三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機，其吊臂包括轉(zhuǎn)動臂和上、下舉升臂，上、下舉升臂前端連接夾緊裝置；吊臂舉升機構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)置的前、后連桿組件，前連桿組件包括設(shè)于吊臂前下方的前搖桿和前連桿，后連桿組件包括設(shè)于吊臂后方的四連桿機構(gòu)和傳動桿以及中搖桿和中連桿，四連桿機構(gòu)包括后搖桿、后連桿和后擺桿，所述前搖桿、中搖桿和后搖桿的驅(qū)動分別為對應(yīng)設(shè)于車架上的搖桿伺服電機。本實用新型具有工作空間大、輸出軌跡靈活多變、定位精度高等優(yōu)點，并且整機造價低廉，維護保養(yǎng)成本低。
【專利說明】三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實用新型涉及港口起重機械，具體是一種三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]集裝箱正面吊運起重機(亦稱集裝箱正面吊)是一種重要的港口機械，具有操作方便，堆碼層數(shù)高等優(yōu)點，在各類港口集裝箱搬運、碼垛和運輸?shù)茸鳂I(yè)中發(fā)揮了重要的作用。如 CN103332220A、CN101723256A、CN202322093U、CN2773035、CN201890746U 公開的集裝箱正面吊運起重機，均是通過伸縮油缸、俯仰油缸的聯(lián)合驅(qū)動完成工作任務(wù)。
[0003]但是，上述這類集裝箱正面起重機均為純液壓傳動式，其液壓系統(tǒng)存在著零部件加工裝配要求高、制造、維護、保養(yǎng)成本高、壽命不長、漏油等缺點。并且，這類傳統(tǒng)開鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)的起重機構(gòu)因其自身結(jié)構(gòu)的限制，存在著構(gòu)件笨重、剛性差、慣量大、關(guān)節(jié)誤差累積等問題，動力學(xué)性能較差。并且，傳統(tǒng)的集裝箱正面起重機的起重執(zhí)行機構(gòu)均只有兩個自由度，還存在著輸出軌跡不夠靈活多變，工作效率低等缺點，難以滿足日益嚴(yán)格的高速重載作業(yè)要求。
(三)實用新型內(nèi)容:
[0004]為此，本實用新型提出了一種三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機，主要解決傳統(tǒng)兩自由度液壓式集裝箱正面吊運起重機加工裝配要求高、壽命不長、漏油、動作不夠靈活等技術(shù)問題。
[0005]能夠解決上述技術(shù)問題的三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機，包括基于車架設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機構(gòu)，所不同的是所述吊臂包括轉(zhuǎn)動臂和上、下舉升臂，所述轉(zhuǎn)動臂下端于車架中前部鉸連，對應(yīng)于轉(zhuǎn)動臂上端設(shè)有三角架，所述三角架的下角架體鉸連于轉(zhuǎn)動臂上端，所述上舉升臂后端鉸連于三角架的前角架體上，所述下舉升臂后端與轉(zhuǎn)動臂和三角架的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂前端通過上、下兩個鉸鏈分別連接夾緊裝置；所述吊臂舉升機構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)置的前、后連桿組件，所述前連桿組件包括設(shè)于吊臂前下方的前搖桿和前連桿，所述前搖桿下端于車架前部鉸連，所述前連桿后端鉸連前搖桿上端，前連桿上端鉸連于下舉升臂的臂體上，所述后連桿組件包括設(shè)于吊臂后方的四連桿機構(gòu)和傳動桿以及中搖桿和中連桿，所述四連桿機構(gòu)包括后搖桿、后連桿和后擺桿，所述后搖桿和后擺桿下端分別于車架后部和中部鉸連，所述后連桿兩端分別與后搖桿和后擺桿上端鉸連，所述傳動桿下端與后連桿和后擺桿的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，傳動桿上端鉸連于三角架的后角架體上，所述中搖桿下端鉸連于車架中后部，所述中連桿后端鉸連中搖桿上端，中連桿上端與轉(zhuǎn)動臂的臂體鉸連；所述前搖桿、中搖桿和后搖桿的驅(qū)動分別為對應(yīng)設(shè)于車架上的搖桿伺服電機。
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，通過三組連桿鉸接機構(gòu)組件的位置變化而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動和上、下舉升臂的升降，最終實現(xiàn)夾緊裝置對集裝箱的抓取、吊運和卸貨。[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]1、本實用新型三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機具有三個自由度，由三個伺服電機聯(lián)合驅(qū)動，輸出軌跡靈活多變，適應(yīng)性強，工作效率高。
[0009]2、本實用新型由伺服電機直接驅(qū)動、連桿組件傳動實現(xiàn)吊運、起重任務(wù)，能有效克服傳統(tǒng)液壓式集裝箱正面吊運起重機加工裝配要求高、壽命不長、漏油等缺點。
[0010]3、本實用新型整體結(jié)構(gòu)為外轉(zhuǎn)動副驅(qū)動，連桿鉸接傳動的形式，所有伺服電機均安裝在機架上，有效降低了各構(gòu)件的重量，具有運動慣量小、軌跡輸出靈活、動作靈敏、精度高等優(yōu)點，并且整機造價低廉，維護保養(yǎng)成本低。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0011]圖1為本實用新型一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1實施方式的初始、復(fù)位工作狀態(tài)示意圖。
[0013]圖3為圖1實施方式的伸出抓取工作狀態(tài)示意圖。
[0014]圖4為圖1實施方式的吊運工作狀態(tài)示意圖。
[0015]圖號標(biāo)識:1、車架；2、中搖桿；3、中連桿；4、后搖桿；5、后連桿；6、后擺桿；7、傳動桿；8、前搖桿；9、前連桿；10、轉(zhuǎn)動臂；11、三腳架；12、上舉升臂；13、下舉升臂；14、夾緊裝置。
(五)【具體實施方式】:
[0016]下面結(jié)合附圖所示實施方式對本實用新型的技術(shù)方案作進一步說明。
[0017]本實用新型三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機包括基于車架I設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機構(gòu)。
[0018]所述吊臂包括轉(zhuǎn)動臂10、上舉升臂12和下舉升臂13，所述轉(zhuǎn)動臂10下端于車架I中前部鉸連，對應(yīng)于轉(zhuǎn)動臂10上端設(shè)置三角架11，所述三角架11向下的下角架體鉸連轉(zhuǎn)動臂10上端，所述上舉升臂12和下舉升臂13近乎平行設(shè)置，上舉升臂12后端鉸連于三角架11向前的前角架體上，下舉升臂13后端與轉(zhuǎn)動臂10和三角架11的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂12、13前端通過上、下兩個鉸鏈分別連接夾緊裝置14 ;具體的一種方式中，轉(zhuǎn)動臂10、上舉升臂12和下舉升臂13均采用方鋼管，如圖1所示。
[0019]所述吊臂舉升機構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)置的前、后三組連桿組件。
[0020]所述前連桿組件包括設(shè)于吊臂前下方的前搖桿8和前連桿9，所述前搖桿8下端于車架I前部鉸連，所述前連桿9后端鉸連前搖桿8上端，前連桿9上端鉸連于下舉升臂13的臂體中部。所述后連桿組件為兩組，包括設(shè)于吊臂后方的四連桿機構(gòu)和傳動桿7以及中搖桿2和中連桿3，所述四連桿機構(gòu)包括后搖桿4、后連桿5和后擺桿6，所述后搖桿4和后擺桿6下端分別于車架I后部和中部鉸連，所述后連桿5兩端分別與后搖桿4和后擺桿6上端鉸連，所述傳動桿7下端與后連桿5和后擺桿6的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，傳動桿7上端鉸連于三角架11的后角架體上，所述中搖桿2下端鉸連于車架I中后部，所述中連桿3后端鉸連中搖桿2上端，中連桿3上端與轉(zhuǎn)動臂10的臂體中部鉸連，如圖1所示。
[0021]所述前搖桿8、中搖桿2和后搖桿4的驅(qū)動分別為對應(yīng)設(shè)于車架I上的搖桿伺服電機。[0022]如圖2所示，本實用新型處于準(zhǔn)備工作的初始狀態(tài)，此時轉(zhuǎn)動臂10轉(zhuǎn)動至垂直位置，上舉升臂12和下舉升臂13向內(nèi)下方回收。
[0023]如圖3所示，本實用新型在吊臂舉升機構(gòu)(三組連桿組件)作用下，轉(zhuǎn)動臂10向前轉(zhuǎn)出，上舉升臂12和下舉升臂13向前伸平，對正前方集裝箱進行抓取作業(yè)。
[0024]如圖4所示，本實用新型在吊臂舉升機構(gòu)(三組連桿組件)作用下，轉(zhuǎn)動臂10、上舉升臂12和下舉升臂13完成舉升動作，實現(xiàn)對正前方集裝箱的舉升作業(yè)。
[0025]本實用新型在吊臂舉升機構(gòu)(三組連桿組件)作用下，轉(zhuǎn)動臂10、上舉升臂12和下舉升臂13回收下降，完成對正前方集裝箱的卸載作業(yè)；在完成卸載任務(wù)后，本實用新型的轉(zhuǎn)動臂10、上舉升臂12和下舉升臂13復(fù)位到如圖2所示的初始狀態(tài)，準(zhǔn)備對下一個集裝箱的夾裝和搬運作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.三自由度伺服驅(qū)動閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運起重機，包括基于車架(I)設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機構(gòu)，其特征在于:所述吊臂包括轉(zhuǎn)動臂(10)和上、下舉升臂(12、13)，所述轉(zhuǎn)動臂(10)下端于車架(I)中前部鉸連，對應(yīng)于轉(zhuǎn)動臂(10)上端設(shè)有三角架(11)，所述三角架(11)的下角架體鉸連于轉(zhuǎn)動臂(10)上端，所述上舉升臂(12)后端鉸連于三角架(11)的前角架體上，所述下舉升臂(13)后端與轉(zhuǎn)動臂(10)和三角架(11)的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂(12、13)前端通過上、下兩個鉸鏈分別連接夾緊裝置(14);所述吊臂舉升機構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對稱設(shè)置的前、后連桿組件，所述前連桿組件包括設(shè)于吊臂前下方的前搖桿(8 )和前連桿(9 )，所述前搖桿(8 )下端于車架(I)前部鉸連，所述前連桿(9 )后端鉸連前搖桿(8)上端，前連桿(9)上端鉸連于下舉升臂(13)的臂體上，所述后連桿組件包括設(shè)于吊臂后方的四連桿機構(gòu)和傳動桿(7)以及中搖桿(2)和中連桿(3)，所述四連桿機構(gòu)包括后搖桿(4)、后連桿(5)和后擺桿(6)，所述后搖桿(4)和后擺桿(6)下端分別于車架(I)后部和中部鉸連，所述后連桿(5)兩端分別與后搖桿(4)和后擺桿(6)上端鉸連，所述傳動桿(7)下端與后連桿(5)和后擺桿(6)的鉸連點形成復(fù)合鉸鏈，傳動桿(7)上端鉸連于三角架(11)的后角架體上，所述中搖桿(2)下端鉸連于車架(I)中后部，所述中連桿(3)后端鉸連中搖桿(2)上端，中連桿(3)上端與轉(zhuǎn)動臂(10)的臂體鉸連；所述前搖桿(8)、中搖桿(2)和后搖桿(4)的驅(qū)動分別為對應(yīng)設(shè)于車架(I)上的搖桿伺服電機。
【文檔編號】B66C23/04GK203754286SQ201420127074
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】潘宇晨, 何堂永, 周建陽, 薛斌, 魯娟 申請人:欽州學(xué)院