CN109848464B - 一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，包括连接架、安装板、钻孔组件与驱动组件；连接架的一端设有能够连接机械手的连接件，另一端固定连接在安装板的内侧，连接架与安装板围成能够容置钻孔组件与驱动组件的容置腔，安装板上设有通孔，连接架与安装板组成框架结构的机架；钻孔组件包括安装架与钻头，安装架设在容置腔内并与安装板的内侧滑动相连，钻头的一端连接在安装架上，另一端穿过通孔后位于安装板的外侧，安装架、钻头均与驱动组件传动相连。将钻孔组件与驱动组件集成在机架内，采用自动机械化施工替代传统的人工作业，有效的节约成本、加快施工进度、提高施工质量、保证施工安全。本发明应用于钻孔设备领域。

Description

一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件

技术领域

本发明涉及钻孔设备领域，尤其涉及一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件。

背景技术

随着我国城市轨道交通建设的快速发展，地铁隧道占比越来越多，地铁隧道受电接触网、侧壁电缆、管道以及紧急输送平台等机电安装需要在管片上钻大量的安装孔，目前仍主要采用人工划线、作业平台辅助人工手持钻孔作业模式，存在以下不足：

1).由于钻孔数量较多，为满足工期要求，不得不雇用大量技工，成本高；

2).人工作业质量，如钻孔的位置、钻孔方向准确性和一致性难以保证；

3).部分安装孔的位置较高，需要搭建临时支架或移动式升降平台，辅助作业时间长，降低了作业效率，且高空作业，存在安全隐患问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，有效的节约成本、加快施工进度、提高施工质量、保证施工安全。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，包括连接架、安装板、钻孔组件与驱动组件；

所述连接架的一端设有能够连接机械手的连接件，所述连接架的另一端固定连接在安装板的内侧，所述连接架与安装板围成能够容置钻孔组件与驱动组件的容置腔，所述安装板上设有通孔，所述连接架与安装板组成框架结构的机架；

所述钻孔组件包括安装架与钻头，所述安装架设在容置腔内并在竖向上与安装板的内侧滑动相连，所述钻头的一端连接在安装架上，所述钻头的另一端穿过通孔后位于安装板的外侧，所述安装架、钻头均与驱动组件传动相连。

作为技术方案的进一步改进，所述钻孔组件的数量至少为一个。

作为技术方案的进一步改进，所述安装架包括滑动架与转动架，所述滑动架竖向滑动连接在安装板的内侧，所述转动架转动连接在滑动架上，所述钻头设在转动架上，所述转动架的转动平面与竖向平行，所述滑动架、转动架均与驱动组件传动相连。

作为技术方案的进一步改进，所述转动架包括转动部与滑动部，所述转动部转动连接在滑动架上，所述滑动部横向滑动连接在转动部上，所述钻头设在滑动部上，所述转动部、滑动部均与驱动组件传动相连。

作为技术方案的进一步改进，所述机架的两侧均设有顶紧装置。

作为技术方案的进一步改进，所述顶紧装置包括顶紧油缸与顶紧件，所述顶紧油缸固定连接在机架的侧部且移动方向与安装板垂直，所述顶紧件朝向安装板内侧的一端与顶紧油缸的输出端相连，所述顶紧件朝向安装板外侧的一端设有顶紧部。

作为技术方案的进一步改进，所述顶紧装置还包括固定连接在机架侧部的导向杆，所述导向杆与顶紧油缸的输出方向平行，所述导向杆上滑动连接有导向块，所述导向块与顶紧件固定相连。

本发明的有益技术效果：

本发明中的钻孔执行部件将钻孔组件与驱动组件集成在机架内，用于地铁隧道受电接触网、侧壁电缆、管道以及紧急输送平台等机电安装的安装孔的钻孔专用装置，采用自动机械化施工替代传统的人工作业，有效的节约成本、加快施工进度、提高施工质量、保证施工安全。

附图说明

图1是本实施例的正向轴侧图；

图2是本实施例的反向轴侧图；

图3是转动架的正向结构示意图；

图4是转动架的反向结构示意图。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下结合具体实施例，并根据附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，未描述的内容以及部分英文简写为所属技术领域中普通技术人员所熟知的内容。本实施例中给定的一些特定参数仅作为示范，在不同的实时方式中该值可以相应地改变为合适的值。

如图1-4所示的一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，包括连接架1、安装板2、钻孔组件与驱动组件。

连接架1的一端设有能够连接机械手的连接件11，连接架1的另一端固定连接在安装板2的内侧，连接架1与安装板2围成能够容置钻孔组件与驱动组件的容置腔，安装板2上设有通孔，连接架1与安装板2组成框架结构的机架。连接件11为固定设在连接架1上的连接轮，连接轮上设有连接孔，钻孔执行部件通过连接轮与钻孔机械手的端部相连，并能够在钻孔机械手的端部上转动。

本实施例中，从安装板2内侧到外侧或从安装板2外侧到内侧的方向为横向，同时横向也为钻头31进给的方向；纵向与横向位于同一水平面且与横向垂直；竖向垂直于横向与纵向所在的水平面。

钻孔组件包括钻头31、滑动部32、转动部33与滑动架34，钻头31设在滑动部32上，滑动部32横向滑动连接在转动部33上，因而钻头31能够在横向上能够移动，进而实现钻头31的进给。具体的，转动部33为凹形结构，转动部33的凹形底部设有横向的第一滑轨331，滑动部32上设有与第一滑轨331配置的第一滑槽，滑动部32通过第一滑轨331与第一滑槽与转动部33滑动相连。

转动部33转动连接在滑动架34上，具体的，转动部33的凹形侧边上设有纵向的转动轴332，转动部33通过转动轴332架设在滑动架34上，转动部33能够绕转动轴332在滑动架34上转动，其转动平面与竖向平行，因而在转动部33上的钻头31、滑动部32能够在竖向上上下转动，进而能够实现钻头31钻孔角度的调整。

滑动架34竖向滑动连接在安装板2的内侧，因此钻头31、滑动部32、转动部33能够在竖向上能够移动，进而实现钻头31的钻孔高度的调节。具体的，安装板2的内侧设有竖向的第二滑轨21，滑动架34上设有与第二滑轨21配置的第二滑槽，滑动架34通过第二滑轨21与第二滑槽与安装板2滑动相连。

其中，滑动部32与转动部33共同组成转动架，转动架与滑动架34共同组成安装架。

驱动组件包括第一液压缸、第二液压缸、第一驱动电机41与第二驱动电机42，其中，第一液压缸与第二液压缸并未图示。第一驱动电机41设在滑动部32上，用于驱动钻头31旋转；第一液压缸设在转动部33上，用于驱动滑动部32在第一滑轨331上滑动；第二驱动电机42设在转动部33上，用于驱动转动轴332转动，进而带动转动架转动；第二液压缸设在机架上，用于驱动滑动架34在安装板2上滑动。

优选的，钻孔组件的数量至少为一个，本实施例中，钻孔组件的数量为两个，两个钻孔组件沿竖向间隔滑动连接在安装板2的内侧。使得钻孔执行部件能够同时完成多个孔的钻孔工作。

优选的，机架的两侧均设有顶紧装置。顶紧装置在钻孔执行部件钻孔的过程中顶紧墙面，有效的保持了钻孔过程中钻孔执行部件的稳定。具体的，顶紧装置包括顶紧油缸51与顶紧件52，顶紧油缸51固定连接在机架的侧部且与安装板2垂直，顶紧件52朝向安装板2内侧的一端与顶紧油缸51的输出端相连，顶紧件52朝向安装板2外侧的一端设有顶紧部521。其中，顶紧部521的一端与顶紧件52螺栓固定相连，顶紧部521的另一端螺栓连接有橡胶材质的顶紧头522。

优选的，顶紧装置还包括固定连接在机架侧部的导向杆53，导向杆53与顶紧油缸51的输出方向平行，导向杆53上滑动连接有导向块54，导向块54与顶紧件52固定相连。通过导向杆53与导向块54对顶紧件52的移动进行导向作用，使得顶紧头522能够墙面平行，从而起到更好的顶紧效果。

综上，当钻孔执行部件需要完成钻孔工作时，首选利用机械臂将钻孔执行部件移动至靠近目标位置的地方，随后机械臂通过连接件11带动钻孔执行部件转动，粗略调整钻孔执行部件的钻孔角度。随后，第二液压缸驱动滑动架34竖向移动，从而更加精确的调整钻头31的高度，进而对准目标位置；随后第二驱动电机42驱动转轴转动，进而带动钻头31在竖向上上下转动，从而更加精确的调整钻头31的钻孔角度；当钻头31的钻孔高度与角度调整完成后，顶紧油缸51驱动顶紧件52向钻头31的进给方向移动，使得顶紧头522进而顶紧墙面；在顶紧头522进而顶紧墙面后，第一驱动电机41驱动钻孔旋转，第一液压缸驱动滑动部32在横向在移动，滑动部32带动钻头31向钻孔方向进给，进而完成钻孔工作。

以上包含了本发明优选实施例的说明，这是为了详细说明本发明的技术特征，并不是想要将发明内容限制在实施例所描述的具体形式中，依据本发明内容主旨进行的其他修改和变型也受本专利保护。本发明内容的主旨是由权利要求书所界定，而非由实施例的具体描述所界定。

Claims (5)

1.一种用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，其特征在于，包括连接架、安装板、钻孔组件与驱动组件；

所述连接架的一端设有能够连接机械手的连接件，所述连接架的另一端固定连接在安装板的内侧，所述连接架与安装板围成能够容置钻孔组件与驱动组件的容置腔，所述安装板上设有通孔，所述连接架与安装板组成框架结构的机架；

所述钻孔组件包括安装架与钻头，所述安装架设在容置腔内并在竖向上与安装板的内侧滑动相连，所述钻头的一端连接在安装架上，所述钻头的另一端穿过通孔后位于安装板的外侧，所述安装架、钻头均与驱动组件传动相连；

所述安装架包括滑动架与转动架，所述滑动架竖向滑动连接在安装板的内侧，所述转动架转动连接在滑动架上，所述转动架的转动平面与竖向平行，所述钻头设在转动架上，所述滑动架、转动架均与驱动组件传动相连；

所述转动架包括转动部与滑动部，所述转动部转动连接在滑动架上，所述滑动部横向滑动连接在转动部上，所述钻头设在滑动部上，所述转动部、滑动部均与驱动组件传动相连；

具体的：

连接件为固定设在连接架上的连接轮，连接轮上设有连接孔，钻孔执行部件通过连接轮与钻孔机械手的端部相连，并能够在钻孔机械手的端部上转动，连接轮的转动轴与横向垂直，以使得钻孔执行部件能够在竖向上上下转动；

转动部为凹形结构，转动部的凹形底部设有横向的第一滑轨，滑动部上设有与第一滑轨配置的第一滑槽，滑动部通过第一滑轨与第一滑槽与转动部滑动相连；

转动部的凹形侧边上设有纵向的转动轴，转动部通过转动轴架设在滑动架上，转动部能够绕转动轴在滑动架上转动，其转动平面与竖向平行，因而在转动部上的钻头、滑动部能够在竖向上上下转动，进而能够实现钻头钻孔角度的调整；

安装板的内侧设有竖向的第二滑轨，滑动架上设有与第二滑轨配置的第二滑槽，滑动架通过第二滑轨与第二滑槽与安装板滑动相连。

2.根据权利要求1所述用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，其特征在于，所述钻孔组件的数量至少为一个。

3.根据权利要求1或2所述用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，其特征在于，所述机架的两侧均设有顶紧装置。

4.根据权利要求3所述用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，其特征在于，所述顶紧装置包括顶紧油缸与顶紧件，所述顶紧油缸固定连接在机架的侧部且移动方向与安装板垂直，所述顶紧件朝向安装板内侧的一端与顶紧油缸的输出端相连，所述顶紧件朝向安装板外侧的一端设有顶紧部。

5.根据权利要求4所述用于隧道钻孔机械手的钻孔执行部件，其特征在于，所述顶紧装置还包括固定连接在机架侧部的导向杆，所述导向杆与顶紧油缸的输出方向平行，所述导向杆上滑动连接有导向块，所述导向块与顶紧件固定相连。

Images