專利名稱：含有復(fù)鉸的三自由度多功能連桿工作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連桿工作裝置，特別是含有復(fù)合鉸鏈的三自由度多功能連桿工作裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)構(gòu)是機(jī)器裝備的核心，機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新一直是機(jī)器裝備創(chuàng)新的關(guān)鍵，開發(fā)相應(yīng)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)構(gòu)對提高我國機(jī)械裝備的科技水平核心競爭力非常重要。實現(xiàn)挖掘、 裝載、搬運等功能工作裝置，應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)較為普遍。機(jī)構(gòu)是機(jī)器裝備的核心，機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新一直是機(jī)器裝備創(chuàng)新的關(guān)鍵，開發(fā)相應(yīng)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的機(jī)構(gòu)對提高我國機(jī)械裝備的科技水平核心競爭力非常重要。實現(xiàn)挖掘、裝載、搬運等功能工作裝置，應(yīng)用連桿機(jī)構(gòu)較為普遍。中國專利CN2559619Y涉及一種裝載機(jī)正轉(zhuǎn)八連桿工作機(jī)構(gòu)；中國專利CN201687021U 涉及一種裝載機(jī)正轉(zhuǎn)六桿機(jī)構(gòu)，此外，常見的挖掘機(jī)工作機(jī)構(gòu)也是連桿組成。然而現(xiàn)有的連桿工作裝置大都有各自的優(yōu)缺點，有的工作空間大，但承載能力低；反之，承載能力高的，工作空間又小。從而影響了機(jī)械裝備的工作效率和應(yīng)用范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一類工作空間大、易于實時控制、適用于重載的含有復(fù)合鉸鏈的三自由度多功能連桿工作裝置。機(jī)架上設(shè)有三對對稱的基座，其中機(jī)架中部的一對基座通過鉸鏈與大臂的一端連接，該大臂的另一端通過鉸鏈與一對大臂油缸的活塞桿端部和小臂中部連接，形成復(fù)合鉸鏈。上述大臂油缸的缸套端部通過鉸鏈分別與機(jī)架上一端的一對基座連接；上述小臂的一端通過鉸鏈與一個小臂油缸的活塞桿端部連接，該小臂油缸的缸套通過鉸鏈與大臂上部連接，小臂油缸也可以是一對。上述小臂的另一端通過鉸鏈與末端執(zhí)行器的一部位連接；該末端執(zhí)行器可以是多種結(jié)構(gòu)，如鏟斗、抓手裝卡等。一對末端執(zhí)行器油缸的缸套端部通過鉸鏈與上述末端執(zhí)行器的另一部位連接；該末端執(zhí)行器油缸的活塞桿端部通過鉸鏈分別與一對搖桿連接，該搖桿通過鉸鏈分別連接在上述大臂的中部，上述搖桿還分別通過另一對鉸鏈與一對拉桿的一端連接，該拉桿的另一端分別通過鉸鏈與機(jī)架另一端的基座連接，上述搖桿上的三個鉸接呈三角形分布。上述各油缸活塞桿和缸套的位置可以互換。從機(jī)架到末端執(zhí)行器是由兩個對稱的平面機(jī)構(gòu)組成，在每個平面機(jī)構(gòu)中，在保證桿件數(shù)目和桿件之間連接關(guān)系不變的情況下，各桿的尺寸和形狀可以根據(jù)實際情況變化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
(1)工作空間大，承載能力高，有利于提高裝載裝備工作效率。(2)能實現(xiàn)多種功能，應(yīng)用于不同的場合，如重物搬運，重載挖掘等。(3)合理設(shè)計了復(fù)合鉸鏈，簡化了機(jī)構(gòu)的分析和尺寸設(shè)計。


圖1是本發(fā)明實施例1的立體示意簡圖。圖2是本發(fā)明實施例1的挖掘使用狀態(tài)立體示意簡圖。圖3是本發(fā)明實施例1的抓取使用狀態(tài)立體示意簡圖。圖4是本發(fā)明實施例2的立體示意簡圖。
具體實施例方式實施例1
在圖1所示的含有復(fù)鉸的三自由度多功能連桿工作裝置立體示意簡圖中，機(jī)架1上設(shè)有三對對稱的基座，其中機(jī)架中部的一對基座通過鉸鏈R2與大臂2下端連接，該大臂的上端通過鉸鏈R3與大臂油缸8的活塞桿端部在小臂3的中部連接形成復(fù)合鉸鏈，該大臂油缸8的缸套端部通過鉸鏈R8與機(jī)架上一端的一對基座連接；上述小臂的一端通過鉸鏈Rll 與一個小臂油缸9的活塞桿端部連接，該小臂油缸的缸套通過鉸鏈R9與上述大臂的上部連接；上述小臂的另一端通過鉸鏈R4與末端執(zhí)行器4連接；一對末端執(zhí)行器油缸7的缸套端部通過鉸鏈R7與上述末端執(zhí)行器的另一部位連接；該末端執(zhí)行器油缸的活塞桿端部通過鉸鏈RlO分別與一對搖桿5連接，該搖桿通過鉸鏈R5連接在上述大臂的中部，上述搖桿還分別通過另一對鉸鏈R6與一對拉桿6的一端連接，該拉桿的另一端通過鉸鏈Rl分別與機(jī)架另一端的基座連接，上述搖桿上的三個鉸鏈成三角形分布。在圖2所示的本發(fā)明的第一種構(gòu)型挖掘使用狀態(tài)立體示意簡圖中，末端執(zhí)行器為鏟斗結(jié)構(gòu)，其它桿件的連接關(guān)系與圖1相同。在圖3所示的本發(fā)明的第一種構(gòu)型抓取使用狀態(tài)立體示意簡圖中，末端執(zhí)行器為抓手裝卡結(jié)構(gòu)，其它桿件的連接關(guān)系與圖1相同。實施例2
在圖4所示的含有復(fù)鉸的三自由度多功能連桿工作裝置實施例2的立體示意簡圖中， 機(jī)架1上設(shè)有三對對稱的基座，其中機(jī)架中部的一對基座通過鉸鏈R2與大臂2下端連接， 該大臂的上端通過鉸鏈R3與小臂3的中部連接，該小臂的一端通過鉸鏈Rll與一對小臂油缸9的活塞桿端部連接，上述小臂油缸的缸套通過鉸鏈R9與機(jī)架一端的基座連接；上述小臂的另一端通過鉸鏈R4與末端執(zhí)行器4和一個大臂油缸8的活塞桿連接，形成復(fù)合鉸鏈， 該大臂油缸8的缸套通過鉸鏈R8與上述大臂連接；一對末端執(zhí)行器油缸7的缸套端部通過鉸鏈R7與上述末端執(zhí)行器的另一部位連接；該末端執(zhí)行器油缸的活塞桿端部通過鉸鏈RlO 分別與一對搖桿5連接，該搖桿通過鉸鏈R5連接在上述大臂的中部，上述搖桿還分別通過另一對鉸鏈R6與一對拉桿6的一端連接，該拉桿的另一端通過鉸鏈Rl分別與機(jī)架另一端的基座連接，上述搖桿上的三個鉸鏈呈三角形分布。
權(quán)利要求
1.一種含有復(fù)鉸的三自由度多功能連桿工作裝置，其特征在于機(jī)架(1)上設(shè)有三對對稱的基座，其中機(jī)架(1)中部的一對基座通過鉸鏈與大臂(2)的一端連接，該大臂(2)的另一端與大臂油缸(8)的活塞桿端部以及小臂(3)中部通過鉸鏈連接構(gòu)成復(fù)合鉸鏈，該大臂油缸(8)的缸套端部通過鉸鏈與機(jī)架(1)上一端的一對基座連接；上述小臂(3)的一端通過鉸鏈與一個小臂油缸(9)的活塞桿端部連接，該小臂油缸(9)的缸套端部通過鉸鏈與上述大臂(2)上部連接；上述小臂(3)的另一端通過鉸鏈與末端執(zhí)行器(4)的一個部位連接； 一對末端執(zhí)行器油缸(7)的缸套端部通過鉸鏈與上述末端執(zhí)行器(4)的另一部位連接；該末端執(zhí)行器油缸(7)的活塞桿端部通過鉸鏈分別與一對搖桿(5)連接，該搖桿(5)通過鉸鏈連接在上述大臂(2)的中部；上述搖桿(5)還分別通過鉸鏈與一對拉桿(6)的一端連接，該拉桿(6)的另一端分別與機(jī)架(1)另一端的一個基座連接；上述搖桿(5)上的三個鉸鏈呈三角形布置。
2.一種含有復(fù)合鉸鏈的三自由度多功能連桿工作裝置，其特征在于機(jī)架(1)上設(shè)有三對對稱的基座，其中機(jī)架(1)中部的一對基座通過鉸鏈與大臂(2)的一端連接，該大臂 (2)的另一端通過鉸鏈與小臂(3)的中部連接，該小臂(3)的一端通過鉸鏈分別與一對小臂油缸(9)的活塞桿端部連接，上述小臂油缸(9)的缸套端部通過鉸鏈與機(jī)架(1) 一端的基座連接；上述小臂(3)的另一端與末端執(zhí)行器(4)和一個大臂油缸(8)的活塞桿端部通過鉸鏈連接而形成復(fù)合鉸鏈，該大臂油缸(8)的缸套端部通過鉸鏈與上述大臂(2)連接；一對末端執(zhí)行器油缸(7)的缸套端部通過鉸鏈與上述末端執(zhí)行器(4)的另一部位連接；該末端執(zhí)行器油缸(7)的活塞桿端部通過鉸鏈分別與一對搖桿(5)連接，該搖桿(5)通過鉸鏈連接在上述大臂的中部，上述搖桿(5)還分別通過另一對鉸鏈與一對拉桿(6)的一端連接，該拉桿 (6)的另一端通過鉸鏈分別與機(jī)架(1)另一端的基座連接，上述搖桿上的三個鉸鏈成三角形分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含有復(fù)鉸的三自由度多功能連桿工作裝置，其特征在于上述小臂油缸(9)可以是一個也可以是一對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種含有復(fù)合鉸鏈的三自由度多功能連桿工作裝置，其特征在于上述各油缸活塞桿和缸套的位置可以互換。
全文摘要
一種含有復(fù)鉸的三自由度多功能連桿工作裝置，大臂的一端鉸接在機(jī)架中部的基座上，該大臂的另一端與大臂油缸的活塞桿以及小臂中部在小臂中部通過鉸鏈連接構(gòu)成復(fù)合鉸鏈，該大臂油缸的缸套與機(jī)架一端的基座鉸接；上述小臂的一端與一個小臂油缸的活塞桿鉸接，該小臂油缸的缸套與大臂上部鉸接；上述小臂的另一端與末端執(zhí)行器的鉸接；一對末端執(zhí)行器油缸的缸套分別與上述末端執(zhí)行器另一部位鉸接；該末端執(zhí)行器油缸活塞桿分別與一對搖桿鉸接，該搖桿鉸接在上述大臂中部，上述搖桿還分別通過另一對鉸鏈與一對拉桿的一端鉸接，該拉桿的另一端與機(jī)架另一端的基座鉸接。本發(fā)明承載能力高，工作空間大，機(jī)構(gòu)運動正反解求解容易。
文檔編號E02F3/38GK102535551SQ20111044431
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者丁華鋒, 付鴻曄, 曹文熬, 楊鳳霞, 陳誼超 申請人:燕山大學(xué)