一种格网清理重载智能机械手制造技术

本实用新型专利技术公开了一种格网清理重载智能机械手，包括机械本体系统、液压系统、控制系统、通信系统、视频系统，机械本体系统包括机械底座、摆动架、摆动油缸、工作臂组；工作臂组包括大臂、二臂、伸缩臂、清理斗、大臂油缸、二臂油缸、伸缩臂油缸，摆动架的两端分别与机械底座、工作臂组连接，摆动油缸连接机械底座和摆动架。本实用新型专利技术格网清理重载智能机械手在作业空间受限的环境中，可以实现对煤灰的清理。

【技术实现步骤摘要】
一种格网清理重载智能机械手
本技术涉及一种机械手，尤其是一种格网清理重载智能机械手，属于机械设备领域。
技术介绍
煤粉翻车机格网平台煤粉安息角为35～40°，格网角度16°，作业场所地下室位置为-3.26米，作业空间高度最大3.2m、最小2.4m；其作业特点是：空间狭窄且作业范围超长。目前，对于工况复杂的场所进行清理主要是利用机械手进行，但是普通的机械手只针对一般露天和井下的工况，在煤粉翻车机格网平台复杂作业空间的限制下，普通的机械手无法正常使用；但是采用人工驾驶设备进行清理又容易发生安全事故。因此，目前急需要设计一种清理煤灰的机械手。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种格网清理重载智能机械手，它在作业空间受限的环境中，可以实现对煤灰的清理。同时，本技术机械手通过远程控制保证了人员人身安全，保证较大的煤粉清理范围。总之，本技术机械手高效安全。本技术一种格网清理重载智能机械手，包括机械本体系统、液压系统、控制系统、通信系统、视频系统，机械本体系统包括机械底座、摆动架、摆动油缸、工作臂组；工作臂组包括大臂、二臂、伸缩臂、清理斗、大臂油缸、二臂油缸、伸缩臂油缸，摆动架的两端分别与机械底座、工作臂组连接，摆动油缸连接机械底座和摆动架。进一步地，大臂的左端与摆动架铰接，右端与二臂铰接；大臂油缸缸端铰接在摆动架上、杆端铰接在大臂下面的支承座上；二臂油缸缸端铰接在大臂下面的支承座上、杆端铰接在二臂的左端上；伸缩臂油缸设置在二臂内、其缸端与二臂铰接、其杆端与伸缩臂的左端铰接，伸缩臂的右端与清理斗铰接。进一步地，工作臂组还包括转动油缸、四连杆机构；转动油缸的缸端铰接在伸缩臂上面的支承座上、杆端与四连杆机构铰接；四连杆机构的四个连接点分别为连杆Ⅰ与伸缩臂的铰接点、清理斗与伸缩臂的铰接点、连杆Ⅱ与清理斗的铰接点、连杆Ⅰ和连杆Ⅱ和转动油缸三者共同的铰接点。进一步地，摆动架为高强钢板焊接成的框架结构，并经退火抛丸处理；摆动架左端的中心孔通过销轴、铰接轴承与底座的右端连接，摆动油缸的缸端固定连接在底座上、杆端铰接在摆动架上，摆动架右端上下铰接孔分别与大臂、大臂油缸铰接。进一步地，底座为高强钢板焊接成的框架结构，其底部设置有减震块、减震底板，并通过地脚螺栓、螺母固定在地面上；在底座与地面之间、地脚螺栓与螺母连接段分别装有橡胶减震垫及橡胶弹簧；底座上还设置液压主阀、平衡阀等，阀体通过液压胶管及接头体等与工作臂组上的油缸及摆动油缸连接。进一步地，大臂油缸、二臂油缸、伸缩臂油缸、转动油缸均设采用机械标准液压缸、设置有缓冲装置；摆动架、大臂、二臂、清理斗均设置有角度传感器，伸缩臂油缸内置位移传感器。进一步地，所有铰接点都通过销轴连接，铰接的孔内沿径向设置有沉口，沉口内设置有油杯。进一步地，液压系统、控制系统均与机械本体系统相连；液压系统包括液压泵站、电液比例阀组、设置在各个工作臂上的管路部件，液压泵站包括电动机、液压泵、液压油箱、散热器、油箱附件及相应的管路；控制系统包括远程操作台、电控柜、传感器、相应的电路及程序；远程操作台安装在操作室内，配有电控手柄、控制器、人机界面、视频显示器及开关按钮等；通信系统、视频系统都与控制系统连接。本技术机械手的优点是：一、摆动架通过摆动油缸与底座连接，在摆动油缸作用下，摆动架沿中心孔轴线做±60°回转，带动与摆动架连接的工作臂组做±60°回转，从而增大了工作范围；设置在二臂内的工作臂采用伸缩式设计为伸缩臂，从而适应低空间的作业工况；采用挖斗式属具，可进行推扒动作，大大提高了作业效率；同时挖斗采用平口设计，刀口能与格网面贴合，从而更好地保护格网；即本技术采用串联臂+伸缩臂+摆动座结构设计，实现在狭窄空间超长作业范围的清煤作业；三、机械臂的回转部设置有位置传感器，程序里边设置软限位，机构上做硬限位，防碰撞冗余设计避免了机械臂外部空间干涉；三、机械手具备遥控、远程控制、自动轨迹运行三种工作模式；远程控制保证了人员人身安全，自动轨迹运行保证较大的煤粉清理范围，提高了作业效率。本技术格网清理重载智能机械手在作业空间受限的环境中，可以实现对煤灰的清理功能，机械臂自动化清理范围覆盖格网95％以上。同时，本技术为远程操控的大功率作业机械手，与普通的工程机械有本质的不同，它集仿生技术、通信技术、控制技术、传感技术、机电液一体化技术于一体，是机械手技术从纯粹运动学领域向工程动力学领域的发展和跨越，属于特定领域的技术集成，远程遥控保证了人员人身安全。附图说明图1为本技术格网清理重载智能机械手机械本体系统的主视图；图2为液压泵站的示意图；图3为本技术格网清理重载智能机械手的空间布置示意图；图4为本技术格网清理重载智能机械手的总体设备的布置示意图；图5为本技术网格自动化清理机械手机械本体系统的立体图一(清理斗最远位置)；图6为本技术网格自动化清理机械手机械本体系统的立体图二(清理斗最近位置)；图7为远程操作台的示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细的说明。实施例1从图1、图2、图3、图4、图5、图6可知，本技术一种格网清理重载智能机械手，包括机械本体系统、液压系统、控制系统、通信系统、无线视频系统，机械本体系统包括机械底座1、摆动架2、摆动油缸8、工作臂组；工作臂组包括大臂3、二臂4、伸缩臂5、清理斗7、大臂油缸9、二臂油缸10、伸缩臂油缸11，摆动架2的两端分别与机械底座1、工作臂组连接，摆动油缸8连接机械底座1和摆动架2。其中，大臂3的左端与摆动架2铰接，右端与二臂4铰接；大臂油缸9缸端铰接在摆动架2上、杆端铰接在大臂3下面的支承座上；二臂油缸10缸端铰接在大臂3下面的支承座上、杆端铰接在二臂4的左端上；伸缩臂油缸11设置在二臂4内、其缸端与二臂4铰接、其杆端与伸缩臂5的左端铰接，伸缩臂5的右端与清理斗7铰接。本技术机械手：一、摆动架通过摆动油缸与底座连接，在摆动油缸作用下，摆动架沿中心孔轴线做±60°回转，带动与摆动架连接的工作臂组做±60°回转，从而增大了工作范围；二、大臂通过大臂油缸实现整个工作臂组的抬升与下降；二臂通过二臂油缸实现二臂、伸缩臂、清理斗等的抬升与下降；二臂内的伸缩臂通过伸缩臂油缸实现伸出和回缩，从而带动清理斗伸出和回缩；伸缩臂的设计适应低空间的作业工况；三、挖斗式属具可进行推扒动作，大大提高了作业效率；同时挖斗采用平口设计，刀口能与格网面贴合，从而更好地保护格网。即本技术采用串联臂+伸缩臂+摆动座结构设计，实现在狭窄空间超长作业范围的清煤作业，本技术机械手的作业范围较大，可较好满足煤粉翻车机格网平台的工作空间的需求。实施例2本技术格网清理重载智能机械手：工作臂组还包括转动油缸12、四连杆机构6；转动油缸12的缸端铰接在伸缩臂5上面的支承座上、杆端与四连杆机构6铰接；四连杆机构6的四个连接点分别为连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种格网清理重载智能机械手，包括机械本体系统、液压系统、控制系统、通信系统、视频系统，其特征是：机械本体系统(20)包括机械底座(1)、摆动架(2)、摆动油缸(8)、工作臂组；工作臂组包括大臂(3)、二臂(4)、伸缩臂(5)、清理斗(7)、大臂油缸(9)、二臂油缸(10)、伸缩臂油缸(11)，摆动架(2)的两端分别与机械底座(1)、工作臂组连接，摆动油缸(8)连接机械底座(1)和摆动架(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种格网清理重载智能机械手，包括机械本体系统、液压系统、控制系统、通信系统、视频系统，其特征是：机械本体系统(20)包括机械底座(1)、摆动架(2)、摆动油缸(8)、工作臂组；工作臂组包括大臂(3)、二臂(4)、伸缩臂(5)、清理斗(7)、大臂油缸(9)、二臂油缸(10)、伸缩臂油缸(11)，摆动架(2)的两端分别与机械底座(1)、工作臂组连接，摆动油缸(8)连接机械底座(1)和摆动架(2)。


2.根据权利要求1所述的格网清理重载智能机械手，其特征是：大臂(3)的左端与摆动架(2)铰接，右端与二臂(4)铰接；大臂油缸(9)缸端铰接在摆动架(2)上、杆端铰接在大臂(3)下面的支承座上；二臂油缸(10)缸端铰接在大臂(3)下面的支承座上、杆端铰接在二臂(4)的左端上；伸缩臂油缸(11)设置在二臂(4)内、其缸端与二臂(4)铰接、其杆端与伸缩臂(5)的左端铰接，伸缩臂(5)的右端与清理斗(7)铰接。


3.根据权利要求1所述的格网清理重载智能机械手，其特征是：工作臂组还包括转动油缸(12)、四连杆机构(6)；转动油缸(12)的缸端铰接在伸缩臂(5)上面的支承座上、杆端与四连杆机构(6)铰接；四连杆机构(6)的四个连接点分别为连杆Ⅰ(25)与伸缩臂(5)的铰接点、清理斗(7)与伸缩臂(5)的铰接点、连杆Ⅱ(26)与清理斗(7)的铰接点、连杆Ⅰ(25)和连杆Ⅱ(26)和转动油缸(12)三者共同的铰接点。


4.根据权利要求1所述的格网清理重载智能机械手，其特征是：摆动架(2)为高强钢板焊接成的框架结构，并经退火抛丸处理；摆动架(2)左端的中心孔通过销轴(23)、铰接轴承(24)与底座(1)的右端连接，摆动油缸(8)的缸端固定连接在底座...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志春，罗铭，吴孝红，石英，沈铭顺，鲍晋普，詹晟，葛俊敏，
申请(专利权)人：惊天智能装备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34