一種全方位水利鋼管安裝機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全方位水利鋼管安裝機器人，包括行走裝置、可調(diào)支架、旋轉(zhuǎn)裝置、混聯(lián)機構(gòu)和夾持裝置；所述的可調(diào)支架位于行走裝置后上方，旋轉(zhuǎn)裝置位于可調(diào)支架前端位置處，且旋轉(zhuǎn)裝置與可調(diào)支架固連，混聯(lián)機構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)裝置與夾持裝置之間，且混聯(lián)機構(gòu)上端與旋轉(zhuǎn)裝置相連接，混聯(lián)機構(gòu)下端與夾持裝置相連接。本發(fā)明可實現(xiàn)對水利水電管道的抓取、搬運和堆放等一系列作業(yè)，且自動化程度高、運動平穩(wěn)靈活、作業(yè)效率高，解決了人工搬運作業(yè)成本高、效率低和危險性大等問題。
【專利說明】
一種全方位水利鋼管安裝機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水利水電工程機械領(lǐng)域，具體的說是一種全方位水利鋼管安裝機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]水電屬于水利科技名詞，意思是指水和電，水力發(fā)電等;水電是清潔能源，可再生、無污染、運行費用低，便于進行電力調(diào)峰，有利于提高資源利用率和經(jīng)濟社會的綜合效益。在地球傳統(tǒng)能源日益緊張的情況下，世界各國普遍優(yōu)先開發(fā)水電，大力利用水能資源；中國不論是已探明的水能資源蘊藏量，還是可能開發(fā)的水能資源，都居世界第一位。水電資源是我國的優(yōu)勢資源，開發(fā)水電是能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，是國土資源利用與區(qū)域經(jīng)濟振興的要求，是國家環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展的要求。經(jīng)過幾十年的建設(shè)與實踐，我國水電技術(shù)已居世界前列，足以支撐水電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。國家電力體制的改革與水電投資主體的多元化，將給水電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入新的活力。隨著經(jīng)濟和社會的進一步發(fā)展，環(huán)保要求的日益提高，電力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，以及西部大開發(fā)戰(zhàn)略的全面實施，我國水電產(chǎn)業(yè)迎來發(fā)展機會增加。
[0003]在水利水電工程中涉及到最多的也是最常見的工程就是管道鋪設(shè)，而且水利水電工程中用到的管道都是重型大直徑管道，水利水電工程中施工場地都是崎嶇坑洼地帶，一般輪式車輛難以進入，而且現(xiàn)在對于水利水電中用到的管道多采用人工抬運或者滾運，這樣不僅占用了大量的勞動力，搬運成本高，而且搬運堆放效率低，同時其過程間容易造成一定的危險安全事故。鑒于此，本發(fā)明提供了一種全方位水利鋼管安裝機器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種全方位水利鋼管安裝機器人。
[0005]本發(fā)明所要解決其技術(shù)問題所采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0006]—種全方位水利鋼管安裝機器人，包括行走裝置、可調(diào)支架、旋轉(zhuǎn)裝置、混聯(lián)機構(gòu)和夾持裝置;所述的可調(diào)支架位于行走裝置后上方，旋轉(zhuǎn)裝置位于可調(diào)支架前端位置處，且旋轉(zhuǎn)裝置與可調(diào)支架固連，混聯(lián)機構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)裝置與夾持裝置之間，且混聯(lián)機構(gòu)上端與旋轉(zhuǎn)裝置相連接，混聯(lián)機構(gòu)下端與夾持裝置相連接。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的行走裝置包括底盤、驅(qū)動電機、驅(qū)動軸、行走帶輪、鎖緊扣和行走履帶，且驅(qū)動電機、鎖緊扣和行走履帶的數(shù)量均為二，驅(qū)動軸和行走帶輪數(shù)量為四；所述的底盤呈矩形結(jié)構(gòu)，底盤前后兩端分別開設(shè)有安裝槽，驅(qū)動電機分別固定在底盤前后兩側(cè)的安裝槽內(nèi)，且驅(qū)動電機采用雙軸同步輸出電機，驅(qū)動軸一端與驅(qū)動電機輸出軸相連接，驅(qū)動軸另一端與行走帶輪相連接，且驅(qū)動軸與行走帶輪之間通過鎖緊扣進行固定，行走履帶兩端分別繞套在行走帶輪上，且行走履帶外側(cè)均勻設(shè)置有半圓形防滑條;通過驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動帶動行走帶輪的旋轉(zhuǎn)，從而帶動行走履帶的運動，行走裝置主要用于本發(fā)明的行走、移動和轉(zhuǎn)向，且行走裝置通過采用履帶式結(jié)構(gòu)更加便于不同地勢地況的行走，使得本發(fā)明的適用性更強。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的可調(diào)支架包括轉(zhuǎn)盤座、升降桿、伸縮橫梁、第一轉(zhuǎn)軸、調(diào)節(jié)連桿、第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸;所述的升降桿底端通過轉(zhuǎn)盤座固定在底盤上端面，伸縮橫梁后端通過第一轉(zhuǎn)軸與升降桿頂端相連接，伸縮橫梁采用雙層可伸縮式結(jié)構(gòu)，且伸縮橫梁上層和下層之間采用支撐柱進行連接，伸縮橫梁后端設(shè)置有第一耳座，伸縮橫梁中部下端位置處設(shè)置有第二耳座，伸縮橫梁前端設(shè)置有安裝環(huán)，調(diào)節(jié)連桿一端通過第二轉(zhuǎn)軸與伸縮橫梁中部下端位置處的第二耳座相連接，調(diào)節(jié)連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)軸安裝在升降桿中部位置處，且調(diào)節(jié)連桿呈工字型結(jié)構(gòu);升降桿可實現(xiàn)調(diào)節(jié)支架的整體旋轉(zhuǎn)和整體高度調(diào)節(jié)的功能，伸縮橫梁可進行水平橫向長度的調(diào)節(jié)，同時通過調(diào)節(jié)連桿的伸縮運動可帶動伸縮橫梁以第一轉(zhuǎn)軸為旋轉(zhuǎn)中心進行局部旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)了可調(diào)支架在垂直面上的整體角度的調(diào)節(jié)，可調(diào)支架在空間內(nèi)可進行兩平移兩轉(zhuǎn)動共四個自由度方向的運動，通過調(diào)節(jié)支架可實現(xiàn)本發(fā)明整體方位和角度的調(diào)整，且調(diào)節(jié)快速方便，便于本發(fā)明對水利水電管道搬運作業(yè)的進行。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機、電機座、旋轉(zhuǎn)柱和旋轉(zhuǎn)盤;所述的旋轉(zhuǎn)電機采用低速大扭矩電機，旋轉(zhuǎn)電機垂直倒立位于伸縮橫梁前端的安裝環(huán)內(nèi)部，且旋轉(zhuǎn)電機與伸縮橫梁之間通過電機座進行固定，旋轉(zhuǎn)電機主軸與旋轉(zhuǎn)柱上端之間通過鍵進行連接，旋轉(zhuǎn)柱下端與旋轉(zhuǎn)盤相連接，旋轉(zhuǎn)盤上端呈圓盤狀結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)盤下端沿其中心軸線呈周向方向均勻設(shè)置有連接柱，且連接柱呈階梯狀柱體結(jié)構(gòu);通過旋轉(zhuǎn)裝置可帶動混聯(lián)機構(gòu)和夾持裝置的整體旋轉(zhuǎn)運動。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的混聯(lián)機構(gòu)包括移動底架和四自由度并聯(lián)機構(gòu)，移動底架位于四自由度并聯(lián)機構(gòu)上方，且移動底架與四自由度并聯(lián)機構(gòu)固連;所述的移動底架包括底板、移動滑軌、滑塊、限位彈簧和鎖緊柱，且移動滑軌和滑塊的數(shù)量均為四，限位彈簧數(shù)量為十六，鎖緊柱的數(shù)量為三十二;所述的底板固定在四自由度并聯(lián)機構(gòu)上，移動滑軌沿底板的縱向中心軸線分別對稱布置，移動滑軌兩端分別設(shè)置有擋板，滑塊安裝在移動滑軌上，限位彈簧位于滑塊與移動滑軌的擋板之間，且限位彈簧一端通過鎖緊柱與移動滑軌的擋板相連接，限位彈簧另一端通過鎖緊柱與滑塊相連接，且移動滑軌的擋板內(nèi)側(cè)面和滑塊的前后端面上均開設(shè)有安裝螺紋孔，鎖緊柱一端設(shè)置有用于固定限位彈簧的鎖緊扣，鎖緊柱另一端設(shè)置有與安裝螺紋孔相配合的外螺紋;移動底架采用一平移的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，移動底架可進行前后移動，通過移動底架可帶動四自由度并聯(lián)機構(gòu)的上下移動;所述的四自由度并聯(lián)機構(gòu)包括定平臺、虎克鉸、伸縮桿、球鉸鏈和動平臺，且虎克鉸、伸縮桿和球鉸鏈的數(shù)量均為四；所述的定平臺和動平臺均為圓盤狀結(jié)構(gòu)，且動平臺位于定平臺正下方，定平臺上端部分和動平臺下端部分均分別設(shè)置有安裝螺紋，伸縮桿底端通過虎克鉸與滑塊相連接，伸縮桿頂端通過球鉸鏈與動平臺相連接；四自由度并聯(lián)機構(gòu)采用4-UPS形式的并聯(lián)機構(gòu)，可實現(xiàn)一平移三轉(zhuǎn)動共四個自由度方向的運動，運動效果好，運動自由度多，結(jié)構(gòu)緊湊且承載能力強;在本發(fā)明中，通過混聯(lián)機構(gòu)帶動整個夾持裝置在空間內(nèi)可進行兩平移三轉(zhuǎn)動共五個自由度方向的運動，混聯(lián)機構(gòu)主要用于本發(fā)明進行水利水電管道搬運堆放作業(yè)時的局部微小尺寸的調(diào)整。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述的夾持裝置包括固定板和夾持機構(gòu)，且夾持機構(gòu)數(shù)量為三;所述的夾持機構(gòu)位于固定板正下方，且夾持機構(gòu)沿固定板的橫向中心軸線呈直線等間距布置;所述的夾持機構(gòu)包括導(dǎo)向滑軌、第一滑塊、上夾持爪、下夾持爪、拉伸彈簧、連接螺柱、第二滑塊、液壓缸、移動耳座、移動轉(zhuǎn)銷、氣動推桿、固定耳座和固定轉(zhuǎn)銷;所述的導(dǎo)向滑軌呈條形狀結(jié)構(gòu)，且導(dǎo)向滑軌左右兩側(cè)分別設(shè)置有擋板，導(dǎo)向滑軌垂直斷面呈工字型結(jié)構(gòu)，第一滑塊安裝在導(dǎo)向滑軌上，且第一滑塊沿導(dǎo)向滑軌的中心軸線分別對稱布置，上夾持爪上端固定在第一滑塊正下方，且上夾持爪呈四分之一圓形柱體結(jié)構(gòu)，下夾持爪位于上夾持爪正下方，下夾持爪也為四分之一圓形柱體結(jié)構(gòu)，拉伸彈簧位于上夾持爪和下夾持爪之間，且拉伸彈簧在上夾持爪和下夾持爪之間并排布置，拉伸彈簧上端通過連接螺柱與上夾持爪下端面相連接，拉伸彈簧下端通過連接螺柱與下夾持爪上端面相連接，第二滑塊位于第一滑塊外側(cè)，且第二滑塊安裝在導(dǎo)向滑軌上，液壓缸上端固定在第二滑塊上，且液壓缸采用單作用單級伸縮式液壓缸，液壓缸下端固定有移動耳座，氣動推桿一端與移動耳座之間采用移動轉(zhuǎn)銷進行連接，氣動推桿另一端通過固定轉(zhuǎn)銷與固定耳座相連接，固定耳座固定在下夾持爪外側(cè)壁上，且移動耳座和固定耳座均呈U型結(jié)構(gòu);具體工作時，首先通過導(dǎo)向滑軌、第一滑塊和第二滑塊調(diào)整夾持裝置夾持時的夾持直徑;然后將上夾持爪和下夾持爪放置到待搬運的水利水電管道的外側(cè)，其中拉伸彈簧一方面起到了本發(fā)明夾持水利水電管道時夾持直徑尺寸調(diào)整變化的作用，另一方面起到了夾持水利水電管道后復(fù)位的作用；再通過氣動推桿的伸展運動帶動下夾持爪向內(nèi)側(cè)的擠壓運動，更進一步將水利水電管道夾緊，防止水利水電管道在搬運過程中的滑脫;最后當(dāng)水利水電管道搬運到目的地后，通過氣動推桿的收縮運動帶動下夾持爪向外側(cè)的擴展運動，使得下夾持爪張開，將水利水電管道進行釋放。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0013](I)本發(fā)明可實現(xiàn)對水利水電管道的抓取、搬運和堆放等一系列作業(yè)，且自動化程度高、運動平穩(wěn)靈活、作業(yè)效率高，解決了人工搬運作業(yè)成本高、效率低和危險性大等問題。
[0014](2)本發(fā)明的行走裝置主要用于行走、移動和轉(zhuǎn)向，且行走裝置通過采用履帶式結(jié)構(gòu)更加便于不同地勢地況的行走，使得本發(fā)明的適用性更強。
[0015](3)本發(fā)明的可調(diào)支架在空間內(nèi)可進行兩平移兩轉(zhuǎn)動共四個自由度方向的運動，通過調(diào)節(jié)支架可實現(xiàn)本發(fā)明整體方位和角度的調(diào)整，且調(diào)節(jié)快速方便，便于本發(fā)明對水利水電管道搬運作業(yè)的進行。
[0016](4)本發(fā)明的移動底架采用一平移的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，四自由度并聯(lián)機構(gòu)采用4-UPS形式的并聯(lián)機構(gòu)，可實現(xiàn)一平移三轉(zhuǎn)動共四個自由度方向的運動，運動效果好，運動自由度多，結(jié)構(gòu)緊湊且承載能力強，通過混聯(lián)機構(gòu)帶動整個夾持裝置在空間內(nèi)可進行兩平移三轉(zhuǎn)動共五個自由度方向的運動，混聯(lián)機構(gòu)主要用于本發(fā)明進行水利水電管道搬運堆放作業(yè)時的局部微小尺寸的調(diào)整。
[0017](5)本發(fā)明的夾持裝置水平間距和垂直間距均可調(diào)，便于對不同直徑大小的水利水電管道進行抓取，且抓取和堆放方便快速，搬運過程中夾持穩(wěn)定牢固，不易滑脫，安全性好。
【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0019]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明行走裝置、可調(diào)支架和旋轉(zhuǎn)裝置配合時的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明混聯(lián)機構(gòu)和夾持裝置配合時的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明混聯(lián)機構(gòu)的主視圖；
[0023]圖5是本發(fā)明夾持裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6是本發(fā)明夾持機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0026]如圖1至圖6所示，一種全方位水利鋼管安裝機器人，包括行走裝置1、可調(diào)支架2、旋轉(zhuǎn)裝置3、混聯(lián)機構(gòu)4和夾持裝置5;所述的可調(diào)支架2位于行走裝置I后上方，旋轉(zhuǎn)裝置3位于可調(diào)支架2前端位置處，且旋轉(zhuǎn)裝置3與可調(diào)支架2固連，混聯(lián)機構(gòu)4位于旋轉(zhuǎn)裝置3與夾持裝置5之間，且混聯(lián)機構(gòu)4上端與旋轉(zhuǎn)裝置3相連接，混聯(lián)機構(gòu)4下端與夾持裝置5相連接。
[0027]如圖2所示，所述的行走裝置I包括底盤11、驅(qū)動電機12、驅(qū)動軸13、行走帶輪14、鎖緊扣15和行走履帶16，且驅(qū)動電機12、鎖緊扣15和行走履帶16的數(shù)量均為二，驅(qū)動軸13和行走帶輪14數(shù)量為四；所述的底盤11呈矩形結(jié)構(gòu)，底盤11前后兩端分別開設(shè)有安裝槽，驅(qū)動電機12分別固定在底盤11前后兩側(cè)的安裝槽內(nèi)，且驅(qū)動電機12采用雙軸同步輸出電機，驅(qū)動軸13—端與驅(qū)動電機12輸出軸相連接，驅(qū)動軸13另一端與行走帶輪14相連接，且驅(qū)動軸13與行走帶輪14之間通過鎖緊扣15進行固定，行走履帶16兩端分別繞套在行走帶輪14上，且行走履帶16外側(cè)均勻設(shè)置有半圓形防滑條;通過驅(qū)動電機12的轉(zhuǎn)動帶動行走帶輪14的旋轉(zhuǎn)，從而帶動行走履帶16的運動，行走裝置I主要用于本發(fā)明的行走、移動和轉(zhuǎn)向，且行走裝置I通過采用履帶式結(jié)構(gòu)更加便于不同地勢地況的行走，使得本發(fā)明的適用性更強。
[0028]如圖2所示，所述的可調(diào)支架2包括轉(zhuǎn)盤座21、升降桿22、伸縮橫梁23、第一轉(zhuǎn)軸24、調(diào)節(jié)連桿25、第二轉(zhuǎn)軸26和第三轉(zhuǎn)軸27;所述的升降桿22底端通過轉(zhuǎn)盤座21固定在底盤11上端面，伸縮橫梁23后端通過第一轉(zhuǎn)軸24與升降桿22頂端相連接，伸縮橫梁23采用雙層可伸縮式結(jié)構(gòu)，且伸縮橫梁23上層和下層之間采用支撐柱進行連接，伸縮橫梁23后端設(shè)置有第一耳座，伸縮橫梁23中部下端位置處設(shè)置有第二耳座，伸縮橫梁23前端設(shè)置有安裝環(huán)，調(diào)節(jié)連桿25—端通過第二轉(zhuǎn)軸26與伸縮橫梁23中部下端位置處的第二耳座相連接，調(diào)節(jié)連桿25另一端通過第三轉(zhuǎn)軸27安裝在升降桿22中部位置處，且調(diào)節(jié)連桿25呈工字型結(jié)構(gòu)；升降桿22可實現(xiàn)調(diào)節(jié)支架2的整體旋轉(zhuǎn)和整體高度調(diào)節(jié)的功能，伸縮橫梁23可進行水平橫向長度的調(diào)節(jié)，同時通過調(diào)節(jié)連桿25的伸縮運動可帶動伸縮橫梁23以第一轉(zhuǎn)軸24為旋轉(zhuǎn)中心進行局部旋轉(zhuǎn)運動，從而實現(xiàn)了可調(diào)支架2在垂直面上的整體角度的調(diào)節(jié)，可調(diào)支架2在空間內(nèi)可進行兩平移兩轉(zhuǎn)動共四個自由度方向的運動，通過調(diào)節(jié)支架2可實現(xiàn)本發(fā)明整體方位和角度的調(diào)整，且調(diào)節(jié)快速方便，便于本發(fā)明對水利水電管道搬運作業(yè)的進行。
[0029]如圖2所示，所述的旋轉(zhuǎn)裝置3包括旋轉(zhuǎn)電機31、電機座32、旋轉(zhuǎn)柱33和旋轉(zhuǎn)盤34;所述的旋轉(zhuǎn)電機31采用低速大扭矩電機，旋轉(zhuǎn)電機31垂直倒立位于伸縮橫梁23前端的安裝環(huán)內(nèi)部，且旋轉(zhuǎn)電機31與伸縮橫梁23之間通過電機座32進行固定，旋轉(zhuǎn)電機31主軸與旋轉(zhuǎn)柱33上端之間通過鍵進行連接，旋轉(zhuǎn)柱33下端與旋轉(zhuǎn)盤34相連接，旋轉(zhuǎn)盤34上端呈圓盤狀結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)盤34下端沿其中心軸線呈周向方向均勻設(shè)置有連接柱，且連接柱呈階梯狀柱體結(jié)構(gòu);通過旋轉(zhuǎn)裝置3可帶動混聯(lián)機構(gòu)4和夾持裝置5的整體旋轉(zhuǎn)運動。
[0030]如圖3和圖4所示，所述的混聯(lián)機構(gòu)4包括移動底架41和四自由度并聯(lián)機構(gòu)42，移動底架41位于四自由度并聯(lián)機構(gòu)42上方，且移動底架41與四自由度并聯(lián)機構(gòu)42固連;所述的移動底架41包括底板411、移動滑軌412、滑塊413、限位彈簧414和鎖緊柱415，且移動滑軌412和滑塊413的數(shù)量均為四，限位彈簧414數(shù)量為十六，鎖緊柱415的數(shù)量為三十二;所述的底板411固定在四自由度并聯(lián)機構(gòu)42上，移動滑軌412沿底板411的縱向中心軸線分別對稱布置，移動滑軌412兩端分別設(shè)置有擋板，滑塊413安裝在移動滑軌412上，限位彈簧414位于滑塊413與移動滑軌412的擋板之間，且限位彈簧414一端通過鎖緊柱415與移動滑軌412的擋板相連接，限位彈簧414另一端通過鎖緊柱415與滑塊413相連接，且移動滑軌412的擋板內(nèi)側(cè)面和滑塊413的前后端面上均開設(shè)有安裝螺紋孔，鎖緊柱415—端設(shè)置有用于固定限位彈簧414的鎖緊扣，鎖緊柱415另一端設(shè)置有與安裝螺紋孔相配合的外螺紋;移動底架41采用一平移的串聯(lián)結(jié)構(gòu)，移動底架41可進行前后移動，通過移動底架41可帶動四自由度并聯(lián)機構(gòu)4的上下移動;所述的四自由度并聯(lián)機構(gòu)42包括定平臺421、虎克鉸422、伸縮桿423、球鉸鏈424和動平臺425，且虎克鉸422、伸縮桿423和球鉸鏈424的數(shù)量均為四；所述的定平臺421和動平臺425均為圓盤狀結(jié)構(gòu)，且動平臺425位于定平臺421正下方，定平臺421上端部分和動平臺425下端部分均分別設(shè)置有安裝螺紋，伸縮桿423底端通過虎克鉸422與滑塊413相連接，伸縮桿423頂端通過球鉸鏈422與動平臺425相連接；四自由度并聯(lián)機構(gòu)42采用4-UPS形式的并聯(lián)機構(gòu)，可實現(xiàn)一平移三轉(zhuǎn)動共四個自由度方向的運動，運動效果好，運動自由度多，結(jié)構(gòu)緊湊且承載能力強;在本發(fā)明中，通過混聯(lián)機構(gòu)4帶動整個夾持裝置5在空間內(nèi)可進行兩平移三轉(zhuǎn)動共五個自由度方向的運動，混聯(lián)機構(gòu)4主要用于本發(fā)明進行水利水電管道搬運堆放作業(yè)時的局部微小尺寸的調(diào)整。
[0031]如圖5和圖6所示，所述的夾持裝置5包括固定板51和夾持機構(gòu)52，且夾持機構(gòu)52數(shù)量為三;所述的夾持機構(gòu)52位于固定板51正下方，且夾持機構(gòu)52沿固定板51的橫向中心軸線呈直線等間距布置;所述的夾持機構(gòu)52包括導(dǎo)向滑軌521、第一滑塊522、上夾持爪523、下夾持爪524、拉伸彈簧525、連接螺柱526、第二滑塊527、液壓缸528、移動耳座529、移動轉(zhuǎn)銷5210、氣動推桿5211、固定耳座5212和固定轉(zhuǎn)銷5213;所述的導(dǎo)向滑軌521呈條形狀結(jié)構(gòu)，且導(dǎo)向滑軌521左右兩側(cè)分別設(shè)置有擋板，導(dǎo)向滑軌521垂直斷面呈工字型結(jié)構(gòu)，第一滑塊522安裝在導(dǎo)向滑軌521上，且第一滑塊522沿導(dǎo)向滑軌521的中心軸線分別對稱布置，上夾持爪523上端固定在第一滑塊522正下方，且上夾持爪523呈四分之一圓形柱體結(jié)構(gòu)，下夾持爪524位于上夾持爪523正下方，下夾持爪524也為四分之一圓形柱體結(jié)構(gòu)，拉伸彈簧525位于上夾持爪523和下夾持爪524之間，且拉伸彈簧525在上夾持爪523和下夾持爪524之間并排布置，拉伸彈簧525上端通過連接螺柱526與上夾持爪523下端面相連接，拉伸彈簧525下端通過連接螺柱526與下夾持爪524上端面相連接，第二滑塊527位于第一滑塊522外側(cè)，且第二滑塊527安裝在導(dǎo)向滑軌521上，液壓缸528上端固定在第二滑塊527上，且液壓缸528采用單作用單級伸縮式液壓缸，液壓缸528下端固定有移動耳座529，氣動推桿5211—端與移動耳座529之間采用移動轉(zhuǎn)銷5210進行連接，氣動推桿5211另一端通過固定轉(zhuǎn)銷5213與固定耳座5212相連接，固定耳座5212固定在下夾持爪5247外側(cè)壁上，且移動耳座529和固定耳座5212均呈U型結(jié)構(gòu);具體工作時，首先通過導(dǎo)向滑軌521、第一滑塊522和第二滑塊527調(diào)整夾持裝置夾持時的夾持直徑;然后將上夾持爪523和下夾持爪524放置到待搬運的水利水電管道的外側(cè)，其中拉伸彈簧525—方面起到了本發(fā)明夾持水利水電管道時夾持直徑尺寸調(diào)整變化的作用，另一方面起到了夾持水利水電管道后復(fù)位的作用;再通過氣動推桿5211的伸展運動帶動下夾持爪524向內(nèi)側(cè)的擠壓運動，更進一步將水利水電管道夾緊，防止水利水電管道在搬運過程中的滑脫;最后當(dāng)水利水電管道搬運到目的地后，通過氣動推桿5211的收縮運動帶動下夾持524爪向外側(cè)的擴展運動，使得下夾持爪524張開，將水利水電管道進行釋放。
[0032]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種全方位水利鋼管安裝機器人，其特征在于:包括行走裝置、可調(diào)支架、旋轉(zhuǎn)裝置、混聯(lián)機構(gòu)和夾持裝置;所述的可調(diào)支架位于行走裝置后上方，旋轉(zhuǎn)裝置位于可調(diào)支架前端位置處，且旋轉(zhuǎn)裝置與可調(diào)支架固連，混聯(lián)機構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)裝置與夾持裝置之間，且混聯(lián)機構(gòu)上端與旋轉(zhuǎn)裝置相連接，混聯(lián)機構(gòu)下端與夾持裝置相連接;其中: 所述的行走裝置包括底盤、驅(qū)動電機、驅(qū)動軸、行走帶輪、鎖緊扣和行走履帶，且驅(qū)動電機、鎖緊扣和行走履帶的數(shù)量均為二，驅(qū)動軸和行走帶輪數(shù)量為四；所述的底盤呈矩形結(jié)構(gòu)，底盤前后兩端分別開設(shè)有安裝槽，驅(qū)動電機分別固定在底盤前后兩側(cè)的安裝槽內(nèi)，且驅(qū)動電機采用雙軸同步輸出電機，驅(qū)動軸一端與驅(qū)動電機輸出軸相連接，驅(qū)動軸另一端與行走帶輪相連接，且驅(qū)動軸與行走帶輪之間通過鎖緊扣進行固定，行走履帶兩端分別繞套在行走帶輪上，且行走履帶外側(cè)均勻設(shè)置有半圓形防滑條； 所述的混聯(lián)機構(gòu)包括移動底架和四自由度并聯(lián)機構(gòu)，移動底架位于四自由度并聯(lián)機構(gòu)上方，且移動底架與四自由度并聯(lián)機構(gòu)固連； 所述的移動底架包括底板、移動滑軌、滑塊、限位彈簧和鎖緊柱，且移動滑軌和滑塊的數(shù)量均為四，限位彈簧數(shù)量為十六，鎖緊柱的數(shù)量為三十二;所述的底板固定在四自由度并聯(lián)機構(gòu)上，移動滑軌沿底板的縱向中心軸線分別對稱布置，移動滑軌兩端分別設(shè)置有擋板，滑塊安裝在移動滑軌上，限位彈簧位于滑塊與移動滑軌的擋板之間，且限位彈簧一端通過鎖緊柱與移動滑軌的擋板相連接，限位彈簧另一端通過鎖緊柱與滑塊相連接，且移動滑軌的擋板內(nèi)側(cè)面和滑塊的前后端面上均開設(shè)有安裝螺紋孔，鎖緊柱一端設(shè)置有用于固定限位彈簧的鎖緊扣，鎖緊柱另一端設(shè)置有與安裝螺紋孔相配合的外螺紋； 所述的四自由度并聯(lián)機構(gòu)包括定平臺、虎克鉸、伸縮桿、球鉸鏈和動平臺，且虎克鉸、伸縮桿和球鉸鏈的數(shù)量均為四；所述的定平臺和動平臺均為圓盤狀結(jié)構(gòu)，且動平臺位于定平臺正下方，定平臺上端部分和動平臺下端部分均分別設(shè)置有安裝螺紋，伸縮桿底端通過虎克鉸與滑塊相連接，伸縮桿頂端通過球鉸鏈與動平臺相連接； 所述的夾持裝置包括固定板和夾持機構(gòu)，且夾持機構(gòu)數(shù)量為三;所述的夾持機構(gòu)位于固定板正下方，且夾持機構(gòu)沿固定板的橫向中心軸線呈直線等間距布置;所述的夾持機構(gòu)包括導(dǎo)向滑軌、第一滑塊、上夾持爪、下夾持爪、拉伸彈簧、連接螺柱、第二滑塊、液壓缸、移動耳座、移動轉(zhuǎn)銷、氣動推桿、固定耳座和固定轉(zhuǎn)銷;所述的導(dǎo)向滑軌呈條形狀結(jié)構(gòu)，且導(dǎo)向滑軌左右兩側(cè)分別設(shè)置有擋板，導(dǎo)向滑軌垂直斷面呈工字型結(jié)構(gòu)，第一滑塊安裝在導(dǎo)向滑軌上，且第一滑塊沿導(dǎo)向滑軌的中心軸線分別對稱布置，上夾持爪上端固定在第一滑塊正下方，且上夾持爪呈四分之一圓形柱體結(jié)構(gòu)，下夾持爪位于上夾持爪正下方，下夾持爪也為四分之一圓形柱體結(jié)構(gòu)，拉伸彈簧位于上夾持爪和下夾持爪之間，且拉伸彈簧在上夾持爪和下夾持爪之間并排布置，拉伸彈簧上端通過連接螺柱與上夾持爪下端面相連接，拉伸彈簧下端通過連接螺柱與下夾持爪上端面相連接，第二滑塊位于第一滑塊外側(cè)，且第二滑塊安裝在導(dǎo)向滑軌上，液壓缸上端固定在第二滑塊上，且液壓缸采用單作用單級伸縮式液壓缸，液壓缸下端固定有移動耳座，氣動推桿一端與移動耳座之間采用移動轉(zhuǎn)銷進行連接，氣動推桿另一端通過固定轉(zhuǎn)銷與固定耳座相連接，固定耳座固定在下夾持爪外側(cè)壁上，且移動耳座和固定耳座均呈U型結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全方位水利鋼管安裝機器人，其特征在于:所述的旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機、電機座、旋轉(zhuǎn)柱和旋轉(zhuǎn)盤;所述的旋轉(zhuǎn)電機米用低速大扭矩電機，旋轉(zhuǎn)電機垂直倒立位于伸縮橫梁前端的安裝環(huán)內(nèi)部，且旋轉(zhuǎn)電機與伸縮橫梁之間通過電機座進行固定，旋轉(zhuǎn)電機主軸與旋轉(zhuǎn)柱上端之間通過鍵進行連接，旋轉(zhuǎn)柱下端與旋轉(zhuǎn)盤相連接，旋轉(zhuǎn)盤上端呈圓盤狀結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)盤下端沿其中心軸線呈周向方向均勻設(shè)置有連接柱，且連接柱呈階梯狀柱體結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全方位水利鋼管安裝機器人，其特征在于:所述的可調(diào)支架包括轉(zhuǎn)盤座、升降桿、伸縮橫梁、第一轉(zhuǎn)軸、調(diào)節(jié)連桿、第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸;所述的升降桿底端通過轉(zhuǎn)盤座固定在底盤上端面，伸縮橫梁后端通過第一轉(zhuǎn)軸與升降桿頂端相連接，伸縮橫梁采用雙層可伸縮式結(jié)構(gòu)，且伸縮橫梁上層和下層之間采用支撐柱進行連接，伸縮橫梁后端設(shè)置有第一耳座，伸縮橫梁中部下端位置處設(shè)置有第二耳座，伸縮橫梁前端設(shè)置有安裝環(huán)，調(diào)節(jié)連桿一端通過第二轉(zhuǎn)軸與伸縮橫梁中部下端位置處的第二耳座相連接，調(diào)節(jié)連桿另一端通過第三轉(zhuǎn)軸安裝在升降桿中部位置處，且調(diào)節(jié)連桿呈工字型結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B25J9/00GK105881490SQ201610350123
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】陳薇
【申請人】陳薇