CN114248680B - 一种悬臂式工具作业车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种悬臂式工具作业车，所述悬臂式工具作业车包括车辆底盘、动力源、箱体、立柱、滑板、机械臂和机动工具，所述机械臂包括水平主梁、折叠臂；所述机械臂通过滑板与立柱连接，使所述机械臂可以沿立柱升降与横移；所述主梁和折叠臂水平可旋转连接，所述主梁与折叠臂旋转连接部位还设置有旋转限位装置和/或旋转锁定装置，所述机动工具还通过纵向滑动装置与所述转向臂连接。本发明方案方便了机动工具在多个工位之间的快速转移，并且在作业车的移动粗定位后，可以通过悬伸的机械臂在一定范围内多自由度地调整动力工具的位置，避开障碍物，进一步精确对准作业目标，进行作业。本发明装置折叠后占地空间小，在狭小空间中可以灵活移动。

Description

一种悬臂式工具作业车

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体地的涉及一种悬臂式工具作业车。

背景技术

在安装、检修等作业中通常会使用到机动工具，如电钻、电锯、开孔器、旋拧器等。然而机动工具通常有着较大的重量，人工长时间手持操作容易疲劳。此外机动工具与安装和检修工位之间通常要精确对准，而人工操作机动工具时由于较大的负重，精确对准比较费时费力。虽然在部分场合可以使用悬臂吊等工具用于助力，但是此类设备通常体积较大、无法灵活转移，容易与作业区域干涉碰撞，并且无法实现机动工具的精确对准。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明方案目的在于提供一种小巧灵活的动力工具作业车，节省人力，并能够精确操控机动工具对准。

为了实现上述目的，采用如下的技术方案。

本发明提供了一种悬臂式工具作业车，所述悬臂式工具作业车包括车辆底盘、箱体、立柱、滑板、机械臂、机动工具，所述所述车辆底盘包括车轮和行走驱动装置，所述箱体设置在所述车辆底盘上，所述箱体的第一垂直面沿第一垂直边设置有立柱，所述立柱高于所述箱体，所述滑板设置于立柱外侧，并与所述立柱升降可移动连接，所述立柱与滑板之间还设置有垂直驱动装置和垂直传动装置，所述机械臂包括水平主梁、转向臂，所述水平主梁与所述滑板水平可移动连接，所述滑板与机械臂之间设置有水平驱动装置和水平传动装置，所述水平主梁与所述转向臂通过第一转向关节水平可旋转连接，第一转向关节设置于所述水平主梁靠近所述箱体第一垂直边的一侧，所述机动工具设置在转向臂上，并且当转向臂向内侧折叠旋转靠近箱体，并与第一垂直面相垂直时，机动工具处于箱体上方并位于立柱的内侧。

进一步地，所述车辆底盘还包括动力源，所述动力源与所述行走驱动装置、垂直驱动装置、水平驱动装置和动力工具通过动力管线连接，用于为所述行走驱动装置、垂直驱动装置、水平驱动装置和动力工具提供动力。

进一步地，连接所述转向臂与所述水平主梁的第一转向关节设置有旋转限位装置，使所述转向臂从靠近箱体的一侧向外翻转时不超过与所述水平主梁平行的角度。

进一步地，连接所述转向臂与所述水平主梁的第一转向关节还设置有旋转锁定装置，当所述旋转锁定装置锁定时，所述水平主梁与所述转向臂的相对位置固定。

进一步地，所述机械臂还包括纵向滑动装置，所述机动工具通过纵向滑动装置与所述转向臂连接，纵向滑动装置的滑动方向水平于地面并与转向臂垂直，所述机动工具通过纵向滑动装置可以沿垂直于转向臂的方向水平移动。

更进一步地，所述的纵向滑动装置上还设置有弹性牵拉装置，所述弹性牵拉装置将机动工具沿纵向滑动装置的移动方向朝转向臂的内侧牵拉。

进一步地，所述机械臂还包括横滚轴承环，所述机动工具通过横滚轴承环与所述转向臂连接，所述机动工具套接在横滚轴承环中，使所述机动工具可以沿轴承环的旋转轴线横滚转动。

进一步地，所述机械臂还包括俯仰铰接装置，所述机动工具通过所述俯仰铰接装置与所述转向臂连接，所述俯仰铰接装置的旋转轴线水平于地面并与转向臂平行，使所述机动工具可以俯仰摆动。

进一步地，所述机械臂还包括偏转铰接装置，所述机动工具通过所述偏转铰接装置与所述转向臂连接，所述偏转铰接装置的旋转轴线垂直于地面，使所述机动工具可以水平偏转摆动。

进一步地，所述车辆底盘靠近第一垂直边的一侧设置有可折叠的撑脚。

有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

1.本发明方案设置有车辆底盘和机械臂，车辆底盘可以方便动力工具在多个工位之间快速转移，悬伸的机械臂通过垂直和水平驱动装置可以轻松提升和平移，结合转向臂可以辅助操作者多自由度地调整动力工具的位置，在作业车停靠位置周边的较大范围内，避开障碍物，精确对准作业目标，并使用机动工具进行作业。

2.本发明方案车辆底盘上承载有动力源，可以支持车辆的行驶，机械臂的移动以及动力工具的驱动，避免了拉接动力线缆影响车辆移动的灵活性，并使作业更加轻松省力。

3.本发明方案机械臂设置有转向臂，不仅可以用于调整动力工具的偏转角，而且当转向臂向内侧折叠靠近箱体时，机动工具位于箱体上方，立柱的内侧，结构十分紧凑。这使本发明装置在移动转移和收纳存储时占用空间更小，更加灵活。同时转向臂上还设置有旋转限位装置和/或旋转锁定装置，可以使转向臂在展开和/或折叠时处于稳定状态，方便作业以及防止作业车折叠移动时转向臂随意晃动。

4.本发明方案机动工具转向臂与机动工具在多个自由度上可转动地连接，使机动工具在较小的范围内还可以灵活调整角度，方便机动工具避开障碍物，进一步地精确对准。

5.本发明方案中水平驱动装置和垂直驱动装置的重心靠近车辆底盘，同时在车辆底盘上设置有可折叠的撑脚，所以即使车辆底盘尺寸较小，也可以避免作业车在机械臂展开以及动力工具前伸时发生倾翻，同时在方便作业车在狭小空间中的灵活移动。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分。下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明实施例处于折叠的收纳状态的示意图。

图2是本发明实施例处于半展开状态的示意图。

图3是本发明实施例处于完全展开的工作状态的示意图。

图4是本发明实施例处于完全展开的工作状态时，立柱、滑板和机械臂的局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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的实施例，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付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

参考附图，本发明的第一实施例包括车辆底盘100，车辆底盘100包括车轮110、转向机构120。车轮110与地面接触。车辆底盘100还包括动力电池和行走驱动装置122，用于驱动车辆行走移动。转向机构120上还设置有操作手柄121。可以通过操作手柄121上的旋钮和/或按钮控制车辆底盘100的行走和停止。

在本发明的另一些实施例中，车轮110沿地面轨道行驶，因而无转向机构。

在本发明的一些实施例中，车辆底盘100通过线缆和管线从外部获得电能或压缩空气作为动力源。

在本发明的第一实施例中，箱体200设置在车辆底盘100上，箱体200的背面靠左侧一边垂直设置有立柱300。立柱300的高度高于箱体200。立柱300的背面垂直设置有两根直线导轨311，立柱300的下方设置有垂直驱动装置和垂直传动装置，即垂直驱动电机312和垂直传动丝杆313，用于驱动滑板310沿导轨311在立柱背面上下滑动。

水平主梁410上设置有两根水平的直线导轨411，水平主梁410上还设置有水平驱动装置和水平转动装置，即水平驱动电机412和水平传动丝杆413，用于驱动水平主梁410沿导轨411在滑板的背面水平滑动。

水平主梁410的前端通过垂直的转轴与转向臂420铰接。

在一些实施立中，水平主梁410与转向臂420的转接部位设置有旋转锁定装置，即电磁离合器421。当电磁离合器421在失电状态下，转向臂420的转轴与水平主梁410处于锁死固定的状态，无法转动。当电磁离合器421得电时，转向臂420通过转轴可以自由转动。在对动力工具进行对准时，电磁离合器421通常处于非锁定状态，方便调整；而当动力工具对准作业位置之后，电磁离合器421即处于锁定状态，防止机动工具500对准工作位置后的位置发生变动。

在本发明的另一些实施例中，水平主梁410与转向臂420铰接部位设置有旋转限位装置，即在外侧凸起的转向限制挡块422，转向臂420向外侧翻转并到达与水平主梁410平行的角度时会受到转向限制挡块422的阻挡。当向前推动动力工具500时，转向臂420展开并保持与水平主梁410平行，方便动力工具500的作业。

在本发明的一些实施例中，转向臂420外侧还设置有转向手柄423，方便操控转向臂420的角度。

在本发明的一些实施例中，转向臂420的上面还设置有纵向滑动装置，即纵向滑台430。纵向滑台430通过直线导轨可以沿垂直于转向臂420的方向水平滑动。动力工具500设置在纵向滑台430的上面；纵向滑台430的后端还设置有扶手440。

在本发明的另一些实施例中，动力工具500悬挂安装在转向臂420的下方。

在本发明的另一些实施例中，纵向滑台430的一侧设置有弹性牵拉装置，即气弹簧432。气弹簧432向转向臂420的内侧顶住纵向滑台430。气弹簧432使纵向滑台430在推出后能够自动复位，在作业车转移时不会随意滑动。

在本发明的一些实施例中，机动工具500通过横滚轴承环431与转向臂420连接，机动工具500套接在横滚轴承环431中，使机动工具500可以横滚转动。方便机动工具500在横滚角度上对准工作位置或避开障碍物。

在本发明的一些实施立中，机动工具500通过俯仰铰接装置433与转向臂420连接。俯仰铰接装置433的旋转轴线水平于地面并与转向臂平行，使所述机动工具500可以俯仰摆动。方便机动工具500在俯仰角度上对准工作位置或避开障碍物。

在本发明的一些实施例中，机动工具500通过偏转铰接装置434与转向臂420连接。偏转铰接装置434的旋转轴线垂直于地面，使所述机动工具500可以水平偏转摆动。方便机动工具500在水平偏转角度上对准工作位置或避开障碍物。

在本发明的一些实施例中，纵向滑台430、俯仰铰接装置433、偏转铰接装置434和横滚轴承环431可以根据作业环境和要求单独设置或组合设置。

在本发明的一些实施例中，转向臂420上还设置有操控装置435，操控装置435设置在方便操控把持的位置，操控装置435上设置有多个按钮用于按动控制垂直驱动电机312，水平驱动电机412和电磁离合器421的动作，从而轻松和精确地调整动力工具500的位置和/或角度。

在本发明的另一些实施例中，本发明装置还包括程序控制***，转向机构120，行走驱动装置122，垂直驱动电机312和/或水平驱动电机412是通过程序控制的。作业车可以根据编程位置或记忆存储位置自动定位作业目标并进行作业。

在本发明的一些实施例中，车辆底盘100靠近立柱300的一侧还设置有可折叠的撑脚130。当转向臂420展开且纵向滑台430向前推出时，通过展开撑脚130可以防止作业车发生倾翻。当转向臂420折叠且纵向滑台430退回时，撑脚130可以折叠贴靠在车辆底盘100上，方便作业车的移动。

Claims (9)

1.一种悬臂式工具作业车，所述悬臂式工具作业车包括车辆底盘、箱体、立柱、滑板、机械臂、机动工具，所述车辆底盘包括车轮和行走驱动装置，所述箱体设置在所述车辆底盘上，所述箱体的第一垂直面沿第一垂直边设置有立柱，所述立柱高于所述箱体，所述滑板设置于立柱外侧，并与所述立柱升降可移动连接，所述立柱与滑板之间还设置有垂直驱动装置和垂直传动装置，所述机械臂包括水平主梁、转向臂，所述水平主梁与所述滑板水平可移动连接，所述滑板与机械臂之间设置有水平驱动装置和水平传动装置，所述水平主梁与所述转向臂通过第一转向关节水平可旋转连接，第一转向关节设置于所述水平主梁靠近所述箱体第一垂直边的一侧，所述机动工具设置在转向臂上，并且当转向臂向内侧折叠旋转靠近箱体，并与第一垂直面相垂直时，机动工具处于箱体上方并位于立柱的内侧；所述机械臂还包括纵向滑动装置，所述机动工具通过纵向滑动装置与所述转向臂连接，纵向滑动装置的滑动方向水平于地面并与转向臂垂直，所述机动工具通过纵向滑动装置可以沿垂直于转向臂的方向水平移动；所述纵向滑动装置的后端还设置有扶手。

2.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，所述车辆底盘还包括动力源，所述动力源与所述行走驱动装置、垂直驱动装置、水平驱动装置和机动工具通过动力管线连接，用于为所述行走驱动装置、垂直驱动装置、水平驱动装置和机动工具提供动力。

3.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，连接所述转向臂与所述水平主梁的第一转向关节设置有旋转限位装置，使所述转向臂从靠近箱体的一侧向外翻转时不超过与所述水平主梁平行的角度。

4.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，连接所述转向臂与所述水平主梁的第一转向关节还设置有旋转锁定装置，当所述旋转锁定装置锁定时，所述水平主梁与所述转向臂的相对位置固定。

5.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，所述的纵向滑动装置上还设置有弹性牵拉装置，所述弹性牵拉装置将机动工具沿纵向滑动装置的移动方向朝转向臂的内侧牵拉。

6.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，所述机械臂还包括横滚轴承环，所述机动工具通过横滚轴承环与所述转向臂连接，所述机动工具套接在横滚轴承环中，使所述机动工具可以沿轴承环的旋转轴线横滚转动。

7.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，所述机械臂还包括俯仰铰接装置，所述机动工具通过所述俯仰铰接装置与所述转向臂连接，所述俯仰铰接装置的旋转轴线水平于地面并与转向臂平行，使所述机动工具可以俯仰摆动。

8.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，所述机械臂还包括偏转铰接装置，所述机动工具通过所述偏转铰接装置与所述转向臂连接，所述偏转铰接装置的旋转轴线垂直于地面，使所述机动工具可以水平偏转摆动。

9.根据权利要求1所述的一种悬臂式工具作业车，所述车辆底盘靠近第一垂直边的一侧设置有可折叠的撑脚。

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