【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动化，具体涉及一种移动式钻孔机器人。
技术介绍
1、大型构件加工与装配、土建施工与装修等领域需要大量的钻孔作业，目前安装孔多为人工手持钻孔设备或使用专用高空打孔工具进行人工钻孔，存在以下问题：(1)在高空作业时，使用打孔设备工人劳动强度大；(2)人工作业易疲劳，钻孔质量和一致性难以保证；(3)登高作业具有安全隐患。
2、专利cn110090983a提出了一种机械钻孔装置，钻头活动灵活度低，钻孔作业范围小，仅能实现对固定位置进行打孔作业，无法加工不同位置多种倾斜角度的孔；
3、为解决该问题，专利cn115026327a提出了一种车载钻孔机器人，采用机械臂为执行机构进行钻孔，装置包括车架机构，升降回转机构，机械臂机构和钻孔机构，采用机械臂虽然增加了灵活性，但刚度较低，从而影响钻孔精度和效率。
4、因此，针对大范围多位置钻孔作业需求，急需一种可以同时满足灵活性、高刚度、高精度、大范围作业的自动钻孔机器人方案。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案为：
2、一种移动式钻孔机器人，包括：
3、具有可平面移动定位功能的移动小车；
4、具有可实现回转和升降运动功能的回转升降装置，所述回转升降装置固定安装于所述移动小车上；
5、具有可实现水平两个方向移动和俯仰转动功能的位姿调整装置，所述位姿调整装置固定安装于所述回转升降装置远离所述移动小车的一侧；
6、钻孔工具
7、进一步地，所述移动小车包括：
8、底盘；
9、驱动轮组，所述驱动轮组设置在所述底盘的下端，用于带动所述底盘进行移动；
10、支撑机构，所述支撑机构为四组，对称安装于所述底盘的四周；所述支撑机构包括安装环、支撑架、设置在所述安装环上的第一电动推杆和第二电动推杆；所述安装环固定安装在所述底盘上，所述第一电动推杆的一端铰接在所述安装环上，另一端与所述支撑架铰接连接；所述第二电动推杆的一端与所述安装环铰接连接，另一端与所述第一电动推杆铰接连接。
11、进一步地，所述回转升降装置包括回转机构和升降机构；
12、所述回转机构包括回转底座和回转驱动电机，所述回转驱动电机设置在所述移动小车的上端，所述回转底座与所述回转驱动电机的输出端固定连接；
13、所述升降机构包括多层剪叉机构、升降板和连接杆，所述多层剪叉机构相对设置在所述回转底座的上端；所述升降板固定连接在所述多层剪叉机构的上端；所述位姿调整装置设置在所述升降板远离所述多层剪叉机构的一端；所述多层剪叉机构通过升降驱动模块驱动上升或下降。
14、进一步地，所述位姿调整装置包括俯仰机构、轴向移动模组和横向移动模组，所述俯仰机构设置在所述升降板远离所述多层剪叉机构的一端；所述横向移动模组沿第一方向可滑动地设置在所述俯仰机构的俯仰平台上，所述轴向移动模组沿第二方向可滑动地设置在所述横向移动模组上，所述第一方向和所述第二方向垂直设置，所述第一方向与俯仰轴线平行；所述俯仰机构用于带动所述轴向移动模组和所述横向移动模组进行俯仰转动；所述钻孔工具设置在所述轴向移动模组的上端，所述钻孔工具的轴线与所述第二方向平行。
15、进一步地，所述俯仰机构包括俯仰支架和俯仰驱动组件，所述俯仰支架固定安装在所述升降板远离所述多层剪叉机构的一端；所述俯仰驱动组件包括俯仰驱动电机和蜗轮蜗杆减速器，所述蜗轮蜗杆减速器设置在所述俯仰支架上；所述蜗轮蜗杆减速器的输入端与所述俯仰驱动电机驱动连接，所述蜗轮蜗杆减速器的输出端与俯仰轴连接，带动俯仰平台进行转动。
16、进一步地，所述横向移动模组包括横向移动支架、横向滚珠丝杠组件、横向导向导轨、横向导向滑块和横向驱动电机，所述横向移动支架与所述蜗轮蜗杆减速器的输出端固定连接，所述横向导向导轨固定安装在所述横向移动支架上；
17、所述横向滚珠丝杠组件包括横向丝杠轴、横向固定轴承座、横向支撑轴承座和横向移动连接螺母；所述横向固定轴承座和所述横向支撑轴承座相对设置在所述横向移动支架上，所述横向丝杠轴安装在所述横向固定轴承座和所述横向支撑轴承座上，所述横向移动连接螺母与所述横向丝杠轴配合，所述横向移动连接螺母上设置有横向导向滑块，所述横向导向滑块与所述轴向移动模组固定连接，所述横向导向滑块与所述横向导向导轨滑动连接；所述横向驱动电机固定安装在所述横向移动支架上，并与所述横向丝杠轴驱动连接。
18、进一步地，所述轴向移动模组包括轴向移动支架、轴向滚珠丝杠组件、轴向导向导轨、轴向导向滑块和轴向驱动电机，所述轴向移动支架与所述横向导向滑块固定连接；所述轴向导向导轨固定安装在所述轴向移动支架上；
19、所述轴向滚珠丝杠组件包括轴向丝杠轴、轴向固定轴承座、轴向支撑轴承座和轴向移动连接螺母，所述轴向固定轴承座和所述轴向支撑轴承座相对设置在所述轴向移动支架上，所述轴向丝杠轴设置在所述轴向固定轴承座和所述轴向支撑轴承座上，所述轴向移动连接螺母与所述轴向丝杠轴配合；所述轴向移动连接螺母通过轴向导向滑块与所述钻孔工具固定连接，所述轴向导向滑块与所述轴向导向导轨滑动连接；所述轴向驱动电机固定安装在所述轴向移动支架，并与所述轴向丝杠轴驱动连接。
20、进一步地，所述钻孔工具包括钻头、驱动电机和刀具夹具，所述驱动电机安装在支撑架上，所述支撑架固定安装于所述轴向导向滑块上，所述钻头和所述刀具夹具配合；所述刀具夹具与所述驱动电机驱动连接，所述驱动电机驱动钻头进行钻孔作业。
21、本专利技术的有益效果：
22、1、本专利技术的钻孔机器人操作控制灵活方便，通过回转升降装置和位姿调整装置配合，实现刀具的五自由度运动，可实现不同的作业高度和钻孔面角度位置进行全方位钻孔定位；
23、2、本专利技术通过移动底盘－回转机构－剪叉升降机构-俯仰机构-横向移动模组－轴向移动模组的运动关节连接方式，相比于关节式机械臂的解决方案，更容易实现高刚度，解决钻孔作业过程机械刚度不足的问题。
24、3、本专利技术通过移动底盘四角处的支撑结构进行底盘水平调整，可以使整个钻孔机器人达到整机平整，能够适应各类施工场地的要求，对设备实现稳定支撑，为钻孔作业做好前提基础：支撑结构通过第二电动推杆可以根据作业环境调整支撑角度，可以将可第一电动推杆向内侧进行收放调整，兼顾了狭窄空间的通过性能。
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1.一种移动式钻孔机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述移动小车包括：
3.根据权利要求1所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述回转升降装置包括回转机构和升降机构；
4.根据权利要求3所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述位姿调整装置包括俯仰机构、轴向移动模组和横向移动模组，所述俯仰机构设置在所述升降板远离所述多层剪叉机构的一端；所述横向移动模组沿第一方向可滑动地设置在所述俯仰机构的俯仰平台上，所述轴向移动模组沿第二方向可滑动地设置在所述横向移动模组上，所述第一方向和所述第二方向垂直设置，所述第一方向与俯仰轴线平行；所述俯仰机构用于带动所述轴向移动模组和所述横向移动模组进行俯仰转动；所述钻孔工具设置在所述轴向移动模组的上端，所述钻孔工具的轴线与所述第二方向平行。
5.根据权利要求4所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述俯仰机构包括俯仰支架和俯仰驱动组件，所述俯仰支架固定安装在所述升降板远离所述多层剪叉机构的一端；所述俯仰驱动组件包括俯仰驱动电机和蜗轮蜗杆减速器，所述蜗轮蜗杆减速器
6.根据权利要求5所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述横向移动模组包括横向移动支架、横向滚珠丝杠组件、横向导向导轨、横向导向滑块和横向驱动电机，所述横向移动支架与所述蜗轮蜗杆减速器的输出端固定连接，所述横向导向导轨固定安装在所述横向移动支架上；
7.根据权利要求6所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述轴向移动模组包括轴向移动支架、轴向滚珠丝杠组件、轴向导向导轨、轴向导向滑块和轴向驱动电机，所述轴向移动支架与所述横向导向滑块固定连接；所述轴向导向导轨固定安装在所述轴向移动支架上；
8.根据权利要求7所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述钻孔工具包括钻头、驱动电机和刀具夹具，所述驱动电机安装在支撑架上，所述支撑架固定安装于所述轴向导向滑块上，所述钻头和所述刀具夹具配合；所述刀具夹具与所述驱动电机驱动连接，所述驱动电机驱动钻头进行钻孔作业。
...【技术特征摘要】
1.一种移动式钻孔机器人，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述移动小车包括：
3.根据权利要求1所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述回转升降装置包括回转机构和升降机构；
4.根据权利要求3所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述位姿调整装置包括俯仰机构、轴向移动模组和横向移动模组，所述俯仰机构设置在所述升降板远离所述多层剪叉机构的一端；所述横向移动模组沿第一方向可滑动地设置在所述俯仰机构的俯仰平台上，所述轴向移动模组沿第二方向可滑动地设置在所述横向移动模组上，所述第一方向和所述第二方向垂直设置，所述第一方向与俯仰轴线平行；所述俯仰机构用于带动所述轴向移动模组和所述横向移动模组进行俯仰转动；所述钻孔工具设置在所述轴向移动模组的上端，所述钻孔工具的轴线与所述第二方向平行。
5.根据权利要求4所述的移动式钻孔机器人，其特征在于，所述俯仰机构包括俯仰支架和俯仰驱动组件，所述俯仰支架固定安装在所述升降板远离所述多层剪叉机构的一端；所述俯仰驱动组件包括俯仰驱动电机和蜗...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦宝琛，张栋，岳义，廖忠骏，许朝阳，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：
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