本發(fā)明涉及皮帶式輸送機領(lǐng)域，特別是一種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置。

背景技術(shù)：

皮帶式輸送機具有輸送量大、通用性強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭等行業(yè)，用來輸送松散物料或成件物品。但是隨著以計算機與通信為核心的信息技術(shù)的發(fā)展，以及隨之而來的工業(yè)化生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級，傳統(tǒng)皮帶式輸送機因智能化程度低、輸送帶支撐機構(gòu)缺乏自由度等問題，很難適應(yīng)數(shù)字工廠等柔性化生產(chǎn)線需要。平面多自由度連桿機構(gòu)可以實現(xiàn)多運動輸入，復(fù)雜可控、可調(diào)柔性軌跡輸出，將可控機構(gòu)技術(shù)和機器人技術(shù)引入到輸送機的設(shè)計中，可以有效提高現(xiàn)有輸送機的靈活性和智能化程度。

機構(gòu)的構(gòu)型直接決定了機械裝置的工作空間、靈活度等關(guān)鍵性能指標和適用范圍，基于兩自由度可控機構(gòu)設(shè)計的新型輸送裝置雖然可以實現(xiàn)輸送仰角、輸送高度等參數(shù)兩自由度柔性可控、可調(diào)，但是，由于可控支撐機構(gòu)采用正轉(zhuǎn)連桿設(shè)計，并且機架上各轉(zhuǎn)動副均是固定的，無法通過移動機架上轉(zhuǎn)動副的位置避免奇異位形，導(dǎo)致輸送帶輸送仰角、輸送高度可調(diào)整范圍小，另外，在調(diào)整的過程中，可控支撐機構(gòu)的各構(gòu)件擺動幅度大，往往需要占用更大的空間進行輸送仰角和輸送高度的調(diào)整，導(dǎo)致采用兩自由度連桿機構(gòu)設(shè)計的新型輸送裝置難以適用于場地空間小，但需要經(jīng)常大角度調(diào)整輸送裝置輸送仰角、大幅度調(diào)整輸送高度的現(xiàn)代化柔性生產(chǎn)線。

機械產(chǎn)品創(chuàng)新是改善和克服已知產(chǎn)品問題和缺陷的根本方法，而機構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新既是機械產(chǎn)品創(chuàng)新的最根本途徑，也是最重要、最核心的內(nèi)容。如何基于拓撲綜合方法，提出一種兩自由度皮帶式輸送裝置，在實現(xiàn)輸送仰角、輸送高度等參數(shù)兩自由度柔性可控、可調(diào)，具有智能化程度高、靈活性好等特點的前提下，具有輸送帶輸送仰角、輸送高度可調(diào)范圍大，不易發(fā)生奇異，結(jié)構(gòu)緊湊，容易在較小空間內(nèi)實現(xiàn)輸送仰角、輸送高度等調(diào)整，已成為皮帶式輸送機領(lǐng)域一個亟需解決的工程問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置，在克服傳統(tǒng)皮帶式輸送機已知問題，具有智能化程度高、適應(yīng)性好等特點，可以實現(xiàn)可控支撐機構(gòu)兩自由度柔性可控、可調(diào)運動輸出等要求的前提下，具有輸送帶輸送仰角、輸送高度可調(diào)范圍大，不易發(fā)生奇異，結(jié)構(gòu)緊湊，容易在較小空間內(nèi)實現(xiàn)輸送仰角、輸送高度等調(diào)整等優(yōu)勢。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達到上述目的：

一種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置包括可控支撐機構(gòu)、輸送帶、主動滾筒、從動滾筒。

所述一種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置包括可控支撐機構(gòu)、輸送帶、主動滾筒、從動滾筒。

所述可控支撐機構(gòu)為含滑塊的平面兩自由度五桿反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)，包含機架、第一構(gòu)件、第二構(gòu)件、滑塊、托架，所述第一構(gòu)件一端通過第一轉(zhuǎn)動副與機架連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述第二構(gòu)件一端通過第三轉(zhuǎn)動副與托架連接，另一端通過第四轉(zhuǎn)動副與滑塊連接，滑塊通過移動副與機架連接。

所述主動滾筒通過第五轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述從動滾筒通過第六轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述輸送帶安裝在主動滾筒和從動滾筒上，所述主動滾筒由伺服電機驅(qū)動，通過對伺服電機進行數(shù)控編程，可以實現(xiàn)輸送帶的無級調(diào)速以及輸送速度精確控制。

所述可控支撐機構(gòu)的主動副為第一轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副，或者為第一轉(zhuǎn)動副、移動副，或者為第四轉(zhuǎn)動副、移動副，所述主動副的動力方案可根據(jù)客戶需求進行定制，以滿足不同客戶對特定機械性能的要求，所述主動副均由伺服電機系統(tǒng)驅(qū)動，所述可控支撐機構(gòu)在伺服電機系統(tǒng)的數(shù)控編程下，托架可以實現(xiàn)兩自由度柔性可控、可調(diào)運動輸出，進而實現(xiàn)該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置輸送仰角、輸送高度的可調(diào)、可控，克服了傳統(tǒng)輸送機智能化程度低、適用性差等問題。

由于該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置的可控支撐機構(gòu)采用了滑塊機構(gòu)以及反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)設(shè)計，不僅保證了輸送帶的輸送仰角可以大角度可調(diào)、可控，輸送高度升降范圍大，而且由于滑塊的適時移動，使可控支撐機構(gòu)不易發(fā)生奇異，并使該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，容易在較小空間內(nèi)實現(xiàn)輸送仰角、輸送高度調(diào)整，另外，在調(diào)整的過程中，可控支撐機構(gòu)的各構(gòu)件擺動幅度小，姿態(tài)調(diào)整所占用的空間小。

該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置更加適用于場地空間小，需要經(jīng)常大角度調(diào)整輸送裝置輸送仰角、大幅度調(diào)整輸送高度的現(xiàn)代化柔性生產(chǎn)線。

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：

1. 本發(fā)明所述可控支撐機構(gòu)采用了平面兩自由度五桿機構(gòu)設(shè)計，由伺服電機系統(tǒng)驅(qū)動控制，可以實現(xiàn)兩自由度柔性可調(diào)、可控運動輸出，確保了該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置在數(shù)控程序的控制下，能夠?qū)崿F(xiàn)輸送帶輸送仰角、輸送高度的兩自由度柔性可控、可調(diào)，克服了傳統(tǒng)輸送機智能化程度低、適用性差等問題。

2. 本發(fā)明所述可控支撐機構(gòu)采用了含滑塊機構(gòu)的平面兩自由度五桿反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)設(shè)計，具有輸送帶輸送仰角、輸送高度可調(diào)范圍大，不易發(fā)生奇異，結(jié)構(gòu)緊湊，容易在較小空間內(nèi)實現(xiàn)輸送仰角、輸送高度調(diào)整等優(yōu)勢。在調(diào)整的過程中，可控支撐機構(gòu)的各構(gòu)件擺動幅度小，姿態(tài)調(diào)整所占用的空間小，使該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置更加適用于場地空間小，需要經(jīng)常大角度調(diào)整輸送裝置輸送仰角、大幅度調(diào)整輸送高度的現(xiàn)代化柔性生產(chǎn)線。

3.本發(fā)明所述大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置的可控支撐機構(gòu)具有多種主動副布置方案，在構(gòu)型不變的前提下，能根據(jù)客戶要求進行特定化定制，滿足不同客戶需求。該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置靈活度高、適用范圍廣，具有巨大的市場潛力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置示意圖。

圖2為本發(fā)明所述可控支撐機構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明所述可控支撐機構(gòu)機架和滑塊示意圖

圖4為本發(fā)明所述可控支撐機構(gòu)運動鏈拓撲圖。

圖5為本發(fā)明所述大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置的托架示意圖。

圖6為本發(fā)明所述大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置托架部分裝配示意圖。

圖7為本發(fā)明所述大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置三維示意圖。

圖8為本發(fā)明所述大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置的輸送帶兩自由度大角度柔性可控、可調(diào)示意圖。

具體實施方式

以下通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。

對照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖7，所述一種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置包括可控支撐機構(gòu)、輸送帶14、主動滾筒11、從動滾筒12。

對照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6，所述可控支撐機構(gòu)為含滑塊的平面兩自由度五桿反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)，包含機架1、第一構(gòu)件3、第二構(gòu)件8、滑塊6、托架15，所述第一構(gòu)件3一端通過第一轉(zhuǎn)動副2與機架1連接，另一端通過第二轉(zhuǎn)動副4與托架15連接，所述第二構(gòu)件8一端通過第三轉(zhuǎn)動副9與托架15連接，另一端通過第四轉(zhuǎn)動副7與滑塊6連接，滑塊6通過移動副5與機架1連接。

對照圖1、圖2、圖5、圖6、圖7，所述主動滾筒11通過第五轉(zhuǎn)動副10與托架15連接，所述從動滾筒12通過第六轉(zhuǎn)動副13與托架15連接，所述輸送帶14安裝在主動滾筒11和從動滾筒12上，所述主動滾筒11由伺服電機驅(qū)動，通過對伺服電機進行數(shù)控編程，可以實現(xiàn)輸送帶14的無級調(diào)速以及輸送速度精確控制。

對照圖1、圖2、圖7，所述可控支撐機構(gòu)的主動副為第一轉(zhuǎn)動副2、第四轉(zhuǎn)動副7，或者為第一轉(zhuǎn)動副2、移動副5，或者為第四轉(zhuǎn)動副7、移動副5，所述主動副的動力方案可根據(jù)客戶需求進行定制，以滿足不同客戶對特定機械性能的要求，所述主動副均由伺服電機系統(tǒng)驅(qū)動，所述可控支撐機構(gòu)在伺服電機系統(tǒng)的數(shù)控編程下，托架可以實現(xiàn)兩自由度柔性可控、可調(diào)運動輸出，進而實現(xiàn)該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置輸送仰角、輸送高度的可調(diào)、可控，克服了傳統(tǒng)輸送機智能化程度低、適用性差等問題。

對照圖1、圖2、圖7、圖8，由于該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置的可控支撐機構(gòu)采用了滑塊機構(gòu)以及反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)設(shè)計，不僅保證了輸送帶14的輸送仰角可以大角度可調(diào)、可控，輸送高度升降范圍大，而且由于滑塊6的適時移動，使可控支撐機構(gòu)不易發(fā)生奇異，并使該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置的結(jié)構(gòu)更加緊湊，容易在較小空間內(nèi)實現(xiàn)輸送仰角、輸送高度調(diào)整，另外，在調(diào)整的過程中，可控支撐機構(gòu)的各構(gòu)件擺動幅度小，姿態(tài)調(diào)整所占用的空間小。

對照圖1、圖8，該種大角度可調(diào)反轉(zhuǎn)連桿機構(gòu)式兩自由度皮帶輸送裝置更加適用于場地空間小，需要經(jīng)常大角度調(diào)整輸送裝置輸送仰角、大幅度調(diào)整輸送高度的現(xiàn)代化柔性生產(chǎn)線。