[发明专利]装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手

说明书

本发明公开了一种装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手，其特征在于，包括：用于提供整个系统运动能量的电源系统、一连接并控制整个结构运动的控制系统、夹持系统、伺服电机系统、六自由度调整平台系统、双轴水平传感器和视觉识别模块；与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)实现自动夹持钢柱、自动调节钢柱垂直度和自动旋转钢柱角度，在精确定位桥式双梁起重机的作用下，将钢柱精确吊装到位；(2)一次吊运精确安装到位，免去了人工校正环节，配以智能螺栓安装机器人，实现了钢柱吊装自动化，提高了劳动效率；(3)记录人工操纵机械手过程中各离散点的相关采样数据，能灵活、可靠地调整机械手运动的位置和角度，消除机械手运动的位置死角。

技术领域

本发明涉及建筑钢柱技术领域,更具体的说是涉及装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手。

背景技术

装配式钢结构建筑的钢柱制造在工厂预制完成，施工现场仅负责钢柱的吊装，因此如何实现钢柱的快速吊装及垂直度调节成为钢柱安装的关键节点，所以在此背景下发明钢柱吊装机械手。

机械手是一种新发展的自动化生产设备。可以通过编程来实现各种预期作业任务。一般需要模拟人手的动作，用来代替人工，提高生产的自动化程度，提高劳动生产率，降低生产成本。尤其是代替人工完成各种极端条件下的工作，如极端温度和压力条件下，放射性或者毒性等污染环境中的工作。尤其是对于简单重复性的工作，相比较于人力，具有极大的优势。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种取代传统的塔机钢丝绳吊装、人工双经纬仪校正、安装工艺，一次吊运精确安装到位，免去了人工校正环节，配以智能螺栓安装机器人，实现了钢柱吊装自动化，提高了劳动效率的装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手，其特征在于，包括：用于提供整个系统运动能量的电源系统、一连接并控制整个结构运动的控制系统、夹持系统、伺服电机系统、六自由度调整平台系统、双轴水平传感器和视觉识别模块；其中，所述控制系统主要由中央处理器模块、数据输入输出模块、无线通信模块等组成，还包括一所述伺服电机系统和一示教盒，所述伺服电机系统由基于DSP的运动控制器、伺服驱动器、伺服电动机及光电编码器组成；所述示教盒通过控制级计算机获得机械手伺服系统中的数据，并应用于控制级计算机控制软件中，从而实现对机械手的示教及控制；所述六自由度调整平台系统由六个相互配合的关节模块组成，依次连接的第一关节、第二关节、第三关节、第四关节、第五关节、第六关节；夹持系统安装于所述六自由度调整平台系统上平面，由液压缸、液压泵站和机械夹紧定位模块组成；其中，液压泵站为液压缸提供动力，推动机械夹紧模块动作，使钢柱紧紧固定在所述六自由度调整平台系统上。

优选的，在上述一种装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手中，所述双轴水平传感器包括安装在每个关节上的一动力系统，所述动力系统包括一电机连接一柔性结构谐波减速器，并经过所述柔性结构谐波减速器减速后，在控制系统控制下，运动所连接的机构到指定位置。

优选的，在上述一种装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手中，所述柔性结构谐波减速器包括位于所述减速器中央的一波发生器，位于所述减速器外围的一钢轮和位于所述钢轮内侧的一柔轮，所述柔轮用于通过变形实现与所述钢轮的无侧隙啮合。

优选的，在上述一种装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手中，所述双轴水平传感器还包括至少一位置传感器，所述位置传感器设置在各关节本体上，用于实时检测所述关节的位置。

优选的，在上述一种装配式钢结构建筑钢柱抓取机械手中，所述夹持系统包括手抓旋转电机支架，所述手抓旋转电机支架内部装有手爪旋转电机，手爪旋转电机与手爪开合电机支架连接，手爪开合电机支架内部固定有手爪开合电机，手爪开合电机连接有螺杆，螺杆上套有可上下升降的手爪开合螺母，手爪开合螺母两端与手爪连接。