專利名稱：多功能林木采育機工作機械臂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于工程機械技術領域，具體涉及一種在林業(yè)采伐撫育作業(yè)的多功能作業(yè)機械臂，是一種應用在聯(lián)合林木采育機、多功能基材運輸機的裝載車輛上進行大范圍作業(yè)的裝置。
背景技術：
林木采育機工作機械臂是林業(yè)采育作業(yè)裝備的重要工作裝置，目前，在林業(yè)采伐領域，國外已經基本實現(xiàn)了對林木采伐的自動化作業(yè)，因此針對這一情況，本林木采育機工作機械臂主要通過由各自油缸控制的主臂、副臂、伸縮臂及回轉基座所共同形成的復合運動實現(xiàn)對樹木采伐的自動化動作控制；可實現(xiàn)由最高位置到最低位置，中間位置到左右兩側一定范圍內的動作控制。它取代了傳統(tǒng)林業(yè)采伐工作中伐、運、集材的動作，是一個可靠、快速、高效的林業(yè)采育機械裝備。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了延長林木機械的作業(yè)范圍，以達到作業(yè)范圍大，作業(yè)動作靈活、裝備作業(yè)節(jié)能高效的目標的一種作業(yè)臂系統(tǒng)。多功能林木采育機工作機械臂，其特征在于:以多點鉸接的方式，安裝于在運載動力車的車架上，其上形成整體俯仰、整體回轉、主臂俯仰、伸縮臂俯仰、伸縮臂伸縮共五個自由度，在其作業(yè)臂的末端是具有兩個自由度的鉸接裝置，可以選擇連接多種作業(yè)工作裝置。所述的作業(yè)裝置是一個包括有帶回轉機構部分的多鉸接點式基座，主臂、伸縮臂及其變幅油缸、伸縮油缸，以及基座變幅油缸。所述的作業(yè)裝置是采用以下結構的基本機械臂:設有帶液壓缸回轉機構的回轉基座，整臂變幅油缸與回轉基座通過上部鉸接點進行連接，變幅油缸下鉸接點與車架上布置的鉸接點連接，主臂變幅油缸下端部用鉸軸與回轉基座鉸接，上端鉸接于主臂連桿中部，主臂連桿通過一端鉸接安裝于主臂中心線上某處。主臂連桿機構設置于主臂之上，其上分別采用鉸接安裝有主臂變幅油缸上端鉸接點和伸縮臂變幅油缸的一端鉸接點。所述的機械臂基座部分分為上部回轉裝置與基座下部變幅裝置，上部回轉裝置和車架上的鉸接點處分別作為基座變幅油缸和大臂變幅油缸的下鉸接點所在。所述的機械臂主臂與伸縮臂的鉸接點，同伸縮臂變幅拉桿、主連桿、副連桿、拉桿連接形成了局部的四連桿機構。所述的機械臂末端可以安裝雙向鉸接裝置、回轉驅動裝置。所述的可選擇搭載的各種工具單元是指:多功能林木采育作業(yè)裝置、集材抓具裝置，機械臂及作業(yè)裝置總成作為林木作業(yè)裝備的工作裝置。


圖1為本發(fā)明總體結構示意圖；圖2為基座擺動裝直結構不意
圖3為伸縮臂變幅伸展與收縮示意圖。
以下是本發(fā)明說明書附圖中主要附圖標記的說明。1-運載底盤；2_整體擺動變幅油缸；3_基座回轉裝置；4_主臂變幅油缸；5_連接部件I ;6_連接部件2 ;7_連接部件3 ;8_連桿；9-主臂；10-伸縮臂；11_工作裝置連接部；12-基座后鉸接點；13-變幅油缸下鉸接點；14-基座上鉸接點。
具體實施例方式一種新型的林木采育機工作機械臂為五自由度作業(yè)裝置，結構主要包括:基座回轉裝置(3)、主連桿(5)、副連桿(6)、拉桿連接(7)、拉桿(8)、主臂(9)、伸縮臂(10)。所述基座回轉裝置(3)包括回轉油缸(可實現(xiàn)立柱與基座之間的偏轉)、基座框架、立柱框架、兩個鉸接接口，下部鉸接接口與運載底盤(I)連接方式為鉸接式連接，由支持液壓缸與相連接的基座后鉸接點(12)、基座上鉸接點(14)、變幅油缸下鉸接點(13)形成的三角形活動鉸接機構實現(xiàn)機械臂整體的擺動，上部分與主臂(9)鉸接，并通過基座鉸接油缸控制主臂的俯仰運動；所述主臂部分結構與連桿(8)、連接部件(5)、副連接部件(6)、連接部件(7)構成連桿機構，并通過與伸縮臂的后端兩鉸接點形成相連接的連桿結構，形成一個可以控制伸縮臂變幅的可控連桿機構。所述的機械臂作業(yè)裝置的最前端為伸縮臂(10)裝置，包括伸縮內臂、伸縮外臂、運動滑軌、限位塊，通過液壓缸線性運動控制末端的伸出縮回；所述伸縮臂最前端設有選擇搭載各種工具單元的工作裝置連接`部(11)。
權利要求
1.多功能林木采育機工作機械臂，其特征在于: 以多點鉸接的方式，安裝于在運載動力車的車架上，其上形成整體俯仰、整體回轉、主臂俯仰、伸縮臂俯仰、伸縮臂伸縮共五個自由度，在其作業(yè)臂的末端是具有兩個自由度的鉸接裝置，可以選擇連接多種作業(yè)工作裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的多功能林木采育作業(yè)機械臂，其特征在于，所述的作業(yè)裝置是一個包括有帶回轉機構部分的多鉸接點式基座，主臂、伸縮臂及其變幅油缸、伸縮油缸，以及基座變幅油缸。
3.根據(jù)權利要求2所述的多功能林木采育作業(yè)機械臂，其特征在于，所述的作業(yè)裝置是采用以下結構的基本機械臂:設有帶液壓缸回轉機構的回轉基座，整臂變幅油缸與回轉基座通過上部鉸接點進行連接，變幅油缸下鉸接點與車架上布置的鉸接點連接，主臂變幅油缸下端部用鉸軸與回轉基座鉸接，上端鉸接于主臂連桿中部，主臂連桿通過一端鉸接安裝于主臂中心線上某處。
4.根據(jù)權利要求1所述的多功能林木采育機工作機械臂，其特征在于，主臂連桿機構設置于主臂之上，其上分別采用鉸接安裝有主臂變幅油缸上端鉸接點和伸縮臂變幅油缸的一端鉸接點。
5.根據(jù)權利要求4所述的多功能林木采育機工作機械臂，其特征在于，所述的機械臂基座部分分為上部回轉裝置與基座下部變幅裝置，上部回轉裝置和車架上的鉸接點處分別作為基座變幅油缸和大臂變幅油缸的下鉸接點所在。
6.根據(jù)權利要求5所述的多功能林木采育機工作機械臂，其特征在于，所述的機械臂主臂與伸縮臂的鉸接點，同伸縮臂變幅拉桿、主連桿、副連桿、拉桿連接形成了局部的四連桿機構。
7.根據(jù)權利要求1、2、3、4和5之一所述的多功能林木采育機工作機械臂，其特征在于，所述的機械臂末端可以安裝雙向鉸接裝置、回轉驅動裝置。
8.根據(jù)權利要求1、2、3、4和5之一所述的多功能林木采育機工作機械臂，其特征在于，所述的可選擇搭載的各種工具單元是指:多 功能林木采育作業(yè)裝置、集材抓具裝置，機械臂及作業(yè)裝置總成作為林木作業(yè)裝備的工作裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能林木采育機工作機械臂，用一個多點鉸接式基座，該基座利用液壓驅動裝置使安裝于其上方的機械臂回轉結構能夠實現(xiàn)水平方位的回轉。特征在于該基座同時利用液壓缸驅動裝置和安裝于車架的鉸接進行俯仰運動，位于該旋轉基座上方的機械臂主體部分分為主臂和伸縮臂，主臂與基座利用鉸接連接，并利用液壓缸驅動裝置與回轉結構以鉸接轉動副為支點驅動主臂進行俯仰運動。在主臂上固定有兩聯(lián)平面四連桿鉸接機構，該鉸接機構通過位于連桿機構內與回轉機構接近的主旋轉副一側，形成可變幅平面驅動機構，帶動該平面四連桿機構的末端點相對于主旋轉副的半曲柄擺動運動，并通過該末端點的鉸接驅動與之相連并共邊的另外一組平面四連桿機構進行半曲柄式的擺動，驅動伸縮臂的鉸接端點以伸縮臂和主臂的鉸接點為原點進行俯仰擺動。伸縮臂內置液壓缸進行驅動，使內置小臂沿套筒式滑軌進行伸縮運動，最終達到機械臂末端可以按照液壓驅動的目標進行伸縮俯仰和回轉的效果。
文檔編號B25J5/00GK103231361SQ201310112868
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權日2013年3月22日
發(fā)明者劉晉浩, 葛安華, 黃青青, 王典, 孫治博, 韓東濤 申請人:北京林業(yè)大學