一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110103242A(43)申请公布日2019.08.09(21)申请号201910375810.8(22)申请日2019.05.07(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园雅观路135号天津大学北洋园校区(72)发明人刘建琴徐攀郭伟王磊乔金丽(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人曹玉平(51)Int.Cl.B25J15/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器(57)摘要本发明公开了一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器，包括箱体、单刃滚刀夹取模块、螺栓松紧装置及其驱动模块、压块和螺栓回收模块和连接板，单刃滚刀夹取模块配有双向液压缸，作用于连杆，驱动对称布置的V形管状手指夹取滚刀；螺栓松紧器及其驱动模块配有电机，驱动轮系带动螺栓松紧装置拆装螺栓；压块和螺栓回收模块，配有电磁铁，与螺栓松紧器配合完成回收；箱体将上述功能模块集成为一整体。连接板连接执行器与机械臂。本发明的机械臂末端执行器可与TBM换刀机械臂和TBM单刃滚刀安装座配合使用，自动换取单刃滚刀，取代人工换刀。本发明操作方便，能有效回收零件和提高换刀效率，符合绿色设计理念，减少换刀作业的施工风险。CN110103242ACN110103242A权利要求书1/2页1.一种用于TBM单刃滚刀换取的机械臂末端执行器，包括箱体(5)，其特征在于，还包括有单刃滚刀夹取模块(1)、螺栓松紧装置及其驱动模块和压块和螺栓回收模块(4)；所述单刃滚刀夹取模块(1)包括双向液压油缸(10)和两套手指部件；所述双向液压油缸(10)通过一个液压缸安装板安装在所述箱体(5)的后端，所述双向液压油缸(10)包括两个耳环；两套手指部件的结构相同、并对称得布置在所述箱体(5)的上下两侧；手指部件包括一个连杆(13)、一个花键轴(14)、两个手指固定座(16)和两个管状V形手指；所述连杆(13)的一端设有滑槽(35)，所述滑槽(35)内装配有滑杆(9)，所述滑杆(9)与所述双向液压油缸(10)上的一个耳环配合，所述滑杆(9)的轴向运动由第一销轴(12)和挡块(11)限制，所述连杆(13)的另一端设有花键孔与所述花键轴(14)配合，所述花键轴(14)通过花键轴安装座(15)经由螺栓安装在所述箱体(5)上；两个手指固定座(16)均设有花键孔并装配在所述花键轴(14)的两端；每个手指固定座(16)设有盲孔，两个管状V形手指的一端分别各自插在一个盲孔内，并通过销轴(17)与所在的手指固定座(16)固定，每个管状V形手指的另一端为自由端，所述管状V形手指的固定端一侧为直线段(18A)，所述管状V形手指的自由端一侧为V形段(18B)；所述螺栓松紧装置及其驱动模块包括电机(19)、安装板和中心轴(23B)，所述安装板包括连接为一体的安装立板(24A)与安装平板(24B)，所述安装平板(24B)上设有轴承支座(21)，所述电机(19)安装在所述安装平板(24B)上，所述安装平板(24B)的两侧设有滑块(29)，所述箱体(5)内的两侧壁上设有与所述滑块(29)配合的滑槽(35)，所述安装立板(24A)位于安装平板(24B)的前部，所述安装立板(24A)上设有高度平齐、且轴线平行的三个轴孔，三个轴孔记为中心轴孔，第一轴孔和第二轴孔；所述中心轴(23B)由所述轴承支座(21)和中心轴支撑，所述电机(19)的输出轴通过联轴器(20)与所述中心轴(23B)的一端相连，所述中心轴(23B)上设有中心齿轮(22B)，所述中心轴(23B)的另一端穿过所述中心轴孔及箱体的前面板(34)并通过法兰部件(25B)连接有中心螺纹杆(28)，所述中心螺纹杆(28)上装配有螺纹块(27)，所述螺纹块(27)与所述箱体(5)固定；所述第一轴孔和第二轴孔内分别设有第一齿轮轴(23A)和第二齿轮轴(23C)，所述第一齿轮轴(23A)和所述第二齿轮轴(23C)的一端分别设有均与所述中心齿轮(22B)啮合的第一行星轮(22A)和第二行星轮(22C)；所述第一齿轮轴(23A)和第二齿轮轴(23C)的另一端均穿过箱体的前面板(34)并分别通过法兰(25A)各自连接有一个螺栓松紧器；所述螺栓松紧器包括与所述法兰(25A)连接的法兰套(26)，所述法兰套(26)内自后端至前端依次设有第一弹簧(30)、凸块(32)和凹块(33)，所述法兰套(26)的侧壁上、自法兰套(26)的后端沿轴向设有开槽，所述凸块(32)上设有径向销轴(31)，所述径向销轴(31)嵌在所述开槽内；所述凹块(33)与所述凸块(32)相对的端面是经四分度后设置的斜面相配合，所述凹块(33)的另