轨道式液压支柱搬运机器人

技术领域

本发明涉及钻孔施工作业技术领域，尤其是涉及一种轨道式液压支柱搬运机器人。

背景技术

煤矿井下转载机支护采用单体液压支柱作为支护用具，单体液压支柱放置在巷道的两边，并且需要将后端的单体液压支柱搬运到前端使用。目前单体液压支柱的搬运均采用人工搬运，由于每根液压支柱重量达到了100kg左右，每次要搬运很长一段距离，并且还要配合托盘作为辅助顶撑件一起使用，每个托盘的重量在30kg左右，需要人工搭设临时支架将托盘举起放置在单体液压支柱的正上方，不进行搬运效率角低，而且放置托盘的辅助工作又占用了很多工作时间，并伴有一定的安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨道式液压支柱搬运机器人，以解决现有的人工搬运效率低下，存在安全风险的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种轨道式液压支柱搬运机器人，具体技术方案如下：

一种轨道式液压支柱搬运机器人，包括轨道、行走驱动装置、移动平台、工作平台和搬运机械手；所述行走驱动装置和所述移动平台均安装在所述轨道上，且所述行走驱动装置用于带动所述移动平台在所述轨道上行走；所述工作平台安装在所述移动平台下方，并可相对所述移动平台升降；所述搬运机械手与所述工作平台相连接，并且在所述工作平台上动作。

进一步的，所述轨道包括沿其长度方向设置的导向部和支撑部，所述导向部与所述支撑部相垂直，所述支撑部位于所述导向部下方；所述移动平台包括第一平台架、第一滚动滑轮和第一导向滑轮；所述第一滚动滑轮和所述第一导向滑轮均安装在所述第一平台架上，两个所述第一滚动滑轮分别位于所述支撑部的两侧，并与所述支撑部滚动配合，两个所述第一导向滑轮分别位于所述导向部的两侧，并与所述导向部滚动配合。

进一步的，所述移动平台还包括稳车机构，所述稳车机构安装在所述第一平台架上，并用于支顶巷道。

进一步的，所述稳车机构包括第一安装座、支撑臂和第一伸缩部件；所述第一安装座设置在所述第一平台架上，所述支撑臂一端与所述第一安装座铰接，另一端用于支顶巷道；所述第一伸缩部件一端与所述第一安装座铰接，另一端与所述支撑臂铰接，以通过其伸缩带动所述支撑臂转动。

进一步的，所述工作平台包括第二平台架、第一转动机构和第一摆动机构；所述第二平台架与所述移动平台通过升降机构相连接；所述第一转动机构安装在所述第二平台架上；所述第一摆动机构安装在所述转动机构上，并通过所述第一转动机构带动其转动；所述搬运机械手安装座所述第一摆动机构上，并通过所述第一摆动机构带动其上下摆动。

进一步的，所述搬运机械手包括第一机械臂、第一伸缩臂、第二伸缩部件和夹爪；所述第一机械臂安装在所述工作平台上；所述第一伸缩臂安装在所述第一机械臂内，并可相对所述第一机械臂伸缩；两个所述第二伸缩部件与两个所述夹爪一一对应配合，所述第二伸缩部件一端和所述夹爪一端均铰装在所述第一伸缩臂的自由端，所述第二伸缩部件的另一端与所述夹爪的另一端铰接。

进一步的，还包括辅助机械手，所述辅助机械手安装在所述工作平台上方，所述搬运机械手安装在所述工作平台下方；所述辅助机械手可相对所述工作平台动作。

进一步的，所述工作平台包括第二平台架、第二转动机构和第二摆动机构；所述第二转动机构安装在所述第二平台架上；所述第二摆动机构安装在所述第二转动机构上，并通过所述第二转动机构带动其转动；所述辅助机械手安装在所述第二摆动机构上，并通过所述第二摆动机构带动其上下摆动。

进一步的，所述辅助机械手包括第二机械臂、第二伸缩臂、第三摆动机构和托盘架；所述第二机械臂安装在所述工作平台上；所述第二伸缩臂可伸缩的安装在所述第二机械臂内；所述第三摆动机构安装在所述第二伸缩臂的自由端；所述托盘架安装在所述第三摆动机构上。

进一步的，还包括可行走的安装在所述轨道上的动力总成，所述动力总成位于所述行走驱动装置和所述移动平台之间，并分别与所述行走驱动装置和所述移动平台相连接；所述动力总成为所述工作平台的升降和搬运机械手的动作提供动力。

根据本发明提供的轨道式液压支柱搬运机器人，在巷道上设置轨道，并在轨道上通过行走驱动装置、移动平台和工作平台等带动搬运机械手移动，通过搬运机械手的动作进行搬运液压支柱，大大提高了搬运效率，消除人工作业的风险，并且不占用地面空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的工作状态图(一)；

图3为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的工作状态图(二)；

图4为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的行走装置的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的动力总成的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的移动平台的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的工作平台的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的搬运机械手的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的轨道式液压支柱搬运机器人的辅助机械手的结构示意图。

图标：

100-轨道；110-导向部；120-支撑部；

200-行走驱动装置；210-安装架；220-驱动轮；230-第一滑轮；240-刹车机构；

300-移动平台；310-第一平台架；320-第一滚动滑轮；330-第一导向滑轮；340-稳车机构；341-第一安装座；342-支撑臂；343-第一伸缩部件；

400-工作平台；410-第二平台架；420-第一转动机构；430-升降机构；440-第二转动机构；450-第二摆动机构；

500-搬运机械手；510-第一机械臂；520-第一伸缩臂；530-第二伸缩部件；540-夹爪；

600-动力总成；610-移动滑车；620-液压系统；630-电气系统；640-连接座；650-第一杆体；660-第二杆体；

700-辅助机械手；710-第二机械臂；720-第二伸缩臂；730-第三摆动机构；740-托盘架。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合附图1所示，本实施例提供了一种轨道100式液压支柱搬运机器人，以解决人工搬存在的搬运效率低下，安全风险高的问题。本实施例的轨道100式液压支柱搬运机器人包括轨道100、行走驱动装置200、移动平台300、工作平台400和搬运机械手500。

其中，本实施例的轨道100设置在巷道顶部，轨道100可以是图示中单轨结构；本实施例的行走驱动装置200和移动平台300均安装在轨道100上，且行走驱动装置200用于带动移动平台300在轨道100上行走；本实施例的工作平台400位于移动平台300下方，并且与移动平台300相连接，并可相对移动平台300升降；本实施例的搬运机械手500安装在工作平台400上，并且可以在工作平台400上动作，以进行液压支柱的搬运。

上述结构通过行走驱动装置200、移动平台300和工作平台400等带动搬运机械手500移动，通过搬运机械手500的动作进行搬运液压支柱，大大提高了搬运效率，消除人工作业的风险，并且不占用地面空间，避免出现错车不便的问题。

本实施例的轨道100可以是图示中的工字钢形状，其包括沿其长度方向设置的导向部110(竖直方向的板体)和支撑部120(水平方向的板体)，导向部110与支撑部120相垂直，支撑部120位于导向部110下方。

基于该轨道100结构，结合附图4所示，本实施例的行走驱动装置200包括安装架210、第一驱动机构(图中未示出)、驱动轮220、第一滑轮230和刹车机构240；本实施例的第一驱动机构、驱动轮220、第一滑轮230和刹车机构240均安装在行走架上。其中，第一驱动机构为驱动轮220提供动力，其可以是电机等结构，刹车机构240用于制动行走驱动装置200；两个驱动轮220分别安装在导向部110的两侧，并与导向部110滚动配合，通过驱动轮220的转动实现行走驱动装置200的行走；所述第一滑轮230与支撑部120滑动配合，确保行走驱动装置200行走的稳定性。

另外，结合附图5所示，本实施例的轨道100式液压支柱搬运机器人还包括为工作平台400的升降以及搬运机械手500动作等提供动力的动力总成600，动力总成600位于行走驱动装置200和移动平台300之间，本实施例的动力总成600包括移动滑车610、液压系统620、电气系统630和连接座640，通过移动滑车610安装在轨道100上，通过其中一个连接座640连接有第一杆体650，第一杆体650与行走驱动装置200连接，通过另一个连接座640连接有第二杆体660，第二杆体660与移动平台300连接，在行走时，行走驱动装置200通过动力总成600带动移动平台300在轨道100上行走。关于本实施例的液压系统620和电气系统630为现有结构，本实施例对此不进行过多描述。

结合附图6所示，为了实现移动平台300的行走稳定，本实施例的移动平台300包括第一平台架310、第一滚动滑轮320和第一导向滑轮330；其中，本实施例的第一滚动滑轮320和第一导向滑轮330均安装在第一平台架310上，两个第一滚动滑轮320分别位于支撑部120的两侧，并与支撑部120滚动配合，两个第一导向滑轮330分别位于导向部110的两侧，并与导向部110滚动配合，通过两个第一滚动滑轮320实现与支撑部120的滚动配合以及对整个平台的支撑，通过两个第一导向滑轮330与导向部110的配合完成夹紧与导向，使得整个移动平台300在移动过程中更加平顺。

作为本实施例的一个优选实施方式，本实施例的移动平台300还包括稳车机构340，稳车机构340安装在第一平台架310上，通过稳车机构340的动作能够支顶巷道，避免移动平台300和下方的工作平台400在搬运时出现偏位而影响搬运作业。

进一步的，本实施例的稳车机构340包括第一安装座341、支撑臂342和第一伸缩部件343；其中，本实施例的第一安装座341设置在第一平台架310上，本实施例的支撑臂342一端与第一安装座341铰接，另一端用于支顶巷道；本实施例的第一伸缩部件343一端与第一安装座341铰接，另一端与支撑臂342铰接，以通过其伸缩带动支撑臂342转动至图2中的状态，本实施例的支撑臂342远离移动平台300的一端设有一个支脚，在支撑状态时，该支脚与巷道顶部相抵。

结合附图7所示，为了实现搬运机械臂的多角度运动，本实施例的工作平台400包括第二平台架410、第一转动机构420和第一摆动机构(图中未示出)。其中，本实施例的第二平台架410与移动平台300通过升降机构430相连接；升降机构430包括升降架和一个伸缩部件(图中未示出)，升降架为剪刀架。该伸缩部件可以是油缸，下述的各伸缩部件可以是油缸，通过上述的液压系统620提供动力。

本实施例的第一转动机构420安装在第二平台架410上，第一转动机构420为能够输出扭矩的装置，例如电机等；本实施例的第一摆动机构安装在转动机构上，并通过第一转动机构420带动其转动，第一摆动机构包括摆动油缸；本实施例的搬运机械手500安装座第一摆动机构上，并通过第一摆动机构带动其上下摆动，还可以通过第一转动机构420带动其转动，并且通过升降机构430带动其升降，以实现搬运机械手500多角度的移动，便于进行搬运作业。

结合附图8所示，作为本实施例的一个优选实施方式，为了进一步提高搬运机械手500的灵活度，本实施例对搬运机械手500的结构做出改进，其包括第一机械臂510、第一伸缩臂520、第二伸缩部件530和夹爪540。

其中，本实施例的第一机械臂510安装在工作平台400上的第一转动机构420上；本实施例的第一伸缩臂520安装在第一机械臂510内，并可相对第一机械臂510伸出和缩回。本实施例的两个第二伸缩部件530与两个夹爪540一一对应配合，第二伸缩部件530一端和夹爪540一端均铰装在第一伸缩臂520的自由端(即不与工作平台400连接的一端)，第二伸缩部件530的另一端与夹爪540的另一端铰接，通过第二伸缩部件530的伸缩能够带动两个夹爪540进行夹持动作或分离动作，通过第一伸缩臂520能够实现夹爪540的伸缩。本实施例的第一伸缩臂520内也具有油缸等伸缩部件(图中未示出)，来带动第一伸缩臂520的伸缩。

结合附图9所示，作为本实施例的一个优选实施方式，为了提高搬运过程中的稳定性，避免在搬运过程中出现液压支柱脱落，本实施例的轨道100式液压支柱搬运机器人还包括辅助机械手700，该辅助机械手700安装在工作平台400上方，搬运机械手500安装在工作平台400下方；辅助机械手700可相对工作平台400动作，以配合搬运机械手500进行搬运工作。

作为本实施例的一个优选实施方式，为了实现辅助机械手700的转动，本实施例的工作平台400还包括第二转动机构440和第二摆动机构450，第二转动机构440与第一转动机构420结构相同或相近，第二摆动机构450与第一摆动机构结构相同或相近。

本实施例的第二转动机构440安装在第二平台架410上；第二摆动机构450安装在第二转动机构440上，并通过第二转动机构440带动其转动；辅助机械手700安装在第二摆动机构450上，并通过第二摆动机构450带动其上下摆动，在工作时，可以通过第二转动机构440和第二摆动机构450带动本实施例的辅助机械手700呈图3中的状态。

作为本实施例的一个优选实施方式，为了进一步提高辅助机械手700的灵活度，本实施例的辅助机械手700包括第二机械臂710、第二伸缩臂720、第三摆动机构730和托盘架740；本实施例的第二机械臂710安装在工作平台400的第二转动机构440上；第二伸缩臂720可伸缩的安装在第二机械臂710内，第二伸缩臂720与第一伸缩臂520结构和动作原理相同，也是通过油缸等伸缩部件(图中未示出)带动其伸缩；本实施例的第三摆动机构730安装在第二伸缩臂720的自由端(即第二伸缩臂720不与伸缩部件连接的一端)；本实施例的托盘架740安装在第三摆动机构730上，用于辅助承托液压支柱。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。