一种挖掘机器人用切割装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种挖掘机器人用切割装置，包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置，因此，本挖掘机器人用切割装置可以采用长度和自重较大的机械臂，避免机械臂的重力产生的弯矩对驱动装置(通常为减速电机)造成破坏，从而大幅度提高挖掘机器人用切割装置的作业范围。

A cutting device for excavating robot

The invention discloses a cutting device for excavating a robot, including a mechanical arm and a cutting machine that moves in space through a machine arm, which is connected to the inner arm of the seat by rotating a single degree of freedom around the vertical direction, and rotating the outer arm of the inner arm around the inner arm around a single degree of freedom in the vertical direction. A first drive device for driving the outer arm to rotate relative to the inner arm and a second driving device for driving the inner arm to rotate relative to the frame. Therefore, the cutting device can use the length and weight of the manipulator to avoid the torque generated by the gravity of the manipulator (usually reduced). The speed motor will cause damage, thus greatly improving the scope of operation of the excavator robot's cutting device.

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机器人用切割装置
本专利技术涉及切割领域，具体是一种挖掘机器人用切割装置。
技术介绍
管廊(日本称“共同沟”、台湾地区称“共同管道”)，就是地下城市管道综合走廊。即在城市地下建造一个隧道空间，将电力、通信，燃气、供热、给排水等各种工程管线集于一体，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，实施统一规划、统一设计、统一建设和管理，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。其一般都呈“开”型，大型装置管道集中敷设的主要场所，它由钢结构或钢筋混凝土结构的立柱、横梁以及桁架所构成，按类型可分为单层或多层，可通行的或不可通行的等。管廊的施工过程中，常常需要进行挖洞步骤，比如在山体或者其他岩石层中挖出洞穴进行后续施工，现有的挖洞步骤通常有两种方式：第一种，工人手持常规的钻具，比如水钻或者筒钻等，将岩石钻成一段然后取出，继续钻下一段，这种方法在过程中耗时耗力，一个3m*3m见方的洞子，两个工人一天只能挖进1-1.2m，效率非常低，影响工期；第二种，采用盾构机进行挖掘，但是盾构机的造价过高，动辄几千万乃至上亿元的成本令很多施工方望而却步。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种施工效率更高的挖掘机器人用切割装置。本专利技术的挖掘机器人用切割装置，包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置；切割机包括转动连接于所述外臂外端的支架、用于驱动支架沿外臂轴向转动的转动马达、固定于所述支架的切割驱动装置以及传动连接于所述切割驱动装置输出轴的切割刀具，转动马达固定在外臂上，所述切割刀具至少为两个。本专利技术的有益效果是：本专利技术的挖掘机器人用切割装置的机座与内臂之间、内臂与外壁之间均绕竖直方向单自由度可转动连接，因此，内臂和外臂的重力产生的弯矩作用将分别由机座和内臂所承担，而不会传递至第一或第二驱动装置(通常为减速电机)上，驱动装置的转轴仅仅为内臂相对于基座以及外臂相对于内臂的摆动提供转矩，因此，本挖掘机器人用切割装置可以采用长度和自重较大的机械臂，避免机械臂的重力产生的弯矩对驱动装置(通常为减速电机)造成破坏，从而大幅度提高挖掘机器人用切割装置的作业范围。而切割刀具至少设置两个，则挖掘机器人用切割装置能够同时对多个范围的岩石或者土层进行切割，从而保证切割效率，同时利用转动马达对支架进行转向，即可实现对切割机的角度调整，即可实现在沿竖直方向切割完成后，再沿着水平或者其他非竖直方向对岩石或者土层进行切割，从而将岩石或者土层切割为一块块的石块或者土层，不同于盾构机或者钻具挖掘的方式，这种方式制造出的石块或者土层能够用在铺路等工程上，不仅避免了盾构机或者钻具挖掘的方式带来的挖掘材料废置问题，还能够变废为宝，而且整个装置结构简单，效率高，成本低。进一步，还包括传动连接于所述切割驱动装置输出轴的固定轴，所述切割刀具设置于固定轴上且均匀分布；同轴固定的切割刀具能够在相同转速下进行切割动作，保证切割效果的同时，还能够提高安装拆卸的便捷性。进一步，还包括用于压紧切割刀具的压板和用于紧固压板的锁紧螺母，所述切割刀具与固定轴之间为键连接，压板设置在切割刀具两侧，锁紧螺母设置在压板外侧并与固定轴之间螺纹连接固定；锁紧螺母的设置不仅方便安装、固定可靠而且还能够调整切割刀具的安装位置，而压板能够减小锁紧螺母拧紧时给切割刀具带来的局部应力集中，从而使本装置的切割刀具固定更加牢固、可靠。进一步，所述内臂靠近其外端沿竖直方向设置有销轴；所述外臂靠近其内端设有与所述销轴对应的销孔；所述销孔内设有轴承并通过该轴承与销轴转动配合；如此设置更加利于。进一步，所述第一驱动装置的机体固定于所述内臂，第一驱动装置的输出轴传动连接于所述外臂并驱动外臂转动；如此设置使得第一驱动装置的动力较为直接的作用在外臂上，简单直接有效。进一步，所述外臂内端形成叉形结构，并通过叉形结构卡于内臂的上下表面；实现外臂与内臂的嵌合连接，不仅使连接更加牢固，而且增大了外臂与内臂的接合面积，限制了外臂的自由度，增强了稳定性。进一步，所述机座沿竖直方向设有立柱；所述内臂的内端设有用于与所述立柱转动配合的通孔；所述第二驱动装置的机体固定于所述机座，第二驱动装置的输出轴传动连接于所述内臂并驱动所述内臂相对于机座绕立柱转动；本专利技术的挖掘机器人用切割装置的机座与内臂之间、内臂与外壁之间均绕竖直方向单自由度可转动连接，因此，内臂和外臂的重力产生的弯矩作用将分别由机座和内臂所承担，而不会传递至第一或第二驱动装置(通常为减速电机)上，驱动装置的转轴仅仅为内臂相对于基座以及外臂相对于内臂的摆动提供转矩。进一步，所述通孔与立柱之间通过至少两个对置的圆锥滚子轴承进行转动配合；多个圆锥滚子轴承的设置能够极大提高本方案对立柱乃至其带来的冲击的支撑，保证运行稳定性；圆锥滚子轴承属于分离型轴承，轴承的内、外圈均具有锥形滚道。该类轴承按所装滚子的列数分为单列、双列和四列圆锥滚子轴承等不同的结构型式。单列圆锥滚子轴承可以承受径向负荷和单一方向轴向负荷。当轴承承受径向负荷时，将会产生一个轴向分力，所以当需要另一个可承受反方向轴向力的轴承来加以平衡。附图说明图1为本专利技术的正视图；图2为本专利技术的俯视图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细的说明：下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。说明书附图中的附图标记包括：切割刀具1、压板2、切割驱动装置输出轴3、切割驱动装置4、机座5、外臂6、第一驱动装置7、销轴8、内臂9、第二驱动装置10。实施例基本如附图1所示：本实施例中挖掘机器人用切割装置，包括机械臂和通过机械臂带动在空间内移动的切割机；机械臂包括机座5、绕竖直方向单自由度可转动连接与机座5的內臂9以及绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂9的外臂，本实施例的挖掘机器人用切割装置，机械臂的机座5与内臂9之间，内臂9与外臂6之间均绕竖直方向可转动配合，因此，内臂9和外臂6的重力产生的弯矩作用将完全分别由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机器人用切割装置，其特征在于：包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置；切割机包括转动连接于所述外臂外端的支架、用于驱动支架沿外臂轴向转动的转动马达、固定于所述支架的切割驱动装置以及传动连接于所述切割驱动装置输出轴的切割刀具，转动马达固定在外臂上，所述切割刀具至少为两个。

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机器人用切割装置，其特征在于：包括机械臂和通过所述机械臂带动在空间内移动的切割机；所述机械臂包括机座、绕竖直方向单自由度转动连接于所述机座的内臂、绕竖直方向单自由度转动连接于所述内臂的外臂、用于驱动所述外臂相对于内臂转动的第一驱动装置以及用于驱动所述内臂相对于机座转动的第二驱动装置；切割机包括转动连接于所述外臂外端的支架、用于驱动支架沿外臂轴向转动的转动马达、固定于所述支架的切割驱动装置以及传动连接于所述切割驱动装置输出轴的切割刀具，转动马达固定在外臂上，所述切割刀具至少为两个。2.根据权利要求1所述的挖掘机器人用切割装置，其特征在于：还包括传动连接于所述切割驱动装置输出轴的固定轴，所述切割刀具设置于固定轴上且均匀分布。3.根据权利要求2所述的挖掘机器人用切割装置，其特征在于：还包括用于压紧切割刀具的压板和用于紧固压板的锁紧螺母，所述切割刀具与固定轴之间为键连接，压板设置在切割刀具两侧，锁紧螺母设置在压板外侧并与固定轴之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：王盛学，
申请(专利权)人：重庆同朋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50