CN209466260U - 用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其包括手爪外框架、以及分别安装在手爪外框架上的抓紧动作结构与起轴动作结构。作为上述技术方案的进一步改进：在手爪外框架一端水平设置有侧板导杆，在手爪外框架底部水平设置有活动爪导杆，在侧板导杆上水平滑动设置有活动侧板。在手爪外框架顶部设置有快换结构。手爪外框架为箱式结构架体。本实用新型设计合理、结构紧凑且使用方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪。
背景技术
随着自动化、智能化技术的快速发展，在各种高危作业领域，智能机械装备以效率高、稳定可靠等优势，已逐渐取代人工来完成高强度及危险作业，以降低安全风险，保障人身安全，节省经济效益。盾构施工中，刀具会产生一定程度的磨损，此时就有必要开舱进行刀具的检查与更换，而由于盾构机土仓内工作环境恶劣，高压低氧，工人在繁重的换刀作业中会损害身体，严重时会有生命危险，因此当前盾构施工领域都迫切需要一种可以代替人工的自动换刀装备。
盾构机刀盘上有多种刀具，其中大多数为单刃滚刀，它们也是换刀作业时的必换刀具，按其安装形式有轴式滚刀和端盖式滚刀。因为其重量较大、紧固形式复杂，它们的拆卸和搬运都很困难，而其中最复杂的就是轴式滚刀。在自动换刀领域，目前还没有适用于拆卸轴式单刃滚刀的自动化机械夹爪。因此如何提供一种适用于自动拆卸轴式单刃滚刀的高效自动化机械夹爪是本领域亟待需要解决的技术难题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题总的来说是提供一种用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，包括手爪外框架、以及分别安装在手爪外框架上的抓紧动作结构与起轴动作结构。
作为上述技术方案的进一步改进：
在手爪外框架一端水平设置有侧板导杆，在手爪外框架底部水平设置有活动爪导杆，在侧板导杆上水平滑动设置有活动侧板。
在手爪外框架顶部设置有快换结构。
手爪外框架为箱式结构架体。
抓紧动作结构包括上部滑动设置在侧板导杆上的活动爪臂、安装在活动侧板下端且与活动爪臂结构相同的固定爪臂、连接在活动爪臂与固定爪臂之间的双作用抓紧油缸；
活动爪臂滑动安装在活动爪导杆上。
起轴动作结构包括水平连接在手爪外框架与活动侧板之间的双作用起轴油缸；
双作用起轴油缸一端通过螺钉安装手爪外框架内部侧壁的安装孔上；
双作用起轴油缸另一端通过销钉铰接活动侧板上。
双作用抓紧油缸通过底部法兰形式安装在固定爪臂上，另一侧通过螺栓与活动爪臂相连接。
快换结构包括两个水平设置的L型固定挂钩、一个带有水平孔的定位块、以及位于L型固定挂钩、定位块之间且纵向朝上的定位凹槽。
在侧板导杆上套装有用于与活动爪臂一侧面连接的外顶弹簧，在手爪外框架上设置有用于与活动爪臂接触的缓冲气弹簧。
活动爪臂下部端为弯臂，在活动爪臂内侧设置有工艺凸起。本实用新型的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为手爪外框架的结构功能示意图；
图3为本实用新型起轴动作结构的安装结构示意图；
图4为机械手爪工作时的动作顺序示意图。
其中：1、刀座；2、滚刀；3、轴槽；100、手爪外框架；102、侧板导杆；101、活动爪导杆；103、安装孔；104、快换结构；200、起轴油缸；201、活动侧板；202、销钉；203、螺钉；300、活动爪臂；400、固定爪臂；500、双作用抓紧油缸；105、外顶弹簧；106、缓冲气弹簧；303、弯臂；304、工艺凸起。
具体实施方式
如图1所示，一种用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，包括手爪外框架100、抓紧动作结构和起轴动作结构。
如图2所示，上述手爪外框架100是一个的固定箱式结构，包括侧板导杆102、活动爪导杆101和快换结构104等结构；上述抓紧动作结构包括两个活动爪臂300、两个固定爪臂400和两个双作用抓紧油缸500组成，其右侧两个固定爪臂400焊接在安装于手爪外框架100内的活动侧板201上，左侧两个活动爪臂300则套连在箱式结构的活动爪导杆101上；
如图3所示，上述起轴动作结构包括一个双作用起轴油缸200和活动侧板201组成，油缸一端通过螺钉203和法兰安装在固定箱式结构内部，一端通过销钉202铰接内侧活动侧板，侧板通过侧板导杆102套连于固定箱式结构内部。
进一步的，如图1所示，上述述抓紧动作结构的每个双作用抓紧油缸500通过底部法兰形式安装在固定爪臂400上，另一侧通过螺栓与活动爪臂300相连接，三者配合完成滚刀的抓放动作。
如图4（a）所示，当自动拆卸手爪通过快换结构104安装在换刀设备上到达盾构机土仓内部进行换刀作业时，抓紧油缸500和起轴油缸100都处于伸张状态，此时前侧的爪臂保持张开状态，活动侧板201在手爪内部处于最右侧；如图4（b）所示，当手爪伸入刀座01时，张开的手爪将滚刀刀毂包含住，然后两个个抓紧油缸500同时收缩，驱动左侧活动爪臂300向固定爪臂400靠拢而抓紧滚刀02；当抓紧滚刀后，抓紧油缸保持收缩状态；如图4（c）所示，此时起轴油缸500收缩，带动活动侧板201向左运动，通过安装在上面的手爪将力传递给滚刀，从而使得四个爪臂抓着滚刀一起平移出刀座中的轴槽03，此时起轴油缸正好处于收紧状态。之后自动换刀设备就可以将机械手爪从刀座上抽出，此时旧滚刀也就拆完。新滚刀安装时，各结构的动作过程相反。
如图1-4所示，本实施例的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，包括手爪外框架100、以及分别安装在手爪外框架100上的抓紧动作结构与起轴动作结构。
在手爪外框架100一端水平设置有侧板导杆102，在手爪外框架100底部水平设置有活动爪导杆101，在侧板导杆102上水平滑动设置有活动侧板201。
在手爪外框架100顶部设置有快换结构104。
手爪外框架100为箱式结构架体。
抓紧动作结构包括上部滑动设置在侧板导杆102上的活动爪臂300、安装在活动侧板201下端且与活动爪臂300结构相同的固定爪臂400、连接在活动爪臂300与固定爪臂400之间的双作用抓紧油缸500；
活动爪臂300滑动安装在活动爪导杆101上。
起轴动作结构包括水平连接在手爪外框架100与活动侧板201之间的双作用起轴油缸200；
双作用起轴油缸200一端通过螺钉203安装手爪外框架100内部侧壁的安装孔103上；
双作用起轴油缸200另一端通过销钉202铰接活动侧板201上。
双作用抓紧油缸500通过底部法兰形式安装在固定爪臂400上，另一侧通过螺栓与活动爪臂300相连接。
快换结构104包括两个水平设置的L型固定挂钩、一个带有水平孔的定位块、以及位于L型固定挂钩、定位块之间且纵向朝上的定位凹槽，从而实现快速安装与定位。
在侧板导杆102上套装有用于与活动爪臂300一侧面连接的外顶弹簧105，在手爪外框架100上设置有用于与活动爪臂300接触的缓冲气弹簧106。外顶弹簧105消除螺栓连接活动爪臂300时候的间隙，从而保证夹紧的精度，缓冲气弹簧106起到缓冲的作用。
活动爪臂300下部端为弯臂303，在活动爪臂300内侧设置有工艺凸起304。弯臂303提高爪的强度与刚性，从而更好的夹持物体，工艺凸起304从而改善工艺，实现更好夹持，
本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于：包括手爪外框架（100）、以及分别安装在手爪外框架（100）上的抓紧动作结构与起轴动作结构；
抓紧动作结构包括上部滑动设置在侧板导杆（102）上的活动爪臂（300）、安装在活动侧板（201）下端且与活动爪臂（300）结构相同的固定爪臂（400）、连接在活动爪臂（300）与固定爪臂（400）之间的双作用抓紧油缸（500）；
活动爪臂（300）滑动安装在活动爪导杆（101）上；
起轴动作结构包括水平连接在手爪外框架（100）与活动侧板（201）之间的双作用起轴油缸（200）；
双作用起轴油缸（200）一端通过螺钉（203）安装手爪外框架（100）内部侧壁的安装孔（103）上；
双作用起轴油缸（200）另一端通过销钉（202）铰接活动侧板（201）上。
2.根据权利要求1所述的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于:在手爪外框架（100）一端水平设置有侧板导杆（102），在手爪外框架（100）底部水平设置有活动爪导杆（101），在侧板导杆（102）上水平滑动设置有活动侧板（201）。
3.根据权利要求1所述的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于:在手爪外框架（100）顶部设置有快换结构（104）。
4.根据权利要求1所述的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于:手爪外框架（100）为箱式结构架体。
5.根据权利要求1所述的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于:双作用抓紧油缸（500）通过底部法兰形式安装在固定爪臂（400）上，另一侧通过螺栓与活动爪臂（300）相连接。
6.根据权利要求3所述的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于:快换结构（104）包括两个水平设置的L型固定挂钩、一个带有水平孔的定位块、以及位于L型固定挂钩、定位块之间且纵向朝上的定位凹槽。
7.根据权利要求1所述的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于:在侧板导杆（102）上套装有用于与活动爪臂（300）一侧面连接的外顶弹簧（105），在手爪外框架（100）上设置有用于与活动爪臂（300）接触的缓冲气弹簧（106）。
8.根据权利要求1所述的用于盾构机轴式单刃滚刀的自动拆卸机械手爪，其特征在于:活动爪臂（300）下部端为弯臂（303），在活动爪臂（300）内侧设置有工艺凸起（304）。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110666825A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-10 | 中铁工程装备集团有限公司 | 换刀机器人用多自由度末端执行器 |
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