車載式特種作業(yè)機械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車載式特種作業(yè)機械手，帶有多種執(zhí)行部件，能實現(xiàn)多種功能，水平轉動座上固定有多節(jié)有液壓系統(tǒng)驅動收展的機械臂，在末節(jié)機械臂上固定有執(zhí)行部件儲備盒，儲備盒內(nèi)安裝有驅動鏈及驅動機構，驅動鏈上通過調(diào)節(jié)座連接有多個執(zhí)行部件，末節(jié)機械臂端部設置有執(zhí)行部件卡置缺口，并在該端部上設置有執(zhí)行部件夾緊機構。水平轉動座在汽車底盤上可以水平轉動，轉動中帶著機械臂同時轉動，從而改變執(zhí)行部件的位置；末節(jié)機械臂上固定執(zhí)行部件儲備盒，儲備盒安裝有多個執(zhí)行部件，每個執(zhí)行部件可以完成一個功能，儲備盒內(nèi)的執(zhí)行部件通過驅動鏈可以輪轉，從而選用合適的執(zhí)行部件來完成需要的功能。
【專利說明】車載式特種作業(yè)機械手
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輛上裝，尤其是一種具有多種功能的機械手并能實現(xiàn)自動轉換的車載式特種作業(yè)機械手。
【背景技術】
[0002]隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，需要越來越多的特種作業(yè)，如城市電纜敷設施工、特種設備安裝作業(yè)、維修、救援等，需要一種專用機械設備，輔助進行運輸、裝卸。
[0003]比如:城市電網(wǎng)中66千伏及以上電力電纜線路大規(guī)模的投入使用，電纜鋪設施工作業(yè)基本上沒有專用的機械設備，從現(xiàn)有的鋪設施工作業(yè)中看出，現(xiàn)有的方式施工作業(yè)效率低，勞動強度比較大。電纜線盤裝卸，需要起重機在轉運前后參與，特別是在現(xiàn)場使用起重機會影響城市交通，且每個線盤在現(xiàn)場需要2次用到起重機，搬下和搬上，每次起重機進場到離開需要20多分鐘，極大影響交通且降低電力工程的社會效益和形象。
[0004]特殊場地設備維修更換等作業(yè)，如變壓器安裝更換，需要運輸車、汽車起重機等設備，而現(xiàn)場受變壓器上網(wǎng)線限制，汽車起重機不能充分發(fā)揮性能，因而效率低、勞動強度大、安全性低。
[0005]還有些工地，需要將大型設備從運輸車輛上卸下或者裝上，一般都是靠吊車來完成，這就要求對設備進行捆綁，以方便吊車的吊鉤懸掛，但是這種方式比較耗時，尤其是在捆綁的時候要用到鋼索，也無法準確定位設備的重心，人工操作比較麻煩。
[0006]現(xiàn)在也有一些機械手，但是這些機械手的執(zhí)行元件只有一種結構，每一機械手只能完成一個功能，如果要完成多個動作組合，需要配置多種機械手，而一輛汽車底盤一般都只安裝一個機械手，這就需要有多輛汽車協(xié)同作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種車載式特種作業(yè)機械手，帶有多種執(zhí)行部件，能實現(xiàn)多種功能，一輛車就可以完成裝載，并實現(xiàn)多個動作組合。
[0008]本發(fā)明解決了現(xiàn)有的大型裝備需要鋼索和吊車相結合才能完成裝卸，裝卸效率差，工人勞動強度的缺陷，提供一種車載式特種作業(yè)機械手，通過機械手就可以完成裝備裝卸，效率高，降低工人勞動強度。
[0009]本發(fā)明還解決了現(xiàn)有的汽車底盤只安裝一種機械手，只能完成一個功能，需要多輛汽車協(xié)同才能實現(xiàn)動作組合的缺陷，提供一種車載式特種作業(yè)機械手，一輛汽車底盤安裝一個機械手，機械手上帶有可轉換的多種執(zhí)行部件，只需轉換執(zhí)行部件，就可以完成多個動作組合。
[0010]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種車載式特種作業(yè)機械手，通過水平轉動座安裝到汽車底盤上，水平轉動座上固定有多節(jié)有液壓系統(tǒng)驅動收展的機械臂，在末節(jié)機械臂上固定有執(zhí)行部件儲備盒，儲備盒內(nèi)安裝有驅動鏈及用于驅動驅動鏈移動的驅動機構，驅動鏈上通過調(diào)節(jié)座連接有多個執(zhí)行部件，末節(jié)機械臂端部設置有執(zhí)行部件卡置缺口，并在該端部上設置有執(zhí)行部件夾緊機構，汽車底盤上安裝有控制液壓系統(tǒng)和驅動機構的控制機構。水平轉動座在汽車底盤上可以水平轉動，轉動中帶著機械臂同時轉動，從而改變執(zhí)行部件的位置；末節(jié)機械臂上固定執(zhí)行部件儲備盒，儲備盒安裝有多個執(zhí)行部件，每個執(zhí)行部件可以完成一個功能，儲備盒內(nèi)的執(zhí)行部件通過驅動鏈可以輪轉，從而選用合適的執(zhí)行部件來完成需要的功能；執(zhí)行部件相對調(diào)節(jié)座轉動，轉動后卡入到末節(jié)機械臂上的卡置缺口內(nèi)并由夾緊機構夾緊，只要改變機械臂的角度和位置就可以完成需要的動作；執(zhí)行部件根據(jù)需要可以更換，更換后重新安裝到調(diào)節(jié)座上即可。
[0011]作為優(yōu)選，末節(jié)機械臂上固定有兩個傳動輪，其中一個傳動輪連接步進電機形成主傳動輪，另一個為從傳動輪，驅動鏈連接到傳動輪上。傳動輪與驅動鏈相配合，主傳動輪通過步進電機帶動旋轉，驅動鏈帶動從傳動輪轉動。
[0012]作為優(yōu)選，執(zhí)行部件的末端固定有垂直執(zhí)行部件軸線的橫軸，橫軸的兩端鉸接到調(diào)節(jié)座上，調(diào)節(jié)座上固定有轉動電機，轉動電機的輸出軸與橫軸相連用于驅動執(zhí)行部件繞著調(diào)節(jié)座轉動。執(zhí)行部件與調(diào)節(jié)座通過橫軸相鉸接，執(zhí)行部件繞著橫軸的軸線可以轉動，因此橫軸的軸線與末節(jié)機械臂的長度方向相平行，這樣執(zhí)行部件可以擱置到卡置缺口內(nèi)。
[0013]作為優(yōu)選，執(zhí)行部件包括連接圓柱段及與連接圓柱段的端部相固定的執(zhí)行器，執(zhí)行器分為抓取器或者插入器或者吸附器。連接圓柱段與調(diào)節(jié)座相鉸接同時也與卡置缺口相配合，執(zhí)行部件的不同功能主要是通過不同的執(zhí)行器來實現(xiàn)。
[0014]作為優(yōu)選，末節(jié)機械臂上的卡置缺口的一個側面呈V形，夾緊機構包括夾緊臂和驅動缸，夾緊臂的端部為V形，兩V形夾緊執(zhí)行部件。
[0015]作為優(yōu)選，機械臂包括與水平轉動座相固定的固定臂、鉸接在固定臂端部的第一節(jié)轉動臂及鉸接在第一節(jié)轉動臂端部的所述的末節(jié)機械臂，固定臂與第一節(jié)轉動臂之間連接有變幅油缸，第一節(jié)轉動臂與末節(jié)機械臂之間連接有變幅油缸。
[0016]作為優(yōu)選，第一節(jié)轉動臂為伸縮結構，第一節(jié)轉動臂包括外臂和內(nèi)臂，內(nèi)臂插入到外臂內(nèi)，內(nèi)臂與外臂之間通過伸縮缸連接，變幅油缸連接到外臂上。
[0017]作為優(yōu)選，第一節(jié)轉動臂的端部鉸接有轉動盤，轉動盤分為相互嵌套的內(nèi)盤和外盤，內(nèi)盤與外盤之間連接有相互嚙合的主動齒輪和固定齒輪，主動齒輪連接有驅動電機，末節(jié)機械臂固定到轉動盤上。
[0018]作為優(yōu)選，轉動盤上固定有橫臂，末節(jié)機械臂呈L形，L形的短臂插入到橫臂內(nèi)，短臂與橫臂之間連接有伸縮缸，儲備盒安裝到末節(jié)機械臂的長臂上。末節(jié)機械臂為兩支，兩支末節(jié)機械臂上的執(zhí)行部件在工作時可以是成對使用，比如兩執(zhí)行部件可以相互插接，通過兩者的相互配合來共同完成功能。
[0019]作為優(yōu)選，機械臂上安裝有角度傳感器和長度傳感器，控制機械臂轉動的角度變化范圍，液壓系統(tǒng)連接有壓力傳感器，控制執(zhí)行部件能產(chǎn)生的力的變化小，并限制最大起重量。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:水平轉動座在汽車底盤上可以水平轉動，轉動中帶著機械臂同時轉動，從而改變執(zhí)行部件的位置；末節(jié)機械臂上固定執(zhí)行部件儲備盒，儲備盒安裝有多個執(zhí)行部件，每個執(zhí)行部件可以完成一個功能，儲備盒內(nèi)的執(zhí)行部件通過驅動鏈可以輪轉，從而選用合適的執(zhí)行部件來完成需要的功能?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一種結構示意圖；
圖2是本發(fā)明一種展開中間示意圖；
圖3是本發(fā)明另一種結構示意圖；
圖4是本發(fā)明圖3所示結構的工作狀態(tài)示意圖；
圖5是本發(fā)明一種儲備盒的主視圖；
圖6是本發(fā)明圖5所示儲備盒的側視圖；
圖7是本發(fā)明一種卡置缺口的結構示意圖；
圖8是本發(fā)明圖7所示卡置缺口的夾緊示意圖；
圖中:1、汽車底盤，2、末節(jié)機械臂，3、儲備盒，4、執(zhí)行部件，5、轉動盤，6、第二變幅油缸，
7、第一變幅油缸，8、第一節(jié)轉動臂，9、固定臂，10、水平轉動座，11、內(nèi)壁，12、外壁，13、橫臂，14、短臂，15、支撐腿，16、推動氣缸，17、橫軸，18、調(diào)節(jié)座，19、插入器，20、連接圓柱段，21、吸附器，22、主傳動輪，23、驅動鏈，24、支架，25、從傳動輪，26、固定軸，27、卡置缺口，28、側面，29、夾緊臂，30、驅動缸，31、尾座。
【具體實施方式】
[0022]下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
[0023]實施例:一種車載式特種作業(yè)機械手(參見附圖1附圖2)，通過水平轉動座10安裝到汽車底盤I上。水平轉動座上固定有傾斜的固定臂9，固定臂端部鉸接有第一節(jié)轉動臂8，第一節(jié)轉動臂的端部鉸接有末節(jié)機械臂2。第一節(jié)轉動臂為伸縮結構，第一節(jié)轉動臂包括外臂12和內(nèi)臂11，內(nèi)臂插入到外臂內(nèi)，內(nèi)臂與外臂之間通過伸縮缸連接。外臂與固定臂之間連接有第一變幅油缸7，末節(jié)機械臂與第一節(jié)轉動臂之間連接有第二變幅油缸6。伸縮缸、第一變幅油缸和第二變幅油缸均連接液壓回路并組成液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)連接控制機構。
[0024]末節(jié)機械臂上固定有執(zhí)行部件儲備盒3 (參見附圖5)，儲備盒包括盒體，盒體的周邊設置有一圈開槽。盒體內(nèi)設置有兩個傳動輪，傳動輪通過固定軸連接到末節(jié)機械臂上，其中一個傳動輪連接步進電機形成主傳動輪22，另一個為從傳動輪25，主傳動輪與從傳動輪之間連接有驅動鏈23，驅動鏈的位置正好與開槽相對應。驅動鏈上固定有若干調(diào)節(jié)座18，每一個調(diào)節(jié)座上鉸接有執(zhí)行部件4。各執(zhí)行部件具有不同的功能，執(zhí)行部件包括連接圓柱段20及與連接圓柱段的端部相固定的執(zhí)行器，執(zhí)行器分為抓取器或者插入器19或者吸附器21。連接圓柱段的末端固定有垂直執(zhí)行部件軸線的橫軸17，橫軸的兩端鉸接到調(diào)節(jié)座上，橫軸的軸線與末節(jié)機械臂的長度方向相平行。調(diào)節(jié)座上設置有彈簧復位機構。盒體內(nèi)還固定有支架24，支架的頂端固定有推動氣缸16，推動氣缸的高度正好能推動執(zhí)行部件旋轉90°(參見附圖6)。推動氣缸的活塞桿端部鉸接有滑輪，滑輪的圓周面為與連接圓柱段相配合的凹陷面，滑輪與執(zhí)行部件相接觸。末節(jié)機械臂上設置有執(zhí)行部件卡置缺口 27，卡置缺口具有V形的一個側面28，末節(jié)機械臂上安裝有夾緊機構，夾緊機構包括夾緊臂29和驅動缸30，夾緊臂的端部為V形，兩V形夾緊執(zhí)行部件，末節(jié)機械臂的尾端固定有尾座31，驅動缸固定到尾座上(參見附圖7附圖8)。
[0025]汽車底盤上安裝有支撐腿15，作業(yè)時，將支撐腿撐開。當需要機械手操作時，選擇合適的執(zhí)行部件，啟動步進電機，主從動輪帶動驅動鏈移動，并將合適的執(zhí)行部件移動到對準卡置缺口的位置，接著推動氣缸動作將執(zhí)行部件旋轉90°，卡入到末節(jié)機械臂的卡置缺口內(nèi)，接著驅動缸推動夾緊臂和卡置缺口的V形的側面夾住執(zhí)行部件，然后由第一變幅油缸和第二變幅油缸調(diào)節(jié)位置，水平轉動座將執(zhí)行部件轉動到合適位置，然后由執(zhí)行部件完成該功能。
[0026]實施例2:—種車載式特種作業(yè)機械手(參見附圖3附圖4)。與實施例之間的區(qū)別是:第一節(jié)轉動臂的端部連接有轉動盤5，轉動盤分為相互嵌套的內(nèi)盤和外盤，內(nèi)盤和外盤之間可以相互轉動，內(nèi)盤與外盤之間連接有相互嚙合的主動齒輪和固定齒輪，主動齒輪連接有驅動電機。驅動電機驅動主動齒輪轉動，主動齒輪可以繞著固定齒輪的軸線轉動，從而實現(xiàn)內(nèi)盤和外盤之間相互轉動。轉動盤上固定有橫臂13，末節(jié)機械臂呈L形，L形的短臂14插入到橫臂內(nèi)，短臂與橫臂之間連接有伸縮缸，儲備盒安裝到末節(jié)機械臂的長臂上。橫臂的橫截面呈矩形，短臂插入到橫臂內(nèi)可以限制轉動。其余結構參照實施例1。
[0027]以上所述的實施例只是本發(fā)明的兩種較佳方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權利要求】
1.一種車載式特種作業(yè)機械手，通過水平轉動座安裝到汽車底盤上，其特征在于水平轉動座上固定有多節(jié)有液壓系統(tǒng)驅動收展的機械臂，在末節(jié)機械臂上固定有執(zhí)行部件儲備盒，儲備盒內(nèi)安裝有驅動鏈及用于驅動驅動鏈移動的驅動機構，驅動鏈上通過調(diào)節(jié)座連接有多個執(zhí)行部件，末節(jié)機械臂端部設置有執(zhí)行部件卡置缺口，并在該端部上設置有執(zhí)行部件夾緊機構，汽車底盤上安裝有控制液壓系統(tǒng)和驅動機構的控制機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于末節(jié)機械臂上固定有兩個傳動輪，其中一個傳動輪連接步進電機形成主傳動輪，另一個為從傳動輪，驅動鏈連接到傳動輪上。
3.根據(jù)權利要求1所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于執(zhí)行部件的末端固定有垂直執(zhí)行部件軸線的橫軸，橫軸的兩端鉸接到調(diào)節(jié)座上，末節(jié)機械臂上固定有推動氣缸，推動氣缸推動執(zhí)行部件繞著調(diào)節(jié)座轉動并卡入到末節(jié)機械臂上的卡置缺口內(nèi)，調(diào)節(jié)座上設置有執(zhí)行部件復位機構。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于執(zhí)行部件包括連接圓柱段及與連接圓柱段的端部相固定的執(zhí)行器，執(zhí)行器分為抓取器或者插入器或者吸附器。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于末節(jié)機械臂上的卡置缺口的一個側面呈V形，夾緊機構包括夾緊臂和驅動缸，夾緊臂的端部為V形，兩V形夾緊執(zhí)行部件。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于機械臂包括與水平轉動座相固定的固定臂、鉸接在固定臂端部的第一節(jié)轉動臂及鉸接在第一節(jié)轉動臂端部的所述的末節(jié)機械臂，固定臂與第一節(jié)轉動臂之間連接有第一變幅油缸，第一節(jié)轉動臂與末節(jié)機械臂之間連接有第二變幅油缸。
7.根據(jù)權利要求6所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于第一節(jié)轉動臂為伸縮結構，第一節(jié)轉動臂包括外臂和內(nèi)臂，內(nèi)臂插入到外臂內(nèi)，內(nèi)臂與外臂之間通過伸縮缸連接，第一變幅油缸連接到外臂上。
8.根據(jù)權利要求6所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于第一節(jié)轉動臂的端部鉸接有轉動盤，轉動盤分為相互嵌套的內(nèi)盤和外盤，內(nèi)盤與外盤之間連接有相互嚙合的主動齒輪和固定齒輪，主動齒輪連接有驅動電機，末節(jié)機械臂固定到轉動盤上。
9.根據(jù)權利要求8所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于轉動盤上固定有橫臂，末節(jié)機械臂呈L形，L形的短臂插入到橫臂內(nèi)，短臂與橫臂之間連接有伸縮缸，儲備盒安裝到末節(jié)機械臂的長臂上。
10.根據(jù)權利要求1或2或3所述的車載式特種作業(yè)機械手，其特征在于機械臂上安裝有角度傳感器和長度傳感器，控制機械臂轉動的角度變化范圍，液壓系統(tǒng)連接有壓力傳感器，控制執(zhí)行部件能產(chǎn)生的力的變化小，并限制最大起重量。
【文檔編號】B25J5/00GK103737572SQ201310715733
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權日:2013年12月23日
【發(fā)明者】朱思愛, 廖惠鵬, 郭建君, 成俊軍, 鄭剛 申請人:中汽商用汽車有限公司(杭州)