專利名稱：一種自調式反轉可控機構式微型多自由度裝載機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，特別是一種自調式反轉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聞。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反轉可控機構式微型多 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 該裝載機構具有承載能力大，體積小，可靠性高，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
一種自調式反轉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，另一端通過第十七轉 動副、第十六轉動副與鏟斗連接。
所述鏟斗翻轉支鏈由第一主動桿、第三連桿、搖臂、拉桿組成，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搖臂一端連接，搖臂通過位于第十二轉動副、第十四轉動副之 間的第十三轉動副連接在動臂上，搖臂另一端通過第十四轉動副與拉桿一端連接，拉桿另 一端通過第十五轉動副與鏟斗連接。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。
所述一種自調式反轉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作業要求及連桿機構結構簡單的前提下，采用全新 的連桿機構設計，通過采用橫梁設計，保證了同時驅動動臂的兩臺伺服電機可以在一定范 圍內不同步工作，在一定程度上允許伺服電機運動誤差的存在，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，避免了同時驅動動臂時因伺服電機運動不同步 而產生的主動桿卡死及剛性破壞。
2，該自調式反轉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。
3，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。
圖1為本發明所述一種自調式反轉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反轉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反轉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反轉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反轉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反轉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反轉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反轉可控機構式微型多自由度裝載機構平面示意 圖。
具體實施方式
以下通過附圖對本發明的技術方案作進一步說明。
對照圖1，一種自調式反轉可控機構式微型多自由度裝載機構包括機架1、動臂 14、鏟斗翻轉支鏈、動臂抬升支鏈、鏟斗21。
對照圖1、圖2、圖3，所述動臂14 一端通過第八轉動副13、第九轉動副25安裝在 機架I上，另一端通過第十七轉動副23、第十六轉動副22與鏟斗21連接。
對照圖1、圖4，所述鏟斗翻轉支鏈由第一主動桿15、第三連桿17、搖臂19、拉桿29 組成，所述第一主動桿15 —端通過第十轉動副27與機架I連接，另一端通過第十一轉動副 16與第三連桿17 —端連接，第三連桿17另一端通過第十二轉動副18與搖臂19 一端連接， 搖臂19通過位于第十二轉動副18、第十四轉動副28之間的第十三轉動副20連接在動臂 14上，搖臂19另一端通過第十四轉動副28與拉桿29 —端連接，拉桿29另一端通過第十五 轉動副24與鏟斗21連接。第一主動桿15由安裝在機架I上的伺服電機驅動。
對照圖1、圖5、圖6、圖7，所述動臂抬升支鏈由第二主動桿3、第三主動桿9、第一 連桿5、第二連桿11、橫梁7組成，第二主動桿3 —端通過第一轉動副2連接在機架I上，另 一端通過第二轉動副4與第一連桿5 —端連接,第一連桿5另一端通過第三轉動副6與橫 梁7連接，第三主動桿9 一端通過第五轉動副8與機架I連接，另一端通過第六轉動副10 與第二連桿11 一端連接，第二連桿11另一端通過第七轉動副12與橫梁7連接，橫梁7通 過第四轉動副26連接在動臂14上。第二主動桿3、第三主動桿9由安裝在機架I上的伺服 電機驅動。
對照圖1、圖7、圖8，所述一種自調式反轉可控機構式微型多自由度裝載機構第二 主動桿3、第三主動桿9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。
權利要求
1.一種自調式反轉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，其特征在于所述動臂一端通過第八轉動副、第九轉動副安裝在機架上，另一端通過第十七轉動副、 第十六轉動副與鏟斗連接，所述鏟斗翻轉支鏈由第一主動桿、第三連桿、搖臂、拉桿組成，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搖臂一端連接，搖臂通過位于第十二轉動副和第十四轉動副之間的第十三轉動副連接在動臂上，搖臂另一端通過第十四轉動副與拉桿一端連接，拉桿另一端通過第十五轉動副與鏟斗連接，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。
2.根據權利要求1，所述一種自調式反轉可控機構式微型多自由度裝載機構，其特征在于第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿均由安裝在機架上的伺服電動機驅動。
全文摘要
一種自調式反轉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。動臂鉸接在機架上，另一端鉸接鏟斗，鏟斗翻轉支鏈由伺服電機驅動，控制鏟斗翻轉，動臂抬升支鏈在伺服電機的驅動下控制動臂起降，配合鏟斗翻轉支鏈完成裝載作業。由于該可控裝載機構由安裝在機架上的伺服電機驅動，工作裝置易實現自動化、數控化控制，該機構不僅體積小、承載能力高，適合制造小型微型裝載機，而且避免了液壓裝載機液壓元件制造成本高、維護保養復雜等缺點，同時與其它可控裝載機構相比由于采用橫梁設計，避免了兩臺伺服電機同時驅動動臂時由于不同步而產生的卡死以及剛性破壞。
文檔編號E02F3/42GK102995676SQ201210582998
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者蔡敢為, 張 林, 黃院星, 于騰, 胥剛, 丁侃, 王小純 申請人:廣西大學