CN113334362A - 一种钢模抓取机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种钢模抓取机构。包括可拆卸式连接的机械抓手和钢模连接工装；所述机械抓手包括第一滑移机构、第二滑移机构和用于连接所述钢模连接工装的连接架；所述连接架设于所述第一滑移机构上；所述第一滑移机构设于所述第二滑移机构上，且所述第一滑移机构与第二滑移机构的滑移方向垂直；所述机械抓手还包括摆动机构和回转机构，所述摆动机构连接于所述连接架和第一滑移机构之间，所述第二滑移机构设于所述回转机构上，用以实现连接架在铅垂面和水平面内的转动。本发明的机械抓手具有两个直线自由度，两个旋转自由度，便于在隧道内部调整钢模的安装位置，可实现钢模的精准安装。

Description

一种钢模抓取机构
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种钢模抓取机构。
背景技术
在隧道挖掘过程中，需要使用质量重、体积大的钢模进行支护，如平面钢模和弧形钢模等，但是由于钢模和拱架的结构存在差异，传统的拱架台车的机械抓手并不适用于抓取钢模；且传统拱架台车的机械抓手均是通过多个臂架与伸缩机构连接调节自由度，当安装空间较狭窄时，由于臂架体积较大，不便于通过臂架运动调节钢模的安装位置，不利于实现钢模的精准安装。
综上所述，急需一种钢模抓取机构以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种钢模抓取机构，以解决钢模安装过程中位置调节不便的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种钢模抓取机构，包括可拆卸式连接的机械抓手和钢模连接工装；所述机械抓手包括第一滑移机构、第二滑移机构和用于连接所述钢模连接工装的连接架；所述连接架设于所述第一滑移机构上；所述第一滑移机构设于所述第二滑移机构上，且所述第一滑移机构与第二滑移机构的滑移方向垂直；所述机械抓手还包括摆动机构和回转机构，所述摆动机构连接于所述连接架和第一滑移机构之间，所述第二滑移机构设于所述回转机构上，用以实现连接架在铅垂面和水平面内的转动。
优选的，所述第一滑移机构包括第一滑移架和第一伸缩件，所述连接架、第一伸缩件与所述第一滑移架连接；所述第二滑移机构包括第二滑移架和第二伸缩件，所述第一伸缩件设于第二滑移架上，所述第二伸缩件与所述第二滑移架连接；所述第一滑移架与第二滑移架滑动连接，所述第一伸缩件的伸缩方向和所述第二伸缩件的伸缩方向垂直。
优选的，所述连接架与所述第一滑移架铰接，所述摆动机构连接于所述连接架和第一滑移架之间，用以实现连接架与第一滑移架之间的相对转动。
优选的，所述机械抓手还包括用于与台车臂架连接的支撑座；所述回转机构连接于所述支撑座和所述第二滑移机构之间。
优选的，所述回转机构包括回转式减速器和回转架；所述回转式减速器连接于所述支撑座和回转架之间；所述第二伸缩件设于所述回转架上。
优选的，所述钢模连接工装包括第一工装和第二工装；所述连接架上设有分别与所述第一工装和第二工装配合的第一连接部和第二连接部。
优选的，所述第一工装包括安装钩和安装板，所述安装板上设有用于与钢模连接的安装孔；所述安装钩设于安装板上，所述第一连接部包括与所述安装钩配合的连接轴。
优选的，所述第一连接部还包括安装架和垫块；所述连接轴和垫块均设置于所述安装架上，所述垫块位于所述安装架和钢模之间。
优选的，所述第二工装包括固定连接的夹持座和定位筒，所述第二连接部设有与所述夹持座配合的夹爪；所述第二连接部设有与所述定位筒配合的定位柱。
优选的，所述定位柱上设有锥形导向面。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明中，通过设置钢模连接工装，用于与质量大体积大的钢模连接，然后通过机械抓手的连接架与钢模连接工装进行可拆卸式连接，实现机械抓手对钢模的抓取；机械抓手包括第一滑移机构、第二滑移机构、摆动机构和回转机构，使机械抓手具有两个直线自由度，两个旋转自由度，便于在隧道内部调整钢模的安装位置，可实现钢模的精准安装。
(2)本发明中，第一滑移机构包括第一滑移架和第一伸缩件，连接架、第一伸缩件与第一滑移架连接；第二伸缩件与第二滑移架连接；第一伸缩件和第二伸缩件的伸缩方向垂直，用以实现连接架在前后和左右方向的滑移，同时为了减小机械抓手的结构尺寸，第一伸缩件固定设置于第二滑移架内部，便于在狭窄隧道内调整钢模的安装位置。
(3)本发明中，连接架与第一滑移架铰接，摆动机构连接于连接架和第一滑移架之间，用以实现连接架与第一滑移架之间的相对转动，从而实现连接架和钢模在铅垂面内的转动。
(4)本发明中，回转机构包括回转式减速器和回转架；回转式减速器连接于支撑座和回转架之间，用以带动连接架和钢模在水平面内转动；回转机构采用回转式减速器连接回转架，具有承载力大的优点，适用于环境恶劣的工况。
(5)本发明中，钢模连接工装包括第一工装和第二工装，分别用于连接平面钢模和弧形钢模，满足两种钢模的抓取、安装要求，提升了本申请中钢模抓取机构的通用性。
(6)本发明中，通过连接轴与安装钩的配合，实现了第一连接部与第一工装之间的可拆卸式连接。
(7)本发明中，通过在第二工装上设置夹持座与定位筒，与第二连接部的夹爪和定位柱配合实现第二工装与第二连接部之间的可拆卸式连接。
(8)本发明中，定位柱上设有锥形导向面，便于定位柱快速插入定位筒中，提升工作效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例中一种钢模抓取机构的结构示意图一；
图2是本申请实施例中图1的A向视图；
图3是本申请实施例中一种钢模抓取机构的结构示意图二；
图4是本申请实施例中第一工装与钢模一的连接示意图；
图5是本申请实施例中第一工装的结构示意图；
图6是本申请实施例中通过一种钢模抓取机构抓取钢模一的使用示意图；
图7是本申请实施例中第二工装与钢模二的连接示意图；
图8是本申请实施例中第二工装的结构示意图；
图9是本申请实施例中通过一种钢模抓取机构抓取钢模二的使用示意图；
其中，1、机械抓手，1.1、第一滑移机构，1.1.1、第一滑移架，1.1.2、第一伸缩件，1.2、第二滑移机构，1.2.1、第二滑移架，1.2.2、第二伸缩件，1.3、连接架，1.4、摆动机构，1.5、回转机构，1.5.1、回转式减速器，1.5.2、回转架，1.6、支撑座，1.7、第一连接部，1.7.1、连接轴，1.7.2、安装架，1.7.3、垫块，1.8、第二连接部，1.8.1、夹爪，1.8.2、定位柱，2.1、第一工装，2.1.1、安装钩，2.1.2、安装板，2.2、第二工装，2.2.1、夹持座，2.2.2、定位筒，3、钢模一，4、钢模二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例：
参见图1至图9，一种钢模抓取机构，本实施例应用于隧道内部预制件钢结构(即钢模)的抓取与安装。
一种钢模抓取机构，包括可拆卸式连接的机械抓手1和钢模连接工装；所述机械抓手1包括第一滑移机构1.1、第二滑移机构1.2和用于连接所述钢模连接工装的连接架1.3；所述连接架1.3设于所述第一滑移机构1.1上，所述第一滑移机构1.1设于所述第二滑移机构1.2上，且所述第一滑移机构1.1与第二滑移机构1.2的滑移方向垂直，用于实现连接架1.3在前后和左右方向的滑移，便于在隧道内部调整钢模的安装位置；所述机械抓手1还包括摆动机构1.4和回转机构1.5，所述摆动机构1.4连接于所述连接架1.3和第一滑移机构1.1之间，所述第二滑移机构1.2设于所述回转机构1.5上，用以实现连接架1.3在铅垂面和水平面内的转动，用以带动钢模进行旋转，如图1至图3所示。通过本申请的机械抓手1和钢模连接工装，可带动钢模进行位置调整，机械抓手1具有两个直线自由度和两个旋转自由度，可实现钢模的精准安装。
所述第一滑移机构1.1包括第一滑移架1.1.1和第一伸缩件1.1.2，所述连接架1.3、第一伸缩件1.1.2与所述第一滑移架1.1.1连接；所述第二滑移机构1.2包括第二滑移架1.2.1和第二伸缩件1.2.2，所述第一伸缩件1.1.2设于第二滑移架1.2.1上，所述第二伸缩件1.2.2与所述第二滑移架1.2.1连接；所述第一滑移架1.1.1与第二滑移架1.2.1滑动连接，所述第一伸缩件1.1.2的伸缩方向和所述第二伸缩件1.2.2的伸缩方向垂直，用以实现连接架1.3在前后和左右方向的滑移，本实施例中，第一伸缩件1.1.2和第二伸缩件1.2.2均采用伸缩油缸，同时为了减小机械抓手1的结构尺寸，第一伸缩件1.1.2固定设置于第二滑移架1.2.1内部。
所述连接架1.3与所述第一滑移架1.1.1铰接，所述摆动机构1.4连接于所述连接架1.3和第一滑移架1.1.1之间，用以实现连接架1.3与第一滑移架1.1.1之间的相对转动，从而实现连接架1.3和钢模在铅垂面内的转动。本实施例中，摆动机构1.4为摆动油缸，摆动油缸的两端分别与连接架1.3和第一滑移架1.1.1铰接。
所述机械抓手1还包括用于与台车臂架连接的支撑座1.6；所述回转机构1.5连接于所述支撑座1.6和所述第二滑移机构1.2之间，用以带动连接架1.3和钢模在水平面内转动。
所述回转机构1.5包括回转式减速器1.5.1和回转架1.5.2；所述回转式减速器1.5.1连接于所述支撑座1.6和回转架1.5.2之间；所述第二伸缩件1.2.2设于所述回转架1.5.2上，所述第二滑移架1.2.1与所述回转架1.5.2滑动连接；如图3所示，回转机构1.5采用回转式减速器1.5.1连接回转架1.5.2，具有承载力大的优点，适用于环境恶劣的工况。
参见图4和图7，所述钢模连接工装包括第一工装2.1和第二工装2.2，分别用于连接钢模一3(平面钢模)和钢模二4(弧形钢模)；所述连接架1.3上设有分别与所述第一工装2.1和第二工装2.2配合的第一连接部1.7和第二连接部1.8，用以实现机械抓手1对钢模一3或钢模二4的抓取。
参见图5，所述第一工装2.1包括安装钩2.1.1和安装板2.1.2，所述安装板2.1.2上设有用于与钢模一3螺栓连接的安装孔；所述安装钩2.1.1固设于安装板2.1.2上，所述第一连接部1.7包括与所述安装钩2.1.1配合的连接轴1.7.1，如图2和图6所示，通过连接轴1.7.1与安装钩2.1.1的配合，实现了第一连接部1.7与第一工装2.1之间的可拆卸式连接。
参见图2，所述第一连接部1.7还包括安装架1.7.2和垫块1.7.3；所述连接轴1.7.1和垫块1.7.3均设置于所述安装架1.7.2上，所述垫块1.7.3用于对钢模一3进行支撑，垫块1.7.3的材质优选具有微弱弹性的橡胶材料，垫块1.7.3位于安装架1.7.2和钢模一3的接触面之间，垫块1.7.3与安装钩2.1.1组合实现对钢模一3的限位。
参见图8，所述第二工装2.2包括固定连接的夹持座2.2.1和定位筒2.2.2，夹持座2.2.1和定位筒2.2.2上均设有用于与钢模二4连接的螺栓安装孔；所述第二连接部1.8设有与所述夹持座2.2.1配合的夹爪1.8.1，夹爪1.8.1的开合通过夹爪油缸驱动；所述第二连接部1.8设有与所述定位筒2.2.2配合的定位柱1.8.2，用以与夹爪1.8.1组合实现第二连接部1.8与第二工装2.2之间的可拆卸式连接，如图9所示。
所述定位柱1.8.2上设有锥形导向面，便于定位柱1.8.2快速插入定位筒2.2.2中，提升工作效率。
上述的一种钢模抓取机构的使用方法如下：将机械抓手1的支撑座1.6与台车臂架连接，将钢模连接工装与对应的钢模通过螺栓进行连接；当需安装平面钢模时(即安装钢模一3时)，将机械抓手1的第一连接部1.7的连接轴1.7.1卡入第一工装2.1的安装钩2.1.1中，再通过第一滑移机构1.1、第二滑移机构1.2、摆动机构1.4和回转机构1.5调节钢模一3的位置，直至满足安装要求；
当需安装弧形钢模时(即安装钢模二4时)，将机械抓手1的第二连接部1.8的定位柱1.8.2插入第二工装2.2的定位筒2.2.2中，使第二连接部1.8两侧的夹爪1.8.1夹持第二工装2.2的夹持座2.2.1中的圆管，再通过第一滑移机构1.1、第二滑移机构1.2、摆动机构1.4和回转机构1.5调节钢模二4的位置，直至满足安装要求。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢模抓取机构，其特征在于，包括可拆卸式连接的机械抓手(1)和钢模连接工装；所述机械抓手(1)包括第一滑移机构(1.1)、第二滑移机构(1.2)和用于连接所述钢模连接工装的连接架(1.3)；所述连接架(1.3)设于所述第一滑移机构(1.1)上；所述第一滑移机构(1.1)设于所述第二滑移机构(1.2)上，且所述第一滑移机构(1.1)与第二滑移机构(1.2)的滑移方向垂直；所述机械抓手(1)还包括摆动机构(1.4)和回转机构(1.5)，所述摆动机构(1.4)连接于所述连接架(1.3)和第一滑移机构(1.1)之间，所述第二滑移机构(1.2)设于所述回转机构(1.5)上，用以实现连接架(1.3)在铅垂面和水平面内的转动。
2.根据权利要求1所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述第一滑移机构(1.1)包括第一滑移架(1.1.1)和第一伸缩件(1.1.2)，所述连接架(1.3)、第一伸缩件(1.1.2)与所述第一滑移架(1.1.1)连接；所述第二滑移机构(1.2)包括第二滑移架(1.2.1)和第二伸缩件(1.2.2)，所述第一伸缩件(1.1.2)设于第二滑移架(1.2.1)上，所述第二伸缩件(1.2.2)与所述第二滑移架(1.2.1)连接；所述第一滑移架(1.1.1)与第二滑移架(1.2.1)滑动连接，所述第一伸缩件(1.1.2)的伸缩方向和所述第二伸缩件(1.2.2)的伸缩方向垂直。
3.根据权利要求2所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述连接架(1.3)与所述第一滑移架(1.1.1)铰接，所述摆动机构(1.4)连接于所述连接架(1.3)和第一滑移架(1.1.1)之间，用以实现连接架(1.3)与第一滑移架(1.1.1)之间的相对转动。
4.根据权利要求2所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述机械抓手(1)还包括用于与台车臂架连接的支撑座(1.6)；所述回转机构(1.5)连接于所述支撑座(1.6)和所述第二滑移机构(1.2)之间。
5.根据权利要求4所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述回转机构(1.5)包括回转式减速器(1.5.1)和回转架(1.5.2)；所述回转式减速器(1.5.1)连接于所述支撑座(1.6)和回转架(1.5.2)之间；所述第二伸缩件(1.2.2)设于所述回转架(1.5.2)上。
6.根据权利要求1所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述钢模连接工装包括第一工装(2.1)和第二工装(2.2)；所述连接架(1.3)上设有分别与所述第一工装(2.1)和第二工装(2.2)配合的第一连接部(1.7)和第二连接部(1.8)。
7.根据权利要求6所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述第一工装(2.1)包括安装钩(2.1.1)和安装板(2.1.2)，所述安装板(2.1.2)上设有用于与钢模连接的安装孔；所述安装钩(2.1.1)设于安装板(2.1.2)上，所述第一连接部(1.7)包括与所述安装钩(2.1.1)配合的连接轴(1.7.1)。
8.根据权利要求7所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述第一连接部(1.7)还包括安装架(1.7.2)和垫块(1.7.3)；所述连接轴(1.7.1)和垫块(1.7.3)均设置于所述安装架(1.7.2)上，所述垫块(1.7.3)位于所述安装架(1.7.2)和钢模之间。
9.根据权利要求6所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述第二工装(2.2)包括固定连接的夹持座(2.2.1)和定位筒(2.2.2)，所述第二连接部(1.8)设有与所述夹持座(2.2.1)配合的夹爪(1.8.1)；所述第二连接部(1.8)设有与所述定位筒(2.2.2)配合的定位柱(1.8.2)。
10.根据权利要求9所述的一种钢模抓取机构，其特征在于，所述定位柱(1.8.2)上设有锥形导向面。
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CN114147756A (zh) * 2021-12-02 2022-03-08 中国铁建重工集团股份有限公司 一种用于装配大吨位预制结构块的抓手及机械臂

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