三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)，其吊臂包括轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對(duì)稱(chēng)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(jī)構(gòu)和傳動(dòng)桿以及中搖桿和中連桿，四連桿機(jī)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(dòng)分別為對(duì)應(yīng)設(shè)于車(chē)架上的搖桿伺服電機(jī)。本發(fā)明具有工作空間大、輸出軌跡靈活多變、定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，并且整機(jī)造價(jià)低廉，維護(hù)保養(yǎng)成本低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)
(-)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及港口起重機(jī)械，具體是一種三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]集裝箱正面吊運(yùn)起重機(jī)(亦稱(chēng)集裝箱正面吊)是一種重要的港口機(jī)械，具有操作方便，堆碼層數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)，在各類(lèi)港口集裝箱搬運(yùn)、碼垛和運(yùn)輸?shù)茸鳂I(yè)中發(fā)揮了重要的作用。如 CN103332220A、CN101723256A、CN202322093U、CN2773035、CN201890746U 公開(kāi)的集裝箱正面吊運(yùn)起重機(jī)，均是通過(guò)伸縮油缸、俯仰油缸的聯(lián)合驅(qū)動(dòng)完成工作任務(wù)。
[0003]但是，上述這類(lèi)集裝箱正面起重機(jī)均為純液壓傳動(dòng)式，其液壓系統(tǒng)存在著零部件加工裝配要求高、制造、維護(hù)、保養(yǎng)成本高、壽命不長(zhǎng)、漏油等缺點(diǎn)。并且，這類(lèi)傳統(tǒng)開(kāi)鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)的起重機(jī)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(wèn)題，動(dòng)力學(xué)性能較差。并且，傳統(tǒng)的集裝箱正面起重機(jī)的起重執(zhí)行機(jī)構(gòu)均只有兩個(gè)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(diǎn)，難以滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的高速重載作業(yè)要求。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]為此，本發(fā)明提出了一種三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)，主要解決傳統(tǒng)兩自由度液壓式集裝箱正面吊運(yùn)起重機(jī)加工裝配要求高、壽命不長(zhǎng)、漏油、動(dòng)作不夠靈活等技術(shù)問(wèn)題。
[0005]能夠解決上述技術(shù)問(wèn)題的三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)，包括基于車(chē)架設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機(jī)構(gòu)，所不同的是所述吊臂包括轉(zhuǎn)動(dòng)臂和上、下舉升臂，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂下端于車(chē)架中前部鉸連，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)臂和三角架的鉸連點(diǎn)形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂前端通過(guò)上、下兩個(gè)鉸鏈分別連接夾緊裝置；所述吊臂舉升機(jī)構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對(duì)稱(chēng)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(chē)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(jī)構(gòu)和傳動(dòng)桿以及中搖桿和中連桿，所述四連桿機(jī)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(chē)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(dòng)桿下端與后連桿和后擺桿的鉸連點(diǎn)形成復(fù)合鉸鏈，傳動(dòng)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(chē)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(dòng)臂的臂體鉸連；所述前搖桿、中搖桿和后搖桿的驅(qū)動(dòng)分別為對(duì)應(yīng)設(shè)于車(chē)架上的搖桿伺服電機(jī)。
[0006]上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)三組連桿鉸接機(jī)構(gòu)組件的位置變化而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)和上、下舉升臂的升降，最終實(shí)現(xiàn)夾緊裝置對(duì)集裝箱的抓取、吊運(yùn)和卸貨。[0007]本發(fā)明的有益效果:
[0008]1、本發(fā)明三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)具有三個(gè)自由度，由三個(gè)伺服電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，輸出軌跡靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)，工作效率高。
[0009]2、本發(fā)明由伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)、連桿組件傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)吊運(yùn)、起重任務(wù)，能有效克服傳統(tǒng)液壓式集裝箱正面吊運(yùn)起重機(jī)加工裝配要求高、壽命不長(zhǎng)、漏油等缺點(diǎn)。
[0010]3、本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)為外轉(zhuǎn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)，連桿鉸接傳動(dòng)的形式，所有伺服電機(jī)均安裝在機(jī)架上，有效降低了各構(gòu)件的重量，具有運(yùn)動(dòng)慣量小、軌跡輸出靈活、動(dòng)作靈敏、精度高等優(yōu)點(diǎn)，并且整機(jī)造價(jià)低廉，維護(hù)保養(yǎng)成本低。
(四)【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0011]圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1實(shí)施方式的初始、復(fù)位工作狀態(tài)示意圖。
[0013]圖3為圖1實(shí)施方式的伸出抓取工作狀態(tài)示意圖。
[0014]圖4為圖1實(shí)施方式的吊運(yùn)工作狀態(tài)示意圖。
[0015]圖號(hào)標(biāo)識(shí):1、車(chē)架；2、中搖桿；3、中連桿；4、后搖桿；5、后連桿；6、后擺桿；7、傳動(dòng)桿；8、前搖桿；9、前連桿；10、轉(zhuǎn)動(dòng)臂；11、三腳架；12、上舉升臂；13、下舉升臂；14、夾緊裝置。
(五)【具體實(shí)施方式】:
[0016]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]本發(fā)明三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)包括基于車(chē)架I設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機(jī)構(gòu)。
[0018]所述吊臂包括轉(zhuǎn)動(dòng)臂10、上舉升臂12和下舉升臂13，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂10下端于車(chē)架I中前部鉸連，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)臂10和三角架11的鉸連點(diǎn)形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂12、13前端通過(guò)上、下兩個(gè)鉸鏈分別連接夾緊裝置14 ;具體的一種方式中，轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對(duì)稱(chēng)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(chē)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(jī)構(gòu)和傳動(dòng)桿7以及中搖桿2和中連桿3，所述四連桿機(jī)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(chē)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(dòng)桿7下端與后連桿5和后擺桿6的鉸連點(diǎn)形成復(fù)合鉸鏈，傳動(dòng)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(chē)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(dòng)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(dòng)分別為對(duì)應(yīng)設(shè)于車(chē)架I上的搖桿伺服電機(jī)。[0022]如圖2所示，本發(fā)明處于準(zhǔn)備工作的初始狀態(tài)，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)臂10轉(zhuǎn)動(dòng)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，本發(fā)明在吊臂舉升機(jī)構(gòu)(三組連桿組件)作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)臂10向前轉(zhuǎn)出，上舉升臂12和下舉升臂13向前伸平，對(duì)正前方集裝箱進(jìn)行抓取作業(yè)。
[0024]如圖4所示，本發(fā)明在吊臂舉升機(jī)構(gòu)(三組連桿組件)作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)臂10、上舉升臂12和下舉升臂13完成舉升動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)正前方集裝箱的舉升作業(yè)。
[0025]本發(fā)明在吊臂舉升機(jī)構(gòu)(三組連桿組件)作用下，轉(zhuǎn)動(dòng)臂10、上舉升臂12和下舉升臂13回收下降，完成對(duì)正前方集裝箱的卸載作業(yè)；在完成卸載任務(wù)后，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)下一個(gè)集裝箱的夾裝和搬運(yùn)作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.三自由度伺服驅(qū)動(dòng)閉鏈?zhǔn)郊b箱正面吊運(yùn)起重機(jī)，包括基于車(chē)架(I)設(shè)置的吊臂和吊臂舉升機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述吊臂包括轉(zhuǎn)動(dòng)臂(10)和上、下舉升臂(12、13)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂(10)下端于車(chē)架(I)中前部鉸連，對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)臂(10)和三角架(11)的鉸連點(diǎn)形成復(fù)合鉸鏈，上、下舉升臂(12、13)前端通過(guò)上、下兩個(gè)鉸鏈分別連接夾緊裝置(14);所述吊臂舉升機(jī)構(gòu)包括于吊臂兩側(cè)對(duì)稱(chēng)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(chē)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(jī)構(gòu)和傳動(dòng)桿(7)以及中搖桿(2)和中連桿(3)，所述四連桿機(jī)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(chē)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(dòng)桿(7)下端與后連桿(5)和后擺桿(6)的鉸連點(diǎn)形成復(fù)合鉸鏈，傳動(dòng)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(chē)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(dòng)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(dòng)分別為對(duì)應(yīng)設(shè)于車(chē)架(I)上的搖桿伺服電機(jī)。
【文檔編號(hào)】B66C23/04GK103848351SQ201410104320
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)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(yáng), 薛斌, 魯娟 申請(qǐng)人:欽州學(xué)院