[实用新型]一种新型的机械臂

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械臂，可广泛用于工程机械设备。

背景技术

撬毛作业是在爆破后清除岩石表面松动的石头（即浮石），以防止其在随后的工序中冒落，伤害人身与设备。这是一项非常艰险的工作，如果用人工持钎杆撬毛，即使操作正确、十分小心，也存在很多危险，如冒顶、碎石的飞溅、粉尘飞扬、岩层的突然移动等等，工作条件非常恶劣与危险。目前清理主要有手持式撬毛设备和专业撬毛台车，但两者都存在弊端。手持式撬毛设备清理工作强度和危险性比较大，对操作人员的安全存在极大的隐患。撬毛台车可以实现隧道或者地下矿山的机械化撬毛作业，但是现有撬毛台车大多数存在着整车尺寸较大或机械臂在收缩时外形尺寸大的缺点，而隧道或采矿巷道空间狭小，因此无法实现在巷道内快速安全移动，即移动通过能力低。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种新型的机械臂，该机械臂结构独特，可收缩至外形尺寸较小实现安全地移动，且在作业时活动空间较大，从而满足较小的作业空间的要求。

本实用新型一种新型的机械臂，它包括工作臂机构、液压破碎锤，工作臂机构包括大臂机构、中臂、中臂油缸、小臂、小臂油缸、X向旋转油缸，中臂的左右两端分别与大臂机构、小臂铰接，中臂油缸的左右两端分别与第一大臂、中臂的中部铰接，小臂油缸的左右两端分别与中臂的中部、小臂铰接，X向旋转油缸设置在小臂和液压破碎锤之间，分别与两者相连接。

其中，工作臂机构还包括Y向旋转油缸，Y向旋转油缸设置在X向旋转油缸和小臂之间，可以绕Y向旋转。

本新型多自由度机械臂的特点是：通过取消小臂上的转锤油缸，使小臂的长度大大地缩短，同时，通过在小臂的头部与X向旋转油缸之间增加一个Y向旋转油缸，起到了原转锤油缸的功能。因此本新型多自由度机械臂结构独特，可收缩至外形尺寸较小实现安全地移动，且在作业时活动空间较大，从而满足较小的作业空间的要求。该自由度机械臂可方便地与各种工程机械连接，实现工程设备的方便作业。

附图说明

图1是本新型机械臂的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1连接在撬毛台车上的示意图。

具体实施方式

从附图可知，本新型一种新型的机械臂，它包括工作臂机构、液压破碎锤1，工作臂机构包括大臂机构、中臂5、中臂油缸7、小臂4、小臂油缸6、X轴旋转油缸2，中臂5的左右两端分别与大臂机构、小臂4铰接，中臂油缸7的左右两端分别与大臂机构、中臂5的中部铰接，小臂油缸6的左右两端分别与中臂5的中部、小臂4铰接，X轴旋转油缸2设置在小臂4和液压破碎锤1之间，分别与两者相连接。

其中，所述工作臂机构还包括Y轴旋转油缸3，Y轴旋转油缸3设置在X向旋转油缸2和小臂4之间，可以绕Y轴旋转。本新型通过在小臂的头部与X轴旋转油缸之间增加一个Y向旋转油缸，既起到了转锤油缸的功能，又使小臂的长度大大地缩短。

作为本新型的一种改进方式，本新型多自由度机械臂中的大臂机构包括大臂座13、大臂油缸11、第一大臂8、第二大臂9、第三大臂10，第三大臂10和第一大臂8的上部分别与第二大臂9的左右端相铰接，两者的下部分别铰接在大臂座13的左右两端，第一大臂8的上部同时与中臂5的左端铰接，大臂油缸11的缸体端固定在大臂座13上，活塞杆端连接在第一大臂8上。这样，第一大臂8、第二大臂9、第三大臂10与大臂座13形成一个四连杆机构，可实现不同巷道对高度的作业需求，并有独特的平行保持功能，作业时具有灵活、快速、准确的定位功能。

作为本新型的一种改进方式，本新型多自由度机械臂还包括工作臂的回转机构，回转机构包括回转支承14、大臂座摆动油缸12，回转支承14上方固定连接大臂座13，两个大臂座摆动油缸12前后对称地设置在大臂座13上。这样，通过大臂座摆动油缸12实现整个工作装置的以X轴为对称轴的左右±30°的摆动功能。当机械臂工作时，高压油进入油缸，通过油缸的伸缩可控制机械臂的各种动作。

总之，本新型机械臂结构紧凑，具备六个自由度，其通过后端四连杆平行机构可实现对于大巷道向上更大距离的作业同时具有平动作业功能，因为大臂油缸的伸缩，对于前端工作臂和液压锤位姿影响很小，近似平动，便于液压锤作业时精确定点；其次，通过两个旋转油缸的配置，实现了液压锤左右90°摆动，结合大臂座摆动油缸可实现巷道左右两侧的自由作业，即能在狭小的空间方便地进行作业。同时，本新型机械臂小臂较短，可在狭窄空间内方便移动。