【技术实现步骤摘要】
本技术涉及装配式钢结构，尤其涉及一种用于六角螺母安装的机械臂。
技术介绍
1、在装配式钢结构安装过程中，应用到大量的和螺栓和螺母，钢结构连接节点处采用螺栓螺母进行连接固定，然后对钢结构螺栓和螺母进行焊接，以防止螺母松动。
2、常规钢结构的安装需要工人进行螺母拧紧操作，工人需要携带扳手攀爬到钢结构上、对螺母依次进行拧紧。无论是手动、气动或是电动扳手都需要工人随身携带、防止掉落，手动扳手拧动螺母操作幅度大、效率低，而气动或电动扳手自重大、携带不方便，人工安装操作费时费力。
3、面对不同规格的螺母，还需要来回更换扳手或是套筒，工人在高空保证稳定的前提下才能进行作业，空中安装作业具有一定的危险性。
技术实现思路
1、本技术为了解决工人采用常规扳手拧紧螺母费时费力的问题，提供一种用于六角螺母安装的机械臂，机械臂设置在钢结构行走机器人上，由钢结构行走机器人带动机械臂移动，机械臂具有多自由度的特点，姿态可以灵活调整，可以自动实现六角螺母的拧紧安装。
2、为实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：
3、一种用于六角螺母安装的机械臂，包括安装在钢结构行走机器人上的多自由度机械臂，所述多自由度机械臂包括水平旋转单元、角度调节单元、旋转安装单元和螺母夹持单元；
4、所述水平旋转单元包括旋转架、旋转电机和旋转平台，所述旋转架内两侧分别设置所述旋转电机和旋转平台，旋转电机和旋转平台之间齿传动，便于带动旋转平台进行旋转，旋转平台上方伸出旋转架连接所述
5、所述角度调节单元包括旋转平板、配重块、前臂和用于驱动前臂偏转的驱动系统，所述旋转平板两端分别设置所述配重块和所述前臂，旋转平板中部设置所述驱动系统，驱动系统与前臂连接，前臂连接有所述旋转安装单元；
6、所述旋转安装单元包括安装架、安装电机以及转动设置在安装架内的安装筒，所述安装电机和安装筒蜗轮蜗杆传动，便于带动安装筒进行转动，安装筒下端伸出安装架连接所述螺母夹持单元；
7、所述螺母夹持单元包括夹持座、转动设置在夹持座内的双向丝杆、用于驱动双向丝杆的夹持电机以及啮合在双向丝杆两端的夹持臂。
8、进一步地，所述旋转架为门字形架体，旋转电机固定布设在旋转架内，旋转平台转动布设在旋转架内，旋转平台为截面呈“t”形的圆柱体；
9、所述旋转电机输出轴上设置有小齿轮，所述旋转平台下端设置有大齿轮，所述大齿轮和所述小齿轮相互啮合，方便实现旋转电机和旋转平台之间的传动。
10、进一步地，所述旋转平板为长方形板体，旋转平板设置在旋转平台上方，旋转平板前端转动设置所述前臂，前臂为梯形块状结构；
11、所述驱动系统包括驱动座、驱动电机、相互啮合的小齿轮轴和大齿轮轴以及曲柄摇杆机构，所述驱动座上设置所述驱动电机，驱动电机输出轴连接所述小齿轮轴，小齿轮轴和大齿轮轴转动设置在驱动座两侧，大齿轮轴和所述前臂之间设置所述曲柄摇杆机构，便于实现驱动电机和前臂之间的传动。
12、进一步地，所述曲柄摇杆机构包括曲柄、连杆和摇杆，所述曲柄、连杆和摇杆之间依次铰接，曲柄一端固定在大齿轮轴上，摇杆一端固定在前臂上。
13、进一步地，所述安装架为口字型框架，安装架设置在前臂上，安装架上设置所述安装电机，安装电机输出轴上设置有蜗杆，所述安装筒上方同轴设置有蜗轮，所述蜗杆啮合所述蜗轮，便于实现安装电机和安装筒之间的传动；
14、所述安装筒为上端封闭、下端开口的圆筒体，安装筒内弹性滑接有连接杆，安装筒通过所述连接杆和螺母夹持单元连接固定，方便实现旋转安装单元和螺母夹持单元之间的柔性连接。
15、进一步地，所述连接杆为中空圆柱杆，连接杆上端伸入至安装筒内滑动，连接杆上端周侧均设有多个限位块，安装筒周侧均设有多个限位滑道，所述限位块和限位滑道一一对应，限位块置于所述限位滑道内上下滑动；
16、所述安装筒内还固定设置有固定杆，所述固定杆和连接杆上下同轴分布，固定杆下端滑接在连接杆内，固定杆上套设有压簧，压簧下端紧抵在连接杆上方，便于连接杆的弹性滑动。
17、进一步地，所述夹持座为口字型框架，夹持座一侧设置所述夹持电机，夹持电机输出轴连接所述双向丝杆；
18、所述夹持座下方开设有矩形的限位孔，所述夹持臂置于所述限位孔内滑动，避免夹持臂转动，夹持臂下端穿过限位孔连接有夹持爪，两个夹持臂下端的所述夹持爪呈“〈〉”形排布。
19、通过上述技术方案，本技术的有益效果是：
20、本技术结构设计合理，多自由度机械臂具有多自由度的特点，其姿态灵活可调，能够适用于多种角度的螺母安装。多自由度机械臂安装在钢结构行走机器人上，由钢结构行走机器人带动其在钢结构上移动，由多自由度机械臂取代人工扳手拧紧六角螺母的方式，方便实现自动化的高效螺母拧紧安装，提高了装配式钢结构的安装效率。
21、本技术的多自由度机械臂包括水平旋转单元、角度调节单元、旋转安装单元和螺母夹持单元，水平旋转单元方便带动螺母夹持单元进行大幅度的转动，适应不同位置六角螺母的拧紧；角度调节单元方便带动螺母夹持单元调整至竖直状态，使其和螺栓保持上下同轴；旋转安装单元可以带动螺母夹持单元进行圆周转动、不断的旋拧螺母；螺母夹持单元自身可以夹紧六角螺母，并且能适应不同规格大小的螺母。
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1.一种用于六角螺母安装的机械臂，包括安装在钢结构行走机器人（1）上的多自由度机械臂（2），其特征在于，所述多自由度机械臂（2）包括水平旋转单元（3）、角度调节单元（4）、旋转安装单元（5）和螺母夹持单元（6）；
2.根据权利要求1所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述旋转架（31）为门字形架体，旋转电机（32）固定布设在旋转架（31）内，旋转平台（33）转动布设在旋转架（31）内，旋转平台（33）为截面呈“T”形的圆柱体；
3.根据权利要求1所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述旋转平板（41）为长方形板体，旋转平板（41）设置在旋转平台（33）上方，旋转平板（41）前端转动设置所述前臂（43），前臂（43）为梯形块状结构；
4.根据权利要求3所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述曲柄摇杆机构（15）包括曲柄（151）、连杆（152）和摇杆（153），所述曲柄（151）、连杆（152）和摇杆（153）之间依次铰接，曲柄（151）一端固定在大齿轮轴（14）上，摇杆（153）一端固定在前臂（43）上。p>
5.根据权利要求1所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述安装架（51）为口字型框架，安装架（51）设置在前臂（43）上，安装架（51）上设置所述安装电机（52），安装电机（52）输出轴上设置有蜗杆（17），所述安装筒（53）上方同轴设置有蜗轮（16），所述蜗杆（17）啮合所述蜗轮（16）；
6.根据权利要求5所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述连接杆（201）为中空圆柱杆，连接杆（201）上端伸入至安装筒（53）内滑动，连接杆（201）上端周侧均设有多个限位块（202），安装筒（53）周侧均设有多个限位滑道（203），所述限位块（202）和限位滑道（203）一一对应，限位块（202）置于所述限位滑道（203）内上下滑动；
7.根据权利要求1所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述夹持座（61）为口字型框架，夹持座（61）一侧设置所述夹持电机（63），夹持电机（63）输出轴连接所述双向丝杆（62）；
...【技术特征摘要】
1.一种用于六角螺母安装的机械臂，包括安装在钢结构行走机器人（1）上的多自由度机械臂（2），其特征在于，所述多自由度机械臂（2）包括水平旋转单元（3）、角度调节单元（4）、旋转安装单元（5）和螺母夹持单元（6）；
2.根据权利要求1所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述旋转架（31）为门字形架体，旋转电机（32）固定布设在旋转架（31）内，旋转平台（33）转动布设在旋转架（31）内，旋转平台（33）为截面呈“t”形的圆柱体；
3.根据权利要求1所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述旋转平板（41）为长方形板体，旋转平板（41）设置在旋转平台（33）上方，旋转平板（41）前端转动设置所述前臂（43），前臂（43）为梯形块状结构；
4.根据权利要求3所述的一种用于六角螺母安装的机械臂，其特征在于，所述曲柄摇杆机构（15）包括曲柄（151）、连杆（152）和摇杆（153），所述曲柄（151）、连杆（152）和摇杆（153）之间依次铰接，曲柄（151）一端固定在大齿轮轴（...
【专利技术属性】
技术研发人员：王丽君，姜仕同，亢业豪，魏辉，李梦达，康燕杰，宋小娜，马霄，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：新型
国别省市：
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