[发明专利]一种基于单轨吊的机械手

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，主要应用于煤矿井下设备搬运。

背景技术

随着煤矿井下综采设备的不断发展，对煤矿井下辅助运输设备的要求也越来越高。通过近十年的发展，国内的辅助运输设备形成了多样化的运输模式，其中单轨吊成为辅助运输中必不可少的一种运输方式。

在煤矿井下单轨吊的使用过程中，单轨吊的配套设备成为单轨吊产品能够适应多种环境的一种必要东西，而关于执行一种复杂性的货物搬运、挪移的设备一直是缺失状态。

目前，与本发明专利最相近的技术是单轨吊用起吊梁来搬运、起吊的煤矿井下设备。

这种系统的缺点是：只能对单轨轨道正下方的货物进行起吊，不能进行空间范围内的货物搬运和挪移，且在起吊之前需要对货物进行装载和固定，需要一定的人员工作量，搬运效率不高，灵活性不够。

发明内容：

为了解决在煤矿井下的复杂环境中，实现对货物进行灵活抓取和搬运，本发明提供具有多功能的一种基于单轨吊的机械手。

本发明技术方案：一种基于单轨吊的机械手，包括单轨吊，其特征是采用五轴联动，实现机械手在空间范围内的灵活动作；采用液压伺服系统，控制机械手的大负载动作；机械手的连接处，采用标准法兰接口，实现更换不同的机械手来实现不同的功能。

所述机械手包括下述任意一种：

机械手包括两个机械指和一个驱动油缸，通过油缸的伸缩来带动两个机械指的摆动，实现机械手的抓取功能；

机械手包括一个气动钻机和钻头，通过气动钻机来带动钻头工作，来实现机械手的打锚杆及钻探功能。

机械手包括一个机械铲和一个驱动油缸，通过油缸的伸缩来带动机械铲的摆动，实现机械手的挖掘和铲运功能。

机械手包括一个平台和一组驱动油缸，通过驱动油缸的伸缩来保证平台始终保持水平，实现机械手的载人和载物的高空做业功能。

本发明基于单轨吊系统，运行于单轨轨道上，工作过程中不影响地面其它工作的正常运行；采用从上到下的抓取方式，能够在空间范围内实现最大的灵活度；通过液压系统来驱动，在灵活的同时，还能保证大负载动作。

附图说明

图1是本发明实施例1中机械手的结构图。

图2是本发明实施例1中控制箱的结构图。

图中，1、单轨轨道；2、承载小车；3、承载梁体；4、支撑杆；5、旋转基座；6、摆动臂；7、伸缩臂；8、标准摆动臂；9、机械手；10、控制箱。

具体实施方式

实施例1：图1所示，本实施例包括单轨轨道1，承载小车2运行于单轨轨道1上；承载小车2与承载梁体3采用销轴连接；支撑杆4与承载梁体3采用销轴连接；旋转基座5与承载梁体3采用竖轴连接；旋转基座5与摆动臂6采用销轴和油缸连接，油缸的动作使摆动臂6绕销轴旋转；伸缩臂7与摆动臂6以套筒形式连接，内部集成伸缩油缸，通过伸缩油缸动作，使伸缩臂7在摆动臂6中自由伸缩；

标准摆动臂8与伸缩臂7采用一个销轴和一个油缸连接，该油缸的动作使标准摆动臂8绕销轴旋转；机械手9与标准摆动臂8采用法兰连接；控制箱10与旋转基座5通过螺栓连接固定。

图2所示，控制箱10内设有控制中心和电磁比例阀组，控制中心通过无线通讯连接遥控器，控制中心与电磁比例阀组连接，比例阀组各输出油路内集成压力传感器。

工作时，通过给控制箱10一个电源线和一进一回两根液管，来实现整个设备的灵活运行。其中控制箱10中包含一个控制中心、一个手持遥控器和一个电磁比例阀组，通过控制中心的逻辑控制，驱动不同关节油缸的动作，实现机械手设备的灵活运动。

控制中心的控制过程：工作前，工作人员通过遥控器给控制中心发送左、右、高、低等工作指令，控制中心通过电磁比例阀组控制各驱动油缸伸缩和伸缩速度来实现工作点的定位和定位过程中的速度快慢。

工作时，通过集成于电磁阀组内各驱动油缸的压力传感器采集各油缸的压力数据，该数据回传到控制中心，进行数据分析和转换，变为各关节的作用力数据，最后控制中心通过电磁比例阀组来控制和调整各油缸的作用力来调整机械爪的工作状态。

所述机械手包括两个机械指和一个驱动油缸，通过油缸的伸缩来带动两个机械指的摆动，实现机械手的抓取功能。

控制程序流程：

a遥控操作长按键A（代表上升动作）

b控制中心接收到信号，发出电磁比例阀开口最大信号；

c电磁比例阀动作，以最大流量输出油液，电磁比例阀的输出油路压力为0，使机械臂无负载最快上升；