处圆孔各安装一个轴；所述第一连杆组由四根连杆呈矩形分布组成，上方两根连杆的两端均带有铰点结构，其中一端与机械臂承载架上方连接处末端两个圆孔铰接，另一端与第一连接件的两直角顶点铰接；下方两根连杆的一端开孔，另一端带有铰点结构，带有铰点结构的一端与机械臂承载架上方连接处中段两个圆孔铰接，另一端固定安装在第一连接件下方轴的两端；所述第一液压油缸缸体的一端与机械臂承载架挡板中部的铰点结构铰接，第一液压油缸的液压推杆一端固定安装在第一连接件下方轴的中部；

所述第二连接件为多块拼接、前侧开口的不规则壳体，壳体前侧两侧上、下各有一组圆形开孔，分别安装一根轴，壳体内侧底部中间靠近边缘处设置有一个铰点结构，壳体顶端上方两侧对称焊有两块三角形铁板，中间焊有更高的三角形铁板，三块三角形铁板平行且顶部均开有圆孔，用于与第三连杆组铰接；

第二连杆组的四根连杆中的上方两根连杆一端的下侧均连接有一个长条形且下端带有凸起的连接片，该两个连接片的凸起上均设置有圆孔，两个圆孔之间横向安装有一根轴；第二连杆组的四根连杆中的上方两根连杆的带有连接片的一端分别安装在第二连接件的壳体前侧上方轴的两侧，另一端固定安装在第一连接件上方轴的两端；第二连杆组的下方两根连杆的一端连接在第二连接件的壳体前侧下方轴的两侧，另一端连接在第一连接件内侧凸起部分上；在第二连杆组靠近第一连接件一侧的下方两根连杆上水平焊接有铁板，铁板上靠第一连接件的一侧中部焊有铰点结构，第二液压油缸缸体的一端连接在该铰点结构上，其另一端连接在第二连杆组的上方两根连杆上的轴的中部；

所述末端连接件为不规则焊接构件，下方两侧为两块相同且平行相对设置的直角三角形铁板，两块直角三角形铁板顶部为直角边，该两条直角边上水平焊接有一块方形铁板；方形铁板之上竖直对称的焊接有两个不规则形铁板；两个不规则形铁板前部焊有圆筒，中部和后部开圆孔，后部开圆孔上方焊接有连接片，其上设置有铰点结构；两直角三角形铁板底角处开有圆孔；

所述第三连杆组上方的一根连杆的一端设置有铰点结构，另一端开有圆孔，靠近开圆孔一侧焊有一个铰点结构，开圆孔一端与末端连接件两个不规则形铁板上的铰点结构连接，另一端与第二连接件顶端中部的三角形铁板铰接；下方两根连杆两端均带有铰点结构，一端与末端连接件两侧的直角三角形铁板底角处铰接，另一端与第二连接件顶端两侧的三角形铁板铰接；所述第三液压油缸缸体的一端与第二连接件壳体内侧底部中间靠近边缘处设置的铰点结构铰接，第三液压油缸液压推杆一端与第三连杆组上方连杆靠近开圆孔一侧的铰点结构铰接；

所述安装末端包括曲柄连杆、电推杆、直线导轨、丝杠、平移连接件、电机、带轮组件、第一旋转电机、第一旋转连接件、第二旋转电机、第二旋转连接件和夹持机构；所述平移连接件为前后两面开口的矩形焊接壳体，壳体内侧由上至下通过法兰直线轴承依次安装直线导轨、丝杠、直线导轨，所述第一旋转连接件的背部焊有矩形铁板，矩形铁板的中部设置有与丝杠相匹配的丝杠螺母，该丝杠螺母套装在丝杠上，矩形铁板的上、下两端套装在两根直线导轨上；平移连接件上方通过螺栓固定安装电机，电机通过带轮组件带动丝杠转动从而带动第一旋转连接件水平运动；

与第一旋转连接件相对的另一侧的平移连接件的壳体上端和中部两侧均焊有铰点结构；曲柄连杆由“L”型连杆和直线连杆组成，末端连接件的两块直角三角形铁板的侧面直角边朝外的与曲柄连杆连接，曲柄连杆的“L”型连杆一端与末端连接件的两个不规则形铁板的中部开圆孔处铰接，另一端与电推杆的推杆端铰接，直线连杆一端与平移连接件壳体上端的铰点结构铰接，另一端与“L”型连杆的拐点处铰接；电推杆另一端与末端连接件的两个不规则形铁板后部开圆孔处上方连接片上的铰点结构铰接；末端连接件的两个不规则形铁板前部焊有的圆筒通过销轴与平移连接件中部两侧的铰点结构连接；

所述第一旋转连接件为两侧带有曲线挡板的“L”型焊接结构，横板中间开孔设置有圆形旋转部分，第一旋转电机通过螺栓固定安装在圆形旋转部分之上；所述第二旋转连接件为外侧径向焊有圆盘的圆柱型结构，圆盘通过螺栓与第一旋转连接件的圆形旋转部分固定连接，圆柱型结构一侧开口，另一侧设置有圆形旋转部分，第二旋转电机套装在圆柱型结构内，通过螺栓与圆形旋转部分固定连接；所述夹持机构背部通过螺栓与第二旋转连接件的圆形旋转部分固定连接；

所述夹持机构包括夹持机构连接件、夹持机构保持架、滑杆、滑动夹板、夹持机构电推杆和压板；所述夹持机构连接件由两侧均为“凹”字形铁板、中间为“C”型铁板和上下两块“凹”字形铁板焊接组成，其“C”型铁板背部通过螺栓与第二旋转连接件的圆形旋转部分固定连接，两侧“凹”字形铁板的上下凸起部分分别与夹持机构保持架的上下横板焊接固定；

所述夹持机构保持架两侧和中部焊有矩形竖板，每块竖板的中部靠上和靠下处均开有圆孔，且三块竖板上的两组圆孔同心；两根滑杆通过直线轴承固定安装在夹持机构保持架的竖板的圆孔内；滑动夹板为“L”型结构，“L”型结构的竖板背部设置有两个凸起部分，每个凸起部分开有圆孔，通过两个圆孔将其竖直安装在两根滑杆上；夹持机构电推杆固定安装在滑动夹板竖板正面；所述压板背部与夹持机构电推杆的推杆一端固定连接，另一面与滑动夹板的横板上端共同配合夹持型材。

2.根据权利要求1所述的一种室内建筑型材安装机器人机械结构，其特征在于，末端连接件的每一个铁板与其它铁板的连接处通过焊接方管进行固定。