[实用新型]一种用于隧道衬砌的机械臂及机械臂

说明书

本实用新型公开了一种用于隧道衬砌的机械臂，包括底座、转盘、大臂、小臂和手爪，所述转盘通过电机与所述底座相连，所述大臂与所述转盘铰接，大臂驱动液压缸从所述大臂下方连接所述转盘和大臂，所述小臂一端与所述大臂铰接，小臂驱动液压缸从所述大臂上方连接所述大臂和小臂，所述手爪通过法兰与所述小臂另一端铰接，手爪驱动液压缸从所述小臂下方连接所述小臂和法兰。本实用新型结构简单紧凑，占用空间小，方便控制，提高波纹钢安装的自动化程度，降低成本，避免人工危险。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工设备技术领域，具体涉及一种用于隧道衬砌的机械臂及机械臂。

背景技术

我国作为一个多山国家，山地面积占2/3以上，隧道工程在交通网络中的占比越来越大，而我国的隧道施工技术发展较晚，目前仍处于半自动化、半人工的状态，尤其是在波纹钢的安装上。由于波纹钢尺寸较大、重量较重，需要重载机械臂进行拾取，但隧道施工活动范围小，现有技术中的重载机械臂本体占用空间大，手臂活动空间受限，运动模型复杂，难以控制，因此波纹钢的安装仍采用人工进行，工作效率低，工作环境差，施工时存在人身危险。

故亟需一种能够抓取波纹钢的机械臂，以改善目前隧道施工过程中波纹钢安装半自动化半人工的现状，不仅可以提高效率，优化流程，降低成本，而且可以降低人工危险，改善工人的工作环境以及解决部分劳动力短缺的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于隧道衬砌的机械臂，结构简单紧凑，能够稳定拾取波纹钢。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于隧道衬砌的机械臂，包括底座、转盘、大臂、小臂和手爪，所述转盘通过电机与所述底座相连，所述大臂与所述转盘铰接，大臂驱动液压缸从所述大臂下方连接所述转盘和大臂，所述小臂一端与所述大臂铰接，小臂驱动液压缸从所述大臂上方连接所述大臂和小臂，所述手爪通过法兰与所述小臂另一端铰接，手爪驱动液压缸从所述小臂下方连接所述小臂和法兰。

进一步的，所述小臂为折线形，包括长杆和短杆，所述长杆和短杆之间的夹角为锐角，所述小臂驱动液压缸连接所述大臂和短杆，所述手爪驱动液压缸连接所述长杆和法兰。

进一步的，所述大臂与所述小臂连接的一端及短杆均设置为钢板结构。

进一步的，所述大臂两侧各安装一个大臂驱动液压缸，所述大臂驱动液压缸的活塞杆连接于距离所述大臂下端2/3处。

进一步的，所述大臂的初始位置与水平面夹角为30°，所述大臂的终点位置与水平面夹角60°。

进一步的，所述手爪包括外壳、液压缸、楔块、活动销、挡板和弹簧，所述楔块为柱状，所述楔块一端与所述液压缸相连，所述楔块另一端一周设置有若干斜楔面，所述外壳套设于所述液压缸和楔块外，所述液压缸与所述外壳固定连接，所述外壳沿圆周方向设置有若干与所述斜楔面相对的导向槽，所述活动销一端插入所述导向槽与所述楔块抵接，所述挡板设置于所述活动销上表面，所述弹簧分别抵接所述外壳内侧面及挡板，随着所述液压杆的缩回和推出，所述活动销分别抵接所述楔块的外表面和斜楔面。

进一步的，所述外壳底部中心设置有第一导向孔，所述楔块下端连接有第一导向轴，所述第一导向轴穿过所述第一导向孔。

进一步的，所述斜楔面至少相对设置有两个，所述斜楔面的倾斜角度相同。

进一步的，所述外壳内连接有第二导向轴，所述第二导向轴另一端穿过所述挡板，所述弹簧套设在所述外壳和挡板之间的第二导向轴上。

进一步的，所述外壳上与所述液压缸对应的位置设置有连通孔。

本实用新型的一种用于隧道衬砌的机械臂，与现有技术相比的有益效果是，结构简单紧凑，占用空间小，方便控制，提高波纹钢安装的自动化程度，降低成本，避免人工危险。

附图说明