多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械工程領(lǐng)域，特別涉及一種多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]挖掘機(jī)是一種常用的工程機(jī)械。其中，液壓式挖掘機(jī)應(yīng)用最廣泛，其液壓元件精度要求高，導(dǎo)致液壓系統(tǒng)制造成本高，而且易出現(xiàn)漏油等問題，這些都是液壓式挖掘機(jī)長期存在的棘手問題。
[0003]隨著電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和控制技術(shù)的提高，可控機(jī)構(gòu)為工程機(jī)械提供了廣泛的發(fā)展空間，由控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多自由度可控機(jī)構(gòu)不僅具有工作空間大、動(dòng)作靈活、可完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌跡輸出，同時(shí)還具有制造成本低、維護(hù)保養(yǎng)簡單等優(yōu)點(diǎn)。但連桿數(shù)量多，連桿重量大，使其容易疲勞。
[0004]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，從而克服使用液壓元件的挖掘機(jī)精度要求較高，較容易漏油的缺點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，包括:機(jī)架；擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括:一端分別鉸接于所述機(jī)架上的第一主動(dòng)桿和第四連桿，一端與所述第一主動(dòng)桿的另一端鉸接的大臂，一端與所述大臂的另一端鉸接的第一連桿，以及一端與所述第一連桿的另一端鉸接的翻轉(zhuǎn)桿；所述第四連桿的另一端鉸接于所述第一連桿的中部；舉降機(jī)構(gòu)，其包括:一端鉸接于所述機(jī)架上的第二主動(dòng)桿，一端與所述第二主動(dòng)桿的另一端鉸接的第二連桿，以及一端與所述第二連桿的另一端鉸接的第三連桿；以及鏟斗，其上部與所述翻轉(zhuǎn)桿的另一端鉸接，下部與所述第三連桿的另一端鉸接。
[0007]上述技術(shù)方案中，還包括一驅(qū)動(dòng)裝置，其分別與所述第一主動(dòng)桿和所述第二主動(dòng)桿連接。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述第一主動(dòng)桿位于所述第二主動(dòng)桿的前方。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述第二主動(dòng)桿位于所述第四連桿的前方。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0012]1.本發(fā)明中的挖掘機(jī)構(gòu)，在保證傳統(tǒng)挖掘機(jī)作業(yè)要求及連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單的前提下，不僅具備現(xiàn)有液壓挖掘機(jī)的靈活性，而且避免了液壓元件精度高、漏油等缺點(diǎn)。
[0013]2.本發(fā)明相比其他可控機(jī)構(gòu)是挖掘機(jī)，減少了連桿數(shù)量，結(jié)構(gòu)緊湊，降低了連桿重量，改善了受力，提高了機(jī)構(gòu)運(yùn)行的平穩(wěn)性和可靠性。相對而言，運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)性能更為優(yōu)越。
【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明的多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明的舉降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是根據(jù)本發(fā)明的多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)的作業(yè)示意圖。
[0018]主要附圖標(biāo)記說明:
[0019]2-第一主動(dòng)桿，4-大臂，6-第一連桿，9-翻轉(zhuǎn)桿，19-第二主動(dòng)桿，17-第二連桿，13-第三連桿，15-第四連桿，21-機(jī)架。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0021]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0022]如圖1至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一種多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，包括:機(jī)架21、擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、舉降機(jī)構(gòu)以及鏟斗11。
[0023]如圖1和圖2所示，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:第一主動(dòng)桿2、第四連桿15、大臂4、第一連桿6以及翻轉(zhuǎn)桿9 ;第一主動(dòng)桿2和第四連桿15的一端分別通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)副1、第十二轉(zhuǎn)動(dòng)副22鉸接于機(jī)架21上，大臂4的一端通過第二轉(zhuǎn)動(dòng)副3與第一主動(dòng)桿2的另一端鉸接，第一連桿6的一端通過第三轉(zhuǎn)動(dòng)副5與大臂4的另一端鉸接，翻轉(zhuǎn)桿9的一端通過第五轉(zhuǎn)動(dòng)副8與第一連桿6的另一端鉸接；第四連桿15的另一端通過第四轉(zhuǎn)動(dòng)副7鉸接于第一連桿6的中部。
[0024]如圖1和圖3所示，舉降機(jī)構(gòu)包括第二主動(dòng)桿19以及第三連桿13，第二主動(dòng)桿19的一端通過第i 轉(zhuǎn)動(dòng)副20鉸接于機(jī)架21上，第二連桿17的一端通過第十轉(zhuǎn)動(dòng)副18與第二主動(dòng)桿19的另一端鉸接，第三連桿13的一端通過第九轉(zhuǎn)動(dòng)副16與第二連桿17的另一端鉸接；鏟斗11的上部通過第六轉(zhuǎn)動(dòng)副10與翻轉(zhuǎn)桿9的另一端鉸接，下部通過第七轉(zhuǎn)動(dòng)副12與第三連桿13的另一端鉸接，第三連桿13和第四連桿15的中部通過第八轉(zhuǎn)動(dòng)副14相鉸接。其中，第一主動(dòng)桿2位于第二主動(dòng)桿19的前方，第二主動(dòng)桿19位于第四連桿15的前方。
[0025]該實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置分別與第一主動(dòng)桿2和第二主動(dòng)桿19連接，驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)，優(yōu)選選用兩個(gè)伺服電機(jī)，分別對第一主動(dòng)桿2和第二主動(dòng)桿19進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0026]使用時(shí)，通過擺動(dòng)機(jī)構(gòu)、舉降機(jī)構(gòu)配合實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作。如圖4所示，當(dāng)?shù)谝恢鲃?dòng)桿2向右驅(qū)動(dòng)，第二主動(dòng)桿19向右驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)挖掘動(dòng)作；第一主動(dòng)2桿向左驅(qū)動(dòng)，第二主動(dòng)桿19向右驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)動(dòng)作；當(dāng)?shù)谝恢鲃?dòng)桿2向左驅(qū)動(dòng)，第二主動(dòng)桿19向左驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)舉升動(dòng)作。
[0027]本發(fā)明中的挖掘機(jī)構(gòu)，在保證傳統(tǒng)挖掘機(jī)作業(yè)要求及連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單的前提下，不僅具備現(xiàn)有液壓挖掘機(jī)的靈活性，而且避免了液壓元件精度高、漏油等缺點(diǎn)。
[0028]前述對本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括: 機(jī)架； 擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括:一端分別鉸接于所述機(jī)架上的第一主動(dòng)桿和第四連桿，一端與所述第一主動(dòng)桿的另一端鉸接的大臂，一端與所述大臂的另一端鉸接的第一連桿，以及一端與所述第一連桿的另一端鉸接的翻轉(zhuǎn)桿；所述第四連桿的另一端鉸接于所述第一連桿的中部； 舉降機(jī)構(gòu)，其包括:一端鉸接于所述機(jī)架上的第二主動(dòng)桿，一端與所述第二主動(dòng)桿的另一端鉸接的第二連桿，以及一端與所述第二連桿的另一端鉸接的第三連桿，所述第三連桿和所述第四連桿的中部相鉸接；以及 鏟斗，其上部與所述翻轉(zhuǎn)桿的另一端鉸接，下部與所述第三連桿的另一端鉸接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括一驅(qū)動(dòng)裝置，其分別與所述第一主動(dòng)桿和所述第二主動(dòng)桿連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為伺服電機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一主動(dòng)桿位于所述第二主動(dòng)桿的前方。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第二主動(dòng)桿位于所述第四連桿的前方。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多自由度可控挖掘機(jī)構(gòu)，包括：機(jī)架；擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括：一端分別鉸接于機(jī)架上的第一主動(dòng)桿和第四連桿，一端與第一主動(dòng)桿的另一端鉸接的大臂，一端與大臂的另一端鉸接的第一連桿，以及一端與第一連桿的另一端鉸接的翻轉(zhuǎn)桿；第四連桿的另一端鉸接于第一連桿的中部；舉降機(jī)構(gòu)，其包括：一端鉸接于機(jī)架上的第二主動(dòng)桿，一端與第二主動(dòng)桿的另一端鉸接的第二連桿，以及一端與第二連桿的另一端鉸接的第三連桿；以及鏟斗，其上部與轉(zhuǎn)桿的另一端鉸接，下部與第三連桿的另一端鉸接。該挖掘機(jī)構(gòu)在保證傳統(tǒng)挖掘機(jī)作業(yè)要求及連桿機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單的前提下，不僅具備現(xiàn)有液壓挖掘機(jī)的靈活性，而且避免了液壓元件精度高、漏油等缺點(diǎn)。
【IPC分類】E02F3/38
【公開號】CN104912131
【申請?zhí)枴緾N201510303879
【發(fā)明人】周曉蓉, 王明霞, 黃宏星, 劉應(yīng)軍, 閻凌云, 王一羽
【申請人】廣西大學(xué)
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月4日