CN112496710A - 一种空调外机安装机器人 - Google Patents

Abstract

一种空调外机安装机器人，包括：移动支撑机构、平衡机构、定位机构、固定机构；平衡机构与移动支撑机构固定连接，定位机构固定连接于平衡机构设置的定位机构连接板上，在安装空调外机的过程，通过移动支撑机构至窗台适宜伸出处提升至适当高处，通过平衡机构中设置平衡块与不同重量的空调外机装载于固定安装架上后达到静态平衡，并在定位机构伸出窗外的过程中保持动态平衡，定位机构实现空调外机及固定安装架对外墙的安装位置进行精确定位并配合固定机构完成安装；本装置能够完成空调外机的高空安装作业，避免在高楼空调外机的安装中安装人员高空作业带来的危险，且本发明的机械定位较一般人工相比更为精准且可选范围变大，具有实用性。

Description

一种空调外机安装机器人

技术领域

本发明涉及工程工具领域，特别涉及一种空调外机安装机器人。

背景技术

随着社会生活水平的提高，人们对日常生活品质的要求也随着增高，空调、洗衣机、冰箱业已成为21世纪新时代的三大件，由于空调的工作原理需求，空调分为两部分，其中最难处理的就是空调外机的安装；

日常生活中，空调外机安装需要优先在安装位置打孔，再将空调固定支架安装在外墙固定孔中，再将空调外机移动至固定支架进行固定，因为空调外机的安装需离地面有一定距离，因此需要耗费很大一部分人力，若是需要高空作业时，更是危险性相当高的安装作业；

在此基础上，专利号：2018111325062的发明公开了一种用于空调室外机的电器安装板组件和空调室外机，电器安装板组件包括：电器安装板，电器安装板包括电容安装板和固定板，固定板包括彼此相连的第一板体和第二板体，第一板体与室外机的侧板相连，第二板体与电容安装板相连，第一板体与竖直方向的夹角为α，第二板体与竖直方向的夹角为β，α和β满足：α＜β。根据本发明实施例的用于空调室外机的电器安装板组件，通过将固定板设置为彼此相连的第一板体和第二板体，并使得第二板体与竖直方向的夹角β大于第一板体与竖直方向的夹角α，由此，一方面可以方便地将电器安装板固定在侧板上，另一方面，降低了接线难度，有利于提高安装效率；

但对上述发明的研究发现，该发明对安装组件的设计只能提供一定的便利性，并不能解决空调外机安装过程中对人力的消耗，特别是高空作业的危险性依然存在，因此急需一种能够通过机械结构完成空调外机再室外的固定的发明。

发明内容

针对以上问题，本发明公开了一种空调外机安装机器人，在安装空调外机的过程，通过移动支撑机构移动至窗台适宜伸出处并提升至适当高处，通过平衡机构中设置平衡块与不同重量的空调外机装载于固定安装架上后达到静态平衡，并在定位机构伸出窗外的过程中保持动态平衡，定位机构实现空调外机及固定安装架对外墙的安装位置进行精确定位并配合固定机构完成安装；本装置能够完成空调外机的高空安装作业，避免在高楼空调外机的安装中安装人员高空作业带来的危险，且本发明的机械定位较一般人工相比更为精准且可选范围变大，具有一定实用性。

本发明所使用的技术方案是，包括：移动支撑机构、平衡机构、定位机构、固定机构；

所述移动支撑机构，包括：导轨连接板、液压伸缩杆、万向轮；所述导轨连接板下表面两侧各设置有导轨一、导轨二，液压伸缩杆数量为四个并固定于导轨下表面，万向轮固定连接于液压伸缩杆底面；

所述平衡机构，包括：平衡导杆A、平衡导杆B、伸缩连接杆、连接杆固定件、平衡气缸、平衡块放置架、平衡块、定位机构连接板；所述平衡导杆A滑动连接于导轨一内，平衡气缸固定安装于导轨一内，且平衡气缸活塞杆与平衡导杆A一端固定连接，平衡导杆A另一端与平衡块放置架固定连接，平衡块活动放置于平衡块放置架上，平衡导杆B滑动连接于导轨二内，所述伸缩连接杆缸体后端为实体，伸缩连接杆铰接于平衡导杆A、平衡导杆B之间，连接杆固定件转动贯穿伸缩连接杆并与导轨连接板插拔式连接，平衡导杆B与定位机构连接板固定连接；

所述定位机构，包括：旋转定位装置、水平定位装置、定位伸缩杆、支撑架、连接块、固定安装架、空调外机；其中，旋转定位装置包括：旋转涡轮、旋转电缸、旋转蜗杆，定位机构连接板设置有装配孔、装配槽，旋转涡轮与装配孔相配合转动连接，旋转电缸固定连接于装配槽内，旋转电缸上固定连接有旋转蜗杆，旋转蜗杆与旋转涡轮相配合；所述定位伸缩杆两端固定连接于旋转涡轮与支撑架之间，水平定位装置包括：哑铃滑块、水平定位气缸；支撑架上设有滑槽与哑铃滑块配合滑动连接，哑铃滑块上端穿过滑槽滑动连接于支撑架上表面与连接块下表面之间，下端滑动连接于支撑架下表面，水平定位气缸固定连接于支撑架下表面且与哑铃滑块下端的侧面固定连接；固定安装架与连接块滑动连接，空调外机与固定安装架固定连接；

所述固定结构包括：旋转气缸、固定连接快、固定伸缩杆、固定连杆、固定电机、固定接头；所述旋转气缸固定连接于连接块底面，固定连接快铰接于连接块底面并分别与旋转气缸、固定伸缩杆固定连接，固定电机通过固定连杆与固定伸缩杆伸缩端固定连接并与固定接头固定连接。

进一步地，所述平衡机构设置有辅助导杆A、辅助导杆B与导轨连接板下表面滑动连接，辅助导杆A伸出端与平衡块放置架固定连接，辅助导杆B伸出端与定位机构连接板固定连接。

进一步地，所述连接杆固定件包括，连接固定套筒、连接固定弹簧、连接固定滑杆，所述连接固定滑杆滑动安装于连接固定套筒内部，所述连接固定弹簧固定安装于连接固定套筒与连接固定滑杆之间。

进一步地，所述定位机构，固定安装架与连接块设置有水平配合的凹槽，包装定位过程中两者连接的稳定性。

进一步地，所述万向轮设有锁死装置，用于操作过程的需要有选择的保持锁死状态。

进一步地，所述旋转定位装置中还包括：蜗杆支座，所述蜗杆支座固定安装在装配槽上，且与旋转蜗杆转动连接。

进一步地，固定安装架36与连接块35互相设置有可配合的滑槽滑动连接，增加定位、安装过程的稳定性。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1. 本发明通过定位机构能够对空调外机在室外对安装位置进行旋转、水平、竖直三个方位的精确调节，进而可以应对多种不同安装面的安装需求，从而提高安装效率。

2. 本发明通过平衡机构，能够在空调外机定位安装过程中保持相对平衡的状态，确保稳定性以提高定位、固定安装的精确度。

3.本发明通过固定机构，能够实现空调外机在室外的自动固定安装，从而解决了空调外机的安装作业中的可能出现的危险。

附图说明

图1为本发明整体三维结构示意图

图2为本发明整体另一角度三维结构示意图

图3为本发明整体二维结构示意图

图4为本发明整体关于旋转定位装置旋转90度二维结构示意图

图5为本发明平衡机构三维结构示意图

图6为本发明旋转定位装置三维结构示意图

图7为本发明定位机构三维结构示意图

图8为本发明水平定位装置与支撑架、连接块二维结构剖面示意图

图9为本发明哑铃滑块与支撑架装配三维结构示意图

图10为本发明固定机构三维结构示意图

图11为本发明水平定位装置、支撑架、连接块与固定机构三维结构示意图

图12为本发明水平定位装置对支撑架及其连接件水平位移三维结构示意图

图13为本发明连接杆固定件三维结构剖面示意图

图14为本发明伸缩连接杆三维结构剖面示意图

附图标号：1--移动支撑机构；2--平衡机构；3--定位机构；4--固定机构；11--导轨连接板；12--液压伸缩杆；13--万向轮；21--平衡导杆A；22--平衡导杆B；23--伸缩连接杆；24--连接杆固定件；25--平衡气缸；26--平衡块放置架；27--平衡块；28--定位机构连接板；31--旋转定位装置；32--水平定位装置；33--定位伸缩杆；34--支撑架；35--连接块；36--固定安装架；37--空调外机；41--旋转气缸；42--固定连接块；43--固定伸缩杆；44--固定连杆；45--固定电机；46--固定接头；111--导轨一；112--导轨二；211--辅助导杆A；221--辅助导杆B；281--装配孔；282--装配槽；311--旋转涡轮；312--旋转电缸；313--旋转蜗杆；314--蜗杆支座；321--哑铃滑块；322--水平定位气缸。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”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。

实施例中，如图1-14所示，一种空调外机安装机器人，包括：移动支撑机构1、平衡机构2、定位机构3、固定机构4；

移动支撑机构1，包括：导轨连接板11、液压伸缩杆12、万向轮13；所述导轨连接板11下表面的两侧边上与空调外机伸出方向平行设置有导轨一111、导轨二112，液压伸缩杆12数量为四个并两两对称固定连接在导轨一111、导轨二112下表面，万向轮13固定连接于液压伸缩杆12底面；当通过万向轮13移动至窗口适宜伸处位置时，液压伸缩杆12通过伸缩完成对空调外机的水平位置的控制调整使得空调外机能够顺利伸出窗外；

平衡机构2，包括：平衡导杆A21、平衡导杆B22、伸缩连接杆23、连接杆固定件24、平衡气缸25、平衡块放置架26、平衡块27、定位机构连接板28；平衡导杆A21滑动连接于导轨一111内，平衡气缸25固定安装于导轨一111内，且平衡气缸25活塞杆与平衡导杆A21固定焊接，平衡气缸25推动平衡导杆A21在导轨一111内滑动，平衡导杆A21另一端与平衡块放置架26固定连接，平衡块放置架26通过平衡气缸25控制平衡导杆A21达到水平位移的目的，因整个作业过程中平衡块放置架26始终保持水平位置所以平衡块27活动放置于平衡块放置架26上，平衡导杆B22滑动连接于导轨二112内，伸缩连接杆23缸体后端为实体，伸缩连接杆23铰接于平衡导杆A21、平衡导杆B22之间，连接杆固定件24转动贯穿伸缩连接杆23并与导轨连接板11插拔式连接，平衡导杆A21滑动时带动伸缩连接杆23转动并控制平衡导杆B22滑动，平衡导杆B22与定位机构连接板28固定连接，连接杆固定件24具体连接位置可根据实际情况确定，当房屋内部安装空间较小且空调外机37相对较轻，平衡块重量较大时，连接杆固定件24在伸缩连接杆23上向平衡导杆A21靠近，此时控制定位机构3伸出时，平衡块放置架26只需跟随伸出很端部分即可完成平衡状态的调整；当房屋内部安装空间较大且空调外机37相对较重，平衡块重量较轻时，连接杆固定件24在伸缩连接杆23上向平衡导杆B22靠近，即使相对较轻的平衡块27也可以与较重的空调外机37维持平衡；；

定位机构3，包括：旋转定位装置31、水平定位装置32、定位伸缩杆33、支撑架34、连接块35、固定安装架36、空调外机37；其中，旋转定位装置31包括：旋转涡轮311、旋转电缸312、旋转蜗杆313，定位机构连接板28设置有装配孔281、装配槽282，旋转涡轮311与装配孔281相配合转动连接，旋转涡轮311上部有端盖与定位机构连接板28上表面转动连接，旋转涡轮311下部的直径小于装配孔281直径，旋转电缸312固定在装配槽282内，旋转电缸312上固定连接有旋转蜗杆313，旋转蜗杆313与旋转涡轮311相配合；旋转蜗杆313直径与旋转涡轮311相啮合且不与装配槽282产生干涉，定位伸缩杆33两端固定连接于旋转涡轮311与支撑架34之间，用来控制支撑架34及其所连接部件的垂直方向的位置，水平定位装置32包括：哑铃滑块321、水平定位气缸322；支撑架34上设有滑槽与哑铃滑块321配合滑动连接，哑铃滑块321上端穿过滑槽与连接块35下表面固定连接，下端滑动连接于支撑架34下表面，水平定位气缸322固定连接于支撑架34下表面且与哑铃滑块321下端的侧面固定连接；通过水平定位气缸322使哑铃滑块321在滑轨上滑动并控制连接块35在水平方向的位置，固定安装架36与连接块35滑动连接，空调外机37螺钉连接固定安装架36固定连接；

固定结构4包括：旋转气缸41、固定连接快42、固定伸缩杆43、固定连杆44、固定电机45、固定接头46；旋转气缸41固定连接于连接块35底面，固定连接快42铰接于连接块35底面并分别与旋转气缸41、固定伸缩杆43固定连接，当旋转气缸41转动时使固定连接快42以及固定结构其他部件绕旋转气缸41铰接点进行转动，便于空调外固定架36在固定作业完成后固定机构的脱离，固定电机45通过固定连杆44与固定伸缩杆43伸缩端固定连接并与固定接头46固定连接，固定电机45与固定伸缩杆43控制固定接头的旋转与竖直位移，固定接头46有内六角孔对六角螺母在预留孔进行安装拧紧。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图2，平衡机构2设置有辅助导杆A211、辅助导杆B221与导轨连接板11下表面滑动连接，辅助导杆A211伸出端与平衡块放置架26固定连接，辅助导杆B221伸出端与定位机构连接板28固定连接，辅助导杆A211、辅助导杆B221分别跟随平衡导杆A21、平衡导杆B22滑动维持平衡状态的稳定性。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图13，连接杆固定件24包括，连接固定套筒241、连接固定弹簧242、连接固定滑杆243，连接固定滑杆243滑动安装于连接固定套筒241内部，连接固定弹簧242）固定安装于连接固定套筒241与连接固定滑杆243之间；需要更换位置时，只需拔动连接固定滑杆243压缩连接固定弹簧242进而就可以移动连接杆固定件24到合适的位置插入即可。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图11、图12，固定安装架36上设有导向片，连接块35上设有导向槽，所述导向片和导向槽通过滑动连接，增加定位、安装过程的稳定性。

本发明实施例的一个可选实施方式中，万向轮13设有锁死装置，当机器人移动至合适位置时，锁紧装置锁死，万向轮保持自锁，保证了安装作业中的稳定性。

本发明实施例的一个可选实施方式中，如图2，旋转定位装置31中还包括：蜗杆支座314，蜗杆支座314固定安装在装配槽282上，且与旋转蜗杆313转动连接。

本发明工作原理为：

本发明进行对空调外机的安装前，通过手动将空调外机37固定安装在固定安装架上36，通过移动支撑机构支撑1移动至窗口适宜伸出处，液压伸缩杆12通过伸缩完成对空调外机的水平位置的控制调整至空调外机能够顺利伸出窗外的高度，平衡气缸25控制平衡导杆A21、平衡导杆B22使定位机构3、固定机构4动态平衡伸出窗外，定位机构3分别通过旋转定位装置31、水平定位装置32、定位伸缩杆33、完成对空调外机水平、竖直、以及安装角度三个方向的确定，并再次通过平衡机构2收缩靠近固定位置，固定机构4控制固定接头46的旋转位移对空调外机进行对准并固定，固定完成后固定接头46旋转，定位机构3、平衡机构2配合恢复至原来位置完成收回。

Claims (6)

1.一种空调外机安装机器人，其特征在于，包括：移动支撑机构（1）、平衡机构（2）、定位机构（3）、固定机构（4）；

所述移动支撑机构（1），包括：导轨连接板（11）、液压伸缩杆（12）、万向轮（13）；所述导轨连接板（11）下表面两侧各一条设置有导轨一（111）、导轨二（112），液压伸缩杆（12）数量为四个并分别固定连接于导轨一（111）、导轨二（112）下表面，万向轮（13）固定连接于液压伸缩杆（12）底面；

所述平衡机构（2），包括：平衡导杆A（21）、平衡导杆B（22）、伸缩连接杆（23）、连接杆固定件（24）、平衡气缸（25）、平衡块放置架（26）、平衡块（27）、定位机构连接板（28）；所述平衡导杆A（21）滑动连接于导轨（111）内，平衡气缸（25）固定安装于导轨一（111）内，且平衡气缸（25）活塞杆与平衡导杆A（21）一端固定连接，平衡导杆A（21）另一端与平衡块放置架（26）固定连接，平衡块（27）活动放置于平衡块放置架（26）上，平衡导杆B（22）滑动连接于导轨二（112）内，所述伸缩连接杆（23）缸体后端为实体，伸缩连接杆（23）铰接于平衡导杆A（21）、平衡导杆B（22）之间，连接杆固定件（24）转动贯穿伸缩连接杆（23）并与导轨连接板（11）插拔式连接，平衡导杆B（22）与定位机构连接板（28）固定连接；

所述定位机构（3）包括：旋转定位装置（31）、水平定位装置（32）、定位伸缩杆（33）、支撑架（34）、连接块（35）、固定安装架（36）、空调外机（37）；其中，旋转定位装置（31）包括：旋转涡轮（311）、旋转电缸（312）、旋转蜗杆（313），定位机构连接板（28）设置有装配孔（281）、装配槽（282），旋转涡轮（311）与装配孔（281）相配合转动连接，旋转电缸（312）固定连接于装配槽（282）内，旋转电缸（312）上固定连接有旋转蜗杆（313），旋转蜗杆（313）与旋转涡轮（311）相配合；所述定位伸缩杆（33）两端固定连接于旋转涡轮（311）与支撑架（34）之间，水平定位装置（32）包括：哑铃滑块（321）、

水平定位气缸（322）；支撑架（34）底部设有滑槽，哑铃滑块（321）与滑槽配合滑动连接，哑铃滑块（321）上端穿过滑槽与连接块（35）下表面固定连接，下端滑动连接于支撑架（34）下表面，水平定位气缸（322）固定连接于支撑架（34）下表面且与哑铃滑块（321）下端固定连接；固定安装架（36）与连接块（35）滑动连接，空调外机（37）与固定安装架（36）固定连接；

所述固定结构（4）包括：旋转气缸（41）、固定连接快（42）、固定伸缩杆（43）、固定连杆（44）、固定电机（45）、固定接头（46）；所述旋转气缸（41）固定连接于连接块（35）底面，固定连接快（42）铰接与连接块（35）底面并与旋转气缸（41）、固定伸缩杆（43）固定连接，固定电机（45）通过固定连杆（44）与固定伸缩杆（43）伸缩端固定连接并与固定接头（46）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种空调外机安装机器人，其特征在于，所述平衡机构（2）设置有辅助导杆A（211）、辅助导杆B（221）与导轨连接板（11）下表面滑动连接，辅助导杆A（211）伸出端与平衡块放置架（26）固定连接，辅助导杆B（221）伸出端与定位机构连接板（28）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种空调外机安装机器人，其特征在于，所述连接杆固定件（24）包括，连接固定套筒（241）、连接固定弹簧（242）、连接固定滑杆（243），所述连接固定滑杆（243）滑动安装于连接固定套筒（241）内部，所述连接固定弹簧（242）固定安装于连接固定套筒（241）与连接固定滑杆（243）之间。

4.根据权利要求1所述的一种空调外机安装机器人，其特征在于，所述万向轮（13）设有锁死装置，用于根据操作过程的需要有选择的保持锁死状态。

5.根据权利要求1所述的一种空调外机安装机器人，其特征在于，所述旋转定位装置（31）中还包括：蜗杆支座（314），所述蜗杆支座（314）固定安装在装配槽（282）上，且与旋转蜗杆（313）转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种空调外机安装机器人，其特征在于，所述固定安装架（36）上设有导向片，所述连接块（35）上设有导向槽，所述导向片和导向槽通过滑动连接，增加定位、安装过程的稳定性。

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