CN108221627B - 一种机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人，包括固定机架，固定机架包括固定台；操作台的上端面右侧焊接有安装板，安装板的内壁上通过轴承安装有旋转轴，旋转轴的中部通过键安装有盘形凸轮，盘形凸轮的左端通过联轴器安装有旋转电机，旋转电机通过电机座安装在固定架上，固定架安装在操作台的上端面左侧；安装板的内壁上通过螺钉对称安装有两个二号直线滑轨，两个二号直线滑轨上安装有移动块，移动块的前后两端对称设置有两个勾型滑柱，两个勾型滑柱分别与两个滑槽之间通过滑动配合方式相连。本发明可以实现稳定的快速破碎功能，大大的降低了工作过程中的振动感，且具有刚性支撑高度可调、上下破碎距离可调和工作效率高等优点。
Description
本申请是申请号为：201610324126.3，申请日：2016年05月16日，发明名称为“一种建筑混凝土快速击碎机器人”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及建筑混凝土技术领域，具体的说是一种建筑混凝土快速击碎机器人。
背景技术
混凝土，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，它广泛应用于土木建筑工程。混凝土是当代最主要的土木建筑工程材料之一，是由胶凝材料、颗粒状集料、水、以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，密实成型，养护硬化而成的一种人工石材。混凝土具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽的特点，这些特点使其使用范围十分广泛，不仅在各种土木建筑工程中使用，而且造船业、机械工业、海洋的开发、地热工程等领域中混凝土也是重要的材料。
随着混凝土使用时间的不断增长，很多的混凝土路面都需要定期进行维修或改建，维修或改建之前通常都需要人工用液压破碎锤将混凝土击碎，但是混凝土在破碎过程中会产生强大的破碎振动，长时间工作会导致将操作工人手部振痛或伤筋的现象，且采用这种人工破碎方式存在着劳动强度大、破碎速度慢和工作效率低下的缺陷；虽然也有全自动液压破碎机，但在破碎过程中都会产出强大的振感，长时间工作会将全自动液压破碎机的零件振动松懈，需要经常定期维修，且由于全自动液压破碎机的破碎高度都是液压缸控制，刚性支撑高度不可调节，导致上下破碎运动距离大，极大的降低了工作效率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种建筑混凝土快速击碎机器人，可以解决现有混凝土全自动破碎方式在工作过程中产生强大的振感将零件振动松懈需要定期维修、刚性支撑高度不可调节导致上下破碎运动的范围大的难题，也可以解决现有混凝土人工破碎方式在工作过程中产生强大的振感将操作工人手部振痛或伤筋、劳动强度大、破碎速度慢和工作效率低下的难题，本发明可以实现稳定的快速破碎功能，大大的降低了工作过程中的振动感，且具有刚性支撑高度可调、上下破碎距离可调和工作效率高等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种建筑混凝土快速击碎机器人,包括固定机架，所述固定机架包括固定台，固定台的上端面外侧对称焊接有四个支撑面板，四个支撑面板的上端焊接有环形圆台，支撑面板起到支撑环形圆台的作用，环形圆台的中部设置有圆形开口；所述固定台的上端面内侧对称焊接有四个L型支架，四个L型支架的上端通过螺钉安装有安装台，四个L型支架起到安装和固定安装台的作用，安装台的下端面通过电机座安装有驱动电机，驱动电机的输出端通过联轴器与驱动轴相连，驱动轴的下端通过轴承安装在固定台上；所述驱动轴的中部通过键安装有驱动齿轮，驱动齿轮分别与四个升降支链相啮合，通过驱动电机带动驱动轴转动，驱动轴带动驱动齿轮转动，驱动齿轮带动四个升降支链运动，所述升降支链包括与驱动齿轮相啮合的传动齿轮，传动齿轮通过键安装在传动轴上，传动轴的下端通过轴承安装在固定台上，传动轴的上端焊接有丝杠，丝杠的顶端通过轴承安装在环形圆台的下端面，丝杠的中部通过螺纹安装有滑块，滑块的外壁上安装有一号直线滑轨，一号直线滑轨的外壁通过螺钉安装在支撑面板上，一号直线滑轨起到限定滑块运动方向的功能，使得滑块可以稳定的在丝杠移动；所述四个升降支链的四个滑块内壁上分别安装有四个并联支链，四个并联支链的顶端安装有操作台；所述并联支链包括液压缸和焊接在滑块内壁上的一号耳座，液压缸的底端通过销轴安装在一号耳座上，液压缸的顶端通过销轴安装在二号耳座上，二号耳座安装在操作台的下端面，一号耳座转动时的转动副R、液压缸伸缩时的移动副P与二号耳座转动时的转动副R形成了RPR结构的并联支链，固定机架、四个RPR结构的并联支链和操作台形成4-RPR并联机构，4-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，通过四个升降支链分别带动四个并联支链作升降运动，四个并联支链带动操作台升降运动，且由于4-RPR并联机构的刚性支撑性能使得本发明的操作台在升降过程中始终保持平稳状态，实现了本发明刚性高度可调和上下破碎距离可调的功能，大大的提高了工作效率；所述操作台的上端面右侧焊接有安装板，安装板的内壁上通过轴承安装有旋转轴，旋转轴的中部通过键安装有盘形凸轮，盘形凸轮的左端通过联轴器安装有旋转电机，旋转电机通过电机座安装在固定架上，固定架安装在操作台的上端面左侧；所述安装板的内壁上通过螺钉对称安装有两个二号直线滑轨，两个二号直线滑轨上安装有移动块，移动块的前后两端对称设置有两个勾型滑柱，两个勾型滑柱分别与两个滑槽之间通过滑动配合方式相连，两个滑槽对称安装在安装板的前后两端，通过勾型滑柱和滑槽的限位配合运动使得移动块能在两个二号直线滑轨上稳定的作上下往复运动；所述移动块的上端焊接有固定空心筒，固定空心筒内部安装有击碎锤；所述固定空心筒外壁沿轴线方向均匀设置有四个螺纹孔，四个螺纹孔内部通过螺纹连接方式安装有四个锁紧螺钉，四个锁紧螺钉的头部紧紧抵靠在击碎锤外壁上，通过四个锁紧螺钉将击碎锤牢固的锁紧在固定空心筒上，通过移动块的往复运动带动击碎锤同步作往复运动，从而带动击碎锤不断的快速击碎混凝土路面，且在击碎锤工作过程中，借助4-RPR并联机构的动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点使得本发明始终保持平稳运动状态，大大的降低了击碎锤在工作过程产生的振动感，解决了现有混凝土全自动破碎方式在工作过程中产生强大的振感将零件振动松懈需要定期维修、刚性支撑高度不可调节导致上下破碎运动的范围大的难题，也解决了现有混凝土人工破碎方式在工作过程中产生强大的振感将操作工人手部振痛或伤筋、劳动强度大、破碎速度慢和工作效率低下的难题；所述固定台的下端面安装有安装面板,安装面板上对称设置有四个安装孔，通过安装面板上的四个安装孔将本发明安装在现有混凝土加工设备上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固定台与操作台均为圆形结构，且固定台的中心轴线与操作台的中心轴线相重合，借助4-RPR并联机构的刚度高和稳定性能好等优点可以始终使固定台与操作台保持平行，从而使得击碎锤在工作过程中可以始终保持平稳，大大的降低了击碎锤在工作过程产生的振动感。
工作时，首先通过安装面板上的四个安装孔将本发明安装在现有混凝土加工设备上，然后调整击碎锤距离所需击碎混凝土路面的高度至最佳高度，驱动电机先开始工作，驱动电机带动驱动轴转动，驱动轴带动驱动齿轮转动，驱动齿轮通过传动齿轮带动四个升降支链运动，传动齿轮先带动丝杠运动，丝杠的转动带动滑块移动，滑块在一号直线滑轨的辅助运动下带动并联支链运动，四个并联支链同步带动操作台上方的击碎锤作升降运动，实现了本发明刚性高度可调和上下破碎距离可调的功能，大大的提高了工作效率；当击碎锤距离所需击碎混凝土路面的高度调整最佳高度时，旋转电机开始工作，旋转电机带动旋转轴在安装板上转动，旋转轴带动盘形凸轮转动，借助盘形凸轮的特殊轮廓线在勾型滑柱和滑槽的限位配合运动下带动移动块在两个二号直线滑轨上作上下作稳定的往复运动，而移动块的往复运动带动击碎锤同步作往复运动，从而带动击碎锤不断的快速击碎混凝土路面，且在击碎锤工作过程中，借助4-RPR并联机构的动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点使得本发明始终保持平稳运动状态，大大的降低了击碎锤在工作过程产生的振动感，实现了本发明稳定的快速破碎功能，解决了现有混凝土全自动破碎方式在工作过程中产生强大的振感将零件振动松懈需要定期维修、刚性支撑高度不可调节导致上下破碎运动的范围大的难题，也解决了现有混凝土人工破碎方式在工作过程中产生强大的振感将操作工人手部振痛或伤筋、劳动强度大、破碎速度慢和工作效率低下的难题。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过驱动齿轮带动四个传动齿轮运动的行星齿轮机构，从而带动四个并联支链在滑块上稳定的上下移动，四个并联支链带动操作台升降运动，且由于4-RPR并联机构的刚性支撑性能使得本发明操作台上的击碎锤在升降调节过程中和在工作过程中始终保持平稳状态，实现了本发明刚性高度可调和上下破碎距离可调的功能，大大的提高了工作效率。
2、本发明解决了现有混凝土全自动破碎方式在工作过程中产生强大的振感将零件振动松懈需要定期维修、刚性支撑高度不可调节导致上下破碎运动的范围大的难题，也解决了现有混凝土人工破碎方式在工作过程中产生强大的振感将操作工人手部振痛或伤筋、劳动强度大、破碎速度慢和工作效率低下的难题，本发明实现了稳定的快速破碎功能，大大的降低了工作过程中的振动感，且具有刚性支撑高度可调、上下破碎距离可调和工作效率高等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的全剖视图；
图3是本发明图2的A-A向剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，一种建筑混凝土快速击碎机器人，包括固定机架1，所述固定机架1包括固定台11，固定台11的上端面外侧对称焊接有四个支撑面板12，四个支撑面板12的上端焊接有环形圆台13，支撑面板12起到支撑环形圆台13的作用，环形圆台13的中部设置有圆形开口；所述固定台11的上端面内侧对称焊接有四个L型支架14，四个L型支架14的上端通过螺钉安装有安装台15，四个L型支架14起到安装和固定安装台15的作用，安装台15的下端面通过电机座安装有驱动电机16，驱动电机16的输出端通过联轴器与驱动轴17相连，驱动轴17的下端通过轴承安装在固定台11上；所述驱动轴17的中部通过键安装有驱动齿轮18，驱动齿轮18分别与四个升降支链19相啮合，通过驱动电机16带动驱动轴17转动，驱动轴17带动驱动齿轮18转动，驱动齿轮18带动四个升降支链19运动，所述升降支链19包括与驱动齿轮18相啮合的传动齿轮191，传动齿轮191通过键安装在传动轴192上，传动轴192的下端通过轴承安装在固定台11上，传动轴192的上端焊接有丝杠193，丝杠193的顶端通过轴承安装在环形圆台13的下端面，丝杠193的中部通过螺纹安装有滑块194，滑块194的外壁上安装有一号直线滑轨195，一号直线滑轨195的外壁通过螺钉安装在支撑面板12上，一号直线滑轨195起到限定滑块194运动方向的功能，使得滑块194可以稳定的在丝杠193移动；所述四个升降支链19的四个滑块194内壁上分别安装有四个并联支链2，四个并联支链2的顶端安装有操作台3；所述并联支链2包括液压缸22和焊接在滑块194内壁上的一号耳座21，液压缸22的底端通过销轴安装在一号耳座21上，液压缸22的顶端通过销轴安装在二号耳座23上，二号耳座23安装在操作台3的下端面，一号耳座21转动时的转动副R、液压缸22伸缩时的移动副P与二号耳座23转动时的转动副R形成了RPR结构的并联支链2，固定机架1、四个RPR结构的并联支链2和操作台3形成4-RPR并联机构，4-RPR并联机构具有动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点，通过四个升降支链19分别带动四个并联支链2作升降运动，四个并联支链2带动操作台3升降运动，且由于4-RPR并联机构的刚性支撑性能使得本发明的操作台3在升降过程中始终保持平稳状态，实现了本发明刚性高度可调和上下破碎距离可调的功能，大大的提高了工作效率；所述操作台3的上端面右侧焊接有安装板4，安装板4的内壁上通过轴承安装有旋转轴5，旋转轴5的中部通过键安装有盘形凸轮6，盘形凸轮6的左端通过联轴器安装有旋转电机7，旋转电机7通过电机座安装在固定架8上，固定架8安装在操作台3的上端面左侧；所述安装板4的内壁上通过螺钉对称安装有两个二号直线滑轨9，两个二号直线滑轨9上安装有移动块10，移动块10的前后两端对称设置有两个勾型滑柱11a，两个勾型滑柱11a分别与两个滑槽12a之间通过滑动配合方式相连，两个滑槽12a对称安装在安装板4的前后两端，通过勾型滑柱11a和滑槽12a的限位配合运动使得移动块10能在两个二号直线滑轨9上稳定的作上下往复运动；所述移动块10的上端焊接有固定空心筒13a，固定空心筒13a内部安装有击碎锤14a；所述固定空心筒13a外壁沿轴线方向均匀设置有四个螺纹孔，四个螺纹孔内部通过螺纹连接方式安装有四个锁紧螺钉15a，四个锁紧螺钉15a的头部紧紧抵靠在击碎锤14a外壁上，通过四个锁紧螺钉15a将击碎锤14a牢固的锁紧在固定空心筒13a上，通过移动块10的往复运动带动击碎锤14a同步作往复运动，从而带动击碎锤14a不断的快速击碎混凝土路面，且在击碎锤14a工作过程中，借助4-RPR并联机构的动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点使得本发明始终保持平稳运动状态，大大的降低了击碎锤14a在工作过程产生的振动感，解决了现有混凝土全自动破碎方式在工作过程中产生强大的振感将零件振动松懈需要定期维修、刚性支撑高度不可调节导致上下破碎运动的范围大的难题，也解决了现有混凝土人工破碎方式在工作过程中产生强大的振感将操作工人手部振痛或伤筋、劳动强度大、破碎速度慢和工作效率低下的难题；所述固定台11的下端面安装有安装面板16a,安装面板16a上对称设置有四个安装孔，通过安装面板16a上的四个安装孔将本发明安装在现有混凝土加工设备上。
所述固定台11与操作台3均为圆形结构，且固定台11的中心轴线与操作台3的中心轴线相重合，借助4-RPR并联机构的刚度高和稳定性能好等优点可以始终使固定台11与操作台3保持平行，从而使得击碎锤14a在工作过程中可以始终保持平稳，大大的降低了击碎锤14a在工作过程产生的振动感。
工作时，首先通过安装面板16a上的四个安装孔将本发明安装在现有混凝土加工设备上，然后调整击碎锤14a距离所需击碎混凝土路面的高度至最佳高度，驱动电机16先开始工作，驱动电机16带动驱动轴17转动，驱动轴17带动驱动齿轮18转动，驱动齿轮18通过传动齿轮191带动四个升降支链19运动，传动齿轮191先带动丝杠193运动，丝杠193的转动带动滑块194移动，滑块194在一号直线滑轨195的辅助运动下带动并联支链2运动，四个并联支链2同步带动操作台3上方的击碎锤14a作升降运动，实现了本发明刚性高度可调和上下破碎距离可调的功能，大大的提高了工作效率；当击碎锤14a距离所需击碎混凝土路面的高度调整最佳高度时，旋转电机7开始工作，旋转电机7带动旋转轴5在安装板4上转动，旋转轴5带动盘形凸轮6转动，借助盘形凸轮6的特殊轮廓线在勾型滑柱11a和滑槽12a的限位配合运动下带动移动块10在两个二号直线滑轨9上作上下作稳定的往复运动，而移动块10的往复运动带动击碎锤14a同步作往复运动，从而带动击碎锤14a不断的快速击碎混凝土路面，且在击碎锤14a工作过程中，借助4-RPR并联机构的动态响应好、刚度高、承载能力大、稳定性好和运动精度高等优点使得本发明始终保持平稳运动状态，大大的降低了击碎锤14a在工作过程产生的振动感，实现了本发明稳定的快速破碎功能，解决了现有混凝土全自动破碎方式在工作过程中产生强大的振感将零件振动松懈需要定期维修、刚性支撑高度不可调节导致上下破碎运动的范围大的难题，也解决了现有混凝土人工破碎方式在工作过程中产生强大的振感将操作工人手部振痛或伤筋、劳动强度大、破碎速度慢和工作效率低下的难题，达到了目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种机器人，其特征在于：所述机器人包括驱动电机(16)、驱动轴(17)、驱动齿轮(18)、升降支链(19)、并联支链(2)、操作台(3)及击碎锤(14a)，所述操作台(3)安装于所述并联支链(2)的顶端，所述击碎锤(14a)位于所述操作台(3)上方；驱动电机(16)可带动驱动轴(17)转动，驱动轴(17)带动驱动齿轮(18)转动，驱动齿轮(18)带动升降支链(19)运动，升降支链(19)带动并联支链(2)作升降运动，并联支链(2)带动操作台(3)作升降运动，进而带动操作台(3)上方的击碎锤(14a)作升降运动；
所述机器人还包括固定机架(1)，所述固定机架(1)包括固定台(11)，固定台(11)的上端面外侧对称焊接有四个支撑面板(12)，四个支撑面板(12)的上端焊接有环形圆台(13)，环形圆台(13)的中部设置有圆形开口；所述固定台(11)的上端面内侧对称焊接有四个L型支架(14)，四个L型支架(14)的上端通过螺钉安装有安装台(15)；
所述操作台(3)的上端面右侧焊接有安装板(4)，安装板(4)的内壁上通过轴承安装有旋转轴(5)，旋转轴(5)的中部通过键安装有盘形凸轮(6)，盘形凸轮(6)的左端通过联轴器安装有旋转电机(7)，旋转电机(7)通过电机座安装在固定架(8)上，固定架(8)安装在操作台(3)的上端面左侧；所述安装板(4)的内壁上通过螺钉对称安装有两个二号直线滑轨(9)，两个二号直线滑轨(9)上安装有移动块(10)，移动块(10)的前后两端对称设置有两个勾型滑柱(11a)，两个勾型滑柱(11a)分别与两个滑槽(12a)之间通过滑动配合方式相连，两个滑槽(12a)对称安装在安装板(4)的前后两端。
2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述升降支链(19)及并联支链(2)的数量均为四个；所述驱动电机(16)的输出端通过联轴器与所述驱动轴(17)相连，所述驱动轴(17)的中部通过键安装有驱动齿轮(18)，驱动齿轮(18)分别与四个升降支链(19)相啮合，所述升降支链(19)包括与驱动齿轮(18)相啮合的传动齿轮(191)，传动齿轮(191)通过键安装在传动轴(192)上，传动轴(192)的上端焊接有丝杠(193)，丝杠(193)的中部通过螺纹安装有滑块(194)，滑块(194)的外壁上安装有一号直线滑轨(195)；所述四个升降支链(19)的四个滑块(194)内壁上分别安装有四个并联支链(2)。
3.根据权利要求2中所述的机器人，其特征在于：所述安装台(15)的下端面通过电机座安装有所述驱动电机(16)，所述驱动轴(17)的下端通过轴承安装在所述固定台(11)上。
4.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于：所述一号直线滑轨(195)的外壁通过螺钉安装在支撑面板(12)上，丝杠(193)的顶端通过轴承安装在环形圆台(13)的下端面。
5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于：所述移动块(10)的上端焊接有固定空心筒(13a)，所述固定空心筒(13a)外壁沿轴线方向均匀设置有四个螺纹孔，四个螺纹孔内部通过螺纹连接方式安装有四个锁紧螺钉(15a)；所述固定台(11)的下端面安装有安装面板(16a)，安装面板(16a)上对称设置有四个安装孔。
6.根据权利要求5中所述的机器人，其特征在于：固定空心筒(13a)内部安装有击碎锤(14a)，四个锁紧螺钉(15a)的头部紧紧抵靠在击碎锤(14a)外壁上。
7.根据权利要求2中所述的机器人，其特征在于：所述并联支链(2)包括液压缸(22)和焊接在滑块(194)内壁上的一号耳座(21)，液压缸(22)的底端通过销轴安装在一号耳座(21)上，液压缸(22)的顶端通过销轴安装在二号耳座(23)上，二号耳座(23)安装在操作台(3)的下端面。
8.根据权利要求1中所述的机器人，其特征在于：所述固定台(11)与操作台(3)均为圆形结构，且固定台(11)的中心轴线与操作台(3)的中心轴线相重合。
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