CN218376488U - 一种六自由度喷浆机械手及喷浆作业车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种六自由度喷浆机械手及喷浆作业车，涉及混凝土喷浆设备技术领域。喷浆机械手包括回转安装座、一级臂、二级臂、三级臂和喷头装置，喷头装置和三级臂连接，喷头装置包括自转摆缸、摆动油缸、画圆外臂、画圆内臂、画圆马达、万向节、偏心轴和喷头，该结构可以实现六自由度的混凝土喷射；喷浆作业车还包括履带、底盘、油泵电机组和液压系统，底盘上设置有行走履带，油泵电机组安装在底盘上，喷浆机械手安装在底盘上，液压系统包括操作阀和液压管路，作业车具有结构紧凑、体积小，工作范围灵活，适用于煤矿巷道、地铁等狭小空间的喷浆作业。

Description

一种六自由度喷浆机械手及喷浆作业车

技术领域

本实用新型涉及混凝土喷浆设备技术领域，尤其是一种六自由度喷浆机械手及喷浆作业车。

背景技术

混凝土喷浆是煤矿巷道、公路/铁路隧道等地下空间建设工程中常用的方式，现有技术中，混凝土喷浆的方式包括手持式喷浆机，该方式进行喷浆的劳动强度大、粉尘危害严重、喷浆效率低、存在落石滑落等危险；另外现有的喷浆机械手大多为伸缩式，包括大臂摆动、俯仰、伸缩、摆动和旋转5个自由度，工作范围小，存在底部盲区，而且操作复杂，不利于工人学习使用，更不利于喷浆自动化的实施。由此可见，传统的混凝土喷浆机械手工作范围以及设备体积存在不足，需要改进。

实用新型内容

为了实现六自由度的混凝土喷射，本实用新型提供了一种六自由度喷浆机械手及喷浆作业车，具体的技术方案如下。

一种六自由度喷浆机械手，喷浆机械手包括回转安装座、一级臂、二级臂、三级臂和喷头装置，回转安装座上固定安装有回转支撑，回转支撑与大臂安装座固定连接，一级臂通过销轴连接大臂安装座，一级油缸两端分别铰接于大臂安装座和一级臂；所述二级臂与一级臂铰接，二级油缸两端分别铰接于一级臂和二级臂；所述三级臂与二级臂铰接，三级油缸两端分别铰接于二级臂和三级臂；所述喷头装置设置在三级臂的端部。所述喷头装置包括自转摆缸、摆动油缸、画圆外臂、画圆内臂、画圆马达、万向节、偏心轴和喷头，所述自转摆缸与三级臂末端的法兰固定连接，摆动油缸固定安装在自转摆缸上，画圆外臂与摆动油缸固定连接，画圆内臂与画圆外臂之间通过万向节相连，画圆马达通过法兰安装在画圆外臂上，画圆马达的输出轴上安装有偏心轴，偏心轴通过关节轴承与画圆内臂的轴承座相连，喷头固定安装在画圆内臂上。

优选的是，所述万向节为十字轴万向节，所述三级臂内置两级伸缩油缸完成三级式伸缩。

优选的是，所述摆动油缸通过安装座固定安装在自转摆缸的输出法兰上。

一种具有六自由度喷浆机械手的喷浆作业车，具有上述的一种六自由度喷浆机械手，还包括履带、底盘、油泵电机组和液压系统，所述底盘上设置有履带，所述油泵电机组安装在底盘上，六自由度喷浆机械手安装在底盘上，液压系统包括操作阀和液压管路。

进一步优选的是，所述液压管路通过操作阀控制，所述操作阀为电磁多路阀，液压管路连接一级油缸、二级油缸、三级油缸、自转摆缸和摆动油缸。

进一步优选的是，还设置遥控系统，所述遥控系统包括电磁启动器、接收器和遥控器，电磁启动器和接收器固定安装设置在底盘上。

进一步优选的是，还包括设置的油泵机组，所述油泵机组包括电机、泵架、联轴器和液压泵，油泵机组设置在底盘上且横向布置；所述液压泵通过泵架固定，电机和液压泵通过联轴器相连。

进一步优选的是，所述六自由度喷浆机械手固定在底盘上方的前端，油泵机组设置在底盘的后侧。

本实用新型提供的一种六自由度喷浆机械手通过三级臂结构和油缸结构完成机械手的摆动、俯仰和伸缩，其中回转安装座实现机械手的旋转，喷头装置方便实现喷浆；其中喷头装置通过自转摆缸、摆动油缸、画圆外臂、画圆内臂等结构实现了喷头的自由转动，进一步可以实现对底部的喷浆，进而实现六自由度的喷浆。具有该喷浆机械手的喷浆作业车具有结构紧凑、体积小巧、操作灵活等优点。

附图说明

图1是喷浆作业车的结构示意图；

图2是六自由度喷浆机械手的结构示意图；

图3是喷头装置的结构示意图；

图4是喷头装置的剖面图；

图中：1-履带，2-底盘，3-油泵电机组，4-接收器，5-座椅，6-电磁启动器，7-电磁多路阀，8-喷浆机械手，9-液压油箱，10-喷头装置，801-回转安装座，802-回转支撑，803-大臂安装座，804-一级油缸，805-一级臂，806-二级油缸，807-二级臂，808-三级油缸，809-三级臂，810-自转摆缸，811-自转摆缸，812-摆动油缸，813-画圆外臂，814-偏心轴，815-画圆内臂，816-喷头，817-画圆马达，818-万向节。

具体实施方式

结合图1至图4所示，对本实用新型提供的一种六自由度喷浆机械手及喷浆作业车的具体实施方式进行说明。

一种六自由度喷浆机械手，喷浆机械手包括回转安装座801、一级臂805、二级臂807、三级臂809和喷头装置，回转安装座能够实现转动，回转安装座801带动喷浆机械手整体转动，一级臂805、二级臂807、三级臂809依次连接，喷头装置设置在三级臂上实现喷浆。回转安装座上固定安装有回转支撑，回转支撑与大臂安装座固定连接，可以是通过螺栓连接等连接方式。一级臂805通过销轴连接大臂安装座803，一级油缸804两端分别铰接于大臂安装座和一级臂805，具体是一级油缸804的下端和大臂安装座803相连，上端与一级臂805的上端相连接。二级臂807与一级臂805铰接，二级油缸806两端分别铰接于一级臂805和二级臂807，具体是二级油缸806的下端和一级臂的安装座相连，上端与二级臂807的上端相连接。三级臂809与二级臂铰接，三级油缸808两端分别铰接于二级臂807和三级臂809，具体是三级油缸808的下端和二级臂上部相连，上端与三级臂809的下端相连接。喷头装置设置在三级臂809的端部，可以在端部灵活运动并实现混凝土喷射。

喷头装置10包括自转摆缸811、摆动油缸812、画圆外臂813、画圆内臂815、画圆马达817、万向节818、偏心轴814和喷头816，其中自转摆缸811与三级臂末端的法兰固定连接，从而可以实现喷头装置的自由转动，摆动油缸812固定安装在自转摆缸上，画圆外臂813与摆动油缸812固定连接，画圆内臂815与画圆外臂813之间通过万向节相连，画圆马达817通过法兰安装在画圆外臂上，画圆马达817的输出轴上安装有偏心轴814，偏心轴814通过关节轴承与画圆内臂815的轴承座相连，喷头816固定安装在画圆内臂上，画圆外臂813和画圆内臂815相互配合控喷头的喷射方向。其中万向节818为十字轴万向节，三级臂809内置两级伸缩油缸完成三级式伸缩。摆动油缸812通过安装座固定安装在自转摆缸811的输出法兰上。

一种具有六自由度喷浆机械手的喷浆作业车，具有上述的一种六自由度喷浆机械手，还包括履带1、底盘2、油泵电机组3和液压系统，底盘上设置有履带1，履带1设置在底盘2的两侧带动作业车行走，油泵电机组3安装在底盘上，六自由度喷浆机械手安装在底盘2上，并固定在底盘2前端，液压系统包括操作阀和液压管路。

液压管路通过操作阀控制，操作阀为电磁多路阀7，固定在液压阀座上，液压管路连接一级油缸804、二级油缸806、三级油缸808、自转摆缸811和摆动油缸812，以及回转支撑马达、画圆马达817和行走马达的工作油口，电磁多路阀7的回油口也与液压油箱通过液压管路连接。喷浆作业车还包括设置的油泵机组3，油泵机组3包括电机、泵架、联轴器和液压泵，油泵机组3设置在底盘上且横向布置；液压泵通过泵架固定，电机和液压泵通过联轴器相连。六自由度喷浆机械手固定在底盘上方的前端，油泵机组3设置在底盘的后侧。座椅5固定连接在液压油箱9上方，并统一固定在底盘1上。

喷浆作业车还设置遥控系统，遥控系统包括电磁启动器6、接收器和遥控器，电磁启动器6和接收器固定安装设置在底盘上，通过遥控器和接收器之间的信号传输可以实现远程控制，接收器将控制信号通过电磁启动器发送至液压系统，实现远程控制台车工作。

喷浆机械臂包括六个自由度和三节臂，该六自由度喷浆机械手优点在于结构紧凑、体积小巧、工作范围大，适用于煤矿巷道、地铁、隧道等空间狭小领域的机械化辅助喷浆作业。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种六自由度喷浆机械手，其特征在于，喷浆机械手包括回转安装座、一级臂、二级臂、三级臂和喷头装置，回转安装座上固定安装有回转支撑，回转支撑与大臂安装座固定连接，一级臂通过销轴连接大臂安装座，一级油缸两端分别铰接于大臂安装座和一级臂；所述二级臂与一级臂铰接，二级油缸两端分别铰接于一级臂和二级臂；所述三级臂与二级臂铰接，三级油缸两端分别铰接于二级臂和三级臂；所述喷头装置设置在三级臂的端部；

所述喷头装置包括自转摆缸、摆动油缸、画圆外臂、画圆内臂、画圆马达、万向节、偏心轴和喷头，所述自转摆缸与三级臂末端的法兰固定连接，摆动油缸固定安装在自转摆缸上，画圆外臂与摆动油缸固定连接，画圆内臂与画圆外臂之间通过万向节相连，画圆马达通过法兰安装在画圆外臂上，画圆马达的输出轴上安装有偏心轴，偏心轴通过关节轴承与画圆内臂的轴承座相连，喷头固定安装在画圆内臂上。

2.根据权利要求1所述的一种六自由度喷浆机械手，其特征在于，所述万向节为十字轴万向节，所述三级臂内置两级伸缩油缸完成三级式伸缩。

3.根据权利要求1所述的一种六自由度喷浆机械手，其特征在于，所述摆动油缸通过安装座固定安装在自转摆缸的输出法兰上。

4.一种具有六自由度喷浆机械手的喷浆作业车，其特征在于，具有权利要求1至3任一项所述的一种六自由度喷浆机械手，还包括履带、底盘、油泵电机组和液压系统，所述底盘上设置有履带，所述油泵电机组安装在底盘上，六自由度喷浆机械手安装在底盘上，液压系统包括操作阀和液压管路。

5.根据权利要求4所述的一种具有六自由度喷浆机械手的喷浆作业车，其特征在于，所述液压管路通过操作阀控制，所述操作阀为电磁多路阀，液压管路连接一级油缸、二级油缸、三级油缸、自转摆缸和摆动油缸。

6.根据权利要求4所述的一种具有六自由度喷浆机械手的喷浆作业车，其特征在于，还设置遥控系统，所述遥控系统包括电磁启动器、接收器和遥控器，电磁启动器和接收器固定安装设置在底盘上。

7.根据权利要求4所述的一种具有六自由度喷浆机械手的喷浆作业车，其特征在于，还包括油泵机组，所述油泵机组包括电机、泵架、联轴器和液压泵，油泵机组设置在底盘上且横向布置；所述液压泵通过泵架固定，电机和液压泵通过联轴器相连。

8.根据权利要求4所述的一种具有六自由度喷浆机械手的喷浆作业车，其特征在于，所述六自由度喷浆机械手固定在底盘上方的前端，油泵机组设置在底盘的后侧。

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