工程施工机器人的机械臂的制作方法

1.本实用新型属于工程施工领域，具体涉及一种工程施工机器人的机械臂。


背景技术：

2.目前在各施工领域，逐渐利用施工机器人来替代传统工程车辆进行施工，而机器人机械臂是机器人完成执行动作的关键结构。常见的工程施工机器人的机械臂主要有三种结构：一种是与流水线等行业机器人的机械臂基本类似的多关节复杂铰接结构；第二种是与工程车辆的动臂结构类似的大体积结构；以上两种机械臂的施工动作是通过关节处的驱动缸作用进行伸展或收缩动作，其结构复杂，而且机械臂无法灵活、可靠地实现平移升降动作和/或摆线运行动作。第三种机械臂结构包括横臂和竖臂，在竖臂中利用电机驱动丝杠工作，丝杠带动滑块进行平移升降动作，横臂连接有工作机构，所述工作机构完成摆线动作。但在本结构中，在滑块的滑动过程中，由于滑块缺少行程限位结构，从而竖臂的使用过程中故障率高。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：提供了一种工程施工机器人的机械臂，解决了在机械臂的竖臂中滑块缺少行程限位的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：工程施工机器人的机械臂包括竖臂、横臂和底座，所述竖臂包括第一竖臂和第二竖臂，第一竖臂的底部和第二竖臂的底部均连接在底座上；第一竖臂包括第一电机、第一丝杠、第一滑块和第一基座，第一电机的输出端与第一丝杠的一端传动连接，第一丝杠的另一端与第一滑块连接，第一滑块与第一基座滑动配合；第二竖臂包括第二电机、第二丝杠、第二滑块和第二基座，第二电机的输出端与第二丝杠的一端传动连接，第二丝杠的另一端与第二滑块连接，第二滑块与第二基座滑动配合，所述横臂的一端与第一滑块连接，横臂的另一端与第二滑块连接，还包括限位组和控制装置，所述限位组、第一电机和第二电机与控制装置电气连接；所述限位组包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件连接在第一基座的顶部，第二限位件连接在第一基座的底部。
5.进一步地，所述限位组还包括第三限位件和第四限位件，所述第三限位件连接在第二基座的顶部，第四限位件连接在第二基座的底部。
6.进一步地，所述第一限位件和第三限位件的位置对应，第二限位件和第四限位件的位置对应。
7.进一步地，所述第一限位件和第二限位件均为位置传感器。
8.进一步地，第一竖臂和第二竖臂相对设置。
9.进一步地，包括第一风琴罩，所述第一风琴罩包括第一上风琴罩和第一下风琴罩，所述第一上风琴罩套接在第一基座上，且第一上风琴罩位于第一滑块的上方；所述第一下风琴罩套接在第一基座上，且第一下风琴罩位于第一滑块的下方。
10.进一步地，包括第二风琴罩，所述第二风琴罩包括第二上风琴罩和第二下风琴罩，所述第二上风琴罩套接在第二基座上，且第二上风琴罩位于第二滑块的上方；所述第二下风琴罩套接在第二基座上，且第二下风琴罩位于第二滑块的下方。
11.进一步地，还包括支撑架，所述支撑架位于第一竖臂和第二竖臂之间，支撑架包括第一支柱、第二支柱和横梁，横梁的一端与第一竖臂连接，横梁的另一端与第二竖臂连接，第一支柱的底部和第二支柱的底部均连接在底座上，第一支柱的顶部和第二支柱的顶部均连接在横梁的底部上。
12.进一步地，包括加强筋，所述加强筋位于第一支柱和第二支柱之间，加强筋的一端与第一支柱连接，加强筋的另一端与第二支柱连接。
13.本实用新型引入限位组和控制装置，所述限位组、第一电机和第二电机与控制装置电气连接；所述限位组包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件连接在第一基座的顶部，第二限位件连接在第一基座的底部。本实用新型通过联动动作，即控制装置控制限位组、第一电机和第二电机进行联动调整相应滑块行程，解决了在机械臂的竖臂中滑块缺少行程限位的问题，保证了生产作业的连续性。
附图说明
14.图1为本实用新型的整体结构示意图；
15.图2为第一竖臂设有第一风琴罩的结构示意图；
16.图3为第二竖臂设有第二风琴罩的结构示意图；
17.图4为支撑架结构示意图；
18.图5为第一竖臂未设置第一风琴罩时的结构示意图；
19.图6为应用本实用新型的施工状态一结构图；
20.图7为应用本实用新型的施工状态二结构图；
21.附图标记说明：
22.1、控制装置；2、横臂；3、第一竖臂；31、第一电机；32、第一丝杠；33、第一滑块；34、第一基座；4、第二竖臂；41、第二电机；42、第二丝杠；43、第二滑块；44、第二基座；5、限位组；51、第一限位件；52、第二限位件；53、第三限位件；54、第四限位件；6、第一风琴罩；61、第一上风琴罩；62、第一下风琴罩；7、第二风琴罩；71、第二上风琴罩；72、第二下风琴罩；8、支撑架；81、第一支柱；82、第二支柱；83、横梁；84、加强筋；100、底座。
具体实施方式
23.下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
24.在本实用新型的描述中，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；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实用新型中的具体含义。
25.如图1所示，工程施工机器人的机械臂包括竖臂、横臂2和底座100，所述竖臂包括第一竖臂3和第二竖臂4，第一竖臂3的底部和第二竖臂4的底部均连接在底座100上；第一竖臂3包括第一电机31、第一丝杠32、第一滑块33和第一基座34，第一电机31的输出端与第一丝杠32的一端传动连接，第一丝杠32的另一端与第一滑块33连接，第一滑块33与第一基座34滑动配合；第二竖臂4包括第二电机41、第二丝杠42、第二滑块43和第二基座44，第二电机41的输出端与第二丝杠42的一端传动连接，第二丝杠42的另一端与第二滑块43连接，第二滑块43与第二基座44滑动配合，所述横臂2的一端与第一滑块33连接，横臂2的另一端与第二滑块43连接，还包括限位组5和控制装置1，所述限位组5、第一电机31和第二电机41与控制装置1电气连接；所述限位组5包括第一限位件51和第二限位件52，所述第一限位件51连接在第一基座34的顶部，第二限位件52连接在第一基座34的底部。
26.第一竖臂3的工作过程为：施工过程中，第一电机31的输出端输出动力，第一丝杠32带动第一滑块33进行上下移动，当第一滑块33接触到第一限位件51时，控制装置1控制第一电机31停止动作，保证了第一滑块33的上行程限位；当第一滑块33接触到第二限位件52时，控制装置1控制第一电机31停止动作，保证了第一滑块33的下行程限位。
27.为进一步加强联动限位，所述限位组5还包括第三限位件53和第四限位件54，所述第三限位件53连接在第二基座44的顶部，第四限位件54连接在第二基座44的底部。为明确限位件之间的位置关系，所述第一限位件51和第三限位件53的位置对应，第二限位件52和第四限位件54的位置对应。此时，本工程施工机器人的机械臂可用于混凝土振捣作业中，如图6和图7所示，第一限位件51和第三限位件53的位置对应，能够对相应滑块的上行程进行限位；第二限位件52和第四限位件54的位置对应，能够对相应滑块的下行程进行限位。
28.第二竖臂4的工作过程与第一竖臂3的工作过程原理相同。
29.为明确第一限位件51和第二限位件52的具体结构，所述第一限位件51和第二限位件52均为位置传感器。此外，第一限位件51和第二限位件52还可采用光电传感器等结构。
30.为明确第一竖臂3和第二竖臂4的位置关系，所述第一竖臂3和第二竖臂4相对设置。
31.为防止现场杂质进入第一竖臂3中，引入第一风琴罩6，所述第一风琴罩6包括第一上风琴罩61和第一下风琴罩62，所述第一上风琴罩61套接在第一基座34上，且第一上风琴罩61位于第一滑块33的上方；所述第一下风琴罩62套接在第一基座34上，且第一下风琴罩62位于第一滑块33的下方。为防止现场杂质进入第二竖臂4中，引入第二风琴罩7，所述第二风琴罩7包括第二上风琴罩71和第二下风琴罩72，所述第二上风琴罩71套接在第二基座44上，且第二上风琴罩71位于第二滑块43的上方；所述第二下风琴罩72套接在第二基座44上，且第二下风琴罩72位于第二滑块43的下方。
32.以本工程施工机器人的机械臂用于混凝土振捣为例，第一风琴罩6和第二风琴罩7的设置防止机器人作业过程中混凝土污染丝杠，引起丝杠卡涩造成故障。以第一风琴罩6为例：第一滑块33在上下移动时，第一上风琴罩61、第一下风琴罩62做拉伸或压缩动作，保证在第一滑块33在整个移动过程中，第一竖臂3的丝杠部分不受混凝土污染，活动顺畅。
33.为加强第一竖臂3和第二竖臂4之间的稳固性，引入支撑架8，所述支撑架8位于第一竖臂3和第二竖臂4之间，支撑架8包括第一支柱81、第二支柱82和横梁83，横梁83的一端与第一竖臂3连接，横梁83的另一端与第二竖臂4连接，第一支柱81的底部和第二支柱82的底部均连接在底座100上，第一支柱81的顶部和第二支柱82的顶部均连接在横梁83的底部上。
34.为加强支撑架8的强度，引入加强筋84，所述加强筋84位于第一支柱81和第二支柱82之间，加强筋84的一端与第一支柱81连接，加强筋84的另一端与第二支柱82连接。
35.支撑架8可为一体结构，横梁83、加强筋84、第一支柱81、第二支柱82之间采用焊接方式连接，第一支柱81和第二支柱82可采用焊接方式连接在底座100上。支撑架8的第一支柱81、第二支柱82和加强筋84可采用h型结构，增加结构的稳固性。电缆布线可以固定在支撑架8上，避免电缆悬挂引起接头松动或机构动作时引起挂扯，进一步保证机械臂正常动作，降低故障率。
36.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型的作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可以利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术方案的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。