[發明專利]一種用于抓木作業封閉鏈結構三自由度多桿機構

在審

• 申請號: 201710927423.1
• 申請日: 2017-10-07
• 公開（公告）號: CN109629619A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: E02F3/413
• 分類號: E02F3/413
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于抓木作業封閉鏈結構三自由度多桿機構，包括：底座、可轉動平臺、伸縮機構、升降機構、俯仰機構以及驅動裝置。伸縮機構包括:第一主動桿、第二連桿以及第一大臂；升降機構包括第二主動桿、第三連桿以及第二大臂；俯仰機構包括：第三主動桿以及俯仰桿；可回轉手腕連桿的上部與第一大臂的另一端鉸接，下部與第二大臂的另一端鉸接。驅動裝置為三個伺服電機，分別與第一主動桿、第二主動桿以及第三主動桿連接，分別對第一主動桿、第二主動桿和第三主動桿進行驅動。本發明全部驅動電機都安裝在可回轉平臺上對主動桿進行驅動剛度高，承載能力大、慣量低、動態性能好、手臂運動軌跡靈活多樣化。

技術領域

本發明涉及林木機械領域，特別涉及一種用于抓木作業封閉鏈結構三自由度多桿機構。

背景技術

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中的廣泛應用。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是液壓驅動，由于液壓傳動采用液壓油作為傳遞動力的介質，存在以下問題：其起動性較差，容易因為內部元件磨損后產生泄漏，而且泄漏的液壓油會污染環境，影響木材原料的質量；液壓油受溫度影響較大，總效率較低，有時有噪音和振動。有時會出現過熱，工作無力等現象；液壓元件加工精度要求高，裝配要求嚴格，制造較為困難，使用中維修保養要求技術較高，難度較大。隨著抓木機功能的增加，其液壓系統越來越復雜，出現故障更具有突然性、隱蔽性。機械式抓木機是利用機械傳動件實現抓木動作，具有堅固耐用等優點，但是傳統的單自由度機械式抓木機不能完成復雜的動作，應用范圍十分有限，機械式可控機構電動抓木機，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，解決了液壓系統存在的一些不足，但存在需要配備與連桿機構自由度同等數量的控制電機來進行控制結構復雜帶來的機構重量、運動慣量大和成本高的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于抓木機的一種用于抓木作業封閉鏈結構三自由度多桿機構，克服液壓式抓木機液壓系統元件精度要求高、結構復雜、易漏油等缺點，同時解決開鏈結構驅動電機都安裝在關節的位置，導致手臂轉動慣量大、動態性能下降，累積誤差大，承載能力小、結構復雜的問題。為實現上述目的，本發明提供的技術方案是：一種用于抓木作業封閉鏈結構三自由度多桿機構，包括：底座1、可轉動平臺13、伸縮機構、升降機構、俯仰機構以及手腕連桿11及驅動裝置。伸縮機構包括:第一主動桿2、第二連桿4以及第一大臂8；第一主動桿2的一端鉸接于可轉動平臺13上，第二連桿4的一端與第一主動桿2的另一端鉸接，第一大臂8的一端與第二連桿4的另一端鉸接。升降機構包括第二主動桿3、第三連桿5以及第二大臂13；第二主動桿3的一端鉸接于可轉動平臺13上，第三連桿5的一端與第二主動桿3的另一端鉸接，第二大臂13的一端與第三連桿5的另一端鉸接；俯仰機構包括：第三主動桿12以及俯仰桿6；第三主動桿12的一端鉸接于可轉動平臺13上，俯仰桿6的一端與第三主動桿12的另一端鉸接，該俯仰桿6的中部與第二大臂13的中部鉸接，俯仰桿6的另一端鉸接于第一大臂8的中部；手腕連桿11的上部與第一大臂8 的另一端鉸接，下部與第二大臂13的另一端鉸接。驅動裝置為三個伺服電機，分別與第一主動桿2、第二主動桿3以及第三主動桿12連接，分別對第一主動桿2、第二主動桿3和第三主動桿12進行驅動。

本發明一種用于抓木作業封閉鏈結構三自由度多桿機構，與開鏈結構相比，提高了手臂運行的平穩性和可靠性，無累積誤差，精度較高；結構緊湊，剛度高，承載能力大、慣量低、動態性能好、手臂運動軌跡靈活多樣化。克服了液壓式抓木機液壓系統元件精度要求高、結構復雜、易漏油等缺點。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

具體實施方式