[發(fā)明專利]一種采用伺服電機驅(qū)動多自由度連桿機構(gòu)新型抓木機

在審

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• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106609517A
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: E02F3/30
• 分類號: E02F3/30;E02F3/413;E02F3/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械領(lǐng)域，特別是一種采用伺服電機驅(qū)動多自由度連桿機構(gòu)新型抓木機。

背景技術(shù)

這幾年來，由于勞動力市場的人員緊缺，人力成本逐年攀升，促進了抓木機在木材采伐加工搬運作業(yè)中的廣泛應(yīng)用。抓木機有機械式和液壓式兩種類型，目前抓木機的機械臂大多數(shù)是液壓驅(qū)動，由于液壓傳動采用液壓油作為傳遞動力的介質(zhì)，存在以下問題：其起動性較差，容易因為內(nèi)部元件磨損后產(chǎn)生泄漏，而且泄漏的液壓油會污染環(huán)境，影響木材原料的質(zhì)量；液壓油受溫度影響較大，總效率較低，有時有噪音和振動。有時會出現(xiàn)過熱，工作無力等現(xiàn)象；液壓元件加工精度要求高，裝配要求嚴(yán)格，制造較為困難，使用中維修保養(yǎng)要求技術(shù)較高，難度較大。隨著抓木機功能的增加，其液壓系統(tǒng)越來越復(fù)雜，出現(xiàn)故障更具有突然性、隱蔽性。機械式抓木機是利用機械傳動件實現(xiàn)抓木動作，具有堅固耐用等優(yōu)點，但是傳統(tǒng)的單自由度機械式抓木機不能完成復(fù)雜的動作，應(yīng)用范圍十分有限，機械式可控機構(gòu)電動抓木機，用連桿機構(gòu)取代了液壓傳動，當(dāng)主動桿由伺服電機驅(qū)動時，容易實現(xiàn)自動化、數(shù)控化控制，解決了液壓系統(tǒng)存在的一些不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種采用伺服電機驅(qū)動多自由度連桿機構(gòu)新型抓木機，克服液壓式抓木機液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油等缺點，克服開鏈結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機都需要安裝在關(guān)節(jié)位置的缺點，簡化結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，降低機構(gòu)的重量、運動慣量、體積和成本。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種采用伺服電機驅(qū)動多自由度連桿機構(gòu)新型抓木機，包括底座9、第一主動桿1、第二主動桿2、第三主動桿3、第三連桿4、第四連桿7、第一連桿5、大臂6、手腕20、手爪8以及伺服驅(qū)動裝置，所述第一主動桿1一端通過第一轉(zhuǎn)動副11與底座9連接，另一端通過第四轉(zhuǎn)動副14與第三連桿4連接，第三連桿4另一端通過第五轉(zhuǎn)動副15與第一連桿5連接； 所述第二主動桿2一端通過第二轉(zhuǎn)動副12與底座9連接，另一端通過第六轉(zhuǎn)動副16與第一連桿5連接； 所述第三主動桿3一端通過第三轉(zhuǎn)動副13與底座9連接，另一端通過第八轉(zhuǎn)動副18與第四連桿7連接；所述大臂6一端通過第九轉(zhuǎn)動副19與第四連桿7連接，另一端通過手腕20與手爪8連接，伺服驅(qū)動裝置包括第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機，分別與第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3連接以驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3共同驅(qū)動完成大臂升降與手腕20的俯仰等運動，實現(xiàn)手爪8的抓木作業(yè)。

本發(fā)明采用可控多桿閉鏈機構(gòu)，克服了開鏈結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電機都需要安裝在關(guān)節(jié)位置的缺點，提高了手臂運行的平穩(wěn)性和可靠性，無累積誤差，精度較高；結(jié)構(gòu)緊湊，剛度高，承載能力大、慣量低、動態(tài)性能好、手臂運動軌跡靈活多樣化，克服了液壓式抓木機液壓系統(tǒng)元件精度要求高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易漏油、可靠性差、傳動效率低等缺點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種采用伺服電機驅(qū)動多自由度連桿機構(gòu)新型抓木機機構(gòu)示意圖。

具體實施方式

一種采用伺服電機驅(qū)動多自由度連桿機構(gòu)新型抓木機，包括底座9、第一主動桿1、第二主動桿2、第三主動桿3、第三連桿4、第四連桿7、第一連桿5、大臂6、手腕20、手爪8以及伺服驅(qū)動裝置； 所述底座9安裝在可移動回轉(zhuǎn)平臺上；所述第一主動桿1一端通過第一轉(zhuǎn)動副11與底座9連接，另一端通過第四轉(zhuǎn)動副14與第三連桿4連接，第三連桿4另一端通過第五轉(zhuǎn)動副15與第一連桿5連接； 所述第二主動桿2一端通過第二轉(zhuǎn)動副12與底座9連接，另一端通過第六轉(zhuǎn)動副16與第一連桿5連接； 所述第三主動桿3一端通過第三轉(zhuǎn)動副13與底座9連接，另一端通過第八轉(zhuǎn)動副18與第四連桿7連接；所述大臂6一端通過第九轉(zhuǎn)動副19與第四連桿7連接，另一端通過手腕20與手爪8連接，伺服驅(qū)動裝置包括第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機，分別與第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3連接以驅(qū)動其轉(zhuǎn)動，第一主動桿1、第二主動桿2和第三主動桿3共同驅(qū)動完成大臂升降與手腕20的俯仰等運動，實現(xiàn)手爪8的抓木作業(yè)。