專利名稱：一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機的制作方法
技術領域：
本發明涉及裝載機領域，特別是一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機。
背景技術：
裝載機是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設工程的土石方施工機械，主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、硬土等作輕度鏟挖作業。傳統的裝載機多為液壓傳動式，存在著液壓系統零部件加工裝配要求高、壽命不長、 漏油、維護保養成本高等工程機械領域長期未能解決的問題，且現有裝載機的裝載執行機構多為平面機構，通過動臂液壓缸的驅動實現動臂的抬升和下降，搖臂液壓缸的驅動實現鏟斗的翻轉。由于其結構限制，這類液壓裝載機的動臂和鏟斗均只能實現平面內單活動度的運動輸出，故還必須配合行走裝置才能完成鏟裝、抬升、卸載等裝載任務。平面的可控機構式裝載機亦存在這樣的問題。故在環境惡劣、空間狹小的施工工地以及需要快速鏟運、清障的突發事故救援現場，傳統的平面裝載機存在著輸出動作不夠靈活、作業空間有限、工作效率低等問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機， 由可控電機驅動，連桿傳動，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機液壓元件加工精度要求高、維修保養成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點，還能很好解決平面裝載機只能實現平面內的軌跡輸出，導致的動作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。本發明通過以下技術方案達到上述目的一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機，包括動臂、鏟斗、第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿、第四主動桿、第五主動桿、第六主動桿、第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機、第五伺服電機、第六伺服電機和車體，其結構和連接方式為動臂一端通過第一球面副與車體連接，動臂另一端通過第二球面副與鏟斗連接， 第一主動桿一端通過第一轉動副與固結在車體上的第一伺服電機連接，另一端通過第一胡克鉸與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三球面副與動臂連接，第二主動桿一端通過第二轉動副與固結在車體上的第二伺服電機連接，另一端通過第二胡克鉸與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第四球面副與動臂連接，第三主動桿一端通過第三轉動副與固結在車體上的第三伺服電機連接，另一端通過第三胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第五球面副與動臂連接，第四主動桿一端通過第四轉動副與固結在車體上的第四伺服電機連接，另一端通過第四胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第六球面副與鏟斗連接，第五主動桿一端通過第五轉動副與固結在車體上的第五伺服電機連接，另一端通過第五胡克鉸與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第七球面副與鏟斗連接，第六主動桿一端通過第六轉動副與固結在車體上的第六伺服電機連接，另一端通過第六胡克鉸與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第八球面副與鏟斗連接。本發明的突出優點在于I、由可控電機驅動，連桿傳動，各零部件加工裝配要求低，能有效克服液壓裝載機液壓元件加工精度要求高、維修保養成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點。2、動臂能實現獨立的三維轉動，鏟斗能實現獨立的三維轉動，整個裝載機能實現空間六活動度的運動，機構輸出軌跡靈活、工作空間大、工作效率高，能在環境惡劣、空間狹小的施工工地以及需要快速裝載、清障、平整的突發事故救援現場能發揮較好作用。


圖I為本發明所述一種
一結構示意圖。圖2為本發明所述一種
二結構示意圖。圖3為本發明所述一種一種工作狀態不意圖。圖4為本發明所述一種二種工作狀態示意圖。圖5為本發明所述一種二種工作狀態不意圖。圖6為本發明所述一種四種工作狀態示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明的技術方案作進一步說明。對照圖I和圖2，一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機，包括動臂2、鏟斗3、第一主動桿4、第二主動桿6、第三主動桿8、第四主動桿10、第五主動桿12、第六主動桿14、第一連桿5、第二連桿7、第三連桿9、第四連桿11、第五連桿13、第六連桿15、 第一伺服電機36、第二伺服電機37、第三伺服電機38、第四伺服電機39、第五伺服電機40、 第六伺服電機41和車體I，其結構和連接方式為動臂2 —端通過第一球面副16與車體I連接，動臂2另一端通過第二球面副17 與鏟斗3連接，第一主動桿4 一端通過第一轉動副18與固結在車體I上的第一伺服電機36 連接，另一端通過第一胡克鉸19與第一連桿5 —端連接,第一連桿5另一端通過第三球面副20與動臂2連接，第二主動桿6 —端通過第二轉動副21與固結在車體I上的第二伺服電機37連接，另一端通過第二胡克鉸22與第二連桿7 —端連接，第二連桿7另一端通過第四球面副23與動臂2連接，第三主動桿8 一端通過第三轉動副24與固結在車體I上的第三伺服電機38連接，另一端通過第三胡克鉸25與第三連桿9 一端連接，第三連桿9另一端通過第五球面副26與動臂2連接，第四主動桿10 —端通過第四轉動副27與固結在車體I 上的第四伺服電機39連接，另一端通過第四胡克鉸28與第四連桿11 一端連接，第四連桿
維轉動動臂三三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機的第維轉動動臂三三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機的第維轉動動臂三三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機的第維轉動動臂三三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機的第維轉動動臂三三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機的第維轉動動臂三三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機的第11另一端通過第六球面副29與鏟斗3連接，第五主動桿12 —端通過第五轉動副30與固結在車體I上的第五伺服電機40連接，另一端通過第五胡克鉸31與第五連桿13 —端連接， 第五連桿13另一端通過第七球面副32與鏟斗3連接，第六主動桿14 一端通過第六轉動副 33與固結在車體I上的第六伺服電機41連接，另一端通過第六胡克鉸34與第六連桿15 — 端連接，第六連桿15另一端通過第八球面副35與鏟斗3連接。對照圖3，一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機在第一伺服電機36、第二伺服電機37、第三伺服電機38、第四伺服電機39、第五伺服電機40、第六伺服電機41的聯合驅動下實現正前方鏟裝作業的工作狀態示意圖。對照圖4，一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機在第一伺服電機36、第二伺服電機37、第三伺服電機38、第四伺服電機39、第五伺服電機40、第六伺服電機41的聯合驅動下實現左側舉升作業的工作狀態示意圖。對照圖5，一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機在第一伺服電機36、第二伺服電機37、第三伺服電機38、第四伺服電機39、第五伺服電機40、第六伺服電機41的聯合驅動下實現右側卸載作業的工作狀態示意圖。對照圖6，一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機在第一伺服電機36、第二伺服電機37、第三伺服電機38、第四伺服電機39、第五伺服電機40、第六伺服電機41的聯合驅動下實現左側卸載作業的工作狀態示意圖。
權利要求
1. 一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機，包括動臂、鏟斗、第一主動桿、第二主動桿、第三主動桿、第四主動桿、第五主動桿、第六主動桿、第一連桿、第二連桿、 第三連桿、第四連桿、第五連桿、第六連桿、第一伺服電機、第二伺服電機、第三伺服電機、第四伺服電機、第五伺服電機、第六伺服電機和車體，其結構和連接方式為動臂一端通過第一球面副與車體連接，動臂另一端通過第二球面副與鏟斗連接，第一主動桿一端通過第一轉動副與固結在車體上的第一伺服電機連接，另一端通過第一胡克鉸與第一連桿一端連接，第一連桿另一端通過第三球面副與動臂連接，第二主動桿一端通過第二轉動副與固結在車體上的第二伺服電機連接，另一端通過第二胡克鉸與第二連桿一端連接，第二連桿另一端通過第四球面副與動臂連接，第三主動桿一端通過第三轉動副與固結在車體上的第三伺服電機連接，另一端通過第三胡克鉸與第三連桿一端連接，第三連桿另一端通過第五球面副與動臂連接，第四主動桿一端通過第四轉動副與固結在車體上的第四伺服電機連接，另一端通過第四胡克鉸與第四連桿一端連接，第四連桿另一端通過第六球面副與鏟斗連接，第五主動桿一端通過第五轉動副與固結在車體上的第五伺服電機連接，另一端通過第五胡克鉸與第五連桿一端連接，第五連桿另一端通過第七球面副與鏟斗連接，第六主動桿一端通過第六轉動副與固結在車體上的第六伺服電機連接，另一端通過第六胡克鉸與第六連桿一端連接，第六連桿另一端通過第八球面副與鏟斗連接。
全文摘要
本發明涉及一種三維轉動動臂三維轉動鏟斗空間可控機構式裝載機，包括車體、動臂、鏟斗、六根主動桿、六根連桿和六臺伺服電機，其動臂能實現獨立的三維轉動，鏟斗能實現獨立的三維轉動，整個裝載機能實現空間六活動度的運動輸出。此種空間可控機構式裝載機能有效克服液壓裝載機液壓元件加工精度要求高、維修保養成本高、可靠度難保證、容易漏油等缺點，還能解決平面裝載機只能實現平面內的軌跡輸出，導致的動作不夠靈活、工作空間有限、工作效率低等問題。
文檔編號E02F3/38GK102535544SQ20121000803
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者張 林, 李小清, 潘宇晨, 王建亮, 王紅州, 蔡敢為 申請人:廣西大學