專利名稱：多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在林業(yè)采伐撫育作業(yè)的多功能作業(yè)機(jī)械臂，是一種應(yīng)用在聯(lián)合林木采育機(jī)、多功能基材運(yùn)輸機(jī)的裝載車輛上進(jìn)行大范圍作業(yè)的裝置。
背景技術(shù)：
林木采育機(jī)工作機(jī)械臂是林業(yè)采育作業(yè)裝備的重要工作裝置，目前，在林業(yè)采伐領(lǐng)域，國外已經(jīng)基本實現(xiàn)了對林木采伐的自動化作業(yè)，因此針對這一情況，本林木采育機(jī)工作機(jī)械臂主要通過由各自油缸控制的主臂、副臂、伸縮臂及回轉(zhuǎn)基座所共同形成的復(fù)合運(yùn)動實現(xiàn)對樹木采伐的自動化動作控制；可實現(xiàn)由最高位置到最低位置，中間位置到左右兩側(cè)一定范圍內(nèi)的動作控制。它取代了傳統(tǒng)林業(yè)采伐工作中伐、運(yùn)、集材的動作，是一個可靠、快速、高效的林業(yè)采育機(jī)械裝備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了延長林木機(jī)械的作業(yè)范圍，以達(dá)到作業(yè)范圍大，作業(yè)動作靈活、裝備作業(yè)節(jié)能高效的目標(biāo)的一種作業(yè)臂系統(tǒng)。多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，其特征在于:以多點(diǎn)鉸接的方式，安裝于在運(yùn)載動力車的車架上，其上形成整體俯仰、整體回轉(zhuǎn)、主臂俯仰、伸縮臂俯仰、伸縮臂伸縮共五個自由度，在其作業(yè)臂的末端是具有兩個自由度的鉸接裝置，可以選擇連接多種作業(yè)工作裝置。所述的作業(yè)裝置是一個包括有帶回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部分的多鉸接點(diǎn)式基座，主臂、伸縮臂及其變幅油缸、伸縮油缸，以及基座變幅油缸。所述的作業(yè)裝置是采用以下結(jié)構(gòu)的基本機(jī)械臂:設(shè)有帶液壓缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)基座，整臂變幅油缸與回轉(zhuǎn)基座通過上部鉸接點(diǎn)進(jìn)行連接，變幅油缸下鉸接點(diǎn)與車架上布置的鉸接點(diǎn)連接，主臂變幅油缸下端部用鉸軸與回轉(zhuǎn)基座鉸接，上端鉸接于主臂連桿中部，主臂連桿通過一端鉸接安裝于主臂中心線上某處。主臂連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于主臂之上，其上分別采用鉸接安裝有主臂變幅油缸上端鉸接點(diǎn)和伸縮臂變幅油缸的一端鉸接點(diǎn)。所述的機(jī)械臂基座部分分為上部回轉(zhuǎn)裝置與基座下部變幅裝置，上部回轉(zhuǎn)裝置和車架上的鉸接點(diǎn)處分別作為基座變幅油缸和大臂變幅油缸的下鉸接點(diǎn)所在。所述的機(jī)械臂主臂與伸縮臂的鉸接點(diǎn)，同伸縮臂變幅拉桿、主連桿、副連桿、拉桿連接形成了局部的四連桿機(jī)構(gòu)。所述的機(jī)械臂末端可以安裝雙向鉸接裝置、回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。所述的可選擇搭載的各種工具單元是指:多功能林木采育作業(yè)裝置、集材抓具裝置，機(jī)械臂及作業(yè)裝置總成作為林木作業(yè)裝備的工作裝置。


圖1為本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為基座擺動裝直結(jié)構(gòu)不意
圖3為伸縮臂變幅伸展與收縮示意圖。
以下是本發(fā)明說明書附圖中主要附圖標(biāo)記的說明。1-運(yùn)載底盤；2_整體擺動變幅油缸；3_基座回轉(zhuǎn)裝置；4_主臂變幅油缸；5_連接部件I ;6_連接部件2 ;7_連接部件3 ;8_連桿；9-主臂；10-伸縮臂；11_工作裝置連接部；12-基座后鉸接點(diǎn)；13-變幅油缸下鉸接點(diǎn)；14-基座上鉸接點(diǎn)。
具體實施例方式一種新型的林木采育機(jī)工作機(jī)械臂為五自由度作業(yè)裝置，結(jié)構(gòu)主要包括:基座回轉(zhuǎn)裝置(3)、主連桿(5)、副連桿(6)、拉桿連接(7)、拉桿(8)、主臂(9)、伸縮臂(10)。所述基座回轉(zhuǎn)裝置(3)包括回轉(zhuǎn)油缸(可實現(xiàn)立柱與基座之間的偏轉(zhuǎn))、基座框架、立柱框架、兩個鉸接接口，下部鉸接接口與運(yùn)載底盤(I)連接方式為鉸接式連接，由支持液壓缸與相連接的基座后鉸接點(diǎn)(12)、基座上鉸接點(diǎn)(14)、變幅油缸下鉸接點(diǎn)(13)形成的三角形活動鉸接機(jī)構(gòu)實現(xiàn)機(jī)械臂整體的擺動，上部分與主臂(9)鉸接，并通過基座鉸接油缸控制主臂的俯仰運(yùn)動；所述主臂部分結(jié)構(gòu)與連桿(8)、連接部件(5)、副連接部件(6)、連接部件(7)構(gòu)成連桿機(jī)構(gòu)，并通過與伸縮臂的后端兩鉸接點(diǎn)形成相連接的連桿結(jié)構(gòu)，形成一個可以控制伸縮臂變幅的可控連桿機(jī)構(gòu)。所述的機(jī)械臂作業(yè)裝置的最前端為伸縮臂(10)裝置，包括伸縮內(nèi)臂、伸縮外臂、運(yùn)動滑軌、限位塊，通過液壓缸線性運(yùn)動控制末端的伸出縮回；所述伸縮臂最前端設(shè)有選擇搭載各種工具單元的工作裝置連接`部(11)。
權(quán)利要求
1.多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，其特征在于: 以多點(diǎn)鉸接的方式，安裝于在運(yùn)載動力車的車架上，其上形成整體俯仰、整體回轉(zhuǎn)、主臂俯仰、伸縮臂俯仰、伸縮臂伸縮共五個自由度，在其作業(yè)臂的末端是具有兩個自由度的鉸接裝置，可以選擇連接多種作業(yè)工作裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能林木采育作業(yè)機(jī)械臂，其特征在于，所述的作業(yè)裝置是一個包括有帶回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)部分的多鉸接點(diǎn)式基座，主臂、伸縮臂及其變幅油缸、伸縮油缸，以及基座變幅油缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能林木采育作業(yè)機(jī)械臂，其特征在于，所述的作業(yè)裝置是采用以下結(jié)構(gòu)的基本機(jī)械臂:設(shè)有帶液壓缸回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)基座，整臂變幅油缸與回轉(zhuǎn)基座通過上部鉸接點(diǎn)進(jìn)行連接，變幅油缸下鉸接點(diǎn)與車架上布置的鉸接點(diǎn)連接，主臂變幅油缸下端部用鉸軸與回轉(zhuǎn)基座鉸接，上端鉸接于主臂連桿中部，主臂連桿通過一端鉸接安裝于主臂中心線上某處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，其特征在于，主臂連桿機(jī)構(gòu)設(shè)置于主臂之上，其上分別采用鉸接安裝有主臂變幅油缸上端鉸接點(diǎn)和伸縮臂變幅油缸的一端鉸接點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，其特征在于，所述的機(jī)械臂基座部分分為上部回轉(zhuǎn)裝置與基座下部變幅裝置，上部回轉(zhuǎn)裝置和車架上的鉸接點(diǎn)處分別作為基座變幅油缸和大臂變幅油缸的下鉸接點(diǎn)所在。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，其特征在于，所述的機(jī)械臂主臂與伸縮臂的鉸接點(diǎn)，同伸縮臂變幅拉桿、主連桿、副連桿、拉桿連接形成了局部的四連桿機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4和5之一所述的多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，其特征在于，所述的機(jī)械臂末端可以安裝雙向鉸接裝置、回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4和5之一所述的多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，其特征在于，所述的可選擇搭載的各種工具單元是指:多 功能林木采育作業(yè)裝置、集材抓具裝置，機(jī)械臂及作業(yè)裝置總成作為林木作業(yè)裝備的工作裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多功能林木采育機(jī)工作機(jī)械臂，用一個多點(diǎn)鉸接式基座，該基座利用液壓驅(qū)動裝置使安裝于其上方的機(jī)械臂回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)水平方位的回轉(zhuǎn)。特征在于該基座同時利用液壓缸驅(qū)動裝置和安裝于車架的鉸接進(jìn)行俯仰運(yùn)動，位于該旋轉(zhuǎn)基座上方的機(jī)械臂主體部分分為主臂和伸縮臂，主臂與基座利用鉸接連接，并利用液壓缸驅(qū)動裝置與回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)以鉸接轉(zhuǎn)動副為支點(diǎn)驅(qū)動主臂進(jìn)行俯仰運(yùn)動。在主臂上固定有兩聯(lián)平面四連桿鉸接機(jī)構(gòu)，該鉸接機(jī)構(gòu)通過位于連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)接近的主旋轉(zhuǎn)副一側(cè)，形成可變幅平面驅(qū)動機(jī)構(gòu)，帶動該平面四連桿機(jī)構(gòu)的末端點(diǎn)相對于主旋轉(zhuǎn)副的半曲柄擺動運(yùn)動，并通過該末端點(diǎn)的鉸接驅(qū)動與之相連并共邊的另外一組平面四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行半曲柄式的擺動，驅(qū)動伸縮臂的鉸接端點(diǎn)以伸縮臂和主臂的鉸接點(diǎn)為原點(diǎn)進(jìn)行俯仰擺動。伸縮臂內(nèi)置液壓缸進(jìn)行驅(qū)動，使內(nèi)置小臂沿套筒式滑軌進(jìn)行伸縮運(yùn)動，最終達(dá)到機(jī)械臂末端可以按照液壓驅(qū)動的目標(biāo)進(jìn)行伸縮俯仰和回轉(zhuǎn)的效果。
文檔編號B25J5/00GK103231361SQ201310112868
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者劉晉浩, 葛安華, 黃青青, 王典, 孫治博, 韓東濤 申請人:北京林業(yè)大學(xué)