CN220882327U - 一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，包括直线运动轨道、水平转台、机械臂俯仰机构、伸缩机构和机械直管夹具，机械直管夹具通过全方位旋转座可旋转安装在伸缩机构前端，机械臂俯仰机构包括安装基座、纵向驱动油缸、俯仰臂、俯仰长连杆、弧形俯仰短连杆和俯仰顶升油缸，安装基座安装在水平转台顶部，纵向驱动油缸的底端铰接安装在安装基座上、顶端与俯仰臂上部铰接，俯仰臂前侧与俯仰长连杆后端铰接，俯仰长连杆的中前部与弧形俯仰短连杆铰接，俯仰顶升油缸上下两端分别与伸缩机构前端、俯仰长连杆前端铰接，俯仰臂、弧形俯仰短连杆的顶端均与伸缩机构底部铰接，具有灵活全方位抓举注浆管道、结构环环相扣、注浆管道运输安全等优点。

Description

一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂

技术领域

本实用新型属于隧道注浆直管安放技术领域，具体涉及一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂。

背景技术

目前的隧道纵向注浆工艺都是采用整根长管单根插入隧道衬砌内，导致占据过多的作业空间，而针对整根注浆长管的运输都是采用吊车起吊，操作麻烦还容易注浆长管磕碰受损，影响注浆效果，整根注浆长管还占据作业空间，影响其他作业工期，而由于目前缺少针对分节段纵向注浆短管抓举的设备，从而无法进行后续的分节注浆短管拼装。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，抓举注浆直管方便快捷，解决目前缺少针对分节段纵向注浆短管抓举的设备，从而无法进行后续的分节注浆短管拼装的问题。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，包括直线运动轨道、沿直线运动轨道滑动的水平转台、底端安装在水平转台上的机械臂俯仰机构、与机械臂俯仰机构顶端连接的伸缩机构和安装在伸缩机构前端的机械直管夹具，所述机械直管夹具通过全方位旋转座可旋转安装在伸缩机构前端，所述机械臂俯仰机构包括安装基座、纵向驱动油缸、俯仰臂、俯仰长连杆、弧形俯仰短连杆和俯仰顶升油缸，所述安装基座安装在水平转台顶部，所述纵向驱动油缸的底端铰接安装在安装基座上、顶端与俯仰臂上部铰接，所述俯仰臂前侧与俯仰长连杆后端铰接，所述俯仰长连杆的中前部与弧形俯仰短连杆铰接，所述俯仰顶升油缸上下两端分别与伸缩机构前端、俯仰长连杆前端铰接，所述俯仰臂、弧形俯仰短连杆的顶端均与伸缩机构底部铰接，当纵向驱动油缸伸缩时，带动俯仰臂绕底部铰接点旋转，俯仰臂顶端带动伸缩机构作前后平移运动，俯仰顶升油缸伸缩时能带动伸缩机构前端做俯仰运动。

作为上述方案的优选，所述伸缩机构包括二节伸缩臂和驱动二节伸缩臂伸缩的伸缩液压油缸，所述二节伸缩臂包括基本臂和嵌套在基本臂内的延长臂，所述基本臂内壁、延长臂外壁均设有相互滑动的滑块，所述伸缩液压油缸的固定端安装在基本臂上、伸缩端固定安装在延长臂上，伸缩液压油缸推动延长臂从基本臂内伸出从而实现延长，结构设计合理。

进一步优选为，所述基本臂底部左右边侧对称设有与俯仰臂、弧形俯仰短连杆的顶端铰接的安装支架，设计结构合理。

进一步优选为，所述全方位旋转座包括旋转安装支架、均安装在旋转安装支架上的夹取位置调节旋转盘和夹取角度调节旋转盘，所述旋转安装支架整体呈“L”结构，且竖直端顶端呈圆弧状并与夹取位置调节旋转盘连接、水平端与夹取角度调节旋转盘顶部连接，安装牢固，保证竖直水平方向的360°旋转，灵活性强。

进一步优选为，所述夹取位置调节旋转盘、夹取角度调节旋转盘均设有提供旋转动力的驱动马达，所述夹取位置调节旋转盘、夹取角度调节旋转盘均采用蜗轮蜗杆机构，省时省力。

进一步优选为，所述机械直管夹具包括安装在夹取角度调节旋转盘底部的夹具安装主架、左右对称朝下安装在夹具安装主架上的单边夹紧座和驱动左右单边夹紧座靠近或远离的夹紧液压缸，所述夹紧液压缸的伸缩端前后对称安装有联动夹紧件，所述联动夹紧件采用4块直条状连接板依次铰接形成“W”型结构，且底部转弯铰接点与左右对应的单边夹紧座顶部铰接、顶部左右端点与夹具安装主架铰接，所述夹具安装主架与单边夹紧座之间铰接有与联动夹紧件左右边侧连接板平行的加强连接板，当夹紧液压缸伸缩时，通过连接板带动左右单边夹紧座远离或靠近，部件构思巧妙，通过夹紧液压缸的简单伸缩就能带动抓住注浆管道，设计精妙。

进一步优选为，所述夹具安装主架底部左右对称设有竖向支板，用于与联动夹紧件顶部左右端点、加强连接板顶端铰接，结构设计合理，方便联动夹紧件铰接安装。

进一步优选为，所述直线运动轨道包括底座、左右对称安装在底座上的滑轨、沿滑轨移动的水平滑台和驱动水平滑台移动的减速机电机，所述减速机电机采用丝杆传动机构驱动水平滑台移动，结构稳固。

进一步优选为，所述水平转台安装在水平滑台上，所述水平转台采用蜗轮蜗杆机构，并配备有柱塞马达驱动旋转，结构设计合理。

本实用新型的有益效果：

(1)相比于目前缺少针对分节段纵向注浆短管抓举的设备，从而无法进行后续的分节注浆短管拼装，本方案采用注浆直管全方位无死角抓举机械臂灵活全方位抓举注浆管道，保证注浆管道的安全运输，实用价值高。

(2)机械直管夹具通过全方位旋转座可旋转安装在伸缩机构前端，从而实现全方位的旋转，保证任意角度的抓取，不受注浆管道摆放角度的局限，设计巧妙，机械臂俯仰机构保证不受注浆管道摆放高度影响，而且在抓举时，注浆管道高度变动灵活方便，直线运动轨道保证注浆管道的水平运输方便快捷，每个机构相辅相成，共同提高注浆管道的抓举运输灵活性，结构环环相扣。

综上所述，具有灵活全方位抓举注浆管道、结构环环相扣、注浆管道运输安全、实用价值高等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为直线运动轨道的结构示意图。

图3为安装有安装基座的水平转台结构示意图。

图4为机械臂俯仰机构的结构示意图。

图5为伸缩机构的结构示意图。

图6为全方位旋转座的结构示意图。

图7为机械直管夹具的结构示意图。

图8为本实用新型运动过程图一。

图9为本实用新型运动过程图二。

图10为本实用新型运动过程图三。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

结合图1—图10所示，一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，由直线运动轨道1、沿直线运动轨道1滑动的水平转台2、底端安装在水平转台2上的机械臂俯仰机构3、与机械臂俯仰机构3顶端连接的伸缩机构4和安装在伸缩机构4前端的机械直管夹具5组成。

直线运动轨道1由底座11、左右对称安装在底座11上的滑轨12、沿滑轨12移动的水平滑台13和驱动水平滑台13移动的减速机电机14组成。

减速机电机14采用丝杆传动机构驱动水平滑台13移动。

水平转台2安装在水平滑台13上。

水平转台2采用蜗轮蜗杆机构，并配备有柱塞马达驱动旋转。

机械臂俯仰机构3由安装基座35、纵向驱动油缸31、俯仰臂32、俯仰长连杆33、弧形俯仰短连杆34和俯仰顶升油缸36组成。

安装基座35安装在水平转台2顶部。

纵向驱动油缸31的底端铰接安装在安装基座35上、顶端与俯仰臂32上部铰接。

俯仰臂32前侧与俯仰长连杆33后端铰接。

俯仰长连杆33的中前部与弧形俯仰短连杆34铰接。

俯仰顶升油缸36上下两端分别与伸缩机构4前端、俯仰长连杆33前端铰接。

俯仰臂32、弧形俯仰短连杆34的顶端均与伸缩机构4底部铰接。

当纵向驱动油缸31伸缩时，带动俯仰臂32绕底部铰接点旋转，俯仰臂32顶端带动伸缩机构4作前后平移运动，俯仰顶升油缸36伸缩时能带动伸缩机构4前端做俯仰运动。

伸缩机构4由二节伸缩臂和驱动二节伸缩臂伸缩的伸缩液压油缸41组成。

二节伸缩臂由基本臂42和嵌套在基本臂42内的延长臂43组成。

所述基本臂42内壁、延长臂43外壁均设有相互滑动的滑块，所述伸缩液压油缸41的固定端安装在基本臂42上、伸缩端固定安装在延长臂43上。

基本臂42底部左右边侧对称设有与俯仰臂32、弧形俯仰短连杆34的顶端铰接的安装支架44。

机械直管夹具5通过全方位旋转座6可旋转安装在伸缩机构4前端。

全方位旋转座6由旋转安装支架63、均安装在旋转安装支架63上的夹取位置调节旋转盘61和夹取角度调节旋转盘62组成。

旋转安装支架63整体呈“L”结构，且竖直端顶端呈圆弧状并与夹取位置调节旋转盘61连接、水平端与夹取角度调节旋转盘62顶部连接。

夹取位置调节旋转盘61、夹取角度调节旋转盘62均设有提供旋转动力的驱动马达64。

夹取位置调节旋转盘61、夹取角度调节旋转盘62均采用蜗轮蜗杆机构。

机械直管夹具5由安装在夹取角度调节旋转盘62底部的夹具安装主架51、左右对称朝下安装在夹具安装主架51上的单边夹紧座52和驱动左右单边夹紧座52靠近或远离的夹紧液压缸53组成。

夹紧液压缸53的伸缩端前后对称安装有联动夹紧件54。

联动夹紧件54采用4块直条状连接板依次铰接形成“W”型结构，且底部转弯铰接点与左右对应的单边夹紧座52顶部铰接、顶部左右端点与夹具安装主架51铰接。

夹具安装主架51与单边夹紧座52之间铰接有与联动夹紧件54左右边侧连接板平行的加强连接板55。

当夹紧液压缸53伸缩时，通过连接板带动左右单边夹紧座52远离或靠近。

夹具安装主架51底部左右对称设有竖向支板511，用于与联动夹紧件54顶部左右端点、加强连接板55顶端铰接。

先通过直线运动轨道1调整整个机械臂俯仰机构3的纵向位置，然后通过机械臂俯仰机构3调整伸缩机构4的俯仰角度，再通过伸缩机构4的伸缩调整机械直管夹具5的位置，使其能对准待抓举的注浆管道。

机械直管夹具5通过全方位旋转座6实现全方位可旋转，从而精确对准注浆管道并抓举，抓举后可以灵活调整注浆管道的摆放位置、角度，使注浆管道能顺利放入下一个工序设备中。

Claims (9)

1.一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：包括直线运动轨道(1)、沿直线运动轨道(1)滑动的水平转台(2)、底端安装在水平转台(2)上的机械臂俯仰机构(3)、与机械臂俯仰机构(3)顶端连接的伸缩机构(4)和安装在伸缩机构(4)前端的机械直管夹具(5)，所述机械直管夹具(5)通过全方位旋转座(6)可旋转安装在伸缩机构(4)前端，所述机械臂俯仰机构(3)包括安装基座(35)、纵向驱动油缸(31)、俯仰臂(32)、俯仰长连杆(33)、弧形俯仰短连杆(34)和俯仰顶升油缸(36)，所述安装基座(35)安装在水平转台(2)顶部，所述纵向驱动油缸(31)的底端铰接安装在安装基座(35)上、顶端与俯仰臂(32)上部铰接，所述俯仰臂(32)前侧与俯仰长连杆(33)后端铰接，所述俯仰长连杆(33)的中前部与弧形俯仰短连杆(34)铰接，所述俯仰顶升油缸(36)上下两端分别与伸缩机构(4)前端、俯仰长连杆(33)前端铰接，所述俯仰臂(32)、弧形俯仰短连杆(34)的顶端均与伸缩机构(4)底部铰接，当纵向驱动油缸(31)伸缩时，带动俯仰臂(32)绕底部铰接点旋转，俯仰臂(32)顶端带动伸缩机构(4)作前后平移运动，俯仰顶升油缸(36)伸缩时能带动伸缩机构(4)前端做俯仰运动。

2.根据权利要求1所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述伸缩机构(4)包括二节伸缩臂和驱动二节伸缩臂伸缩的伸缩液压油缸(41)，所述二节伸缩臂包括基本臂(42)和嵌套在基本臂(42)内的延长臂(43)，所述基本臂(42)内壁、延长臂(43)外壁均设有相互滑动的滑块，所述伸缩液压油缸(41)的固定端安装在基本臂(42)上、伸缩端固定安装在延长臂(43)上。

3.根据权利要求2所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述基本臂(42)底部左右边侧对称设有与俯仰臂(32)、弧形俯仰短连杆(34)的顶端铰接的安装支架(44)。

4.根据权利要求1所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述全方位旋转座(6)包括旋转安装支架(63)、均安装在旋转安装支架(63)上的夹取位置调节旋转盘(61)和夹取角度调节旋转盘(62)，所述旋转安装支架(63)整体呈“L”结构，且竖直端顶端呈圆弧状并与夹取位置调节旋转盘(61)连接、水平端与夹取角度调节旋转盘(62)顶部连接。

5.根据权利要求4所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述夹取位置调节旋转盘(61)、夹取角度调节旋转盘(62)均设有提供旋转动力的驱动马达(64)，所述夹取位置调节旋转盘(61)、夹取角度调节旋转盘(62)均采用蜗轮蜗杆机构。

6.根据权利要求5所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述机械直管夹具(5)包括安装在夹取角度调节旋转盘(62)底部的夹具安装主架(51)、左右对称朝下安装在夹具安装主架(51)上的单边夹紧座(52)和驱动左右单边夹紧座(52)靠近或远离的夹紧液压缸(53)，所述夹紧液压缸(53)的伸缩端前后对称安装有联动夹紧件(54)，所述联动夹紧件(54)采用4块直条状连接板依次铰接形成“W”型结构，且底部转弯铰接点与左右对应的单边夹紧座(52)顶部铰接、顶部左右端点与夹具安装主架(51)铰接，所述夹具安装主架(51)与单边夹紧座(52)之间铰接有与联动夹紧件(54)左右边侧连接板平行的加强连接板(55)，当夹紧液压缸(53)伸缩时，通过连接板带动左右单边夹紧座(52)远离或靠近。

7.根据权利要求6所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述夹具安装主架(51)底部左右对称设有竖向支板(511)，用于与联动夹紧件(54)顶部左右端点、加强连接板(55)顶端铰接。

8.根据权利要求1所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述直线运动轨道(1)包括底座(11)、左右对称安装在底座(11)上的滑轨(12)、沿滑轨(12)移动的水平滑台(13)和驱动水平滑台(13)移动的减速机电机(14)，所述减速机电机(14)采用丝杆传动机构驱动水平滑台(13)移动。

9.根据权利要求8所述的一种注浆直管全方位无死角抓举机械臂，其特征在于：所述水平转台(2)安装在水平滑台(13)上，所述水平转台(2)采用蜗轮蜗杆机构，并配备有柱塞马达驱动旋转。