專利名稱：一種平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有裝載機(jī)主要是液壓式傳動(dòng)，具有結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，可實(shí)現(xiàn)很多復(fù)雜動(dòng)作等優(yōu) 點(diǎn)，被廣泛采用。但是液壓式挖掘機(jī)是以液壓油為傳遞動(dòng)力的介質(zhì)，其啟動(dòng)較差，容易因內(nèi) 部元件磨損后產(chǎn)生泄漏，而且涉及的元件較多，泄漏的液壓油會(huì)造成環(huán)境的污染。同時(shí)會(huì)出 現(xiàn)過熱，工作無力等現(xiàn)象。隨著裝載機(jī)功能的增加，其液壓系統(tǒng)越來越復(fù)雜，故障的出現(xiàn)更 具有突然性、隱蔽性。雖然液壓式裝載機(jī)可以靈活地執(zhí)行各種工程動(dòng)作，由于其存在液壓系統(tǒng)零部件要 求高、壽命長、漏油等缺陷，至今仍然是工程機(jī)械領(lǐng)域一個(gè)十分棘手的問題，也是長期未能 取得突破的難題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)，它能克服液壓式裝載 機(jī)對液壓元件要求高、易產(chǎn)生漏油、可靠度難以保證的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的一種平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)，包括舉升機(jī)構(gòu)，鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述舉升機(jī)構(gòu)由 第一主動(dòng)桿、第一從動(dòng)桿、舉升臂和機(jī)架組成，第一主動(dòng)桿一端通過第五鉸孔與第一從動(dòng)桿 鉸接，另一端通過第一鉸孔鉸接在機(jī)架上，第一從動(dòng)桿另一端通過第六鉸孔與舉升臂鉸接， 舉升臂一端通過第三鉸孔鉸接在機(jī)架上，另一端通過第七鉸孔與鏟斗鉸接。所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由第二主動(dòng)桿，第二從動(dòng)桿、第一傳動(dòng)桿、第二傳動(dòng)桿、第三傳 動(dòng)桿、第四傳動(dòng)桿、鏟斗以及機(jī)架連接組成，所述第二主動(dòng)桿一端通過第八鉸孔與第二從動(dòng) 桿鉸接，另一端通過第二鉸孔鉸接在機(jī)架上，第一傳動(dòng)桿分別通過第十二鉸孔、第九鉸孔以 及第十一鉸孔與第二傳動(dòng)桿、第三傳動(dòng)桿、第四傳動(dòng)桿相互鉸接，第一傳動(dòng)桿和第三傳動(dòng)桿 通過第九鉸孔與第二從動(dòng)桿鉸接，第二傳動(dòng)桿另一端通過第四鉸孔鉸接在機(jī)架上，第三傳 動(dòng)桿另一端通過第十鉸孔與舉升臂鉸接，第四傳動(dòng)桿的另一端通過第十三鉸孔與鏟斗鉸 接。所述第一主動(dòng)桿和第二主動(dòng)桿分別由第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)控制。所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)安裝有兩臺(tái)伺服電機(jī)。機(jī)架本身可安裝在傳統(tǒng)裝 載機(jī)帶回轉(zhuǎn)平臺(tái)的輪胎式或履帶式行走機(jī)構(gòu)上，實(shí)現(xiàn)裝載，卸料等功能和整機(jī)的定位與行走。裝載機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作時(shí)，根據(jù)裝載機(jī)動(dòng)作要求，通過控制器對舉升臂伺服電機(jī)進(jìn)行 控制，使舉升臂的前端實(shí)現(xiàn)在工作空間內(nèi)的舉升和降低。在完成舉升臂的上升和下降的同 時(shí)，通過控制鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)，配合舉升臂實(shí)現(xiàn)鏟斗的提升和翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。裝載動(dòng)作 完成后，舉升臂提升，通過鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鏟斗保持相對于地面的水平狀態(tài)，裝載機(jī)運(yùn)送到某指定位置。卸料時(shí)，鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回收，鏟斗回轉(zhuǎn)，完成卸載的動(dòng)作。本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)在于1、鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)具有自動(dòng)水平調(diào)節(jié)和反回轉(zhuǎn)功能。舉升臂提升過程中，可以保持 鏟斗相對于地面的水平并且防止由于鏟斗的回轉(zhuǎn)而越過水平位置。2、由于采用外轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，所有伺服電機(jī)都安裝在機(jī)架上，有效降低手臂重量，提 高裝載速度。3、兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為計(jì)算機(jī)控制的伺服電機(jī)，通過編程可實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)構(gòu)的裝載和卸 料動(dòng)作。本實(shí)用新型的平面裝載機(jī)構(gòu)，可以解決液壓式裝載機(jī)對零件要求高、壽命不長、易 漏油的問題，并且整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，零部件制造加工要求低。

圖1為本實(shí)用新型所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)的裝載舉升臂結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)的鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的示意圖。圖4為本實(shí)用新型所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)的鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一個(gè)五桿 機(jī)構(gòu)正視圖。圖5為本實(shí)用新型所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)的鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)五 桿機(jī)構(gòu)正視圖。圖6為本實(shí)用新型所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)安裝在輪胎式行走機(jī)構(gòu)上的 工作示意圖。圖7為本實(shí)用新型所述平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
對照圖1和圖2，所述裝載舉升機(jī)構(gòu)為一平面單自由度可控機(jī)構(gòu)，由第一主動(dòng)桿1、 第一從動(dòng)桿2、舉升臂3和機(jī)架24組成。第一主動(dòng)桿1 一端通過第五鉸孔15與第一從動(dòng) 桿2鉸接，另一端通過第一鉸孔11鉸接在機(jī)架上，第一從動(dòng)桿2另一端通過第六鉸孔16與 舉升臂3鉸接，舉升臂3 —端通過第三鉸孔13鉸接在機(jī)架上，另一端通過第七鉸孔17與鏟 斗10鉸接在一起。第一主動(dòng)桿1由伺服電機(jī)27控制，通過編程實(shí)現(xiàn)舉升臂3前端在工作 空間的提升和下降。對照圖1、3、4和5，鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由第二主動(dòng)桿4，第二從動(dòng)桿5、第一傳動(dòng)桿6、第 二傳動(dòng)桿7、第三傳動(dòng)桿8、第四傳動(dòng)桿9、鏟斗10及機(jī)架24連接組成，所述第二主動(dòng)桿4 一 端通過第八鉸孔18與第二從動(dòng)桿5鉸接，另一端通過第二鉸孔12鉸接在機(jī)架24上。第一 傳動(dòng)桿6分別通過第十二鉸孔22、第九鉸孔19、第十一鉸孔21與第二傳動(dòng)桿7、第三傳動(dòng)桿 8、第四傳動(dòng)桿9相互鉸接，并且第一傳動(dòng)桿6和第三傳動(dòng)桿8通過第九鉸孔19與第二從動(dòng) 桿5鉸接。第二傳動(dòng)桿7另一端通過第四鉸孔14鉸接在機(jī)架24上。第三傳動(dòng)桿8另一端 通過第十鉸孔20與舉升臂3鉸接。第四傳動(dòng)桿9的另一端通過第十三鉸孔23與鏟斗10 鉸接在一起。裝載機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作時(shí)，根據(jù)裝載機(jī)動(dòng)作要求，通過控制器對舉升臂伺服電機(jī)27使
4舉升臂的前端實(shí)現(xiàn)在工作空間內(nèi)的舉升和降低。在完成舉升臂的上升和下降的同時(shí)，通過 伺服電機(jī)28控制鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，配合舉升臂實(shí)現(xiàn)鏟斗的提升和翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。裝載動(dòng)作完成 后，舉升臂提升，通過鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使鏟斗保持相對于地面的水平狀態(tài)，裝載機(jī)運(yùn)送到某指 定位置。卸料時(shí)，鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)回收，鏟斗回轉(zhuǎn)，完成卸載的動(dòng)作。
權(quán)利要求一種平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)，包括舉升機(jī)構(gòu)，鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述舉升機(jī)構(gòu)由第一主動(dòng)桿、第一從動(dòng)桿、舉升臂和機(jī)架組成，第一主動(dòng)桿一端通過第五鉸孔與第一從動(dòng)桿鉸接，另一端通過第一鉸孔鉸接在機(jī)架上，第一從動(dòng)桿另一端通過第六鉸孔與舉升臂鉸接，舉升臂一端通過第三鉸孔鉸接在機(jī)架上，另一端通過第七鉸孔與鏟斗鉸接，所述鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由第二主動(dòng)桿，第二從動(dòng)桿、第一傳動(dòng)桿、第二傳動(dòng)桿、第三傳動(dòng)桿、第四傳動(dòng)桿、鏟斗以及機(jī)架連接組成，所述第二主動(dòng)桿一端通過第八鉸孔與第二從動(dòng)桿鉸接，另一端通過第二鉸孔鉸接在機(jī)架上，第一傳動(dòng)桿分別通過第十二鉸孔、第九鉸孔以及第十一鉸孔與第二傳動(dòng)桿、第三傳動(dòng)桿、第四傳動(dòng)桿相互鉸接，第一傳動(dòng)桿和第三傳動(dòng)桿通過第九鉸孔與第二從動(dòng)桿鉸接，第二傳動(dòng)桿另一端通過第四鉸孔鉸接在機(jī)架上，第三傳動(dòng)桿另一端通過第十鉸孔與舉升臂鉸接，第四傳動(dòng)桿的另一端通過第十三鉸孔與鏟斗鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)，其特征在于所述第一主 動(dòng)桿和第二主動(dòng)桿分別由第一伺服電機(jī)和第二伺服電機(jī)控制。
專利摘要一種平面多自由度可控裝載機(jī)構(gòu)，所述裝載機(jī)構(gòu)的舉升臂為平面單自由度可控機(jī)構(gòu)，所述舉升臂一端鉸接在機(jī)架上，另一端鉸接鏟斗。鏟斗翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)鏈接于鏟斗和機(jī)架之間。采用本實(shí)用新型能夠解決傳統(tǒng)液壓式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)零部件要求高、壽命短、漏油等問題。
文檔編號(hào)E02F3/38GK201730122SQ20102028139
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月4日
發(fā)明者吳篤超, 張轉(zhuǎn), 徐細(xì)勇, 溫芳, 潘宇晨, 蔡敢為, 謝紅梅 申請人:廣西大學(xué)