CN210148114U - 全向移动玻璃安装机械手 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种全向移动玻璃安装机械手，属于机械自动化技术领域。全向移动底盘上安装有井字架的底部铰接有第一电动推缸，第一电动推缸的伸缩端活动连接第一连接臂；第一连接臂的后端铰接在井字架的顶部后侧；第一连接臂上铰接有第二电动推缸，第二电动推缸的伸缩端铰接有第二连接臂；第二连接臂的底端与第一连接臂的前端铰接，第二连接臂的顶端安装有真空吸盘抓手；控制器与第一电动推缸、第二电动推缸分别电性连接。本实用新型方便调整玻璃相对于门窗宽体六个自由度方向的位置和姿态，高度可调节，移动方便，能够通过包括电梯、楼道等狭小空间，仅需一人，即可安全、可靠的完成玻璃搬运、定位及安装，降低了人工劳动成本，提高了安装效率。

Description

全向移动玻璃安装机械手

技术领域

本实用新型涉及技术领域，具体涉及一种可调整玻璃与门窗之间的安装相对位置和姿态，使用安全方便、定位准确、安装可靠的全向移动玻璃安装机械手。

背景技术

现有建筑大型玻璃主要有两种方式：一种为在建筑顶层安装绞手架，通过绞盘将人及玻璃吊装至玻璃待安装位置进行安装，人在半空中通过人工完成玻璃相对门窗框体定位，通常完成一块玻璃安装至少需要4个人，人工成本高、劳动强度大、危险系数高；另一种为在室内通过玻璃搬运小车安装，在室内将玻璃通过玻璃搬运小车搬运至待安装位置，人工推动玻璃，完成玻璃与门窗框架之间的相对定位，存在玻璃与门窗框架之间定位难度高的问题，且当玻璃安装位置较高时，室内玻璃安装小车因尺寸原因，无法进入大楼，使用范围受限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种全向移动玻璃安装机械手，以解决上述背景技术中的至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供的一种全向移动玻璃安装机械手，包括全向移动底盘，所述全向移动底盘上安装有井字架；

所述井字架的底部铰接有第一电动推缸的固定端，所述第一电动推缸的伸缩端活动连接有第一连接臂；所述第一连接臂的后端铰接在所述井字架的顶部后侧；

所述第一连接臂上铰接有第二电动推缸的固定端，所述第二电动推缸与所述第一连接臂的铰接连接处位于所述第一电动推缸的伸缩端的后侧；所述第二电动推缸的伸缩端铰接有第二连接臂；

所述第二连接臂的底端与所述第一连接臂的前端铰接，所述第二连接臂的顶端安装有真空吸盘抓手；所述真空吸盘抓手上的第一真空吸盘通过管路连接真空发生装置；

还包括有控制器，所述控制器与所述第一电动推缸、所述第二电动推缸和所述真空发生装置分别电性连接。

优选的，所述全向移动底盘包括有底架，所述底架的前端和后端的两侧分别安装有一麦克纳姆轮，每一个所述麦克纳姆轮均由一第一伺服电机通过第一减速器驱动；所述控制器与每一个所述第一伺服电机分别电性连接。

优选的，所述第一电动推缸的伸缩端通过第一关节轴承活动连接所述第一连接臂；所述第二电动推缸的伸缩端通过第二关节轴承活动连接所述第二连接臂。

优选的，所述真空吸盘抓手包括第一直线丝杠，所述第一直线丝杠的滑块上安装有井字框，所述井字框上安装有多个所述第一真空吸盘。

优选的，所述第二连接臂的顶部固定有第二减速器，所述第二减速器的上方连接有第二伺服电机，所述第二减速器的转轴连接所述第一直线丝杠的底板。

优选的，所述控制器与所述第二伺服电机、所述第一直线丝杠的伺服电机分别电性连接。

优选的，所述井字架的两侧分别安装有第二直线丝杠，所述第二直线丝杠的滑块与所述井字架连接；所述第二直线丝杠的滑轨的后端铰接有第二真空吸盘，所述第二真空吸盘通过管路连接所述真空发生装置。

优选的，所述控制器与两个所述第二直线丝杠的伺服电机分别电性连接。

优选的，所述真空发生装置为真空泵、真空发生器或负压鼓风机中的一种。

优选的，所述控制器为STC15W4K48S4单片机。

本实用新型有益效果：可方便调整玻璃相对于门窗宽体六个自由度方向的位置和姿态，高度可调节，移动方便，能够通过包括电梯、楼道等狭小空间，仅需一人，即可安全、可靠的完成玻璃搬运、定位及安装，降低了人工劳动成本，提高了安装效率。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手在伸展状态下的立体结构图。

图2为本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手在伸展状态下的侧视结构图。

图3为本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手在伸展状态下的俯视结构图。

图4为本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手在回缩状态下的立体结构图。

图5为本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手在回缩状态下的侧视结构图。

图6为本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手在回缩状态下的俯视结构图。

图7为本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手的真空吸盘抓手运行原理示意图。

其中：100-全向移动底盘；1-井字架；2-第一电动推缸；3-第一连接臂；4-第二电动推缸；5-第二连接臂；200-真空吸盘抓手；6-第一真空吸盘；7-底架；8-麦克纳姆轮；9-第一伺服电机；10-第一减速器；11-第一关节轴承；12-第二关节轴承；13-第一直线丝杠；14-井字框；15-第二减速器；16-第二伺服电机；17-第二直线丝杠；18-第二真空吸盘；19-挡板；20-U型开口。

具体实施方式

下面详细叙述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。

在本专利的描述中，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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

为便于理解本实用新型，下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本实用新型所必须的。

实施例

如图1至图6所示，本实用新型实施例提供一种全向移动玻璃安装机械手，包括全向移动底盘100，所述全向移动底盘100上安装有井字架1。

所述井字架1的底部通过铰接有第一电动推缸2的固定端，所述第一电动推缸2的伸缩端活动连接有第一连接臂3；所述第一连接臂3的后端通过铰接轴铰接在所述井字架1的顶部后侧。如图1和图2所示，第一电动推缸2伸长时，第一连接臂3后端绕铰接轴向上旋转，第一连接臂3的前端则升高；如图4和图5所示，当第一电动推缸2回缩时，第一连接臂3的后端绕铰接轴向下旋转，则第一连接臂3的前端则降低。

所述第一连接臂3上铰接有第二电动推缸4的固定端，所述第二电动推缸4与所述第一连接臂3的铰接连接处位于所述第一电动推缸2的伸缩端的后侧；所述第二电动推缸4的伸缩端铰接有第二连接臂5；所述第二连接臂5的底端与所述第一连接臂3的前端铰接。当第一连接臂3的前端升高时，则第二连接臂5随之升高，同时，第二电动推缸4伸长，则第二连接臂5在高位向前旋转；当第一连接臂3的前端降低时，则第二连接臂5随之降低，同时，第二电动推缸4回缩，则第二连接臂5随降低而向后旋转。由上，实现了第二连接臂5的高度可调，同时，可保持第二连接臂5处于垂直状态。这样，第二连接臂5上安装的真空抓手在吸住玻璃时，无论第二连接臂5的如何旋转及高度调节，都可保持在垂直状态，方便垂直状态的门窗玻璃的定位安装。

另，根据实际情况，无论在第二连接臂5升高还是降低时，也可通过第二电动推缸4调节第二连接臂5不处于垂直状态，以适合不是垂直状态的门窗上的玻璃安装。

所述第二连接臂5的顶端安装有真空吸盘抓手200；所述真空吸盘抓手200上的第一真空吸盘6通过管路连接真空发生装置。真空发生装置可制造真空吸盘的真空状态，当第一真空吸盘6触碰到待运输安装的玻璃后，操作真空发生装置通过管路使第一真空吸盘6与玻璃之间处于真空状态，从而抓起待运输安装的玻璃。

还包括有控制器，所述控制器与所述第一电动推缸2、所述第二电动推缸4和所述真空发生装置分别电性连接。

在本实用新型的具体实施例中，所述全向移动底盘100包括有底架7，所述底架7的前端和后端的两侧分别安装有一麦克纳姆轮8，每一个所述麦克纳姆轮8均由一第一伺服电机9通过第一减速器10驱动；所述控制器与每一个所述第一伺服电机9分别电性连接。

在本实用新型的具体实施例中，操作人员可通过无线控制手柄来操作玻璃安装机械手的运行。手柄包含8个ADC端口，对手柄上4个摇杆的8个电位器进行电压采集。同时，采集2个开关量信号；将采集的数据通过2.4G无线收发模块传送给接收控制板，也即控制器；接收控制板采用了STC15W4K48S4单片机，将通过2.4G模块接收到的数据进行运算处理；经过处理的数据，通过4组控制输出，分别控制4各第一伺服电机的运转状态，从而调节4个麦克拉姆轮的运行状态，实现全向移动底盘100的前进、后退和转向。

在本实用新型的具体实施例中，所述第一电动推缸2的伸缩端通过第一关节轴承11活动连接所述第一连接臂3；所述第二电动推缸4的伸缩端通过第二关节轴承12活动连接所述第二连接臂5。第一关节轴承11的设置，使第一电动推缸2和第一连接臂3之间实现全向的相对转动；第二关节轴承12的设置，使第二电动推缸4和第二连接臂5之间实现全向的相对转动。

在本实用新型的具体实施例中，所述真空吸盘抓手200包括第一直线丝杠13，所述第一直线丝杠13的滑块上安装有井字框14，所述井字框14上安装有多个所述第一真空吸盘6。在本实用新型的具体实施例中，所述控制器与所述第二伺服电机16、所述第一直线丝杠13的伺服电机分别电性连接。上述操控手柄使用3个开关量输出口，控制第一直线丝杠13的伺服电机的运转，从而使滑块左右移动，进一步使滑块上的井字框14发生左右移动，从而控制第一真空吸盘6能够对准待运输安装的玻璃，同时调整玻璃相对于门窗的安装角度，方便了玻璃的安装。

在本实用新型的具体实施例中，所述第二连接臂5的顶部固定有第二减速器15，所述第二减速器15的上方连接有第二伺服电机16，所述第二减速器15的转轴连接所述第一直线丝杠13的底板。

在本实用新型的具体实施例中，所述井字架1的两侧分别安装有第二直线丝杠17，所述第二直线丝杠17的滑块与所述井字架1连接；所述第二直线丝杠17的滑轨的后端铰接有第二真空吸盘18，所述第二真空吸盘18通过管路连接所述真空发生装置。

在本实用新型的具体实施例中，所述控制器与两个所述第二直线丝杠17的伺服电机分别电性连接。

上述操作手柄使用了5个端口，实现与STC15W4K48S4单片机的SPI串口通讯，利用CAN转换模块，分别控制第一电动推缸、第二电动推缸、两个第二直线丝杠17和第二伺服电机16的动作。

具体的，左侧的第二直线丝杠及右侧的第二直线丝杠的后端均安装第二真空吸盘。第二真空吸盘与墙体或其他固定基体吸附，当左右两侧的第二直线丝杠等速伺服运动时，玻璃安装机械手系统直线运动；当左右两侧的第二直线丝杠差速伺服运动时，玻璃安装机械手系统转向运动，微调调整玻璃相对于门窗框体角度。例如，当左侧的第二直线丝杠相比于右侧的第二直线丝杠运行慢时，由于左右两个第二真空吸盘与第二直线丝杠铰接，则玻璃安装机械手系统向左侧转动，进行位置及安装角度的微调；当左侧的第二直线丝杠相比于右侧的第二直线丝杠运行快时，则玻璃安装机械手系统向右侧转动，进行位置及安装角度的微调。

在本实用新型的具体实施例中，所述真空发生装置为真空泵、真空发生器或负压鼓风机中的一种。

如图1和图6所示，在井字架的前侧设置有挡板19，挡板19上设有U型开口20，当第一连接臂3降落至最低状态时，第一连接臂3位于U型开口20内，此时，挡板19不会限制第一连接臂3的降落程度，以方便对不同高度的门窗玻璃的安装。

如图7所示，第一电动推缸、井字架、第一连接臂、第二电动推缸及第二连接臂形成了四连杆联动机构。当通过无线手柄控制第一电动推缸伸长时，第一连接臂的前端升高，当通过无线手柄控制第一电动推缸回缩时，则第一连接臂的前端降低。当第一连接臂的前端升高时，第二连接臂随之升高，此时，通过无线手柄控制第二电动推缸伸长或回缩，可调整真空吸盘抓手在升高状态时的俯仰角度；当第一连接臂的前端降低时，第二连接臂随之降低，此时，通过无线手柄控制第二电动推缸伸长或回缩，可调整真空吸盘抓手在升高状态时的俯仰角度。

综上所述，本实用新型实施例所述的全向移动玻璃安装机械手，方便调整玻璃相对于门窗宽体六个自由度方向的位置和姿态，高度可调节，移动方便，能够通过包括电梯、楼道等狭小空间，仅需一人，即可安全、可靠的完成玻璃搬运、定位及安装，降低了人工劳动成本，提高了安装效率。

本领域普通技术人员可以理解：本实用新型实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：包括全向移动底盘(100)，所述全向移动底盘(100)上安装有井字架(1)；

所述井字架(1)的底部铰接有第一电动推缸(2)的固定端，所述第一电动推缸(2)的伸缩端活动连接有第一连接臂(3)；所述第一连接臂(3)的后端铰接在所述井字架(1)的顶部后侧；

所述第一连接臂(3)上铰接有第二电动推缸(4)的固定端，所述第二电动推缸(4)与所述第一连接臂(3)的铰接连接处位于所述第一电动推缸(2)的伸缩端的后侧；所述第二电动推缸(4)的伸缩端铰接有第二连接臂(5)；

所述第二连接臂(5)的底端与所述第一连接臂(3)的前端铰接，所述第二连接臂(5)的顶端安装有真空吸盘抓手(200)；所述真空吸盘抓手(200)上的第一真空吸盘(6)通过管路连接真空发生装置；

还包括有控制器，所述控制器与所述第一电动推缸(2)、所述第二电动推缸(4)和所述真空发生装置分别电性连接。

2.根据权利要求1所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述全向移动底盘(100)包括有底架(7)，所述底架(7)的前端和后端的两侧分别安装有一麦克纳姆轮(8)，每一个所述麦克纳姆轮(8)均由一第一伺服电机(9)通过第一减速器(10)驱动；所述控制器与每一个所述第一伺服电机(9)分别电性连接。

3.根据权利要求1所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述第一电动推缸(2)的伸缩端通过第一关节轴承(11)活动连接所述第一连接臂(3)；所述第二电动推缸(4)的伸缩端通过第二关节轴承(12)活动连接所述第二连接臂(5)。

4.根据权利要求1所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述真空吸盘抓手(200)包括第一直线丝杠(13)，所述第一直线丝杠(13)的滑块上安装有井字框(14)，所述井字框(14)上安装有多个所述第一真空吸盘(6)。

5.根据权利要求4所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述第二连接臂(5)的顶部固定有第二减速器(15)，所述第二减速器(15)的上方连接有第二伺服电机(16)，所述第二减速器(15)的转轴连接所述第一直线丝杠(13)的底板。

6.根据权利要求5所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述控制器与所述第二伺服电机(16)、所述第一直线丝杠(13)的伺服电机分别电性连接。

7.根据权利要求1所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述井字架(1)的两侧分别安装有第二直线丝杠(17)，所述第二直线丝杠(17)的滑块与所述井字架(1)连接；所述第二直线丝杠(17)的滑轨的后端铰接有第二真空吸盘(18)，所述第二真空吸盘(18)通过管路连接所述真空发生装置。

8.根据权利要求7所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述控制器与两个所述第二直线丝杠(17)的伺服电机分别电性连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述真空发生装置为真空泵、真空发生器或负压鼓风机中的一种。

10.根据权利要求1-8任一项所述的全向移动玻璃安装机械手，其特征在于：所述控制器为STC15W4K48S4单片机。

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