CN108453693A - 一种多功能消防智能装备用多关节机械手 - Google Patents

一种多功能消防智能装备用多关节机械手 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其结构包括：高压喷头、力臂、旋转臂、驱动电机、固定底座、机体、传动箱、履带，高压喷头的左侧水平安装在力臂的右侧，力臂底部的关节与旋转臂顶部的关节活动连接，驱动电机垂直安装在旋转臂的左侧并且与机体内部电路电连接，固定底座垂直焊接在机体外壁的顶部，传动箱的传动轮与履带的内壁间隙配合，本发明的高压喷头通过内部机械结构左右摇摆实现了改进后的多功能消防智能装备用多关节机械手对火场内部复杂的环境进行处理，消防队员远程操作大大减少危险性，且通过机械手安装的高压喷头能够更加快速火源进行扑灭减少损失。

Description

一种多功能消防智能装备用多关节机械手
技术领域
本发明是一种多功能消防智能装备用多关节机械手，属于机械手领域。
背景技术
机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置，特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。
但现有技术一旦发生火灾情况火场的可视度低，且容易发生爆炸的危险，消防队员进入救火危险性较高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种多功能消防智能装备用多关节机械手，以解决一旦发生火灾情况火场的可视度低，且容易发生爆炸的危险，消防队员进入救火危险性较高的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其结构包括：高压喷头、力臂、旋转臂、驱动电机、固定底座、机体、传动箱、履带，所述高压喷头的左侧水平安装在力臂的右侧，所述力臂底部的关节与旋转臂顶部的关节活动连接，所述驱动电机垂直安装在旋转臂的左侧并且与机体内部电路电连接，所述固定底座垂直焊接在机体外壁的顶部，所述传动箱的传动轮与履带的内壁间隙配合，所述机体内部的电机与传动箱的齿轮机械连接，所述喷头内部的管道与机体内部的水泵相通，所述高压喷头设有传动叶轮、增压螺杆、减速箱、传动轮组、驱动杆、喷头、连接管，所述传动叶轮垂直固定在增压螺杆的左侧，所述传动叶轮通过皮带与减速箱的输入轴机械连接，所述减速箱水平固定在高压喷头内壁的中段并且与传动轮组的凸轮活动连接，所述驱动杆设有两个安装在喷头的左侧，所述喷头的右侧与连接管相通。
进一步地，所述传动叶轮由传动杆、第一传动齿轮、页片、固定座、输出轴、输出带轮组成，所述传动杆垂直固定在第一传动齿轮的上端，所述第一传动齿轮的后端胶连接在页片的前端，所述固定座通过螺栓固定在高压喷头内壁的左侧，所述输出轴通过输出带轮与减速箱左侧的输入轴机械连接。
进一步地，所述增压螺杆由增压输入轴、轴承、轴承架、螺杆、减震底座组成，所述增压输入轴水平贯穿轴承的中心，所述轴承通过螺栓固定在轴承架右侧，所述螺杆的右侧水平焊接在增压输入轴轴心左端，所述螺杆水平固定在减震底座凹槽的左侧。
进一步地，所述减速箱由大扭矩输出轴、轴座、固定器、输出直齿、第二减速齿轮、第一减速齿轮、第二输入轴、输入带轮组成，所述大扭矩输出轴的外壁安设在轴座的中心，所述轴座垂直安装在固定器的右侧，所述第二减速齿轮的外壁通过第一减速齿轮与第二输入轴的外齿相互啮合，所述第二输入轴通过螺栓水平固定在输入带轮中心的凹槽内部，所述大扭矩输出轴的右端与传动轮组的齿轮间隙配合。
进一步地，所述传动轮组由底座、旋转齿轮、传动齿轮、传动臂、凸轮组成，所述底座的顶端与旋转齿轮的中心间隙配合，所述旋转齿轮的外齿与传动齿轮的外齿相互啮合，所述传动臂的右侧通过螺栓固定在传动齿轮的中心，所述凸轮的传动齿与减速箱的输出轴机械连接。
进一步地，所述驱动杆由支撑块、上滑道、滑轨、下滑道、活动齿框、同步链条、异型齿轮组成，所述支撑块垂直焊接在上滑道的上端，所述上滑道内部滚轮与滑轨的外壁间隙配合，所述上滑道安装在下滑道的上端并且相互平行，所述活动齿框的内齿与异型齿轮的外齿相互啮合，所述异型齿轮设有两个安装在同步链条的内壁。
进一步地，所述喷头由喷嘴、管道、橡胶套、高压箱、活动轴组成，所述喷嘴的外螺纹与管道的内螺纹间隙配合，所述橡胶套胶连接在管道的外壁，所述高压箱通过活动轴固定在高压喷头内壁的右侧。
进一步地，所述连接管由滑轨、滑块、活动耳、承力杆、万向胶管组成，所述滑轨垂直固定在滑块的左侧，所述滑块通过活动耳与承力杆机械连接，所述承力杆安装在万向胶管外壁的上端，所述万向胶管的内腔与喷头的相通。
有益效果
本发明一种多功能消防智能装备用多关节机械手，水流由机体连接高压喷头的内管引入，机器的驱动皆由驱动电机进行动力的传输，水流进入高压喷嘴后，会水流的流动会使传动叶轮旋转，页片会带动第一传动齿轮旋转带动右侧的减速箱工作，减速箱将页片的动力通过第一减速齿轮与第一减速齿轮的齿轮传递，转化为低速大力距的动力，然后驱动传动轮组使动力到达驱动杆，驱动杆的异型齿轮的齿圈只有一半，当顶端的异型齿轮与活动齿轮接触的时候底端的异型齿轮与活动齿轮就会分离，通过这样的配合使喷头能够在一定的范围内进行摆动，使水喷射的范围更大，灭火的效率更高，由于高水压产生的力量较大，连接管安装了滑轨与滑块使连接管活动更加流畅，同时不会脱落。
本发明的高压喷头通过内部机械结构左右摇摆实现了改进后的多功能消防智能装备用多关节机械手对火场内部复杂的环境进行处理，消防队员远程操作大大减少危险性，且通过机械手安装的高压喷头能够更加快速火源进行扑灭减少损失。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种多功能消防智能装备用多关节机械手的外观结构示意图。
图2为本发明一种多功能消防智能装备用多关节机械手的内部结构示意图。
图3为本发明一种多功能消防智能装备用多关节机械手的内部结构示意图。
图4为本发明一种多功能消防智能装备用多关节机械手的内部详细结构示意图。
图5为本发明一种多功能消防智能装备用多关节机械手的传动后结构示意图。
图6为本发明的图4的A结构示意图。
图7为本发明的图3的B结构示意图。
图中：高压喷头-1、力臂-2、旋转臂-3、驱动电机-4、固定底座-5、机体-6、传动箱-7、履带-8、传动叶轮-101、增压螺杆-102、减速箱-103、传动轮组-104、驱动杆-105、喷头-106、连接管-107、传动杆-1011、第一传动齿轮-1012、页片-1013、固定座-1014、输出轴-1015、输出带轮-1016、增压输入轴-1021、轴承-1022、轴承架-1023、螺杆-1024、减震底座-1025、大扭矩输出轴-1031、轴座-1032、固定器-1033、输出直齿-1034、第二减速齿轮-1035、第一减速齿轮-1036、第二输入轴 -1037、输入带轮-1038、底座-1041、旋转齿轮-1042、传动齿轮-1043、传动臂-1044、凸轮-1045、支撑块-1051、上滑道-1052、滑轨-1053、下滑道-1054、活动齿框-1055、同步链条-1056、异型齿轮-1057、喷嘴 -1061、管道-1062、橡胶套-1063、高压箱-1064、活动轴-1065、滑轨 -1071、滑块-1072、活动耳-1073、承力杆-1074、万向胶管-1075。
具体实施方式
为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-图7，本发明提供一种多功能消防智能装备用多关节机械手：其结构包括高压喷头1、力臂2、旋转臂3、驱动电机4、固定底座5、机体6、传动箱7、履带8，所述高压喷头1的左侧水平安装在力臂2的右侧，所述力臂2底部的关节与旋转臂3顶部的关节活动连接，所述驱动电机4垂直安装在旋转臂3的左侧并且与机体6内部电路电连接，所述固定底座5垂直焊接在机体6外壁的顶部，所述传动箱7的传动轮与履带8的内壁间隙配合，所述机体6内部的电机与传动箱7的齿轮机械连接，所述喷头1内部的管道与机体6内部的水泵相通，所述高压喷头1设有传动叶轮101、增压螺杆102、减速箱103、传动轮组104、驱动杆105、喷头106、连接管107，所述传动叶轮101垂直固定在增压螺杆102的左侧，所述传动叶轮101通过皮带与减速箱103的输入轴机械连接，所述减速箱103水平固定在高压喷头1内壁的中段并且与传动轮组104的凸轮活动连接，所述驱动杆105设有两个安装在喷头106的左侧，所述喷头106的右侧与连接管107相通，所述传动叶轮101由传动杆1011、第一传动齿轮1012、页片1013、固定座1014、输出轴1015、输出带轮1016组成，所述传动杆1011垂直固定在第一传动齿轮1012 的上端，所述第一传动齿轮1012的后端胶连接在页片1013的前端，所述固定座1014通过螺栓固定在高压喷头1内壁的左侧，所述输出轴1015 通过输出带轮1016与减速箱103左侧的输入轴机械连接，所述增压螺杆102由增压输入轴1021、轴承1022、轴承架1023、螺杆1024、减震底座1025组成，所述增压输入轴1021水平贯穿轴承1022的中心，所述轴承1022通过螺栓固定在轴承架1023右侧，所述螺杆1024的右侧水平焊接在增压输入轴1021轴心左端，所述螺杆1024水平固定在减震底座1025凹槽的左侧，所述减速箱103由大扭矩输出轴1031、轴座1032、固定器1033、输出直齿1034、第二减速齿轮1035、第一减速齿轮1036、第二输入轴1037、输入带轮1038组成，所述大扭矩输出轴1031的外壁安设在轴座1032的中心，所述轴座1032垂直安装在固定器1033的右侧，所述第二减速齿轮1035的外壁通过第一减速齿轮1036与第二输入轴1037的外齿相互啮合，所述第二输入轴1037通过螺栓水平固定在输入带轮1038中心的凹槽内部，所述大扭矩输出轴1031的右端与传动轮组104的齿轮间隙配合，所述传动轮组104由底座1041、旋转齿轮1042、传动齿轮1043、传动臂1044、凸轮1045组成，所述底座1041的顶端与旋转齿轮1042的中心间隙配合，所述旋转齿轮1042的外齿与传动齿轮1043的外齿相互啮合，所述传动臂1044的右侧通过螺栓固定在传动齿轮1043的中心，所述凸轮1045的传动齿与减速箱103的输出轴机械连接，所述驱动杆105由支撑块1051、上滑道1052、滑轨1053、下滑道1054、活动齿框1055、同步链条1056、异型齿轮1057组成，所述支撑块1051垂直焊接在上滑道1052的上端，所述上滑道1052内部滚轮与滑轨1053的外壁间隙配合，所述上滑道1052安装在下滑道1054的上端并且相互平行，所述活动齿框1055的内齿与异型齿轮1057的外齿相互啮合，所述异型齿轮1057设有两个安装在同步链条1056的内壁，所述喷头106由喷嘴1061、管道1062、橡胶套1063、高压箱1064、活动轴1065组成，所述喷嘴1061的外螺纹与管道1062的内螺纹间隙配合，所述橡胶套1063胶连接在管道1062的外壁，所述高压箱1064通过活动轴1065固定在高压喷头1内壁的右侧，所述连接管107由滑轨1071、滑块1072、活动耳1073、承力杆1074、万向胶管1075组成，所述滑轨1071垂直固定在滑块1072的左侧，所述滑块1072通过活动耳 1073与承力杆1074机械连接，所述承力杆1074安装在万向胶管1075 外壁的上端，所述万向胶管1075的内腔与喷头106的相通。
本发明水流由机体6连接高压喷头1的内管引入，机器的驱动皆由驱动电机4进行动力的传输，水流进入高压喷嘴1后，会水流的流动会使传动叶轮101旋转，页片1013会带动第一传动齿轮1012旋转带动右侧的减速箱103工作，减速箱103将页片1013的动力通过第一减速齿轮1036与第一减速齿轮1035的齿轮传递，转化为低速大力距的动力，然后驱动传动轮组104使动力到达驱动杆105，驱动杆105的异型齿轮 1057的齿圈只有一半，当顶端的异型齿轮1057与活动齿轮1055接触的时候底端的异型齿轮1057与活动齿轮1055就会分离，通过这样的配合使喷头106能够在一定的范围内进行摆动，使水喷射的范围更大，灭火的效率更高，由于高水压产生的力量较大，连接管107安装了滑轨1071 与滑块1072使连接管107活动更加流畅，同时不会脱落，改进后的多功能消防智能装备用多关节机械手对火场内部复杂的环境进行处理，消防队员远程操作大大减少危险性，且通过机械手安装的高压喷头能够更加快速火源进行扑灭减少损失。
本发明所述的减速箱103一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。
其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是一旦发生火灾情况火场的可视度低，且容易发生爆炸的危险，消防队员进入救火危险性较高，本发明通过上述部件的互相组合，可以达到改进后的多功能消防智能装备用多关节机械手对火场内部复杂的环境进行处理，消防队员远程操作大大减少危险性，且通过机械手安装的高压喷头能够更加快速火源进行扑灭减少损失。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点, 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其结构包括：高压喷头(1)、力臂(2)、旋转臂(3)、驱动电机(4)、固定底座(5)、机体(6)、传动箱(7)、履带(8)，其特征在于：
所述高压喷头(1)的左侧水平安装在力臂(2)的右侧，所述力臂(2)底部的关节与旋转臂(3)顶部的关节活动连接，所述驱动电机(4)垂直安装在旋转臂(3)的左侧并且与机体(6)内部电路电连接，所述固定底座(5)垂直焊接在机体(6)外壁的顶部，所述传动箱(7)的传动轮与履带(8)的内壁间隙配合，所述机体(6)内部的电机与传动箱(7)的齿轮机械连接，所述喷头(1)内部的管道与机体(6)内部的水泵相通；
所述高压喷头(1)设有传动叶轮(101)、增压螺杆(102)、减速箱(103)、传动轮组(104)、驱动杆(105)、喷头(106)、连接管(107)，所述传动叶轮(101)垂直固定在增压螺杆(102)的左侧，所述传动叶轮(101)通过皮带与减速箱(103)的输入轴机械连接，所述减速箱(103)水平固定在高压喷头(1)内壁的中段并且与传动轮组(104)的凸轮活动连接，所述驱动杆(105)设有两个安装在喷头(106)的左侧，所述喷头(106)的右侧与连接管(107)相通。
2.根据权利要求1所述的一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其特征在于：所述传动叶轮(101)由传动杆(1011)、第一传动齿轮(1012)、页片(1013)、固定座(1014)、输出轴(1015)、输出带轮(1016)组成，所述传动杆(1011)垂直固定在第一传动齿轮(1012)的上端，所述第一传动齿轮(1012)的后端胶连接在页片(1013)的前端，所述固定座(1014)通过螺栓固定在高压喷头(1)内壁的左侧，所述输出轴(1015)通过输出带轮(1016)与减速箱(103)左侧的输入轴机械连接。
3.根据权利要求1所述的一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其特征在于：所述增压螺杆(102)由增压输入轴(1021)、轴承(1022)、轴承架(1023)、螺杆(1024)、减震底座(1025)组成，所述增压输入轴(1021)水平贯穿轴承(1022)的中心，所述轴承(1022)通过螺栓固定在轴承架(1023)右侧，所述螺杆(1024)的右侧水平焊接在增压输入轴(1021)轴心左端，所述螺杆(1024)水平固定在减震底座(1025)凹槽的左侧。
4.根据权利要求1所述的一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其特征在于：所述减速箱(103)由大扭矩输出轴(1031)、轴座(1032)、固定器(1033)、输出直齿(1034)、第二减速齿轮(1035)、第一减速齿轮(1036)、第二输入轴(1037)、输入带轮(1038)组成，所述大扭矩输出轴(1031)的外壁安设在轴座(1032)的中心，所述轴座(1032)垂直安装在固定器(1033)的右侧，所述第二减速齿轮(1035)的外壁通过第一减速齿轮(1036)与第二输入轴(1037)的外齿相互啮合，所述第二输入轴(1037)通过螺栓水平固定在输入带轮(1038)中心的凹槽内部，所述大扭矩输出轴(1031)的右端与传动轮组(104)的齿轮间隙配合。
5.根据权利要求1所述的一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其特征在于：所述传动轮组(104)由底座(1041)、旋转齿轮(1042)、传动齿轮(1043)、传动臂(1044)、凸轮(1045)组成，所述底座(1041)的顶端与旋转齿轮(1042)的中心间隙配合，所述旋转齿轮(1042)的外齿与传动齿轮(1043)的外齿相互啮合，所述传动臂(1044)的右侧通过螺栓固定在传动齿轮(1043)的中心，所述凸轮(1045)的传动齿与减速箱(103)的输出轴机械连接。
6.根据权利要求1所述的一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其特征在于：所述驱动杆(105)由支撑块(1051)、上滑道(1052)、滑轨(1053)、下滑道(1054)、活动齿框(1055)、同步链条(1056)、异型齿轮(1057)组成，所述支撑块(1051)垂直焊接在上滑道(1052)的上端，所述上滑道(1052)内部滚轮与滑轨(1053)的外壁间隙配合，所述上滑道(1052)安装在下滑道(1054)的上端并且相互平行，所述活动齿框(1055)的内齿与异型齿轮(1057)的外齿相互啮合，所述异型齿轮(1057)设有两个安装在同步链条(1056)的内壁。
7.根据权利要求1所述的一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其特征在于：所述喷头(106)由喷嘴(1061)、管道(1062)、橡胶套(1063)、高压箱(1064)、活动轴(1065)组成，所述喷嘴(1061)的外螺纹与管道(1062)的内螺纹间隙配合，所述橡胶套(1063)胶连接在管道(1062)的外壁，所述高压箱(1064)通过活动轴(1065)固定在高压喷头(1)内壁的右侧。
8.根据权利要求1所述的一种多功能消防智能装备用多关节机械手，其特征在于：所述连接管(107)由滑轨(1071)、滑块(1072)、活动耳(1073)、承力杆(1074)、万向胶管(1075)组成，所述滑轨(1071)垂直固定在滑块(1072)的左侧，所述滑块(1072)通过活动耳(1073)与承力杆(1074)机械连接，所述承力杆(1074)安装在万向胶管(1075)外壁的上端，所述万向胶管(1075)的内腔与喷头(106)的相通。
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