CN111980732A - 一种履带式锚网运输机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种履带式锚网运输机器人，包括锚网运输机器人平台、安装在锚网运输机器人平台下底端的履带式行走机构、以及安装在锚网运输机器人平台上的锚网存取单元、锚网运输单元和上网单元；所述锚网存取单元包括储网装置和取网装置；储网装置分为固定式前置储网仓及剪叉式后置储网仓，用于存储足够量的折叠锚网；取网装置为龙门式液压立柱平台；所述锚网运输单元由两组链式输送装置组成，安装于钻锚单元机架顶部框架两侧；所述上网单元位于钻锚单元顶部前端，由顶网托板以及四个液压缸组成。本发明支护与运网可同步进行，减小了工人劳动强度，提高了支护效率，为作业人员的安全提供了有力保障。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种履带式锚网运输机器人。
背景技术
国内多数煤矿锚网的运输主要依靠人工搬运，锚网通常是由钢筋组成，其自身较重，人工搬运工作效率较低，搬运时存在较大的安全隐患。
在进行巷道支护作业时，布网主要依靠工人手托锚网进行铺设，这种工作方式不仅劳动强度大，且安全不易保证。
发明内容
为了解决现有锚网运输效率以及在作业安全方面的不足，本发明提出一种履带式锚网运输机器人，该结构在保证钻锚效率同时减小人员工作强度，根据掘进系统作业流程，计算掘进机截割速率、钻锚所需时间以及分析运网作业机制，制定运网方案，提高布网效率，实现锚网运输单元在复杂地质条件下的前进，高效侧帮支护、顶网支护以及运网作业，安全可靠的锚钻作业。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种履带式锚网运输机器人，该锚网运输机器人前部接钻锚平台，与钻锚平台的钻锚单元机架之间采用万向节连接，后部接电液控平台；该锚网运输机器人包括锚网运输机器人平台、安装在锚网运输机器人平台下底端的履带式行走机构、以及安装在锚网运输机器人平台上的锚网存取单元、锚网运输单元和上网单元；
所述锚网存取单元包括储网装置和取网装置；
储网装置分为固定式前置储网仓及剪叉式后置储网仓，用于存储足够量的折叠锚网7；
固定式前置储网仓固定于锚网运输机器人平台前部，固定式前置储网仓下留有人工通道；剪叉式后置储网仓为升降结构，两侧装有液压剪叉式升降机，液压剪叉式升降机与锚网运输机器人平台通过高强度螺栓连接，剪叉式后置储网仓两侧布置可拆卸的锚网仓挡板，锚网仓挡板顶部装有激光定位传感器，爬梯及临时工作台位于剪叉式后置储网仓之后，用于辅助人工补充锚网；
取网装置为龙门式液压立柱平台，位于固定式前置储网仓及剪叉式后置储网仓中间，龙门液压立柱平台通过龙门滑轨安装在锚网运输机器人平台上，可实现前后位移；龙门液压立柱平台包括液压立柱、配置在液压立柱上的立柱缸体、二级缸体、安装在液压立柱上顶面的横梁、安装在横梁上的取网滑臂和托臂以及安装在横梁下方的用于驱动取网滑臂和托臂的液压马达，立柱缸体上配置导向块，液压马达安装在液压马达仓内，托臂与横梁垂直固定，托臂两侧装有驱动齿轮和传动齿轮，驱动齿轮和传动齿轮间采用传动链条传动；取网滑臂与托臂之间由传动链轮传动，可以实现前后运动，抓取储网架和剪叉式后置储网仓上的支护网；
所述锚网运输单元由两组链式输送装置组成，安装于钻锚单元机架顶部框架两侧，由液压马达驱动，链式输送装置为运网传动链条，各组运网拨轮安装高于钻锚单元机架顶部平面，负责运输钻锚单元后方锚网至钻锚单元上网单元；
所述上网单元位于钻锚单元顶部前端，由顶网托板以及四个液压缸组成，四个液压缸处于顶网托板下方，固定于钻锚单元机架内部两侧位置，顶网托板与活液压缸的塞杆端部固定连接，前端装有防止锚网掉落的上网挡板，在锚网运输单元将锚网输送至顶网托板后，上网单元将锚网顶到支护位置。
进一步地，锚网运输机器人平台上还配置有锚杆库、锚网运输控制中心、电控箱、垫板箱、螺母箱、药卷箱及照明系统，中间留有人行通道。
进一步地，锚网运输机器人平台两侧配置安全护栏。
进一步地，折叠锚网采用可折叠式U型锚网。
进一步地，钻锚单元机架内配置钻机单元和钻锚控制台，两侧配置侧帮护盾。
进一步地，龙门滑轨内安装用于驱动龙门式液压立柱平台前后移动的推杆滑块，锚网运输机器人平台上配置用于驱动推杆滑块平移的平移液压缸，液压立柱底座与推杆滑块采用高强度螺栓连接。
本发明支护与运网可同步进行，减小了工人劳动强度，提高了支护效率，为作业人员的安全提供了有力保障。
附图说明
图1为本发明实施例一种履带式锚网运输机器人的立体结构示意图。
图2为本发明实施例中龙门式液压立柱平台的结构示意图。
图3为本发明实施例中取网滑臂和托臂的连接结构示意图。
图4为本发明实施例中取网滑臂的传动结构示意图。
图5为本发明实施例中锚网运输单元和上网单元的结构示意图。
图6为本发明实施例一种履带式锚网运输机器人的取网流程图。
图7为本发明实施例一种履带式锚网运输机器人的布网流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1-图5所示，本发明实施例的一种履带式锚网运输机器人，该锚网运输机器人前部接钻锚平台，与钻锚平台的钻锚单元机架25之间采用万向节连接，后部接电液控平台；该锚网运输机器人包括锚网运输机器人平台、安装在锚网运输机器人平台下底端的履带式行走机构1、安装在锚网运输机器人平台上的锚网存取单元、以及安装在钻锚平台上的锚网运输单元和上网单元；
所述锚网存取单元包括储网装置和取网装置；
储网装置分为固定式前置储网仓8及剪叉式后置储网仓17，用于存储足够量的折叠锚网7，保证钻锚使用的支护锚网充足；折叠锚网7采用可折叠式 U型锚网；
固定式前置储网仓8固定于锚网运输机器人平台前部，固定式前置储网仓 8下留有人工通道；剪叉式后置储网仓17为升降结构，两侧装有液压剪叉式升降机18，液压剪叉式升降机18与锚网运输机器人平台通过高强度螺栓连接，剪叉式后置储网仓17两侧布置可拆卸的锚网仓挡板15，锚网仓挡板15顶部装有激光定位传感器13，爬梯及临时工作台16位于剪叉式后置储网仓之后，用于辅助人工补充锚网；
取网装置为龙门式液压立柱平台12，位于固定式前置储网仓8及剪叉式后置储网仓17中间，可满足不同高度取网需求，龙门液压立柱平台12通过龙门滑轨10安装在锚网运输机器人平台上，可实现前后位移；龙门滑轨内安装用于驱动龙门式液压立柱平台12前后移动的推杆滑块，锚网运输机器人平台上配置用于驱动推杆滑块平移的平移液压缸，液压立柱底座与推杆滑块采用高强度螺栓连接；龙门液压立柱平台12包括液压立柱、配置在液压立柱上的立柱缸体12-4、二级缸体12-6、安装在液压立柱上顶面的横梁12-3、安装在横梁12-3上的取网滑臂12-2和托臂12-7以及安装在横梁12-3下方的用于驱动取网滑臂12-2和托臂12-7的液压马达12-10，立柱缸体12-4上配置导向块12-5，液压马达12-10安装在液压马达仓12-9内，托臂12-7与横梁12-3垂直固定，托臂12-7两侧装有驱动齿轮12-13和传动齿轮12-14，驱动齿轮12-13和传动齿轮 12-14间采用传动链条12-11传动；取网滑臂12-2与托臂12-7之间由传动链轮 12-12传动，可以实现前后运动，抓取固定式前置储网仓8和剪叉式后置储网仓17上的支护网；
所述锚网运输单元由两组链式输送装置组成，安装于钻锚单元机架25顶部框架两侧，由液压马达22驱动，链式输送装置为运网传动链条23，各组运网拨轮24安装高于钻锚单元机架25顶部平面，负责运输钻锚单元后方锚网至钻锚单元上网单元；
所述上网单元位于钻锚单元顶部前端，由顶网托板19以及四个液压缸21 组成，四个液压缸处于顶网托板下方，固定于钻锚单元机架内部两侧位置，顶网托板19与活液压缸21的塞杆端部固定连接，前端装有防止锚网掉落的上网挡板20，在锚网运输单元将锚网输送至顶网托板后，上网单元将锚网顶到支护位置。
锚网运输机器人平台上还配置有锚杆库3、锚网运输控制中心4、电控箱 6、垫板箱9、螺母箱、药卷箱及照明系统5等设备，中间留有人行通道。锚网运输机器人平台两侧配置安全护栏2。钻锚单元机架25内配置钻机单元26 和钻锚控制台27，两侧配置侧帮护盾28。
如图6所示，本具体实施使用时，所述龙门式液压立柱平台12在开始抓取固定式前置储网仓8内的锚网时，位于后极限位置，托臂12-7的驱动齿轮 12-13和传动齿轮12-14带动取网滑臂12-2前移，取网滑臂抓取固定式前置储网仓8的折叠锚网7，取网后龙门式液压平台上升至钻锚平台机架26顶部高度，龙门立柱平台在龙门滑轨10带动锚网前移，直至取网滑臂将锚网送至钻锚平台顶部后方，龙门立柱平台下降，放置锚网在钻锚平台的锚网运输单元，通过运网拨轮24将锚网卡在链式输送装置，取网滑臂收回，龙门液压立柱平台下降至下一张锚网的取网位置，等待下一次取网。当固定式前置储网仓8内的锚网用完，取网滑臂反向运动取剪叉式后置储网仓17内的锚网，龙门平台每次取网高度为固定高度，剪叉式后置储网仓17的高度由液压剪叉式升降机 18控制，取网后龙门式液压立柱平台12上升至钻锚平台机体顶部高度，取网滑臂反向运动，龙门式液压立柱平台12前移，取网滑臂再次将锚网运送至钻锚平台顶部，取网单元复位，剪叉式后置储网仓17上升，由锚网仓挡板15上的激光定位传感器13检测下一张待取锚网位置，待取锚网到达取网位置后，激光定位传感器13接收信号，反馈回控制系统，液压剪叉式升降机18停止工作，准备下一次取网。
如图7所示，所述锚网运输单元位于钻锚单元顶部后方，当取网滑臂运送锚网至运网传动链条23时，其开始工作，运网拨轮带动锚网向前方上网位置运动。直至锚网完全处于顶网托板19。锚网运输机器人距巷道两侧均留有一定距离，当锚网到达上网支板后，需借助人工将折叠锚网顶部锚网展开，剪开侧帮锚网的捆绳，两侧折叠的侧帮锚网靠重力垂下展开，当折叠锚网完全展开后，液压缸21驱动顶网托板向上运动，带动顶网到达需支护的工作位置，两侧帮护盾28向外侧支撑，将侧帮锚网压在侧壁，避免因翘曲变形而引起的钻锚位置误差，整片锚网呈倒U型紧贴在需要支护的位置后，由钻锚单元钻机完成锚护任务。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (6)
1.一种履带式锚网运输机器人，其特征在于：该锚网运输机器人前部接钻锚平台，与钻锚平台的钻锚单元机架之间采用万向节连接，后部接电液控平台；该锚网运输机器人包括锚网运输机器人平台、安装在锚网运输机器人平台下底端的履带式行走机构、以及安装在锚网运输机器人平台上的锚网存取单元、锚网运输单元和上网单元；
所述锚网存取单元包括储网装置和取网装置；
储网装置分为固定式前置储网仓及剪叉式后置储网仓，用于存储足够量的折叠锚网；
固定式前置储网仓固定于锚网运输机器人平台前部，固定式前置储网仓下留有人工通道；剪叉式后置储网仓为升降结构，两侧装有液压剪叉式升降机，液压剪叉式升降机与锚网运输机器人平台通过高强度螺栓连接，剪叉式后置储网仓两侧布置可拆卸的锚网仓挡板，锚网仓挡板顶部装有激光定位传感器，爬梯及临时工作台位于剪叉式后置储网仓之后，用于辅助人工补充锚网；
取网装置为龙门式液压立柱平台，位于固定式前置储网仓及剪叉式后置储网仓中间，龙门液压立柱平台通过龙门滑轨安装在锚网运输机器人平台上，可实现前后位移；龙门液压立柱平台包括液压立柱、配置在液压立柱上的立柱缸体、二级缸体、安装在液压立柱上顶面的横梁、安装在横梁上的取网滑臂和托臂以及安装在横梁下方的用于驱动取网滑臂和托臂的液压马达，立柱缸体上配置导向块，液压马达安装在液压马达仓内，托臂与横梁垂直固定，托臂两侧装有驱动齿轮和传动齿轮，驱动齿轮和传动齿轮间采用传动链条传动；取网滑臂与托臂之间由传动链轮传动，可以实现前后运动，抓取固定式前置储网仓和剪叉式后置储网仓上的支护网；
所述锚网运输单元由两组链式输送装置组成，安装于钻锚单元机架顶部框架两侧，由液压马达驱动，链式输送装置为运网传动链条，各组运网拨轮安装高于钻锚单元机架顶部平面，负责运输钻锚单元后方锚网至钻锚单元上网单元；
所述上网单元位于钻锚单元顶部前端，由顶网托板以及四个液压缸组成，四个液压缸处于顶网托板下方，固定于钻锚单元机架内部两侧位置，顶网托板与活液压缸的塞杆端部固定连接，前端装有防止锚网掉落的上网挡板，在锚网运输单元将锚网输送至顶网托板后，上网单元将锚网顶到支护位置。
2.如权利要求1所述的一种履带式锚网运输机器人，其特征在于：锚网运输机器人平台上还配置有锚杆库、锚网运输控制中心、电控箱、垫板箱、螺母箱、药卷箱及照明系统，中间留有人行通道。
3.如权利要求1所述的一种履带式锚网运输机器人，其特征在于：锚网运输机器人平台两侧配置安全护栏。
4.如权利要求1所述的一种履带式锚网运输机器人，其特征在于：折叠锚网采用可折叠式U型锚网。
5.如权利要求1所述的一种履带式锚网运输机器人，其特征在于：钻锚单元机架内配置钻机单元和钻锚控制台，两侧配置侧帮护盾。
6.如权利要求1所述的一种履带式锚网运输机器人，其特征在于：龙门滑轨内安装用于驱动龙门式液压立柱平台前后移动的推杆滑块，锚网运输机器人平台上配置用于驱动推杆滑块平移的平移液压缸，液压立柱底座与推杆滑块采用高强度螺栓连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20230317 |
|
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