一种多拱装夹用机械手制造技术

一种多拱装夹用机械手，其包括一端装设于台车底盘上的回转折叠机构，所述回转折叠机构的另一端依次连接伸缩机构、多自由度小臂、多拱装夹平台，且所述回转折叠机构和所述伸缩机构之间设置俯仰油缸。回转折叠机构包括设置在最底端的第一回转装置(11)，第一回转装置上设置第一下支座(12)，下支座的两侧分别铰接第一连杆(13)和第二连杆(15)的一端，第一连杆和第二连杆的另一端铰接在第一上支座(14)上，使第一下支座、第一连杆、第一上支座、第二连杆构成四连杆机构，四连杆机构的相邻杆件上设置能使回转折叠机构摆动的第一油缸(16)。本实用新型专利技术可实现快速支护作业，将多榀拱架一次性安装到位，大大提高施工人员安全性以及施工效率。

A multi-arch clamping manipulator

【技术实现步骤摘要】
一种多拱装夹用机械手
本技术涉及拱架台车，特别是一种多拱装夹用机械手。
技术介绍
在水电隧道、地铁工程、铁路隧道、公路隧道、地下厂房、军事地下工程施工中如果围岩不稳定则需要预先架设拱架(格栅拱)、施做锚杆、挂设钢筋网，防止隧道塌方。由于隧道横截面较大，拱架跨度大，因而为方便施工现有的施工工艺是将一榀拱架分成多节拱架段，且多节拱架段搬运进隧道安装位置后，再借助台架，由人力在隧道内拼装成完整的支护拱架再进行安装。整个施工过程繁琐，劳动强度大，效率低。经过多年的研发与积累，现在已实现仿人工的机械化拱架安装施工，虽说减轻了工人的劳动强度，但还是一榀榀拱架进行安装，因而整体效率仍然不高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术不足，提供一种可实现快速支护作业，将多榀拱架一次性安装到位，大大提高施工人员安全性以及施工效率的多拱装夹用机械手。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种多拱装夹用机械手，其包括一端装设于台车底盘上的回转折叠机构，所述回转折叠机构的另一端依次连接伸缩机构、多自由度小臂、多拱装夹平台，且所述回转折叠机构和所述伸缩机构之间设置俯仰油缸。所述回转折叠机构包括设置在最底端并能使机械手回转的第一回转装置，所述第一回转装置上设置第一下支座，第一下支座的两侧分别铰接第一连杆和第二连杆的一端，第一连杆和第二连杆的另一端铰接在第一上支座上，使第一下支座、第一连杆、第一上支座、第二连杆构成四连杆机构，四连杆机构的相邻杆件上设置能使回转折叠机构摆动的第一油缸。所述伸缩机构包括依次相互套接的第一臂、第二臂、第三臂；所述第一臂和第二臂之间铰接第二油缸的首尾两端；所述第二臂和第三臂之间铰接第三油缸。所述多自由度小臂包括与所述伸缩机构连接的第二回转装置，第二回转装置上固定设置回转座，所述回转座上铰接第四油缸和小臂的一端，第四油缸的另一端铰接于小臂的中部，，且小臂上装设有用于监控小臂俯仰角度的角度传感器，控制系统接收角度传感器的信号并反馈给液压系统以调节第四油缸，使小臂保持水平状态。根据时间情况亦可关闭自动调皮功能，通过手动控制小臂姿态。所述多拱装夹平台包括由第三回转装置形成的回转副，回转副使多拱获得在第三回转装置回转平面内的调整自由度；第三回转装置上面设置第二下支座，一第二上支座与第二下支座铰接，且第二上、下支座之间设置摆动油缸而形成一摆动副，使多拱获得垂直于第三回转装置回转平面的调整自由度；一支撑台架上设置有导轨，所述第二上支座的顶部设置有导向槽，导向槽与导轨配合使第二上支座与支撑台架组成一组移动副，第二上支座的一侧与平移油缸的一端连接，平移油缸的另一端连接支撑台架，通过平移油缸的伸缩使支撑台架沿导向槽来回移动，使多拱获得水平方向调整自由度。所述第三油缸的前端通过第二托轮支撑在所述第三臂的内侧面，所述第二油缸的前端通过第一托轮支撑在所述第三油缸的外侧面。所述支撑台架上安装多个用于固定多拱的固定装置。所述固定装置包括与支撑台架固定连接的固定座，固定座的上部设有用于置入多拱的V型导向槽，固定座的两侧分别铰接夹紧臂的中部，且两夹紧臂的下端经夹紧油缸连接，通过夹紧油缸伸出作用于两夹紧臂，使两夹紧臂上部收缩压住多拱。所述支撑台架的端部设置浮动支撑装置。所述浮动支撑装置包括驱动油缸和摆动架，摆动架上部设置有支撑杆，摆动架的一侧与支撑台架铰接，所述驱动油缸的一端与所述摆动架的底部铰接，所述驱动油缸的另一端与所述支撑台架固定连接。与现有技术相比，本技术藉由多拱装夹平台可将多拱一次性运送到隧道到，且通过控制回转折叠机构、俯仰油缸、伸缩机构、多自由度小臂、多拱装夹平台的相应自由度，将多拱推送至指定位置，因而可实现拱架的快速支护作业，将多榀拱架一次性安装到位，大大提高施工人员安全性以及施工效率。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术回转折叠机构的结构示意图。图3为本技术多拱装夹平台的仰视立体结构示意图。图4为本技术多拱装夹平台俯视立体结构示意图。图5为本技术多拱装夹平台的主视图。图6为本技术多拱装夹平台的侧视图。图7为本技术固定装置结构示意图。图8为本技术固定装置夹持拱架状态结构示意图。图9为本技术浮动支撑装置结构图。图10为本技术浮动支撑装置的使用状态图。具体实施方式以下结合具体优选的实施例对本技术作进一步描述，但并不因此而限制本技术的保护范围。实施例1：如图1所示，本技术多拱装夹用机械手一实施例包括回转折叠机构1、俯仰油缸2、伸缩机构3、多自由度小臂4、多拱装夹平台5。其中：如图1、图2所示，回转折叠机构1包括设置在机械手的最底端并能使机械手回转的第一回转装置11，第一回转装置11上设置第一下支座12，第一下支座12的两侧分别铰接第一连杆13和第二连杆15的一端，第一连杆13和第二连杆15的另一端铰接在第一上支座14上，这样使第一下支座12、第一连杆13、第一上支座14、第二连杆15构成依次连接的四连杆机构。四连杆机构的第二连杆15与第一下支座12之间铰接第一油缸16，当第一油缸16伸出时，第二连杆15将绕与第一下支座12的铰接点逆时针转动。根据四连杆机构原理，第一上支座14也将绕与第二连杆15的铰接点逆时针转动，相应地，第一连杆13绕与第一下支座12的铰点逆时针转动。当第一油缸16缩回时，第二连杆15将绕与第一下支座12的铰接点顺时针转动。根据四连杆机构原理，第一上支座14也将绕与第二连杆15的铰接点顺时针转动，相应地，第一连杆13绕与第一下支座12的铰点顺时针转动。在本实施例中，第一油缸16安装在第二连杆15与第一下支座12之间，但并不局限于此，第一油缸16只要设置在由第一下支座12、第一连杆13、第一上支座14、第二连杆15顺序连接形成的闭环四连杆机构的相邻单元上，能驱动四连杆机构绕其铰接点转动即可，比如第一下支座12和第一连杆13之间，第一连杆13和第一上支座14之间，第一上支座14和第二连杆15之间。如图1所示，伸缩机构3包括第一臂31、第二臂32、第三臂33、第二油缸34、第三油缸35、第一托轮36、第二托轮37及滑块系统。第一臂31、第二臂32、第三臂33依次相互通过滑块系统套接。第二油缸34的两端分别与第一臂31、第二臂32铰接，第二油缸34伸出时，第二臂32相对于第一臂31伸出，第二油缸34缩回时，第二臂32相对于第一臂31缩回。第三油缸35的两端分别与第二臂32、第三臂33铰接，第三油缸35伸出时，第三臂33相对于第二臂32伸出，第三油缸35缩回时，第三臂33相对于第二臂32缩回。第三油缸35前端固定有第二托轮37，第二托轮37轮面与第三臂33内侧面相切，能够有效支撑第三油缸35。第二油缸34前端固定有第一托轮36，第一托轮36轮面与第三油缸35外圆面相切，能够有效支撑第二油缸34。如图1所示，第一臂31一端与上支座14上端铰接。俯仰油缸2一端与上支座14中间铰点铰接，俯仰油缸2另一端与第一臂31中间铰点铰接。俯仰油缸2伸出时，第一臂31相对于回转折叠机构1上仰。俯仰油缸2缩回时，第一臂31相对于回转折叠机构1下俯。如图1所示，多自由度小臂4设置在伸缩机构3的末端。第二回转装置41的一端与第三臂33末端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多拱装夹用机械手，其特征在于包括一端装设于台车底盘上的回转折叠机构(1)，所述回转折叠机构的另一端依次连接伸缩机构(3)、多自由度小臂(4)、多拱装夹平台(5)，且所述回转折叠机构和所述伸缩机构之间设置俯仰油缸(2)。

【技术特征摘要】
1.一种多拱装夹用机械手，其特征在于包括一端装设于台车底盘上的回转折叠机构(1)，所述回转折叠机构的另一端依次连接伸缩机构(3)、多自由度小臂(4)、多拱装夹平台(5)，且所述回转折叠机构和所述伸缩机构之间设置俯仰油缸(2)。2.根据权利要求1所述的一种多拱装夹用机械手，其特征在于，所述回转折叠机构包括设置在最底端并能使机械手回转的第一回转装置(11)，所述第一回转装置上设置第一下支座(12)，第一下支座的两侧分别铰接第一连杆(13)和第二连杆(15)的一端，第一连杆和第二连杆的另一端铰接在第一上支座(14)上，使第一下支座、第一连杆、第一上支座、第二连杆构成四连杆机构，四连杆机构的相邻杆件上设置能使回转折叠机构摆动的第一油缸(16)。3.根据权利要求1所述的一种多拱装夹用机械手，其特征在于，所述伸缩机构包括依次相互套接的第一臂(31)、第二臂(32)、第三臂(33)；所述第一臂和第二臂之间铰接第二油缸(34)的首尾两端；所述第二臂和第三臂之间铰接第三油缸(35)。4.根据权利要求1所述的一种多拱装夹用机械手，其特征在于，所述多自由度小臂包括与所述伸缩机构连接的第二回转装置(41)，第二回转装置上固定设置回转座(42)，所述回转座上铰接第四油缸(43)和小臂(44)的一端，第四油缸的另一端铰接于小臂的中部，且小臂上装设有用于监控小臂俯仰角度的角度传感器，控制系统接收角度传感器的信号并反馈给液压系统以调节第四油缸，使小臂保持水平状态。5.根据权利要求1所述的一种多拱装夹用机械手，其特征在于，所述多拱装夹平台包括由第三回转装置(51)形成的回转副，回转副使多拱获得在第三回转装置回转平面内的调整自由度；第三回转装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵凡，龚小柱，张惠斌，彭龙，
申请(专利权)人：长沙科达智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43