CN219837788U - 基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，包括安装底座、连接于安装底座的机械臂，安装底座两侧还连接有履带，机械臂远离安装底座一端连接有夹具。使用过程中，履带带动安装座移动，使得机械臂跟随安装底座移动，且夹具带动地质雷达移动，并对掌子面进行探测，通过履带动安装座与地质雷达移动，以此减少了人力成本。

Description

基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置

技术领域

本申请涉及隧道地质检测设备的领域，尤其是涉及一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置。

背景技术

地下工程隧道建造时，在其隧道掌子面施工一定长度后需要通过地质雷达对隧道地质进行探测。

授权公告号为CN204882862U的专利公开了一种是检测隧道拱腰衬砌质量的移动式地质雷达天线，包括地面耦合雷达天线本体，所述移动式雷达天线支架设有手推平板车，该手推平板车设有与其移动方向一致的轴座，该轴座轴支撑有向手推平板车一侧倾斜的桁架斜梁，桁架斜梁的顶端设有承压轴承，该承压轴承的安装座与桁架斜梁顶端相固定，其转动部固定有连接支架，地面耦合雷达天线本体的多孔铰接座与连接支架之间设有轴连接的铰接轴。该实用新型具有无需人员高空作业、检测过程走行连续、并且是真正意义上的直线、雷达数据图像清晰稳定、检测效率高质量好的突出优点。

针对上述相关技术，使用时需要通过人力推动，且但是该装置结构中桁架斜梁质量较大，导致所消耗的人力成本较高。

实用新型内容

为了减少所消耗的人力成本，本申请提供了一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置。

本申请提供的一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置采用如下的技术方案：

一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，包括安装底座、连接于安装底座的机械臂，所述安装底座两侧还连接有履带，所述履带用于带动安装座移动，所述机械臂远离安装底座一端连接有夹具，所述夹具用于夹持地质雷达。

通过采用上述技术方案，使用过程中，履带带动安装座移动，使得机械臂跟随安装底座移动，且夹具带动地质雷达移动，并对掌子面进行探测，通过履带动安装座与地质雷达移动，以此减少了人力成本。

可选的，夹具包括支撑板、两个夹持板，两个所述夹持板间隔分布于支撑板远离机械臂一侧，两个所述夹持板间隔形成供地质雷达放入的夹持口，所述支撑板还连接有调节组件，所述调节组件用于调节夹持口的大小。

通过采用上述技术方案，使用时，通过两个夹持板对地质雷达进行夹持，并通过调节组件调节两个夹持板之间的距离，以此使得夹具可对不同型号的地质雷达进行夹持，提高夹具的适用范围。

可选的，支撑板远离机械臂一侧开设有滑动槽，所述滑动槽长度方向与支撑板长度方向一致，两个所述夹持板沿支撑板长度方向滑动连接于滑动槽内，所述夹持板长度方向与支撑板宽度方向一致，所述调节组件包括螺纹杆、第一电机，所述螺纹杆长度方向与支撑板长度方向一致，所述螺纹杆转动连接于滑动槽内壁，所述第一电机连接于支撑板沿其长度方向一端，所述螺纹杆一端连接于第一电机的输出轴，所述螺纹杆包括正螺纹段、反螺纹段，两个所述夹持板分别螺纹套设与正螺纹段、反螺纹段。

通过采用上述技术方案，调节夹持口大小时，通过第一电机带动螺纹杆转动，使得两个夹持板沿支撑板长度方向滑动连接于滑动槽内，并使得两个夹持板相互靠近或远离，通过改变两个夹持板之间的距离，来改变夹持口的大小。

可选的，夹持板朝向夹持口一侧连接有第一限位板、第二限位板，所述第一限位板长度方向与支撑板宽度方向一致，所述第一限位板长度方向与第二限位板一致，所述第一限位板与第二限位板沿夹持板宽度方向间隔分布，所述第一限位板与第二限位板间隔形成供地质雷达放置的空间。

通过采用上述技术方案，增设第一限位板与第二限位板，对地质雷达起限位作用，以此尽量避免地质雷达在两个夹持板之间来回晃动进而影响地质雷达与掌子面之间的距离，提高探测的精度。

可选的，夹持板靠近第一限位板一侧开设有连接槽，所述连接槽长度方向与夹持板宽度方向一致，所述第二限位板沿夹持板宽度方向滑动连接于连接槽内，所述连接槽内连接有弹簧，所述弹簧长度方向与夹持板宽度方向一致，所述弹簧一端连接于连接槽内壁，所述弹簧另一端连接于第二限位板，所述弹簧用于驱使第二限位板抵紧地质雷达。

通过采用上述技术方案，第二限位板可沿夹持板宽度方向滑动连接于连接槽，以此改变第二限位板与第一限位板之间的距离，以此使得第一限位板与第二限位板可对不同型号的地质雷达进行夹持，且增设弹簧，驱使第二限位板抵紧地质雷达，以此使得地质雷达稳定连接于夹持板。

可选的，机械臂包括转动盘、第一摆臂、第二摆臂，所述转动盘转动连接于安装底座顶部，所述第一摆臂一端铰接于转动盘顶部，所述第一摆臂另一端铰接于第二摆臂，所述第二摆臂另一端连接于支撑板，所述转动盘底部铰接有第一电缸，所述第一电缸的活塞杆铰接于第一摆臂，所述第一摆臂靠近第二摆臂一端还铰接有第二电缸，所述第二电缸的活塞杆铰接于第二摆臂。

通过采用上述技术方案，使用时，第一电缸带动第一摆臂转动，第二电缸带动第二摆臂转动，以此带动夹具移动，且转盘可带动第一摆臂与第二摆壁转动，使得夹具跟随第二摆臂转动，以此便于地质雷达对不同位置的掌子面进行探测。

可选的，支撑板周侧均连接有测距传感器，所述第二摆臂远离第一摆臂一端连接有伸缩组件，所述伸缩组件用于带动夹具靠近或远离掌子面。

通过采用上述技术方案，夹具移动时，通过测距传感器对支撑板与掌子面之间的距离，当支撑板与掌子面之间距离改变时，通过伸缩组件带动夹具靠近或远离掌子面，以此尽量使得地质雷达与掌子面之间的距离保持在探测要求范围内，提高探测精度。

可选的，伸缩组件包括连接于第二摆臂远离第一摆臂一端的延伸杆、沿延伸杆长度方向滑动套设于延伸杆的套杆，所述套杆远离延伸杆一端连接于支撑板，所述第二摆臂连接有第三电缸，所述第三电缸的活塞杆连接于套杆，所述第三电缸用于带动套杆沿延伸杆长度方向滑动连接于延伸杆。

通过采用上述技术方案，第三电缸带动套杆沿延伸杆长度方向滑动连接于延伸杆，以此使得套杆带动夹具靠近或远离掌子面，以此提高探测精度。

可选的，安装底座包括第一板、第二板，所述履带连接于第一板两侧，所述第二板设于第一板上方，所述转动盘连接于第二板顶部，所述第二板通过升降件连接于第一板，所述升降件用于带动第二板沿竖直方向移动。

通过采用上述技术方案，升降件带动第二板沿竖直方向移动，带动机械臂与夹具沿竖直方向移动，以此便于地质雷达对不同高度的掌子面进行探测。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.使用过程中，履带带动安装座移动，使得机械臂跟随安装底座移动，且夹具带动地质雷达移动，并对掌子面进行探测，通过履带动安装座与地质雷达移动，以此减少了人力成本；

2.使用时，通过两个夹持板对地质雷达进行夹持，通过第一电机带动螺纹杆转动，使得两个夹持板沿支撑板长度方向滑动连接于滑动槽内，并使得两个夹持板相互靠近或远离，以此改变两个夹持板之间的距离，以此使得夹具可对不同型号的地质雷达进行夹持，提高夹具的适用范围；

3.增设第一限位板与第二限位板，对地质雷达起限位作用，以此尽量避免地质雷达在两个夹持板之间来回晃动进而影响地质雷达与掌子面之间的距离，提高探测的精度，增设弹簧，驱使第二限位板抵紧地质雷达，以此使得地质雷达稳定连接于夹持板。

附图说明

图1是本实施例的立体结构图。

图2是本实施例的俯视图。

图3是本实施例图2中A-A向的剖视图。

图4是本实施例图2中B-B向的剖视图。

图5是本实施例图2中C-C向的剖视图。

图6是本实施例图4中D部分的放大图。

附图标记说明：100、安装底座；110、履带；120、控制箱；130、第一板；131、升降电缸；140、第二板；141、转动电机；200、机械臂；210、转动盘；220、第一摆臂；230、第二摆臂；240、第一电缸；250、第二电缸；300、夹具；310、支撑板；311、滑动槽；312、测距传感器；320、夹持板；321、滑块；322、连接槽；323、弹簧；330、第一限位板；340、第二限位板；341、连接块；350、凸条；400、调节组件；410、螺纹杆；411、正螺纹段；412、反螺纹段；420、第一电机；500、伸缩组件；510、延伸杆；520、套杆；521、固定块；530、第三电缸；600、地质雷达。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置。参照图1和图2，基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置包括安装底座100、机械臂200。安装底座100顶部连接有控制箱120，安装底座100还连接有履带110，履带110设有两个，两个履带110分别连接于安装座沿安装座宽度方向两侧，履带110用于带动安装座移动。机械臂200连接于安装底座100顶部，机械臂200远离安装底座100一端连接有夹具300，夹具300用于夹持地质雷达600。通过履带110带动安装底座100移动，以此减少人力消耗，降低人力成本。

参照图1和图3，安装底座100包括第一板130、设于第一板130上方的第二板140，履带110连接于第一板130沿第一板130宽度方向两侧，控制箱120固定连接于第二板140顶部。第二板140通过升降件连接于第一板130，机械臂200连接于第二板140顶部，升降件用于带动第二板140沿竖直方向移动。升降件为升降电缸131，升降电缸131连接于第一板130内，且升降电缸131的活塞杆固定连接于第二板140底部。升降电缸131带动第二板140沿竖直方向移动，以此便于地质雷达600对不同高度的掌子面进行探测。

参照图1和图4，机械臂200包括转动盘210、第一摆臂220、第二摆臂230。第二板140内还连接有转动电机141，转动盘210转动连接于第二板140顶部，且转动盘210位于控制箱120一侧，转动盘210连接于转动电机141的输出轴。第一摆臂220一端铰接于转动盘210顶部，第一摆臂220另一端铰接于第二摆臂230，夹具300设于第二摆臂230远离第一摆臂220一端。转动盘210顶部连接有第一电缸240，第一电缸240的缸体铰接于转动盘210顶部，且第一电缸240的活塞杆铰接于第一摆臂220靠近转动盘210一端。第一摆臂220靠近第二摆臂230一端还连接第二电缸250，第二电缸250的缸体铰接于第一摆臂220，第二电缸250的活塞杆铰接于第二摆臂230一侧。根据所需探测的掌子面位置，通过转动盘210转动、第一摆臂220转动、第二摆臂230转动来调整地质雷达600的位置，以此便于地质雷达600对不同位置的掌子面进行探测。

参照图1和图5，夹具300包括支撑板310、两个夹持板320，夹持板320长度方向与支撑板310宽度方向一致。支撑板310设于第二摆臂230远离第一摆臂220一端，两个夹持板320沿支撑板310长度方向间隔分布，两个夹持板320间隔形成供地质雷达600放入的夹持口。支撑板310远离第二摆臂230一侧开设有滑动槽311，滑动槽311长度方向与支撑板310长度方向一致，两个夹持板320靠近支撑板310一侧均固定连接有滑块321，两个滑块321沿支撑板310长度方向滑动连接于滑动槽311内。

参照图5和图6，支撑板310还连接有调节组件400，调节组件400包括连接于支撑板310的螺纹杆410、第一电机420，螺纹杆410长度方向与支撑板310长度方向一致，螺纹杆410转动连接于滑动槽311内壁。螺纹杆410包括正螺纹段411、反螺纹段412，两个滑块321分别螺纹套设于正螺纹段411、反螺纹段412。第一电机420连接于支撑板310沿支撑板310长度方向一端，螺纹杆410一端固定连接于第一电机420的输出轴。夹具300夹持地质雷达600时，第一电机420带动螺纹杆410转动，使得滑块321沿支撑板310长度方向滑动连接于滑动槽311内，带动两个夹持板320相互远离，将地质雷达600放入夹持口后，通过第一电机420带动螺栓杆转动，使得夹持板320相互靠近，并夹持地质雷达600，两个夹持板320之间距离可调，提高夹具300对不同型号的地质雷达600的适应范围。

参照图1和图6，两个夹持板320均连接有第一限位板330、第二限位板340，且第一限位板330与第二限位板340均设于夹持板320朝向夹持口一侧。第一限位板330长度方向与夹持板320长度一致，第一限位板330长度方向与第二限位板340一致，第一限位板330与第二限位板340沿夹持板320宽度方向间隔分布，第一限位板330与第二限位板340间隔形成供地质雷达600放置的空间。第一限位板330靠近第二限位板340一侧与第二限位板340靠近第一限位板330一侧均连接有若干凸条350，凸条350长度方向与支撑板310长度方向一致，且若干凸条350沿夹持板320长度方向间隔分布于第一限位板330与第二限位板340，凸条350为橡胶材质。

参照图6，第一限位板330固定连接于夹持板320，夹持板320朝向夹持口一侧开设有连接槽322，连接槽322长度方向与夹持板320宽度方向一致，第二限位板340靠近夹持板320一端固定连接有连接块341，连接块341沿夹持板320宽度方向滑动连接于连接槽322内。连接槽322内连接有弹簧323，弹簧323长度方向与夹持板320宽度方向一致，弹簧323一端固定连接于连接槽322内壁，弹簧323另一端固定连接于连接块341远离第一限位板330一侧，第一限位板330与第二限位板340夹持地质雷达600时弹簧323受挤压。夹持板320夹持地质雷达600时，第一限位板330与第二限位板340对地质雷达600进行夹持，以此对地质雷达600的位置进行限定，尽量避免地质雷达600沿夹持板320宽度方向移动，提高地质雷达600对掌子面探测的精度，且第二限位板340沿夹持板320宽度方向滑动连接于连接槽322内，使得第一限位板330与第二限位板340可对不同型号的地质雷达600夹持，且增设凸条350可增加第一限位板330、第二限位板340与地质雷达600之间的摩擦力。

参照图1和图4，支撑板310四个侧壁均连接有测距传感器312，测距传感器312可采用BL型号激光传感器，控制箱120内部设置有控制器，控制器采用单片机，测距传感器312、第一电缸240、第二电缸250、升降电缸131、履带110及转动电机141均与控制器电连接，测距传感器312用于检测支撑板310与掌子面之间的距离并输出测距信号，控制器312接收四个测距传感器312的信号以控制机械臂装置带动支撑板310与掌子面相互平行且支撑板310与掌子面之间的距离小于限定值，限定值为用户预先输入，其中支撑板310与掌子面保持平行时四个测距传感器312测得的值相同。第二摆臂230远离第一摆臂220一端连接有伸缩组件500。伸缩组件500包括延伸杆510、套杆520，延伸杆510一端固定连接于第二摆臂230，套杆520一端沿延伸杆510长度方向滑动套设于延伸杆510远离第二摆臂230一端，套杆520另一端固定连接于支撑板310远离夹持板320一侧。套杆520一侧外壁连接有固定块521，第二摆臂230连接有第三电缸530，第三电缸530的缸体连接于第二摆臂230，第三电缸530的活塞杆固定连接于固定块521，且控制器与第三电缸530电连接。控制器接收测距信号并控制第三电缸530驱动支撑板310靠近或远离掌子面，以使支撑板310与掌子面之间的距离在设定区间内，设定区间可由用户预先输入，在该距离下进行探测效果最好，且避免地质雷达与掌子面产生碰撞。

本申请实施例一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置的实施原理为：使用时，夹具300夹持地质雷达600，并通过履带110带动安装底座100移动，使得夹具300跟随安装底座100移动，通过机械臂200将夹具300调整至所需位置，使得地质雷达600靠近待探测的掌子面，通过地质雷达600对掌子面进行探测，以此降低了人力成本。夹具300夹持地质雷达600时，将地质雷达600放入夹持口内，第一电机420带动螺纹杆410转动，使得两个滑块321沿支撑板310长度方向滑动连接于滑动槽311内，使得两个夹持板320相互靠近并对地质雷达600进行夹持。夹持板320对地质雷达600夹持时，地质雷达600放置于第一限位板330与第二限位板340之间的间隙内，使得第一限位板330与第二限位板340对地质雷达600进行夹持，且弹簧323驱使第二限位板340抵紧地质雷达600，使得地质雷达600稳定连接于夹持板320，以此尽量避免地质雷达600在两个夹持板320内晃动导致地质雷达600与掌子面之间的距离不稳定的情况，进而提高探测的精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，其特征在于：包括安装底座（100）、连接于安装底座（100）的机械臂（200），所述安装底座（100）两侧还连接有履带（110），所述履带（110）用于带动安装座移动，所述机械臂（200）远离安装底座（100）一端连接有夹具（300），所述夹具（300）用于夹持地质雷达（600）；

所述夹具（300）包括支撑板（310）、两个夹持板（320），两个所述夹持板（320）间隔分布于支撑板（310）远离机械臂（200）一侧，两个所述夹持板（320）间隔形成供地质雷达（600）放入的夹持口，所述支撑板（310）还连接有调节组件（400），所述调节组件（400）用于调节夹持口的大小；

所述夹持板（320）朝向夹持口一侧连接有第一限位板（330）、第二限位板（340），所述第一限位板（330）长度方向与支撑板（310）宽度方向一致，所述第一限位板（330）长度方向与第二限位板（340）一致，所述第一限位板（330）与第二限位板（340）沿夹持板（320）宽度方向间隔分布，所述第一限位板（330）与第二限位板（340）间隔形成供地质雷达（600）放置的空间。

2.根据权利要求1所述的基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，其特征在于：所述支撑板（310）远离机械臂（200）一侧开设有滑动槽（311），所述滑动槽（311）长度方向与支撑板（310）长度方向一致，两个所述夹持板（320）沿支撑板（310）长度方向滑动连接于滑动槽（311）内，所述夹持板（320）长度方向与支撑板（310）宽度方向一致，所述调节组件（400）包括螺纹杆（410）、第一电机（420），所述螺纹杆（410）长度方向与支撑板（310）长度方向一致，所述螺纹杆（410）转动连接于滑动槽（311）内壁，所述第一电机（420）连接于支撑板（310）沿其长度方向一端，所述螺纹杆（410）一端连接于第一电机（420）的输出轴，所述螺纹杆（410）包括正螺纹段（411）、反螺纹段（412），两个所述夹持板（320）分别螺纹套设于正螺纹段（411）、反螺纹段（412）。

3.根据权利要求1所述的基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，其特征在于：所述夹持板（320）靠近第一限位板（330）一侧开设有连接槽（322），所述连接槽（322）长度方向与夹持板（320）宽度方向一致，所述第二限位板（340）沿夹持板（320）宽度方向滑动连接于连接槽（322）内，所述连接槽（322）内连接有弹簧（323），所述弹簧（323）长度方向与夹持板（320）宽度方向一致，所述弹簧（323）一端连接于连接槽（322）内壁，所述弹簧（323）另一端连接于第二限位板（340），所述弹簧（323）用于驱使第二限位板（340）抵紧地质雷达（600）。

4.根据权利要求1所述的基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，其特征在于：所述机械臂（200）包括转动盘（210）、第一摆臂（220）、第二摆臂（230），所述转动盘（210）转动连接于安装底座（100）顶部，所述第一摆臂（220）一端铰接于转动盘（210）顶部，所述第一摆臂（220）另一端铰接于第二摆臂（230），所述第二摆臂（230）另一端连接于支撑板（310），所述转动盘（210）顶部铰接有第一电缸（240），所述第一电缸（240）的活塞杆铰接于第一摆臂（220），所述第一摆臂（220）靠近第二摆臂（230）一端还铰接有第二电缸（250），所述第二电缸（250）的活塞杆铰接于第二摆臂（230）。

5.根据权利要求4所述的基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，其特征在于：所述支撑板（310）周侧均连接有测距传感器（312），所述第二摆臂（230）远离第一摆臂（220）一端连接有伸缩组件（500），所述伸缩组件（500）用于带动夹具（300）靠近或远离掌子面。

6.根据权利要求5所述的基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，其特征在于：所述伸缩组件（500）包括连接于第二摆臂（230）远离第一摆臂（220）一端的延伸杆（510）、沿延伸杆（510）长度方向滑动套设于延伸杆（510）的套杆（520），所述套杆（520）远离延伸杆（510）一端连接于支撑板（310），所述第二摆臂（230）连接有第三电缸（530），所述第三电缸（530）的活塞杆连接于套杆（520），所述第三电缸（530）用于带动套杆（520）沿延伸杆（510）长度方向滑动连接于延伸杆（510）。

7.根据权利要求4所述的基于地下工程隧道检测的地质雷达机械臂装置，其特征在于：所述安装底座（100）包括第一板（130）、第二板（140），所述履带（110）连接于第一板（130）两侧，所述第二板（140）设于第一板（130）上方，所述转动盘（210）连接于第二板（140）顶部，所述第二板（140）通过升降件连接于第一板（130），所述升降件用于带动第二板（140）沿竖直方向移动。