一種全自動隧道錨桿安裝設備制造技術

本發明專利技術屬于隧道施工機械技術領域，主要涉及一種全自動隧道錨桿安裝設備。提出的一種全自動隧道錨桿安裝設備具有支架（1）；支架（1）的下端固定有垂直于支架設置的導向桿（11）；導向桿（11）的下端連接有中部具有用以錨桿（18）穿過通孔的導向桿耐磨板（12）；支架（1）的兩側分別設置導軌Ⅰ（26）、導軌Ⅱ（27）；導軌Ⅰ（26）上設置有滑塊Ⅰ（5），導軌Ⅱ（27）上設置有滑塊Ⅱ（8）；全自動隧道錨桿安裝設備還包括有用以抓取錨桿的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ；機械手Ⅰ、機械手Ⅱ交錯設置。本發明專利技術實現了機械輔助人工實現方便、快捷、高效地安裝錨桿，解決了隧道錨桿安裝問題。

Automatic tunnel anchor rod mounting device

The invention belongs to the technical field of tunnel construction machinery, and mainly relates to an automatic tunnel anchor rod installation device. Put forward a kind of automatic tunnel bolting equipment with bracket (1); (1) the lower end of the bracket is fixed with a guide rod perpendicular to the frame (11); the guide rod (11) is connected with the lower end of the middle is provided with bolt (18) through the guide rod wear plate through hole (12); bracket (1) are formed on both sides of the guide rail (26) I, II (27); 1 rail (26) is provided with a slide block I (5), track II (27) is provided with a slide block II (8); full automatic tunnel bolting device also includes useful to I, II mechanical manipulator a hand grasping anchor; manipulator, manipulator of staggered 1. The invention realizes mechanical assistance, artificial realization, convenient and quick installation of anchor rod and solves the installation problem of tunnel anchor bolt.

【技術實現步驟摘要】
一種全自動隧道錨桿安裝設備
本專利技術屬于隧道施工機械
，主要涉及一種全自動隧道錨桿安裝設備。
技術介紹
錨護作業是鉆爆法隧道施工的關鍵環節之一，它具有方便、快捷、安全、高效等特點。錨護作業過程中，錨桿安裝是其重要組成部分，錨桿安裝主要有兩種作業方式，一是采用鉆臂推進的方式將錨桿安裝在錨桿孔內，二是采用人工將錨桿穿進錨桿孔。采用鉆臂推進安裝錨桿，具有安裝效果好的優點，但其安裝效率低，無法滿足工期進度要求；人工安裝具有方便快捷的優點，但其安裝過程中，阻力較大，難以將錨桿全部裝進錨桿孔，工人往往會直接將錨桿截斷，達不到相應的錨護效果，且人工安裝具有成本高、危險性大的弊端。國內外目前還未查詢到相應的隧道錨桿安裝專用設備，基于此，設計一種全自動隧道錨桿安裝機械手，可以實現隧道錨桿安裝方便、快捷、優質、自動化的作業，節約施工成本。
技術實現思路
本專利技術的目的是提出一種全自動隧道錨桿安裝機械手，使其能夠涵蓋不同施工工況、不同長度、不同直徑的錨桿安裝作業，滿足隧道錨桿安裝作業方便、快捷、優質、經濟的需要。本專利技術為完成上述專利技術任務采用如下的技術方案：一種全自動隧道錨桿安裝設備，所述的全自動隧道錨桿安裝設備具有支架；所述支架的下端固定有用以在安裝錨桿時起導向作用的導向桿；所述的導向桿為垂直于支架設置的兩根，其中一根位于支架的一端，另一根固定于支架的中部；所述導向桿的下端連接有可拆卸的導向桿耐磨板，所述導向桿耐磨板的中部具有用以錨桿穿過的通孔；所述支架的兩側分別設置有導軌，即導軌Ⅰ、導軌Ⅱ；且所述的導軌Ⅰ、導軌Ⅱ在平面位置上均位于兩根所述的導向桿之間，所述導軌Ⅰ上設置有滑塊Ⅰ，并在所述導軌Ⅰ的兩端設置用以對滑塊Ⅰ的行程進行限位的限位開關Ⅰ、限位開關Ⅱ；所述導軌Ⅱ上設置有滑塊Ⅱ，并在所述導軌Ⅱ的兩端設置用以對滑塊Ⅱ的行程進行限位的限位開關Ⅲ、限位開關Ⅳ；所述的限位開關Ⅰ、限位開關Ⅱ、限位開關Ⅲ、限位開關Ⅳ均固定在所述的支架上；對應所述的滑塊Ⅰ設置有用以推動其在導軌Ⅰ上水平滑動的推進油缸Ⅰ；對應所述的滑塊Ⅱ設置有用以推動其在導軌Ⅱ上水平滑動的推進油缸Ⅱ；所述的推進油缸Ⅰ、推進油缸Ⅱ的缸筒均固定在支架的另一端；所述的全自動隧道錨桿安裝設備還包括有用以抓緊錨桿的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ；所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ交錯設置；所述的機械手Ⅰ鉸接在所述的滑塊Ⅰ上；所述的機械手Ⅱ鉸接在所述的滑塊Ⅱ上；在推進油缸Ⅰ、推進油缸Ⅱ的作用下所述的滑塊Ⅰ、滑塊Ⅱ帶動所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ沿所述的導軌Ⅰ、導軌Ⅱ交替滑動完成錨桿的安裝；工作時，所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ錯開布置，若機械手Ⅰ在錨桿安裝前端，機械手Ⅱ在錨桿安裝后端，該設備啟動，機械手Ⅰ、機械手Ⅱ抓緊錨桿，分別在推進油缸Ⅰ、推進油缸Ⅱ的作用下向前輸送錨桿，當滑塊Ⅰ碰到限位開關Ⅱ時，電控系統啟動，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅰ和控制油缸Ⅱ相互配合，機械手Ⅰ松開遠離錨桿，推進油缸Ⅰ收回，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ的作用下收回，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ的作用下繼續輸送錨桿；當滑塊Ⅰ碰到限位開關Ⅰ時，滑塊Ⅱ尚未到達極限位置，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅰ和控制油缸Ⅱ相互配合，機械手Ⅰ抓緊錨桿，推進油缸Ⅰ伸出，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ的作用下再次伸出，機械手Ⅰ與機械手Ⅱ分別在推進油缸Ⅰ和推進油缸Ⅱ的作用下輸送錨桿；當滑塊Ⅱ碰到限位開關Ⅳ時，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅲ和控制油缸Ⅳ相互配合，機械手Ⅱ松開遠離錨桿，推進油缸Ⅱ收回，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ的作用下收回，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ的作用下繼續輸送錨桿；當滑塊Ⅱ碰到觸碰開關Ⅲ時，滑塊Ⅰ尚未到達極限位置，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅲ和控制油缸Ⅳ相互配合，機械手Ⅱ抓緊錨桿，推進油缸Ⅱ再次伸出，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ的作用下伸出，機械手Ⅰ和機械手Ⅱ分別在推進油缸Ⅰ和推進油缸Ⅱ的作用下輸送錨桿，如此往復，直至錨桿安裝完畢。推進油缸伸出速度小于收回的速度，可以保證裝置不間斷地安裝錨桿，且調節控制油缸Ⅰ和控制油缸Ⅲ的行程，保證兩個機械構不會碰撞。所述的機械手Ⅰ包括有機械手臂Ⅰ和機械手爪Ⅰ；機械手臂Ⅰ和機械手爪Ⅰ配合形成用以夾緊錨桿的機械手Ⅰ；所述的機械手臂Ⅰ通過銷軸與所述的滑塊Ⅰ鉸接；對應所述的機械手臂Ⅰ設置有用以驅動其相對滑塊Ⅰ擺動的控制油缸Ⅰ；所述控制油缸Ⅰ的缸筒與所述的滑塊Ⅰ鉸接；控制油缸Ⅰ的活塞桿端部與所述的機械手臂Ⅰ鉸接；所述的機械手爪Ⅰ通過銷軸與所述的機械手臂Ⅰ鉸接；對應所述的機械手爪Ⅰ設置有用以驅動其相對機械手臂Ⅰ擺動的控制油缸Ⅱ；所述控制油缸Ⅱ的缸筒與所述的機械手臂Ⅰ鉸接；控制油缸Ⅱ的活塞桿端部與所述的機械手爪Ⅰ鉸接；所述的機械手臂Ⅰ、機械手爪Ⅰ在控制油缸Ⅰ、控制油缸Ⅱ的作用下抓緊或松開遠離所述的錨桿。所述的機械手爪Ⅰ通過銷軸與控制油缸Ⅱ的活塞桿端部連接；銷軸安裝時其擋蓋一端對準隧道洞壁，可以有效防止雜質進入銷軸和安裝孔之間。所述的機械手Ⅱ包括有機械手臂Ⅱ和機械手爪Ⅱ；機械手臂Ⅱ和機械手爪Ⅱ配合形成用以夾緊錨桿的機械手；所述的機械手臂Ⅱ通過銷軸與所述的滑塊Ⅱ鉸接；對應所述的機械手臂Ⅱ設置有用以驅動其相對滑塊Ⅱ擺動的控制油缸Ⅲ；所述控制油缸Ⅲ的缸筒與所述的滑塊Ⅱ鉸接；控制油缸Ⅲ的活塞桿端部與所述的機械手臂Ⅱ鉸接；所述的機械手爪Ⅱ通過銷軸與所述的機械手臂Ⅱ鉸接；對應所述的機械手爪Ⅱ設置有用以驅動其相對機械手臂Ⅱ擺動的控制油缸Ⅳ；所述控制油缸Ⅳ的缸筒與所述的機械手臂Ⅱ鉸接；控制油缸Ⅳ的活塞桿端部與所述的機械手爪Ⅱ鉸接；所述的機械手臂Ⅱ、機械手爪Ⅱ在控制油缸Ⅲ、控制油缸Ⅳ的作用下抓緊或松開遠離所述的錨桿。所述的機械手爪Ⅱ通過銷軸與控制油缸Ⅳ的活塞桿端部連接；銷軸安裝時其擋蓋一端對準隧道洞壁，可以有效防止雜質進入銷軸和安裝孔之間。每個所述導向桿下端所連接的導向桿耐磨板為夾持在導向桿兩側的兩片，兩片所述的導向桿耐磨板通過安裝螺栓連接為一體構成可拆卸結構的導向桿耐磨板；所述的導向桿耐磨板用以防止錨桿磨損導向桿，起保護作用。所述的機械手臂Ⅰ、機械手爪Ⅰ、機械手臂Ⅱ、機械手爪Ⅱ的內壁面均連接有機械手耐磨板；用來防止機械手磨損和提高與錨桿之間的摩擦力。所述導軌兩端設有防止滑塊脫出導軌的擋板。本專利技術提出的一種全自動隧道錨桿安裝設備，采用兩個推進油缸和機械手設計的方式，實現了錨桿的連續安裝，安裝速度快；導向桿前后兩側設置有導向桿耐磨板，用以保護導向桿不被錨桿磨損，延長設備使用壽命，節約使用成本；導向桿設置為前后兩個，可以對錨桿實現支撐作用，以防止錨桿變形；機械手臂和機械手爪上安裝有機械手耐磨板，提高了機械手和錨桿之間的摩擦力，適用地質范圍廣，且可以防止機械手磨損，節約了使用成本；采用液力作為動力來源，實現了自動化控制，且通過調節安裝速度，以提高或降低錨桿安裝力量，可以適應不同的地質工況，采用仿形式機械手設計，滿足了對不同直徑錨桿的安裝，適用范圍廣；銷軸設計時將擋蓋一端對準隧道洞壁，可以有效防止雜質進入銷軸和安裝孔之間，減少了設備故障率，節約了使用成本。附圖說明圖1為本專利技術的立體結構示意圖。圖2為本專利技術中推進油缸Ⅱ連接裝置結構示意圖。圖3為本專利技術中機械手抓取錨桿位置結構示意圖。圖中：1、支架，2、推進油缸Ⅰ，3、限位開關Ⅲ，4、限位開關Ⅰ，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種全自動隧道錨桿安裝設備，其特征在于：所述的全自動隧道錨桿安裝設備具有支架（1）；所述支架（1）的下端固定有用以在安裝錨桿時起導向作用的導向桿（11）；所述的導向桿（11）為垂直于支架設置的兩根，其中一根位于支架（1）的一端，另一端固定于支架的中部；所述導向桿（11）的下端連接有可拆卸的導向桿耐磨板（12），所述導向桿耐磨板（12）的中部具有用以錨桿（18）穿過的通孔；所述支架（1）的兩側分別設置有導軌，即導軌Ⅰ（26）、導軌Ⅱ（27）；且所述的導軌Ⅰ（26）、導軌Ⅱ（27）在平面位置上均位于兩根所述的導向桿（11）之間，所述導軌Ⅰ（26）上設置有滑塊Ⅰ（5），并在所述導軌Ⅰ（26）的兩端設置用以對滑塊Ⅰ（5）的行程進行限位的限位開關Ⅰ（4）、限位開關Ⅱ（10）；所述導軌Ⅱ（27）上設置有滑塊Ⅱ（8），并在所述導軌Ⅱ（8）的兩端設置用以對滑塊Ⅱ（8）的行程進行限位的限位開關Ⅲ（3）、限位開關Ⅳ（9）；所述的限位開關Ⅰ（4）、限位開關Ⅱ（10）、限位開關Ⅲ（3）、限位開關Ⅳ（9）均固定在所述的支架（1）上；對應所述的滑塊Ⅰ（5）設置有用以推動其在導軌Ⅰ（26）上水平滑動的推進油缸Ⅰ（2）；對應所述的滑塊Ⅱ（8）設置有用以推動其在導軌Ⅱ（27）上水平滑動的推進油缸Ⅱ（21）；所述的推進油缸Ⅰ（2）、推進油缸Ⅱ（21）的缸筒均固定在支架（1）的另一端；所述的全自動隧道錨桿安裝設備還包括有用以抓取錨桿（18）的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ；所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ交錯設置；所述的機械手Ⅰ與所述的滑塊Ⅰ（5）鉸接；所述的機械手Ⅱ與所述的滑塊Ⅱ（8）鉸接；在推進油缸Ⅰ（2）、推動油缸Ⅱ（21）的作用下，所述的滑塊Ⅰ（5）、滑塊Ⅱ（8）帶動所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ沿所述的導軌Ⅰ（26）、導軌Ⅱ（27）交替滑動完成錨桿的安裝；工作時，所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ錯開布置，若機械手Ⅰ在錨桿安裝前端，機械手Ⅱ在錨桿安裝后端，該設備啟動，機械手Ⅰ、機械手Ⅱ抓緊錨桿，分別在推進油缸Ⅰ（2）、推進油缸Ⅱ（21）的作用下向前輸送錨桿（18），當滑塊Ⅰ（5）碰到限位開關Ⅱ（10）時，電控系統啟動，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅰ（7）和控制油缸Ⅱ（16）相互配合，機械手Ⅰ松開遠離錨桿（18），推進油缸Ⅰ（2）收回，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ（2）的作用下收回，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ（21）的作用下繼續輸送錨桿（18）；當滑塊Ⅰ（5）碰到限位開關Ⅰ（4）時，滑塊Ⅱ（5）尚未到達極限位置，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅰ（7）和控制油缸Ⅱ（16）相互配合，機械手Ⅰ抓緊錨桿（18），推進油缸Ⅰ（2）伸出，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ（2）的作用下再次伸出，機械手Ⅰ與機械手Ⅱ分別在推進油缸Ⅰ（2）和推進油缸Ⅱ（21）的作用下輸送錨桿（18）；當滑塊Ⅱ（8）碰到限位開關Ⅳ（9）時，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅲ（20）和控制油缸Ⅳ（14）相互配合，機械手Ⅱ松開遠離錨桿（18），推進油缸Ⅱ（21）收回，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ（21）的作用下收回，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ（2）的作用下繼續輸送錨桿（18）；當滑塊Ⅱ（8）碰到觸碰開關Ⅲ（4）時，滑塊Ⅰ（5）尚未到達極限位置，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅲ（20）和控制油缸Ⅳ（14）相互配合，機械手Ⅱ抓緊錨桿（18），推進油缸Ⅱ（21）再次伸出，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ（21）的作用下伸出，機械手Ⅰ和機械手Ⅱ分別在推進油缸Ⅰ（2）和推進油缸Ⅱ（21）的作用下輸送錨桿，如此往復，直至錨桿安裝完畢。...

【技術特征摘要】
1.一種全自動隧道錨桿安裝設備，其特征在于：所述的全自動隧道錨桿安裝設備具有支架（1）；所述支架（1）的下端固定有用以在安裝錨桿時起導向作用的導向桿（11）；所述的導向桿（11）為垂直于支架設置的兩根，其中一根位于支架（1）的一端，另一端固定于支架的中部；所述導向桿（11）的下端連接有可拆卸的導向桿耐磨板（12），所述導向桿耐磨板（12）的中部具有用以錨桿（18）穿過的通孔；所述支架（1）的兩側分別設置有導軌，即導軌Ⅰ（26）、導軌Ⅱ（27）；且所述的導軌Ⅰ（26）、導軌Ⅱ（27）在平面位置上均位于兩根所述的導向桿（11）之間，所述導軌Ⅰ（26）上設置有滑塊Ⅰ（5），并在所述導軌Ⅰ（26）的兩端設置用以對滑塊Ⅰ（5）的行程進行限位的限位開關Ⅰ（4）、限位開關Ⅱ（10）；所述導軌Ⅱ（27）上設置有滑塊Ⅱ（8），并在所述導軌Ⅱ（8）的兩端設置用以對滑塊Ⅱ（8）的行程進行限位的限位開關Ⅲ（3）、限位開關Ⅳ（9）；所述的限位開關Ⅰ（4）、限位開關Ⅱ（10）、限位開關Ⅲ（3）、限位開關Ⅳ（9）均固定在所述的支架（1）上；對應所述的滑塊Ⅰ（5）設置有用以推動其在導軌Ⅰ（26）上水平滑動的推進油缸Ⅰ（2）；對應所述的滑塊Ⅱ（8）設置有用以推動其在導軌Ⅱ（27）上水平滑動的推進油缸Ⅱ（21）；所述的推進油缸Ⅰ（2）、推進油缸Ⅱ（21）的缸筒均固定在支架（1）的另一端；所述的全自動隧道錨桿安裝設備還包括有用以抓取錨桿（18）的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ；所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ交錯設置；所述的機械手Ⅰ與所述的滑塊Ⅰ（5）鉸接；所述的機械手Ⅱ與所述的滑塊Ⅱ（8）鉸接；在推進油缸Ⅰ（2）、推動油缸Ⅱ（21）的作用下，所述的滑塊Ⅰ（5）、滑塊Ⅱ（8）帶動所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ沿所述的導軌Ⅰ（26）、導軌Ⅱ（27）交替滑動完成錨桿的安裝；工作時，所述的機械手Ⅰ、機械手Ⅱ錯開布置，若機械手Ⅰ在錨桿安裝前端，機械手Ⅱ在錨桿安裝后端，該設備啟動，機械手Ⅰ、機械手Ⅱ抓緊錨桿，分別在推進油缸Ⅰ（2）、推進油缸Ⅱ（21）的作用下向前輸送錨桿（18），當滑塊Ⅰ（5）碰到限位開關Ⅱ（10）時，電控系統啟動，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅰ（7）和控制油缸Ⅱ（16）相互配合，機械手Ⅰ松開遠離錨桿（18），推進油缸Ⅰ（2）收回，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ（2）的作用下收回，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ（21）的作用下繼續輸送錨桿（18）；當滑塊Ⅰ（5）碰到限位開關Ⅰ（4）時，滑塊Ⅱ（5）尚未到達極限位置，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅰ（7）和控制油缸Ⅱ（16）相互配合，機械手Ⅰ抓緊錨桿（18），推進油缸Ⅰ（2）伸出，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ（2）的作用下再次伸出，機械手Ⅰ與機械手Ⅱ分別在推進油缸Ⅰ（2）和推進油缸Ⅱ（21）的作用下輸送錨桿（18）；當滑塊Ⅱ（8）碰到限位開關Ⅳ（9）時，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅲ（20）和控制油缸Ⅳ（14）相互配合，機械手Ⅱ松開遠離錨桿（18），推進油缸Ⅱ（21）收回，機械手Ⅱ在推進油缸Ⅱ（21）的作用下收回，機械手Ⅰ在推進油缸Ⅰ（2）的作用下繼續輸送錨桿（18）；當滑塊Ⅱ（8）碰到觸碰開關Ⅲ（4）時，滑塊Ⅰ（5）尚未到達極限位置，電控系統動作，控制相應電磁閥動作，控制油缸Ⅲ（20）和控制油缸Ⅳ（14）相互配合，機械手Ⅱ抓...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉瑞慶，周遠航，李大偉，張迅，李劍雄，陳義得，楊露偉，雷鳴，孫海波，張佳興，管羽，
申請(專利權)人：中鐵隧道集團有限公司，
類型：發明
國別省市：河南,41