CN110936385A - 建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，包括底座、设于所述底座上并可相对所述底座升降的主体以及设于所述主体的至少两个机械臂，所述机械臂具有至少一个活动关节，所述机械臂的末端设有执行组件，所述执行组件包括固定座、转动地设于所述固定座上的用于对接螺杆的套筒以及活动地设于所述固定座的若干夹爪，若干所述夹爪围绕所述套筒布置。本机器人能够自动完成螺杆、导轨以及建筑外架的安装与拆卸工作，有利于提高施工现场的作业自动化程度，减少了人力参与及人员工作强度，也极大的提升了作业效率，符合如今建筑行业的高效需求。
Description
技术领域
本发明涉及自动化建筑设备技术领域，尤其涉及一种建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人。
背景技术
在一种全新的建筑作业方式中，由多个作业机器人来实施模板的搭建与墙体的浇筑工作，这些作业机器人中的一些需搭载在建筑外围的一外架上。随着建筑高度的升高，外架的位置也需逐渐抬高，具体的抬高方式是，在外墙上设置有竖直延伸的导轨，外架连接在导轨上并顺导轨滑动而抬高，这些导轨又是通过螺杆固定在外墙上的。由于外架的重量、尺寸较大，因此导轨以及用于固定导轨的螺杆的尺寸较大、重量较重，依靠人力来进行这些螺杆、导轨的的安装与拆卸显然会存在劳动强度过大的问题，并且在效率上也较低。
因此，有必要提供一种能够自动完成螺杆与导轨的安装与拆卸的机器人。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够自动完成螺杆与导轨的安装与拆卸的机器人。
为了实现上述目的，本发明提供了一种建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，包括底座、设于所述底座上并可相对所述底座升降的主体以及设于所述主体的至少两个机械臂，所述机械臂具有至少一个活动关节，所述机械臂的末端设有执行组件，所述执行组件包括固定座、转动地设于所述固定座上的用于对接螺杆的套筒以及活动地设于所述固定座的若干夹爪，若干所述夹爪围绕所述套筒布置。
本机器人具有两机械臂，在作业时两机械臂的夹爪共同将导轨夹持抓起，移动到指定位置后两机械臂将导轨压紧在墙体上的目标位置，然后一个机械臂保持对导轨的定位，另一机械臂的夹爪放开导轨并移动至螺杆存放的位置。这一机械臂的套筒套到螺杆上，并由夹爪收拢将螺杆抓起。机械臂回到导轨定位位置，将螺杆插入到预先留出的安装孔中，接着夹爪松开，由套筒转动而将螺杆拧入固定在安装孔中并初步固定导轨。重复几次螺杆的固定之后，导轨便可以被多个螺杆稳定地固定在建筑墙体上。在拆卸时先拧出若干螺杆，并在一个机械臂的夹爪夹持、扶住导轨后由另一个机械臂将剩余的螺杆全部拧出，最后便可将导轨取下完成拆卸。同样的，也可以利用机械臂的夹爪在导轨上进行建筑外架的自动安装。可见，本建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人能够自动完成螺杆、导轨以及建筑外架的安装与拆卸工作，有利于提高施工现场的作业自动化程度，减少了人力参与及人员工作强度，也极大的提升了作业效率，符合如今建筑行业的高效需求。
较佳地，所述底座设有可带动整个所述建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人移动的行走机构以及可升降地支撑于地面的支撑机构。
较佳地，所述底座上设有开口朝上的用于放置螺杆和/或导轨的存储箱。
较佳地，所述主体上还设有一视觉检测机构。
较佳地，所述机械臂通过一主体关节连接于所述主体使所述机械臂的整体能够相对所述主体摆动。
较佳地，所述机械臂包括安装于所述主体的第一臂以及通过活动关节与所述第一臂连接的第二臂，所述第一臂可相对所述第一臂摆动。
具体地，所述第二臂为伸缩结构。
较佳地，所述夹爪连接于所述固定座处具有根部指节，所述夹爪的中间位置具有中部指节。
较佳地，所述执行组件还包括从所述固定座中贯穿至所述套筒中的注压管。
较佳地，所述固定座中内置有振动元件以带动所述套筒振动。
附图说明
图1是本发明建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人的结构组成示意图。
图2是机器人中执行组件的立体图。
图3是执行组件的剖视图。
具体实施方式
下面结合给出的说明书附图对本发明的较佳实施例作出描述。
如图1至图3所示，一种建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人(以下简称机器人)，用于在建筑现场自动执行建筑相关位置的螺杆与导轨的安装与拆卸。机器人包括底座1、设于底座1上并可相对底座1升降的主体4以及设于主体4的至少两个机械臂2，机械臂2具有至少一个活动关节23，机械臂2的末端设有执行组件3，执行组件3是执行安装、拆卸动作的具体部件。
底座1是整个机器人的基础，其上设有行走机构与支撑机构，行走机构包括内置的电机等动力系统以及若干车轮11，行走机构可带动整个机器人移动到指定个位置。支撑机构包括相对底座1往两侧延伸出的两个长度可伸缩调节的伸缩臂12以及设在伸缩臂12外端的往下延伸支撑于地面的支撑脚13，支撑脚 13也是可伸缩的结构。当机器人到达目标位置后，伸缩臂12伸出同时支撑脚 13也往下伸出并支撑在地面，从而为机器人提供一个稳固的支撑，确保机器人在作业过程中不会出现意外晃动、移动的情况。当机器人需要移动时，支撑脚 13往上缩回同时伸缩臂12也缩回，减小机器人的体积而方便其移动。底座1上较佳的可以设置一开口朝上的存储箱5，存储箱5用于存放螺杆和导轨中的一种，也可两种都存放。这样在作业前可将螺杆与导轨放置于存储箱5中，由机械臂2 执行组件3直接在存储箱5中取料，有利于提升作业效率。当然，存储箱5并非是机器人的必要部件，因为机器人并不一定需要自身携带物料，其完全可以移动至指定位置去抓取物料。
主体4设在底座1上并可相对底座1升降，底座1与主体4之间的结构不做限定，在本实施例中，如图1所示，采用的是类似剪式升降平台的升降结构8，但也可以通过设置内外套接的柱体并通过液压动力来推动主体4。
主体4上还设有一视觉检测机构6，用于识别路线以进行自动导航或避开障碍，同时，视觉检测机构6也用于精准定位墙体上的孔的位置，确保安装时导轨被放置到目标位置而螺杆能够准确插入孔中，同时也确保拆卸时执行组件3 准确找到导轨与螺杆。视觉检测机构6的传感器与相机也可以设置到执行组件3 上。
机械臂2通过一主体关节40连接于主体4使机械臂2的整体能够相对主体 4摆动。机械臂2包括安装于主体4的第一臂21以及通过活动关节23与第一臂 21连接的第二臂22，由于活动关节23的存在，第一臂21可相对第一臂21往上或往下摆动。为增加机械臂2的活动能力，活动关节23的数量可设置为多个，比如将第一臂21、第二臂22设为分段结构并在其中也设置活动关节23。另外，活动关节23的枢转轴线的方向不做限定，第二臂22也可以相对第一臂21左右摆动，或者可将几个活动关节23的枢转轴线方向设为互不相同，以保证机械臂2的活动自由度为前提进行设计。假如活动关节23是具有多自由度的球形关节、万向关节，则机械臂2上也可以只设置一个关节。
机械臂2还包括转动地设于第二臂22末端的转动臂24，执行组件3安装于转动臂24上。转动臂24可相对第二臂22转动从而使执行组件3转动，在第一臂21、第二臂22的基础上设置转动臂24能够使执行组件3的移动更加灵活。
在另一较佳的实施方式中，将机械臂2设置为可伸缩结构，具体的，是将第二臂22设置为伸缩结构，第二臂22为内外柱体套接的结构，然后采用液压或气压推动的方式来实现第二臂22的伸缩。
执行组件3包括固定座31、转动地设于固定座31上的套筒32以及活动地设于固定座31的若干夹爪33，其中套筒32为末端开口的中空结构，其用于与螺杆对接，因此开口形状与螺杆形状对应，比如螺杆的端部为六角形，则套筒 32的开口形状为六角形。固定座31中内置有电机以及相关传动机构，用于驱使套筒32转动。
夹爪33用于夹持、抓紧导轨与螺杆，若干夹爪33围绕套筒32布置。夹爪 33连接于固定座31处具有根部指节331，夹爪33的中间位置具有中部指节332。利用根部指节331与中部指节332的活动，若干夹爪33可扩散张开，或收拢聚合形成抓取姿态。
较佳地，执行组件3还包括从固定座31中贯穿至套筒32中的注压管36，一通气管与注压管36连通从而可在操作时在套筒32内注入压力，通气管可内置在机械臂2中或铺设在机械臂2上。
安装作业时，两机械臂2的夹爪33共同将导轨夹持抓起，移动到指定位置后两机械臂2将导轨压紧在墙体上的目标位置，然后一个机械臂2保持对导轨的定位，另一机械臂2的夹爪33放开导轨并移动至螺杆存放的位置。这一机械臂2的套筒32套到螺杆上，并由夹爪33收拢将螺杆抓起。机械臂2回到导轨定位位置，将螺杆插入到预先留出的安装孔中，接着夹爪33松开，由套筒32 转动而将螺杆拧入固定在安装孔中并初步固定导轨。重复几次螺杆的固定操作之后，导轨便可以被多个螺杆稳定地固定在建筑墙体上。同样的，凭借机械臂2 的夹爪33的抓取功能，也可以实现将建筑外架安装到导轨上的操作。在拆卸导轨时，先拧出若干螺杆，并在一个机械臂2的夹爪33夹持、扶住导轨后由另一个机械臂2将剩余的螺杆全部拧出，最后便可将导轨取下完成拆卸。
已知套筒32内设有注压管36，因此在安装或拆卸螺杆时注压管可注入压力，使得安装或拆卸的过程更顺利。
较佳的，在本发明另一实施例中，执行组件3的固定座31中还可以设置一振动元件，比如带有偏心质量的转动轴，振动元件产生振动并将振动传递至套筒32，使套筒32也产生振动，因此套筒32拧松螺杆时会更加容易。
可见，本建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人能够自动完成螺杆以及导轨的安装与拆卸工作，有利于提高施工现场的作业自动化程度，减少了人力参与及人员工作强度，也极大的提升了作业效率，符合如今建筑行业的高效需求。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：包括底座、设于所述底座上并可相对所述底座升降的主体以及设于所述主体的至少两个机械臂，所述机械臂具有至少一个活动关节，所述机械臂的末端设有执行组件，所述执行组件包括固定座、转动地设于所述固定座上的用于对接螺杆的套筒以及活动地设于所述固定座的若干夹爪，若干所述夹爪围绕所述套筒布置。
2.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述底座设有可带动整个所述建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人移动的行走机构以及可升降地支撑于地面的支撑机构。
3.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述底座上设有开口朝上的用于放置螺杆和/或导轨的存储箱。
4.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述主体上还设有一视觉检测机构。
5.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述机械臂通过一主体关节连接于所述主体使所述机械臂的整体能够相对所述主体摆动。
6.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述机械臂包括安装于所述主体的第一臂以及通过活动关节与所述第一臂连接的第二臂，所述第一臂可相对所述第一臂摆动。
7.如权利要求6所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述第二臂为伸缩结构。
8.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述夹爪连接于所述固定座处具有根部指节，所述夹爪的中间位置具有中部指节。
9.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述执行组件还包括从所述固定座中贯穿至所述套筒中的注压管。
10.如权利要求1所述的建筑外架及外墙导轨安装与拆卸机器人，其特征在于：所述固定座中内置有振动元件以带动所述套筒振动。
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