[实用新型]一种换刀手爪及其换刀机器人

说明书

本实用新型公开了一种换刀手爪及其换刀机器人，解决了现有技术中换刀灵活性和换刀效率不高的问题。本实用新型换刀手爪，包括固定座，固定座上设有螺栓拆装机构和夹爪执行机构，所述螺栓拆装机构包括驱动装置和浮动套筒组件，驱动装置设置在固定座的后端面上，浮动套筒组件与夹爪执行机构均设置在固定座的前端面上。本实用新型换刀手爪浮动套筒组件与夹爪执行机构配合，既能实现对刀具的稳定夹取同时又能对刀具上的螺栓进行快速拆装，提高换刀效率。夹爪执行机构的夹爪指组能自由张合，用于对刀具的夹持，夹爪指组能相对滑轨运动，实现夹爪指组整体位置的移动，对刀具夹取灵活性更高。

技术领域

本实用新型涉及盾构换刀技术领域，特别是指一种换刀手爪及其换刀机器人。

背景技术

全断面掘进机施工过程中刀具消耗大、更换频繁，现有技术中经常是人工换刀，而人工换刀作业难度大，效率低，而且极易发生安全事故。为保证施工人员的人身安全，避免繁琐的人工换刀，提高换刀效率，节省物力和财力，用换刀机器人代替人工进行盾构机换刀成为目前的一项研究课题。

但是现阶段对换刀机器人的研究较少，尤其是换刀机器人用末端执行机构，现有的末端执行机构功能单一，末端执行机构在执行动作时，只是对刀具拿取吊远，而刀具上的螺栓或螺母仍是人工拆装。且在末端执行机构在执行动作时，夹爪组件其位置不可调，运动方向固定，对不同位置的滚刀夹取不方便，此外，换刀灵活性和换刀效率不高。

实用新型内容

针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种换刀手爪及其换刀机器人，解决了现有技术中换刀灵活性和换刀效率不高的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种换刀手爪，包括固定座，固定座上设有螺栓拆装机构和夹爪执行机构，所述螺栓拆装机构包括驱动装置和浮动套筒组件，驱动装置设置在固定座的后端面上，浮动套筒组件与夹爪执行机构均设置在固定座的前端面上。所述驱动装置包括马达，马达对称设置在固定座上，马达的输出端与浮动套筒组件相连接。

进一步，所述固定座包括后安装板和前安装板，前安装板与后安装板平行固定连接，浮动套筒组件向前伸出前安装板，夹爪执行机构设置在前安装板上，驱动装置设置在后安装板上。

进一步，所述浮动套筒组件包括套筒安装座和螺栓套筒，螺栓套筒通过球形万向节与套筒安装座相连接。所述球形万向节为双头球柱，双头球柱一端通过销轴Ⅰ与套筒安装座连接、另一端通过销轴Ⅱ与螺栓套筒连接，螺栓套筒内设有阶梯槽，双头球柱与阶梯槽之间设有锥形弹簧。

进一步，所述夹爪执行机构包括设置在固定座的前安装板上的滑轨，滑轨上滑动设有能相对运动的夹爪指组。所述滑轨上滑动设有滑块和滑板座，夹爪指组包括夹爪Ⅰ和夹爪Ⅱ夹爪Ⅰ设置在滑块上，夹爪Ⅱ设置在滑板座上，夹爪Ⅰ和夹爪Ⅱ之间设有第一伸缩油缸，滑板座通过滑移油缸与前安装板相连接。

一种换刀机器人，包括所述的换刀手爪。

本实用新型换刀手爪浮动套筒组件与夹爪执行机构配合，既能实现对刀具的稳定夹取同时又能对刀具上的螺栓进行快速拆装，提高换刀效率。夹爪执行机构的夹爪指组能自由张合，用于对刀具的夹持，夹爪指组能相对滑轨运动，实现夹爪指组整体位置的移动，对刀具夹取灵活性更高。本实用新型整体前后分层设置，确保结构的紧凑，可在不同的换刀环境下进行快速换刀，整个过程自动化程度高，便于控制，提高换刀效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型换刀手爪整体结构示意图。

图2为本实用新型螺栓拆装机构安装示意图。

图3为本实用新型浮动套筒组件内部结构示意图。