CN113800358B - 一种电梯井道刚柔并济撑墙机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯井道刚柔并济撑墙机构，属于电梯导轨安装技术领域。包括机架、撑墙机械臂、调节机械臂、导轨安装调整机械手、牵引支座、竖直位姿检测部件和水平位姿检测部件，本发明通过“两柔一刚”的结构设计，行走时进行柔性接触，在定位时可进行刚性支撑，撑墙时机构的自稳定性高，且通过设置竖直位姿检测部件和水平位姿检测部件能够准确地检测撑墙机构在电梯井道中的水平和竖直位姿状态，并进行自动校正。配合导轨安装调整机械手能够完成快速准确地完成电梯导轨的安装和校准工作，极大的提高了电梯导轨的安装效率，降低了电梯导轨安装人员的工作量和劳动强度。

Description

一种电梯井道刚柔并济撑墙机构

技术领域

本发明属于电梯导轨安装技术领域，涉及电梯导轨安装调整装置，特别涉及一种电梯井道刚柔并济撑墙机构。

背景技术

随着经济的蓬勃发展，高层建筑和超高层建筑如雨后春笋般应运而生，高层建筑中的电梯成为人们生活中不可或缺的一部分。电梯导轨的安装在电梯正常运行中起着至关重要的作用，电梯能否高速、平稳运行，取决于电梯导轨的安装是否精确可靠。在电梯井道内，工作环境闷热、不通风、而且灰尘多，电梯导轨安装工人的工作环境极其恶劣。当前，在电梯安装领域，安装工人极其缺乏，电梯导轨的自动化安装和调整正成为未来的发展趋势。设计一种电梯井道撑墙机构，并在撑墙机构上装配机械手来实现电梯导轨的自动化安装和精确调整工作显得尤为重要。

发明专利《用于校准电梯竖井中的导轨的装置和方法》(CN105398911B)提出了一种用于校准电梯竖井中的导轨的装置和方法，包括定位单元和校准单元。定位单元上设置有第一附接设备，第一附接设备能够在定位单元的每个端部处自由移动，并在电梯竖井中支撑在相对壁结构。校准单元上设置有第二附接设备，第二附接设备也能够在交转单元的每个端部处自由移动，实现电梯导轨竖直状态校准。但是该装置存在系统整体的对中性较差的问题，由于该装置采用的是两点支撑的方式，电梯井道墙体表面存在不平整现象，撑墙结构的支撑部件的两个支撑点不能保证同时与电梯井道的墙体紧密接触，从而影响校准单元的初始水平位姿和竖直位姿状态，使校准单元设定的初始校准标准与真实值存在一定的偏差，最终导致电梯导轨的安装与校准出现较大误差。

发明专利《一种电梯智能安装系统》(公告号CN112520534A)公开了一种电梯智能安装系统，包括沿着电梯井至上而下移动并安装电梯导轨的导轨安装装置，以及向上提供电梯导轨给导轨安装装置的材料输送装置。材料输送装置又包括夹持电梯导轨的夹持组件，驱动夹持组件水平移动且升降的水平升降装置，以及输送电梯导轨的输送组件。本发明主要通过导轨材料输送装置将电梯导轨输送至电梯导轨安装装置，然后自动将导轨安装在电梯井内，实现自动铺设电梯导轨。本发明重点阐述了电梯导轨的自动安装方法，但是关于电梯导轨安装前的装置校准工作说明较少。电梯导轨安装的重要因素是保证导轨的竖直安装，在安装前进行装置的水平位姿和竖直位姿校准是至关重要的准备工作。因为缺少校准结构，所以该电梯智能安装系统的安装精度较低。

因此，在电梯导轨安装调整过程中，如何设计一种水平度和竖直度都符合安装要求的电梯井道撑墙机构是电梯导轨安装行业亟需解决的最基础的技术问题。因为保证撑墙机构具备良好水平位姿和竖直位姿状态是机械手进行电梯导轨安装和校准的基础前提条件，也是电梯导轨安装和校准的关键技术点。

发明内容

现有的电梯导轨安装设备存在的主要问题有：(1)用于辅助安装电梯导轨的撑墙机构大多都是采用的是两点支撑的方式，支撑臂与电梯井道墙体之间会存在一定误差，导致电梯导轨的安装和校准工作存在基础性的偏差问题；(2)撑墙机构缺少自动调整功能。在面对墙体竖直情况存在偏差以及墙体表面粗糙度不一致的问题时，都会降低系统的稳定性和工作精度；(3)电梯导轨安装机构缺少校准组件，导致安装精度较低等问题。为了解决上述问题，本发明提供一种电梯井道刚柔并济撑墙机构。

本发明通过设计刚柔并济的结构，开始时让撑墙机构与电梯井道始终保持柔性接触状态，使撑墙机构维持自稳定，并确定电梯导轨安装点的水平、竖直位姿的准确性，然后再通过L型伺服电动推杆连接液压缸和辅助撑墙机械臂，使撑墙机构成为刚体，由液压缸提供所需的撑墙力，最后再由设置在撑墙机构上的导轨安装调整机械手完成电梯导轨的自动化安装和校准工作，不仅能够提高电梯导轨安装的安装效率和安装精度，还能够降低电梯安装工人的劳动工作量。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种电梯井道刚柔并济撑墙机构，包括机架，用于固定安装撑墙机构中的各个零部件；撑墙机械臂，用于调整撑墙机构的水平、竖直位姿状态，以及与电梯井道墙体表面接触，提供撑墙力；调节机械臂，用于调整撑墙机构的水平、竖直位姿状态，与电梯井道墙体表面接触，保持机构平稳；导轨安装调整机械手，用于安装、校准电梯导轨；牵引支座，用于连接牵引机构，使撑墙机构能够沿电梯井道上下运动，到达不同的工位；竖直位姿检测部件，用于检测和反馈撑墙机构的竖直位姿信息；水平位姿检测部件，用于检测和反馈撑墙机构的水平位姿信息。

其中，撑墙机械臂位于机架的左右两侧，调节机械臂位于机架的前后两侧，导轨安装调整机械手和牵引支座位于机架的顶部。优选的，所述牵引支座中心位姿设置有水平位姿检测部件，所述机架的中心位姿设置有竖直位姿检测部件。

具体的，所述机架由底部安装板和顶部支架连接而成。所述底部安装板上左右两侧通过螺栓固定连接了两组撑墙机械臂，所述底部安装板上前后两侧通过螺栓固定连接了两组调节机械臂。所述两组撑墙机械臂和两组调节机械臂呈中心对称。所述顶部支架中心横梁上从左向右依次设置有为左导轨安装调整机械手安装板、牵引支座安装板和右导轨安装调整机械手安装板。所述左导轨安装调整机械手安装板和右导轨安装调整机械手安装板分别通过螺栓连接导轨安装调整机械手，所述牵引支座安装板通过螺栓连接牵引支座。

优选的，所述撑墙机械臂具体包括支撑件、液压缸、L型伺服电动推杆、弹性支座、固定块、辅助撑墙机械臂、S型伺服电动推杆、M型伺服电动推杆和滑动滚轮。其中支撑件包括底板、筋板和液压缸安装板。

具体的，所述底板中间位姿连接液压缸安装板，所述底板和液压缸安装板两侧都设置有筋板。所述液压缸安装板的左侧通过螺栓连接液压缸，所述液压缸安装板的右侧设置两组相同的L型伺服电动推杆，两个L型伺服电动推杆关于液压缸的输出轴对称分布。所述液压缸的输出轴通过螺纹与弹性支座的顶端连接，所述弹性支座的底座通过螺栓与辅助撑墙机械臂连接，辅助撑墙机械臂前后两支臂左侧都设置有固定块，所述辅助撑墙机械臂中心位姿处设置有M型伺服电动推杆，所述辅助撑墙机械臂前后两支臂右侧都设置有S型伺服电动推杆，S型伺服电动推杆关于M型伺服电动推杆的输出轴对称分布，所述S型伺服电动推杆的输出轴都与滑动滚轮连接。

上述的M型伺服电动推杆的输出轴设置杆端关节轴承，所述杆端关节轴承的一个旋转部用于支撑墙面，杆端关节轴承的另一个旋转部与M型伺服电动推杆的输出轴固定连接，通过M型伺服电动推杆的行程改变，可以调节机架的竖直位姿状态和水平位姿状态。

优选的，所述弹性支座具体包括底座、底部弹簧卡槽、弹簧、限位环、挡圈、可滑动活塞和顶部弹簧卡槽。优选的，所述底座的底部中心位姿处设置有底部弹簧卡槽，所述底座的顶部通过螺栓与挡圈连接，所述挡圈的内孔与可滑动活塞的外壁通过轴孔配合，所述可滑动活塞的内腔顶部设置有顶部弹簧卡槽，在所述底部弹簧卡槽和顶部弹簧卡槽之间还安装有弹簧，所述底座的内腔中间位姿处设置有限位环，限位环用于可滑动活塞的下极限位姿限位，挡圈用于可滑动活塞的上极限位姿限位。本处弹性支座的设置用于形成撑墙机械臂的柔性减震支撑。

优选的，所述L型伺服电动推杆的输出轴顶端为半球形结构，所述固定块的中心都开有半球形圆孔，所述固定块的半球形圆孔与L型伺服电动推杆的输出轴顶端的半球形形状完全配合。当本撑墙机构到达目标位姿后，撑墙机械臂的L型伺服电动推杆伸长，其输出轴顶端可抵住固定块，形成刚性支撑。本处半球形结构设计是为了提高L型伺服电动推杆与固定块配合时的接触面积，有效集中L型伺服电动推杆的推力，使撑墙机构在撑墙过程中保持良好的刚性，提高稳定性。

优选的，所述M型伺服电动推杆和S型伺服电动推杆上都设置有压力传感器。压力传感器能够实时感受压力信号，压力传感器可将压力信号转换为电信号，传输到控制单元。控制单元可控制M型伺服电动推杆和S型伺服电动推杆，保证撑墙机械臂在上下移动过程中与墙面维持足够的压力，避免悬空现象的出现。

优选的，所述撑调节机械臂的结构与所述撑墙机械臂的结构相比仅去除了L型伺服电动推杆和固定块，其他结构与所述撑墙机械臂均保持相同。具体包括，所述调节机械臂包括固定连接于机架的支撑件、液压缸、弹性支座、辅助撑墙机械臂，位于辅助撑墙机械臂中部的M型伺服电动推杆，位于辅助撑墙机械臂且关于M型伺服电动推杆对称分布的S型伺服电动推杆；所述液压缸固定连接支撑件，液压缸的输出轴通过弹性支座连接辅助撑墙机械臂连接，所述辅助撑墙机械臂远离液压缸侧设置S型伺服电动推杆，所述S型伺服电动推杆的输出轴设置滑动滚轮。

在撑墙机构在电梯井进行行走定位时，调节机械臂与撑墙机械臂均处于柔性支撑状态，即弹性支座具有减震缓冲功能以及轮滑与墙壁为柔性触碰状态，维持撑墙机构的在上下运行过程中的稳定状态，四个支臂柔性接触的方式也提高了机构的稳定性。

优选的，所述牵引支座中心位姿设置有水平位姿检测部件，所述底部安装板中心位姿处设置有竖直位姿检测部件。水平位姿检测部件和竖直位姿检测部件用于保持撑墙机构定位工作时机架的标准稳定状态。当撑墙机构的机架处于非标准稳定状态，水平位姿检测部件和竖直位姿检测部件向控制单元发出底座位姿不标准稳定信号，控制单元可对撑墙机械臂和调节机械臂的位姿进行调节，使得机架处于标准稳定状态。

本发明与现有技术相比，具备以下优点：

(1)本发明提出的一种电梯井道刚柔并济撑墙机构具有良好的对中性。在撑墙机构中设置有水平位姿检测部件和竖直位姿检测部件，通过以上两部件实时检测撑墙机构水平、竖直两个方向上的位姿偏差，并通过液压缸和M型伺服电动推杆调整撑墙机构的整体位姿。保证撑墙机构的水平位姿与竖直位姿始终与水平线和铅垂线保持一致，能够为电梯导轨的安装和校准提供准确的位姿状态。

(2)本发明提出的一种电梯井道刚柔并济撑墙机构具有良好的自稳定性。撑墙机构设置有四组对称的辅助撑墙机械臂，整体结构稳定对称。在运行过程中辅助撑墙机械臂上的滑动滚轮始终与电梯井道墙体保持柔性接触状态，并维持一定的压力，这能够避免撑墙机构在电梯井道中因为悬空而产生的旋转和倾斜问题。

(3)本发明提出的一种电梯井道刚柔并济撑墙机构设置有导轨安装调整机械手能够完成快速准确地完成电梯导轨的安装和校准工作，极大的提高电梯导轨的安装效率，减少相关工作人员的工作量和劳动强度。

本发明提出的一种电梯井道刚柔并济撑墙机构最为有益的效果是具有“两柔一刚”的特性，既具备柔性调节功能，又具备刚性支撑功能，具体表现为：①“一柔”。撑墙机械臂中的弹性支座结构设计具有柔性调节功能。液压缸的输出轴与弹性支座连接，在撑墙机构上下运动过程中，液压缸提供的推力通过可滑动活塞传递到弹簧，弹簧对该推力进行缓冲，使撑墙机构保持平稳状态，可防止电梯井道墙面不平整而引起抖动，避免撑墙机构失稳的情况发生。②“二柔”。撑墙机械臂和调节机械臂中的辅助撑墙机械臂支臂处设计了两个S型伺服电动推杆，并连接了滑动滚轮，S型伺服电动推杆具有可调节的柔性支撑功能。在撑墙机构上下运动过程中，滚轮在S型伺服电动推杆的作用下始终与电梯井道保持柔性触碰状态，并维持一定的压力，S型伺服电动推杆顶端的压力传感器能够对该压力值进行检测和反馈，保持撑墙机构的支撑压力，当压力值与设定值发生偏差时，前后两S型伺服电动推杆自动调整行程长度，使滚轮与墙面接触，并让压力值与设定值保持一致，从而维持撑墙机构的在上下运行过程中的稳定状态，四个支臂柔性支撑的方式也提高了机构的稳定性。③“一刚”。撑墙机械臂中的L型伺服电动推杆与辅助撑墙机械臂上固定块的配合设计具有刚性支撑功能。当撑墙机构达到指定工位后L型伺服电动推杆运行，L型伺服电动推杆的输出轴顶端半球形结构与固定块中心的半球形圆孔完全接触配合，提供强大的推力，使液压缸和辅助撑墙机械臂紧密连接，形成一个整体，让整个撑墙机构成为刚性结构，并由液压缸提供足够的撑墙力，实现机构在电梯井道中的撑墙功能，并保持撑墙机构在电梯井道中的稳定状态，为后续的导轨校准安装提供统一的基准条件。

附图说明

图1为本发明撑墙机构的整体结构示意图；

图2为本发明撑墙机构的机架结构示意图；

图3为本发明撑墙机构的撑墙机械臂结构示意图；

图4为本发明撑墙机构的调节机械臂结构示意图；

图5为本发明撑墙机构的弹性支座剖视图；

图6为本发明撑墙机构的L型伺服电动推杆与辅助撑墙机械臂连接剖视图；

图7为本发明撑墙机构的牵引支座与水平位姿检测部件结构示意图；

图8为本发明撑墙机构的撑墙机械臂在不平整电梯井道墙体工作示意图。

其中：1、机架；2、撑墙机械臂；3、调节机械臂；4、导轨安装调整机械手；5、牵引支座；6、竖直位姿检测部件；7、水平位姿检测部件；8、钢丝绳；9、不平整的电梯井道墙体；101、底部安装板；102、顶部支架；103、左导轨安装调整机械手安装板；104、牵引支座安装板；105、右导轨安装调整机械手安装板；106、竖直位姿检测部件安装座；201、底板；202、筋板；203、液压缸安装板；204、液压缸；205、第一L型伺服电动推杆；206、第二L型伺服电动推杆；207、弹性支座；208、第一固定块；209、第二固定块；2010、辅助撑墙机械臂；2011、第一S型伺服电动推杆；2012、第二S型伺服电动推杆；2013、M型伺服电动推杆；2014、第一滑动滚轮；2015、第二滑动滚轮；2071、底座；2072、底部弹簧卡槽；2073、弹簧；2074、限位环；2075、挡圈；2076、可滑动活塞；2077、顶部弹簧卡槽。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例

本发明提供一种电梯井道刚柔并济撑墙机构，参考图1，所述撑墙机构主要包括：机架1、撑墙机械臂2、调节机械臂3、导轨安装调整机械手4、牵引支座5、竖直位姿检测部件6、水平位姿检测部件7和钢丝绳8。具体的，所述的一种电梯井道刚柔并济撑墙机构，包括机架1，用于固定安装撑墙机构中的各个零部件；撑墙机械臂2，用于调整撑墙机构的水平、竖直位姿状态，以及与电梯井道墙体表面接触，提供撑墙力；调节机械臂3，用于调整撑墙机构的水平、竖直位姿状态，与电梯井道墙体表面接触，保持机构平稳；导轨安装调整机械手4，用于安装、校准电梯导轨；牵引支座5，用于连接牵引机构，使撑墙机构能够沿电梯井道上下运动，到达不同的工位；竖直位姿检测部件6，用于检测和反馈撑墙机构的竖直位姿信息；水平位姿检测部件7，用于检测和反馈撑墙机构的水平位姿信息。本实施例中的撑墙机构还包括控制单元，控制单元对撑墙机构的运行进行控制，包括对水平位姿状态、竖直位姿状态、压力等数据的处理与反馈。

参考图2，所述机架1由底部安装板101和顶部支架102连接而成。所述底部安装板101上左右两侧通过螺栓固定连接了两组撑墙机械臂2，所述底部安装板101上前后两侧通过螺栓固定连接了两组调节机械臂3。所述两组撑墙机械臂2和两组调节机械臂3呈中心对称。所述顶部支架102中心横梁上从左向右依次设置有为左导轨安装调整机械手安装板103、牵引支座安装板104和右导轨安装调整机械手安装板105；所述左导轨安装调整机械手安装板103和右导轨安装调整机械手安装板105分别通过螺栓连接导轨安装调整机械手4，所述牵引支座安装板104通过螺栓连接牵引支座5。

本实施例中，所述导轨安装调整机械手4为五自由度机械手，能够在规定的工位快速精准地完成电梯导轨安装和校准工作。

本实施例中，所述牵引支座5通过钢丝绳8连接到其他牵引设备，所述牵引设备能够为撑墙机构提高向上或向下运动的驱动力，本实施例中连接到电梯专用牵引电机。

上述底部安装板101中心位姿处设置有竖直位姿检测部件6，本实施例中所述的竖直位姿检测部件6为激光垂准仪，所述激光垂准仪能够实时监测撑墙机构的竖直位姿状态，并将该竖直位姿信息向控制单元进行反馈，使撑墙机构能够及时校准，让撑墙机构的竖直位姿始终与铅垂线保持一致。

参考图7，上述牵引支座5中心位姿处还固定安装有水平位姿检测部件7。本实施例中所述水平位姿检测部件为电子水平尺，所述电子水平尺能够实时监测机构的水平位姿状态，并将该水平位姿信息向控制单元进行反馈，使撑墙机构能够及时校准，让撑墙机构的水平位姿始终与水平线保持一致。

水平位姿检测部件7和竖直位姿检测部件6用于保持撑墙机构定位工作时机架的标准稳定状态，即撑墙机构的竖直位姿始终与铅垂线保持一致，水平位姿始终与水平线保持一致。当撑墙机构的机架处于非标准稳定状态，水平位姿检测部件和竖直位姿检测部件向控制单元发出底座位姿不标准稳定信号，控制单元可对撑墙机械臂和调节机械臂的位姿进行调节，使得机架处于标准稳定状态。

参考图3，所述撑墙机械臂2包括底板201，所述底板201中间位姿连接液压缸安装板203，所述底板201和液压缸安装板203两侧都设置有筋板202。所述液压缸安装板203的左侧通过螺栓连接液压缸204，所述液压缸安装板203的右侧左右对称设置两组相同的L型伺服电动推杆，两组相同的L型伺服电动推杆为第一L型伺服电动推杆205和第二L型伺服电动推杆206。所述液压缸204的输出轴通过螺纹与弹性支座207的顶端连接，所述弹性支座207的底座通过螺栓与辅助撑墙机械臂2010连接。

进一步的，辅助撑墙机械臂2010前后两支臂左侧都设置有固定块，包括第一固定块208和第二固定块209，所述辅助撑墙机械臂2010中心位姿处设置有M型伺服电动推杆2013。M型伺服电动推杆2013的输出轴设置杆端关节轴承，所述杆端关节轴承为直杆球头杆端关节轴承，所述杆端关节轴承的直杆部用于支撑墙面，杆端关节轴承的旋转部与M型伺服电动推杆的输出轴固定连接，通过M型伺服电动推杆的行程改变，可以调节机架的竖直位姿状态和水平位姿状态。

进一步的，所述辅助撑墙机械臂2010前后两支臂右侧都设置有S型伺服电动推杆，包括第一S型伺服电动推杆2011和第二S型伺服电动推杆2012。所述第一S型伺服电动推杆2011和第二S型伺服电动推杆2012的输出轴都连接滑动滚轮，其中第一S型伺服电动推杆2011的输出轴连接第一滑动滚轮2014，第二S型伺服电动推杆2012的输出轴连接第二滑动滚轮2015。

上述M型伺服电动推杆2013和S型伺服电动推杆上都设置有压力传感器，压力传感器能够实时感受压力信号，并将压力信号转换为电信号，传输到控制单元，调节撑墙机械臂2与调节机械臂3对墙体的支撑压力，保持有效支撑。

本实施例中，所述液压缸204能够提供强大的支撑力，使该撑墙机构能够平稳地固定于电梯井道中的工位，再结合机构的其他部件完成电梯导轨的自动安装校准工作。本实施例中提供的墙面支撑力达到10kN。

参考图4，所述调节机械臂3的结构与所述撑墙机械臂2的结构相比仅去除了L型伺服电动推杆以及固定块，其他结构均与所述撑墙机械臂2保持相同。具体包括，所述调节机械臂3包括固定连接于机架1的支撑件、液压缸204、弹性支座207、辅助撑墙机械臂2010，位于辅助撑墙机械臂2010中部的M型伺服电动推杆2013，位于辅助撑墙机械臂2010且关于M型伺服电动推杆2013对称分布的S型伺服电动推杆；所述液压缸204固定连接支撑件，液压缸204的输出轴通过弹性支座207连接辅助撑墙机械臂2010连接，所述辅助撑墙机械臂2010远离液压缸204侧设置S型伺服电动推杆，所述S型伺服电动推杆的输出轴设置滑动滚轮。在撑墙机构上下运动过程中，所述调节机械臂3与撑墙机械臂2共同保持撑墙机构的平稳行走。

参考图5，所述弹性支座207具体包括底座2071、底部弹簧卡槽2072、弹簧2073、限位环2074、挡圈2075、可滑动活塞2076和顶部弹簧卡槽2077。具体的，所述底座2071的底部中心位姿处设置有底部弹簧卡槽2072，所述底座2071的顶部通过螺栓与挡圈2075连接。所述挡圈2075的内孔与可滑动活塞2076的外壁通过轴孔配合，所述可滑动活塞2076的内腔顶部设置有顶部弹簧卡槽2077。在所述底部弹簧卡槽2072和顶部弹簧卡槽2077之间还安装有弹簧2073，所述底座2071的内腔中间位姿于弹簧2073处设置有限位环2074，限位环2074用于可滑动活塞2076的下极限位姿限位，挡圈2075用于可滑动活塞2076的上极限位姿限位。本处弹性支座用于形成撑墙机械臂的柔性减震支撑。

由于可滑动活塞2076通过螺纹与液压缸204的输出轴连接，所述液压缸204提供推力传递到可滑动活塞2076，所述可滑动活塞2076可沿挡圈2075的内孔滑动，并对弹簧2073进行压缩，可滑动活塞2076能够在限位环2074和挡圈2075两个极限位姿之间运动。本实施例中，弹簧2073的受压压力范围为0.1～0.2MPa，在此压力范围内对撑墙机械臂与墙体之间的接触情况进行柔性调节，保持机构的稳定状态。

参考图6，所述L型伺服电动推杆205和206的输出轴顶端为半球形结构，所述固定块208和209的中心都开有半球形圆孔，所述固定块208和209的半球形圆孔与L型伺服电动推杆205和206的输出轴顶端的半球形结构完全吻合。当本撑墙机构到达目标位姿后，撑墙机械臂的L型伺服电动推杆伸长，L型伺服电动推杆的输出轴顶端可抵住固定块，形成刚性支撑。本处的半球形结构设计是为了提高L型伺服电动推杆与固定块配合时的接触面积，有效集中L型伺服电动推杆的推力，使撑墙机构在撑墙过程中保持良好的刚性，提高稳定性。

参考图8，当电梯井道墙体表面不平整，或者遇到阶梯型墙体时，第一S型伺服电动推杆2011和第二S型伺服电动推杆2012会根据实际情况，调整不同的行程，以维持滚轮与墙体的压力值始终在设定范围内，从而保证撑墙机构在运动过程中的稳定性。

本电梯井道刚柔并济撑墙机构具有两个支撑状态：(1)行走时的支撑。通过钢丝绳8对牵引支座5进行牵引，撑墙机构沿着电梯井道进行竖直方向的移动，此时撑墙机械臂2的L型伺服电动推杆不工作，即L型伺服电动推杆不与固定块接触，撑墙机械臂2和调节机械臂3均处于柔性支撑状态，在行走过程中，S型伺服电动推杆可根据墙体表面的凹凸状态，进行行程调整，以保持撑墙机构的平稳行走，同时压力传感器保持撑墙机构对墙体的合适压力，在弹性支座207的作用下，保持撑墙机械臂2和调节机械臂3对墙体的柔性支撑且不产生悬空。(2)工作位的定位支撑。当撑墙机构行走到工作位即停止行走。此时撑墙机械臂2的L型伺服电动推杆工作，L型伺服电动推杆的输出轴顶端可抵住固定块，此时弹性支座207的弹性支撑失效，撑墙机械臂2对墙体形成刚性支撑，保持撑墙机构位姿稳定，导轨安装调整机械手完成电梯导轨的自动化安装和校准工作。

在撑墙机构定位支撑状态中，水平位姿检测部件7和竖直位姿检测部件6用于检测定位工作时机架的标准稳定状态。当撑墙机构的位姿为非标准稳定状态时，撑墙机械臂2与调节机械臂3中的M型伺服电动推杆辅助调节臂3的M型伺服电动推杆增大行程，撑墙机械臂2与调节机械臂3中的M型伺服电动推杆的输出轴端部与墙体接触，控制单元根据位姿偏差的方向控制M型伺服电动推杆的行程，对杆端关节轴承的旋转角度进行调节，最终使撑墙机构的竖直位姿始终与铅垂线保持一致，水平位姿始终与水平线保持一致，保持撑墙机构的标准稳定状态，为电梯导轨的安装和校准提供准确的位姿状态。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种电梯井道刚柔并济撑墙机构，其特征在于，

包括机架(1)，用于固定安装撑墙机构中的各个零部件；

撑墙机械臂(2)，用于调整撑墙机构的水平、竖直位姿状态，以及与电梯井道墙体表面接触，提供撑墙力；

调节机械臂(3)，用于调整撑墙机构的水平、竖直位姿状态，与电梯井道墙体表面接触，保持机构平稳；

导轨安装调整机械手(4)，用于安装、校准电梯导轨；

牵引支座(5)，用于连接牵引机构，使撑墙机构能够沿电梯井道上下运动，到达不同的工位；

竖直位姿检测部件(6)，用于检测和反馈撑墙机构的竖直位姿信息；

水平位姿检测部件(7)，用于检测和反馈撑墙机构的水平位姿信息；

所述撑墙机械臂(2)包括固定连接于机架(1)的支撑件、液压缸(204)、对称分布于液压缸(204)输出轴两侧的L型伺服电动推杆、弹性支座(207)、辅助撑墙机械臂(2010)，位于辅助撑墙机械臂(2010)中部的M型伺服电动推杆(2013)，位于辅助撑墙机械臂(2010)且关于M型伺服电动推杆(2013)对称分布的固定块、位于辅助撑墙机械臂(2010)且关于M型伺服电动推杆(2013)对称分布的S型伺服电动推杆；

所述液压缸(204)固定连接支撑件，液压缸(204)的输出轴通过弹性支座(207)连接辅助撑墙机械臂(2010)连接，所述辅助撑墙机械臂(2010)与L型伺服电动推杆相对侧设置固定块，所述固定块的位姿与L型伺服电动推杆位姿对应，所述辅助撑墙机械臂(2010)远离L型伺服电动推杆侧设置S型伺服电动推杆，所述S型伺服电动推杆的输出轴设置滑动滚轮；M型伺服电动推杆(2013)的输出轴设置杆端关节轴承。

2.根据权利要求1所述的电梯井道刚柔并济撑墙机构，其特征在于，所述撑墙机械臂(2)位于机架(1)的左右两侧，所述调节机械臂(3)位于机架(1)的前后两侧，导轨安装调整机械手(4)和牵引支座(5)位于机架(1)的顶部。

3.根据权利要求2所述的电梯井道刚柔并济撑墙机构，其特征在于，所述弹性支座(207)具体包括底座(2071)、底部弹簧卡槽(2072)、弹簧(2073)、限位环(2074)、挡圈(2075)、可滑动活塞(2076)和顶部弹簧卡槽(2077)；

所述底座(2071)的底部中心位姿处设置有底部弹簧卡槽(2072)，所述底座(2071)的顶部通过螺栓与挡圈(2075)连接，所述挡圈(2075)的内孔与可滑动活塞(2076)的外壁通过轴孔配合，所述可滑动活塞(2076)的内腔顶部设置有顶部弹簧卡槽(2077)，在所述底部弹簧卡槽(2072)和顶部弹簧卡槽(2077)之间还安装有弹簧(2073)，所述底座(2071)的内腔中间位姿于弹簧(2073) 的外部设置有限位环(2074)。

4.根据权利要求2或者3所述的电梯井道刚柔并济撑墙机构，其特征在于，所述L型伺服电动推杆的输出轴顶端为半球形结构，所述固定块与L型伺服电动推杆相对侧设置与上半球形结构相匹配的半球形圆孔。

5.根据权利要求4所述的电梯井道刚柔并济撑墙机构，其特征在于：所述M型伺服电动推杆(2013)和S型伺服电动推杆上都设置有压力传感器。

6.根据权利要求2所述的电梯井道刚柔并济撑墙机构，其特征在于，所述调节机械臂(3)包括固定连接于机架(1)的支撑件、液压缸(204)、弹性支座(207)、辅助撑墙机械臂(2010)，位于辅助撑墙机械臂(2010)中部的M型伺服电动推杆(2013)，位于辅助撑墙机械臂(2010)且关于M型伺服电动推杆(2013)对称分布的S型伺服电动推杆；

所述液压缸(204)固定连接支撑件，液压缸(204)的输出轴通过弹性支座(207)连接辅助撑墙机械臂(2010)连接，所述辅助撑墙机械臂(2010)远离液压缸(204)侧设置S型伺服电动推杆，所述S型伺服电动推杆的输出轴设置滑动滚轮，M型伺服电动推杆(2013)的输出轴设置杆端关节轴承。

7.根据权利要求2所述的电梯井道刚柔并济撑墙机构，其特征在于：所述牵引支座(5)中心位姿设置有水平位姿检测部件(7)，所述机架(1)的中心位姿设置有竖直位姿检测部件(6)。

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