一种用于拱架台车上的工作臂结构制造技术

本发明专利技术公开了一种用于拱架台车上的工作臂结构，它包括基座、主臂和用于夹持工件的主夹头，其特征在于：所述主臂包括外管和内管，所述外管的下端与基座转动配合，且所述基座上设有用于驱使外管转动的驱动机构，所述内管滑动配合于外管内，内管背离基座的上端露置于外管外，所述主夹头与内管的上端转动配合，所述外管的两侧分别安装有用于抵靠工件且推动工件抬高的动力臂。本发明专利技术提供一种用于拱架台车上的工作臂结构，其对于材料的性能要求低因此材料成本小，并且承载量大、控制精度高。

A Work Arm Structure for Arch Frame Trolley

【技术实现步骤摘要】
一种用于拱架台车上的工作臂结构
本专利技术涉及拱架台车的
，具体地是一种用于拱架台车上的工作臂结构。
技术介绍
拱架台车是隧道工程中应用较多的重型机械，现有的拱架台车在作业过程中一般需要多机械臂之间进行协同配合。但是现有的机械臂需要装夹并抬升拱架以及将工作平台上的操作人员一并抬升到作业高度，因此这一机械臂的载重要求大，同时抬升行程也较长，这就导致机械臂的精度很难保证。换句话说，现有技术的拱架台车在作业过程中仅仅依靠抬升机械臂是无法保证拱架的安装精度要求。当然，本领域的技术人员也考虑到在原有的机械臂的基础上进一步的安装精细调节用的工作臂。这一工作臂一般采用现有的常规多关节联动的机械手，各关节分别通过气缸或者关节电机驱动，从而实现拱架的对准。但是这一现有的工作臂，需要多关节控制，因此对于控制系统的要求高、控制难度大。同时由于隧道工程中拱架的重量一般都较大，因此拱架的重量会直接作用在机械手的各个关键上，这对于现有的机械手的关节承重要求高。所以现有的常规关节类机械手无法有效的应用到拱架台车上作为工作臂使用。另外选择高性能的材料作为机械手的材料虽然可以提高机械手的承载量，但是其机械手的制造成本将会大大增加，这显然不符合实际施工的需求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种用于拱架台车上的工作臂结构，其对于材料的性能要求低因此材料成本小，并且承载量大、控制精度高。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于拱架台车上的工作臂结构，它包括基座、主臂和用于夹持工件的主夹头，其特征在于：所述主臂包括外管和内管，所述外管的下端与基座转动配合，且所述基座上设有用于驱使外管转动的驱动机构，所述内管滑动配合于外管内，内管背离基座的上端露置于外管外，所述主夹头与内管的上端转动配合，所述外管的两侧分别安装有用于抵靠工件且推动工件抬高的动力臂。根据本专利技术的一个示例，所述动力臂为两个，两个动力臂分别设于主臂的两侧。根据本专利技术的一个示例，所述主夹头通过一转动轴与内管的上端转动配合，且所述转动轴的轴线垂直于两个动力臂的中轴线所构成的平面。根据本专利技术的一个示例，所述动力臂包括支撑段和活动段，所述支撑段的下端连接于外管上，所述活动段沿支撑段的长度方向滑动配合于支撑段上，所述活动段的上端设有与工件相抵靠的托架，所述支撑段上设有用于驱动活动段的驱动器。根据本专利技术的一个示例，所述支撑段呈长条形结构，所述支撑段的下端通过连接板与外管的外侧壁固定连接，所述活动段套于支撑段外且与支撑段滑动配合。所述动力臂与主臂之间设有一复位拉索，所述复位拉索的一端与内管位于外管外的部分连接，复位拉索的另一端与动力臂的活动段连接。所述的驱动器为液压缸，所述液压缸的缸体和活塞杆分别与支撑段和活动段连接。所述托架包括固定在活动段上的底板，所述底板上设有两个立板，两个立板之间形成用于限位工件的开口槽，当工件夹持于主夹头上时所述工件位于托架所对应的部分位于开口槽内，且所述工件随着活动段的升降与所述开口槽滑动配合。所述外管的下端与基座铰接，以使得所述外管沿竖直方向摆动。所述驱动机构为摆动液压缸，所述摆动液压缸的一端与外管的外侧壁铰接，另一端与基座铰接。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，通过主臂夹持工件而利用两侧的两个动力臂抬升工件，因此利用液压驱动的动力臂的承载力远远大于常规的关节机械手，同时两个动力臂之间通过伸缩量的配合，可以实现拱架角度和位置的调节，因此调节精度好，其次，设计了复位拉索可以使得主臂上的内管在重力作用下未能够复位的情况下可以利用动力臂上的活动段驱使该主臂上的内管强制复位，提高设备整体可靠性，再其次，在动力臂的上端设置托架，因此可以有效的托举工件且避免工件沿自身厚度方向从动力臂上滑脱，最后，本专利技术申请的这一机械臂较常规的机械臂而言对于材料方面并未有任何高性能的要求，同时整体结构简单，并且只需要控制两个动力臂上的驱动器之间的协同配合即可，因此控制系统简单，调节精度高，最终使得整体设备成本较低。附图说明图1是本专利技术的工作臂的等轴结构示意图。图2是本专利技术的工作臂的前视示意图。图3是本专利技术的工作臂的侧视示意图。图4为图3中“A-A”方向的剖视示意图。其中，1、基座，2、主臂，2.1、外管，2.2、内管，3、主夹头，4、驱动机构，5、动力臂，5.1、支撑段，5.2、活动段，6、转动轴，7、托架，7.1、底板，7.2、立板，7.3、开口槽，8、驱动器，9、连接板，10、复位拉索，11、上拉环，12、下拉环。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图来详细描述根据本专利技术实施例的一种用于拱架台车上的工作臂结构。工作臂之实施例一：本专利技术提供一种用于拱架台车上的工作臂结构，它包括如图1所示的基座1、主臂2和用于夹持工件的主夹头3，所述基座是用于安装在拱架台车上抬升机构的远端位置。所述主臂2包括外管2.1和内管2.2，具体地作为优选所示的外管2.1为方管，所述内管2.2的横截面形状与外管2.1相匹配，所述外管2.1的下端与基座1沿竖直方向铰接，以使得所述外管2.1可以摆动至水平状态或者呈竖直状态。所述基座1上设有用于驱使外管2.1转动的驱动机构4，具体可以是摆动液压缸，摆动液压缸的两端分别与基座1和外管的外侧壁铰接，由此通过摆动液压缸的伸缩驱使外管2.1沿竖直方向摆动且可以悬停在任意夹角位置。所述内管2.2滑动配合于外管2.1内，内管2.2背离基座1的上端露置于外管2.1外，所述主夹头3与内管2.2的上端转动配合，所述外管2.1的两侧分别安装有一个用于抵靠工件且推动工件抬高的动力臂5，两个动力臂5优选为对称设置。工作臂结构之实施例二：基本结构与工作臂结构之实施例一相同，区别在于：动力臂的数量可以为多个，例如3个、4个、5个。由此提高对于拱架的承重力。当然多个动力臂之间需要通过控制系统协调。工作臂结构之实施例三：基本结构与工作臂结构之实施例一相同，区别在于：所述的外管2.1为任意横截面形状是非圆的管件，例如六棱柱结构的管件或者三棱柱结构的管件等。由于本专利技术申请中所述外管2.1与内管2.2需要沿轴向滑动，因此二者周向转动最优的是进行限位。故此只要采用非圆的管件都可以起到周向限位效果，当然也可以在圆管的基础上通过销轴进行插入限位，这也是可以允许的。但是本专利技术申请的使用环境是重型机械，其还需要考虑工程安全性和机械强度。故此一遍采用对称的管件结构，故此结合综合性能采用方管。工作臂结构之实施例四：基本结构与工作臂结构之实施例一相同，区别在于：所述外管2.1的下端通过一个轴与基座铰接所述外管2.1的有效摆动角度较多为30°～120°，当然理论上从0～180°都应当是外管2.1的摆动范围。工作臂结构之实施例四：基本结构与工作臂结构之实施例一相同，区别在于：所述主夹头3通过一转动轴6与内管2.2的上端转动配合，且所述转动轴6的轴线垂直于两个动力臂5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于拱架台车上的工作臂结构，它包括基座(1)、主臂(2)和用于夹持工件的主夹头(3)，其特征在于：所述主臂(2)包括外管(2.1)和内管(2.2)，所述外管(2.1)的下端与基座(1)转动配合，且所述基座(1)上设有用于驱使外管(2.1)转动的驱动机构(4)，所述内管(2.2)滑动配合于外管(2.1)内，内管(2.2)背离基座(1)的上端露置于外管(2.1)外，所述主夹头(3)与内管(2.2)的上端转动配合，所述外管(2.1)的两侧分别安装有用于抵靠工件且推动工件抬高的动力臂(5)。

【技术特征摘要】
1.一种用于拱架台车上的工作臂结构，它包括基座(1)、主臂(2)和用于夹持工件的主夹头(3)，其特征在于：所述主臂(2)包括外管(2.1)和内管(2.2)，所述外管(2.1)的下端与基座(1)转动配合，且所述基座(1)上设有用于驱使外管(2.1)转动的驱动机构(4)，所述内管(2.2)滑动配合于外管(2.1)内，内管(2.2)背离基座(1)的上端露置于外管(2.1)外，所述主夹头(3)与内管(2.2)的上端转动配合，所述外管(2.1)的两侧分别安装有用于抵靠工件且推动工件抬高的动力臂(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于拱架台车上的工作臂结构，其特征在于：所述动力臂(5)为两个，两个动力臂(5)分别设于主臂(2)的两侧。3.根据权利要求2所述的一种用于拱架台车上的工作臂结构，其特征在于：所述主夹头(3)通过一转动轴(6)与内管(2.2)的上端转动配合，且所述转动轴(6)的轴线垂直于两个动力臂(5)的中轴线所构成的平面。4.根据权利要求1所述的一种用于拱架台车上的工作臂结构，其特征在于：所述动力臂(5)包括支撑段(5.1)和活动段(5.2)，所述支撑段(5.1)的下端连接于外管(2.1)上，所述活动段(5.2)沿支撑段(5.1)的长度方向滑动配合于支撑段(5.1)上，所述活动段(5.2)的上端设有与工件相抵靠的托架(7)，所述支撑段(5.1)上设有用于驱动活动段(5.2)的驱动器(8)。5.根据权利要求4所述的一种用于拱架台车上的工作臂结构，其特征在于：所述支撑段(5.1)呈长条形结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张镇，邹海波，刘建春，孙晓亮，
申请(专利权)人：江西鑫通机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36