CN220015208U - 一种机械臂组件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及隧道凿岩技术领域，尤其是涉及一种机械臂组件，一种机械臂组件，包括：伸缩臂，包括壳体和臂体，所述壳体用来保护臂体；工作部，安装在伸缩臂上，通过伸缩臂调节工作部的工作范围；连杆机构，与伸缩臂连接，用于调节工作部与伸缩臂之间的角度；工作部与伸缩臂之间至少设置一个回转马达，所述回转马达用于调节工作部的转动角度；连接杆，连接杆的一端连接回转马达，另一端与连杆机构连接，通过连杆机构带动连接杆运动。

Description

一种机械臂组件

技术领域

本公开涉及隧道凿岩技术领域，尤其是涉及一种机械臂组件。

背景技术

所谓凿岩，就是在岩石(或矿石)上钻凿炮孔，凿岩机，是用来直接开采石料的工具。它在岩层上钻凿出炮眼，以便放入炸药去炸开岩石，从而完成开采石料或其它石方工程。凿岩机是按冲击破碎原理进行工作的。工作时活塞做高频往复运动，不断地冲击钎尾。在冲击力的作用下，呈尖楔状的钎头将岩石压碎并凿入一定的深度，形成一道凹痕。活塞退回后，钎子转过一定角度，活塞向前运动，再次冲击钎尾时，又形成一道新的凹痕。两道凹痕之间的扇形岩块被由钎头上产生的水平分力剪碎。活塞不断地冲击钎尾，并从钎子的中心孔连续地输入压缩空气或压力水，将岩渣排出孔外，即形成一定深度的圆形钻孔。

锚网支护是将金属网用托板固定或绑扎在锚杆上所组成的支护形式，也是当下矿山、隧道支护中的重要组成部分。金属网可以维护锚杆间的围岩，将巷道的易脱落矿体锚护在一起，使矿体形成一个完整不易脱落的整体，能有效防止小块松散的岩石掉落。凿岩机凿岩后需要锚网支护防止小块松散的岩石掉落砸伤施工人员，目前常采用锚杆台车或多功能巷道作业车进行锚网支护的操作，锚杆台车或多功能巷道作业车上设置有机械臂，通过机械臂进行锚网。

授权公告号为CN218235144U的实用新型专利公开了一种挂网机械手，包括底座、伸缩臂组件、抓取组件，所述伸缩臂组件与底座转动连接，所述伸缩臂具有两级伸缩功能；所述底座底部设置有回转减速机，可驱动底座转动；所述抓取组件与伸缩臂组件转动连接，所述抓取组件包括抓网机构，所述抓网机构设置有磁吸钩，所述磁吸钩用于吸附锚网。该挂网机械手操作范围广、覆盖面积大，并且能灵活的调节位置和角度，同时该机械手还设置有带磁吸钩的抓网机构，便于锚网的抓取和释放，提高了机械手的工作效率。该实用新型是通过旋转摆动油缸来调整伸缩臂和抓网机构的角度，在一定程度上改善了机械手角度调节灵活性的问题，然而伸缩臂与抓网机构之间的角度还是受限，这在一定程度上影响了工作效率及工作质量。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本公开提供一种机械臂组件，该机械臂组件结构紧凑、工作范围广泛，能够较好的工作。

本公开解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机械臂组件，包括：

伸缩臂，包括壳体和臂体，所述壳体用来保护臂体；

工作部，安装在伸缩臂上，通过伸缩臂调节工作部的工作范围；

连杆机构，与伸缩臂连接，用于调节工作部与伸缩臂之间的角度；

工作部与伸缩臂之间至少设置一个回转马达，所述回转马达用于调节工作部的转动角度；

连接杆，连接杆的一端连接回转马达，另一端与连杆机构连接，通过连杆机构带动连接杆运动。

作为优选实施方式，所述回转马达包括第一回转马达和第二回转马达，所述第一回转马达与工作部连接，用于调节工作部的俯仰角度；所述第二回转马达设置在伸缩臂与工作部之间，用于调节工作部周向方向的角度，第二回转马达通过第一连接件与第一回转马达连接，第一回转马达的轴线与第二回转马达的轴线互相垂直。

作为优选实施方式，所述第一连接件为“L”型结构，这样的设置更加方便第一连接件与第一回转马达和第二回转马达的连接，使第一回转马达和第二回转马达的连接更加稳定。

作为优选实施方式，连杆机构和臂体连接，连杆机构包括两组连杆，每组连杆包括两个连杆，同组的两个连杆至少部分重合，重合的部分连接有第一油缸，第一油缸的另一端与壳体连接，同组的两个连杆的自由端分别与第一连接件和伸缩臂连接。

连杆机构与连接杆、伸缩臂连接后，同一组的两个连杆组成的形状近似呈三角形，三角形结构稳定性高，如此设置使连杆机构在高效工作的同时具有较好的稳定性，能够更加精准的工作。

作为优选实施方式，臂体包括第一臂和第二臂，第二臂可在第一臂上伸缩运动，连杆机构与第二臂连接，第二臂最多可以伸出1.7m。

作为优选实施方式，所述伸缩臂连接有基本臂，基本臂与伸缩臂之间的角度可调节，基本臂用于调节伸缩臂的高度和长度。通过调节基本臂与伸缩臂之间的角度可以使伸缩臂前倾或后退，与此同时，基本臂的高度也随着二者之间角度的变化而发生改变，故而能达到调节伸缩臂的高度和长度的目的。

作为优选实施方式，所述伸缩臂的第二端设置有第二连接件，所述基本臂通过第二连接件与伸缩臂连接，所述基本臂的第一端与第二连接件铰接。

进一步的，基本臂与伸缩臂之间的角度调节通过第二油缸来驱动，所述第二油缸的第一端与第二连接件连接，第二端与基本臂连接。

作为优选实施方式，基本臂的第二端连接有支座，支座与基本臂之间的角度可调节，基本臂上还连接有第三油缸，支座与基本臂之间的角度调节通过第三油缸来驱动。

进一步的，所述支座与基本臂之间设置有第三连接件，支座与基本臂通过第三连接件连接，基本臂与第三连接件铰接。

作为优选实施方式，所述支座连接有第三回转马达，用于调节支座周向上的角度，进而调节工作部的角度。

作为优选实施方式，所述工作部为网爪，用来抓取挂网。

与现有产品相比，本公开的有益效果在于：该机械臂组件设置有连杆机构，连杆机构用于调节工作部与伸缩臂之间的角度，进而调节工作部与挂网之间的角度，既能使工作部抓取挂网时更便捷又能在工作部抓取挂网后方便的调节工作部的角度，同时工作部与伸缩臂相连可以通过伸缩臂的伸缩扩大或缩小工作部的工作范围，使机械臂组件即使在狭小的空间，也能高效地工作；机械臂组件还设置有用于调节工作部角度的回转马达，使得工作部在工作时能够根据需要灵活调节角度，以便更精准高效的工作。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1是本公开的一种机械臂组件的结构示意图之一；

图2是本公开的一种机械臂组件的结构示意图之二；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本公开的一种机械臂组件的结构示意图之三；

图5是本公开的一种机械臂组件的结构示意图之四。

附图标记说明：

1、工作部；2、伸缩臂；3、第二油缸；4、第二回转马达；5、第二连接件；6、第三连接件；7、第一连接件；8、支座；9、第三回转马达；10、第三油缸；11、基本臂；12、第一油缸；13、第一回转马达；14、连接杆；15、连杆机构。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，以下结合附图及实施例，对本公开进行详细、清楚、完整的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～3所示，本公开一实施例提供一种机械臂组件，包括：伸缩臂2；工作部1，工作部1为网爪，用来抓取挂网，安装在伸缩臂2上，通过伸缩臂2调节工作部1的工作范围；连杆机构15，与伸缩臂2连接，用于调节工作部1与伸缩臂2之间的角度；工作部1与伸缩臂2之间至少设置一个用于调节工作部转动角度的回转马达；连接杆14，连接杆14的一端连接回转马达，另一端与连杆机构15连接，通过连杆机构15带动连接杆14运动。使得工作部1在工作时能够根据需要灵活调节角度，以便更精准高效的工作。

在本公开一实施例中，回转马达包括第一回转马达13和第二回转马达4，第一回转马达13用于调节工作部1的俯仰角度，第二回转马达4用于调节工作部1周向方向的角度，第二回转马达4通过第一连接件7与第一回转马达13连接，第一回转马达13的轴线与第二回转马达4的轴线互相垂直。具体的，第一回转马达13与工作部1连接，第二回转马达4和连接杆14连接，连接杆14与连杆机构15连接，进而通过连杆机构15带动连接杆14运动。特别的，第一回转马达13的轴线与第二回转马达4的轴线互相垂直的设置使得第一回转马达13和第二回转马达4的结构更加紧凑同时在空间上更加稳定，能够较稳定的发挥作用，较好的调节工作部1的角度。

在本公开一实施例中，第一连接件7为“L”型结构，这样的设置更加方便第一连接件7与第一回转马达13和第二回转马达4的连接，使第一回转马达13和第二回转马达4的连接更加稳定，同时也与“第一回转马达13的轴线与第二回转马达4的轴线互相垂直”这样的位置关系相适应。

需要说明的是，连杆机构15包括两组连杆，即连接杆14上连接有两组连杆，每组连杆包括两个连杆，同组的两个连杆至少部分重合，重合的部分连接有第一油缸12，第一油缸12的另一端与伸缩臂2连接，同组的两个连杆的自由端分别与第一连接件7和伸缩臂2连接。作为优选，这里将连杆设置为月牙形状，相比直连杆，月牙形状的弯曲连杆形成更大，同时也可以防止死点，减少直连杆可能造成的干涉，优化受力。

特别的，如图1、图4所示，连杆机构15与连接杆14、伸缩臂2连接后，同一组的两个连杆组成的形状近似呈三角形，三角形结构稳定性高，如此设置使连杆机构15在高效工作的同时具有较好的稳定性，能够更加精准的工作。

凿岩过程中，在狭小的隧道中，会有落石、尘砾向下掉落的风险，伸缩臂2包括壳体和臂体，壳体用来保护臂体，避免石头落下时对臂体及臂体上的电缆造成毁坏，第一油缸12的另一端与壳体连接，连杆机构15和臂体连接。

在本公开一实施例中，伸缩臂2连接有基本臂11，基本臂11与伸缩臂2之间的角度可调节，基本臂11用于调节伸缩臂2的高度和长度。通过调节基本臂11与伸缩臂2之间的角度可以使伸缩臂2前倾或后退，与此同时，基本臂11的高度也随着二者之间角度的变化而发生改变，故而能达到调节伸缩臂2的高度和长度的效果。具体的，伸缩臂2的第二端设置有第二连接件5，基本臂11通过第二连接件5与伸缩臂2连接，基本臂11的第一端与第二连接件5铰接。基本臂11与伸缩臂2之间的角度调节通过第二油缸3来驱动，第二油缸3的第一端与第二连接件5连接，第二端与基本臂11连接。

基本臂11的第二端连接有支座8，支座8与基本臂11之间的角度可调节，基本臂11上还连接有第三油缸10，支座8与基本臂11之间的角度调节通过第三油缸10来驱动。具体的，支座8与基本臂11之间设置有第三连接件6，支座8与基本臂11通过第三连接件6连接，基本臂11与第三连接件6铰接。支座8还连接有第三回转马达9，用于调节支座8周向上的角度，进而调节工作部1的角度。

可以理解的是，如图5所示，伸缩臂2设置有伸缩机构，伸缩机构的具体构造与现有技术相同，此处不再赘述。臂体包括第一臂和第二臂，第二臂可在第一臂上伸缩运动，连杆机构15与第二臂连接，第二臂最多可以伸出1.7m，也就是说，第二臂可以根据需要伸出小于等于1.7m的距离，这样一来能极大的扩展工作部1的工作范围，且在一定范围内根据需要随意调节距离。

机械臂组件需要固定在锚杆台车或多功能巷道作业车上使用，使用时支座8固定在锚杆台车或多功能巷道作业车上，通过第三回转马达9可以对支座8进行旋转，支座8的旋转可以调节工作部1的周向角度；伸缩臂2的高度可以通过支座8与基本臂11之间的角度、基本臂11与伸缩臂2之间的角度进行调节，将支座8与基本臂11之间的角度、基本臂11与伸缩臂2之间的角度调至最大，此时伸缩臂2的高度最高，可以通过连杆机构15调节工作部1与伸缩臂2之间的角度，通过第一回转马达13调节俯仰角度或微调工作部1的高度，通过第二回转马达4调节工作部1周向方向的角度，同时，伸缩机构调节伸缩臂2的长度。上述的设置使机械臂组件结构紧凑、能够在狭小的空间下实现机械臂长度、高度的调节及工作部1多角度的调节，大大提高工作效率和工作精度，使凿岩工作更加方便高效。特别的，如图4所示，将支座8固定在锚杆台车或多功能巷道作业车上后，基本臂11与地面的角度最大可调节至60度，此时更有利于机械臂在锚杆台车或多功能巷道作业车上的稳定性。工作部从抓取挂网到完成挂网支护的过程中，工作部角度的调节不再仅仅依靠伸缩臂，第一回转马达、第二回转马达和连杆机构均可对工作部的角度进行调节，有效避免通过伸缩臂调节工作部的角度带来的不便。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种机械臂组件，其特征在于，包括：

伸缩臂(2)，包括壳体和臂体，所述壳体用来保护臂体；

工作部(1)，安装在伸缩臂(2)上，通过伸缩臂(2)调节工作部(1)的工作范围；

连杆机构(15)，与伸缩臂(2)连接，用于调节工作部(1)与伸缩臂(2)之间的角度；

工作部(1)与伸缩臂(2)之间至少设置一个回转马达，所述回转马达用于调节工作部(1)的转动角度；

连接杆(14)，连接杆(14)的一端连接回转马达，另一端与连杆机构(15)连接，通过连杆机构(15)带动连接杆(14)运动；

所述回转马达包括第一回转马达(13)和第二回转马达(4)，第二回转马达(4)通过第一连接件(7)与第一回转马达(13)连接；

连杆机构(15)和臂体连接，连杆机构(15)包括两组连杆，每组连杆包括两个连杆，同组的两个连杆至少部分重合，重合的部分连接有第一油缸(12)，第一油缸(12)的另一端与壳体连接，同组的两个连杆的自由端分别与第一连接件(7)和伸缩臂(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种机械臂组件，其特征在于，所述第一回转马达(13)与工作部(1)连接，用于调节工作部(1)的俯仰角度；所述第二回转马达(4)设置在伸缩臂(2)与工作部(1)之间，用于调节工作部(1)周向方向的角度，第二回转马达(4)和连接杆(14)连接，所述第一连接件(7)为“L”型结构，第一回转马达(13)的轴线与第二回转马达(4)的轴线互相垂直。

3.根据权利要求1所述的一种机械臂组件，其特征在于，臂体包括第一臂和第二臂，第二臂可在第一臂上伸缩运动，连杆机构(15)与第二臂连接，第二臂最多可以伸出1.7m。

4.根据权利要求1所述的一种机械臂组件，其特征在于，所述伸缩臂(2)连接有基本臂(11)，基本臂(11)与伸缩臂(2)之间的角度可调节，基本臂(11)用于调节伸缩臂(2)的高度和长度。

5.根据权利要求4所述的一种机械臂组件，其特征在于，所述伸缩臂(2)的第二端设置有第二连接件(5)，所述基本臂(11)通过第二连接件(5)与伸缩臂(2)连接，所述基本臂(11)的第一端与第二连接件(5)铰接。

6.根据权利要求5所述的一种机械臂组件，其特征在于，基本臂(11)与伸缩臂(2)之间的角度调节通过第二油缸(3)来驱动，所述第二油缸(3)的第一端与第二连接件(5)连接，第二端与基本臂(11)连接。

7.根据权利要求5所述的一种机械臂组件，其特征在于，基本臂(11)的第二端连接有支座(8)，支座(8)与基本臂(11)之间的角度可调节，基本臂(11)上还连接有第三油缸(10)，支座(8)与基本臂(11)之间的角度调节通过第三油缸(10)来驱动。

8.根据权利要求7所述的一种机械臂组件，其特征在于，所述支座(8)与基本臂(11)之间设置有第三连接件(6)，支座(8)与基本臂(11)通过第三连接件(6)连接，基本臂(11)与第三连接件(6)铰接。

9.根据权利要求8所述的一种机械臂组件，其特征在于，所述支座(8)连接有第三回转马达(9)，用于调节支座(8)周向上的角度，进而调节工作部(1)的角度。