一種六自由度機(jī)械臂及具有該機(jī)械臂的撬毛臺(tái)車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種六自由度機(jī)械臂和具有該機(jī)械臂的撬毛臺(tái)車。本實(shí)用新型一種六自由度機(jī)械臂，它包括工作臂機(jī)構(gòu)、液壓破碎錘，工作臂機(jī)構(gòu)包括快換裝置、搖桿、轉(zhuǎn)錘油缸、小臂、小臂油缸、中臂、中臂油缸，工作臂機(jī)構(gòu)還包括大臂座、大臂油缸、第一大臂、第二大臂、第三大臂，第三大臂和第一大臂的上部分別與第二大臂的左右端相鉸接，兩者的下部分別鉸接在大臂座的左右兩端，大臂油缸的缸體端固定在大臂座上，活塞桿端連接在第一大臂上。本新型機(jī)械臂中的第一大臂、第二大臂、第三大臂與大臂座形成一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)不同巷道對(duì)高度的作業(yè)需求，并有獨(dú)特的平行保持功能，作業(yè)時(shí)具有靈活、快速、準(zhǔn)確的定位功能。
【專利說(shuō)明】一種六自由度機(jī)械臂及具有該機(jī)械臂的撬毛臺(tái)車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及撬毛臺(tái)車的一種專用六自由度機(jī)械臂，屬礦山機(jī)械設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]撬毛作業(yè)是在爆破后清除巖石表面松動(dòng)的石頭(即浮石)，以防止其在隨后的工序中冒落，傷害人身與設(shè)備。這是一項(xiàng)非常艱險(xiǎn)的工作，如果用人工持釬桿撬毛，即使操作正確，十分小心，也存在很多危險(xiǎn)，如冒頂、碎石的飛濺、粉塵飛揚(yáng)、巖層的突然移動(dòng)等等，工作條件非常惡劣與危險(xiǎn)。目前清理毛石的主要方法有手持式撬毛設(shè)備和專業(yè)撬毛臺(tái)車，但兩者都存在弊端。手持式撬毛設(shè)備清理工作強(qiáng)度和危險(xiǎn)性比較大，對(duì)操作人員的安全存在極大的隱患。撬毛臺(tái)車可以實(shí)現(xiàn)隧道或者地下礦山的機(jī)械化撬毛作業(yè)，在國(guó)外礦山已成熟應(yīng)用，國(guó)內(nèi)近幾年開(kāi)始推廣。實(shí)用新型專利(授權(quán)專利號(hào):CN 202090917 U)公開(kāi)了一種回轉(zhuǎn)式撬毛臺(tái)車，該撬毛臺(tái)車采用兩節(jié)臂結(jié)構(gòu)，只有4個(gè)自由度，無(wú)法實(shí)現(xiàn)巷道內(nèi)全方位作業(yè)和準(zhǔn)確定點(diǎn)定位，作業(yè)時(shí)需要頻繁的移動(dòng)設(shè)備，由于隧道或采礦巷道空間狹小，作業(yè)效率低下。另外發(fā)明專利拆除機(jī)器人(專利號(hào):ZL200510022502.5)采用三節(jié)臂結(jié)構(gòu)，模擬人手，具備5個(gè)自由度，相對(duì)兩節(jié)臂更加靈活，但對(duì)于隧道兩側(cè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效作業(yè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種六自由度機(jī)械臂和具有該機(jī)械臂的撬毛臺(tái)車，該機(jī)械臂通過(guò)獨(dú)特的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，作業(yè)時(shí)具有靈活、快速、準(zhǔn)確的定位功能。具有該機(jī)械臂的撬毛臺(tái)車則克服了現(xiàn)有撬毛臺(tái)車兩節(jié)臂以及三節(jié)臂的靈活性較差，柔性不足的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了撬毛作業(yè)的高效作業(yè)。
[0004]本實(shí)用新型一種六自由度機(jī)械臂，它包括工作臂機(jī)構(gòu)、液壓破碎錘，工作臂機(jī)構(gòu)包括快換裝置、搖桿、轉(zhuǎn)錘油缸、小臂、小臂油缸、中臂、中臂油缸，工作臂機(jī)構(gòu)還包括大臂座、大臂油缸、第一大臂、第二大臂、第三大臂，第三大臂和第一大臂的上部分別與第二大臂的左右端相鉸接，兩者的下部分別鉸接在大臂座的左右兩端，大臂油缸的缸體端固定在大臂座上，活塞桿端連接在第一大臂上。
[0005]本新型中的第一大臂、第二大臂、第三大臂與大臂座形成一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)不同巷道對(duì)高度的作業(yè)需求，并有獨(dú)特的平行保持功能，作業(yè)時(shí)具有靈活、快速、準(zhǔn)確的定位功能。
[0006]本實(shí)用新型還包括具有該機(jī)械臂的撬毛臺(tái)車，六自由度機(jī)械臂實(shí)施作業(yè)，使撬毛臺(tái)車更具柔性特征，靈活性更高，適應(yīng)性更廣，實(shí)現(xiàn)了全方位作業(yè)，大大提高了其作業(yè)效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0008]圖1為本新型六自由度機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為圖1的俯視圖；[0010]圖3為旋轉(zhuǎn)油缸的工作范圍示意圖；
[0011]圖4為本新型六自由度機(jī)械臂的工作示意圖；
[0012]圖5為具有六自由度機(jī)械臂的撬毛臺(tái)車示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]從圖1、圖2可知，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種六自由度機(jī)械臂，它包括工作臂機(jī)構(gòu)、液壓破碎錘I，工作臂機(jī)構(gòu)包括快換裝置3、搖桿4、轉(zhuǎn)錘油缸5、小臂6、小臂油缸7、中臂8、中臂油缸9，工作臂機(jī)構(gòu)還包括大臂座11、大臂油缸12、第一大臂13、第二大臂14、第三大臂15，第三大臂15和第一大臂13的上部分別與第二大臂14的左右端相鉸接，兩者的下部分別鉸接在大臂座11的左右兩端，大臂油缸12的缸體端固定在大臂座11上，活塞桿端連接在第一大臂13上。
[0014]本新型中的第一大臂、第二大臂、第三大臂與大臂座形成一個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)不同巷道對(duì)高度的作業(yè)需求，并有獨(dú)特的平行保持功能，作業(yè)時(shí)具有靈活、快速、準(zhǔn)確的定位功能。
[0015]作為本新型的一種改進(jìn)方式，本新型機(jī)械臂中的工作臂機(jī)構(gòu)還包括旋轉(zhuǎn)油缸2，旋轉(zhuǎn)油缸2設(shè)置在液壓破碎錘I和快換裝置3之間，分別與兩者相連接。這樣，通過(guò)旋轉(zhuǎn)油缸2可實(shí)現(xiàn)液壓破碎錘土 90 °的左右擺動(dòng)，如圖3所示。
[0016]作為本新型的又一種改進(jìn)方式，本新型機(jī)械臂還包括工作臂的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)支承10、大臂座擺動(dòng)油缸16，回轉(zhuǎn)支承10上方固定連接大臂座11，兩個(gè)大臂座擺動(dòng)油缸16前后對(duì)稱地設(shè)置在大臂座11上。這樣，通過(guò)大臂座擺動(dòng)油缸實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作裝置的左右±30°的擺動(dòng)功能。當(dāng)機(jī)械臂工作時(shí)，當(dāng)高壓油進(jìn)入油缸，通過(guò)油缸的伸縮可控制機(jī)械臂的各種動(dòng)作。本實(shí)用新型機(jī)械臂結(jié)構(gòu)緊湊，能在狹小的空間方便地進(jìn)行作業(yè)。
[0017]總之，本新型機(jī)械臂結(jié)構(gòu)緊湊，具備6個(gè)自由度。本新型六自由度機(jī)械臂通過(guò)后端四連桿平行機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)對(duì)于大巷道向上更大距離的作業(yè)同時(shí)具有平動(dòng)作業(yè)功能，因?yàn)榇蟊塾透椎纳炜s，對(duì)于前端工作臂和液壓錘位姿影響很小，近似平動(dòng)，便于液壓錘作業(yè)時(shí)精確定點(diǎn)；其次，通過(guò)前端旋轉(zhuǎn)油缸的配置，實(shí)現(xiàn)了液壓錘左右90°擺動(dòng)，結(jié)合大臂座擺動(dòng)油缸可實(shí)現(xiàn)巷道左右兩側(cè)的自由作業(yè)。本新型六自由度機(jī)械臂的工作范圍如圖4所示。
[0018]本新型還公開(kāi)了一種撬臺(tái)毛車，如圖5所示，它具有上述的六自由度機(jī)械臂，六自由度機(jī)械臂通過(guò)回轉(zhuǎn)支承10固定在撬毛臺(tái)車的車體上。由于撬毛臺(tái)車在巷道或者隧道中進(jìn)行撬毛作業(yè)受到空間限制，要實(shí)現(xiàn)撬毛臺(tái)車安全高效作業(yè)，須盡量減少設(shè)備移動(dòng)，因此通過(guò)本新型撬毛臺(tái)車通過(guò)六自由度工作臂機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)破碎錘準(zhǔn)確定點(diǎn)定位和全方位作業(yè)，使撬毛臺(tái)車更具柔性特征，靈活性更高，適應(yīng)性更廣，實(shí)現(xiàn)了全方位作業(yè)，大大提高了其作業(yè)效率。
【權(quán)利要求】
1.一種六自由度機(jī)械臂，它包括工作臂機(jī)構(gòu)、液壓破碎錘(I)，工作臂機(jī)構(gòu)包括快換裝置(3)、搖桿(4)、轉(zhuǎn)錘油缸(5)、小臂(6)、小臂油缸(7)、中臂(8)、中臂油缸(9)，其特征是:工作臂機(jī)構(gòu)還包括大臂座(11)、大臂油缸(12)、第一大臂(13)、第二大臂(14)、第三大臂(15)，第三大臂(15)和第一大臂(13)的上部分別與第二大臂(14)的左右端相鉸接，兩者的下部分別鉸接在大臂座(11)的左右兩端，大臂油缸(12)的缸體端固定在大臂座(11)上，活塞桿端連接在第一大臂(13)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六自由度機(jī)械臂，其特征是:工作臂機(jī)構(gòu)還包括旋轉(zhuǎn)油缸(2)，旋轉(zhuǎn)油缸(2)設(shè)置在液壓破碎錘(I)和快換裝置(3)之間，分別與兩者相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的六自由度機(jī)械臂，其特征是:六自由度機(jī)械臂還包括工作臂的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)支承(10)、大臂座擺動(dòng)油缸(16)，回轉(zhuǎn)支承(10)上方固定連接大臂座(11 )，兩個(gè)大臂座擺動(dòng)油缸(16)前后對(duì)稱地設(shè)置在大臂座(11)上。
4.一種撬毛臺(tái)車，它包括六自由度機(jī)械臂，其特征是:所述六自由度機(jī)械臂為權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的六自由度機(jī)械臂，六自由度機(jī)械臂通過(guò)回轉(zhuǎn)支承(10)固定在撬毛臺(tái)車的車體上。
【文檔編號(hào)】B25J9/02GK203752147SQ201420044249
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】徐必勇, 王濤, 左立生 申請(qǐng)人:安徽驚天液壓智控股份有限公司