[發(fā)明專利]一種用于全斷面掘進(jìn)機(jī)單滾刀更換的液壓機(jī)械臂

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910200065.3
• 申請(qǐng)日: 2019-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109940632B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝海波;王承震;朱濤;謝根華;侯永哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州有容智控科技有限公司
• 主分類號(hào): B25J11/00
• 分類號(hào): B25J11/00;B25J18/02;E21D9/06;E21D9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于全斷面掘進(jìn)機(jī)單滾刀更換的液壓機(jī)械臂。包括滑軌機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)板、第一折疊臂、基本臂、伸縮臂、第二折疊臂和第三折疊臂，滑動(dòng)板底部通過(guò)四個(gè)滑塊安裝于直線滑軌上，絲杠與電機(jī)配合帶動(dòng)滑動(dòng)板移動(dòng)，第一折疊臂上下兩端分別與基本臂和支承座鉸接相連，伸縮臂沿基本臂內(nèi)部空腔來(lái)回伸縮；第二折疊臂與第三折疊臂鉸接相連；第一液壓缸和第二液壓缸與液壓缸安裝座鉸接相連，第一液壓缸活塞桿鉸接安裝至第一折疊臂側(cè)面中部，第二液壓缸的活塞桿鉸接安裝至基本臂下表面中部，第四液壓缸分別與伸縮臂和第二折疊臂鉸接相連，第三液壓缸分別與第二折疊臂和第三折疊臂鉸接相連。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)在狹窄安裝空間下?lián)Q刀機(jī)器人大范圍靈巧作業(yè)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人機(jī)械臂領(lǐng)域，尤其涉及一種用于全斷面掘進(jìn)機(jī)單滾刀更換的液壓機(jī)械臂。

背景技術(shù)

全斷面掘進(jìn)機(jī)施工過(guò)程中刀具消耗大、更換頻繁，換刀作業(yè)時(shí)間占隧道施工周期的10％以上，現(xiàn)有換刀工作主要依賴人工作業(yè)，大埋深、高水壓等施工環(huán)境下作業(yè)安全隱患大，易出現(xiàn)人員傷亡等重大安全事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)近70％的隧道施工安全事故都與人工換刀作業(yè)直接相關(guān)。隨著我國(guó)地鐵、公路、鐵路等隧道建設(shè)工程量的增長(zhǎng)，全斷面掘進(jìn)機(jī)的市場(chǎng)將不斷擴(kuò)大，以高效安全的“機(jī)器換人”作業(yè)模式實(shí)現(xiàn)換刀作業(yè)勢(shì)在必行。現(xiàn)有人工換刀方式有帶壓換刀和常壓換刀兩種，上述兩種方式仍存在風(fēng)險(xiǎn)大、效率低、成本高的問(wèn)題。目前已有的換刀機(jī)器人樣機(jī)，其主臂機(jī)構(gòu)采用工業(yè)機(jī)器人定型產(chǎn)品，難以滿足全斷面掘進(jìn)機(jī)密封艙內(nèi)部復(fù)雜空間作業(yè)需求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全刀盤(pán)作業(yè)。

據(jù)檢索，目前已有用于全斷面掘進(jìn)機(jī)換刀作業(yè)的機(jī)械臂，如公布號(hào)CN105965503A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種適用于盾構(gòu)機(jī)換刀作業(yè)的液壓機(jī)械臂，又如公布號(hào)為CN107378925A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于盾構(gòu)機(jī)換刀的機(jī)械手臂；上述兩種全斷面掘進(jìn)機(jī)換刀作業(yè)的機(jī)械臂技術(shù)方案均存在不足之處，換刀機(jī)器人工作時(shí)需要從安裝空間靠近全斷面掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)處的出口伸出，上述兩種方案所需安裝空間較大，且要求比較大直徑的出口，無(wú)法實(shí)現(xiàn)狹窄安裝空間下?lián)Q刀機(jī)器人大范圍靈巧作業(yè)的要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于全斷面掘進(jìn)機(jī)單滾刀更換的液壓機(jī)械臂本體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)在狹窄安裝空間下?lián)Q刀機(jī)器人大范圍靈巧作業(yè)的要求。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明包括滑軌機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)板、第一折疊臂、基本臂、伸縮臂、第二折疊臂和第三折疊臂，所述滑軌機(jī)構(gòu)包括底板、直線滑軌、第二螺栓組、滑塊、絲杠和電機(jī)，底板沿寬度方向的兩側(cè)分別通過(guò)第二螺栓組安裝有兩條直線滑軌，兩條直線滑軌上均滑動(dòng)安裝有兩個(gè)滑塊，絲杠兩端通過(guò)固定于底板兩端的絲杠座安裝于底板上，絲杠位于兩條直線滑軌中間且與直線滑軌相平行，絲杠其中一端與電機(jī)輸出軸相連；

滑動(dòng)板底部通過(guò)四個(gè)滑塊滑動(dòng)安裝于兩條直線滑軌上，滑動(dòng)板沿長(zhǎng)度方向的兩側(cè)分別布置有兩個(gè)滑塊且位于同一側(cè)的兩個(gè)滑塊對(duì)稱布置，滑動(dòng)板底部中間通過(guò)絲杠螺母安裝于絲杠上，第一折疊臂下端與位于滑動(dòng)板上端面中部的支承座鉸接相連，第一折疊臂上端與基本臂一端通過(guò)鉸接相連；伸縮臂一端伸入基本臂內(nèi)部空腔，伸縮臂另一端從基本臂另一端端口伸出后與第二折疊臂一端中部相連，伸縮臂沿基本臂內(nèi)部空腔來(lái)回伸縮；第二折疊臂另一端與第三折疊臂一端鉸接相連；

滑動(dòng)板上端面兩側(cè)分別固定有液壓缸安裝座，第一液壓缸一端與靠近電機(jī)的液壓缸安裝座鉸接相連，第一液壓缸另一端的活塞桿鉸接安裝至第一折疊臂靠近電機(jī)一側(cè)的側(cè)面中部，第二液壓缸一端與遠(yuǎn)離電機(jī)的液壓缸安裝座鉸接相連，第二液壓缸另一端的活塞桿鉸接安裝至基本臂下表面中部；第四液壓缸一端鉸接安裝至位于基本臂外的伸縮臂下表面，第四液壓缸另一端的活塞桿與第二折疊臂一端下部鉸接相連；第三液壓缸一端與第二折疊臂一端上部鉸接相連，第三液壓缸另一端的活塞桿與第三折疊臂另一端上部鉸接相連。

每個(gè)所述的滑塊分別通過(guò)第一螺栓組安裝于滑動(dòng)板底部。