[发明专利]适应狭窄隧道的拱形钢构转运拼装设备及机械臂

权利要求书

1.一种拱形钢构转运拼装设备的机械臂，机械臂末端具有用于与钢构固定配合的执行器，所述钢构为顶拱钢构(4)或侧墙钢构(5)，其特征在于，所述机械臂在延伸方向上依次设有第一单元、旋转调姿装置、第二单元，所述第一单元用于与拱形钢构转运拼装设备的车体(1)连接，所述执行器设在第二单元上；所述旋转调姿装置包括绕上下方向延伸的旋转轴线转动配合的第一部分、第二部分及旋转驱动机构，第一部分与第一单元连接，第二部分与第二单元连接；旋转驱动机构用于驱动第二单元及执行器相对于第一单元及车体(1)绕所述旋转轴线旋转设定角度，以调整执行器所固定配合的钢构向右转动或向左转动至预定的位姿一、位姿二，位姿一的钢构表面靠近隧道壁的侧壁面以对应钢构的待安装位置(9)，位姿二的钢构表面远离隧道的侧壁面以避让隧道壁。

2.根据权利要求1所述的拱形钢构转运拼装设备的机械臂，其特征在于，所述机械臂是沿水平方向延伸的侧机械臂(3)，所述侧机械臂(3)的执行器是用于与侧墙钢构(5)配合的第二执行器(32)，所述第一单元为输出左右直线运动的左右平移机构(31)，左右平移机构(31)的输出端与旋转调姿装置的第一部分连接，所述第二单元为摆臂(304)，摆臂(304)连接在第二执行器(32)和旋转调姿装置的第二部分之间；所述左右平移机构(31)和旋转调姿装置分别用于左右平移调整摆臂(304)、左右摆动调整摆臂(304)，而使第二执行器(32)运动至预定位置，所述预定位置包括：与位姿一对应的安装位、与位姿二对应的转运位，所述转运位处于车体(1)的前方或后方，所述安装位处于车体(1)的左侧或右侧。

3.根据权利要求2所述的拱形钢构转运拼装设备的机械臂，其特征在于，所述左右平移机构(31)包括滑轨(3011)和左右移动装配在导轨上的滑块(3012)、以及驱动滑块(3012)移动的驱动部件，滑轨(3011)用于安装在车体(1)上。

4.根据权利要求3所述的拱形钢构转运拼装设备的机械臂，其特征在于，所述滑块(3012)上固定有平移臂(302)，平移臂(302)远离滑块(3012)的一端与旋转调姿装置连接，平移臂(302)沿前后方向延伸并具有设定长度，而使旋转调姿装置与车体(1)在前后方向上具有设定间隔，所述设定间隔用于提供旋转调姿装置左右摆动调整摆臂(304)的空间。

5.根据权利要求2或3或4所述的拱形钢构转运拼装设备的机械臂，其特征在于，所述第二执行器(32)包括卡爪，卡爪具有向上翻折的翻边，侧墙钢构(5)上固定有与所述卡爪对应的连接板(51)，所述连接板(51)具有向下翻折的翻边，卡爪的向上翻折的翻边用于与连接板(51)的向下翻折的翻边互扣固定配合。

6.根据权利要求1所述的拱形钢构转运拼装设备的机械臂，其特征在于，所述机械臂是沿竖直方向延伸的顶机械臂(2)，顶机械臂(2)的执行器是用于与顶拱钢构(4)配合的第一执行器(22)，所述第一单元为输出上下直线运动的第一升降机构(21)，第一升降机构(21)的输出端与旋转调姿装置的第一部分连接，所述第二单元为转轴(205)，转轴(205)连接在第一执行器(22)和旋转调姿装置的第二部分之间；所述第一升降机构(21)、旋转调姿装置分别用于升降调整转轴(205)、旋转调整转轴(205)设定角度，而使第一执行器(22)运动至预定位置，所述预定位置包括：与所述位姿一对应的安装位、与所述位姿二对应的转运位，所述转运位低于安装位，所述安装位的第一执行器(22)使顶拱钢构(4)的左右拱腿处于车体(1)的左右两侧，转运位的第一执行器(22)使顶拱钢构(4)的左右拱腿处于车体(1)的前后两侧。

7.根据权利要求6所述的拱形钢构转运拼装设备的机械臂，其特征在于，所述第一升降机构(21)包括嵌套的外臂(201)、内臂(202)及驱动内臂(202)相对于外臂(201)上下移动的驱动部件。