安装机器人的制作方法

本实用新型涉及建筑施工设备技术领域，尤其涉及一种安装机器人。

背景技术：

铝合金模板是继木模板、钢模板之后用于建筑上出现的新一代模板系统。铝模板的设计研发及施工应用，是建筑行业一次大的发展。铝模板系统在建筑行业的应用，提高了房屋建筑工程的施工效率，包括在建筑材料和人工安排上都大大的节省很多。但是，目前铝模的安装全部是人工安装，劳动强度大，工作环境十分恶劣。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种安装机器人，以解决日益上升的人力成本，改善施工人员的体力支出。

根据本实用新型实施例的一种安装机器人，包括：底盘，所述底盘上设有行走机构；支撑架，所述支撑架安装在所述底盘上；机械臂组件，所述机械臂组件设在所述支撑架上；夹持装置，所述夹持装置连接在所述机械臂组件上以由所述机械臂组件驱动调节位置，所述夹持装置具有可夹持建材的夹爪；升降台，所述升降台可升降地设在所述支撑架上。

根据本实用新型实施例的安装机器人，通过设置机械臂组件，能够实现夹持装置40的姿态调整，以适应多种不同安装位置的铝模安装，减轻施工人员的劳动强度，减少施工人员的数量，有利于节省成本，实现建筑行业中铝模的自动化作业。

在一些实施例中，所述升降台通过剪叉机构连接在所述支撑架上，所述升降台上设有扶手。

在一些实施例中，所述行走机构为履带式行走机构。

在一些实施例中，所述支撑架可转动地连接在所述底盘上。

在一些实施例中，所述机械臂组件包括：底台，所述底台转动连接在所述支撑架上；下臂，所述下臂的一端转动连接在所述底台上；上臂，所述上臂转动连接在所述下臂的另一端上，所述夹持装置连接在所述上臂上；驱动件，所述驱动件用于驱动所述上臂、所述下臂和所述底台中的一个或者多个转动。

优选的，所述底台相对所述支撑架的转动轴线为第一轴线，所述第一轴线竖向设置，所述下臂相对所述底台的转动轴线为第二轴线，所述第二轴线与所述第一轴线相垂直。

优选的，所述上臂相对所述下臂的转动轴线为第三轴线，所述第三轴线与所述第二轴线相平行。

在一些实施例中，所述夹持装置包括：夹持基座，所述夹爪为多个且设在所述夹持基座的相对两侧。

在一些实施例中，所述夹持基座上在所述夹爪相背的一侧设有把手。

在一些实施例中，所述夹持装置可转动地连接在所述机械臂组件上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例中安装机器人的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中安装机器人的右视图；

图3为本实用新型实施例中安装机器人的主视图；

图4为本实用新型实施例中夹持装置的结构示意图。

附图标记：

安装机器人100、

底盘10、

支撑架20、

机械臂组件30、底台31、下臂32、上臂33、第一驱动件311、第二驱动件321、第三驱动件331、第四驱动件332、

夹持装置40、夹爪41、夹持基座42、减重孔421、把手43、

升降台50、扶手51、爬梯52、

行走机构60、履带61、

第一轴线a、第二轴线b、第三轴线c。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，用于区别描述特征，无顺序之分，无轻重之分。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，或一体地连接；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。

下面结合附图，描述本实用新型实施例的安装机器人100。

如图1所示，根据本实用新型实施例的一种安装机器人100，包括：底盘10、支撑架20、机械臂组件30、夹持装置40、升降台50。

底盘10上设有行走机构60。支撑架20安装在底盘10上。机械臂组件30设在支撑架20上。夹持装置40连接在机械臂组件30上以由机械臂组件30驱动调节位置，夹持装置40具有可夹持建材的夹爪41。升降台50可升降地设在支撑架20上。

需要说明的是，在安装铝模时，机器人通过行走机构60行走到铝模存放处，机械臂组件30调整夹持装置40的位置，使得夹持装置40靠近铝模并能通过夹爪41夹紧铝模，然后机械臂组件30再次调整夹持装置40的位置至铝模待安装位置，此时施工人员将铝模固定在待安装位置。当铝模的待安装位置处于顶部或者较高位置时，施工人员可站立在升降台50，升降台50通过上升将施工人员送到较高的安装位置，从而将铝模固定。

根据本实用新型实施例的安装机器人100，通过设置机械臂组件30，能够实现夹持装置40的姿态调整，以适应多种不同安装位置的铝模安装，减轻施工人员的劳动强度，减少施工人员的数量，有利于节省成本，实现建筑行业中铝模的自动化作业。

在一些实施例中，如图1所示，升降台50通过剪叉机构连接在支撑架20上，剪叉机构结构简单，具有体积小，升降行程长的优点。升降台50上设有扶手51，施工人员借助扶手51能够避免脱离升降台50，确保施工人员的作业安全性。升降台50的形式不限于此，还可以是其他形式，如多节杆升降机构、螺杆丝杠升降机构等，在这里就不再作详细说明。

在一些实施例中，如图1和图2所示，升降台50上设有爬梯52，这样，施工人员通过爬梯52可以到达升降台50上。

在一些实施例中，如图1所示，行走机构60为履带式行走机构，例如，包括履带61和驱动电机(图未示出)，履带61为两个且分别设在底盘10的左右两侧，驱动电机带动履带61转动，从而实现机器人在施工过程中的行走。采用履带式行走机构，具有行走过程稳定可靠，地面适应能力强的优点。行走机构60不限于此，还可以是其他行走机构，如轮式行走机构、辊轮行走机构等，在这里就不在作详细说明。

在一些实施例中，支撑架20可转动地连接在底盘10上。从而通过支撑架20带动其上的装置相对底盘10转动，可以起到调整机器人末端的夹持装置40的方向，例如，铝模的安装位置在前方、后方、左方、后方中的任一方向，通过支撑架20在底盘10上转动，可以使夹持装置40适应不同方向的铝模安装位置。

在一些实施例中，如图1和图2所示，机械臂组件30包括：底台31、下臂32、上臂33、驱动件。底台31转动连接在支撑架20上；下臂32的一端转动连接在底台31上；上臂33转动连接在下臂32的另一端上，夹持装置40连接在上臂33上。通过该方式，底台31、下臂32、上臂33彼此之间转动连接，使得机械臂组件30由多个可活动的部件组成，从而增加了机械臂组件30的灵活性，实现多个自由度的调节，因此，机械臂组件30配合末端的夹持装置40能够实现多个位置的铝模安装。其中驱动件用于驱动上臂33、下臂32和底台31中的一个或者多个转动。

优选的，如图1所示，底台31相对支撑架20的转动轴线为第一轴线a，第一轴线a竖向设置，下臂32相对底台31的转动轴线为第二轴线b，第二轴线b与第一轴线a相垂直。例如，第一轴线a沿上下方向设置，第二轴线b沿左右方向设置，底台31能够相对支撑架20在水平面上的周向转动，实现机器人在圆周方向上的位置调整，而下臂32能够相对底台31实现在竖直面上的转动，因此，机械臂组件30能够调整的方向更多，适应性更强。

优选的，如图1所示，上臂33相对下臂32的转动轴线为第三轴线c，第三轴线c与第二轴线b相平行。通过该方式，上臂33和下臂32两者在竖直面上转动配合，使得末端的夹持装置40能够在竖直面上升降，从而将夹持装置40带动更高的安装位置，实现顶部或更高位置的铝模安装。

在一些实施例中，如图1和图2所示，驱动件包括第一驱动件311、第二驱动件321、第三驱动件331。底台31和支撑架20之间设有第一驱动件311，第一驱动件311的一端连接在底台31上且另一端连接在支撑架20上，以驱动底台31相对支撑架20可转动。下臂32和底台31之间设有第二驱动件321，第二驱动件321的一端连接在下臂32上且另一端连接在底台31上，以驱动下臂32相对底台31可转动。上臂33和下臂32之间设有第三驱动件331，第三驱动件321的一端连接在上臂33上且另一端连接在下臂32上，以驱动上臂33相对下臂32可转动。

在具体的示例中，第一驱动件311、第二驱动件321、第三驱动件331均为电机减速机组件，通过电机驱动减速机，从而控制对与其相连的部件进行准确转动。

在具体的示例中，第一驱动件311、第二驱动件321、第三驱动件331均为气动马达减速机组件，通过气动马达驱动减速机，从而控制对与其相连的部件进行准确转动。

在一些实施例中，机械臂组件30具体可以是六关节机械臂，因此，能够实现六个自由度的调节。

在一些实施例中，如图1所示，夹持装置40包括：夹持基座42，夹爪41为多个且设在夹持基座42的相对两侧，夹持基座42起到支撑作用，而通过设置多个夹爪41能够提高铝模抓紧的可靠性。

在一些实施例中，夹爪41为电动夹持器或者气动加持器，例如气动夹爪或电动夹爪，有利于实现自动化夹紧。

在一些实施例中，如图4所示，夹爪41四个，四个夹爪41呈矩形分布在夹持基座42，现有铝模上一般设有背楞，通过四个夹爪41可以抓紧铝模上的背楞，实现对铝模的夹紧。夹爪41的数量不限于此，具体可根据铝模上背楞的数量进行调整，以适应现场情况。

在一些实施例中，如图4所示，夹持基座42上设有多个减重孔421，用于减轻夹持装置40整体的配重。

在一些实施例中，如图1和图4所示，夹持基座42上在夹爪41相背的一侧设有把手43。当夹持基座42运动到待安装位置时，施工人员可通过推动把手43将夹持基座42精准地对准铝模安装位置，确保铝模能够配合在安装位置上。

在一些实施例中，夹持装置40可转动地连接在机械臂组件30上。这样，夹持装置40在达到安装位置的高度后，通过夹持装置40相对机械臂组件30转动，能够进一步找准铝模的安装位置，减轻人工劳动强度，提高铝模安装的自动化程度。结合前文可知，机器人通过多个旋转轴线调整铝模状态，为后续工序做准备。

在一些实施例中，如图1和图2所示，夹持基座42和上臂33之间设有第四驱动件332，第四驱动件332的一端连接在夹持基座42的中部且另一端连接在上臂33的末端，以驱动夹持基座42相对上臂33的转动。

在具体示例中，第四驱动件332为电机减速机组件或者气动马达驱动减速机，以提供稳定可靠的转矩。

在一些实施例中，底盘10内设有电机控制系统及电源(图未示出)，以控制机械臂组件30、夹持装置40、升降台50以及行走机构60的工作。

下面结合附图，描述本实用新型安装机器人100的一个具体实施例。

如图1至图4所示，根据本实用新型实施例的一种安装机器人100，包括：底盘10，支撑架20，机械臂组件30，夹持装置40，升降台50。底盘10上设有行走机构60。支撑架20安装在底盘10上。机械臂组件30设在支撑架20上。夹持装置40连接在机械臂组件30上以由机械臂组件30驱动调节位置，夹持装置40具有可夹持建材的夹爪41。升降台50可升降地设在支撑架20上。

升降台50通过剪叉机构连接在支撑架20上，升降台50上设有扶手51，升降台50上设有爬梯52。行走机构60为履带式行走机构，支撑架20可转动地连接在底盘10上。

机械臂组件30包括：底台31、下臂32、上臂33，底台31转动连接在支撑架20上，下臂32的一端转动连接在底台31上，上臂33转动连接在下臂32的另一端上，夹持装置40连接在上臂33上。底台31相对支撑架20的转动轴线为第一轴线a，第一轴线a竖向设置，下臂32相对底台31的转动轴线为第二轴线b，第二轴线b与第一轴线a相垂直，第二轴线b沿左右方向设置。上臂33相对下臂32的转动轴线为第三轴线c，第三轴线c与第二轴线b相平行。

夹持装置40包括夹持基座42和夹爪41，夹爪41为四个且设在夹持基座42的相对两侧，四个夹爪41呈矩形设置，从而可以抓紧铝模上的背楞，抓紧铝模。

夹持基座42上在夹爪41相背的一侧设有把手43，夹持装置40可转动地连接在机械臂组件30上。

下面具体说明安装机器人100的安装步骤：

机械臂组件30通过螺钉安装在底盘10上，末端的夹持装置40通过螺钉安装在机械臂组件30末端，夹爪41通过螺纹连接安装到夹持基座42上，把手43通过螺纹连接安装到夹持基座42上，升降台50通过螺钉安装在底盘10上。

下面具体说明安装机器人100的使用步骤：

1、安装垂直铝模板的使用方法：

安装机器人100跟随施工人员运动至铝模存放处，通过设备上的操作按钮打开夹爪41，人力推动把手43，机械臂组件30的各运动轴随着施工人员施加力的方向自动调整至铝模的夹持位置，机械臂组件30的各运动副与人力随动必不可少，通过操作按钮使夹爪41夹住铝模板，完成铝模的取料动作；然后机器人跟随施工人员运动至铝模安装位置，同样通过人力推动把手43，机械臂组件30各运动轴跟随施工人员自动调整好铝模的姿态，使机器人所夹持的铝模与已安装好的铝模销子孔对中，最后由人工将销子插入铝模销子孔内。待施工人员完成全部销子的安装后，通过按钮控制机器人松开夹爪41，完成垂直铝模板的安装。

2、安装横向铝模板的使用方法：

安装机器人100跟随施工人员运动至铝模存放处，通过设备上的操作按钮打开夹爪41，人力推动把手43，机械臂组件30各运动轴随着施工人员施加力的方向自动调整至铝模的夹持位置，通过操作按钮使夹爪41夹住铝模板，完成铝模的取料动作；然后机器人跟随施工人员运动至铝模安装位置，施工人员通过升降台50后部的爬梯52站立在升降台50上面，通过设备上或者遥控按钮，使升降台50搭载施工人员上升至合适高度，通过控制按钮，使机械臂组件30把夹持在夹持装置40上的铝模举升至施工人员附近，然后施工人员推动把手43，机械臂组件30的各运动轴跟随施工人员自动调整好铝模的姿态，使安装机器人100所夹持的铝模与已安装好的铝模销子孔对中，最后由人工将销子插入铝模销子孔内。待施工人员完成全部销子的安装后，通过按钮控制机器人松开夹爪41，完成垂直铝模板的安装。再次通过按钮使机械臂组件30回转至初始状态、升降台50降落下来，施工人员从升降台50后部的爬梯52下来，准备下次铝模的安装。

综上所示，本实用新型提供了一种铝模辅助安装机器人，能够辅助施工人员安装铝模，减少其劳动强度，代替施工人员从传料口搬运铝模至安装位置。通过机器人各个运动轴调整铝模姿态，为后续工序做准备。铝模辅助安装机器人的使用，大大减少了施工人员的劳动强度，减少施工人员的数量，为建筑行业逐渐实现机器代人向前跨一大步。此外，本实用新型的安装机器人100还可以用于其他的搬运场合，如物流。

根据本实用新型实施例的安装机器人100的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。