一种混凝土搅拌车快开盖机械手臂的制作方法

1.本发明涉及混凝土运输技术领域，特别涉及一种混凝土搅拌车快开盖机械手臂。


背景技术：

2.混凝土，简称为“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石；与水（可含外加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，也称普通混凝土，它广泛应用于土木工程。
3.在建筑过程中，会用到大量的混凝土，而现有的混凝土配送流程一般为：用户下订单向混凝土公司购买成品混凝土，混凝土公司在厂内配料，再放入混凝土搅拌机内进行搅拌，搅拌好成品混凝土后，将成品混凝土输入到混凝土搅拌车内，再由混凝土搅拌车将成品混凝土运输到建筑工地卸料使用。现有的混凝土搅拌车上设置有一个搅拌筒，搅拌筒的一端开口，在车体上固定支架，支架上固定进料斗和下料斗，在进料及运输过程中，搅拌筒正转，混凝土沿叶片向里运动，进料时混凝土倒入进料斗内，通过进料斗将混凝土输入搅拌筒内；出料时，搅拌筒反转，混凝土沿着叶片向外卸出，卸出的混凝土落到下料斗内，再通过下料斗排出。
4.针对上述情况，受到进料斗的下料口大小限制，混凝土的进料速度慢，为此，我司计划直接在搅拌筒的侧壁上设置一个开孔，并在开孔处设置启闭盖，从开孔处直接输入混凝土以加快装车效率；启闭盖的结构如图1所示，在启闭盖的中心处设置有方便旋转启闭盖的十字板，十字板上设置有腰形孔，启闭盖通过螺纹连接进行固定，为了加快启闭盖的启闭速度，现设计一种混凝土搅拌车快开盖机械手臂。


技术实现要素：

5.为了提高启闭盖的开关速度，本技术提供一种混凝土搅拌车快开盖机械手臂。
6.本技术提供的一种混凝土搅拌车快开盖机械手臂，采用如下方案：一种混凝土搅拌车快开盖机械手臂，包括适配于启闭盖的适配头、以及用于控制所述适配头移动的机械手组件，所述适配头固定于所述机械手组件的移动端，所述适配头上还设置有用于卡嵌十字板的卡槽，所述机械手组件的移动端还固定有驱动器以驱动所述适配头旋转，所述适配头上还设置有用于固定拆下的启闭盖的固定机构，所述固定机构于启闭盖安装时脱开固定。
7.通过采用上述方案，在拆下启闭盖时，机械手组件控制适配头移动，使得启闭盖上的十字板卡嵌在适配头上的卡槽内，与此同时，固定机构将启闭盖固定在适配头上，然后驱动器驱动适配头旋转，可以控制螺纹连接固定的启闭盖旋转卸下，机械手组件再控制适配头带着启闭盖移开，从而快速拆卸启闭盖；在重新安装启闭盖时，机械手组件控制适配头带着启闭盖移动至开孔处，然后驱动器驱动适配头带着启闭盖旋转，使得启闭盖重新螺纹连接固定，此时固定机构脱开对启闭盖的固定，启闭盖在安装好之后，机械手组件可以控制适配头移开，从而快速安装启闭盖，实现启闭盖的快速拆装。
8.可选地，所述驱动器为气动扳手，所述适配头固定连接于所述驱动器的输出端。
9.通过采用上述方案，由于混凝土搅拌车的搅拌筒内具有混凝土，在搅拌筒卸下混凝土时，混凝土经过开孔和启闭盖位置，会有混凝土浆液残留在启闭盖和搅拌筒之间，使得启闭盖比较难以打开，将驱动器设置为风炮，使得适配头具有足够的力旋转打开启闭盖。
10.可选地，所述机械手组件包括固定设置的滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑座，所述滑座上安装固定有机械手，所述气动扳手安装固定在所述机械手的移动端上。
11.通过采用上述方案，在混凝土搅拌车的停放位置具有偏差时，适配头能够在滑轨的长度方向上调整位置以对准启闭盖。
12.可选地，所述滑座的下方设置有沿所述滑轨长度方向设置的齿条，所述齿条固定设置，所述滑座上安装固定有控制电机，所述控制电机的输出轴上同轴固定连接有控制齿轮，所述控制齿轮与所述齿条啮合。
13.通过采用上述方案，控制电机能够控制滑座沿着滑轨移动，实现适配头沿滑轨长度方向的自动调整。
14.可选地，所述卡槽呈类十字形，所述卡槽包括圆槽和扇形槽，所述圆槽位于中心处，所述扇形槽沿所述圆槽的周向等间距设置，且所述扇形槽圆心端与所述圆槽连通。
15.通过采用上述方案，由于震动的影响，启闭盖上十字板的位置会具有一定偏差，将卡槽设置为圆槽和扇形槽，使得十字板能够顺利卡入槽内，避免十字板因偏差而无法卡入槽内。
16.可选地，所述固定机构包括一端转动连接在所述适配头上的l型杆，所述l型杆处于所述扇形槽的一侧内壁上，且所述l型杆转动连接的一端与其所处的侧壁垂直，所述l型杆的另一端指向所述扇形槽的底面，所述扇形槽的底面上还设置有按钮，所述按钮设置有两个，且其中一个所述按钮位于所述l型杆在所述扇形槽内所处的周向范围内，所述按钮与所述l型杆自由端的周向距离小于十字板的板厚，所述按钮与所述l型杆之间通过联动组件联动，所述l型杆于所述按钮按下时转动90度。
17.通过采用上述方案，在拆下启闭盖时，机械手组件控制适配头移向启闭盖，使得卡槽对准十字板，此时扇形槽未分布l型杆的部分嵌入十字板，使得十字板按下第一个按钮，通过联动组件的作用，使得l型杆转动90度，然后驱动器控制适配头转动，l型杆穿过十字板上的腰型孔，此时十字板按住l型杆与扇形槽底面之间的那个按钮，当启闭盖拆下之后，适配头带着启闭盖移开，由于重力作用，十字板脱离按钮，l型杆回转而卡住十字板，使得启闭盖固定在适配头上；在重新安装启闭盖时，十字板按压按钮，使得l型杆转动90度，适配头反转，使得l型杆从腰型孔内退出，十字板从l型杆所处部分移动至扇形槽的空置部分，适配头控制十字板带动启闭盖旋转，启闭盖螺纹连接固定后，机械手组件控制适配头移开，从而实现启闭盖拆卸时的固定和启闭盖安装时的脱开。
18.可选地，所述适配头上设置有安装槽，所述联动组件包括安装架，所述安装架安装固定在所述安装槽内，所述l型杆转动连接在所述安装架上，所述按钮亦安装在所述安装架上，所述安装架上转动连接有第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆上同轴固定连接有传动齿轮，所述按钮上设置有齿并始终与所述传动齿轮啮合，所述第一传动杆和所述第二传动杆之间、所述第二传动杆和所述l型杆之间皆通过齿轮组传动连接，所述第一传动杆和所述第二传动杆上皆固定有用于复位的扭簧。
19.通过采用上述方案，在按钮按下时，通过传动齿轮的传动，使得第一传动杆转动，通过齿轮组的传动，使得l型杆转动，从而实现按钮与l型杆的联动；在按钮不受到按压时，受到扭簧的作用，使得第一传动杆和第二传动杆回转，从而使得按钮回复到初始位置。
20.可选地，所述机械手与所述气动扳手之间还设置有自适配机构，所述自适配机构包括固定连接在所述机械手移动端上的安装座，所述安装座上滑动连接有调整座，所述调整座的滑移方向垂直于所述滑轨的轴向，所述安装座上还设置有使所述调整座回复原位的复位组件。
21.通过采用上述方案，调整座的滑移方向和滑轨的轴向垂直，使得适配头的位置可以往四周调整以更好地适应十字板的位置偏差。
22.可选地，所述复位组件包括设置在所述安装座上的燕尾槽，所述调整座上固定连接有滑块，所述滑块滑动连接在所述燕尾槽内，所述燕尾槽的两端贯通，且所述燕尾槽的两端皆安装固定有限位块，所述滑块的两侧还抵接有弹性件，所述弹性件位于所述燕尾槽内，且所述弹性件的一端抵接于所述滑块，另一端抵接于所述限位块。
23.通过采用上述方案，在调整座沿着燕尾槽自动调整位置时，调整座上的滑块自动压缩弹性件，在调整座不受力后，由于弹性件的弹性作用，滑块和调整座自动回复原位。
24.综上所述，本技术具有以下有益效果：第一，能够快速地拆装启闭盖，节省混凝土的装车时间，提高混凝土的装车效率；第二，能够根据启闭盖的偏移量自动调整位置，使得启闭盖在偏离一定程度时亦能够正常拆装。
附图说明
25.图1是背景技术中启闭盖的结构示意图；图2是实施例的总体结构示意图；图3是实施例部分结构的剖视图；图4是实施例的部分结构示意图，用于体现适配头部分；图5是实施例的部分结构示意图，主要用于体现固定机构部分。
26.附图标记：1、适配头；2、机械手组件；3、卡槽；4、驱动器；5、固定机构；6、滑轨；7、滑座；8、机械手；9、齿条；10、控制电机；11、控制齿轮；12、圆槽；13、扇形槽；14、l型杆；15、按钮；16、联动组件；17、安装槽；18、安装架；19、第一传动杆；20、第二传动杆；21、传动齿轮；22、齿轮组；23、扭簧；24、自适配机构；25、安装座；26、调整座；27、复位组件；28、燕尾槽；29、滑块；30、限位块；31、弹性件；32、横杆；33、竖杆。
具体实施方式
27.以下结合附图2-5对本技术作进一步详细说明。
28.本发明实施例公开了一种混凝土搅拌车快开盖机械手臂，如图2所示，包括适配于启闭盖的适配头1和用于控制适配头1移动的机械手组件2，机械手组件2包括固定设置的滑轨6，滑轨6可以根据需要安装固定在地面上、料塔上等位置，在滑轨6上滑动连接有滑座7，滑轨6共设置有两根，并且，在两根滑轨6之间设置有齿条9，齿条9与滑轨6轴向平行且被安装固定，在滑座7上安装固定有控制电机10，控制电机10的转轴上同轴固定连接有控制齿轮
11，控制齿轮11和齿条9啮合，在控制电机10驱动控制齿轮11转动时，受到齿条9的限位，使得滑座7可以沿着滑轨6调整位置。
29.结合图2和图3所示，在滑座7上固定有机械手8，机械手8的移动端设置有自适配机构24，自适配机构24包括固定连接在机械手8上的安装座25，安装座25背向机械手8的一面上滑动连接有调整座26，调整座26的滑移方向与滑轨6的轴向垂直，配合滑座7调整，使得调整座26能够在四个方向上调整位置；此外，在安装座25上还设置有使调整座26在滑动后回复原位的复位组件27。
30.复位组件27包括设置在安装座25背向机械手8一面上的燕尾槽28，燕尾槽28内滑动连接有滑块29，滑块29和调整座26固定连接，燕尾槽28的两端贯通，滑块29从燕尾槽28的端部装入槽内，在燕尾槽28的两端还设置有限位块30，限位块30通过螺栓安装固定在安装座25上，通过限位块30来防止滑块29从燕尾槽28内滑出，在滑块29的两侧还设置有位于燕尾槽28内的弹性件31，弹性件31一般为弹簧，弹簧处于压缩状态，并且弹簧的两端分别固定连接在滑块29和限位块30上。在调整座26发生移动后，通过弹性件31的弹性作用，能够将滑块29推向原位，从而带动调整座26回复原位，当然，弹簧的弹性作用会受到调整座26的重力影响，这只是在一定程度上可以进行复位。
31.调整座26背向安装座25的一面上安装固定有用于驱动适配头1旋转的驱动器4，本技术中，驱动器4选用风炮，风炮安装固定在调整座26上，适配头1安装固定在风炮的旋转头上，并且，适配头1上设置有卡槽3以卡嵌启闭盖上的十字板。在拆卸启闭盖时，机械手组件2将适配头1移向启闭盖，自适配机构24配合调整适配头1的位置，使得启闭盖上的十字板嵌入适配头1上的卡槽3内，然后风炮驱动适配头1转动，通过十字板作用到启闭盖上，使得启闭盖转动以脱开螺纹连接，从而实现启闭盖的拆卸。为了更好地拆下启闭盖，还可以在风炮和适配头1之间设置弹簧，安装时使得适配头1可以在风炮上伸缩一定距离，由弹簧作用使得适配头1正常状态下保持伸出状态，在适配头1旋转启闭盖以进行拆卸时，适配头1可以带着启闭盖回缩，减少机械手8的调整。
32.结合图4和图5所示，在混凝土搅拌车的行驶过程中会产生震动，振动过程中有可能导致启闭盖发生一定程度的旋转，所以，为了适配头1上的卡槽3不受这部分误差的影响、能够正常地卡住十字板，将卡槽3设置包括中心位置的圆槽12和四周的扇形槽13，扇形槽13的圆心端与圆槽12连通，并且各扇形槽13沿圆槽12的周向等间隔设置，扇形槽13的槽宽大于十字板的板厚，使得适配头1在移向启闭盖时，启闭盖上的十字板能够顺利地卡入卡槽3内。
33.除此之外，在适配头1上还设置有用于固定拆下的启闭盖的固定机构5，固定机构5于启闭盖安装时脱开固定。固定机构5包括一端转动连接在适配头1上的l型杆14，l型杆14处于扇形槽13的一侧内壁上，每个扇形槽13都设置有一根l型杆14，并且各l型杆14皆位于各扇形槽13的顺时针一侧或逆时针一侧。将l型杆14分为横杆32和竖杆33，横杆32的一端转动连接在适配头1上，竖杆33背离横杆32的一端正常状态下指向扇形槽13的槽底，在扇形槽13的槽底面上还设置有按钮15，每个扇形槽13内都设置有两个按钮15，其中一个按钮15位于l型杆14在扇形槽13内所处的周向范围内，并且两个按钮15与竖杆33之间的周向距离小于十字板的板厚；两个按钮15和横杆32之间通过联动组件16联动，使得按钮15被按下时横杆32自转90度。
34.在适配头1上设置有安装槽17，联动组件16包括安装架18，安装架18通过螺栓固定在适配头1上并封住安装槽17，横杆32的一端转动连接在安装架18上，按钮15亦安装在安装架18上，安装架18上转动连接有第一传动杆19和第二传动杆20，第一传动杆19上同轴固定连接有传动齿轮21，按钮15上设置有齿并始终与传动齿轮21啮合，第一传动杆19和第二传动杆20之间、第二传动杆20和横杆32之间皆通过齿轮组22传动连接，并且在第一传动杆19和第二传动杆20上皆固定有用于复位的扭簧23，扭簧23抵紧在安装架18上；同时，为了防止按钮15过度伸出，在按钮15的外壁上设置有一圈凸起，在通过扭簧23复位时，按钮15上的凸起抵接在安装架18的内壁上，从而避免按钮15受到扭簧23作用而弹出，即初始状态下，按钮15上的凸起抵紧在安装架18的内壁上以对按钮15起到限位作用。
35.使用过程：将混凝土搅拌车停靠在指定位置，并且控制混凝土搅拌车的搅拌筒转动，使得搅拌筒上的启闭盖位于相应位置（比如朝上），然后通过机械手组件2的移动，控制适配头1移向启闭盖，并使得启闭盖上的十字板嵌入适配头1上的卡槽3内，此时十字板按下位于位于横杆32所处的周向扇形范围之外的按钮15，使得横杆32转动而带动竖杆33背向扇形槽13的槽底，再由驱动器4（即风炮）驱动适配头1旋转，使得适配头1和十字板相对位移，使得横杆32和竖杆33穿过十字板上的腰型孔，即使得十字板部分穿入横杆32和扇形槽13槽底之间的部分，初步穿入时十字板未脱离按钮15（即横杆32和竖杆33未穿入腰型孔之前十字板不脱离按钮15）。
36.当竖杆33逐渐穿过腰型孔时，十字板会脱离一开始按住的那个按钮15，再按下另一个按钮15，直至竖杆33完全穿过腰型孔，随后十字板抵紧在扇形槽13的内侧壁上，使得适配头1带着启闭盖一同旋转而旋下启闭盖，当启闭盖被旋下之后，机械手8控制适配头1带着启闭盖移走，由于启闭盖的重力作用，使得十字板脱离按钮15，由横杆32卡住十字板而固定住启闭盖，此时由于扭簧23的作用使得横杆32回转带动竖杆33转动，从而使得竖杆33对十字板进行限位，防止十字板从横杆32上脱出。
37.重新安装启闭盖时，通过机械手组件2将启闭盖移动至混凝土搅拌车的搅拌筒开孔位置，使得启闭盖装到开孔处，此时，处于横杆32所处的周向范围内的那个按钮15受到按压，使得横杆32带动竖杆33转动，从而使得横杆32和竖杆33能够通过十字板上的腰型孔，然后风炮控制适配头1旋转，使得横杆32和竖杆33部分从腰形孔处退出，十字板位于横杆32和扇形槽13槽底之间的部分退出，并使得十字板抵紧在扇形槽13未设置横杆32的那侧内壁上，使得适配头1旋转时抵紧在十字板上而带动启闭盖旋转，从而将启闭盖旋紧在搅拌筒上，最后再通过机械手组件2控制适配头1移开。
38.以上便是启闭盖拆卸一次以及重新安装一次的过程。
39.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。