本實(shí)用新型涉及地下管廊建設(shè)輔助設(shè)備,尤其是指一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人。
背景技術(shù):
隨著綜合管廊建設(shè)步伐的加快,對管廊快速施工的要求越來越高;隨著綜合管廊建設(shè)里程的增多,對人力、物力的需求也越來越大。
地下綜合管廊里程長,空間狹長、封閉性強(qiáng),構(gòu)造物多,施工、安裝及維護(hù)不便,而且地下綜合管廊內(nèi)各種管線均需從投料口進(jìn)入,受管廊內(nèi)狹長空間的影響,大噸位鋼管、大截面線纜的運(yùn)輸和安裝均需人工拖拽、牽引,勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作難度大、且易造成管線損傷。
鑒于上述情況,本技術(shù)領(lǐng)域的研究人員都努力尋求一種能夠替代或協(xié)助人工高效、快速地完成地下綜合管廊內(nèi)協(xié)助人工完成管線安裝的裝置或設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠快速實(shí)現(xiàn)地下綜合管廊建設(shè)過程中管線的輸送,并協(xié)助人工完成管線安裝的地下綜合管廊安裝機(jī)器人。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述地下綜合管廊安裝機(jī)器人用于在地下綜合管廊的建設(shè)過程中輸送管線,所述地下綜合管廊安裝機(jī)器人包括:底部設(shè)有多個(gè)滾輪的底盤、動(dòng)力裝置、升降裝置、托盤和控制裝置,所述動(dòng)力裝置設(shè)在所述底盤的內(nèi)部,且所述動(dòng)力裝置與多個(gè)所述滾輪中的至少一個(gè)連接,所述動(dòng)力裝置能帶動(dòng)所述滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)所述底盤移動(dòng),所述托盤通過所述升降裝置設(shè)置在所述底盤的上方,所述升降裝置的下端與所述底盤連接,所述升降裝置的上端與所述托盤連接,所述升降裝置能帶動(dòng)所述托盤上升和下降,所述動(dòng)力裝置、所述升降裝置分別與所述控制裝置電連接。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述升降裝置包括至少兩個(gè)伸縮液壓缸,所述至少兩個(gè)伸縮液壓缸均勻分布于所述托盤與所述底盤之間。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述托盤上方設(shè)有多個(gè)平行排列設(shè)置的托臂,各所述托臂的上表面均為由兩端至中間逐漸下凹的弧形,且各所述托臂的上表面形成的所述弧形的軸線相互重合,且各所述托臂的上表面形成的所述弧形的軸線與所述底盤的運(yùn)動(dòng)方向平行。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,各所述托臂的上表面形成的所述弧形的曲率相同。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,各所述托臂上方均設(shè)有扣帶,所述扣帶的兩端分別與對應(yīng)的所述托臂的兩端連接。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述扣帶為電動(dòng)伸縮扣帶,所述電動(dòng)伸縮扣帶與所述控制裝置電連接,所述電動(dòng)伸縮扣帶包括伸縮帶和接扣,所述伸縮帶的一端與所述托臂的第一端連接,且所述伸縮帶能由所述托臂的第一端縮入所述托臂的內(nèi)部,所述接扣與所述托臂的第二端連接,所述伸縮帶的另一端能從所述托臂的內(nèi)部伸出并與所述接扣相扣接。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述托盤與所述底盤之間設(shè)有多個(gè)限位裝置,各所述限位裝置均包括限位座和限位桿,所述限位座固定在所述底盤的上表面上,沿著所述限位座的縱向軸線,所述限位座上凹設(shè)有限位孔,所述限位桿的一端與所述托盤連接,所述限位桿的另一端插入所述限位孔中,且限位桿能在所述升降裝置帶動(dòng)所述托盤上下運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下沿所述限位孔上下運(yùn)動(dòng)。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述地下綜合管廊安裝機(jī)器人還包括導(dǎo)向裝置,所述導(dǎo)向裝置包括相互配合導(dǎo)軌和導(dǎo)向輪,所述導(dǎo)軌沿著所述管線的鋪設(shè)方向設(shè)置在所述地下綜合管廊的地面上,所述導(dǎo)向輪通過起落架安裝在所述底盤的內(nèi)部,所述導(dǎo)向輪的下表面能在所述起落架下降的狀態(tài)與所述導(dǎo)軌相接,且所述導(dǎo)向輪能在所述起落架升起的狀態(tài)下縮回所述底盤的內(nèi)部。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述動(dòng)力裝置為電機(jī)以及與所述電機(jī)電連接的電池,所述電池為蓄電池。
如上所述的地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,所述滾輪設(shè)有四個(gè),四個(gè)所述滾輪均勻分布于所述底盤的下表面上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
本實(shí)用新型通過將需要輸送的管線放置在托盤上,并通過動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)底盤移動(dòng),能快速準(zhǔn)確地將管線輸送到對應(yīng)需要安裝的位置處,快速實(shí)現(xiàn)管線的輸送;同時(shí)通過設(shè)置升降裝置能將托盤向上托起,使管線向上接近需要安裝管線之處,輔助人工快速完成管線的安裝,因此,本實(shí)用新型提供的地下綜合管廊安裝機(jī)器人可以配合人工完成繁重的體力勞動(dòng),減少人力成本和時(shí)間成本。
附圖說明
以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋,并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
圖1是本實(shí)用新型提供的地下綜合管廊安裝機(jī)器人的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型提供的地下綜合管廊安裝機(jī)器人的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號說明:
1 底盤
11 滾輪
2 動(dòng)力裝置
3 升降裝置
4 托盤
41 托臂
42 扣帶
421 伸縮帶
422 接扣
5 限位裝置
51 限位座
52 限位桿
6 導(dǎo)向裝置
61 導(dǎo)軌
62 導(dǎo)向輪
具體實(shí)施方式
為了對本實(shí)用新型的技術(shù)方案、目的和效果有更清楚的理解,現(xiàn)結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
如圖1及圖2所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,地下綜合管廊安裝機(jī)器人用于在地下綜合管廊的建設(shè)過程中輸送管線以及輔助人工安裝管線,地下綜合管廊安裝機(jī)器人包括:底部設(shè)有多個(gè)滾輪11的底盤1、動(dòng)力裝置2、升降裝置3、托盤4和控制裝置,動(dòng)力裝置2設(shè)在底盤1的內(nèi)部,且動(dòng)力裝置2與多個(gè)滾輪11中的至少一個(gè)連接,動(dòng)力裝置2能帶動(dòng)滾輪11轉(zhuǎn)動(dòng)并驅(qū)動(dòng)底盤1移動(dòng),具體來說,動(dòng)力裝置2是與多個(gè)滾輪11中的一個(gè)滾輪11的軸相連接,通過帶動(dòng)滾輪11的軸轉(zhuǎn)動(dòng)使得滾輪11轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)底盤1移動(dòng),托盤4通過升降裝置3設(shè)置在底盤1的上方,升降裝置3的下端與底盤1連接,升降裝置3的上端與托盤4連接,升降裝置3能帶動(dòng)托盤4上升和下降,管線運(yùn)輸過程中,升降裝置3縮回,托盤4處于下降位置,管線放置在托盤4上,待管線運(yùn)輸?shù)叫枰惭b的位置,根據(jù)實(shí)際情況升降裝置3伸出并帶動(dòng)托盤4上升,將管線向上托送,以輔助人工對管線進(jìn)行安裝,動(dòng)力裝置2、升降裝置3分別與控制裝置電連接,控制裝置可以是采用遙控器控制的無線控制裝置,以便于工作人員在地面上實(shí)現(xiàn)對地下綜合管廊中的本實(shí)用新型進(jìn)行控制,或者在與本實(shí)用新型有一定距離的位置對本實(shí)用新型進(jìn)行控制。
進(jìn)一步地,如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,升降裝置3包括至少兩個(gè)伸縮液壓缸,至少兩個(gè)伸縮液壓缸均勻分布于托盤4與底盤1之間。其中,底盤1通常為矩形結(jié)構(gòu),伸縮液壓缸可以設(shè)置為兩個(gè),并使兩個(gè)伸縮液壓缸分別位于呈矩形的底盤1的兩端;若呈矩形的底盤1的長度方向上的尺寸較長,也可以設(shè)置三個(gè)伸縮液壓缸,并將其中兩個(gè)分別設(shè)置在呈矩形的底盤1的兩端,并將第三個(gè)設(shè)置在呈矩形的底盤1的中央,以使托盤4受到均勻的支撐力,防止由于管線太沉而導(dǎo)致托盤4變形的情況發(fā)生。
更進(jìn)一步地,如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,托盤4上方設(shè)有多個(gè)平行排列設(shè)置的托臂41,各托臂41的上表面均為由兩端至中間逐漸下凹的弧形,且各托臂41的上表面形成的弧形的軸線相互重合,通過設(shè)置托臂41可以對管線進(jìn)行支撐,同時(shí)由于托臂41的兩端較高而中間較低,可以對管線進(jìn)行限位,從而將管線保持在托臂41上,防止管線從托盤4的兩側(cè)滾動(dòng)脫落,且各托臂41的上表面形成的弧形的軸線與底盤1的運(yùn)動(dòng)方向平行,通過將各托盤4的上表面形成的弧形的軸線與底盤1的運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置為平行的,在使底盤1沿著管線的布線方向移動(dòng)時(shí),可以有效保證管線按照預(yù)定的布線方向進(jìn)行布線。其中,上述托臂41的結(jié)構(gòu)為不可調(diào)節(jié)式,除此之外,托臂41還可以設(shè)為可調(diào)節(jié)式,即沿著托臂41的呈弧形的上表面的徑向(即托臂41的長度方向),托盤4的上表面上開設(shè)有滑槽,托臂41包括兩個(gè)斜面相對設(shè)置的楔形塊,沿著由下至上的方向,兩楔形塊的斜面之間的距離逐漸變大,兩楔形塊的下端通過滑塊嵌入滑槽中,且楔形塊能通過滑塊沿著滑槽滑動(dòng),以控制兩楔形塊之間的距離,從而在運(yùn)輸具有不同外徑的管線時(shí),通過調(diào)節(jié)兩楔形塊之間的距離,使管線的外表面分別與兩楔形塊的斜面接觸,從而將管線保持在托臂41上;另外,還可以將楔形塊的斜面設(shè)置成弧形凹面,從而更好的對管線的外表面進(jìn)行保護(hù),以及適應(yīng)更多具有不同外徑的管線。
需要說明的是,將托臂41設(shè)置為可調(diào)節(jié)式時(shí),應(yīng)當(dāng)通過設(shè)置能保持各托臂41的兩楔形塊同步移動(dòng)的裝置來控制兩楔形塊的移動(dòng),使兩楔形塊同步的相對靠近或相對遠(yuǎn)離,而二者之間距離的中點(diǎn)保持不動(dòng),即使各托臂41的兩楔形塊之間距離的中點(diǎn)的連線始終與底盤1的長度方向的中心軸線平行。
作為優(yōu)選,如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,各托臂41的上表面形成的弧形的曲率相同,以保證管線在放置在各個(gè)托臂41的弧形的上表面上時(shí),管線的外表面能均勻的與各托臂41的上表面接觸,避免出現(xiàn)受力不均勻的情況。
作為優(yōu)選,如圖1及圖2所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,各托臂41上方均設(shè)有扣帶42,扣帶42的兩端分別與對應(yīng)的托臂41的兩端連接。在管線運(yùn)輸?shù)倪^程中,將管線放置在托臂41上之后,可以將扣帶42的兩端分別與托臂41的兩端連接,從而使得扣帶42與托臂41圍合形成一個(gè)閉合的環(huán)形,并將管線限制在該環(huán)形中,能夠進(jìn)一步防止管線在運(yùn)輸過程中從托臂41的兩端滾落,將托臂41更加牢固的限制在托盤4上;另外,扣帶42設(shè)置為長度可調(diào),通過調(diào)整扣帶42的長度以適應(yīng)具有不同外徑的管線,同時(shí)還可以通過調(diào)整扣帶42的長度而將管線綁緊在托臂41上,避免管線在托臂41上晃動(dòng)而對管線的外表面造成劃傷。
作為優(yōu)選,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,扣帶42為電動(dòng)伸縮扣帶,電動(dòng)伸縮扣帶與控制裝置電連接,通過將扣帶42設(shè)置為電動(dòng)伸縮扣帶,并由控制裝置控制,能夠?qū)崿F(xiàn)電動(dòng)伸縮扣帶的快速扣接與解扣,無需耗費(fèi)人工對扣帶42一一扣接并一一解扣,電動(dòng)伸縮扣帶包括伸縮帶421和接扣422,伸縮帶421的一端與托臂41的第一端連接,且伸縮帶421能由托臂41的第一端縮入托臂41的內(nèi)部,接扣422與托臂41的第二端連接,伸縮帶421的另一端能從托臂41的內(nèi)部伸出并與接扣422相扣接。在將管線放置在托臂41上之后,操作控制裝置,使多個(gè)托臂41上的伸縮帶421同時(shí)伸出并與對應(yīng)的接扣422相扣接,并且,在將管線運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢眯枰惭b時(shí),通過操作控制裝置,使多個(gè)伸縮帶421同時(shí)與對應(yīng)的接扣422相互解扣即可。
進(jìn)一步地,如圖1及圖2所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,托盤4與底盤1之間設(shè)有多個(gè)限位裝置5,各限位裝置5均包括限位座51和限位桿52,限位座51固定在底盤1的上表面上,沿著限位座51的縱向軸線,限位座51上凹設(shè)有限位孔,限位桿52的一端與托盤4連接,限位桿52的另一端插入限位孔中,且限位桿52能在升降裝置3帶動(dòng)托盤4上下運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下沿限位孔上下運(yùn)動(dòng)。通過設(shè)置限位裝置5,能保證托盤4與底盤1的縱向軸線始終保持重合,同時(shí),保持托盤4在升降裝置3的帶動(dòng)下平穩(wěn)的上升和下降,而不會(huì)產(chǎn)生水平方向上的移動(dòng)。對于矩形的底盤1來說,限位裝置5通常設(shè)置為四個(gè),四個(gè)限位裝置5分別位于底盤1的上表面的四個(gè)角處,而位于底盤1的端部的伸縮液壓缸分別位于對應(yīng)的兩個(gè)限位裝置5之間。
進(jìn)一步地,如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,地下綜合管廊安裝機(jī)器人還包括導(dǎo)向裝置6,導(dǎo)向裝置6包括相互配合導(dǎo)軌61和導(dǎo)向輪62,導(dǎo)軌61沿著管線的鋪設(shè)方向設(shè)置在地下綜合管廊的地面上,導(dǎo)向輪62通過起落架安裝在底盤1的內(nèi)部,導(dǎo)向輪62的下表面能在起落架下降的狀態(tài)與導(dǎo)軌61相接,且導(dǎo)向輪62能在起落架升起的狀態(tài)下縮回底盤1的內(nèi)部,使導(dǎo)向輪62可適應(yīng)各種地下綜合管廊地面。其中,導(dǎo)軌61可以是凹設(shè)在地面上的,且導(dǎo)軌61的上表面與地面保持齊平或略高于地面,導(dǎo)軌61與導(dǎo)向輪62的結(jié)構(gòu)可以參照火車軌道及火車車輪的結(jié)構(gòu),導(dǎo)向輪62的表面上形成與導(dǎo)軌61相配合的凹陷;或者導(dǎo)軌61與導(dǎo)向輪62也可以設(shè)置為其他結(jié)構(gòu)形式,本實(shí)用新型并不以此為限。
作為優(yōu)選,如圖2所示,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,動(dòng)力裝置2為電機(jī)以及與電機(jī)電連接的電池,電池為蓄電池。電機(jī)的輸出軸與多個(gè)滾輪11中的一個(gè)滾輪11的軸相接,電機(jī)的輸出軸帶動(dòng)滾輪11的軸轉(zhuǎn)動(dòng),從而使?jié)L輪11滾動(dòng)并驅(qū)動(dòng)底盤1移動(dòng)。并且,通過將電池設(shè)為蓄電池,能夠長時(shí)間連續(xù)的為本實(shí)用新型地下綜合管廊安裝機(jī)器人提供電能,以保證其正常工作;同時(shí),將電池設(shè)為蓄電池能使電池隨著底盤的移動(dòng)而移動(dòng),在蓄電池電量低的情況下只需回到地面上對本實(shí)用新型進(jìn)行充電,充滿電量后將充電線拔去即能重新投入地下綜合管廊的建設(shè)工程中,在使用過程中無需拖帶著供電線,避免出現(xiàn)供電線在地下出現(xiàn)纏繞鉤掛的情況。
作為優(yōu)選,本實(shí)用新型提供了一種地下綜合管廊安裝機(jī)器人,其中,滾輪11設(shè)有四個(gè),四個(gè)滾輪11均勻分布于底盤1的下表面上,由于底盤1大多設(shè)為矩形,當(dāng)滾輪11設(shè)有四個(gè)時(shí),可以將四個(gè)滾輪11分別設(shè)置于底盤1的下表面的四個(gè)角處,以使底盤1受到均勻的支撐力。
綜上所述,本實(shí)用新型由底盤1、動(dòng)力裝置2、托盤4、升降裝置3、限位裝置5、控制裝置和導(dǎo)向裝置6構(gòu)成,底盤1可以前進(jìn)和后退;底盤1的下方設(shè)置有導(dǎo)向裝置6,導(dǎo)向裝置6起導(dǎo)向作用,導(dǎo)向裝置6包括導(dǎo)向輪62和導(dǎo)軌61,導(dǎo)向輪62設(shè)置在底盤1的底部,且導(dǎo)向輪62沿著設(shè)置在地下綜合管廊的地面的導(dǎo)軌61滾動(dòng),導(dǎo)向輪62自帶伸縮系統(tǒng),導(dǎo)向輪62可以縮進(jìn)底盤1的內(nèi)部,以適應(yīng)無導(dǎo)軌61的地下綜合管廊的地面;底盤1上方設(shè)置有升降裝置3和限位裝置5,升降裝置3可以控制托盤4通過限位裝置5升降往復(fù)移動(dòng),升降裝置3設(shè)置在限位裝置5中間;升降裝置3和限位裝置5上方設(shè)置托盤4,托盤4上設(shè)有托臂41,通過托盤4和托臂41可以完成管線的搬運(yùn)與安裝;托臂41的內(nèi)部設(shè)置有扣帶42,扣帶42可以對鋼管或線纜進(jìn)行固定保護(hù)。
能夠有效解決地下綜合管廊空間狹長、封閉性強(qiáng)、構(gòu)造物多、施工、安裝及維護(hù)不便,在施工建設(shè)階段,地下綜合管廊內(nèi)各種管線均需從投料口進(jìn)入,受管廊內(nèi)狹長空間的影響,大噸位鋼管、大截面線纜的運(yùn)輸和安裝均需人工拖拽、牽引,勞動(dòng)強(qiáng)度大、操作難度大、且易造成管線損傷等技術(shù)問題。
本實(shí)用新型在使用過程中包括如下步驟:
步驟一:本實(shí)用新型地下綜合管廊安裝機(jī)器人在地下綜合管廊的投料口下方等待接料(管線),首先,本實(shí)用新型地下綜合管廊安裝機(jī)器人的伸縮液壓缸伸出,完成托臂41舉升動(dòng)作,待大噸位鋼管或大截面電纜從地下綜合管廊的投料口進(jìn)入后,直接放在本實(shí)用新型地下綜合管廊機(jī)器人的托臂41上,同時(shí)扣帶42伸出,固定鋼管或線纜,完成接料過程;
步驟二:本實(shí)用新型地下綜合管廊安裝機(jī)器人的伸縮液壓缸縮回,實(shí)現(xiàn)托臂41下降,管線下降到低位,底盤1開始移動(dòng),到達(dá)指定管線安裝地點(diǎn),完成運(yùn)料過程;
步驟三:本實(shí)用新型地下綜合管廊安裝機(jī)器人的伸縮液壓缸伸出,實(shí)現(xiàn)托臂41升高,將管線舉升到安裝位置,扣帶42打開,并縮回到托臂41內(nèi)部,從而協(xié)助人工完成管線安裝;
步驟四:本實(shí)用新型地下綜合管廊安裝機(jī)器人的伸縮液壓缸縮回,托臂41下降到低位,底盤1移動(dòng)原路返回,完成整個(gè)管線接料、運(yùn)料及安裝過程并進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。
其中,在以上工作過程中,本實(shí)用新型地下綜合管廊安裝機(jī)器人的底盤1的導(dǎo)向輪62依照管廊地面是否有導(dǎo)軌61而選擇伸出或縮進(jìn)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
本實(shí)用新型通過將需要輸送的管線放置在托盤上,并通過動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)底盤移動(dòng),能快速準(zhǔn)確地將管線輸送到對應(yīng)需要安裝的位置處,快速實(shí)現(xiàn)管線的輸送;同時(shí)通過設(shè)置升降裝置能將托盤向上托起,使管線向上接近需要安裝管線之處,輔助人工快速完成管線的安裝,因此,本實(shí)用新型提供的地下綜合管廊安裝機(jī)器人可以配合人工完成繁重的體力勞動(dòng),減少人力成本和時(shí)間成本。
以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的具體實(shí)施方式,并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改,均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。