CN113944307A - 板材安装装置、板材安装机器人及板材安装方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种板材安装装置，包括第一导轨、第二导轨、定位机构以及支撑机构，定位机构包括第一和第二调节件，第一调节件包括第一滑动部和第一转动部，第二调节件包括第二滑动部和第二转动部，第一滑动部可滑动设置于第一导轨，第一转动部可转动设置于第一滑动部，第二滑动部可滑动设置于第二导轨，第二转动部可转动设置于第二滑动部；支撑机构包括安装座和翻转部，安装座安装于第一转动部和第二转动部。本申请提供的板材安装装置的安装座可以随着第一转动部和第二转动部进行转动以使翻转部发生转动，翻转部在转动过程中可以带动板材同时进行转动，以调整板材与待安装面之间的平行度。此外，还提供一种板材安装机器人和板材安装方法。

Description

板材安装装置、板材安装机器人及板材安装方法

技术领域

本申请涉及建筑机器技术领域，具体而言，涉及板材安装装置、板材安装机器人及板材安装方法。

背景技术

当前市面上推出了不少板材安装机器，板材安装机器可用于安装墙板等板材，这些安装机虽然一定程度减轻了人工负担，但也存在明显缺点；其在安装墙板的整个工序流程中只能起到一个立板运板的作用，而在安装过程中不能调整墙板与待安装面之间的平行度，无法使得墙板平整地安装于待安装面。

发明内容

本申请实施例提出了一种板材安装装置、板材安装机器人及板材安装方法，以解决以上问题。

本申请实施例通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本申请实施例提供一种板材安装装置，包括第一导轨、第二导轨、定位机构以及支撑机构，第一导轨和第二导轨沿第一方向并排设置；定位机构包括第一调节件和第二调节件，第一调节件包括第一滑动部和第一转动部，第二调节件包括第二滑动部和第二转动部，第一滑动部可滑动设置于第一导轨，第一转动部沿第二方向可转动设置于第一滑动部，第二滑动部可滑动设置于第二导轨，第二转动部沿第二方向可转动设置于第二滑动部，第二方向与第一方向相区别；支撑机构包括安装座以及用于翻转板材的翻转部，翻转部设置于安装座，安装座安装于第一转动部和第二转动部。

在一些实施方式中，第二转动部沿第一方向滑动地设置于所述第二滑动部，所述第一方向与所述第二方向相交。第二转动部可以沿第一方向滑动，以使第一调节件和第二调节件之间的相对位移保持不变。

在一些实施方式中，第二滑动部设置有沿第一方向的滑动槽，第二转动部可滑动设置于滑动槽，第一方向垂直于第二方向。由于第一调节件和第二调节件之间的相对位移保持不变，当第一滑动部和第二滑动部发生相对滑移时，第一滑动部和第二滑动部之间的距离会增加，使得第二转动部会沿第一方向并朝向第一导轨滑动一定距离的位移量以使第一调节件和第二调节件之间的相对位移保持不变。

在一些实施方式中，第二滑动部包括第一端面、第二端面以及滑动面，第一端面和第二端面相背设置，滑动面连接于第一端面和第二端面之间，滑动槽设置于滑动面并贯穿于第一端面和第二端面，这样便于第二滑动部从第一端面和第二端面的一侧装配于滑动槽。

在一些实施方式中，第二滑动部还包括相对设置的第一滑动面和第二滑动面，第一滑动面和第二滑动面限定形成滑动槽，第二滑动部还包括连接于第一滑动面的第一限位部以及连接于第二滑动面的第二限位部，第一限位部和所述第二限位部相间隔以形成与滑动槽相贯通的滑动间隙，第一限位部与第二限位部之间的间距小于第一滑动面与第二滑动面之间的间距，第二滑动部经由第一端面或第二端面的一侧装配于滑动槽，且与第一滑动面和第二滑动面相抵，第二转动部部分地经由滑动间隙伸入滑动槽以设置于第二滑动部，板材安装装置还包括第一封盖、第二封盖，第一封盖、第二封盖分别设置于第一端面和第二端面以阻挡所述第二滑动部，这样能够避免第二滑动部从滑动间隙脱离滑动槽，第一封盖和第二封盖相对设置且分别盖设于第一端面和第二端面可以阻挡第二滑动部从滑动槽滑出

在一些实施方式中，第二调节件还包括滑动件，滑动件滑动设置于滑动槽内，第二转动部连接于滑动件。通过设置滑动件可以用于承载第二转动部且可以带动第二转动部滑动。

在一些实施方式中，第一调节件还包括回转轴承，第一转动部通过回转轴承可转动设置于第一滑动部。通过设置具有承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩等特点的回转轴承，承受较大重力作用的回转轴承依然可以自由地转动，因此，在支撑机构支撑着较重的板材时，第一转动部可以带动安装座进行自由地转动，不会因为第一转动部受到过重的重力作用而无法转动。

在一些实施方式中，翻转部包括驱动件以及翻转支撑架，翻转支撑架的一端可转动地连接于安装座的端部，翻转支撑架的转动轴线与第二方向垂直，驱动件与翻转支撑架传动配合，驱动件用于向翻转支撑架提供转动力以调整翻转支撑架的相对于水平面的垂直度。通过驱动件与翻转支撑架传动配合以向翻转支撑架提供转动力以调整翻转支撑架的相对于水平面的垂直度。

在一些实施方式中，板材安装装置还包括图像采集设备，图像采集设备设置于支撑机构并用于获取待安装面的基准平面。通过设置图像采集设备可以用于获取待安装面的基准平面的信息以确定待安装板材与基准平面是否保持平行一致。

第二方面，本申请实施例提供一种板材安装机器人，包括上述任一个板材安装装置以及行走机构，板材安装装置设置于行走机构。

第三方面，本申请实施例提供一种板材安装方法，所述方法包括：提供板材安装装置，抓取待安装板材并移动至安装目标位置，其中，板材安装装置包括定位机构和支撑机构，支撑机构设置于定位机构；确定安装目标位置内的待安装面的基准平面；根据基准平面确定待安装板材相对于所述待安装面的平行度信息，并根据平行度信息生成调节信息，并根据调节信息调整定位机构和支撑机构中的至少一者以将待安装板材调整至与基准平面平行后进行安装作业。

相较于现有技术，本申请提供的板材安装装置通过将支撑机构的安装座设置于第一转动部和第二转动部，当第一滑动部和第二滑动部相对滑动时，安装板可以随着第一转动部和第二转动部进行转动以使翻转部发生转动，翻转部在转动过程中可以带动板材同时进行转动，以调整板材与待安装面之间的平行度，在安装板材时，通过改变第一滑动部和第二滑动部的滑动位置以调整安装座的转动角度直至被支撑于翻转部的板材与待安装面保持平行后进行安装作业，以使板材平整地安装于待安装面。本申请提供的板材安装机器人通过将上述的板材安装装置设置于行走机构，可以自动地将板材移动至安装目标位置进行安装作业。此外，本申请提供的板材安装方法通过获取待安装面与待安装板材之间的平行度信息来调整定位机构和支撑机构中的至少一者，以准确地将待安装板材转动至与待安装面保持平行的位置，满足平整度安装要求。

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是本申请实施例提供的板材安装装置在组装状态下的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的板材安装装置的固定框、第一导轨、第二导轨以及定位框在组装状态下的结构示意图。

图3是图2中A处的局部放大示意图。

图4是本申请实施例提供的板材安装装置的第一调节件的在拆分状态下结构示意图。

图5是本申请实施例提供的板材安装装置的第二调节件的在拆分状态下结构示意图。

图6是本申请实施例提供的板材安装装置在拆分状态下的结构示意图。

图7是本申请实施例提供的板材安装装置的第二调节件的第二滑动部的结构示意图。

图8是本申请实施例提供的一种应用环境中板材与基准平面之间的状态示意图。

图9是本申请实施例提供的板材安装装置的第一状态示意图。

图10是本申请实施例提供的板材安装装置的第二状态示意图。

图11是本申请实施例提供的板材安装机器人的结构示意图。

图12是本申请实施例提供的板材安装方法的流程示意图。

图13是本申请实施例提供的板材安装机器人的使用状态示意图。

图14是本申请实施例提供的另一种应用环境中板材与基准平面之间的状态示意图。

图15是本申请实施例提供的又一种应用环境中板材与基准平面之间的状态示意图。

附图标记：

板材安装装置100、第一导轨111、第二导轨112、定位机构120、支撑机构130、第一调节件121、第二调节件122、第一方向X1、第一滑动部1211、第一转动部1212、第二滑动部1221、第二转动部1222、第二方向X2、安装座131、翻转部132、第三方向X3、固定框140、第一框体141、第二框体142、第一滑槽1111、第二滑槽1121、连接孔1213、回转轴承1214、滑动槽1223、转动板1224、转柱1225、滑动件1226、第一端面1227、第二端面1228、滑动面1229、第一滑动面1233、第二滑动面1234、第一限位部1231、第二限位部1232、滑动间隙1235、第一封盖124、第二封盖125、盖体1241、第一侧盖1242、第二侧盖1243、安装座131、驱动件1321、翻转支撑架1322、安装表面1311、缸体1323、支撑伸缩杆1324、翻转立面1325、板材安装机器人200、行走机构210、底座211、车轮212。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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。

请参阅图1至图3，本实施例提供一种板材安装装置100，包括第一导轨111、第二导轨112、定位机构120以及支撑机构130，第一导轨111和第二导轨112沿第一方向X1并排设置；定位机构120包括第一调节件121和第二调节件122，第一调节件121包括第一滑动部1211和第一转动部1212，第二调节件122包括第二滑动部1221和第二转动部1222，第一滑动部1211可滑动设置于第一导轨111，第一转动部1212沿第二方向X2可转动设置于第一滑动部1211，第二滑动部1221可滑动设置于第二导轨112，第二转动部1222沿第二方向X2可转动设置于第二滑动部1221，第二方向X2与第一方向X1相区别，指向不同的方向；支撑机构130包括安装座131以及用于翻转板材的翻转部132，翻转部132设置于安装座131，安装座131安装于第一转动部1212和第二转动部1222。

安装座131可以随着第一转动部1212和第二转动部1222进行转动以使翻转部132发生转动，翻转部132在转动过程中可以带动被支撑着的板材进行转动，以调整板材与待安装面的基准平面之间的平行度，基准平面可以是立柱和横梁构成的平面，其中，立柱与水平面大致垂直，横梁与水平面大致平行。平行度用于衡量板材所在的平面与待安装面的基准平面是否保持平行一致关系，平行度包括板材的所在的平面与基准平面的横梁方向之间形成的夹角、板材的所在的平面与基准平面的立柱方向之间形成的夹角。当板材的所在的平面与基准平面的横梁方向保持大致平行以及板材的所在的平面与基准平面的立柱方向保持大致平行，则板材与基准平面之间的平行度符合安装要求。

本实施例提供的板材安装装置100通过将支撑机构130的安装座131设置于第一转动部1212和第二转动部1222，当第一滑动部1211和第二滑动部1221相对滑动时，安装座131可以随着第一转动部1212和第二转动部1222进行转动以使翻转部132发生转动以调整板材与待安装面的基准平面之间的平行度，在安装板材时，通过改变第一滑动部1211和第二滑动部1221的滑动位置以调整安装座131的转动角度直至被支撑于翻转部132的板材与待安装面保持平行后进行安装作业，以使板材平整地安装于待安装面。

请参阅图1和图2，在本实施例中，第一导轨111和第二导轨112均为直线型导轨，第一导轨111与第二导轨112可以平行间隔设置，也即第一导轨111的延伸方向与第二导轨112的延伸方向大致平行，两者均可以沿第三方向X3延伸设置，其中第二方向X2可与第三方向X3大致垂直，其中，第一方向X1、第二方向X2以及第三方向X3大致构成空间坐标系。其中，第一导轨111和第二导轨112可以是高精度的伺服滑台模组，伺服滑台模组搭载的伺服电缸可视实际情况选用不同型号、类型的驱动电缸。通过采用伺服滑动模组可以满足平面角度微调需求，也即安装座131的上表面所在平面的水平度的微调。

请参阅图1和图2，在本实施例中，板材安装装置100还可以包括固定框140，固定框140可用于固定第一导轨111和第二导轨112，固定框140包括相对设置的第一框体141和第二框体142，第一框体141和第二框体142可以是长方体结构，第一框体141和第二框体142大致平行间隔设置，第一导轨111连接于第一框体141和第二框体142之间，第二导轨112连接于第一框体141和第二框体142之间。在其他实施方式中，板材安装装置100也可以不包括固定框140，第一导轨111和第二导轨112可以直接固设于底座等结构。

请参阅图2和图4，在本实施例中，第一调节件121的第一滑动部1211滑动设置于第一导轨111并可沿第一导轨111的延伸方向滑动，第一导轨111搭载的伺服电缸通过与第一滑动部1211传动配合以带动第一滑动部1211沿第一导轨111的延伸方向进行滑动。在本实施例中，第一滑动部1211可以为滑块结构，第一导轨111可以设置有第一滑槽1111，第一滑动部1211滑动设置于第一滑槽1111内。此外，在其他的实施方式中，第一滑动部1211可以设置与第一导轨111相配合的滑槽结构，第一导轨111部分地嵌入该滑槽结构内，在此不做特别限定，只需第一滑动部1211可以沿第一导轨111的延伸方向滑动即可。

请参阅图4，在本实施例中，第一转动部1212可以为板状结构，例如可以是矩形板、圆形板其它的形状结构。作为一种示例，第一转动部1212可以是矩形板，第一转动部1212设有用于与安装座131进行连接的连接孔1213，作为一种示例，连接孔1213的数量可以为四个，四个连接孔1213分别设于第一转动部1212的四个边角处，通过紧固件穿设于安装座131以及连接孔1213以将安装座131固设于第一转动部1212。

请参阅图1和图4，在本实施例中，第一调节件121还包括回转轴承1214，第一转动部1212通过回转轴承1214可转动设置于第一滑动部1211。回转轴承1214是一种能够承受综合载荷的轴承，可以同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩。第一转动部1212沿第二方向X2设置于回转轴承1214的转动结构，使得第一转动部1212的转动轴线与第二方向X2大致平行。由于支撑机构130的自身的重量、安装座131的重量会比较大，支撑机构130以及安装座131的重量会传递至回转轴承1214，通过设置具有承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩等特点的回转轴承1214，以使回转轴承1214可以承受较大的重力作用，承受较大重力作用的回转轴承1214依然可以自由地转动，因此，在支撑机构130支撑着较重的板材时，第一转动部1212可以带动安装座131进行自由地转动，不会因为第一转动部1212受到过重的重力作用而无法转动。

在一些实施方式中，第一调节件121也可以不用设置回转轴承1214，例如第一滑动部1211可以设置有转动槽(图未示)，第一转动部1212可以设置有与转动槽相配合的转轴，第一转动部1212的转轴可转动地嵌设于转动槽。

请参阅图2和图5，在本实施例中，第二调节件122的第二滑动部1221滑动设置于第一导轨111并可沿第一导轨111的延伸方向滑动，第二导轨112搭载的伺服电缸通过与第二滑动部1221传动配合以带动第二滑动部1221沿第二导轨112的延伸方向进行滑动。在本实施例中，第二滑动部1221可以为滑块结构，第二导轨112可以设置有第二滑槽1121，第二滑动部1221滑动设置于第二滑槽1121内。此外，第二滑动部1221可以设置与第二导轨112相配合的滑槽结构，第二导轨112部分地嵌入该滑槽结构内，在此不做特别限定，只需第二滑动部1221可以沿第二导轨112的延伸方向滑动即可。第二转动部1222沿第二方向X2可转动地设置于第二滑动部1221，使得第二转动部1222的转动轴线与第二方向X2大致平行，其中第二转动部1222的转动轴线与第一转动部1212的转动轴线大致平行。

在本实施例中，第二转动部1222沿第一方向X1滑动的设置于第二滑动部1221，第一方向X1与第二方向X2相交，也即第二转动部1222可以相对于第二滑动部1221进行转动和滑动，其中第二转动部1222的滑动方向与第二方向X2相交。其中，第三方向可以大致与第二方向X2垂直，其中，第三方向与第一方向X1大致平行。

通过将第二转动部1222沿第一方向X1滑动的设置于第二滑动部1221，由于第一调节件121和第二调节件122之间的相对位移△X(如图2所示)保持不变，当第一滑动部1211和第二滑动部1221发生相对滑移时，第一滑动部1211和第二滑动部1221之间的距离会增加，使得第二转动部1222会沿第一方向X1并朝向第一导轨121滑动一定距离的位移量以使第一调节件121和第二调节件122之间的相对位移△X保持不变。当第一滑动部1211和第二滑动部1221正对时，也即第一滑动部1211和第二滑动部1221均位于平行于第一方向X1的同一直线时，第二滑动部1221可以处于滑动槽1223的中间位置；当第二滑动部1221相对于第一滑动部1211朝向第二框体142滑动时，或者，第一滑动部1211相对于第二滑动部1221朝向第一框体141滑动，由于第二滑动部1221与第一滑动部1211之间的距离会增加，使得第二滑动部1221会朝向第一导轨111滑动一定的距离。

在本实施例中，第二滑动部1221可以设置有沿第一方向X1的滑动槽1223，也即滑动槽1223的延伸方向大致与第一方向X1平行，第二转动部1222可滑动设置于滑动槽1223。第二转动部1222包括转动板1224以及转柱1225，转动板1224大致为矩形板状结构，转柱1225连接于转动板1224的朝向第二滑动部1221的表面并可转动连接于第二滑动部1221。

在一些实施方式中，第二调节件122还包括滑动件1226，滑动件1226滑动设置于滑动槽122内，第二转动部1222连接于滑动件1226，滑动件1226可以用于承载第二转动部1222且可以带动第二转动部1222滑动，其中，滑动件1226可以是滑动轴承，滑动轴承具有工作平稳、可靠、无噪声等优点，滑动轴承可以包括轴承和圈体，圈体套设于轴承的外周，轴承可以相对于圈体进行转动，第二转动部1222可以固设于轴承并在可与轴承一起转动。滑动轴承滑动设置于滑动槽1223进行滑动。此外，滑动件1226也可以是滚动轴承，或者，也可以采用其他类型的耐磨金属滑块取代滑动轴承，第二转动部1222可以转动地设置于耐磨金属滑块即可。

在一些实施方式中，如图1、图5和图6所示，第二滑动部1221包括第一端面1227、第二端面1228以及滑动面1229，第一端面1227和第二端面1228相背设置，滑动面1229连接于第一端面1227和第二端面1228之间，滑动槽1223设置于滑动面1229并贯穿于第一端面1227和第二端面1228，便于第二滑动部1221从第一端面1227和第二端面1228的一侧装配于滑动槽1223。第二滑动部1221还包括相对设置的第一滑动面1233和第二滑动面1234，第一滑动面1233和第二滑动面1234限定形成滑动槽1223，第二滑动部1221还包括第一限位部1231和第二限位部1232，第一限位部1231和第二限位部1232分别连接于第一滑动面1233以及第二滑动面1234，第一限位部1231和第二限位部1232相间隔设置且形成与滑动槽122相贯通的滑动间隙1235，且第一限位部1231与第二限位部1232之间的间距小于第一滑动面1233和第二滑动面1234之间的间距，第二滑动部1221可以经由第一端面1227或第二端面1228的一侧装配于滑动槽122，且第二滑动部1221的至少部分结构沿垂直于第一方向X1的长度大于第一限位部1231与第二限位部1232之间的间距，避免第二滑动部1221从滑动间隙1235脱离滑动槽1223，其中第二滑动部1221可以与第一滑动面1233和第二滑动面1234相抵，以避免第二滑动部1221在滑动过程中发生偏摆以使第二滑动部1221始终沿滑动槽1223的延伸方向滑动，第二转动部1222部分地经由滑动间隙1235伸入滑动槽1223以设置于第二滑动部1221，其中，第二转动部1222的转柱1225可以经由滑动间隙1235伸入滑动槽1223内并可转动地设置于第二滑动部1221。

在一些实施方式中，第二调节件122还可以包括第一封盖124和第二封盖125，第一封盖124和第二封盖125相对设置且分别盖设于第一端面1227和第二端面1228以阻挡第二滑动部1221从滑动槽1223滑出，从而避免第二滑动部1221从第一端面1227或者第二端面1228滑出。作为一种示例，第一封盖124和第二封盖125的结构可以大致相同，以第一封盖124为例，第一封盖124包括盖体1241、第一侧盖1242和第二侧盖1243，第一侧盖1242和第二侧盖1243相对间隔设置，盖体1241连接于第一侧盖1242和第二侧盖1243之间并形成大致的“U”型结构，第一端面1227可以直接嵌设第一封盖124，第一侧盖1242和第二侧盖1243可分别与滑动面1229以及与滑动面1229相背的表面相抵以形成固定，第一封盖124和第二封盖125均采用该结构设计便于装配，又可以阻挡第二滑动部1221从滑动槽1223滑出。

请参阅图1和图7，在本实施例中，安装座131大致为矩形板状结构，安装座131安装于第一转动部1212和第二转动部1222。安装座131具有安装表面1311，翻转部132设置于安装表面1311，翻转部132用于翻转板材，其中，板材可以是墙板，例如可以是内墙板或外墙板，在此不作具体限定。翻转部132可以翻转一定的角度以整板材所在平面相与基准平面的立柱方向之间形成的夹角，可以将板材调整至与基准平面的立柱方向保持平行的位置。

请参阅图1和图7，在本实施例中，翻转部132可以包括驱动件1321以及翻转支撑架1322，翻转支撑架1322的一端可转动地连接于安装座131的端部，翻转支撑架1322可以铰接于安装座131，翻转支撑架1322的转动轴线与第二方向X2垂直，驱动件1321与翻转支撑架1322传动配合，驱动件1321用于向翻转支撑架1322提供转动力以调整翻转支撑架1322的相对于待安装面的基准平面的平行度，翻转支撑架1322在翻转过程中可以带着板材转动以调整板材所在平面相与基准平面的立柱方向之间形成的夹角。其中，翻转支撑架1322可以设置于第一框体141的远离第二框体142的一侧。驱动件1321可以是支撑电缸或气缸等可以驱使翻转支撑架1322转动的驱动结构，作为一种示例，驱动件1321为支撑电缸，支撑电缸包括缸体1323和支撑伸缩杆1324，缸体1323可以连接于安装座131的安装表面1311，支撑伸缩杆1324可伸缩地设置于缸体1323，支撑伸缩杆1324可以相对于安装表面1311倾斜向上设置，支撑伸缩杆1324伸出缸体1323的一端连接于翻转支撑架1322，支撑伸缩杆1324可以铰接于翻转支撑架1322，通过改变支撑伸缩杆1324的伸缩长度可以改变翻转支撑架1322的翻转角度从而调整翻转支撑架1322的相对于待安装面的基准平面的平行度。

在本实施例中，翻转支撑架1322可以是矩形框架结构，翻转支撑架1322具有翻转立面1325，板材可以被支撑于翻转立面1325，被支撑于翻转立面1325的板材可以与翻转立面1325保持大致平行，通过调节支撑伸缩杆1324的伸缩长度以调整翻转立面1325与基准平面的立柱方向之间形成的夹角，例如支撑电缸可以驱使支翻转支撑架1322翻转至翻转立面1325与水平面保持垂直时所对应的翻转角度，从而使得被支撑于翻转立面1325的板材相对于基准平面的立柱方向保持平行。在一些实施方式中，在翻转立面1325可以设有吸盘，其中，吸盘可以产生一定的真空吸力以将板材吸附于支撑里面。通过设置吸盘通过产生吸力或者取消吸力便可以快速地实现板材的抓取或释放。此外，也可以通过在翻转立面1325上设置气爪或叉车的叉架等抓取结构来抓取板材。

在一个安装环境中，如图8所示，在对墙板进行安装作业过程中，若板材相对于墙面的基准平面S1倾斜时，其中，基准平面S1可以是指墙面处相邻的横梁和立柱所构成的平面，基准平面S1与水平面S2大致垂直，板材所在的平面相对于待安装面的基准平面S1倾斜时并形成α角度，其中，α角度是板材所在的平面与基准平面S1的立柱方向形成的夹角，控制器可以通过控制支撑电缸驱使翻转支撑架1322翻转以调整板材与立柱方向之间形成的夹角，例如，可以驱使翻转支撑架1322翻转α角度以使板材与基准平面S1的立柱方向保持大致平行，从而使得板材大致垂直于水平面S2。

在一些实施方式中，如图7所示，板材安装装置100还包括图像采集设备150，图像采集设备150设置于支撑机构130并用于获取待安装面的基准平面。其中，基准平面可以是指待安装面处相邻的横梁和立柱所构成的立柱平面，其中，横梁与水平面大致平行，立柱与水平面大致垂直，图像采集设备150可以是激光位移传感器或者视觉传感器。作为一种示例，图像采集设备150可以通过获取位于基准平面内的多个特征点，根据多个特征点的空间位置信息拟合形成基准平面，板材安装装置100的控制器可以根据软件算法将图像采集设备150获取到的基准平面与板材所在平面的当前角度信息作比较，换算得出当前板材所在的平面与基准平面相交夹角度数，其中夹角包括立柱度和平行度，平行度、立柱度用于衡量待安装板材与基准平面是否保持平行一致。

以板材安装装置100安装墙板为例对其工作原理进行说明，

在一个应用场景中，板材安装装置100可以横向抓取墙板并完成立板动作，墙板被支撑于翻转支撑架1322的翻转立面1325，墙板与翻转立面1325保持平行一致，板材安装装置100可以根据导航信息移动至安装目标位置，图像采集设备150采集安装目标位置的基准平面；板材安装装置100的控制器根据软件算法将图像采集设备150采集的基准平面与墙板当前所在平面的角度信息作比较，确定墙板当前所在平面所在的平面与基准平面之间的夹角度数(墙板当前所在平面分别与基准平面的横梁、立柱方向之间的夹角)。若检测到墙板当前所在平面与基准平面的立柱方向相交形成一定夹角时，控制器可以控制支撑电缸通过驱动翻转支撑架1322翻转以带动墙板调整至与基准平面的立柱方向保持平行关系的位置，如图9所示，墙板所在的平面与基准平面的横梁方向之间处于不平行关系，墙板所在的平面与基准平面的横梁方向相交夹角度为β角度，其中β角度可以大于0°，作为一种示例，β角度为30°，此时，第一调节件121和第二调节件122均位于导轨的连接于第一框体141的端部；如图10所示，控制器可以控制第一调节件121保持不动，控制第二调节件122朝向第二框体142的方向移动一定的距离，此时，第二调节件122带动安装座131的一端朝向第二框体142的方向移动，安装座131随着第一转动部1212和第二转动部1222同时沿顺时针方向转动，由于第一调节件121和第二调节件122之间的相对位移保持不变，使得第二转动部1222会朝向第一导轨111的方向移动一定的距离，安装座131在转动过程中带动翻转支撑架1322同步转动直至板材所在的平面与基准平面的横梁方向保持平行时，安装座131(图9和图10中的虚框所示)的转动角度可以为30°，控制器控制第二调节件122停止移动。待将板材所在的平面与基准平面保持平行后进行安装作业。

综上，本实施例提供的板材安装装置100通过将支撑机构130的安装座131设置于第一转动部1212和第二转动部1222，当第一滑动部1211和第二滑动部1221相对滑动时，安装座131可以随着第一转动部1212和第二转动部1222进行转动以使翻转部132发生转动，翻转部132在转动过程中可以带动板材同时进行转动，以调整板材与待安装面之间的平行度，在安装板材时，通过改变第一滑动部1211和第二滑动部1221的滑动位置以调整安装座131的转动角度直至被支撑于翻转部132的板材与待安装面保持平行后进行安装作业，以使板材平整地安装于待安装面。

请参阅图11，本申请实施例还提供一种板材安装机器人200，包括上述的板材安装装置100以及行走机构210，板材安装装置100设置于行走机构210。其中，行走机构210可以是移动小车或者舵轮等可移动式结构。

在本实施例中，行走机构210可以是可移动小车，行走机构210包括底座211以及车轮212，车轮212可转动地设置于底座211的底部，第一导轨111和第二导轨112设置于底座211的顶面。行走机构210可以将带动板材安装装置100移动至安装目标位置进行安装作业。

本申请提供的板材安装机器人200通过将上述的板材安装装置100设置于行走机构210，可以自动地将板材移动至安装目标位置进行安装作业，并自动调整板材与待安装面的基准平面之间的平行度以使板材与待安装面保持平行，节省了人工调整成本，提高整个装配工艺效率。

本申请实施例还提供一种板材安装方法，可应用于上述的板材安装机器人200，如图12所示的流程图，安装方法包括：

步骤S110：提供板材安装装置，抓取待安装板材并移动至安装目标位置，其中，板材安装装置包括定位机构和支撑机构，支撑机构设置于定位机构；

待安装板材可以是内墙板、外墙板或者其它类型的墙板，通过控制支撑机构130抓取待安装板材，待安装板材可以是矩形状板体，待安装板材所在的平面可以与翻转立面1325保持大致平行，支撑于翻转立面1325的待安装板材处于立起来的状态，其中被支撑起来的待安装板材所在的平面可能相对于待安装面的基准平面保持平行或者相交形成有夹角。板材安装机器人200可以根据导航信息移动到安装目标位置，或者，也可以通过人工控制的方式、导轨进行导向的方式移动到安装目标位置。

在一个应用场景中，如图13所示，提供上述的板材安装装置100，板材安装装置100可以设置于行走机构210，通过行走机构210的移动以将板材安装装置100带动至安装目标位置，行走机构210可以通过结合视觉系统和自身的导航系统规划路径以运动至安装目标位置，或者也可以通过人工控制、导轨导向的方式运动至安装目标位置。

步骤S120：确定安装目标位置内的待安装面的基准平面；

基准平面可以是指待安装面处相邻的横梁和立柱所构成的平面，其中，横梁与水平面大致平行，立柱与水平面大致垂直，也即立柱沿竖直方向设置。

可以通过获取图像采集设备150所采集的图像信息或者点位信息来确定基准平面，其中，图像采集设备150包括激光位移传感器或者视觉传感器。作为一种示例，图像采集设备150可以通过获取待安装面的多个特征点，根据多个特征点的空间位置信息拟合而成的平面，因此，可以直接根据多个特征点确定基准平面。作为又一种示例，图像采集设备150也可以通过确定横梁、立柱上特征点信息拟合形成横梁和立柱所在的直线，通过两条拟合而成的直线以建立基准平面。作为又一种示例，也可以通过采集待安装面的轮廓来确定基准平面。

步骤S130：根据基准平面确定待安装板材相对于待安装面的平行度信息，并根据平行度信息生成调节信息，并根据调节信息调整定位机构和支撑机构中的至少一者以将待安装板材调整至与基准平面平行后进行安装作业；

平行度信息可以包括待安装板材所在平面与待安装面的基准平面之间形成的夹角信息，其中，夹角信息包括待安装板材所在平面与基准平面的立柱之间形成的夹角、待安装板材所在平面与基准平面的横梁之间形成的夹角，平行度用于衡量待安装墙板与基准平面是否保持平行一致关系，例如，待安装板材所在平面与基准平面的横梁之间形成的夹角大致为0°时，则说明待安装板材所在平面与基准平面的横梁保持平行；待安装板材所在平面与基准平面的立柱之间形成的夹角大致为0°，则说明待安装板材所在平面与基准平面的立柱保持平行，当上述的两个夹角均大致等于0°时，则表示待安装板材相对于待安装面的基准平面的平行度越好，待安装板材与基准平面平行，待安装板材可以平整地安装于待安装面。

可以按照预设的算法计算待安装板材所在平面与待安装面的基准平面之间相交形成的夹角，作为一种示例，可以先确定待安装板材所在平面的法向向量与待安装面的基准平面之间的法向向量，通过计算两个法向向量之间的夹角来确定待安装板材所在平面与待安装面的基准平面之间相交形成的夹角大小。此外，也可以通过测量待安装板材所在平面与待安装面的基准平面之间相交线的公垂线之间形成的夹角大小以确定待安装板材所在平面与待安装面的基准平面之间的夹角。也或者采用空间坐标矢量法来进行计算。

在一些实施方式中，可以按照预设的算法计算待安装板材所在平面与待安装面的基准平面的立柱或者横梁之间相交形成的夹角，例如，当待安装板材与基准平面的立柱方向之间形成的夹角为0°时，则说明待安装板材与基准平面的立柱方向大致平行，也即待安装板材与水平面大致垂直；当待安装板材与基准平面的立柱方向之间形成的夹角大于0°或者小于180°时，则说明待安装板材与基准平面的立柱方向不平行，也即待安装板材与水平面也处于不垂直的关系，待安装板材相对于水平面倾斜。可以按照预设的算法计算待安装板材所在平面与基准平面的立柱方向之间相交形成的夹角，作为一种示例，可以先确定待安装板材所在平面的法向向量，通过计算法向向量与基准平面的立柱方向之间形成的夹角来确定待安装板材所在平面与基准平面的立柱方向之间形成的夹角。此外，也采用空间坐标矢量法来进行计算。

调节信息是指用于调节待安装板材与基准平面之间平行度的指令信息，控制器根据获取到的平行度信息来生成相应的指令信息，指令信息可以包括控制第一调节件121和第二调节件122的移动方向、相对移动距离、移动位置、移动速度、以及支撑机构130的姿态位置(姿态位置可以是支撑机构130的翻转立面1325相对于基准平面的不同位置状态，例如，支撑机构130的翻转立面1325相对于基准平面的平行度)。

作为一种示例，当支撑机构130的翻转立面1325相对于基准平面的立柱平行时，待安装板材与基准平面的横梁不平行时，可以仅调节待安装板材与基准平面的横梁之间的夹角，根据获取到的调节信息调整第一调节件121和第二调节件122的滑动位置以调节安装座131的转动角度，指令信息可以预先存储于控制器的存储单元内，例如可以预先将待安装板材所在平面与基准平面的横梁之间形成的每一夹角与相应的指令信息建立一一对应关系，并建立两者之间的映射关系，当获取到待安装板材所在平面与基准平面的横梁之间形成的夹角等于0°或180°时，则说明待安装板材所在平面与基座平面保持平行，则可以发生指令信息以控制第一调节件121和第二调节件122保持静止不动；若获取到待安装板材与基准平面的横梁之间形成的夹角大于0°小于180°时，则控制第一调节件121或第二调节件122朝向预设的方向进行进行移动，以使安装座131转动对应的转动角度以使待安装板材转动至与基座平面保持平行。

在一个具体的应用环境中，如图9和图10所示，若墙板所在的平面与基准平面相交夹角度为β角度，其中β角度大于0°，作为一种示例，β角度为30°，控制器可以控制第一调节件121保持不动，控制第二调节件122朝向第二框体142的方向按照一定的移动速度并移动对应的滑动位置，此时，第二调节件122带动安装座131的一端朝向第二框体142的方向移动过程中，安装座131随着第一转动部1212和第二转动部1222同时沿顺时针方向转动，由于第一调节件121和第二调节件122之间的相对位移保持不变，使得第二转动部1222会朝向第一导轨111的方向移动一定的距离，安装座131在转动过程中带动翻转支撑架1322同步转动直至板材所在的平面与基准平面保持平行时，安装座131的转动角度可以为30°，控制器控制第二调节件122停止移动，待墙板所在的平面与基准平面保持平行后进行安装作业。可以通过距离传感器来获取第二调节件122滑动的距离。

作为另一种示例，当支撑机构130的翻转立面1325相对于基准平面的立柱不平行时，待安装板材与基准平面的横梁平行时，可以仅调节待安装板材与基准平面的立柱之间的夹角，翻转部132包括驱动件1321以及翻转支撑架1322，翻转支撑架1322的一端可转动地连接于安装座131的端部，翻转支撑架1322的转动轴线与所述第二方向X2垂直，驱动件1321与所述翻转支撑架1322传动配合，可以根据确定的待安装板材与基准平面的立柱方向之间形成的夹角来控制翻转支撑架1322的转动角度转动至对应的角度。在一些实施方式中，例如可以预先建立待安装板材与基准平面的立柱方向之间形成的夹角与转动角度建立一一对应关系，并建立两者之间的映射关系，作为一种示例，如图8所示，待安装板材与基准平面的立柱方向之间形成的夹角为a角度时，则发送对应的指令信息以控制驱动件1321驱使翻转支撑架1322的转动对应的转动角度以使待安装板材与基准平面的立柱保持平行，此时待安装板材相对于水平面保持大致垂直，其中翻转支撑架1322转动的转动角度大致与a角度相同，待翻转支撑架1322转动的转动角度大致等于a角度时，待安装板材相对于基准平面的立柱方向大致平行。

作为又一种示例，当支撑机构130的翻转立面1325相对于基准平面的立柱以及待安装板材相对于基准平面的横梁均处于不平行的关系时，可以调节待安装板材与基准平面的立柱之间的夹角，以及调节待安装板材与基准平面的横梁之间的夹角。

在一个应用环境中，如图14和图15所示，待安装板材与基准平面的立柱方向之间形成的夹角为a角度，待安装板材与基准平面的立柱方向之间形成的夹角为β角度时，可以先控制驱动件1321驱使翻转支撑架1322的转动对应的转动角度以使待安装板材与基准平面的立柱保持平行，待安装板材与基准平面的立柱保持平行后，再控制第一调节件121和第二调节件122相对滑动带动安装座131转动至相应的位置以使待安装板材转动至与基准平面的横梁方向保持平行，进而使得待安装板材与基准平面的立柱方向、横梁方向均保持平行，使得待安装板材满足安装的平行度要求。或者，也可以先将待安装板材调整至与基准平面的横梁方向平行后，再将待安装板材调整至与基准平面的立柱的方向平行。

在一些实施方式中，可以通过视觉系统采集对比已装板材与待安装板材的激光反馈位移差值，判断待安装板材是否已经调整到位。

本申请提供的板材安装方法通过获取待安装面与待安装板材之间的平行度信息来调整定位机构120和支撑机构130中的至少一者，以准确地将待安装板材转动至与待安装面平行的位置，满足平整度的安装要求。

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应当理解：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，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种板材安装装置，其特征在于，包括：

第一导轨；

第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨沿第一方向并排设置；

定位机构，所述定位机构包括第一调节件和第二调节件，所述第一调节件包括第一滑动部和第一转动部，所述第二调节件包括第二滑动部和第二转动部，所述第一滑动部可滑动设置于所述第一导轨，所述第一转动部沿第二方向可转动设置于所述第一滑动部，所述第二滑动部可滑动设置于所述第二导轨，所述第二转动部沿第二方向可转动设置于所述第二滑动部，所述第二方向与所述第一方向相区别；以及

支撑机构，所述支撑机构包括安装座以及用于翻转板材的翻转部，所述翻转部设置于所述安装座，所述安装座安装于所述第一转动部和所述第二转动部。

2.根据权利要求1所述的板材安装装置，其特征在于，所述第二转动部沿所述第一方向滑动地设置于所述第二滑动部，所述第一方向与所述第二方向相交。

3.根据权利要求2所述的板材安装装置，其特征在于，所述第二滑动部设置有沿所述第一方向的滑动槽，所述第二转动部可滑动设置于所述滑动槽，所述第一方向垂直于所述第二方向。

4.根据权利要求3所述的板材安装装置，其特征在于，所述第二滑动部包括第一端面、第二端面以及滑动面，所述第一端面和所述第二端面相背设置，所述滑动面连接于所述第一端面和所述第二端面之间，所述滑动槽设置于所述滑动面并贯穿于所述第一端面和所述第二端面。

5.根据权利要求4所述的板材安装装置，其特征在于，所述第二滑动部还包括相对设置的第一滑动面和第二滑动面，所述第一滑动面和所述第二滑动面限定形成所述滑动槽，所述第二滑动部还包括连接于所述第一滑动面的第一限位部以及连接于所述第二滑动面的第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部相间隔以形成与所述滑动槽相贯通的滑动间隙，所述第一限位部与所述第二限位部之间的间距小于所述第一滑动面与所述第二滑动面之间的间距，所述第二滑动部经由所述第一端面或所述第二端面的一侧装配于所述滑动槽，且与所述第一滑动面和所述第二滑动面相抵，所述第二转动部部分地经由所述滑动间隙伸入所述滑动槽以设置于所述第二滑动部，所述板材安装装置还包括第一封盖、第二封盖，所述第一封盖、第二封盖分别设置于所述第一端面和所述第二端面以阻挡所述第二滑动部。

6.根据权利要求3所述的板材安装装置，其特征在于，所述第二调节件还包括滑动件，所述滑动件滑动设置于所述滑动槽内，所述第二转动部连接于所述滑动件。

7.根据权利要求1所述的板材安装装置，其特征在于，所述第一调节件还包括回转轴承，所述第一转动部通过所述回转轴承可转动设置于所述第一滑动部。

8.根据权利要求1-7任一项所述的板材安装装置，其特征在于，所述翻转部包括驱动件以及翻转支撑架，所述翻转支撑架的一端可转动地连接于所述安装座的端部，所述翻转支撑架的转动轴线与所述第二方向垂直，所述驱动件与所述翻转支撑架传动配合，所述驱动件用于向所述翻转支撑架提供转动力以调整所述翻转支撑架的相对于水平面的垂直度。

9.根据权利要求1-7任一项所述的板材安装装置，其特征在于，所述板材安装装置还包括图像采集设备，所述图像采集设备设置于所述支撑机构(130)并用于获取待安装面的基准平面。

10.一种板材安装机器人，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的板材安装装置以及行走机构，所述板材安装装置设置于所述行走机构。

11.一种板材安装方法，其特征在于，所述方法包括：

提供板材安装装置，抓取待安装板材并移动至安装目标位置，其中，所述板材安装装置包括定位机构和支撑机构，所述支撑机构设置于所述定位机构；

确定所述安装目标位置内的待安装面的基准平面；

根据所述基准平面确定所述待安装板材与所述待安装面的平行度信息，并根据所述平行度信息生成调节信息，并根据所述调节信息调整所述定位机构和所述支撑机构中的至少一者以将所述待安装板材调整至与所述基准平面平行后进行安装作业。

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