[發明專利]一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構

有效

• 申請號: 201210583000.X
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103015471A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 蔡敢為;張林;黃院星;潘宇晨;于騰;胥剛;丁侃;王小純
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E02F3/34
• 分類號: E02F3/34;E02F3/38;E02F3/43
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工程機械領域，特別是一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構。

背景技術

裝載機是一種廣泛應用于公路、鐵路、建筑、水電等建設工程的土石方施工機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石等散裝物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。液壓裝載機是應用最廣泛的一類裝載機，但是液壓系統維護保養復雜，造價高，液壓系統易受環境因素影響，尤其在低溫或高溫環境下，容易出現無力或振動等情況。可控機構式轉載機，用連桿機構取代了液壓傳動，當主動桿由伺服電機驅動時，容易實現自動化、數控化控制，雖然解決了液壓系統存在的一些不足，但是由于采用電機驅動，往往存在著扭矩過小，無法滿足工作需求等問題，為了提高扭矩，一般解決方法是采用幾臺電機同時驅動同一主動桿，但當伺服電機同時驅動時，由于存在各種誤差，往往很難同步，當幾臺電機同時驅動一個主動桿時，容易出現卡死及剛性破壞，影響了整個裝載機構的整體性能。

微型裝載機因其機動靈活廣泛用于農業生產、小型施工過程中，微型裝載機由于承載能力小，連桿傳動所需扭矩較小，因此，由伺服電機驅動的可控微型裝載機實用性更高。

發明內容

本發明的目的在于已有技術存在的問題提供一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構，在保證滿足傳統微型裝載機作業要求及連桿機構結構簡單的前提下，使該裝載機構具有連桿數目少，造價成本低，承載能力大，體積小，可靠性高等優點，同時要避免兩臺電機驅動同一主動桿時出現的卡死及剛性破壞現象。

本發明通過以下技術方案來達到上述目的：

一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構包括機架、動臂、鏟斗翻轉支鏈、動臂抬升支鏈、鏟斗。

所述動臂一端通過第八轉動副、第九轉動副安裝在機架上，另一端通過第十四轉動副、第十三轉動副與鏟斗連接。

所述鏟斗翻轉支鏈由第一主動桿、第三連桿組成，所述第一主動桿一端通過第十轉動副與機架連接，另一端通過第十一轉動副與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第十二轉動副與鏟斗連接。第一主動桿由安裝在機架上的伺服電機驅動。

所述動臂抬升支鏈由第二主動桿、第三主動桿、第一連桿、第二連桿、橫梁組成，第二主動桿一端通過第一轉動副連接在機架上，另一端通過第二轉動副與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三轉動副與橫梁連接，第三主動桿一端通過第五轉動副與機架連接，另一端通過第六轉動副與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第七轉動副與橫梁連接，橫梁通過第四轉動副連接在動臂上。第二主動桿、第三主動桿由安裝在機架上的伺服電機驅動。

所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構第二主動桿、第三主動桿轉動速度可以根據具體工作要求在一定范圍內獨立調整，鏟斗翻轉支鏈、動臂抬升支鏈相互配合完成裝載作業。

本發明突出優點在于：

1、在保證滿足傳統微型裝載機簡單作業要求的前提下，采用全新的連桿機構設計，減少了連桿使用數量，降低了成本，同時由于結構簡單，提高了可靠性。

2、由于加入了橫梁設計，在一定程度上允許伺服電機運動誤差的存在，而不至于造成電機及連桿的剛性破壞，從而提高了可靠性，改善了裝載機構的力學性能，在提高扭矩的同時。

3、該自調式可控機構式微型多自由度裝載機構采用連桿傳動替代了傳統的液壓傳動，不僅降低了制造成本，同時易于維護保養，避免了溫度等環境因素對液壓系統工作的不利影響，由于各主動桿由伺服電動機驅動，易于實現自動化、數控化。

4、由于微型裝載機由于承載能力小，連桿傳動所需扭矩相對較小，由于動臂由雙動臂驅動，此種裝載機構實用性更高，可廣泛用于農業生產、小型施工過程中，同時由于各主動桿由伺服電機驅動，具有較好的靈活性，反應速度快，具有廣闊應用前景。

附圖說明

圖1為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構示意圖。

圖2為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構動臂主視圖。

圖3為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構鏟斗示意圖。

圖4為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構鏟斗翻轉支鏈示意圖。

圖5為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構側視圖。

圖6為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構橫梁示意圖。

圖7為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構動臂抬升支鏈示意圖。

圖8為本發明所述一種自調式可控機構式微型多自由度裝載機構平面示意圖。