CN110605729A - 一种高空自动化作业的机械臂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高空自动化作业的机械臂装置，包括底座，底座上设有人工操作平台，人工操作平台上设有机械臂升降组件，机械臂升降组件包括升降机构和机械臂平台，升降机构包括升降杆，升降杆上设有安装杆，安装杆上设有激光发射器和摄像机，升降杆上设有固定板，固定板上安装有电机，电机的电机轴与机械臂平台传动连接，机械臂平台上设有至少两个机械臂底座，各机械臂底座上可拆卸设有电动工具套座，激光发射器的发射中心与各电动工具的作业点在水平投影方向上位于以机械臂平台转轴中心为圆心的同一圆弧线上。通过激光发射器进行对点，通过电机转动机械臂平台使电动工具位于激光发射器的正上方并依次作业。省时省力，操作简单，提高了工作效率。

Description

一种高空自动化作业的机械臂装置
技术领域
本发明涉及高空作业的机械臂装置领域，具体涉及一种高空自动化作业的机械臂装置。
背景技术
建筑装饰行业中，经常会出现高空顶棚钻孔、顶棚支架安装以及高空墙梁柱上钻孔等等高空作业情况，目前最常用的是采用梯子或升降装置将工作人员升至高空，由人工采用作业工具进行作业，不仅存在高空安全隐患，而且对作业人员机能要求高，同时作业人员劳动强度大。
为了解决上述技术问题，申请号为201910510986.X的中国发明专利申请公开了一种自动化高空作业的机械臂平台，包括底部组件，底部组件包括底座，底座上设置有Y轴调节框架和X轴调节框架，X轴调节框架上设有人工操作平台，人工操作平台上设置有机械臂升降组件，机械臂升降组件包括升降机构和机械臂平台，升降机构位于人工操作平台上，机械臂平台上设有旋转的翻转板，翻转板上设置有机械臂底座，机械臂底座上设有可拆卸的电动工具座套。人工操作平台上设置有显示操作屏，通过显示操作屏可以下发各种指令，操控各种电动工具进行钻孔等相应操作。但是无法实现一套作业，比如安装膨胀螺丝需要三个动作，墙体钻孔—推进膨胀螺栓—扳手旋拧，但是上述机械臂平台在打完孔后需要降下升降机到地面附近高度，更换新的电动工具后重新上升对应高度继续作业，更换后需要重新对点导致精度差，需要多次调整才能够对准作业点，而且操作复杂，费时费力，导致效率低下。
发明内容
本发明的目的是提供一种高空自动化作业的机械臂装置，以解决现有技术中存在的当时用多个工具时需要来回升降更换电动工具导致操作复杂、效率低下的问题。
为实现上述目的，本发明的一种高空自动化作业的机械臂装置采用如下技术方案：一种高空自动化作业的机械臂装置，包括底部组件，底部组件包括底座，底座上设有人工操作平台，人工操作平台上设有机械臂升降组件，机械臂升降组件包括升降机构和机械臂平台，升降机构包括升降杆，所述升降杆上设置有安装杆，安装杆上设置有激光发射器和摄像机，升降杆上还设置有固定板，固定板上安装有电机，电机的电机轴与机械臂平台传动连接以带动机械臂平台转动，机械臂平台上沿其转动方向上设置有至少两个机械臂底座，各机械臂底座上可拆卸设置有供相应电动工具安装的电动工具套座，激光发射器的发射中心与各电动工具的作业点在水平投影方向上位于以机械臂平台转轴中心为圆心的同一圆弧线上。
所述机械臂平台上沿其转动方向上设置有至少两个升降液压缸，各升降液压缸上均设置有上述机械臂底座。
所述安装杆与升降杆之间设置有第一斜撑。
所述机械臂平台与升降杆之间设置有第二斜撑，第二斜撑与机械臂平台之间设置有滑动结构。
所述滑动结构包括设置于机械臂平台下侧面上的长度沿其转动方向延伸的弧形导向槽，第二斜撑的端部设置有用于与弧形导向槽导向移动配合的滚轮。
所述机械臂平台为扇形板。
所述电机的电机轴上设置有齿轮，固定板上转动设置有空心齿轮轴，空心齿轮轴的内腔形成线缆通道以供线缆穿过。
所述齿轮轴具有与齿轮啮合传动的啮合传动段，齿轮轴还具有与固定板转动安装的转动安装段，固定板上具有供转动安装段穿过的通孔，转动安装段通过轴承转动安装于固定板上。
所述固定板上设置有液压油泵，液压油泵上设置有出油管和回油管，出油管与各电动工具下方的升降液压缸之间以及回油管与各电动工具下方的升降液压缸之间均用弹性软油管连通。
所述人工操作平台上设有显示操作屏，显示操作屏电连接有中控处理单元，中控处理单元与电机、激光发射器、摄像机、升降机构、电动工具均电连接。
本发明的有益效果：通过激光发射器进行对点即对准要作业的点位，然后通过电机转动机械臂平台使第一步作业的电动工具位于激光发射器的正上方，此时进行第一步操作作业，待第一步作业完成后，由电机带动机械臂平台继续转动使第二步作业的电动工具位于激光发射器的正上方，此时进行第二步操作作业，依次类推，直到完成该点位处的所有的操作作业。本发明的机械臂装置在需要多个电动工具多布作业时，不用来回升降更换电动工具，省时省力，操作简单，同时提高了工作的效率。
附图说明
图1是本发明的一种高空自动化作业的机械臂装置的一个实施例的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是齿轮轴与固定板之间的安装结构示意图；
图中：1-升降杆，2-安装杆，3-激光发射器，4-摄像机，5-固定板，6-机械臂平台，7-电机，8-齿轮，9-齿轮轴，91-啮合传动段，92-转动安装段，93-支撑台阶，10-液压油泵，11-第二斜撑，12-第一斜撑，13-升降液压缸，14-机械臂底座，15-电动工具，16-控制盒，17-圆弧线。
具体实施方式
本发明的一种高空自动化作业的机械臂装置的实施例，如图1-图2所示，包括底部组件，底部组件包括底座，底座上设有人工操作平台，底座上设置有滑动的Y轴调节框架，Y轴调节框架上设有滑动的X轴调节框架，人工操作平台设置于X轴调节框架上，本实施例中底座、人工操作平台、X轴调节框架和Y轴调节框架的结构均为现有技术，均采用背景技术中申请号为201910510986.X的中国发明专利申请中的底座、人工操作平台、X轴调节框架和Y轴调节框架，此处不再详细描述其具体结构。人工操作平台上设有机械臂升降组件，机械臂升降组件包括升降机构和机械臂平台，本实施例中升降机构也采用背景技术中申请号为201910510986.X的中国发明专利申请中的升降机构，即升降机构采用液压桅杆式升降机构。
升降机构包括升降杆1，升降杆1上设置有安装杆2，安装杆2上设置有激光发射器3和摄像机4，升降杆1上还设置有固定板5，固定板5上安装有电机7，电机7采用步进电机，电机7的电机轴与机械臂平台6传动连接以带动机械臂平台6转动，机械臂平台6上沿其转动方向上设置有至少两个机械臂底座14。本实施例中机械臂底座的结构采用背景技术中申请号为201910510986.X的中国发明专利申请中的机械臂底座的结构，此处不再详细描述及具体结构。各机械臂底座14上可拆卸设置有供相应电动工具15安装的电动工具套座，本实施例中电动工具套座的结构采用背景技术中申请号为201910510986.X的中国发明专利申请中的电动工具底座，此处不再详细描述其具体结构。本实施例中以安装膨胀螺丝为例，电动工具15的数量为3个，分别为电钻、膨胀螺丝推进器以及电动万能扳手。激光发射器的发射中心与各电动工具的作业点在水平投影方向上位于以机械臂平台转轴中心为圆心的同一圆弧线上。
机械臂平台6上沿其转动方向上设置有3个升降液压缸13，各升降液压缸13上均设置有上述机械臂底座14，可以通过相应的升降液压缸13来单独控制各电动工具15的位置调节。固定板5上设置有液压油泵10，液压油泵10上设置有出油管和回油管，出油管与各电动工具下方的升降液压缸之间以及回油管及各电动工具下方的升降液压缸之间均用弹性软油管连通。安装杆2与升降杆1之间设置有第一斜撑11。机械臂平台6与升降杆1之间设置有第二斜撑12，第二斜撑12与机械臂平台6之间设置有滑动结构。滑动结构包括设置于机械臂平台下侧面上的长度沿其转动方向延伸的弧形导向槽，第二斜撑的端部设置有用于与弧形导向槽导向移动配合的滚轮。机械臂平台6为扇形板。
电机的电机轴上设置有齿轮8，固定板上转动设置有空心齿轮轴9，空心齿轮轴的内腔形成线缆通道以供线缆穿过。齿轮轴具有与齿轮啮合传动的啮合传动段91，齿轮轴还具有与固定板转动安装的转动安装段92，固定板上具有供转动安装段穿过的通孔，转动安装段通过轴承18转动安装于固定板上。空心齿轮轴还具有支撑台阶93。人工操作平台上设有显示操作屏，显示操作屏电连接有中控处理单元，机械臂平台上设置有与各电动工具一一对应的以控制对应电动工具通断电的电控盒16，中控处理单元与电机、激光发射器、摄像机、升降机构、各电控盒均电连接。
在使用时，通过激光发射器进行对点即对准要作业的点位，然后通过电机转动机械臂平台使第一步作业的电动工具位于激光发射器的正上方，此时进行第一步操作作业，待第一步作业完成后，由电机带动机械臂平台继续转动使第二步作业的电动工具位于激光发射器的正上方，此时进行第二步操作作业，依次类推，直到完成该点位处的所有的操作作业。本发明的机械臂装置在需要多个电动工具多布作业时，不用来回升降更换电动工具，省时省力，操作简单，同时提高了工作的效率。上述机械臂装置可以为顶棚上进行操作作业。当需要对墙壁、梁柱等侧壁进行操作作业时，可以将除了底部组件以外的整个机械臂装置水平放置，此时需要在水平放置的除了底部组件的整个机械臂装置和底部组件之间再设置一个升降结构。
在本发明的其他实施例中，电动工具的数量可根据实际需要进行调整，当需要两个电动工具才能完成整个作业时，此时电动工具的数量为两个；当强度得到保证的情况下，安装杆与升降杆之间也可以不设置第一斜撑；当强度得到保证的情况下，机械臂平台与升降杆之间也可以不设置第二斜撑；机械臂平台也可以为三角形板、圆形版、矩形板中的任意一种。

Claims (10)

1.一种高空自动化作业的机械臂装置，包括底部组件，底部组件包括底座，底座上设有人工操作平台，人工操作平台上设有机械臂升降组件，机械臂升降组件包括升降机构和机械臂平台，升降机构包括升降杆，其特征在于：所述升降杆上设置有安装杆，安装杆上设置有激光发射器和摄像机，升降杆上还设置有固定板，固定板上安装有电机，电机的电机轴与机械臂平台传动连接以带动机械臂平台转动，机械臂平台上沿其转动方向上设置有至少两个机械臂底座，各机械臂底座上可拆卸设置有供相应电动工具安装的电动工具套座，激光发射器的发射中心与各电动工具的作业点在水平投影方向上位于以机械臂平台转轴中心为圆心的同一圆弧线上。
2.根据权利要求1所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述机械臂平台上沿其转动方向上设置有至少两个升降液压缸，各升降液压缸上均设置有上述机械臂底座。
3.根据权利要求1所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述安装杆与升降杆之间设置有第一斜撑。
4.根据权利要求1所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述机械臂平台与升降杆之间设置有第二斜撑，第二斜撑与机械臂平台之间设置有滑动结构。
5.根据权利要求4所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述滑动结构包括设置于机械臂平台下侧面上的长度沿其转动方向延伸的弧形导向槽，第二斜撑的端部设置有用于与弧形导向槽导向移动配合的滚轮。
6.根据权利要求1所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述机械臂平台为扇形板。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述电机的电机轴上设置有齿轮，固定板上转动设置有空心齿轮轴，空心齿轮轴的内腔形成线缆通道以供线缆穿过。
8.根据权利要求7所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述齿轮轴具有与齿轮啮合传动的啮合传动段，齿轮轴还具有与固定板转动安装的转动安装段，固定板上具有供转动安装段穿过的通孔，转动安装段通过轴承转动安装于固定板上。
9.根据权利要求1所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述固定板上设置有液压油泵，液压油泵上设置有出油管和回油管，出油管与各电动工具下方的升降液压缸之间以及回油管与各电动工具下方的升降液压缸之间均用弹性软油管连通。
10.根据权利要求1所述的高空自动化作业的机械臂装置，其特征在于：所述人工操作平台上设有显示操作屏，显示操作屏电连接有中控处理单元，中控处理单元与电机、激光发射器、摄像机、升降机构、电动工具均电连接。
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