高精度移动式高空做业平台的制作方法

1.本发明涉及一种高精度移动式高空做业平台。


背景技术：

2.随着铁路、地铁、高速公路等大型基建工程的高速发展，隧道施工的重要性愈发明显，当隧道贯通后，需要在隧道内壁铺设大量的信号线缆、电源线缆等附属设施，这就需要在隧道内壁进行大量重复性的施工做业(例如钻孔等工序)，目前一般采用可移动式工作平台来载动机械臂进行做业，但现有的可移动式工作平台存在着定位精度差的问题，导致了不能精确稳定地将机械臂和工作模块精准稳定地移动到工作区域，存在着做业精度低的缺点。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中所存在的至少一个问题，根据本发明的一个方面，提供了一种高精度移动式高空做业平台，其包括：可移动式底盘、定位锁紧机构、高度调节机构、多轴机械臂以及功能执行单元；其中，可移动式底盘上设有移载装置，定位锁紧机构设置在可移动式底盘上，以在可移动式底盘通过移载装置移动到预设位置后，定位锁紧机构将可移动式底盘与预设位置锁紧保持位置固定；高度调节机构设置在可移动式底盘上，多轴机械臂设置在高度调节机构上，功能执行单元设置在多轴机械臂上。
4.这样，在使用时根据相应的使用场景选择对应的功能执行单元，然后将本高精度移动式高空做业平台通过移载装置移动到预设位置，然后再通过定位锁紧机构将可移动式底盘与预设位置锁紧保持位置固定，然后高度调节机构精准地将多轴机械臂和功能执行单元抬升到合适的工作高度，在高度调节机构的支持下，多轴机械臂驱动功能执行单元到达工作区域进行做业，定位锁紧机构使得整个高精度移动式高空做业平台的位置精准且稳定地锁定，以便于功能执行单元精准地进行施工做业，使得本高精度移动式高空做业平台具有做业精度高的特点。
5.在一些实施方式中，可移动式底盘包括底座支架、升降平台以及平台驱动结构，底座支架设置在移载装置上，高度调节机构设置在升降平台上，升降平台可滑动地设置在底座支架上，平台驱动结构设置成用于驱动升降平台在底座支架上上升或下降。
6.这样，由于高度调节机构是用于对多轴机械臂和功能执行单元的做业高度进行精度微调的，存在着调节行程短的问题；当工作行程不够时，通过平台驱动结构来驱动升降平台在底座支架上上升或下降，以增大高度调节行程覆盖范围，使得升降平台和高度调节机构形成高精度调节和大行程调节的搭配，既保证了高度调节的精度，又保证了高度调节行程覆盖范围广的要求。
7.在一些实施方式中，底座支架设有用于容纳升降平台的升降空间，升降空间的侧壁上设有导轨，升降平台上设有与导轨滑动配套的导向轮。
8.这样，平台驱动结构驱动升降平台在底座支架上上升或下降时，升降平台上的导
向轮在导轨上滚动，使得升降平台能够在底座支架上实现了滑动。
9.在一些实施方式中，平台驱动结构包括调节手轮、螺杆以及螺母；其中，螺杆可转动地设置在底座支架上，调节手轮设置在螺杆的自由端，螺母设置在升降平台上，螺杆与螺母螺纹连接配合，以能够通过摇动调节手轮驱动螺杆转动，并驱动螺母带着升降平台升降移动。
10.这样，使用者可以通过摇动调节手轮驱动螺杆转动，然后螺杆驱动螺母带着升降平台升降移动，即实现了驱动升降平台在底座支架上上升或下降。
11.在一些实施方式中，还包括与移载装置配套设置的行驶轨道，行驶轨道沿着预设工作轨迹排布。
12.这样，在施工时，可以预先将行驶轨道沿着预设工作轨迹进行安装排布，然后再将本高精度移动式高空做业平台依次移动到多个预设位置上进行多次做业，提高了工作效率。
13.在一些实施方式中，移载装置包括底盘框架、万向轮以及侧向防倾翻轮；万向轮和侧向防倾翻轮均安装在底盘框架，万向轮与行驶轨道的承重面抵接，侧向防倾翻轮与行驶轨道的侧面抵接。
14.这样，由于万向轮和侧向防倾翻轮将行驶轨道正面和侧面抱夹，避免了移载装置与行驶轨道脱轨。
15.在一些实施方式中，行驶轨道上设有与预设位置对应的预设定位孔，定位锁紧机构包括支脚、弹簧以及定位销柱；定位销柱可伸缩地设置在支脚，弹簧设置在定位销柱和支脚之间。
16.这样，当移载装置载动本高精度移动式高空做业平台到达预设位置后，定位销柱在弹簧的推力下插入到预设定位孔中，使得整个高精度移动式高空做业平台的位置精准且稳定地锁定。
17.在一些实施方式中，高度调节机构为伺服电驱三级升降柱。
18.这样，通过伺服电机来驱动高度调节机构进行高度补偿调整，提供了高度调节的精度。
19.在一些实施方式中，多轴机械臂为六轴协作机械臂。
20.在一些实施方式中，功能执行单元包括钻枪和持枪架，钻枪设置在持枪架上，持枪架安装在多轴机械臂上。
21.这样，本高精度移动式高空做业平台可以应用在隧道侧壁打孔做业场景中。
附图说明
22.图1为本发明一种实施方式的高精度移动式高空做业平台的示意图；
23.图2为图1所示高精度移动式高空做业平台中的升降平台在底座支架上上升后的示意图；
24.图3为图1所示高精度移动式高空做业平台的正视图；
25.图4为图1所示高精度移动式高空做业平台中的可移动式底盘和移载装置的示意图；
26.图5为图1所示高精度移动式高空做业平台中的定位锁紧机构的示意图；
27.图6为图1所示高精度移动式高空做业平台中的移载装置设置在行驶轨道上的示意图；
28.图7为图6的分解状态示意图；
29.图8为图1所示高精度移动式高空做业平台中的功能执行单元的示意图；
30.图9为图8的分解状态示意图；
31.图10为本发明又一种实施方式的高精度移动式高空做业平台的示意图。
32.其中，附图标记含义如下：
33.1、可移动式底盘；11、底座支架；12、升降平台；13、移载装置；131、底盘框架；132、万向轮；133、侧向防倾翻轮；2、定位锁紧机构；21、支脚；22、弹簧；23、定位销柱；3、高度调节机构；4、多轴机械臂；5、功能执行单元；51、钻枪；52、持枪架；53、风琴式软管；54、吸尘管；55、柱形减震弹簧；6、行驶轨道；71、导轨；72、导向轮；81、调节手轮；82、螺杆。
具体实施方式
34.为了更好地理解和实施，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。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
37.下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
38.实施例一：
39.图1～9示意性地显示了本发明的一种实施方式的高精度移动式高空做业平台，其包括：可移动式底盘1、定位锁紧机构2、高度调节机构3、多轴机械臂4以及功能执行单元5；其中，可移动式底盘1上设有移载装置13，定位锁紧机构2设置在可移动式底盘1上，以在可移动式底盘1通过移载装置13移动到预设位置后，定位锁紧机构2将可移动式底盘1与预设位置锁紧保持位置固定；高度调节机构3设置在可移动式底盘1上，多轴机械臂4设置在高度调节机构3上，功能执行单元5设置在多轴机械臂4上。详细地，在本实施例中，功能执行单元5为为隧道侧壁进行打孔的功能模块。在其他实施方式中，功能执行单元5的具体功能还可以根据实际情况进行适宜性调整和开发，例如喷涂、粉刷等。
40.这样，在使用时根据相应的使用场景选择对应的功能执行单元5，然后将本高精度移动式高空做业平台通过移载装置13移动到预设位置，然后再通过定位锁紧机构2将可移动式底盘1与预设位置锁紧保持位置固定，然后高度调节机构3精准地将多轴机械臂4和功能执行单元5抬升到合适的工作高度，在高度调节机构3的支持下，多轴机械臂4驱动功能执行单元5到达工作区域进行做业，定位锁紧机构2使得整个高精度移动式高空做业平台的位置精准且稳定地锁定，以便于功能执行单元5精准地进行施工做业，使得本高精度移动式高空做业平台具有做业精度高的特点。在现有设备的实际做业过程中，如果做业施工的高度
不高的话，机械臂的摆幅程度不大，对做业精度影响不大；但如果做业施工的高度过高的话(例如5米以上)，机械臂的稳定性以及工作模块的功能操作的精度很难保证；而本发明通过采用定位锁紧机构2使得整个高精度移动式高空做业平台的位置精准且稳定地锁定，使得功能执行单元5精准地进行施工做业，使得本高精度移动式高空做业平台适用于对施工稳定性和精度要求高的高空做业场景中。
41.在本实施例中，可移动式底盘1包括底座支架11、升降平台12以及平台驱动结构，底座支架11设置在移载装置13上，高度调节机构3设置在升降平台12上，升降平台12可滑动地设置在底座支架11上，平台驱动结构设置成用于驱动升降平台12在底座支架11上上升或下降。这样，由于高度调节机构3是用于对多轴机械臂4和功能执行单元5的做业高度进行精度微调的，存在着调节行程短的问题；当工作行程不够时，通过平台驱动结构来驱动升降平台12在底座支架11上上升或下降，以增大高度调节行程覆盖范围，使得升降平台12和高度调节机构3形成高精度调节和大行程调节的搭配，既保证了高度调节的精度，又保证了高度调节行程覆盖范围广的要求。
42.在本实施例中，底座支架11设有用于容纳升降平台12的升降空间，升降空间的侧壁上设有导轨71，升降平台12上设有与导轨71滑动配套的导向轮72。这样，平台驱动结构驱动升降平台12在底座支架11上上升或下降时，升降平台12上的导向轮72在导轨71上滚动，使得升降平台12能够在底座支架11上实现了滑动。
43.在本实施例中，平台驱动结构包括调节手轮81、螺杆82以及螺母；其中，螺杆82可转动地设置在底座支架11上，调节手轮81设置在螺杆82的自由端，螺母设置在升降平台12上，螺杆82与螺母螺纹连接配合，以能够通过摇动调节手轮81驱动螺杆82转动，并驱动螺母带着升降平台12升降移动。在其他实施方式中，平台驱动结构的具体结构还可以根据实际情况进行适宜性调整，即只要是能够驱动升降平台12在底座支架11上上升或下降皆可。这样，使用者可以通过摇动调节手轮81驱动螺杆82转动，然后螺杆82驱动螺母带着升降平台12升降移动，即实现了驱动升降平台12在底座支架11上上升或下降。
44.进一步详细地，在本实施例中，调节手轮81上还设置有锁紧螺栓，当高度行程调节完成后，通过锁紧螺栓将调节手轮81锁定阻止其转动。
45.在本实施例中，还包括与移载装置13配套设置的行驶轨道6，行驶轨道6沿着预设工作轨迹排布。这样，在施工时，可以预先将行驶轨道6沿着预设工作轨迹进行安装排布，然后再将本高精度移动式高空做业平台依次移动到多个预设位置上进行多次做业，提高了工作效率。
46.在本实施例中，移载装置13包括底盘框架131、万向轮132以及侧向防倾翻轮133；万向轮132和侧向防倾翻轮133均安装在底盘框架131，万向轮132与行驶轨道6的承重面抵接，侧向防倾翻轮133与行驶轨道6的侧面抵接。这样，由于万向轮132和侧向防倾翻轮133将行驶轨道6正面和侧面抱夹，避免了移载装置13与行驶轨道6脱轨。
47.在本实施例中，行驶轨道6上设有与预设位置对应的预设定位孔，定位锁紧机构2包括支脚21、弹簧22以及定位销柱23；定位销柱23可伸缩地设置在支脚21，弹簧22设置在定位销柱23和支脚21之间。在其他实施方式中，定位锁紧机构2的具体结构还可以根据实际情况进行适宜性调整。这样，当移载装置13载动本高精度移动式高空做业平台到达预设位置后，定位销柱23在弹簧22的推力下插入到预设定位孔中，使得整个高精度移动式高空做业
平台的位置精准且稳定地锁定。
48.详细地，在本实施例中，定位销柱23采用无电动的纯机械结构，定位销柱23的末端为圆头，预设定位孔设置为锥面孔，随着移载装置13的移动当定位销柱23遇到预设定位孔后，定位销柱23在弹簧22的推力下插入到预设定位孔中锁死；当功能执行单元5的工作结束后，本设备的行走力矩大于弹簧22和锥面孔的摩擦力，本设备继续行走。
49.在本实施例中，高度调节机构3为伺服电驱三级升降柱。这样，通过伺服电机来驱动高度调节机构3进行高度补偿调整，提供了高度调节的精度。
50.在本实施例中，多轴机械臂4为六轴协作机械臂。在其他实施方式中，多轴机械臂4的具体数量和形态还可以根据实际情况进行适宜性调整。
51.在本实施例中，功能执行单元5包括钻枪51和持枪架52，钻枪51设置在持枪架52上，持枪架52安装在多轴机械臂4上。这样，本高精度移动式高空做业平台可以应用在隧道侧壁打孔做业场景中。
52.详细地，在本实施例中，功能执行单元5还包括风琴式软管53、吸尘管54以及工业吸尘器；其中，风琴式软管53罩套在钻枪51的钻头部，工业吸尘器设置在可移动式底盘1上，吸尘管54一端与风琴式软管53相贯通连接，吸尘管54的另一端延伸连接到工业吸尘器吸尘口上。这样，当钻枪51在对墙面进行钻孔做业时，风琴式软管53将钻孔区域进行罩盖，使得灰尘不飘扬出去，同时启动工业吸尘器，通过吸尘管54将做业产生的灰尘吸走，减少了施工时产生的灰尘污染。此外，钻枪51的钻头部上还嵌套设置有柱形减震弹簧55，减少了钻枪51工作时的冲击震动。
53.实施例二
54.本实施例与实施例一的区别：
55.如图10所示，本实施例中，高度调节机构3为液压剪式举升机；由于采用更为强劲的液压为驱动力，增强了高度调节机构3的承载能力。
56.本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。