CN213917010U - 一种螺栓拧紧机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺栓拧紧机器人，其包括方形的箱体、推杆式螺栓拧紧机构、螺栓拧紧机构行走驱动机构、钢管夹持机构以及升降驱动机构；推杆式螺栓拧紧机构设置于螺栓拧紧机构行走驱动机构上；螺栓拧紧机构行走驱动机构安装于箱体的后侧表面上；钢管夹持机构包括由上向下依次设置的第一钢管夹持单元、第二钢管夹持单元以及第三钢管夹持单元；第一钢管夹持单元安装于箱体的顶侧表面上；第二钢管夹持单元与第三钢管夹持单元均位于箱体的内侧，且二者相连；升降驱动机构位于箱体的内侧，该升降驱动机构与第三钢管夹持单元相连。本实用新型自动化程度高，利于提高脚手架上的螺栓拧紧的效率。

Description

一种螺栓拧紧机器人

技术领域

本实用新型属于脚手架安装技术领域，尤其涉及一种螺栓拧紧机器人。

背景技术

脚手架是为了保证各施工过程顺利进行而搭设的工作平台。目前，脚手架大部分是通过人工手动安装，此种安装方式不仅费时费力，而且安装效果不好。

针对目前脚手架手动安装存在的技术问题，现有技术中曾提出利用脚手架安装机器，对脚手架进行自动化安装，以提高脚手架的安装效率。

如图8和图9所示，此种脚手架安装机器通常是利用专门的钢管夹具T同时实现相邻的上、下、左、右四根钢管的安装，在图7中L1、L2、L3以及L4分别表示钢管。

钢管夹具T的结构如图10所示，该钢管夹具T由两个夹具组装块a、b拼合而成，且拼合后，在钢管夹具T的多个面上形成钢管固定孔c，用于实现钢管的固定。

当脚手架安装机器工作完成后，通常需要手动将钢管夹具的各个螺栓d再拧紧一下，以确保脚手架的安装可靠性和安全性。然而，手动拧紧螺栓的方式费时费力，效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种螺栓拧紧机器人，以提高脚手架上螺栓拧紧的效率。

本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种螺栓拧紧机器人，包括方形的箱体、推杆式螺栓拧紧机构、螺栓拧紧机构行走驱动机构、钢管夹持机构以及升降驱动机构；

其中，推杆式螺栓拧紧机构设置于螺栓拧紧机构行走驱动机构上；

螺栓拧紧机构行走驱动机构安装于箱体的后侧表面上；

钢管夹持机构包括三个竖向排列的可伸缩式钢管夹持单元；定义三个可伸缩式钢管夹持单元由上向下分别为第一钢管夹持单元、第二钢管夹持单元以及第三钢管夹持单元；

第一钢管夹持单元安装于箱体的顶侧表面上；

第二钢管夹持单元与第三钢管夹持单元均位于箱体的内侧，且二者相连；

升降驱动机构位于箱体的内侧，且安装于箱体的后侧壁上，该升降驱动机构与第三钢管夹持单元相连，且用于带动螺栓拧紧机器人沿钢管竖向运动。

优选地，推杆式螺栓拧紧机构包括螺母、螺母连杆、旋转驱动电机以及第一电动伸缩杆；

螺母和螺母连杆的一端相连，且均位于第一电动伸缩杆伸出端的外侧；

旋转驱动电机安装于第一电动伸缩杆伸出端的内侧；该旋转驱动电机的输出轴与螺母连杆的另一端相连；第一电动伸缩杆的固定部与螺栓拧紧机构行走驱动机构相连。

优选地，螺栓拧紧机构行走驱动机构包括竖向安装支架以及三组丝杠驱动单元；

竖向安装支架有两个，且分别安装于箱体的后侧表面上；

其中，两组丝杠驱动单元均为竖向设置，且分别安装于一个竖向安装支架上；

另一组丝杠驱动单元水平安装于以上两组丝杠驱动单元之间；

推杆式螺栓拧紧机构连接于以上三组丝杠驱动单元中水平安装的一组上。

优选地，可伸缩式钢管夹持单元包括第二电动伸缩杆以及两个钢管夹具；

第二电动伸缩杆最外侧的一个杆体的端部分别与其中一个钢管夹具进行铰接；

两个钢管夹具的结构相同，且均具有一个半圆形的凹槽；

在两个钢管夹具相互接触的表面还分别设有一个方形的电磁铁安装槽；

在每个电磁铁安装槽内安装一个电磁铁；

第二电动伸缩杆最外侧的一个杆体的侧部与每个钢管夹具之间还分别设有一个第三电动伸缩杆，其中，第三电动伸缩杆与杆体的侧部以及相应钢管夹具之间铰接连接。

优选地，第一钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的固定部安装于箱体的顶侧表面上。

优选地，升降驱动机构包括丝杠、丝杠螺母、丝杠驱动电机以及丝杠固定座；

其中，丝杠驱动电机和丝杠固定座均安装于箱体的后侧壁上；

丝杠为竖向放置，丝杠的端部安装于丝杠固定座上；丝杠驱动电机位于丝杠的一端，且通过联轴器与所述丝杠的一端相连；丝杠螺母安装于丝杠上；

第三钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的固定部连接于丝杠螺母上。

优选地，第二钢管夹持单元以及第三钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的固定部相连。

优选地，箱体的前侧表面上设有竖向的条形孔；

第二钢管夹持单元以及第三钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的伸缩部经由条形孔穿出。

本实用新型具有如下优点：

如上所述，本实用新型提供了一种螺栓拧紧机器人，该机器人能够替代人工对脚手架上的螺栓进行二次紧固，以确保脚手架的安装可靠性和安全性，其自动化程度和拧紧效率高。

附图说明

图1为本实用新型实施例中螺栓拧紧机器人的一侧结构示意图；

图2为本实用新型实施例中螺栓拧紧机器人的一侧结构示意图(去除箱体部分外壳)；

图3为本实用新型实施例中螺栓拧紧机器人的另一侧结构示意图；

图4为本实用新型实施例中螺栓拧紧机器人的左视图；

图5为本实用新型实施例中螺栓拧紧机器人的后视图；

图6为本实用新型实施例中螺栓拧紧机器人的俯视图；

图7为本实用新型实施例中可伸缩式钢管夹持单元的结构示意图；

图8为现有技术中已经安装好的脚手架的结构示意图；

图9为图8中的A部放大图；

图10为现有技术中钢管夹具的结构示意图；

其中，1-箱体，2-螺母，3-螺母连杆，4-第一电动伸缩杆，5-竖向安装支架，6a、6b、6c-丝杠驱动单元，7-丝杠驱动电机，8-丝杠，9-丝杠螺母，10-丝杠固定座；

11a-第一钢管夹持单元，11b-第二钢管夹持单元，11c-第三钢管夹持单元，12-第二电动伸缩杆，13a-钢管夹具一，13b-钢管夹具二，14-杆体；

15-凹槽，16-电磁铁安装槽，17-电磁铁，18a、18b-第三电动伸缩杆，19-丝杠，20-丝杠螺母，21-丝杠驱动电机，22-丝杠固定座，23-连杆，24-条形孔。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

本实施例述及了一种螺栓拧紧机器人，以解决目前手动对脚手架上的螺栓进行紧固时费时费力的技术问题，该机器人自动化程度高，利于提高螺栓拧紧的效率。

如图1至图3所示，一种螺栓拧紧机器人，包括方形的箱体1、推杆式螺栓拧紧机构、螺栓拧紧机构行走驱动机构、钢管夹持机构以及升降驱动机构。

其中，推杆式螺栓拧紧机构设置于螺栓拧紧机构行走驱动机构上。

本实施例中推杆式螺栓拧紧机构的作用在于，实现脚手架中钢管夹具上的螺栓的拧紧。

如图1和图2所示，推杆式螺栓拧紧机构包括螺母2、螺母连杆3、旋转驱动电机以及第一电动伸缩杆4，其中，螺母2和螺母连杆3的一端相连。

螺母2和螺母连杆3均位于第一电动伸缩杆4伸出端的外侧。

旋转驱动电机(图中未示出)安装于第一电动伸缩杆伸出端的内侧。该旋转驱动电机的输出轴与螺母连杆3的另一端(例如通过联轴器)相连。

第一电动伸缩杆的固定部与螺栓拧紧机构行走驱动机构相连。

通过第一电动伸缩杆4能够实现螺母2在图1中沿前后方向上的运动。当螺母2与钢管夹具T上的螺栓结合后，旋转驱动电机带动螺母2旋转，以实现对螺栓的紧固。

螺栓拧紧机构行走驱动机构安装于箱体1的后侧表面上。

如图3所示，螺栓拧紧机构行走驱动机构包括竖向安装支架5以及三组丝杠驱动单元。

竖向安装支架5有两个，且分别通过螺栓安装于箱体1的后侧表面上。

其中，两组丝杠驱动单元均为竖向设置，定义这两组丝杠驱动单元分别为丝杠驱动单元6a、丝杠驱动单元6b，这两组丝杠驱动单元分别安装于一个竖向安装支架5上。

另一组丝杠驱动单元6c水平安装于丝杠驱动单元6a与丝杠驱动单元6b之间，如图5所示，丝杠驱动单元6c的两个端部分别位于丝杠驱动单元6a、6b中的丝杠螺母上。

推杆式螺栓拧紧机构(的第一电动伸缩杆4)连接于丝杠驱动单元6c上。

通过以上三组丝杠驱动单元，利于实现推杆式螺栓拧紧机构整体在图1中沿左右方向以及上下方向上的运动；另外，第一电动伸缩杆4可带动螺母2沿图1中前后方向运动。

本实施例中丝杠驱动单元为现有技术中已有的丝杠驱动单元，以其中一组为例，丝杠驱动单元包括丝杠驱动电机7、丝杠8、丝杠螺母9以及丝杠固定座10，如图5所示。

丝杠8的端部安装于丝杠固定座10上。

丝杠驱动电机7位于丝杠8一端，且通过联轴器与丝杠相连，丝杠螺母9位于丝杠8上。

钢管夹持机构包括三个竖向排列的可伸缩式钢管夹持单元。

定义三个可伸缩式钢管夹持单元由上向下分别为第一钢管夹持单元11a、第二钢管夹持单元11b以及第三钢管夹持单元11c。

以上三个可伸缩式钢管夹持单元均沿水平方向伸展，如图4所示。

如图1所示，第一钢管夹持单元11a安装于箱体1的顶侧表面上。第二钢管夹持单元11b与第三钢管夹持单元11c均位于箱体1的内侧，且二者相连(在下文详细论述)。

以上三个可伸缩式钢管夹持单元的结构均相同，以其中一个为例：

如图6和图7所示，可伸缩式钢管夹持单元包括第二电动伸缩杆12以及两个钢管夹具；定义两个钢管夹具分别为钢管夹具一13a以及钢管夹具二13b。

第二电动伸缩杆12最外侧的一个杆体的端部分别与其中一个钢管夹具进行铰接。此处最外侧的一个杆体14，例如可以是在现有电动伸缩杆上增加一段加长的杆体。

钢管夹具一13a以及钢管夹具二13b的结构相同，且均具有一个半圆形的凹槽15。当两个凹槽15组合在一起时，形成能够容纳钢管L2的夹持槽。

在两个钢管夹具相互接触的表面还分别设有一个方形的电磁铁安装槽16。

在每个电磁铁安装槽16内安装一个电磁铁17。

当钢管夹具一13a以及钢管夹具二13b结合后，能够环绕在钢管上，两个钢管夹具上的电磁铁17通电，此时钢管夹具一13a以及钢管夹持二13b能够实现对钢管的抱紧。

第一钢管夹持单元11a中第二电动伸缩杆12的固定部安装于箱体1的顶侧表面上。

第二电动伸缩杆12最外侧的一个杆体14的侧部与每个钢管夹具之间还分别设有一个第三电动伸缩杆，例如第三电动伸缩杆18a、18b。

其中，第三电动伸缩杆18a、18b与杆体14的侧部以及相应钢管夹具之间铰接连接。

通过第三电动伸缩杆18a、18b，可以实现两个钢管夹具的组合与分离。

设置以上三个可伸缩式钢管夹持单元的目的在于，实现螺栓拧紧机器人沿钢管的爬升，正常行走时，第一钢管夹持单元11a中第二电动伸缩杆12处于收缩状态。

机器人依靠升降驱动机构、第二钢管夹持单元11b以及第三钢管夹持单元11c实现爬升。当遇到横向布置的钢管L3或L4时，需要三个可伸缩式钢管夹持单元配合实现越障。

升降驱动机构位于箱体1的内侧，且安装于箱体1的后侧壁上，该升降驱动机构与第三钢管夹持单元11c相连，且用于带动螺栓拧紧机器人沿钢管竖向运动。

如图2所示，升降驱动机构包括丝杠19、丝杠螺母20、丝杠驱动电机21以及丝杠固定座22；其中，丝杠驱动电机21和丝杠固定座22均安装于箱体1的后侧壁上。

本实施例中丝杠19为竖向放置，其中，丝杠19的端部安装于丝杠固定座22上。丝杠驱动电机21位于丝杠19的一端，并通过联轴器与丝杠19相连。

丝杠螺母20安装于丝杠19上，且能沿丝杠19上下运动。

第三钢管夹持单元11c中第二电动伸缩杆12的固定部连接于丝杠螺母20上。此外，第二钢管夹持单元11b以及第三钢管夹持单元11c中第二电动伸缩杆12的固定部相连。

以上两个第二电动伸缩杆12之间例如通过连杆23相连，连杆23为刚性连杆。

在本实施例中示出的连杆23采用了四连杆，然而，需要说明的是，该四连杆不会发生变形。当然，连杆23也并不局限于采用上述四连杆结构。

如图1所示，箱体1的前侧表面上设有竖向的条形孔24。第二钢管夹持单元11b以及第三钢管夹持单元11c中第二电动伸缩杆12的伸缩部经由条形孔24穿出。

以上设计，可保证可伸缩式钢管夹持单元中的钢管夹具部分位于箱体1的外侧。

本实施例中螺栓拧紧机器人的大致工作过程为：

首先在升降驱动机构的带动下，螺栓拧紧机器人沿着竖向的钢管L2向上运动；当螺栓拧紧机器人向上运动至指定高度位置时，螺栓拧紧机器人固定于钢管上。

螺栓拧紧机构行走驱动机构带动推杆式螺栓拧紧机构在上下、左右方向上调整，调整到位后，由第一电动伸缩杆4带动螺母2沿前后方向运动，进而实现对螺栓的紧固。

可见，本实用新型中的螺栓拧紧机器人自动化程度高，大大提高了螺栓拧紧的效率。

当然，以上说明仅仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本实用新型的保护。

Claims (8)

1.一种螺栓拧紧机器人，其特征在于，包括方形的箱体、推杆式螺栓拧紧机构、螺栓拧紧机构行走驱动机构、钢管夹持机构以及升降驱动机构；

其中，推杆式螺栓拧紧机构设置于所述螺栓拧紧机构行走驱动机构上；

所述螺栓拧紧机构行走驱动机构安装于箱体的后侧表面上；

钢管夹持机构包括三个竖向排列的可伸缩式钢管夹持单元；定义三个可伸缩式钢管夹持单元由上向下分别为第一钢管夹持单元、第二钢管夹持单元以及第三钢管夹持单元；

第一钢管夹持单元安装于箱体的顶侧表面上；

第二钢管夹持单元与第三钢管夹持单元均位于箱体的内侧，且二者相连；

升降驱动机构位于箱体的内侧，且安装于所述箱体的后侧壁上，该升降驱动机构与第三钢管夹持单元相连，且用于带动所述螺栓拧紧机器人沿钢管竖向运动。

2.根据权利要求1所述的螺栓拧紧机器人，其特征在于，

所述推杆式螺栓拧紧机构包括螺母、螺母连杆、旋转驱动电机以及第一电动伸缩杆；

螺母和螺母连杆的一端相连，且均位于第一电动伸缩杆伸出端的外侧；

旋转驱动电机安装于第一电动伸缩杆伸出端的内侧；该旋转驱动电机的输出轴与螺母连杆的另一端相连；第一电动伸缩杆的固定部与所述螺栓拧紧机构行走驱动机构相连。

3.根据权利要求1所述的螺栓拧紧机器人，其特征在于，

所述螺栓拧紧机构行走驱动机构包括竖向安装支架以及三组丝杠驱动单元；

竖向安装支架有两个，且分别安装于箱体的后侧表面上；

其中，两组丝杠驱动单元均为竖向设置，且分别安装于一个所述竖向安装支架上；

另一组丝杠驱动单元水平安装于以上两组丝杠驱动单元之间；

所述推杆式螺栓拧紧机构连接于以上三组丝杠驱动单元中水平安装的一组上。

4.根据权利要求1所述的螺栓拧紧机器人，其特征在于，

所述可伸缩式钢管夹持单元包括第二电动伸缩杆以及两个钢管夹具；

第二电动伸缩杆最外侧的一个杆体的端部分别与其中一个所述钢管夹具进行铰接；

两个钢管夹具的结构相同，且均具有一个半圆形的凹槽；

在两个钢管夹具相互接触的表面还分别设有一个方形的电磁铁安装槽；

在每个电磁铁安装槽内安装一个电磁铁；

第二电动伸缩杆最外侧的一个杆体的侧部与每个钢管夹具之间还分别设有一个第三电动伸缩杆，其中，第三电动伸缩杆与杆体的侧部以及相应钢管夹具之间铰接连接。

5.根据权利要求4所述的螺栓拧紧机器人，其特征在于，

第一钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的固定部安装于箱体的顶侧表面上。

6.根据权利要求4所述的螺栓拧紧机器人，其特征在于，

所述升降驱动机构包括丝杠、丝杠螺母、丝杠驱动电机以及丝杠固定座；

其中，丝杠驱动电机和丝杠固定座均安装于箱体的后侧壁上；

丝杠为竖向放置，丝杠的端部安装于丝杠固定座上；丝杠驱动电机位于丝杠的一端，且通过联轴器与所述丝杠的一端相连；丝杠螺母安装于丝杠上；

第三钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的固定部连接于丝杠螺母上。

7.根据权利要求6所述的螺栓拧紧机器人，其特征在于，

第二钢管夹持单元以及第三钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的固定部相连。

8.根据权利要求7所述的螺栓拧紧机器人，其特征在于，

所述箱体的前侧表面上设有竖向的条形孔；

第二钢管夹持单元以及第三钢管夹持单元中第二电动伸缩杆的伸缩部经由条形孔穿出。

Images