CN111620275A - 一种垂直楼面作业机械臂和高空作业平台 - Google Patents
一种垂直楼面作业机械臂和高空作业平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种垂直楼面作业机械臂,其特征在于,包括依次相互套合的多节机械臂本体、驱动相邻机械臂本体伸缩的伸缩驱动机构、安装于末节机械臂本体端部的电磁铁和卡合机构。本发明结构简单,使用方便,能有效提高高空作业效率。本发明还公开了一种高空作业平台,包括所述的垂直楼面作业机械臂。
Description
技术领域
本发明涉及高空作业设备技术领域,尤其是涉及一种垂直楼面作业机械臂和高空作业平台。
背景技术
现有建筑外墙高空作业主要还是人工进行,具体地,将卷扬装置固定在建筑顶部,通过安全工具将人固定在卷扬绳上,后将人运送至相应外墙的高度,进行高空作业,此作业安全风险高,而且通过卷扬绳实现作业人员吊载,作业不平稳,存在大幅度晃动,降低了作业人员的作业效率。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术的不足,提供了一种结构简单,使用方便,能有效提高高空作业效率的垂直楼面作业机械臂。
为了实现上述目的,本发明提供了一种垂直楼面作业机械臂,包括依次相互套合的多节机械臂本体、驱动相邻机械臂本体伸缩的伸缩驱动机构、安装于末节机械臂本体端部的电磁铁和卡合机构。
进一步地,所述伸缩驱动机构包括直线驱动电机、第二蜗杆、第二蜗轮齿,相邻两机械臂本体上,一个机械臂本体上安装所述直线驱动电机,另一个机械臂本体的侧面设条形结构的所述第二蜗轮齿,所述第二蜗杆安装于所述直线驱动电机的输出轴上,所述第二蜗杆与所述第二蜗轮齿相啮合。
进一步地,所述卡合机构包括旋转驱动电机、齿轮、弧形齿圈,所述旋转驱动电机安装于末节机械臂本体上,末节机械臂本体的端部呈凹形圆弧结构,末节机械臂本体的端部设有包括弧形凹槽、与所述弧形凹槽相连通的齿轮安装槽,所述齿轮安装于所述旋转驱动电机的输出轴上,且所述齿轮位于所述齿轮安装槽内,所述弧形齿圈位于所述弧形凹槽内,所述齿轮与所述弧形齿圈相啮合;所述卡槽呈环形结构;所述卡合机构卡合时,所述凹形圆弧结构和弧形齿圈形成圆环结构。
进一步地,所述垂直楼面作业机械臂还包括磁铁安装架,所述电磁铁通过所述磁铁安装架安装于末节机械臂本体的端部。
本发明还提供了一种高空作业平台,包括所述的垂直楼面作业机械臂。
进一步地,所述高空作业平台还包括平台本体和伸缩固定装置,多个所述伸缩固定装置固定于垂直楼面上,所述平台本体上安装有垂直楼面作业机械臂;所述伸缩固定装置包括固定外壳、拉力弹簧、移动活塞和永磁铁,所述固定外壳固定安装于所述垂直楼面上,所述固定外壳上设有安装槽,所述拉力弹簧和移动活塞位于所述安装槽内,且所述拉力弹簧的一端与所述安装槽的槽底相连接,另一端与所述移动活塞的一端相连接,所述移动活塞的另一端设有所述永磁铁,所述移动活塞的另一端外表面设有卡槽;首节机械臂本体的端部与所述平台本体转动连接;
所述伸缩固定装置初始状态时,所述拉力弹簧的拉力将所述移动活塞和永磁铁缩至所述安装槽内;所述伸缩固定装置与所述伸缩机械臂相卡合时,所述电磁铁通电吸附所述永磁铁,将所述移动活塞从所述安装槽内吸出,且所述卡合机构与所述移动活塞的卡槽相卡合。
进一步地,所述高空作业平台还包括摆动驱动机构,所述摆动驱动机构包括安装于所述作业平台上的摆动驱动电机、安装于所述摆动驱动电机输出轴上的第一蜗杆、设于首节机械臂本体外圆弧表面上的第一蜗轮齿,所述第一蜗杆与所述第一蜗轮齿相啮合。
进一步地,所述移动活塞另一端的端部设有凹槽,所述永磁铁安装于所述凹槽内。
进一步地,所述固定外壳外形的横截面呈T型结构。
进一步地,所述平台本体四个角均连接有所述伸缩机械臂。
进一步地,末节机械臂本体的端部通过所述摆动轴与所述平台本体转动连接。
本发明伸缩固定装置初始状态时,即伸缩固定装置不使用时,拉力弹簧的拉力将移动活塞和永磁铁缩至安装槽内。当伸缩固定装置需要使用时,即伸缩固定装置与伸缩机械臂相卡合时,电磁铁通电吸附永磁铁,将移动活塞从安装槽内吸出,且卡合机构与移动活塞的卡槽相卡合,如此快速实现了伸缩机械臂与伸缩固定装置的有效可靠连接,从而将平台本体通过多个伸缩机械臂固定在垂直楼面上,以方便作业人员站在平台本体内进行楼面作业,完成楼面的清洗、设备安装等作业,作业稳定性和安全性高,能有效提高作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明高空作业平台使用时的立体图。
图2为本发明高空作业平台的立体图。
图3为本发明垂直楼面作业机械臂的立体图。
图4为图3旋转一定角度后的部分放大立体图。
图5为图2的A处放大图。
图6为本发明伸缩固定装置呈缩回状态时的立体图。
图7为本发明伸缩固定装置呈伸出状态时的立体图。
图8为本发明垂直楼面作业机械臂和伸缩固定装置卡合时的立体图。
上述附图标记:
1平台本体,2垂直楼面作业机械臂,3伸缩固定装置,4垂直楼面,5蓄电池,20机械臂本体,201第一蜗轮齿,202凹形圆弧结构,203弧形凹槽,21伸缩驱动机构,210直线驱动电机,211第二蜗杆,212第二蜗轮齿,22电磁铁,23磁铁安装架,24卡合机构,240旋转驱动电机,241齿轮,242弧形齿圈,243电机安装架,250摆动驱动电机,251第一蜗杆,26摆动轴,30固定外壳,31拉力弹簧,32移动活塞,33永磁铁,301安装槽,320卡槽。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图2和3所示,本实施方式提供的一种垂直楼面作业机械臂2,包括依次相互套合的多节机械臂本体20、驱动相邻机械臂本体20伸缩的伸缩驱动机构21、安装于末节机械臂本体20端部的电磁铁22和卡合机构24。
本实施方式进一步优选地,所述伸缩驱动机构21包括直线驱动电机210、第二蜗杆211、第二蜗轮齿212,相邻两机械臂本体20上,一个机械臂本体20上安装所述直线驱动电机210,另一个机械臂本体20的侧面设条形结构的所述第二蜗轮齿212,所述第二蜗杆211安装于所述直线驱动电机210的输出轴上,所述第二蜗杆210与所述第二蜗轮齿212相啮合。相邻两机械臂本体20伸缩时,直线驱动电机210启动,以驱动第二蜗杆211旋转,从而第二蜗杆211旋转带动第二蜗轮齿212作直线运动,如此以实现两两机械臂本体20的伸缩运动。其中蜗轮蜗杆结构具有自锁功能,因此当直线驱动电机210未工作时,机械臂本体20之间位置固定,不存在伸缩运动,保证了伸缩机械臂2的结构可靠性。
本实施方式进一步优选地,所述卡合机构24包括旋转驱动电机240、齿轮241、弧形齿圈242,所述旋转驱动电机240安装于末节机械臂本体20上,末节机械臂本体20的端部呈凹形圆弧结构202,末节机械臂本体20的端部设有包括弧形凹槽203、与所述弧形凹槽203相连通的齿轮安装槽,所述齿轮241安装于所述旋转驱动电机240的输出轴上,且所述齿轮241位于所述齿轮安装槽内,所述弧形齿圈242位于所述弧形凹槽203内,所述齿轮241与所述弧形齿圈242相啮合;所述卡合机构24卡合时,所述凹形圆弧结构202和弧形齿圈242形成圆环结构。其中旋转驱动电机240通过电机安装架243安装于末节机械臂本体20上。卡合机构24卡合时,旋转驱动电机240启动,以驱动齿轮241旋转,齿轮241旋转带动弧形齿圈242旋转,末节机械臂本体20的凹形圆弧结构202和弧形齿圈242形成圆形结构。优选地,弧形齿圈242的弧形角度大于等200°,且小于等于280°,凹形圆弧结构202的弧形角度等于180°。
本实施方式优选地,所述伸缩机械臂2还包括磁铁安装架23,所述电磁铁22通过所述磁铁安装架23安装于末节机械臂本体20的端部。
实施例二
如图1-8所示,本实施方式提供的一种高空作业平台,包括平台本体1、实施例一所述的垂直楼面作业机械臂2,以及伸缩固定装置3,多个所述伸缩固定装置3固定于垂直楼面4上,所述平台本体1上安装有多个垂直楼面作业机械臂2。
所述伸缩固定装置3包括固定外壳30、拉力弹簧31、移动活塞32和永磁铁33,所述固定外壳30固定安装于所述垂直楼面4上,所述固定外壳30上设有安装槽301,所述拉力弹簧31和移动活塞32位于所述安装槽301内,且所述拉力弹簧31的一端与所述安装槽301的槽底相连接,另一端与所述移动活塞32的一端相连接,所述移动活塞32的另一端设有所述永磁铁33,所述移动活塞33的另一端外表面设有卡槽320。;首节机械臂本体20的端部与所述平台本体1转动连接。
本实施方式伸缩固定装置3初始状态时,所述拉力弹簧31的拉力将所述移动活塞32和永磁铁33缩至所述安装槽301内。当伸缩固定装置3需要使用时,即所述伸缩固定装置3与所述伸缩机械臂2相卡合时,所述电磁铁22通电吸附所述永磁铁33,将所述移动活塞32从所述安装槽302内吸出,且所述卡合机构24与所述移动活塞32的卡槽320相卡合,如此快速实现了伸缩机械臂2与伸缩固定装置3的有效可靠连接,从而将平台本体1通过多个伸缩机械臂2固定在垂直楼面4上,以方便作业人员站在平台本体1内进行楼面作业,完成楼面的清洗、设备安装等作业,作业稳定性和安全性高,能有效提高作业效率。当伸缩机械臂2需脱离伸缩固定装置3时,电磁铁22断电,卡合机构24回位,移动活塞32和永磁铁33缩至安装槽301内。
本实施方式优选地,所述移动活塞32另一端的端部设有凹槽,所述永磁铁33安装于所述凹槽内。凹槽方便了永磁铁33的定位安装;同时永磁铁33的外端面与移动活塞32的另一端端面平齐。
本实施方式优选地,所述固定外壳30外形的横截面呈T型结构。其中固定外壳30的T型结构的头部位于垂直楼面4的内侧,以方便固定外壳30与垂直楼面4的定位安装,且固定外壳30与垂直楼面4成一体结构。
本实施方式优选地,所述平台本体1四个角均连接有所述伸缩机械臂2。且伸缩机械臂2呈倾斜结构,提高整体的结构强度,提高作业稳定性。
本实施方式优选地,末节机械臂本体20的端部通过所述摆动轴26与所述平台本体1转动连接。
本实施方式优选地,固定外壳30外端面与垂直楼面4在同一平面上,其中伸缩固定装置3处于初始状态时,移动活塞32和永磁铁33移至安装槽302内,使得伸缩固定装置3不使用时,伸缩固定装置3不会相对于垂直楼面4凸出,保证了垂直楼面4的美观。
本实施方式垂直楼面4根据需求布上多个伸缩固定装置3,伸缩机械臂2可以摆动和伸缩。当平台本体1需要移动时,通过伸缩机械臂2摆动和伸缩,使得伸缩机械臂2与不同的伸缩固定装置3相连接,实现了平台本体1能在垂直楼面4任意位置停留,提高了作业范围。
本实施方式机械臂本体20节数的多少根据实际需求而定,此不做具体限定,如图3所示,机械臂本体20数量为三个。
本实施方式当然还包括控制电磁铁22通电和断电的蓄电池5及开关,其中蓄电池5嵌在平台本体1内,此为现有技术,故不做过多赘述。
本实施方式进一步优选地,所述高空作业平台还包括摆动驱动机构,所述摆动驱动机构包括安装于所述平台本体1上的摆动驱动电机250、安装于所述摆动驱动电机250输出轴上的第一蜗杆251、设于首节机械臂本体20外圆弧表面上的第一蜗轮齿201,所述第一蜗杆251与所述第一蜗轮齿201相啮合。使用时,摆动驱动电机250启动,以驱动第一蜗杆251旋转,第一蜗杆251旋转带动第一蜗轮齿201旋转,如此以带动首节机械臂本体20旋转,即实现了伸缩机械臂2相对于平台本体1的摆动。其中蜗轮蜗杆结构具有自锁功能,因此当摆动驱动电机250未工作时,伸缩机械臂2相对于平台本体1位置固定,不存在摆动,保证了伸缩机械臂2的结构可靠性。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种垂直楼面作业机械臂,其特征在于,包括依次相互套合的多节机械臂本体、驱动相邻机械臂本体伸缩的伸缩驱动机构、安装于末节机械臂本体端部的电磁铁和卡合机构。
2.根据权利要求1所述的一种垂直楼面作业机械臂,其特征在于,所述伸缩驱动机构包括直线驱动电机、第二蜗杆、第二蜗轮齿,相邻两机械臂本体上,一个机械臂本体上安装所述直线驱动电机,另一个机械臂本体的侧面设条形结构的所述第二蜗轮齿,所述第二蜗杆安装于所述直线驱动电机的输出轴上,所述第二蜗杆与所述第二蜗轮齿相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种垂直楼面作业机械臂,其特征在于,所述卡合机构包括旋转驱动电机、齿轮、弧形齿圈,所述旋转驱动电机安装于末节机械臂本体上,末节机械臂本体的端部呈凹形圆弧结构,末节机械臂本体的端部设有包括弧形凹槽、与所述弧形凹槽相连通的齿轮安装槽,所述齿轮安装于所述旋转驱动电机的输出轴上,且所述齿轮位于所述齿轮安装槽内,所述弧形齿圈位于所述弧形凹槽内,所述齿轮与所述弧形齿圈相啮合;所述卡槽呈环形结构;所述卡合机构卡合时,所述凹形圆弧结构和弧形齿圈形成圆环结构。
4.根据权利要求1所述的一种垂直楼面作业机械臂,其特征在于,所述垂直楼面作业机械臂还包括磁铁安装架,所述电磁铁通过所述磁铁安装架安装于末节机械臂本体的端部。
5.一种高空作业平台,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的垂直楼面作业机械臂。
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