TWI718338B - 照明裝置的安裝方法以及機械手臂 - Google Patents

Abstract

一種照明裝置的安裝方法。提供一機械手臂與至少一燈具。機械手臂包括一第一手臂以及一第二手臂。第一手臂具有一第一夾持部用以夾持燈具，而第二手臂具有一第二夾持部與一定位平面。令第二手臂往一燈桿的一末端移動，燈桿的末端接觸定位平面而產生一座標訊號。令第一手臂接收座標訊號，並依據座標訊號由第一手臂與第二手臂將燈具組裝於燈桿上。

Description

照明裝置的安裝方法以及機械手臂

本發明是有關於一種安裝方法以及機械手臂，且特別是有關於一種照明裝置的安裝方法以及用來安裝照明裝置的機械手臂。

習知路燈的設計中，燈具的一側會安裝於燈桿上，以使燈具可固定於燈桿上。現有路燈仍是仰賴人工安裝的方式將燈具透過螺絲鎖固於燈桿上，或將燈具拆離燈桿以替換或維修，因此容易因耗費人力而有安裝效率不佳、安裝步驟缺漏、鎖附不完整的問題產生。此外，因為路燈的安裝位置較地面高，人員須搭乘高空作業車到燈桿末端進行人工安裝，故存在潛在的危險性。為此，如何能改善路燈的安裝程序，避免人員疲勞或人為疏失並降低施工危險性，且提高安裝作業的一致性與精確性，便成為此領域的重要課題之一。

本發明提供一種照明裝置的安裝方法，可提高照明裝置在安裝或維修作業時的效率、一致性、精確性與安全性。

本發明還提供一種機械手臂，適於安裝一照明裝置。

本發明的照明裝置的安裝方法，其包括以下步驟。提供一機械手臂與至少一燈具。機械手臂包括一第一手臂以及一第二手臂。第一手臂具有一第一夾持部用以夾持燈具，而第二手臂具有一第二夾持部與位於第二夾持部中的一定位平面。令第二手臂往一燈桿的一末端移動，並使燈桿的末端接觸定位平面而產生一座標訊號。令第一手臂接收座標訊號，並依據座標訊號由第一手臂與第二手臂將燈具組裝於燈桿上。

本發明的機械手臂，適於安裝一照明裝置。機械手臂包括一第一手臂以及一第二手臂。第一手臂具有一第一夾持部。第一夾持部適於夾持照明裝置的一燈具。第二手臂具有一第二夾持部與位於第二夾持部中一定位平面。照明裝置的一燈桿的一末端適於接觸定位平面而產生一座標訊號。第一手臂接收座標訊號，並依據座標訊號由第一手臂與第二手臂將燈具組裝於燈桿上。

在本發明的一實施例中，上述的機械手臂與燈具是由一移動載具所承載，而令第二手臂往燈桿的末端移動之前，更包括：令移動載具向燈桿移動靠近。

在本發明的一實施例中，上述的機械手臂更包括一升降台，樞接第一手臂與第二手臂。令第二手臂往燈桿的末端移動是透過升降台帶動，並使第二手臂的第二夾持部夾持燈桿，以得到燈桿的一桿徑資料。

在本發明的一實施例中，上述的第一手臂與第二手臂至少其中的一個具有一鏡頭，適於產生一影像訊號。

在本發明的一實施例中，上述的第二手臂更包括一鎖固工具，位於定位平面上。當第一手臂與第二手臂將燈具組裝於燈桿上時，鎖固工具將燈具鎖固於燈桿上。

在本發明的一實施例中，上述的座標訊號包括燈桿的末端位置資料、燈桿的傾斜角度資料以及燈桿的中心點資料，係為依據機械手臂在燈桿的末端接觸第二手臂的定位平面的行程得到的一座標回饋。

基於上述，在本發明的照明裝置的安裝方法中，可藉由機械手臂的第二手臂往燈桿的末端移動，而使燈桿的末端接觸定位平面而產生座標訊號。此時，第一手臂可接收此座標訊號，並依據此座標訊號由第一手臂與第二手臂將燈具組裝於燈桿上。因此，本發明的照明裝置的安裝方法毋須搭乘高空作業車至燈桿末端進行人工安裝，可避免耗費人力且提高安裝作業時的效率、一致性、精確性與安全性。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A至圖1D繪示為本發明的一實施例的一種照明裝置的安裝方法的示意圖。圖2繪示為本發明的一實施例的一種機械手臂的示意圖。為了清楚說明，圖1A以局部透視的方式予以繪製。

請先參考圖1A，本實施例的照明裝置的安裝方法，其包括以下步驟：首先，以一移動載具10承載一機械手臂100與至少一燈具210（圖1A中示意地繪示多個）。此處，移動載具10例如是一工程車，可承載及運送機械手臂100與燈具210至安裝地點，如一燈桿220旁邊。

如圖2所示，本實施例的機械手臂100包括一升降台110以及與升降台110樞接的一第一手臂120以及一第二手臂130。第一手臂120具有一第一夾持部122，而第二手臂130具有一第二夾持部132與位於第二夾持部132中的一定位平面134。詳細來說，本實施例的機械手臂100的升降台110包括一支撐桿112以及一升降臂114。升降臂114滑設於支撐桿112上，而第一手臂120與第二手臂130樞接至升降臂114並與升降臂114同步升降。也就是說，可透過機械手臂100的升降台110的升降臂114將第一手臂120與第二手臂130升高至高處，來進行高空作業。如此一來，可取代人工搭乘高空作業車進行高空作業的程序。

再者，本實施例的第一手臂120與第二手臂130分別具有具有一鏡頭128、138，適於產生一影像訊號以傳至移動載具10中的接收裝置(圖未示)。進一步來說，鏡頭128、138可分別攝影第一手臂120與第二手臂130末端的影像，並透過紅外線、藍芽(blue tooth)或WIFI等訊號傳輸的方式將影像訊號傳回至移動載具10，以方便移動載具10上的作業人員操作機械手臂100。當然，於其他未繪示的實施例中，亦可以是第一手臂與第二手臂其中的一個具有一鏡頭，此仍屬於本發明所欲保護的範圍。值得一提的是，於其他未繪示的實施例中，機械手臂所產生的影像訊號亦可傳送至遠端控制，透過無人機操作的方式來操作機械手臂，此仍屬於本發明所欲保護的範圍。

此外，當燈具210需要透過鎖固件，如螺絲或螺栓，來鎖固時，機械手臂100的第二手臂130亦可選擇性地包括一鎖固工具136，其中鎖固工作136是位於第二手臂130的定位平面134上。在此實例中，鎖固工具136是突出於定位平面134的中心點，且垂直於定位平面134並延伸向外。然而，於其他實例中，鎖固工具136的位置與形狀可以依據實際需求而設置於第二手臂130的其他位置。

接著，請參考圖1A，令移動載具10向一燈桿220移動靠近。在移動載具10上的作業人員可驅動移動載具10至燈具210的安裝位置，如燈桿220的旁邊，使移動載具10上的機械手臂100靠近燈桿220。

接著，請同時參考圖1B以及圖1C，以機械手臂100的第一手臂120的第一夾持部122夾持燈具210。此處，第一手臂120例如是一負重手臂，負責將燈具210夾持至燈具安裝位置，而第一夾持部122具體化為一平板夾具，但並不以為限。之後，藉由升降台110帶動夾持有燈具210的第一手臂120與第二手臂130往燈桿220的一末端222移動，使第二手臂130的第二夾持部132夾持燈桿220，而燈桿220的末端222接觸定位平面134而產生一座標訊號。

詳細來說，機械手臂100的升降台110升高至靠近燈桿220的末端222時，與升降台110的升降臂114同步升降的第一手臂120與第二手臂130亦升高到同一作業高度。第二手臂130的第二夾持部132具體化為一三爪式夾爪，但並不以此為限，其中第二夾持部132夾緊燈桿220，以確認燈桿220的桿徑，取得燈桿220的桿徑資料。此時，第二手臂130的鎖固工具136會穿過中空的燈桿220，而使燈桿220的末端222直接平貼於定位平面134而產生座標訊號。當燈桿220的末端222直接平貼於第二手臂130的定位平面134時，在此實例中，可依據機械手臂100的行程，也就是來自於手臂各節的移動路徑和轉動角度做累加，累加結果可得出空間中的(x,y,z)座標，在操控機械手臂100到達燈桿位置的同時(亦即燈桿220的末端222接觸第二手臂130的定位平面134)，得到此座標回饋，如此即可確認燈桿220的末端222的位置、燈桿220的傾斜角及燈桿220的中心點。

於其他未繪示的實施例中，若第二手臂沒有設置鎖固工具，則當第二夾持部夾緊燈桿時，燈桿的末端還是會直接平貼於定位平面而產生座標訊號。也就是說，鎖固工具136的設置並不會影響座標訊號的精確性。此處，座標訊號包括燈桿220的末端位置資料、燈桿220的傾斜角度資料以及燈桿220的中心點資料。簡言之，第二手臂130例如是一工具手臂，以負責確認燈桿220的位置、角度以及桿徑等。

最後，請參考圖1D，令第一手臂120接收座標訊號以及燈桿220的桿徑資料，並依據座標訊號由第一手臂120與第二手臂130將燈具210組裝於燈桿220上。詳細來說，燈桿220的桿徑資料可提供第一手臂120抓取適合安裝的燈具210和第二手臂130進行鎖固(例如鎖固力量或適用鎖固件)的輔助資訊。第一手臂120在透過例如是外線、藍芽或WIFI等訊號傳輸的方式接收座標訊號之後，會依據此座標訊號將第一夾持部122所夾持的燈具210送到燈桿220的末端222（請參考圖1C）的安置位置。此時，第二手臂130的第二夾持部132可選擇性地鬆開燈桿220並輔助第一手臂120，在第一手臂120與第二手臂130的協力作業下，使燈具210安裝於燈桿220上而形成照明裝置200。此處，照明裝置200具體化為一路燈裝置，但並不以此為限。之後，機械手臂100會離開照明裝置200，而完成照明裝置200的安裝作業。

值得一提的是，透過第一手臂120與第二手臂130的路徑紀錄，可以讓同樣形式或型號的燈桿220或燈具210可以迅速地複製安裝步驟，來達到快速組裝的目的。

可選擇性地，請再參考圖1D，若燈具210上具有一鎖固件212，如螺絲或螺栓，則當燈具210組裝於燈桿220上時，第二手臂130的第二夾持部132可選擇性地鬆開燈桿，以方便作業。此時，第二手臂130的鎖固工具136可使燈具210上的鎖固件212鎖固於燈桿220上，而將燈具210固定於燈桿220上，從而提供燈桿220的鎖附力量可兼具精準性和一致性。鎖固工具136可以是例如各種適用的螺絲起子，可配合燈具210的鎖固件212而自行選擇不同形式的螺絲起子，於此並不加以限制。

簡言之，本實施例可藉由機械手臂100來替代作業人員在高空安裝燈具210與燈桿220的作業程序，且藉由機械手臂100的行程路徑來確認燈桿220的位置、傾斜角度與桿徑。如此一來，可以避免於安裝照明裝置200時耗費人力，且提高安裝作業時的效率、一致性、精確性與安全性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧移動載具100‧‧‧機械手臂110‧‧‧升降台112‧‧‧支撐桿114‧‧‧升降臂120‧‧‧第一手臂122‧‧‧第一夾持部128‧‧‧鏡頭130‧‧‧第二手臂132‧‧‧第二夾持部134‧‧‧定位平面136‧‧‧鎖固工具138‧‧‧鏡頭200‧‧‧照明裝置210‧‧‧燈具212‧‧‧鎖固件220‧‧‧燈桿222‧‧‧末端

圖1A至圖1D繪示為本發明的一實施例的一種照明裝置的安裝方法的示意圖。 圖2繪示為本發明的一實施例的一種機械手臂的示意圖。

100‧‧‧機械手臂

110‧‧‧升降台

112‧‧‧支撐桿

114‧‧‧升降臂

120‧‧‧第一手臂

122‧‧‧第一夾持部

128‧‧‧鏡頭

130‧‧‧第二手臂

132‧‧‧第二夾持部

134‧‧‧定位平面

136‧‧‧鎖固工具

138‧‧‧鏡頭

Claims (8)

1. 一種照明裝置的安裝方法，包括：提供一機械手臂與至少一燈具，該機械手臂包括一第一手臂以及一第二手臂，其中該第一手臂具有一第一夾持部用以夾持該燈具，而該第二手臂具有一第二夾持部與位於該第二夾持部中的一定位平面；令該第二手臂往一燈桿的一末端移動，並使該燈桿的該末端直接平貼該定位平面而產生一座標訊號；以及令該第一手臂接收該座標訊號，並依據該座標訊號由該第一手臂以及該第二手臂將該燈具組裝於該燈桿上，其中該座標訊號包括該燈桿的該末端位置資料、該燈桿的傾斜角度資料以及該燈桿的中心點資料，係為依據該機械手臂在該燈桿的該末端接觸該第二手臂的該定位平面的行程得到的一座標回饋。
2. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置的安裝方法，其中該機械手臂與該燈具是由一移動載具所承載，而令該第二手臂往該燈桿的該末端移動之前，更包括：令該移動載具向該燈桿移動靠近。
3. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置的安裝方法，其中該機械手臂更包括一升降台，樞接該第一手臂與該第二手臂，而令該第二手臂往該燈桿的該末端移動是透過該升降台帶動，並使該第二手臂的該第二夾持部夾持該燈桿，以得到該燈桿的一桿徑資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置的安裝方法，其中該第一手臂與該第二手臂至少其中的一個具有一鏡頭，適於產生一影像訊號。
5. 如申請專利範圍第1項所述的照明裝置的安裝方法，其中該第二手臂更包括一鎖固工具，位於該定位平面上，其中當該第一手臂與該第二手臂將該燈具組裝於該燈桿上時，該鎖固工具將該燈具鎖固於該燈桿上。
6. 一種機械手臂，適於安裝一照明裝置，該機械手臂包括：一第一手臂，具有一第一夾持部，該第一夾持部適於夾持該照明裝置的一燈具；以及一第二手臂，具有一第二夾持部與位於該第二夾持部中的一定位平面，該照明裝置的一燈桿的一末端適於直接平貼該定位平面而產生一座標訊號，其中該第一手臂接收該座標訊號，並依據該座標訊號由該第一手臂以及該第二手臂將該燈具組裝於該燈桿上，其中該第二手臂的該第二夾持部夾持該燈桿，以得到燈桿的一桿徑資料，並且該座標訊號包括該燈桿的該末端位置資料、該燈桿的傾斜角度資料以及該燈桿的中心點資料，係為依據該機械手臂在該燈桿的該末端接觸該第二手臂的該定位平面的行程得到的一座標回饋。
7. 如申請專利範圍第6項所述的機械手臂，其中該第一手臂與該第二手臂至少其中的一個具有一鏡頭，適於產生一影像訊號。
8. 如申請專利範圍第6項所述的機械手臂，其中該第二手臂更包括一鎖固工具，位於該定位平面上，當該第一手臂與該第二手臂將該燈具組裝於該燈桿上時，該鎖固工具將該燈具鎖固於該燈桿上。

Images