大型板材搬运安装机械手制造技术

本发明专利技术提供一种大型板材搬运安装机械手，包括下端行走模块、伸缩机械臂模块、末端调整模块和末端执行模块，所述伸缩机械臂模块安装在所述下端行走模块上，所述末端调整模块位于所述伸缩机械臂模块的一端；所述末端调整模块还连接所述末端执行模块。本发明专利技术的有益效果是实现大型玻璃板材的抓取、搬运、安装的机械化和辅助自动化作业，提高大型板材安装质量、生产效率和效益，大幅节省劳动力，降低劳动强度，节约施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于辅助机器人和建筑装饰板材自动化安装
，尤其是涉及一种大型板材搬运安装机械手。
技术介绍
近些年，随着建筑业的迅猛发展，室内装修任务也日益繁重。目前在整个建筑施工过程中，装修工期约占全部工期的40% -50%。在装修行业中，墙壁装饰板材的安装是重要的组成部分，墙体装饰、玻璃幕墙、天花板等的安装都属于板材安装。大型场馆、楼堂殿宇、火车站等大型建筑的幕墙装修工程，主要采用大型玻璃等材料。这些材料为板形(即板材)，且重量沉、尺寸大，易破损；施工过程中需要搭设脚手架和辅助设施，更需要数量众多的安装工人，安装过程难度高工人劳动强度很大，且施工速度慢，安全性差。同时所需的大型板材的生产加工及搬运输送等过程都因为板材的尺寸大、重量大、易破碎等问题操作起来十分困难。因此迫切需要一种主要针对大尺寸、大重量、易破损的大型板材搬运、安装设备，以辅助人工工作和提高施工效率和安全性。随着科学技术水平的迅猛发展，人类活动领域的进一步扩大，人们对非制造业用机械手的研究空前活跃起来。这些行业与制造业相比，其主要特点是工作环境的非结构化和不确定性，因而对机械手的要求更高，需要机械手具有更好的环境适应性和操作灵活性。而机械手在建筑装饰行业的应用还属于一个崭新的领域。美国、日本、韩国等技术发达的国家对于建筑机器人技术极为重视，先后实施了自己的建筑机械手的研究开发计划并取得了一定成果。如日本开发的天花板安装机器人(CFR-1)，韩国汉阳大学2008年研发的一种，利用一个人机合作系统的玻璃天花板安装机器人系统，以及英国GRR公司研制的几种专门安装中、大型玻璃幕墙的辅助机械设备等。国内主要针对于建筑机器人的研究相对较少，处于起步阶段，目前的研究主要集中在高层建筑清洁、喷涂机器人以及一些建筑工程机械自动化等方面，针对于板材搬运、安装方面的机器人技术研究仍为空白领域，所以迫切需要研发一系列能够应用于实际建筑现场的建筑机械手系统。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种大型板材搬运安装机械手，尤其适用于大尺寸、大重量的建筑或装饰板材的机械化自动化安装施工。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种大型板材搬运安装机械手，其特征在于包括下端行走模块、伸缩机械臂模块、末端调整模块和末端执行模块，所述伸缩机械臂模块安装在所述下端行走模块上，所述末端调整模块位于所述伸缩机械臂模块的一端；所述末端调整模块还连接所述末端执行模块。所述末端调整模块包括四连杆俯仰运动模块、直线运动模块和摆动运动模块，所述四连杆俯仰运动模块与所述直线运动模块相连，所述直线运动模块又与所述摆动运动模块相连。所述四连杆俯仰运动模块包括第一电动推杆、主动杆、拉杆、过渡连接杆和头部架体，所述过渡连接杆的一端连接所述头部架体，另一端连接所述第一电动推杆的一端，所述第一电动推杆的另一端连接所述主动杆，所述主动杆还与所述过渡连接杆的中部相连，所述拉杆同时连接所述头部架体和所述主动杆。所述直线运动模块包括滚珠丝杠、电机、第一同步带轮、第二同步带轮、同步带、第一光轴、第二光轴、直线轴承和末端连接块，所述头部架体的右下角设有电机，所述电机与所述第一同步带轮相连，所述第一同步带轮通过所述同步带，与设置在所述头部架体右侧的第二同步带轮相连；所述头部架体内从上到下依次水平平行设置所述第一光轴、滚珠丝杠和第二光轴，所述滚珠丝杠的一端连接所述第二同步带轮，所述滚珠丝杠的螺母连接所述末端连接块，所述末端连接块还同时与所述第一光轴、第二光轴通过直线轴承可滑动地连接。所述摆动运动模块包括摆动连接块和销轴，所述摆动连接块通过所述销轴与所述末端连接块相连。所述末端执行模块包括吸盘架和吸盘，所述吸盘架的四角各设有一个所述吸盘，所述摆动连接块与所述吸盘架固定相连。所述吸盘架为“工”字型结构，所述摆动连接块固定在所述吸盘架的中间。所述下端行走模块包括承重车架、驱动架、驱动轮系、操作手柄、被动承重轮、主轴架和机械臂承重竖梁，所述承重车架前端设有所述主轴架，所述主轴架两端各连接一所述被动承重轮；所述承重车架的后端连接所述驱动架，所述驱动架下部设有所述驱动轮系，所述驱动架上部设有所述操作手柄，所述操作手柄直接与所述驱动轮系相连；所述承重车架上还设有一控制箱，所述控制箱上部通过一机械臂承重架与所述机械臂承重竖梁连接；所述主轴架两端与所述被动承重轮间还设有一可调轴架，可以根据操作环境的要求调整车体宽度。所述伸缩机械臂模块包括一级臂、二级臂和第二电动推杆，所述二级臂的尾部与所述一级臂的头部滑动连接，所述二级臂可在所述一级臂内部直线滑动，所述一级臂的尾部连接所述第二电动推杆的尾部，所述第二电动推杆的头部、所述二级臂的头部均与所述过渡连接杆相连；所述一级臂的尾部还与所述机械臂承重竖梁相连，所述一级臂的中部还通过一大臂俯仰电动推杆与所述承重车架的前部相连。本专利技术具有的优点和积极效果是1、实现大型玻璃板材的抓取、搬运、安装的机械化和辅助自动化作业，提高大型板材安装质量、生产效率和效益，大幅节省劳动力，降低劳动强度，节约施工成本；2、不需要搭设脚手架及拆装辅助设备，施工工艺简单，施工环境优化，施工安全性闻。3、操作容易可快速投入使用。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意2是本专利技术末端调整模块的结构示意3是本专利技术末端执行模块的结构示意4是本专利技术下端行走模块的结构示意5是本专利技术伸缩机械臂模块的结构示意中1、下端行走模块2、 伸缩机械臂模块3、末端调整模块4、末端执行模块5、电动推杆6、主动杆7、拉杆8、过渡连接杆9、滚珠丝杠10、电机11、同步带轮12、同步带轮13、同步带14、光轴15、光轴16、直线轴承17、直线轴承18、螺母19、摆动连接块20、销轴21、头部架体22、末端连接块23、吸盘架24、吸盘25、连接块26、承重车架27、驱动架28、驱动轮系29、操作手柄30、被动承重轮31、主轴架32、机械臂承重竖梁33、控制箱34、可调轴架35、一级臂36、二级臂37、电动推杆38、大臂俯仰电动推杆39、尼龙滑块40、连接板41、电池组具体实施例方式如图1所示，本专利技术包括下端行走模块1、伸缩机械臂模块2、末端调整模块3和末端执行模块4，伸缩机械臂模块2安装在下端行走模块I上，末端调整模块4位于伸缩机械臂模块2的一端；末端调整模块3还连接末端执行模块4。如图2所示，末端调整模块3包括四连杆俯仰运动模块、直线运动模块和摆动运动模块，四连杆俯仰运动模块与直线运动模块相连，直线运动模块又与摆动运动模块相连。四连杆俯仰运动模块包括电动推杆5、主动杆6、拉杆7、过渡连接杆8和头部架体21，过渡连接杆8的一端连接头部架体21，另一端连接电动推杆5的一端，电动推杆5的另一端连接主动杆6，主动杆6还与过渡连接杆8的中部相连，拉杆7同时连接头部架体21和主动杆6。四杆之间皆通过销轴连接，以电动推杆5作为驱动装置实现头部架体21的俯仰运动，且该四连杆结构可以使头部架体21俯仰角度达到最大，便于机械手的姿态调整。直线运动模块包括滚珠丝杠9、电机10、同步带轮11、12同步带13、光轴14、15直线轴承16、17和末端连接块22，头部架体21的右下角设有一支撑板，支撑板的内侧设有电机10，电机10与设置在支撑板外侧的同步带轮11相连，头部架体2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型板材搬运安装机械手，其特征在于：包括下端行走模块、伸缩机械臂模块、末端调整模块和末端执行模块，所述伸缩机械臂模块安装在所述下端行走模块上，所述末端调整模块位于所述伸缩机械臂模块的一端；所述末端调整模块还连接所述末端执行模块。

【技术特征摘要】
1.一种大型板材搬运安装机械手，其特征在于包括下端行走模块、伸缩机械臂模块、末端调整模块和末端执行模块，所述伸缩机械臂模块安装在所述下端行走模块上，所述末端调整模块位于所述伸缩机械臂模块的一端；所述末端调整模块还连接所述末端执行模块。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于所述末端调整模块包括四连杆俯仰运动模块、直线运动模块和摆动运动模块，所述四连杆俯仰运动模块与所述直线运动模块相连，所述直线运动模块又与所述摆动运动模块相连。3.根据权利要求2所述的机械手，其特征在于所述四连杆俯仰运动模块包括第一电动推杆、主动杆、拉杆、过渡连接杆和头部架体，所述过渡连接杆的一端连接所述头部架体，另一端连接所述第一电动推杆的一端，所述第一电动推杆的另一端连接所述主动杆，所述主动杆还与所述过渡连接杆的中部相连，所述拉杆同时连接所述头部架体和所述主动杆。4.根据权利要求3所述的机械手，其特征在于所述直线运动模块包括滚珠丝杠、电机、第一同步带轮、第二同步带轮、同步带、第一光轴、第二光轴、直线轴承和末端连接块，所述头部架体的右下角设有电机，所述电机与所述第一同步带轮相连，所述第一同步带轮通过所述同步带，与设置在所述头部架体右侧的第二同步带轮相连； 所述头部架体内从上到下依次水平平行设置所述第一光轴、滚珠丝杠和第二光轴，所述滚珠丝杠的一端连接所述第二同步带轮，所述滚珠丝杠的螺母连接所述末端连接块，所述末端连接块还同时与所述第一光轴、第二光轴通过直线轴承可滑动地连接。5.根据权利要求4所述的机械手，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬，李铁军，白金虎，王雪松，田飞，
申请(专利权)人：天津筑高机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：