CN1792569A

CN1792569A - 拆除机器人

Info

Publication number: CN1792569A
Application number: CN 200510022502
Authority: CN
Inventors: 罗铭; 郝其昌
Original assignee: JINGTIAN HYDRAULIC MACHINERY Manufacturing Co Ltd MA'ANSHAN CITY
Current assignee: SHAKING INTELLIGENT EQUIPMENT CO., LTD.
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: CN100361791C

Abstract

本发明提出了一种拆除机器人，属机器人技术，其特征是以电力驱动的液压挖掘机底盘的回转支架上安装由三臂四液压油缸和液压拆除头组成的工作装置，即在回转支架上铰接大臂，在大臂上铰接二臂，在二臂上铰接三臂，在三臂上铰接液压拆除头，大臂油缸、二臂油缸、三臂油缸和拆除头转角油缸分别对应与回转支架、大臂、二臂、三臂、液压拆除头铰接，在机架的四角，对称地固装四个独立带液压油缸的液压支腿，此外设置了便携式遥控器和包括了此便携式遥控器的无线遥控系统，在三臂上安装遥控摄像机，设置了电控系统和远程摄像监控系统，当拆除机器人在高危、高险现场作业时，操作人员位于安全区域，遥控操作使液压拆除头完成拆除排险工作，安全可靠。

Description

拆除机器人

技术领域

本发明属机器人工程技术，尤其是涉及一种遥控的拆除机器人。

背景技术

当前冶金和水泥行业各种炉窑的拆除、建筑行业的危旧房的拆除改造，其拆除工作大多采用人工用简单的工具来进行，工作效率低，工人劳动强度大，粉尘、噪音、工作条件也很恶劣危险，往往事故频发，安全隐患大；尤其是在抗险救援工作中，施救现场迫于形势，抢险人员和设备不得不处于十分危险的施救现场，特别是遇到剧毒，化学物质泄漏或放射性物质泄漏，施救现场更是险象环生，往往要付出惨重的代价；据安徽省科技情报研究所2005.10.17提交的“科技查新报告”中指出：国内目前尚无单位研制出拆除机器人，仅有上海交通大学等少数研究机构开发出排险机器人，上海交通大学的“排险机器人”，中国发明专利，申请号：03115561.8，主要包括车体、摆臂、铲斗、摆臂平台、前后轮、摆轮、摆轮链传动、摆臂电机减速器组、其移动载体采用轮前摆臂结构，作业机械手设置在摆臂平台上，但是该发明只具备排险的功能，功能单一，使用范围受到制约。

发明内容

本发明的目的是提供一种拆除机器人，采用远距离摄像监视，遥控操纵作业，具备现场拆除、抢险救援等多种功能，从根本上消除冶金、水泥、建筑业中，拆除和抢险工作对人员、设备的安全事故隐患和危害，解除工人繁重的劳动，有效地提高工作效率。

本发明的目的是这样来实现的：一种拆除机器人以电力驱动的液压挖掘机底盘为基础，由机架、液压履带行走装置、液压回转装置、液压工作机构、液压拆除头、动力装置、电气装置、液压装置、强制冷却器组成，其中机架是一箱体结构，液压履带行走装置由履带梁、履带板、主动轮、导向轮、承重轮、托轮、履带张紧器、左、右行走液压马达组成，在履带梁上设置联接装置，与机架相联接；液压回转装置由回转支承、回转平台、回转支架、电液中心回转接头和回转液压马达组成，回转支承的固定圈，通过螺栓同机架相联，其转动圈通过螺栓同回转平台相联，在回转平台上固装回转支架，工作结构就固装在回转支架上，在回转液压马达的驱动下，回转平台带动其上的各部件作360°回转运动；动力装置由配电箱和电动机组成，电动机装在机架的箱体内，配电箱固装在机架的前端；液压装置的主电机、油箱、变量柱塞泵、A组电磁比例换向阀、安全阀、液压油冷却器安装在机架的箱体内，分流阀、B组电磁比例换向阀安装在回转支架上；主电动机输入动力、驱动变量柱塞泵工作，产生的高压液压油驱动左右行走液压马达工作，使履带行走，产生的高压液压油经电液中心回转接头驱动回转液压马达工作，使回转平台按需回转，驱动液压拆除头使液压拆除头工作；其特征是工作机构为三臂四液压油缸结构，在回转支架上铰接大臂，在大臂上铰接大臂油缸；此大臂油缸的伸出端铰接在大臂下段上，其底座端铰接在回转支架上，在大臂的上端铰接二臂、在二臂的中段焊装二臂板、在二臂的左端段上铰接三臂；二臂油缸的伸出端铰接在二臂板的右孔上，其底座端铰接在大臂的上段上；三臂的上端段焊装三臂板，其下端段铰接液压拆除头，三臂油缸的底座端铰接在二臂板的左孔上；其伸出端铰接在三臂板的下孔上；拆除头转角油缸的底座端铰接在三臂板的上孔上，其伸出端则与液压拆除头的摆架相铰接；大臂油缸、二臂油缸、三臂油缸和拆除头转角油缸及回转马达由B组电磁比例换向阀经电液中心回转接头与变量柱塞泵接通；此外，设置了便携式遥控器，通过便携式遥控器来控制B组电磁比例换向阀再分别控制大臂油缸、二臂油缸、三臂油缸和拆除头转角油缸的行程位置，使液压拆除头获得所需要的拆除空间位置，获得最佳的效果；此外，按照机架的四角位置，在机架上对称地固装四个独立带液压油缸的液压支腿，两个前支腿液压缸和两个后支腿液压缸及左右行走液压马达由管路分别经A组电磁比例换向阀与变量柱塞泵相接通，A组电磁比例换向阀及变量柱塞泵由总线控制器控制，各液压支腿在平时或拆除机器人行走时是收回的，作业时伸出，确保稳定性，该便携式遥控器为双摇杆无线信号发射装置，和无线信号接收及转换器组成无线遥控系统(注：该无线遥控系统拟另案申请专利，所以本专利申请中没有详述。)，便携式遥控器使用时拴在操作人员的腰部，按工作需要，操作人员通过遥控器发出指令，完成相关动作；此外，在三臂板上安装遥控摄像机，在回转支架上和三臂板上安装电力照明灯，为拆除现场提供照明，供遥控摄像机照明使用；除此之外，还设置了由可编程控制器、比例放大器，电控柜、各种接收发射传感器以及各种仪表、电子控制元器件组成的电气控制系统和由遥控摄像机、图像传转器、图像接收器、显象机组成的远程摄像监控系统，操作人员进行远程监视，(电气控制系统和远程摄像监控系统拟另案申请专利)，发出、接收各种指令去操纵各部件，完成相应的工作；当拆除机器人在高温，多尘、高险境、高幅射地域现场作业时，操作人员远离现场，位于安全区域，通过遥控摄像机摄取的图像，操纵遥控器面板上的相关按钮，发出指令、操纵各部件的动作，使液压拆除头完成拆除、排险工作，就实现了从根本上消除拆除、排险对人员，设备的安全事故隐患和危害，解除工人繁重的劳动，有效地提高工作效率的目的。

本发明结构合理，使用安全可靠，从根本上消除拆除、抢险工作中的安全事故隐患，解除了工人繁重的劳动，使用范围广，工作效率高。

现结合附图和实施例对本发明所提的拆除机器人作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明所提的拆除机器人的主视示意图。

图2是本发明所提的拆除机器人液压系统原理示意图。

图1中：1、液压拆除头2、遥控摄像机3、二臂板4、液压支腿5、强制冷却器6、液压履带行走装置7、液压回转装置、8、照明灯9、机架、10、液压装置11、动力装置12、电气装置13、遥控器14、三臂、15、拆除头转角油缸、16、三臂板、17、二臂、18、三臂油缸19、二臂油缸20、大臂21、大臂油缸

图2中：22、变量柱塞泵、23、安全阀、24、油箱、25、A组电磁比例换向阀26、左支腿液压缸、27、右支腿液压缸、28、左行走液压马达、29、右行走液压马达、30、回转液压马达、31、分流阀、32、B组电磁比例换向阀33、电液中心回转接头。

具体实施方法

从图1、图2、中可以看出：一种拆除机器人，以电力驱动的液压挖掘机底盘为基础，由机架9、液压履带行走装置6、液压回转装置7、液压工作机构、液压拆除头1、动力装置11、电气装置12、液压装置10、强制冷却器5组成，其中机架9是一箱体结构，液压履带行走装置6由履带梁、履带板、主动轮、导向轮、承重轮、托轮、履带张紧器、左、右行走液压马达28、29组成，在履带梁上设置联接装置，与机架9相联接；液压回转装置7由回转支承、回转平台、回转支架、电液中心回转接头33和回转液压马达30组成，回转支承的固定圈，通过螺栓同机架9相联，其转动圈通过螺栓同回转平台相联，在回转平台上固装回转支架，工作机构就固装在回转支架上，在回转液压马达30的驱动下，回转平台带动其上的各部件作360°回转运动；动力装置11由配电箱和电动机组成，电动机装在机架9的箱体内，配电箱固装在机架9的前端；液压装置10的主电机、油箱24、变量柱塞泵22、A组电磁比例换向阀25、安全阀23、液压油冷却器安装在机架的箱体内，分流阀31、B组电磁比例换向阀32安装在回转支架上；电动机输入动力、驱动变量柱塞泵22工作，产生的高压液压油驱动左右行走液压马达28、29工作，使液压履带行走装置6按需行走，产生的高压液压油经电液中心回转接头33、B组电磁比例换向阀32驱动回转液压马达30工作，使回转平台按需回转，驱动液压拆除头1使液压拆除头1工作；其特征是工作机构为三臂四液压油缸，在回转支架上铰接大臂20，在大臂20上铰接大臂油缸21，此大臂油缸21的伸出端铰接在大臂20下段上，其底座端铰接在回转支架上，在大臂20的上端铰接二臂17、在二臂17的中段焊装二臂板3、在二臂17的左端段上铰接三臂14；二臂油缸19的伸出端铰接在二臂板3的右孔上，其底座端铰接在大臂20的上段上；三臂14的上端段焊装三臂板16，其下端段铰接液压拆除头1，三臂油缸18的底座端铰接在二臂板3的左孔上；其伸出端铰接在三臂板16的下孔上；拆除头转角油缸15的底座端铰接在三臂板16的上孔上，其伸出端则与液压拆除头1的摆架铰接；大臂油缸21、二臂油缸19、三臂油缸18和拆除头转角油缸15及回转液压马达30分别由管路经B组电磁比例换向阀32和电液中心回转接头33与变量柱塞泵22相接通，此外，设置了便携式遥控器13，通过便携式遥控器13及接收器、总线控制器来控制B组电磁比例换向阀32，再分别控制大臂油缸21、二臂油缸19、三臂油缸18和拆除头转角油缸15的行程位置，使液压拆除头1获得所需要的拆除空间位置，获得最佳的效果；此外，按照机架9的四角位置，在机架9上左、右对称地固装四个独立带液压油缸的液压支腿4，两个左支腿液压缸26和两个右支腿液压缸27及左右行走液压马达28、29由管路分别经A组电磁比例换向阀25与变量柱塞泵22相接通，A组电磁比例换向阀25及变量柱塞泵22由总线控制器控制，各液压支腿4在平时或拆除机器人行走时是收回的，作业时伸出，确保稳定性，该便携式遥控器13为双摇杆无线信号发装置，和无线信号接收及转换器组成无线遥控系统(注：该无线遥控系统拟另案申请专利，所以本专利申请中没有详述。)，便携式遥控器13使用时拴在操作人员的腰部，按工作需要，操作人员通过遥控器13发出指令，完成相关动作；此外，在三臂板16上安装遥控摄像机2，在回转支架上和三臂板16上安装电力照明灯8，为拆除现场提供照明，供遥控摄像机2照明使用；除此之外，还设置了由可编程控制器、比例放大器，电控柜、各种接收发射传感器以及各种仪表、电子控制元器件组成的电气控制系统和由遥控摄像机2、图像传输器、图像接收器、显象机组成的远程摄像监控系统，操作人员进行远程监视，(电气控制系统和远程摄像监控系统拟另案申请专利)，发出、接收各种指令去操纵各部件，完成相应的工作；当拆除机器人在高温，多尘、高险境、高幅射地域现场作业时，操作人员远离现场，位于安全区域，通过遥控摄像机2摄取的图像，操纵遥控器13面板上的相关按钮，发出指令、操纵各部件的动作，使液压拆除头1完成拆除、排险工作，就实现了从根本上消除拆除、排险对人员的安全事故隐患和危害，解除工人繁重的劳动，有效地提高工作效率的目的。

Claims

1、一种拆除机器人，由机架(9)、液压履带行走装置(6)、液压回转装置(7)、液压工作机构、液压拆除头(1)、动力装置(11)、电气装置(12)、液压装置(10)、强制冷却器(5)组成，其特征是：

a、工作机构为三臂四液压油缸，在回转支架上铰接大臂(20)，在大臂(20)上铰接大臂油缸(21)，此大臂油缸(21)的伸出端铰接在大臂(20)下段上，其底座端铰接在回转支架上，在大臂(20)的上端铰接二臂(17)、在二臂(17)的中段焊装二臂板(3)、在二臂(17)的左端段上铰接三臂(14)；二臂油缸(19)的伸出端铰接在二臂板(3)的右孔上，其底座端铰接在大臂(20)的上段上；三臂(14)的上端段焊装三臂板(16)，其下端段铰接液压拆除头(1)，三臂油缸(18)的底座端铰接在二臂板(3)的左孔上，其伸出端铰接在三臂板(16)的下孔上；拆除头转角油缸(15)的底座端铰接在三臂板(16)的上孔上，其伸出端则与液压拆除头(1)的摆架相铰接；

b、大臂油缸(21)、二臂油缸(19)、三臂油缸(18)和拆除头转角油缸(15)及回转液压马达(30)分别由管路经B组电磁比例换向阀(32)和电液中心回转接头(33)与变量柱塞泵(22)相接通；

c、设置了便携式遥控器(13)；

d、按照机架(9)的四角位置，在机架(9)上左右对称地固装四个独立带液压油缸的液压支腿(4)，两个左支腿液压缸(26)和两个右支腿液压缸(27)及左右行走液压马达(28)、(29)由管路分别经A组电磁比例换向阀(25)与变量柱塞泵(22)相接通；

e、在三臂板(16)上安装遥控摄像机(2)。