一种架设拱架的多维调节机械手制造技术

本发明专利技术涉及工程施工技术领域，具体是涉及一种架设拱架的多维调节机械手，包括夹持机构，夹持机构包括举升板、第一夹持架、第二夹持架、第一双杆油缸、剪叉架、抵接杆和连杆件，第一夹持架和第二夹持架滑动设在举升板的顶部，第一双杆油缸固定设在举升板上，第一双杆油缸的两端设有第一执行杆和第二执行杆，第一执行杆与第一夹持架连接，第二执行杆与第二夹持架连接，两个剪叉架设置在第一夹持架和第二夹持架的相对侧，连杆件设置在第一夹持架和第二夹持架上，连杆件传动连接剪叉架和抵接杆，本申请通过第一夹持架和第一夹持架上的抵接杆能够同轴夹持拱架的腹板，同时剪叉架能够展开并抵接拱架的翼缘内侧，从而能够稳定夹持拱架，以便于进行安装。以便于进行安装。以便于进行安装。

A multi-dimensional adjusting manipulator for erecting arch

【技术实现步骤摘要】
一种架设拱架的多维调节机械手


[0001]本专利技术涉及工程施工
，具体是涉及一种架设拱架的多维调节机械手。

技术介绍

[0002]在水电隧道、地下厂房、地铁工程、铁路隧道、军事地下工程及公路隧道工程等施工中遇到围岩破碎、断层等自稳能力较差的地段往往需要采用架设钢拱（格栅拱）、施做锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土等手段对围岩进行加固，保证施工安全。以隧道拱架安装为例，目前国内大部分拱架安装主要依靠人工进行。首先将拱架安放于岩层之下，用锚杆固定，将多节拱架采用螺栓依次连接成环状。在此施工过程中，单个拱架节重量高达200
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400公斤，需要十多个工人同时进行作业，工人作业强度大，存在极大的安全隐患，且单个拱架安装时间长，效率低，严重影响隧道施工进度。
[0003]中国专利CN201210232210.4公开了一种多向调节机械手，包括安装平台，在安装平台上有多向调节机械手。本专利技术采用一个主夹紧机构，同时固定一个起定位作用的辅助抓手，通过更换夹头，还可以实现格栅拱架的安装，操作方便、安装快捷、准确，安全性得到提高，极大的减轻劳动强度与时间，有利于实现隧道施工的机械化和自动化。
[0004]该机械手仅适用于架设顶部拱架，而两侧的拱架翻转角度较大，仅由活动夹紧板和夹紧油缸进行夹紧，容易出现拱架滑落事故。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种架设拱架的多维调节机械手。
[0006]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种架设拱架的多维调节机械手，包括夹持机构，夹持机构包括举升板、第一夹持架、第二夹持架、第一双杆油缸、剪叉架、抵接杆和连杆件，第一夹持架和第二夹持架相向或背向滑动设置在举升板的顶部，第一双杆油缸固定设置在举升板上，第一双杆油缸的两端分别设有第一执行杆和第二执行杆，第一执行杆与第一夹持架连接，第二执行杆与第二夹持架连接，两个剪叉架设置在第一夹持架和第二夹持架的相对侧，剪叉架的转动轴沿水平方向延伸，抵接杆同轴向贯穿剪叉架的转动轴并与其滑动配合，连杆件设置在第一夹持架和第二夹持架上，连杆件传动连接剪叉架和抵接杆，当抵接杆抵接拱架的腹板并相对剪叉架的转动轴滑动时，抵接杆通过连杆件引导剪叉架展开并抵接拱架的翼缘内侧。
[0007]优选地，剪叉架包括第一转臂、第二转臂和固定筒，两个固定筒同轴设置在第一双杆油缸和剪叉架的相对侧，第一转臂和第二转臂的中间位置与固定筒转动连接，抵接杆同轴滑动设置在固定筒中；连杆件包括第一导轨、第一滑块、第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一导轨设置在第一夹持架和第二夹持架中，第一导轨沿竖直方向延伸，第一滑块沿竖直方向滑动设置在第一导轨上，第一连杆的两端分别与抵接杆的外端以及第一滑块转动连接，第二连杆的两端分别与第二转臂以及第一滑块转动连接，第三连杆的两端分别与第一转臂以及第一滑块转动连接，第一滑块向上滑动时，第一转臂和第二转臂展开。
[0008]优选地，夹持机构还包括抵接盘和弹簧，抵接盘同轴设置在抵接杆的内端，弹簧套设在抵接杆上，弹簧的两端分别抵接在抵接盘和固定筒的相对端。
[0009]优选地，夹持机构还包括抵接块，抵接块设置在第一转臂和第二转臂的两端。
[0010]优选地，还包括搭接机构和偏转板，搭接机构包括结构完全相同的第一搭接件和第二搭接件，以及第二双杆油缸，夹持机构固定设置在偏转板的顶部，第一搭接件和第二搭接件相向或背向滑动设置在偏转板上，第一搭接件和第二搭接件位于夹持机构的两侧，第一搭接件包括搭接辊和伺服电机，搭接辊沿水平方向延伸，且伺服电机的输出轴与搭接辊传动连接，第二双杆油缸设置在偏转板上，第二双杆油缸两端的执行杆分别于第一搭接件和第二搭接件固定连接。
[0011]优选地，第一搭接件还包括安置架、第一框体、第二框体、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第四连杆、第五连杆和压力传感器，安置架滑动设置在偏转板上，第一框体和第二框体沿竖直方向滑动设置在安置架内，搭接辊的两端分别于第一框体和第二框体转动连接，第一锥齿轮同轴设置在搭接辊的一端，伺服电机固定设置在第一框体的底端，伺服电机的输出轴贯穿第一框体并与第二锥齿轮同轴连接，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，压力传感器固定设置在安置架内，压力传感器的检测端朝上，第四连杆的一端与第一框体转动连接，第五连杆的一端与第二框体转动连接，第四连杆和第五连杆的另一端转动连接且搭接在压力传感器的检测端。
[0012]优选地，第一搭接件还包括液压减震器和光电编码器，两个液压减震器均与安置架的内部底端转动连接，两个液压减震器的另一端分别于第四连杆和第五连杆转动连接，光电编码器设置在第二框体内，光电编码器的输入端与搭接辊的一端传动连接。
[0013]优选地，第一搭接件还包括锥筒，两个锥筒同轴设置在搭接辊上，两个锥筒的锥面相对。
[0014]优选地，第一搭接件还包括第二导轨、第二滑块和限位销，第二导轨设置在安置架的内部两侧，安置架沿竖直方向延伸，第二滑块沿竖直方向滑动设置在第二导轨上，第一框体和第二框体分别设置在两个第二滑块的相对侧，限位销固定设置在第二导轨上，且限位销位于第二滑块的顶部。
[0015]优选地，还包括偏转调节机构，偏转调节机构包括第一单杆油缸、第一固定钢、第三双杆油缸、第二固定钢、第三固定钢、第二单杠油缸、第四固定钢、第四双杆油缸和第五固定钢，四个第一单杆油缸的输出杆与偏转板的底端四角转动连接，两个第一固定钢固定连接的两个第一单杆油缸的底端，第三双杆油缸的两端包括第三执行杆和第四执行杆，第三执行杆和第四执行杆分别与两个第一固定钢转动连接，第二固定钢与第三双杆油缸固定连接，两个第三固定钢与第二固定钢垂直固定连接，四个第二单杠油缸的输出轴与两个第三固定钢的两端转动连接，两个第四固定钢固定连接两个第二单杠油缸的底端，第四双杆油缸的两端包括第五执行杆和第六执行杆，第五执行杆和第六执行杆分别与两个第四固定钢的相对侧转动连接，第五固定钢固定连接第四双杆油缸和升降机。
[0016]本申请相比较于现有技术的有益效果是：1.本申请通过第一夹持架和第一夹持架上的抵接杆能够同轴夹持拱架的腹板，同时剪叉架能够展开并抵接拱架的翼缘内侧，从而能够稳定夹持拱架，以便于进行安装；2.本申请通过第一连杆、第二连杆和第三连杆能够传动连接剪叉架和抵接杆，使
得抵接杆抵接腹板并相对固定筒滑动时，剪叉架能够展开并抵接翼缘的内侧，从而稳定夹持拱架；3.本申请通过压力传感器能够检测搭接辊的承受压力，而第二搭接件与第一搭接件的结构相同，使得第二搭接件同一能够检测其承受压力，以便于通过旋转搭接辊，使得拱架的重心移动至第一搭接件和第二搭接件的中间顶部；4.本申请通过第一单杆油缸和第二单杠油缸能够稳定调节偏转板的倾斜角度，从而便于倾斜架设拱架。
附图说明
[0017]图1是本申请的机械手工作工作状态下的立体图；图2是本申请的机械手在第一种视角下的立体图；图3是本申请的机械手在第二种视角下的立体图；图4是本申请的机械手的正视图；图5是图4的B
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种架设拱架的多维调节机械手，其特征在于，包括夹持机构，夹持机构包括举升板（1a）、第一夹持架（1b）、第二夹持架（1c）、第一双杆油缸（1d）、剪叉架（1e）、抵接杆（1f）和连杆件（1g），第一夹持架（1b）和第二夹持架（1c）相向或背向滑动设置在举升板（1a）的顶部，第一双杆油缸（1d）固定设置在举升板（1a）上，第一双杆油缸（1d）的两端分别设有第一执行杆（1d1）和第二执行杆（1d2），第一执行杆（1d1）与第一夹持架（1b）连接，第二执行杆（1d2）与第二夹持架（1c）连接，两个剪叉架（1e）设置在第一夹持架（1b）和第二夹持架（1c）的相对侧，剪叉架（1e）的转动轴沿水平方向延伸，抵接杆（1f）同轴向贯穿剪叉架（1e）的转动轴并与其滑动配合，连杆件（1g）设置在第一夹持架（1b）和第二夹持架（1c）上，连杆件（1g）传动连接剪叉架（1e）和抵接杆（1f），当抵接杆（1f）抵接拱架的腹板并相对剪叉架（1e）的转动轴滑动时，抵接杆（1f）通过连杆件（1g）引导剪叉架（1e）展开并抵接拱架的翼缘内侧。2.根据权利要求1所述的一种架设拱架的多维调节机械手，其特征在于，剪叉架（1e）包括第一转臂（1e1）、第二转臂（1e2）和固定筒（1e3），两个固定筒（1e3）同轴设置在第一双杆油缸（1d）和剪叉架（1e）的相对侧，第一转臂（1e1）和第二转臂（1e2）的中间位置与固定筒（1e3）转动连接，抵接杆（1f）同轴滑动设置在固定筒（1e3）中；连杆件（1g）包括第一导轨（1g1）、第一滑块（1g2）、第一连杆（1g3）、第二连杆（1g4）和第三连杆（1g5），第一导轨（1g1）设置在第一夹持架（1b）和第二夹持架（1c）中，第一导轨（1g1）沿竖直方向延伸，第一滑块（1g2）沿竖直方向滑动设置在第一导轨（1g1）上，第一连杆（1g3）的两端分别与抵接杆（1f）的外端以及第一滑块（1g2）转动连接，第二连杆（1g4）的两端分别与第二转臂（1e2）以及第一滑块（1g2）转动连接，第三连杆（1g5）的两端分别与第一转臂（1e1）以及第一滑块（1g2）转动连接，第一滑块（1g2）向上滑动时，第一转臂（1e1）和第二转臂（1e2）展开。3.根据权利要求2所述的一种架设拱架的多维调节机械手，其特征在于，夹持机构还包括抵接盘（1h）和弹簧（1i），抵接盘（1h）同轴设置在抵接杆（1f）的内端，弹簧（1i）套设在抵接杆（1f）上，弹簧（1i）的两端分别抵接在抵接盘（1h）和固定筒（1e3）的相对端。4.根据权利要求2所述的一种架设拱架的多维调节机械手，其特征在于，夹持机构还包括抵接块（1j），抵接块（1j）设置在第一转臂（1e1）和第二转臂（1e2）的两端。5.根据权利要求1所述的一种架设拱架的多维调节机械手，其特征在于，还包括搭接机构和偏转板（3），搭接机构包括结构完全相同的第一搭接件（2a）和第二搭接件（2b），以及第二双杆油缸（2c），夹持机构固定设置在偏转板（3）的顶部，第一搭接件（2a）和第二搭接件（2b）相向或背向滑动设置在偏转板（3）上，第一搭接件（2a）和第二搭接件（2b）位于夹持机构的两侧，第一搭接件（2a）包括搭接辊（2a1）和伺服电机（2a2），搭接辊（2a1）沿水平方向延伸，且伺服电机（2a2）的输出轴与搭接辊（2a1）传动连接，第二双杆油缸（2c）设置在偏转板（3）上，第二双杆油缸（2c）两端的执行杆分别于第一搭接件（2a）和第二搭接件（2b）固定连接。6.根据权利要求5所述的一种架设拱架的多维调节机械手，其特征在于，第一搭接件（2a）还包括安置架（2a3）、第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超群，耿云飞，
申请(专利权)人：江苏诺嘉机械有限公司，
类型：发明
国别省市：