[发明专利]一种大跨度多功能机器人化工程施工设备

摘要

本发明设计一种大跨度多功能机器人化工程施工设备，属于土木工程施工机械设备技术领域，包括多个支撑立柱，与各个支撑立柱配套设置的钢丝绳驱动单元、钢丝绳导向装置及钢丝绳，控制器，及末端执行器；多个支撑立柱分布设置在施工区域四周，各个支撑立柱内部均设有液压缸实现支撑立柱沿竖直方向的升降；钢丝绳驱动单元固定于支撑立柱一侧；钢丝绳导向装置设置在支撑立柱顶端；钢丝绳一端与钢丝绳驱动单元相连，另一端穿过支撑立柱内部、到达钢丝绳导向装置后均与末端执行器相连；本发明通过控制器实现对末端执行器的远程遥控，使其能够大范围大跨度三自由度运动，配合相应的末端执行器完成冲孔打桩、墙体破拆、路面改造和物料搬运的工作。

主权项

一种大跨度多功能机器人化工程施工设备，其特征在于，该设备包括多个支撑立柱，与各个支撑立柱配套设置的钢丝绳驱动单元、钢丝绳导向装置及钢丝绳，控制器，以及末端执行器；其中，所述多个支撑立柱根据现场工况要求分布设置在施工区域四周，各个支撑立柱内部均设有液压缸用于实现支撑立柱沿其轴向的升降；所述钢丝绳驱动单元固定于支撑立柱一侧；所述钢丝绳导向装置设置在支撑立柱顶端；所述钢丝绳的一端与钢丝绳驱动单元相连，另一端穿过支撑立柱内部、到达钢丝绳导向装置后均与末端执行器相连；所述控制器用于将末端执行器的目标位置指令换算成液压缸的伸缩量和钢丝绳驱动单元的出绳量，以控制支撑立柱的伸缩和钢丝绳驱动单元的收放钢丝绳；所述的钢丝绳导向装置，包括前导向轮、后导向轮和可转向支架；其中，所述可转向支架安装在支撑立柱顶端，可转向支架具有空心轴，且该空心轴轴线与支撑立柱中轴线重合，在空心轴上设有轴承，使得可转向支架通过该空心轴绕支撑立柱定轴转动；钢丝绳从支撑立柱内部经过可转向支架的空心轴到达后转向轮，在前导向轮的出绳点伸出；所述前导向轮、后导向轮均固定在可转向支架上，且后导向轮的节圆和可转向支架的空心轴轴线相切；所述的末端执行器为路面破碎锤，该设备还包括多个牵拉立柱以及与各个牵拉立柱配套设置的钢丝绳驱动单元、钢丝绳导向装置及钢丝绳；其中，根据现场工况在施工区域外呈圆周对称交错固定所述多个牵拉立柱与多个支撑立柱，牵拉立柱出绳点到施工区域的高度小于路面破碎锤的轴向长度，各个牵拉立柱内部均设有液压缸用于实现牵拉立柱沿竖直方向的升降，各个牵拉立柱上还设有位移传感器；所述钢丝绳驱动单元固定在牵拉立柱一侧；所述钢丝绳导向装置设置在牵拉立柱顶端；所述钢丝绳的一端与钢丝绳驱动单元相连，另一端穿过牵拉立柱内部、经钢丝绳导向装置后与路面破碎锤的顶端相连；所述与支撑立柱相连的钢丝绳与路面破碎锤中部相连。