一种煤矿钻锚机器人自动布网装置制造方法及图纸

技术编号:20191040 阅读:28 留言:0更新日期:2019-01-23 07:56
本实用新型专利技术公开了一种煤矿钻锚机器人自动布网装置,包括底座、机械臂机构、支护网抓取机构和控制模块,所述底座底部设置有底座驱动机构,所述支护网抓取机构包括转动台板、伸缩机构和机械手机构。本实用新型专利技术设计合理且操作简便,实现抓网、移网和安装支护网,有效提高煤矿井下支护布网效率,降低井下工作人员劳动强度,最大限度的解放生产力,且实现煤矿综掘巷道支护布网的自动化,实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿钻锚机器人自动布网装置
本技术属于煤矿布网
,具体涉及一种煤矿钻锚机器人自动布网装置。
技术介绍
在煤矿掘进后需要对煤矿巷道煤壁进行永久支护,则煤矿巷道永久支护包括布网和锚固,布网是在煤矿掘进后对没有支护的巷道煤壁首先进行的作业,支护片网达到永久支护位置后,锚固装置再对支护片网进行锚固。目前在煤矿井下布网作业过程中,一般都需要对支护片网进行取网、移动、顶网的操作,然而现阶段煤矿井下布网作业过程中都是采用人工实施取网、移动、安置的操作,操作动作单一、空间受限,极为不便,存在工作环境差、工人劳动强度大和工作效率低等问题。随着科学技术的发展,实现煤矿井下掘进工作面的自动化、智能化已成为趋势。需要研究一种煤矿钻锚机器人自动布网装置,适应于多种不同尺寸的支护片网抓取,实现煤矿井下布网的自动化,同时满足煤矿井下布网作业高质量、高效率要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其设计合理且操作简便,实现抓网、移网和安装支护网,有效提高煤矿井下支护布网效率,降低井下工作人员劳动强度,最大限度的解放生产力,且实现煤矿综掘巷道支护布网的自动化,实用性强。为解决上述技术问题,本技术采用的技术方案是:一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其特征在于:包括底座、安装在底座上的机械臂机构和安装在所述机械臂机构末端的支护网抓取机构,以及对所述机械臂机构与所述支护网抓取机构进行控制的控制模块,所述底座底部设置有驱动所述底座旋转的底座驱动机构;所述机械臂机构包括依次转动连接的第一段机械臂、第二段机械臂和第三段机械臂,所述第一段机械臂安装底座上,所述第一段机械臂与底座之间设置有驱动第一段机械臂升降的第一升降驱动机构,所述第一段机械臂与第二段机械臂之间设置有驱动所述第二段机械臂升降的第二升降驱动机构,所述第二段机械臂与第三段机械臂之间设置有驱动所述第三段机械臂升降的第三升降驱动机构,所述第三段机械臂的末端设置带动所述支护网抓取机构旋转的抓取旋转机构和对所述支护网抓取机构进行平衡调节的抓取平衡机构,所述支护网抓取机构包括安装在所述抓取旋转机构底部的转动台板、安装在转动台板上的伸缩机构和两组对称安装在所述伸缩机构两端且对支护网进行抓取的机械手机构;所述控制模块包括控制器,所述控制器的输入端接有第一压力传感器、第二压力传感器、角度传感器组件和位移传感器组件,所述底座驱动机构、所述第一升降驱动机构、所述第二升降驱动机构、所述第三升降驱动机构、所述抓取旋转机构、所述抓取平衡机构、所述伸缩机构和所述机械手机构均由控制器进行控制,所述第一压力传感器位于所述机械手机构的内侧面,所述第二压力传感器位于所述机械手机构的外侧面。上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其特征在于:所述第一升降驱动机构为第一单杆液压缸,所述第二升降驱动机构为第二单杆液压缸,所述第三升降驱动机构为第三单杆液压缸,所述控制器的输出端接有控制第一单杆液压缸进油的第一电磁阀、控制第二单杆液压缸进油的第二电磁阀和控制第三单杆液压缸进油的第三电磁阀。上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其特征在于:所述第一段机械臂包括直杆部以及设置在直杆部两端的第一弯曲部和第二弯曲部;所述底座上设置有供所述第一弯曲部转动安装的第一耳板和供所述第一升降驱动机构的一端转动安装的第二耳板,所述第二弯曲部上设置有供第二段机械臂一端转动安装的第一收容槽和供所述第一升降驱动机构的另一端转动安装的第二收容槽,所述第一弯曲部上设置有配合第一耳板的转轴和供所述第二升降驱动机构的一端转动安装的第三收容槽;所述第二段机械臂为直杆机械臂,所述第二段机械臂朝向所述底座的中部设置有供所述第二升降驱动机构的另一端转动安装的第三耳板和供所述第三升降驱动机构的一端转动安装的第四耳板;所述第三段机械臂靠近所述第二段机械臂的一端设置有供所述第三升降驱动机构的另一端转动安装的第五耳板。上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其特征在于:所述抓取旋转机构包括安装在第三段机械臂末端的转动连接件和安装在所述转动连接件底部的旋转驱动机构,所述转动台板与所述旋转驱动机构传动连接;所述抓取平衡机构包括安装在转动连接件上的中间传动杆、安装在中间传动杆与第三段机械臂上的弧形传动件和驱动所述弧形传动件带动中间传动杆升降的抓取平衡驱动机构,所述弧形传动件的两端分别与中间传动杆与第三段机械臂转动连接,所述弧形传动件的中部与所述抓取平衡驱动机构的一端转动连接,所述抓取平衡驱动机构的另一端与第三段机械臂的首端转动连接。上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其特征在于:所述伸缩机构包括安装在所述抓取旋转机构上的导杆套、两个安装在导杆套两端且伸入导杆套的圆柱导杆和驱动两个圆柱导杆伸缩的伸缩双杆液压缸,所述伸缩双杆液压缸包括双杆液压缸缸筒和两个安装在双杆液压缸缸筒两端且能伸长或者收缩的液压活塞杆,两个所述液压活塞杆分别与两个圆柱导杆固定连接,两个所述圆柱导杆分别与两组所述机械手机构固定连接。上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其特征在于:每组所述机械手机构包括安装在所述伸缩机构上的连接架和两个安装在所述连接架两端的机械爪,以及驱动两个机械爪闭合或者打开的机械手驱动机构,所述机械手驱动机构的两端分别与两个机械爪转动连接;所述连接架包括两个对称布设的第一梯形板和第二梯形板以及连接于第一梯形板与第二梯形板之间的水平连接板,所述水平连接板通过固定座安装在所述伸缩机构上,所述第一梯形板和第二梯形板之间形成供所述机械手驱动机构安装的安装槽。上述的一种煤矿钻锚机器人自主布网装置,其特征在于:所述角度传感器组件包括第一角度传感器和第二角度传感器,所述第一角度传感器和第二角度传感器的输出端均与控制器的输入端相接;所述位移传感器组件包括第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器,所述第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器的输出端均与控制器的输入端相接。本技术与现有技术相比具有以下优点:1、所采用的煤矿钻锚机器人自主布网装置结构简单、设计合理且安装布设简便,投入成本较低。2、所采用的煤矿钻锚机器人自主布网装置中机械臂机构和支护网抓取机构移动至支护网的可操作范围内,然后通过控制机械臂机构的升降调节支护网抓取机构距支护网的间距满足设定距离值,完成机械臂机构的初步调节,便于支护网抓取机构对支护网能进行抓取。3、所采用的煤矿钻锚机器人自主布网装置中通过抓取平衡驱动机构升降转动,且抓取旋转机构旋转带动机械手机构转动,以使两组所述机械手机构的中心线与支护网的长度中心线相重合,能实现抓网的精确定位。4、所采用的煤矿钻锚机器人自主布网装置中通过控制两组所述机械手机构收缩,且设置第二压力传感器检测到的压力信号时,实现支护网的抓取,操作简便,且不需要工作人员参与,劳动强度小。5、所采用的煤矿钻锚机器人自主布网装置将抓取的支护网再提升移动至待支护位置进行支护,从而完成了支护网的布置,节省人力,提高煤矿井下支护布网效率。综上所述,本技术设计合理且操作简便,实现抓网、移网和安装支护网,有效提高煤矿井下支护布网效率,降低井下工作人员劳动强度,最大限度的解放生产力,且实现煤矿综掘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种煤矿钻锚机器人自动布网装置,其特征在于:包括底座(2)、安装在底座(2)上的机械臂机构和安装在所述机械臂机构末端的支护网抓取机构,以及对所述机械臂机构与所述支护网抓取机构进行控制的控制模块,所述底座(2)底部设置有驱动所述底座(2)旋转的底座驱动机构;所述机械臂机构包括依次转动连接的第一段机械臂(4)、第二段机械臂(6)和第三段机械臂(9),所述第一段机械臂(4)安装底座(2)上,所述第一段机械臂(4)与底座(2)之间设置有驱动第一段机械臂(4)升降的第一升降驱动机构,所述第一段机械臂(4)与第二段机械臂(6)之间设置有驱动所述第二段机械臂(6)升降的第二升降驱动机构,所述第二段机械臂(6)与第三段机械臂(9)之间设置有驱动所述第三段机械臂(9)升降的第三升降驱动机构,所述第三段机械臂(9)的末端设置带动所述支护网抓取机构旋转的抓取旋转机构和对所述支护网抓取机构进行平衡调节的抓取平衡机构,所述支护网抓取机构包括安装在所述抓取旋转机构底部的转动台板(20)、安装在转动台板(20)上的伸缩机构和两组对称安装在所述伸缩机构两端且对支护网进行抓取的机械手机构;所述控制模块包括控制器(41),所述控制器(41)的输入端接有第一压力传感器(46)、第二压力传感器(47)、角度传感器组件和位移传感器组件,所述底座驱动机构、所述第一升降驱动机构、所述第二升降驱动机构、所述第三升降驱动机构、所述抓取旋转机构、所述抓取平衡机构、所述伸缩机构和所述机械手机构均由控制器(41)进行控制,所述第一压力传感器(46)位于所述机械手机构的内侧面,所述第二压力传感器(47)位于所述机械手机构的外侧面。...

【技术特征摘要】
1.一种煤矿钻锚机器人自动布网装置,其特征在于:包括底座(2)、安装在底座(2)上的机械臂机构和安装在所述机械臂机构末端的支护网抓取机构,以及对所述机械臂机构与所述支护网抓取机构进行控制的控制模块,所述底座(2)底部设置有驱动所述底座(2)旋转的底座驱动机构;所述机械臂机构包括依次转动连接的第一段机械臂(4)、第二段机械臂(6)和第三段机械臂(9),所述第一段机械臂(4)安装底座(2)上,所述第一段机械臂(4)与底座(2)之间设置有驱动第一段机械臂(4)升降的第一升降驱动机构,所述第一段机械臂(4)与第二段机械臂(6)之间设置有驱动所述第二段机械臂(6)升降的第二升降驱动机构,所述第二段机械臂(6)与第三段机械臂(9)之间设置有驱动所述第三段机械臂(9)升降的第三升降驱动机构,所述第三段机械臂(9)的末端设置带动所述支护网抓取机构旋转的抓取旋转机构和对所述支护网抓取机构进行平衡调节的抓取平衡机构,所述支护网抓取机构包括安装在所述抓取旋转机构底部的转动台板(20)、安装在转动台板(20)上的伸缩机构和两组对称安装在所述伸缩机构两端且对支护网进行抓取的机械手机构;所述控制模块包括控制器(41),所述控制器(41)的输入端接有第一压力传感器(46)、第二压力传感器(47)、角度传感器组件和位移传感器组件,所述底座驱动机构、所述第一升降驱动机构、所述第二升降驱动机构、所述第三升降驱动机构、所述抓取旋转机构、所述抓取平衡机构、所述伸缩机构和所述机械手机构均由控制器(41)进行控制,所述第一压力传感器(46)位于所述机械手机构的内侧面,所述第二压力传感器(47)位于所述机械手机构的外侧面。2.按照权利要求1所述的一种煤矿钻锚机器人自动布网装置,其特征在于:所述第一升降驱动机构为第一单杆液压缸(3),所述第二升降驱动机构为第二单杆液压缸(5),所述第三升降驱动机构为第三单杆液压缸(7),所述控制器(41)的输出端接有控制第一单杆液压缸(3)进油的第一电磁阀(30)、控制第二单杆液压缸(5)进油的第二电磁阀(31)和控制第三单杆液压缸(7)进油的第三电磁阀(32)。3.按照权利要求1所述的一种煤矿钻锚机器人自动布网装置,其特征在于:所述第一段机械臂(4)包括直杆部(4-1)以及设置在直杆部(4-1)两端的第一弯曲部和第二弯曲部;所述底座(2)上设置有供所述第一弯曲部转动安装的第一耳板(2-1)和供所述第一升降驱动机构的一端转动安装的第二耳板(2-2),所述第二弯曲部上设置有供第二段机械臂(6)一端转动安装的第一收容槽(4-2)和供所述第一升降驱动机构的另一端转动安装的第二收容槽(4-4),所述第一弯曲部上设置有配合第一耳板(2-1)的转轴(4-3)和供所述第二升降驱动机构的一端转动安装的第三收容槽(4-5);所述第二段机械臂(6)为直杆机械臂,所述第二段机械臂(6)朝向所述底座(2)的中部设置有供所述第二升降驱动机构的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员:马宏伟王成龙尚东森薛旭升薛力猛
申请(专利权)人:西安科技大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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