一种用于安装电梯导轨的自爬升机器人的制作方法

本发明涉及电梯导轨的安装设备技术领域，特别是涉及一种用于安装电梯导轨的自爬升机器人。

背景技术：

近年来，随着高层建筑数量的增加，电梯的需求量越来越大，随之而来的是电梯井道作业劳动量的增加。电梯安装最主要的工作是进行电梯导轨的安装，电梯的安装效果取决于导轨的安装精度。目前，电梯导轨一般采用人工安装，工人通过反复的安装检验来保证导轨安装精度，但是人工进行导轨安装存在许多的不足：高精度的电梯导轨安装对作业人员的经验要求较高；即使有经验的作业人员，导轨的安装精度也需要通过对安装件位置进行反复调整来保证；另外，由于井道空间狭小，井道深度较深，工人工作强度大，长时间的井道作业易产生疲劳，进而导致安全事故的发生，以上这些都不符合当下安全生产的要求，因此实现井道自动化作业尤其是高精度自动化电梯导轨安装成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于安装电梯导轨的自爬升机器人，以解决上述现有技术存在的问题，实现机器人在电梯井道内的自爬升，以使机器人自动完成井道测量和导轨安装任务，降低工人工作强度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于安装电梯导轨的自爬升机器人，包括爬升动平台、工作动平台、长方体的框架和plc控制单元，所述框架由下至上依次固设有第一平台、第二平台、第三平台和第四平台，竖直设置的丝杠的顶端与所述第四平台固连，所述丝杠的底端与所述第一平台固连；所述爬升动平台和所述工作动平台上分别设置有与所述丝杠配合的丝母及能够驱动所述丝母转动的驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和带轮箱，所述工作动平台位于所述爬升动平台上方，所述爬升动平台和所述工作动平台均与所述框架滑动连接，且所述爬升动平台和所述工作动平台均只能够在竖直方向滑动；

所述第二平台、所述爬升动平台分别对应导轨固设有四个夹轨器；

所述第三平台和所述第四平台上分别水平设置有四组十字滑台，所述十字滑台在轿厢侧、对重侧的长行程分别与所述框架在轿厢侧、对重侧的侧壁平行，且所述十字滑台的上层滑块分别固连有夹轨器，所述第三平台底面对应导轨固设有四个拧紧装置a，所述第四平台底面对应导轨沿x轴方向固设有四个直线滑台c，每个所述直线滑台c上固设有两个冲击钻，且所述两个冲击钻的间距与导轨支架膨胀螺栓孔的中心距相等；

所述工作动平台上平面对应导轨设置有四个直线滑台a，每个所述直线滑台a均固连有支架推杆，所述支架推杆上设置有一组拧紧装置b，轿厢侧的所述支架推杆对称设置有两个焊枪，对重侧的所述支架推杆设置有一个焊枪；所述工作动平台上平面对应导轨设置有四个直线滑台b，每个所述直线滑台b的上滑块均固设有夹轨器；

所述驱动电机、所述十字滑台、所述拧紧装置a、所述拧紧装置b、所述直线滑台a、所述直线滑台b、所述直线滑台c及上述所有夹轨器分别与所述plc控制单元电连接。

优选地，所述爬升动平台位于所述第一平台和所述第二平台之间，所述工作动平台位于所述第三平台和所述第四平台之间。

优选地，所述第一平台和所述第二平台之间的所述框架上设置有四个竖直的第一导轨，所述爬升动平台上固设有与所述第一导轨滑动配合的滑块；所述第三平台和所述第四平台之间的所述框架上设置有四个竖直的第二导轨，所述爬升动平台上固设有与所述第二导轨滑动配合的滑块。

优选地，所述第一导轨与所述框架之间、所述第二导轨与所述框架之间均设置有垫板。

优选地，还包括与已安装导轨滑动配合的运轨小车，所述框架的底部设置有能够控制所述运轨小车升降的电动卷扬机。

优选地，每个所述拧紧装置a和每个所述拧紧装置b均包括两个电动扳手，且所述两个电动扳手的中心距与导轨端部中心孔的间距相等。

优选地，轿厢侧的所述直线滑台a沿y轴设置，对重侧的所述直线滑台a沿x轴设置；轿厢侧的所述直线滑台b沿y轴设置，对重侧的所述直线滑台b沿x轴设置。

优选地，所述支架推杆由钢板和角铁焊接而成。

优选地，所述驱动电机为伺服电机。

本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人实现了机器人在电梯井道内的自爬升，机器人能够自动完成井道测量和导轨安装任务，降低了工人工作强度。本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人在进行电梯导轨安装时可以沿已安装好的导轨进行爬升，当爬升到已安装导轨顶端之后，自动安装下一根导轨，以此类推完成整个电梯导轨的安装。本发明省去了传统电梯导轨安装方法中搭脚手架的过程，同时施工作业中井道内不需要工人参与，避免了危险事故的发生，保证了工人的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人在电梯井道内的作业示意图；

图2为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人的主视图；

图3为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人的左视图；

图4为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人的俯视图；

图5为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人中框架的主视图；

图6为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人中框架的左视图；

图7为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人中爬升动平台的左视图；

图8为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人中爬升动平台的俯视图；

图9为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人中工作动平台的左视图；

图10为本发明用于安装电梯导轨的自爬升机器人中工作动平台的俯视图；

其中，1-第一平台、2-爬升动平台、3-第三平台、4-工作动平台、5-第四平台、6-丝杠、7-第二平台、8-框架、9-已安装导轨、10-井道、101-方形钢板、102-滚珠丝杠座、103-短直线导轨、104-短垫板、105-长直线导轨、106-长垫板、107-短方管、201-夹轨器a、202-直线导轨滑块a、203-槽钢a、204-带轮箱a、205-伺服电机a、206-直角连接板a、301-拧紧装置a、302-夹轨器c、303-十字滑台a、401-夹轨器d、402-直线滑台b、403-直线导轨滑块b、404-焊枪、405-槽钢b、406-横梁、407-带轮箱b、408-拧紧装置b、409-支架推杆、410-伺服电机b、411-直线滑台a、412-直角连接板b、501-十字滑台b、502-夹轨器e、503-直线滑台c、504-冲击钻、701-夹轨器b。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种用于安装电梯导轨的自爬升机器人，以解决现有技术存在的问题，实现机器人在电梯井道内的自爬升，以使机器人自动完成井道测量和导轨安装任务，降低工人工作强度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-10所示，本实施例用于安装电梯导轨的自爬升机器人包括框架8、爬升动平台2和工作动平台4。

框架8整体为长方体，框架8从下到上共有四个平台，分别为第一平台1、第二平台7、第三平台3和第四平台5，每个平台由方管焊接组成，框架8四个平台的对重侧方管上焊接四根短方管107，其中每两根为一组，每组短方管107分别靠近两侧对重导轨。竖直设置的丝杠6的顶端与第四平台5固连，丝杠6的底端与第一平台1固连；爬升动平台2和工作动平台4上分别设置有与丝杠6配合的丝母及能够驱动丝母转动的驱动机构，驱动机构包括驱动电机和带轮箱，工作动平台4位于爬升动平台2上方，爬升动平台2和工作动平台4均与框架8滑动连接，且爬升动平台2和工作动平台4均只能够在竖直方向滑动。

第一平台1和第二平台7之间的框架8的四根长方管上焊接四块短垫板104，短直线导轨103通过螺栓与方管上的短垫板104固定连接，第三平台3和第四平台5之间四根长方管上焊接四块长垫板106，长直线导轨105通过螺栓与方管上的长垫板106固定连接。第一平台1中间固连两根槽钢，槽钢上焊接方形钢板101，滚珠丝杠座102通过螺栓固定在方形钢板101上。

第二平台7上与轿厢侧和对重侧相对的方管上通过螺栓固连夹轨器b701，夹轨器b701与对应导轨位置一致。

第三平台3上平面与导轨相对应的方管上设置四组十字滑台a303，轿厢侧十字滑台y方向为长行程，对重侧x方向为长行程，十字滑台a303上层滑块与夹轨器c302通过螺栓连接。第三平台3下平面设置四组拧紧装置a301，拧紧装置a301的位置与相对应的导轨位置一致，每组拧紧装置由两套电动扳手组成，每两个电动扳手中心距与导轨端部水平孔的中心距相等。

第四平台5上平面与导轨相对应的方管上设置四组十字滑台b501，轿厢侧十字滑台b501的y方向为长行程，对重侧十字滑台b501的x方向为长行程，十字滑台b501上层滑块与夹轨器e502通过螺栓连接。第四平台5下平面导轨对应的方管上设置四组直线滑台c503，直线滑台c503沿x轴方向设置，直线滑台c503与冲击钻504支架通过螺栓固定连接，冲击钻504支架上设置两个冲击钻504，两个冲击钻504的间距与导轨支架膨胀螺栓孔的中心距相等。第四平台5中间固连两根槽钢，槽钢中间焊接方形钢板，方形钢板通过螺栓与滚珠丝杠6支撑座连接。

爬升动平台2包括方管、四个直角连接板a206、直线导轨滑块a202、夹轨器a201、伺服电机a205和带轮箱a204，爬升动平台2由方管焊接组成，对重侧的方管上焊接四根短方管107，其中每两根为一组，每组短方管107分别靠近对重侧。直角连接板a206一个直角面与爬升动平台2连接，另一个直角面与直线导轨滑块a202连接。爬升动平台2中间设置两根槽钢a203，丝母与爬升动平台2槽钢通过螺栓相连，伺服电机a205通过带轮箱a204驱动丝母旋转，伺服电机a205与爬升动平台2固定连接，爬升动平台2上与轿厢导轨、对重导轨相对的方管上设置有夹轨器a201。

工作动平台4包括方管、夹轨器d401、直角连接板b412、直线导轨滑块b403、支架推杆409、横梁406、伺服电机b410、直线滑台a411、电动扳手b和焊枪404，工作动平台4由方管焊接而成，对重侧的方管上焊接四根短方管107，其中每两根短方管107为一组，每组短方管107分别靠近对重侧。直角连接板b412一个直角面与爬升动平台2连接，另一个直角面与直线导轨滑块b403连接，工作动平台4上平面设置四个直线滑台b402，直线滑台b402的位置与对应导轨位置一致，轿厢侧滑台沿y轴设置，对重侧滑台沿x轴设置，直线滑台b402的上滑块通过螺栓与夹轨器d401相连。

工作动平台4下平面上导轨对应位置设置四个直线滑台a411，其位置与对应导轨位置一致，轿厢侧直线滑台a411沿y轴设置，对重侧直线滑台a411沿x轴设置，直线滑台a411通过螺栓与支架推杆409固定相连，支架推杆409由钢板和角铁焊接而成，支架推杆409上设置一组拧紧装置b408，每组拧紧装置b408由两个电动扳手组成，电动扳手端部设置套筒，两个电动扳手中心距与支架膨胀螺栓孔中心距相等，轿厢侧支架推杆409对称设置两个焊枪404，对重侧支架推杆409设置一个焊枪404。工作动平台4中间焊接两根槽钢b405，丝母与工作动平台4槽钢b405通过螺栓相连，伺服电机b410通过带轮箱b407驱动丝母旋转，伺服电机b410与工作动平台4固定连接。

机器人自爬升功能实现的过程为：第二平台7上固设的四个夹轨器b701松开已安装导轨9，爬升动平台2固联的四个夹轨器a201夹紧已安装导轨9，由伺服电机a205驱动丝母，丝母与丝杠6相对运动，从而使得框架8整体向上移动；移动到一定距离后，第二平台7上固联的四个夹轨器b701夹紧已安装导轨9，爬升动平台2固联的四个夹轨器a201松开已安装导轨9，伺服电机a205驱动丝母使爬升动平台2向下移动设定的距离，重复上述过程，从而实现机器人整体的自爬升。

值得注意的是，本实施例用于安装电梯导轨的自爬升机器人还包括控制各装置开启和关闭的plc控制单元，该plc控制单元可编程，通过plc控制单元能够实现该机器人的安装工作的自动化运行。

本实施例用于安装电梯导轨的自爬升机器人沿已安装导轨9向上爬升，当机器人爬升到下档支架位置时，第四平台5上冲击钻504钻下档支架孔；机器人整体继续向上爬升，当爬升到上档支架位置时，冲击钻504钻上档支架孔，同时将上下档钻孔数据传输至地面设备，机器人爬升到已安装导轨9顶端并将夹轨器锁紧，保证机器人系统整体整体的刚度。人工根据打孔数据将支架安装到待安装支架上，由运轨小车将已安装好支架的导轨提升，工作动平台4上的四个夹轨器d401夹紧导轨，并由直线滑台b402驱动，各夹轨器的滑台同时平移，使待安装导轨完全处于已安装导轨9正上方，伺服电机b410驱动丝母使工作动平台4下降，从而使待安装导轨底端与已安装顶端导轨完全贴合，之后由拧紧装置b408将导轨接头处拧紧。工作动平台4移动到下档支架处，将待膨胀螺栓一端的支架推到墙体的孔上，之后由拧紧装置b408将膨胀螺栓螺母拧紧，待拧紧螺母之后，支架推杆409上固连的焊枪404在导轨支架开口处进行点焊，工作动平台4上升，进行上档支架的安装。以此类推完成所有导轨支架的安装。

机器人在进行电梯导轨安装时可以沿已安装好的导轨进行爬升，当爬升到已安装导轨9顶端之后，可以进行自动化安装下一根导轨，以此类推完成整个电梯导轨的安装。本实施例用于安装电梯导轨的自爬升机器人省去了传统电梯导轨安装方法中搭脚手架的过程，同时施工作业中井道10内不需要人工参与，保证了工人的安全，降低安全事故的发生。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“x方向”、“y方向”、“x轴”、“y轴”、“竖直”、“水平”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发明和简化描述，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发明的限制。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。