CN216235757U - 一种机械臂及一种工程台车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隧道工程设备技术领域，公开了一种机械臂，包括载荷平台、回转体、底座、平行四边形机构和第一伸缩机构；所述回转体与载荷平台转动连接；所述平行四边形机构的一端与回转体铰接，另一端与底座铰接，用于举高或回落载荷平台；所述第一伸缩机构的两端分别与底座和回转体铰接。本实用新型利用平行四边形机构保持工作部的水平稳定，且提供俯仰升降和旋转能力，以此提高施工安全和效率；且能够配合狭窄施工场地的具体情况，快速实现狭窄施工场地尽头的工序施工，利用回转体、平行四边形机构，以及第一伸缩机构，为载荷平台提供多种施工可能。本实用新型还公开了一种具有上述机械臂的工程台车。

Description

一种机械臂及一种工程台车

技术领域

本实用新型属于隧道工程设备技术领域，尤其涉及一种机械臂及一种工程台车。

背景技术

目前，在各类工程建设过程中，需要利用不同的工程设备进行相应施工，以满足不同施工过程的施工要求。

然而，在不同的施工过程中，由于不同施工工序之间的施工要求不同，因而需要利用不同的工程设备进行分段施工，特别的，在某一段狭窄施工场地上，若某辆工程设备能够顺利进出，另一类型的工程设备也可能无法在满足运动要求的基础上，实现合理施工。并且，在狭窄施工场地的尽头，也无法实现多类工序操作，如此十分影响工程进度。此外，现有机械臂无法保证载荷平台在俯仰升降的过程中保持水平，不方便具体工序施工。

实用新型内容

为了解决上述至少一项技术问题，本实用新型公开了一种机械臂，能够配合狭窄施工场地的具体情况，快速实现狭窄施工场地尽头的工序施工，利用回转体、平行四边形机构，以及第一伸缩机构，为底座提供多种施工可能。本实用新型还公开了一种具有上述机械臂的工程台车。本实用新型的具体技术方案如下：

一种机械臂，包括：

载荷平台；

回转体，所述回转体与载荷平台转动连接；

底座；

平行四边形机构，所述平行四边形机构的一端与回转体铰接，另一端与底座铰接，用于举高或回落载荷平台；以及

第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的两端分别与底座和回转体铰接。

所述回转体能够实现载荷平台在水平面上的相对位置变换，而平行四边形机构和第一伸缩机构能够使载荷平台实现在垂直面上的相对位置变换，由此使载荷平台满足多类型的施工要求；此外，所述平行四边形机构能够使载荷平台在任何位置均保持一定的稳定性，以配合第一伸缩机构，满足多状态平衡保持。

优选的，还包括第一中间座；所述第一中间座的一端铰接平行四边形机构和第一伸缩机构，另一端与底座连接。

所述第一中间座能够为进一步延伸底座的长度，并且为载荷平台提供更多的角度作业可能性。

优选的，还包括第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的一端与底座铰接，另一端与第一中间座铰接。

所述载荷平台更多的角度可能性由第二伸缩机构提供，通过第二伸缩机构的动作，所述载荷平台能够实现不同角度的俯仰，特别是在情况特殊的作业环境，为载荷平台提供更多的可操作空间，以满足安全施工的需求。

优选的，所述载荷平台包括：

台体，所述台体与回转体铰接；以及

工作部，所述工作部与台体连接。

所述工作部可以是不同类型的作业设备，也可以是固定的作业设备；当工作部为不同类型的作业设备时，某个施工工序操作完成后，工作人员能够通过驱动机械臂，实现不同的工序作业，从而有效降低设备采购成本，并且有效提供施工效率。

优选的，所述工作部为拱架托举结构或工作舱。

在隧道建设过程中，开设隧道的初期即需要利用拱架进行隧道支护，以避免隧道塌方，从而保证施工/使用安全系数；由此，当工作部为工作舱时，能够实现工作人员的运送；当工作部为拱架托举结构时，能够实现在隧道开采尽头的多角度施工，使工作人员在不同位置实现拱架搭建。

优选的，所述拱架托举结构包括至少两组卡接件；任意一组卡接件具有卡槽，卡接件上的卡槽一一对应。

所述拱架托举结构通过卡接件实现多拱架运输和安装，从而满足快速施工要求；而通过回转体、平行四边形机构、第一伸缩机构和第二伸缩机构，能够满足拱架快速施工定位的要求。

一种工程台车，包括：

如上所述的机械臂；

车体；以及

第三伸缩机构；

其中，所述第三伸缩机构的一端与车体连接，另一端与底座连接。

所述工程台车是主要用于转运机械臂的车辆；其利用第三伸缩机构，能够有效增加载荷平台的施工高度，从而更好的满足施工要求。

优选的，所述第三伸缩机构包括：

第二中间座，所述第二中间座与底座滑动连接；

连接杆，所述连接杆的一端与第二中间座铰接，另一端与车体铰接；以及

伸缩杆，所述伸缩杆的一端与车体铰接，另一端铰接于连接杆的中部。

所述伸缩杆可以能够的抬起连接杆，从而使第二中间座抬起载荷平台，该结构简单、实用，操作安全系数高。

优选的，还包括直线位移机构，用于驱动底座在第二中间座的长度方向上直线移动。

所述直线位移机构能够进一步延长载荷平台的施工长度，从而在工程台车位置不变的情况下，使载荷平台在不同施工位置实现作业。

优选的，所述直线位移机构包括：

设置于第二中间座的轨道；以及

传动带，所述传动带与轨道传动连接，所述传动带的一端与底座连接。

所述传动带的驱动带动载荷平台运动，从而满足载荷平台的具体施工位置的定位要求。

和现有技术相比，本实用新型利用平行四边形机构保持工作部的水平稳定，且提供俯仰升降和旋转能力，以此提高施工安全和效率。本实用新型能够满足同一狭窄场地的不同施工工序作业要求，即只需要在开辟施工要求场地的基础上，预设一条设备可运行路径，通过工作部的更换，即可满足不同施工工序的作业要求；本实用新型能够满足狭窄施工场地不同位置的施工要求，无论从其高度、宽度或是深度方向，均可在保持设备相对位置不变的情况下，实现具体作业。

附图说明

图1为本实用新型一些实施例中机械臂的状态示意图；

图2为图1的正视图；

图3为图1所示机械臂的另一种状态示意图；

图4为图3的正视图；

图5为本实用新型另一些实施例中机械臂的状态示意图；

图6为图5的正视图；

图7为图5所示机械臂的另一种状态示意图；

图8为图7的正视图；

图9为本实用新型一些实施例中工程台车的示意图；

图10为本实用新型另一些实施例中工程台车的示意图；

图11为本实用新型实施例中拱架托举结构的示意图；

图12为图11的正视图。

图中：1-回转体；2-底座；3-第一伸缩机构；4-第一杆；5-第二杆；6-第三杆；7-第四杆；8-第一中间座；9-台体；10-工作部；11-旋转设备；12-卡接件；13-卡槽；14-车体；15-第二中间座；16-连接杆；17-伸缩杆；18-直线位移机构；19-第二伸缩机构。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～图8所示，一种机械臂，包括载荷平台、回转体1、底座2、平行四边形机构和第一伸缩机构3；所述回转体1与载荷平台转动连接；所述平行四边形机构的一端与回转体1铰接，另一端与底座2铰接，用于举高或回落载荷平台；所述第一伸缩机构3的两端分别与底座2和回转体1铰接。

在本实施例中，所述平行四边形机构包括第一杆4、第二杆5、第三杆6和第四杆7；所述第一杆4和第二杆5位于回转体1的其中一侧，所述第三杆6和第四杆7位于回转体1的另外一侧，即上述四杆在回转体1的侧面实现与回转体1的铰接，同理于底座2。当第一伸缩机构3伸长时，由于铰接关系，载荷平台受力举高，此时由于平行四边形的特性，保持载荷平台在相对固定的位置，不发生上下摆动；同理，当第一伸缩机构3回缩时，所述载荷平台受力落下。在本实施例中，所述回转体1嵌入载荷平台内，从而使回转体1更好的实现与载荷平台的相对转动；所述载荷平台内设有驱动设备，通过齿轮或链条或齿带或皮带驱动回转体1转动，当然，在另外的实施例中，也可以通过联轴器实现载荷平台对回转体1的驱动，此外，也可以通过回转油缸实现水平回转。

需要说明的是，为了合理利用机械臂的所留空间，所述第一伸缩机构3位于平行四边形机构的内侧，且所述第一伸缩机构3的两端分别伸入回转体1和底座2内；在第一伸缩机构3连接回转体1的一端，通过同一根转轴连接第一杆4和第三杆6。由此缩短第一伸缩机构3的作用响应时间。为了更好的使用本实施例，还包括第一中间座8；所述第一中间座8的一端铰接平行四边形机构和第一伸缩机构3，另一端与底座2连接。还包括第二伸缩机构19，所述第二伸缩机构19的一端与底座2铰接，另一端与第一中间座8铰接。

所述第二伸缩机构19能够为载荷平台提供另一种俯仰运动的可能性；所述第二伸缩机构19伸入底座2，位于底座2与第一中间座8连接处的下方，由此通过第二伸缩机构19的伸长和回缩，实现载荷平台在保持第一伸缩机构3不动作的基础上，实现运动。

此外，还需要说明的是，在本实施例中，所述第一伸缩机构3的两端分别与底座2和回转体1相互靠近的一端铰接，由此在具体实现垂直方向的俯仰运动时，以连接支点的分力更高效率的实现抬升或回落。

为了更好的使用本实施例，所述载荷平台包括台体9和工作部10；所述台体9与回转体1转动连接；所述工作部10与台体9连接。

在本实施例中，所述工作部10与台体9可拆卸连接。所述工作部10和台体9可以通过卡扣连接，也可以用过螺栓等固定件连接；在一些实施例中，所述台体9具有旋转设备11，所述工作部10与旋转设备11连接，由此，通过旋转设备11的动作，所述工作部10能够实现360°回转，从而更好的使工作部10实现多角度作业。

在一些实施例中，所述工作部10与台体9固定连接，同时也可以实现工作部10相对于台体9的旋转。如图11和图12所示，为了更好的使用本实施例，所述工作部10为拱架托举结构或工作舱。

当工作部10为拱架托举结构时，所述拱架托举结构包括至少两组卡接件12；任意一组卡接件12具有卡槽13，卡接件12上的卡槽13一一对应。

本实施例可以很好的用于隧洞施工，由于隧洞在施工前期需要利用拱架进行支护，因而拱架托举结构能够很好的实现拱架的转运，并通过该部件实现拱架在隧洞面上的安装。在另一些实施例中，所述工作部10也可以是挂钩设备、喷浆设备、掘进设备等。

当工作部10为工作舱时，能够使工作人员被转运至高处，从而进行适应性工作。所述控制舱内设有控制系统，工作人员通过控制系统的操作，能够实现具体施工。所述控制舱具有舱门、控制台等；所述控制台能够实现长度和/或宽度的伸缩调整，以方便不同身高体形工作人员的操作。

如图9和图10所示，在上述机械臂的基础上，上述实施例可用于一种工程台车，所述工程台车还包括车体14，以及第三伸缩机构；所述第三伸缩机构的一端与车体14连接，另一端与底座22连接。

在本实施例中，所述车体14的驱动方式可以通过轨道实现，直接实现特定路线上的来回运动。所述第三伸缩机构能够使机械臂的位置进一步抬高，更好的机械臂定位施工。

为了更好的使用本实施例，所述第三伸缩机构包括第二中间座15、连接杆16和伸缩杆17；所述第二中间座15与底座2滑动连接；所述连接杆16的一端与第二中间座15铰接，另一端与车体14铰接；所述伸缩杆17的一端与车体14铰接，另一端铰接于连接杆16的中部。

在本实施例中，所述机械臂的上下摆动主要通过连接杆16和伸缩杆17实现，所述伸缩杆17可以是电动伸缩杆17，也可以是液动伸缩杆17或气动伸缩杆17等；当伸缩杆17伸长，其顶起连接杆16，从而使第二中间座15抬升，由此实现驱动机械臂抬升；同理，当伸缩杆17回缩时，机械臂落下。

在本实施例中，所述第二中间座15与底座2滑动连接，由此，底座2可以在第二中间座15的长度和/或宽度方向上滑动，由此更好的实现施工位置定位，更好的满足具体施工要求。

需要说明的是，在本实施例中，所述第一伸缩机构3和第二伸缩机构19都具有相对应的伸缩杆17，其伸缩杆17的功能效果与第三伸缩机构中的伸缩杆17相同。

为了更好的使用本实施例，还包括直线位移机构18，用于驱动底座2在第二中间座15的长度方向上直线移动。所述直线位移机构18包括设置于第二中间座15的轨道，以及传动带；所述传动带与轨道传动连接，所述传动带的一端与底座2连接。

在本实施例中，需要理解的是，所述传动带的位移，是因为其具有驱动电机，通过驱动电机，使传送带实现在轨道上的运动，从而实现对载荷平台的拉动或推动。在另外的一些实施例中，所述直线位移机构18还为齿轮齿条机构、伸缩杆机构等，以实现载荷平台的位移。

此外，所述轨道为传动带的运动提供了预设区域，能够在实现驱动载荷平台实现位移的基础上，使传动带的运动得到限位。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械臂，其特征在于，包括：

载荷平台；

回转体，所述回转体与所述载荷平台转动连接；

底座；

平行四边形机构，所述平行四边形机构的一端与所述回转体铰接，另一端与所述底座铰接，用于举高或回落所述载荷平台；以及

第一伸缩机构，所述第一伸缩机构的两端分别与所述底座和所述回转体铰接。

2.如权利要求1所述的一种机械臂，其特征在于，还包括第一中间座；所述第一中间座的一端铰接所述平行四边形机构和所述第一伸缩机构，另一端与所述底座连接。

3.如权利要求2所述的一种机械臂，其特征在于，还包括第二伸缩机构，所述第二伸缩机构的一端与所述底座铰接，另一端与所述第一中间座铰接。

4.如权利要求3所述的一种机械臂，其特征在于，所述载荷平台包括：

台体，所述台体与所述回转体铰接；以及

工作部，所述工作部与所述台体连接。

5.如权利要求4所述的一种机械臂，其特征在于，所述工作部为拱架托举结构或工作舱。

6.如权利要求5所述的一种机械臂，其特征在于，所述拱架托举结构包括至少两组卡接件；任意一组卡接件具有卡槽，卡接件上的卡槽一一对应。

7.一种工程台车，其特征在于，包括：

如权利要求1～6任一项所述的机械臂；

车体；以及

第三伸缩机构；

其中，所述第三伸缩机构的一端与所述车体连接，另一端与所述底座连接。

8.如权利要求7所述的一种工程台车，其特征在于，所述第三伸缩机构包括：

第二中间座，所述第二中间座与所述底座滑动连接；

连接杆，所述连接杆的一端与所述第二中间座铰接，另一端与所述车体铰接；以及

伸缩杆，所述伸缩杆的一端与所述车体铰接，另一端铰接于所述连接杆的中部。

9.如权利要求8所述的一种工程台车，其特征在于，还包括直线位移机构，用于驱动所述底座在所述第二中间座的长度方向上直线移动。

10.如权利要求9所述的一种工程台车，其特征在于，所述直线位移机构包括：

设置于所述第二中间座的轨道；以及

传动带，所述传动带与所述轨道传动连接，所述传动带的一端与底座连接。

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