CN112809337B - 一种移动型协助管道安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动型协助管道安装装置。包括：单向移动关节式机械手、传送运输系统、升降钢架系统、传送连接系统、围护结构、可固定轮系。本发明以单向移动关节式机械手为主体，配套传送运输系统与传送连接系统，可在实际建设工程项目现场调整管道位置，协助施工人员完成管道对接的卡箍压槽工作，节约劳动力成本、提高现场布线效率，还能通过对传送运输系统、传送连接系统、可固定轮系和升降钢架系统四个部分的调整，实现高度位置因施工现场改变而改变的灵活变化，提高现场布线的装配工作效率。通过单向移动关节式机械手和传送系统、升降梯的组合装配，完成了全新使用效果的移动型协助管道安装装置。
Description
技术领域
本发明涉及管道安装领域，特别涉及一种移动型协助管道安装装置。
背景技术
在建筑物消防管道布线系统智能研发中，针对建设工程项目中现场布线困难、不易操作，现场施工因存在误差而耗费大量人力与物资，效率低下，屋顶对接管道困难等缺点，亟需设计出一种可以解决现场布线实际问题的移动型协助管道安装装置。
因此，如何提供适用于建设工程项目中现场布线的一个灵活、高效、低耗能、可重复使用的可移动式协助管道安装装置，是目前急需解决的技术问题。
发明内容
为解决上述问题，实现高效率、节省人力物力的现场布线，本发明提供了一种移动型协助管道安装装置，所述装置通过电机带动固定滚轴接连带动传送连接系统与可调滚轴转动，实现传送连接系统和传送运输系统的协同配合管道运输，做到低能耗高效率布线；工作台上单向用电驱动与机械手臂以自由关节相接的机械手，6个自由度灵活调整现场布线的管道对接口，简便、灵活、高效，大幅度降低人力物力消耗。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
在本申请的一些实施例中，一种移动型协助管道安装装置，包括单向移动关节式机械手、传送运输系统、传送连接系统、升降钢架系统、围护结构、可固定轮系。
在本申请的一些实施例中，所述单向移动关节式机械手包括机械手金属架，不锈钢螺丝，气管接头夹具，自由关节，升降式金属座，单向导轨和指节垫片；用电驱动升降式金属座沿单向导轨移动，对接管材口时驱动自由关节调整机械手的方向，气管接头夹具带动机械手金属架和指节垫片，实现对不同管径口管材的不同收紧程度。
在本申请的一些实施例中，所述传送运输系统包括滚动式齿轮、金属轮齿式传送带、管道金属架和固定式运输齿轮。
在本申请的一些实施例中，所述传送连接系统包括可调滚轴卡槽、缓冲金属轮齿式双面传送带、缓冲齿轮、固定式连接齿轮、固定滚轴、固定滚轴中部齿和可调滚轴，连接电机的固定滚轴通过固定滚轴中部齿紧密啮合缓冲齿轮，带动缓冲金属轮齿式双面传送带和可调滚轴运动，为适应不同宽度工作平台，调整可调滚轴在可调滚轴卡槽的位点，进而调整固定式连接齿轮与缓冲金属轮齿式双面传送带的啮合点。
在本申请的一些实施例中，所述传送连接系统的固定滚轴和传送运输系统的滚动式齿轮啮合带动金属轮齿式传送带循环运动，管材经由管道金属架被运送至工作平台上，为适应不同高度工作平台，调整固定式运输齿轮与金属轮齿式传送带的啮合点。
在本申请的一些实施例中，所述升降钢架系统包括圆柱形钢架、固定钢架、不锈钢旋钮。
在本申请的一些实施例中，所述围护结构包括大小围栏，保护工作人员安全以及防止运送到工作平台的管材掉落。
在本申请的一些实施例中，所述可固定轮系包括轮子、弹性挡圈、帽扣与弹簧夹片、轮盖和车轴，所述轮子安装于车轴端部，帽扣与弹簧夹片位于轮盖上端；所述帽扣与弹簧夹片在装置移动时，弹簧夹片具有良好弹性性能以减缓路面对装置造成的冲击，帽扣单向固定以适应坡度路面造成的重力失衡现象。
在本申请的一些实施例中，所述升降式金属座用电驱动使其与单向导轨配合调控其升降前后，自由关节通过旋钮方式调控机械手配合管道装配。
在本申请的一些实施例中，仅用一个电机通过缓冲金属轮齿式双面传送带与缓冲齿轮和固定滚轴中部齿部分的紧密啮合带动可调滚轴的转动运输。
在本申请的一些实施例中，所述单向导轨用电驱动，通过用电单向导轨驱动的机械手臂与气缸带动机械手金属架固定的机械手之间可调自由关节连接，工作台上机械手部分基本实现了6个自由度不同方向移动微调对接管道。
在本申请的一些实施例中，传送系统中传送带固定长度不变时，能够通过改变齿轮与金属传送带的张紧点而改变传送带形状以适应升降钢架系统保持正常传送工作。
在本申请的一些实施例中，工作平台与传送运输系统的连接口处能够实现现场项目工程实施时确保一个人在地面上往管道金属架放管道，管道将会被传送至与工作台水平的位置，并经过金属管道架的旋转，管道将自动落入工作台上且传送运输的金属管道架将绕一周最终回到放管道处。
本发明有益效果：
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：本发明融单向移动关节式机械手、传送运输系统、升降钢架系统、传送连接系统、围护结构、可固定轮系为一体，各模块目的明确且相互配合，以达到高效、灵活现场布线效果；单向移动关节式机械手为直接作用于建设工程项目现场布线管道对接的终端系统，具有极强的灵活性能，只要操作精准，便可以实现布线工作人员在空中精确对接管道；升降钢架系统作为辅助系统之一，实现了工作平台位于不同高度作业的目的，为空中布线的人员带来极大便利；传送连接系统和传送运输系统适应升降钢架系统的升降变化唯一表现是传送带与齿轮的啮合点改变，极大提高效率并节约人力资源；围护结构符合人体工程原理，既保护现场项目工程布线人员安全又一定程度防止重物掉落，是布线工程中必不可少的规范设置。可固定轮系设置单向固定帽扣适应坡度路面造成的重力失衡现象和具有良好弹性性能的弹簧夹片以减缓不平整路面对装置造成的冲击，该系统从长远发展考虑，不仅通过减轻外力冲击保证移动型协助管道安装装置，而且方便满足实际布线工程中各种施工路面的需求，扩大其适用范围。
管道通过传送运输系统中齿轮带相互啮合运输而被运输至高处工作平台上，进一步通过用电驱动式金属座沿单向导轨同步移动，通过升降和前后调整配合机械手6个自由度不同角度调整顺利对接其他管道口，协助建设项目工程布线人员完成布线工作；当布线高度变化时，调整不锈钢旋钮而改变圆柱形钢架至合适高度，并移动传送连接系统的可调滚轴至合适卡槽和改变传送连接系统缓冲金属轮齿双面传送带与固定式齿轮至合适啮合点，进而调整传送运输系统金属轮齿式传送带与固定式齿轮至合适啮合点，则新高度的布线平台工作可以顺利进行。
在发明中用电在导轨上单项驱动达到调整管道接口距离的目的，臂与手之间的转动轴用自由关节连接，增加机械手轻微同步扭转功能，使移动型协助管道安装装置中的机械手有6个自由度的灵活性能，达到精确对接管道的目的。传送系统以齿轮与传送带啮合转动运输为主要原理，传送运输系统中通过调整齿轮与传送带的张紧点，实现传送带固定周长不变而随升降钢架系统高度改变，管道因传送运输装置同时同向同频工作自动向上工作台被运输，并无法跟随传送带装置一周而停留在工作台上，达到了简便、高效、节约劳动力的目的；传送连接系统中除了缓冲齿轮和缓冲传送带外，与移动型协助管道安装装置的“动力来源”相互啮合，仅需一个电机发力，紧密带动刚接底座的两个滚轴与缓冲齿轮缓冲传送带的转动，实现低能耗、低成本的目的，并且固定滚轴与周围相对应力作用更加牢固，可调式滚轴根据现场建设工程项目具体情况调整位置，并以齿轮与缓冲传送带的张紧点调整实现固定缓冲带周长可调可传送连接的目的。各个系统协调且具有良好的配合性，能够将管道运输至各个高度，形成适应层高的灵活装配系统，总体上本发明比市面上普通升降机和机械手更高效灵活。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是移动型协助管道安装装置的整体结构示意图；
图2是移动型协助管道安装装置的升降钢架系统示意图；
图3是移动型协助管道安装装置的传送连接系统示意图；
图4是移动型协助管道安装装置的传送运输系统示意图；
图5是移动型协助管道安装装置的单向移动关节式机械手示意图；
图6是移动型协助管道安装装置的可固定轮系示意图；
图中：1、圆柱形钢架；2、不锈钢旋钮；3、固定钢架；4、可调滚轴卡槽；5、滚动式齿轮；6、金属轮齿式传送带；7、管道金属架；8、固定式运输齿轮；9、缓冲金属轮齿式双面传送带；10、缓冲齿轮；11、固定式连接齿轮；12、固定滚轴；13、固定滚轴中部齿；14、可调滚轴；15、机械手金属架；16、不锈钢螺丝；17、气管接头夹具；18、自由关节；19、升降式金属座；20、单向导轨；21、指节垫片；22、围护结构；23、轮子；24、弹性挡圈；25、帽扣与弹簧夹片；26、轮盖；27、车轴。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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申请中的具体含义。
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。
如附图所示，本发明提供移动型协助管道安装装置，包括单向移动关节式机械手、传送运输系统、升降钢架系统、传送连接系统、围护结构、可固定轮系。单向移动关节式机械手包括机械手金属架15，不锈钢螺丝16，气管接头夹具17，自由关节18，升降式金属座19，单向导轨20和指节垫片21；用电驱动升降式金属座19沿单向导轨20同步移动，对接管材口时驱动自由关节18调整机械手方向，气管接头夹具17带动机械手金属架15和指节垫片21对不同管径口管材不同收紧程度。
不锈钢螺丝16与不锈钢垫片配合使用，具有调整间隙、缓冲压力的作用。
传送运输系统包括滚动式齿轮5、金属轮齿式传送带6、管道金属架7和固定式运输齿轮8，传送连接系统固定滚轴12和传送运输系统滚动式齿轮5啮合带动金属轮齿式传送带6循环运动，管材经由管道金属架7被运送至工作平台上，为适应不同高度工作平台，调整固定式运输齿轮8与金属轮齿式传送带6的啮合点。
传送连接系统包括可调滚轴卡槽4、缓冲金属轮齿式双面传送带9、缓冲齿轮10、固定式连接齿轮11、固定滚轴12、固定滚轴中部齿13和可调滚轴14，连接电机的固定滚轴12通过固定滚轴中部齿紧密啮合缓冲齿轮10，带动缓冲金属轮齿式双面传送带9和可调滚轴14运动，为适应不同宽度工作平台，调整可调滚轴14在可调滚轴卡槽4的位点，进而调整固定式连接齿轮11与缓冲金属轮齿式双面传送带9的啮合点。
所述固定滚轴12优选为两个，缓冲金属轮齿式双面传送带9两端分别与其上的固定滚轴中部齿啮合。
所述金属轮齿式传送带6优选为两条，上设有多个管道金属架7，缓冲金属轮齿式双面传送带9呈水平方向位于两条竖向放置的金属轮齿式传送带6之间；优选两条金属轮齿式传送带6与同一固定滚轴12啮合。
所述升降钢架系统包括圆柱形钢架、固定钢架、不锈钢旋钮，圆柱形钢架，通过调整不锈钢旋钮改变圆柱形钢架至合适高度，圆柱形钢架上端与工作平台连接，下部与固定底座相连接。
所述可固定轮系包括轮子23、弹性挡圈24，、帽扣与弹簧夹片25、轮盖26和车轴27，所述轮子23套装于车轴27端部，帽扣与弹簧夹片25位于轮盖26上端。所述帽扣与弹簧夹片25在装置移动时，弹簧夹片具有良好弹性性能以减缓路面对装置造成的冲击，帽扣单向固定以适应坡度路面造成的重力失衡现象。
所述传送连接系统通过固定式连接齿轮11与缓冲金属轮齿式双面传送带9的啮合连接带动固定滚轴12与可调滚轴14同频转动，达到低能耗高效率的效果，可调滚轴14在可调轨道的调整适应升降钢架系统的升降变化，进而固定式连接齿轮11与缓冲金属轮齿式双面传送带9的啮合点改变适应升降钢架系统的升降变化。
传送运输系统作为辅助系统之一，通过轮齿与金属轮齿式传送带6的啮合连接带动管道金属架7的循环运动，并通过传送运输系统的金属轮齿式传送带6与传送连接系统固定滚轴12啮合连接，实现从低处往高处自动运输管道，传送运输系统适应升降钢架系统的升降变化唯一表现是金属轮齿式传送带6与固定式运输齿轮8的啮合点改变，极大提高效率并节约人力资源。
管道通过传送运输系统中齿轮带相互啮合运输而被运输至高处工作平台上，进一步通过用电驱动式金属座沿单向导轨同步移动，通过升降和前后调整配合机械手6个自由度不同角度调整顺利对接其他管道口，协助建设项目工程布线人员完成布线工作；当布线高度变化时，调整不锈钢旋钮而改变圆柱形钢架至合适高度，并移动传送连接系统的可调滚轴至合适卡槽和改变传送连接系统缓冲金属轮齿双面传送带与固定式齿轮至合适啮合点，进而调整传送运输系统金属轮齿式传送带与固定式齿轮至合适啮合点，则新高度的布线平台工作可以顺利进行。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：包括单向移动关节式机械手、传送运输系统、传送连接系统、升降钢架系统、围护结构、可固定轮系；所述单向移动关节式机械手包括机械手金属架，不锈钢螺丝，气管接头夹具，自由关节，升降式金属座，单向导轨和指节垫片；用电驱动升降式金属座沿单向导轨移动，对接管材口时驱动自由关节调整机械手的方向，气管接头夹具带动机械手金属架和指节垫片，实现对不同管径口管材的不同收紧程度；所述传送运输系统包括滚动式齿轮、金属轮齿式传送带、管道金属架和固定式运输齿轮；所述传送连接系统包括可调滚轴卡槽、缓冲金属轮齿式双面传送带、缓冲齿轮、固定式连接齿轮、固定滚轴、固定滚轴中部齿和可调滚轴，连接电机的固定滚轴通过固定滚轴中部齿紧密啮合缓冲齿轮，带动缓冲金属轮齿式双面传送带和可调滚轴运动，为适应不同宽度工作平台，调整可调滚轴在可调滚轴卡槽的位点，进而调整固定式连接齿轮与缓冲金属轮齿式双面传送带的啮合点；所述传送连接系统的固定滚轴和传送运输系统的滚动式齿轮啮合带动金属轮齿式传送带循环运动，管材经由机械手金属架被运送至工作平台上，为适应不同高度工作平台，调整固定式运输齿轮与金属轮齿式传送带的啮合点；所述升降钢架系统包括圆柱形钢架、固定钢架、不锈钢旋钮；所述可固定轮系包括轮子、弹性挡圈、帽扣与弹簧夹片、轮盖和车轴，所述轮子安装于车轴端部，帽扣与弹簧夹片位于轮盖上端；所述帽扣与弹簧夹片在装置移动时，弹簧夹片具有良好弹性性能以减缓路面对装置造成的冲击。
2.根据权利要求1所述的一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：所述围护结构包括大小围栏，保护工作人员安全以及防止运送到工作平台的管材掉落。
3.根据权利要求1所述的一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：所述升降式金属座用电驱动使其与单向导轨配合调控其升降前后方向，自由关节通过旋钮方式调控机械手配合管道装配。
4.根据权利要求1所述的一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：仅用一个电机通过缓冲金属轮齿式双面传送带与缓冲齿轮和固定滚轴中部齿部分的紧密啮合带动可调滚轴的转动运输。
5.根据权利要求1所述的一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：所述单向导轨用电驱动，通过用电单向导轨驱动的机械手臂与气缸带动机械手金属架固定的机械手之间可调自由关节连接，工作台上机械手部分实现了6个自由度不同方向移动微调对接管道。
6.根据权利要求1所述的一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：工作平台与传送运输系统的连接口处能够实现现场项目工程实施时确保一个人在地面上往管道金属架放管道，管道将会被传送至与工作台水平的位置，并经过金属管道架的旋转，管道将自动落入工作台上且传送运输的金属管道架将绕一周最终回到放管道处。
7.根据权利要求1所述的一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：所述可固定轮系的帽扣单向固定以适应坡度路面造成的重力失衡现象。
8.根据权利要求1所述的一种移动型协助管道安装装置，其特征在于：所述传送连接系统通过固定式连接齿轮与缓冲金属轮齿式双面传送带的啮合连接带动固定滚轴与可调滚轴同频转动，达到低能耗高效率的效果，可调滚轴在可调轨道的调整适应升降钢架系统的升降变化，进而固定式连接齿轮与缓冲金属轮齿式双面传送带的啮合点改变适应升降钢架系统的升降变化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20211203 |