CN217256337U - 一种煤矿井下搬运机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤矿井下搬运机器人，包括底板、履带底盘和安装在底板上的机械臂、液压支撑腿、电机、真空电磁启动箱、液压冷却器、液压油箱、防爆电控箱、矿用隔爆型电缆卷筒；机械臂采用连杆结构的原理，依靠油缸的伸缩带动大臂上下旋转、斗杆上下旋转、前臂上下旋转和旋转臂转动来带动手抓，满足不同高度位置的作业需求；所述机器人采用履带式移动机构，方便在井下复杂条件下遥控移动行走，实现井下重物的抓取、吊装、转运和辅助安装任务，降低人工作业风险、提高安全保障。

Description

一种煤矿井下搬运机器人

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下巷道应用机器人技术领域，具体涉及一种煤矿井下搬运机器人。

背景技术

煤矿生产过程中，经常需要搬运重物，进行装车卸车。目前，企业生产线上已基本实现机器人作业的自动化生产，然而适用于生产线上的陆地机器人并不能直接应用于矿下作业，煤矿生产中，搬运工作依旧由搬运工人人工操作，极易出现砸伤现象，如遇到装运化学危险品、易燃易爆等物品时，还要穿戴必要的防护用品，操作不当可能会引起灾难发生。搬运工人在长期高强度劳动下极易疲劳，操作吊车或其他工具时有一定事故风险，而且搬运效率不能得到保证，影响正常生产。鉴于煤矿井下巷道内环境恶劣、极易发生***事故，且工作空间有限，考虑借助于机器人进行井下重物的抓取、吊装、转运和辅助安装任务。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是设计一种煤矿井下搬运机器人，采用履带式移动机构，在井下复杂条件下遥控移动行走，实现井下重物的抓取、吊装、转运和辅助安装任务，包括：底板、履带底盘和安装在底板上的机械臂、液压支撑腿、电机、真空电磁启动箱、液压冷却器、液压油箱、防爆电控箱、矿用隔爆型电缆卷筒。

所述机械臂包括转台、大臂油缸、大臂、斗杆、斗杆油缸、前臂油缸、前臂、手爪油缸、旋转臂、手爪、连接块；转台固定安装在底板的前端，大臂与斗杆铰接，斗杆与前臂铰接，前臂与连接块铰接，通过液压驱动实现机械臂动作。

所述液压油箱通过液压油管分别与大臂油缸、斗杆油缸、前臂油缸、手爪油缸相连，通过控制液压泵提供油压，每个油缸的管路上分别安装有电磁阀，通过电磁阀控制每一油路。

所述旋转臂通过轴承活动连接在连接块上，手爪固定在旋转臂上，通过液压控制手爪上两个半圆形手爪的开合动作。

所述转台、大臂、斗杆、前臂与大臂油缸、斗杆油缸、前臂油缸、手爪油缸铰接处安装有加强板或加强筋。

所述防爆电控箱内安装有控制器、遥控器接收装置，遥控器接收装置与控制器相连；

所述真空电磁启动箱内安装有矿用隔爆型真空电磁启动器，控制器通过真空电磁启动器控制电机的启停。

所述矿用隔爆型电缆卷筒用于跟随机器人收放供电电缆。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种煤矿井下搬运机器人，采用履带式移动机构设计，能够在复杂地形行走，可以实现井下辅助搬运，具有井下重物的抓取、吊装，转运及辅助安装等功能；降低人工作业风险、提高安全保障。

附图说明

图1为本实用新型中的煤矿井下搬运机器人结构图；

图2为本实用新型中机械臂结构图；

图中，10-底板、11-履带底盘、12-液压支撑腿、13-机械臂、14-电机、15-真空电磁启动箱、16-液压冷却器、17-液压油箱、18-防爆电控箱、19-矿用隔爆型电缆卷筒、20-转台、21-大臂油缸、22-大臂、23-斗杆、24-斗杆油缸、25-前臂油缸、26-前臂、27-手爪油缸、28-旋转臂、29-手爪、30-连接块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种煤矿井下搬运机器人，包括底板10、履带底盘11和安装在底板10上的机械臂13、液压支撑腿12、电机14、真空电磁启动箱15、液压冷却器16、液压油箱17、防爆电控箱18、矿用隔爆型电缆卷筒19。电机14的输出轴与履带底盘11的驱动轴连接，通过驱动电机14带动履带工作。

液压支撑腿12、机械臂13、电机14、真空电磁启动箱15、液压冷却器16、液压油箱17、防爆电控箱18、矿用隔爆型电缆卷筒19紧凑、合理的分布设计在底板10上，经过对底板10的有限元分析及整体重心的计算，此布置在无重物时，可稳定行走，在搬运重物时，四个液压支腿12伸出，支撑在地上，可稳定、安全的动作。

如图2所示，所述机械臂13包括转台20、大臂油缸21、大臂22、斗杆23、斗杆油缸24、前臂油缸25、前臂26、手爪油缸27、旋转臂28、手爪29、连接块30；转台20固定安装在底板10的前端，大臂22与斗杆23铰接，斗杆23与前臂26铰接，前臂26与连接块30铰接，通过液压驱动实现机械臂动作。

机械臂采用连杆结构的原理，依靠油缸的伸缩带动大臂上下旋转、斗杆上下旋转、前臂上下旋转和旋转臂转动来带动手爪，完成不同高度位置重物的抓取、吊装、转运和辅助安装任务。

转台20固定安装在底板10的前端，大臂油缸21、大臂22分别铰接在转台20上，大臂油缸21的伸出端、斗杆23的一端分别铰接在大臂22的一端，斗杆油缸24铰接在大臂22上，斗杆油缸24的输出端铰接在斗杆23上，前臂26的一端铰接在斗杆23的一端，前臂油缸25铰接在斗杆23上，前臂油缸25的输出端铰接在前臂26上，手爪油缸27铰接在前臂26的一端，前臂26的另一端、手爪油缸27的输出端分别铰接在连接块30上，旋转臂28通过轴承活动连接在连接块30上，手爪29固定在旋转臂28上，通过液压控制手爪29上两个半圆形手爪的开合动作。

转台20、大臂22、斗杆23、前臂26、连接块30采用强度较高的钢板焊接而成，这种钢结构重量轻、强度高。转台20、大臂22、斗杆23、前臂26与大臂油缸21、斗杆油缸24、前臂油缸25、手爪油缸27部件铰接处添加了许多加强板或加强筋，因为这些部位在重物的抓取、吊装、转运和辅助安装任务过程中受力较大，容易产生应力集中，因此对其强度的要求也比其他部位高。

所述液压油箱17通过液压油管分别与大臂油缸21、斗杆油缸24、前臂油缸25、手爪油缸27相连，通过控制液压泵提供油压，每个油缸的管路上分别安装有电磁阀，通过电磁阀控制每一油路。

所述防爆电控箱18内安装有控制器，所述真空电磁启动箱15内安装有矿用隔爆型真空电磁启动器，控制器通过真空电磁启动器控制电机动作。

为了实现遥控功能，所述防爆电控箱18内还安装有遥控器接收装置，遥控器接收装置与控制器相连，操作人员手持遥控器，发送的遥控指令通过接收装置发送给控制器，通过控制器控制电机动作。

所述机器人采用电缆供电，矿用隔爆型电缆卷筒19负责跟随机器人收放电缆。

机器人作业流程如下：抓取、吊装、转运和辅助安装作业前，由人工将矿用搬运机器人遥控行走至待作业处，人工从矿用隔爆型电缆卷筒上将线缆插头取出，接入巷道内就近的隔爆电箱内取电，操作遥控器，通过遥控器接收装置接收遥控信号，控制搬运机器人行走至所需抓取的物品前，控制液压支撑腿伸出，并固定在地面上，启动液压***，遥控操作机械臂上的各个油缸，使得手爪良好的固定住所需搬运的物品，然后遥控进行吊装、转运和辅助安装任务。

Claims (7)

1.一种煤矿井下搬运机器人，其特征在于，包括底板(10)、履带底盘(11)和安装在底板(10)上的机械臂(13)、液压支撑腿(12)、电机(14)、真空电磁启动箱(15)、液压冷却器(16)、液压油箱(17)、防爆电控箱(18)、矿用隔爆型电缆卷筒(19)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下搬运机器人，其特征在于，所述机械臂(13)包括转台(20)、大臂油缸(21)、大臂(22)、斗杆(23)、斗杆油缸(24)、前臂油缸(25)、前臂(26)、手爪油缸(27)、旋转臂(28)、手爪(29)、连接块(30)；转台(20)固定安装在底板(10)的前端，大臂(22)与斗杆(23)铰接，斗杆(23)与前臂(26)铰接，前臂(26)与连接块(30)铰接，通过液压驱动实现机械臂动作。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿井下搬运机器人，其特征在于，所述液压油箱(17)通过液压油管分别与大臂油缸(21)、斗杆油缸(24)、前臂油缸(25)、手爪油缸(27)相连，通过控制液压泵提供油压，每个油缸的管路上分别安装有电磁阀，通过电磁阀控制每一油路。

4.根据权利要求2所述的一种煤矿井下搬运机器人，其特征在于，所述旋转臂(28)通过轴承活动连接在连接块(30)上，手爪(29)固定在旋转臂(28)上，通过液压控制手爪(29)上两个半圆形手爪的开合动作。

5.根据权利要求2所述的一种煤矿井下搬运机器人，其特征在于，所述转台(20)、大臂(22)、斗杆(23)、前臂(26)与大臂油缸(21)、斗杆油缸(24)、前臂油缸(25)、手爪油缸(27)铰接处安装有加强板或加强筋。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下搬运机器人，其特征在于，所述防爆电控箱(18)内安装有控制器、遥控器接收装置，遥控器接收装置与控制器相连；

所述真空电磁启动箱(15)内安装有矿用隔爆型真空电磁启动器，控制器通过真空电磁启动器控制电机动作。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿井下搬运机器人，其特征在于，所述矿用隔爆型电缆卷筒(19)用于跟随机器人收放供电电缆。

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