一种门窗安装用夹持机械手及控制系统的制作方法

1.本发明涉及门窗安装技术领域，尤其涉及一种门窗安装用夹持机械手及控制系统。


背景技术：

2.门窗安装是建筑安装里面最为常见的一种基础安装工作，并且门窗安装也是装饰装修中最为重要的一环，门窗的安装质量也在侧面代表了建筑工程的安装质量，随着科技的发展，现有技术中在对门窗安装的过程中大多只采用吸盘对门窗进行吸附固定限位，为工作人员提供便利，操作方便，但是在使用过程中，对门窗夹持固定效果较差，不便根据工作人员安装需求进行调节控制，且使用范围较小，降低工作人员工作效率，因此我们提出一种一种门窗安装用夹持机械手及控制系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中对门窗夹持固定效果较差，不便根据工作人员安装需求进行调节控制，且使用范围较小，降低工作人员工作效率问题，而提出的一种门窗安装用夹持机械手及控制系统。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座，所述安装座的顶部固定有机械臂，所述机械臂的一侧设置有固定座，所述固定座的表面设置有用于夹持门窗的调节组件，所述固定座的一侧设置有吸附固定组件，所述吸附固定组件上设置有对门窗限位的限位组件，所述机械臂的表面螺纹连接有紧固螺栓，所述安装座的顶部位于机械臂的一侧固定有plc控制器，所述plc控制器的设置有显示屏。
6.优选的，所述调节组件包括固定在固定座表面的第一电机，所述第一电机的输出端固定有转动杆，所述转动杆端部通过销轴转动有第一弧形杆，所述第一弧形杆的端部通过销轴转动有第一t型杆，所述转动杆的另一端通过销轴转动有第二弧形杆，所述第二弧形杆的端部通过销轴转动有第二t型杆，所述第一电机与plc控制器电性连接。
7.优选的，所述第二t型杆和第一t型杆的端部均固定有滑块，所述滑块的表面滑动有滑杆，所述滑杆的端部与固定座固定连接。
8.优选的，所述滑块的端部固定有连接件，所述连接件的内壁固定有第二电机，所述第二电机的输出端固定有主动齿轮，所述主动齿轮的表面啮合有从动齿轮，所述从动齿轮的轴心处固定有转动轴，所述转动轴的端部贯穿连接件固定有夹持部，所述第二电机与plc控制器电性连接。
9.优选的，所述夹持部的一侧表面固定有吸气管，所述吸气管的端部固定有吸气盘，所述吸气盘的上设置有压力变送传感器，两个所述夹持部的底部均固定有输气管，所述输气管的端部固定有真空泵，所述真空泵的一侧固定安装在机械臂上，所述输气管上设置有电磁阀，所述真空泵与plc控制器电性连接。
10.优选的，所述连接件的上下两侧表面均固定有延伸板，所述延伸板的顶部固定有固定板，所述固定板的端部固定有限位块，所述固定板的一侧表面固定有气缸，所述气缸的端部固定有夹块，所述夹块的表面固定有防护垫，所述气缸与plc控制器电性连接。
11.优选的，所述固定座的端部固定有插杆，所述插杆的表面设置有螺纹孔，所述螺纹孔与紧固螺栓相适配。
12.优选的，所述plc控制器与显示屏电性连接。
13.优选的，所述安装座的底部表面开设有对称分布的安装孔。
14.一种门窗安装用的控制系统：包括控制单元、判断单元和显示单元；
15.控制单元：用于控制机械臂和机械手部分对待安装的门窗进行夹持、升降调节控制；
16.判断单元：用于对各个机构的运行状态是否成功及时判断，及时反馈进行启停操作；
17.显示单元：用于显示传输的数据信息，方便工作人员进行控制操作。
18.优选的，距离获取单元：用于测量与待安装的门窗之间的距离，进而进行调节控制；
19.压力传感单元：用于测得与安装的门窗接触部分的夹持压力数据。
20.优选的，水平矫正单元：用于检测夹持后的门窗与安装部位的位置关系自动矫正至合适位置；
21.报警预防单元：用于设备机构运行故障自动报警，提醒操作人员及时维修。
22.与现有技术相比，本发明提供了一种门窗安装用夹持机械手及控制系统，具备以下有益效果：
23.1、该一种门窗安装用夹持机械手及控制系统，通过在固定座上设置的调节组件方便对两个吸附固定组件的位置进行调节控制，使得吸附固定组件上的吸气盘对门窗玻璃进行夹持固定，对安装的门窗进行固定的同时，起到很好的防护效果，防止碎裂。
24.2、该一种门窗安装用夹持机械手及控制系统，通过在吸附固定组件的设置，方便调节组件带动两个吸附固定组件分离后，利用吸附固定组件转动调节固定的上下位置，还可同时将两个门窗进行固定限位，提高设备使用的灵活性，便于操作使用。
25.3、该一种门窗安装用夹持机械手及控制系统，通过在安装座上设置的限位组件方便对夹持后的门窗进行两侧端部进行限位，防止晃动，有效提高设置的夹持固定效果，防止掉落。
26.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过在固定座上设置的调节组件和吸附固定组件，对安装的门窗进行夹持固定限位，操作便利，工作人员可以根据安装情况调节控制，使用灵活方便，同时对安装的门窗起到很好的防护效果，实用性强。
附图说明
27.图1为本发明提出的门窗安装用夹持机械手的结构示意图；
28.图2为本发明提出的调节组件局部结构立体示意图；
29.图3为本发明提出的门窗安装用夹持机械手局部剖面图；
30.图4为本发明提出的机械手俯视局部剖视图；
31.图5为本发明提出的图4中a区域放大图；
32.图6为本发明提出的限位组件局部结构立体示意图；
33.图7为本发明提出的机械臂和插杆局部立体结构示意分解图；
34.图8为本发明提出的门窗安装用的控制系统示意图。
35.图中：1、安装座；2、机械臂；3、固定座；4、调节组件；401、第一电机；402、转动杆；403、第一弧形杆；404、第一t型杆；405、第二弧形杆；406、第二t型杆；407、滑杆；408、滑块；5、吸附固定组件；501、连接件；502、第二电机；503、主动齿轮；504、从动齿轮；505、转动轴；506、夹持部；507、吸气管；508、吸气盘；509、压力变送传感器；510、输气管；511、真空泵；512、电磁阀；6、限位组件；601、延伸板；602、固定板；603、限位块；604、气缸；605、夹块；7、插杆；8、螺纹孔；9、紧固螺栓；10、限位孔；11、plc控制器；12、显示屏。
具体实施方式
36.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
38.实施例1：
39.参照图1-8，一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座1，安装座1的顶部固定有机械臂2，机械臂2的一侧设置有固定座3，固定座3的表面设置有用于夹持门窗的调节组件4，固定座3的一侧设置有吸附固定组件5，吸附固定组件5上设置有对门窗限位的限位组件6，机械臂2的表面螺纹连接有紧固螺栓9，安装座1的顶部位于机械臂2的一侧固定有plc控制器11，plc控制器11的设置有显示屏12。
40.本发明中，使用时，通过将安装座1固定安装在移动的车座架上，利用固定座3上的调节组件4调节两个吸附固定组件5的相对位置，进而方便对工作人员更好的对安装的门窗进行固定限位，调节完毕后，通过启动吸附固定组件5对安装的门窗上的玻璃进行吸附固定，有效防止夹持力度过大对门窗造成的损坏，避免安全事故的发生，同时，也可对进行调节控制对两块门窗进行夹持限位，提高设备的灵活性，在对门窗夹持的过程中，由于门窗长度较长，利用吸附固定组件5上设置的限位组件6对夹持后的门窗两端侧边进行辅助限位固定，夹持固定的稳定性，防止掉落或晃动，工作人员操作时，可在显示屏12上进行实时操作控制该装置进行夹持辅助安装操作，通过plc控制器11可对各机构中的动力源零部件进行启闭操作，需要说明的是，机械臂2，其关节位置可采用伺服电机控制旋转，伺服电机的旋转轴处通过绝对位置编码器进行控制，也即，当伺服电机上电后，plc控制器11即可得到各个关节位置绝对角度，从而通过plc控制器11计算出当前机械臂2在空间中的位置和姿态，以便后续对机械臂2位置和姿态进行调节，机械臂2为现有技术在此不在赘述，其中plc控制器11型号选用cp1e-n30dt-d，压力变送传感器509的型号选用mik-p300。
41.实施例2：
42.参照图1-8，一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座1，安装座1的顶部固定有机械臂2，机械臂2的一侧设置有固定座3，固定座3的表面设置有用于夹持门窗的调节组件4，固定座3的一侧设置有吸附固定组件5，吸附固定组件5上设置有对门窗限位的限位组件6，机械臂2的表面螺纹连接有紧固螺栓9，安装座1的顶部位于机械臂2的一侧固定有plc控制器11，plc控制器11的设置有显示屏12。
43.调节组件4包括固定在固定座3表面的第一电机401，第一电机401的输出端固定有转动杆402，转动杆402端部通过销轴转动有第一弧形杆403，第一弧形杆403的端部通过销轴转动有第一t型杆404，转动杆402的另一端通过销轴转动有第二弧形杆405，第二弧形杆405的端部通过销轴转动有第二t型杆406，第一电机401与plc控制器11电性连接，第二t型杆406和第一t型杆404的端部均固定有滑块408，滑块408的表面滑动有滑杆407，滑杆407的端部与固定座3固定连接。
44.本发明中，通过启动第一电机401带动转动杆402转动，通过转动杆402带动第一弧形杆403和第二弧形杆405位移，通过第一t型杆404和第二弧形杆405在同一水平线上发生移动，带动第一t型杆404和第二t型杆406移动，通过第一t型杆404和第二t型杆406移动带动滑块408在滑杆407上滑动，调节两个吸附固定组件5之间的距离，便于更好的进行固定限位操作。
45.实施例3：
46.参照图1-8，一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座1，安装座1的顶部固定有机械臂2，机械臂2的一侧设置有固定座3，固定座3的表面设置有用于夹持门窗的调节组件4，固定座3的一侧设置有吸附固定组件5，吸附固定组件5上设置有对门窗限位的限位组件6，机械臂2的表面螺纹连接有紧固螺栓9，安装座1的顶部位于机械臂2的一侧固定有plc控制器11，plc控制器11的设置有显示屏12。
47.滑块408的端部固定有连接件501，连接件501的内壁固定有第二电机502，第二电机502的输出端固定有主动齿轮503，主动齿轮503的表面啮合有从动齿轮504，从动齿轮504的轴心处固定有转动轴505，转动轴505的端部贯穿连接件501固定有夹持部506，第二电机502与plc控制器11电性连接，夹持部506的一侧表面固定有吸气管507，吸气管507的端部固定有吸气盘508，吸气盘508的上设置有压力变送传感器509，两个夹持部506的底部均固定有输气管510，输气管510的端部固定有真空泵511，真空泵511的一侧固定安装在机械臂2上，输气管510上设置有电磁阀512，真空泵511与plc控制器11电性连接。
48.本发明中，启动第二电机502带动主动齿轮503转动，通过主动齿轮503带动从动齿轮504转动，通过从动齿轮504带动转动轴505转动，通过转动轴505带动夹持部506转动，进而调节夹持部506的位置，方便对门窗安装固定的上下位置进行调节控制，提高装置使用的灵活性，当吸气盘508与待安装的门窗玻璃贴合时，通过启动真空泵511，打开电磁阀512后通过输气管510将吸气盘508与玻璃部分接触的内部空气吸走，使其成为真空状态，利用负压吸附原理将待安装的门窗玻璃进行吸附固定，防止传统夹具对夹持力度过大对玻璃造成的损坏。
49.实施例4：
50.参照图1-8，一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座1，安装座1的顶部固定有机械臂2，机械臂2的一侧设置有固定座3，固定座3的表面设置有用于夹持门窗的调节组件4，
固定座3的一侧设置有吸附固定组件5，吸附固定组件5上设置有对门窗限位的限位组件6，机械臂2的表面螺纹连接有紧固螺栓9，安装座1的顶部位于机械臂2的一侧固定有plc控制器11，plc控制器11的设置有显示屏12。
51.连接件501的上下两侧表面均固定有延伸板601，延伸板601的顶部固定有固定板602，固定板602的端部固定有限位块603，固定板602的一侧表面固定有气缸604，气缸604的端部固定有夹块605，夹块605的表面固定有防护垫，气缸604与plc控制器11电性连接。
52.本发明中，当对待安装的门窗玻璃固定时，启动气缸604带动夹块605移动，使得夹块605与门窗边框接触，配合限位块603将其限位固定，起到辅助限位的作用，防止门窗晃动，提高设备辅助安装的工作效率，节省工作人员劳动强度。
53.实施例5：
54.参照图1-8，一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座1，安装座1的顶部固定有机械臂2，机械臂2的一侧设置有固定座3，固定座3的表面设置有用于夹持门窗的调节组件4，固定座3的一侧设置有吸附固定组件5，吸附固定组件5上设置有对门窗限位的限位组件6，机械臂2的表面螺纹连接有紧固螺栓9，安装座1的顶部位于机械臂2的一侧固定有plc控制器11，plc控制器11的设置有显示屏12。
55.固定座3的端部固定有插杆7，插杆7的表面设置有螺纹孔8，螺纹孔8与紧固螺栓9相适配，机械臂2上开设有插孔，插孔的内部开设有限位孔10，限位孔10与紧固螺栓9在同一中轴线上，限位孔10与紧固螺栓9相适配，plc控制器11与显示屏12电性连接，安装座1的底部表面开设有对称分布的安装孔。
56.本发明中，通过将固定座3的端部插入插孔内部，手动拧动紧固螺栓9使得紧固螺栓9的端部对应插杆7上开设的螺纹孔8，然后与限位孔10相适配对应螺紧固定，便于工作人员拆装维修，通过显示屏12与plc控制器11连接线路，方便工作人员在显示屏12上对plc控制器11进行点触控制操作，使用更加便捷，通过安装座1上设置的安装孔，方便将安装座1与移动的车架连接安装，方便使用。
57.一种门窗安装用的控制系统：包括控制单元、判断单元和显示单元；
58.控制单元：用于控制机械臂2和机械手部分对待安装的门窗进行夹持、升降调节控制；
59.判断单元：用于对各个机构的运行状态是否成功及时判断，及时反馈进行启停操作；
60.显示单元：用于显示传输的数据信息，方便工作人员进行控制操作。
61.距离获取单元：用于测量与待安装的门窗之间的距离，进而进行调节控制；
62.压力传感单元：用于测得与安装的门窗接触部分的夹持压力数据。
63.水平矫正单元：用于检测夹持后的门窗与安装部位的位置关系自动矫正至合适位置；
64.报警预防单元：用于设备机构运行故障自动报警，提醒操作人员及时维修。
65.本发明中，工作人员通过查看显示屏12，然后利用plc控制器11控制机械臂2进行调节控制，带动机械手部分进行移动至待安装门窗部分进行夹持固定限位，利用plc控制器11控制第一电机401启动，使得调节组件4带动两个吸附固定组件5移动，调节至合适位置，方便工作人员更好的根据施工情况进行调节，然后利用plc控制器11控制两个第二电机502
同时运行，将吸气盘508翻转，适配工作人员对门窗上部或下部进行固定限位，提高使用灵活性，在对门窗玻璃固定后，利用plc控制器11控制气缸604启动，使得限位组件6运行对门窗玻璃边框辅助限位，提高稳定性，在对门窗夹持限位时，通过距离获取单元、压力传感单元、水平矫正单元、报警预防单元对机构运行过辅助控制，保障机构正常运行，预防事故的发生。
66.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座(1)，其特征在于，所述安装座(1)的顶部固定有机械臂(2)，所述机械臂(2)的一侧设置有固定座(3)，所述固定座(3)的表面设置有用于夹持门窗的调节组件(4)，所述固定座(3)的一侧设置有吸附固定组件(5)，所述吸附固定组件(5)上设置有对门窗限位的限位组件(6)，所述机械臂(2)的表面螺纹连接有紧固螺栓(9)，所述安装座(1)的顶部位于机械臂(2)的一侧固定有plc控制器(11)，所述plc控制器(11)的设置有显示屏(12)。2.根据权利要求1所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述调节组件(4)包括固定在固定座(3)表面的第一电机(401)，所述第一电机(401)的输出端固定有转动杆(402)，所述转动杆(402)端部通过销轴转动有第一弧形杆(403)，所述第一弧形杆(403)的端部通过销轴转动有第一t型杆(404)，所述转动杆(402)的另一端通过销轴转动有第二弧形杆(405)，所述第二弧形杆(405)的端部通过销轴转动有第二t型杆(406)，所述第一电机(401)与plc控制器(11)电性连接。3.根据权利要求2所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述第二t型杆(406)和第一t型杆(404)的端部均固定有滑块(408)，所述滑块(408)的表面滑动有滑杆(407)，所述滑杆(407)的端部与固定座(3)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述滑块(408)的端部固定有连接件(501)，所述连接件(501)的内壁固定有第二电机(502)，所述第二电机(502)的输出端固定有主动齿轮(503)，所述主动齿轮(503)的表面啮合有从动齿轮(504)，所述从动齿轮(504)的轴心处固定有转动轴(505)，所述转动轴(505)的端部贯穿连接件(501)固定有夹持部(506)，所述第二电机(502)与plc控制器(11)电性连接。5.根据权利要求4所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述夹持部(506)的一侧表面固定有吸气管(507)，所述吸气管(507)的端部固定有吸气盘(508)，所述吸气盘(508)的上设置有压力变送传感器(509)，两个所述夹持部(506)的底部均固定有输气管(510)，所述输气管(510)的端部固定有真空泵(511)，所述真空泵(511)的一侧固定安装在机械臂(2)上，所述输气管(510)上设置有电磁阀(512)，所述真空泵(511)与plc控制器(11)电性连接。6.根据权利要求4所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述连接件(501)的上下两侧表面均固定有延伸板(601)，所述延伸板(601)的顶部固定有固定板(602)，所述固定板(602)的端部固定有限位块(603)，所述固定板(602)的一侧表面固定有气缸(604)，所述气缸(604)的端部固定有夹块(605)，所述夹块(605)的表面固定有防护垫，所述气缸(604)与plc控制器(11)电性连接。7.根据权利要求1所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述固定座(3)的端部固定有插杆(7)，所述插杆(7)的表面设置有螺纹孔(8)，所述螺纹孔(8)与紧固螺栓(9)相适配。8.根据权利要求1所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述机械臂(2)上开设有插孔，插孔的内部开设有限位孔(10)，所述限位孔(10)与紧固螺栓(9)在同一中轴线上，所述限位孔(10)与紧固螺栓(9)相适配。9.根据权利要求1所述的一种门窗安装用夹持机械手，其特征在于，所述plc控制器(11)与显示屏(12)电性连接。
10.一种门窗安装用的控制系统：包括控制单元、判断单元和显示单元，其特征在于，控制单元：用于控制机械臂(2)和机械手部分对待安装的门窗进行夹持、升降调节控制；判断单元：用于对各个机构的运行状态是否成功及时判断，及时反馈进行启停操作；显示单元：用于显示传输的数据信息，方便工作人员进行控制操作；还包括：距离获取单元：用于测量与待安装的门窗之间的距离，进而进行调节控制；压力传感单元：用于测得与安装的门窗接触部分的夹持压力数据；还包括：水平矫正单元：用于检测夹持后的门窗与安装部位的位置关系自动矫正至合适位置；报警预防单元：用于设备机构运行故障自动报警，提醒操作人员及时维修。

技术总结
本发明公开了一种门窗安装用夹持机械手及控制系统，属于门窗安装领域。一种门窗安装用夹持机械手，包括安装座，所述安装座的顶部固定有机械臂，所述机械臂的一侧设置有固定座，所述固定座的表面设置有用于夹持门窗的调节组件，所述固定座的一侧设置有吸附固定组件，所述吸附固定组件上设置有对门窗限位的限位组件，所述机械臂的表面螺纹连接有紧固螺栓，所述安装座的顶部位于机械臂的一侧固定有PLC控制器；本发明通过在固定座上设置的调节组件和吸附固定组件，对安装的门窗进行夹持固定限位，操作便利，工作人员可以根据安装情况调节控制，使用灵活方便，同时对安装的门窗起到很好的防护效果，实用性强。实用性强。实用性强。


技术研发人员：马桂州 陈震冲 张红飞 胡帮亚 於拯威 吴米建
受保护的技术使用者：南通元景电气科技有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/7/27