[发明专利]一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法

说明书

一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，其特征在于所述闭链九杆机构包括:底座、可转动平台、伸缩机构、升降机构、俯仰机构以及驱动装置。伸缩机构包括:第一主动杆、第二连杆以及第一大臂；升降机构包括第二主动杆、第三连杆以及第二大臂；俯仰机构包括：第三主动杆以及俯仰杆；可回转手腕连杆的上部与第一大臂的另一端铰接，下部与第二大臂的另一端铰接。驱动装置为三个伺服电机，分别与第一主动杆、第二主动杆以及第三主动杆连接，分别对第一主动杆、第二主动杆和第三主动杆进行驱动。本发明全部驱动电机都安装在可回转平台上对主动杆进行驱动刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、手臂运动轨迹灵活多样化。

技术领域

本发明涉及装载机械领域，特别涉及一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法。

背景技术

由于劳动力市场的人员紧缺，人力成本逐年攀升以及企业对劳动保护意识的增强，促进了工业废料抓装机在工业废料抓取装载作业中的广泛应用。工业废料抓装机有机械式和液压式两种类型，目前工业废料抓装机的机械臂大多数是液压驱动，由于液压传动采用液压油作为传递动力的介质，存在以下问题：其起动性较差，容易因为内部元件磨损后产生泄漏，而且泄漏的液压油会污染环境；液压油受温度影响较大，总效率较低，有时有噪音和振动。有时会出现过热，工作无力等现象；液压元件加工精度要求高，装配要求严格，制造较为困难，使用中维修保养要求技术较高，难度较大。随着工业废料抓装机功能的增加，其液压系统越来越复杂，出现故障更具有突然性、隐蔽性。机械式工业废料抓装机是利用机械传动件实现工业废料抓取装载动作，具有坚固耐用等优点，但是传统的单自由度机械式工业废料抓装机不能完成复杂的动作，应用范围十分有限，机械式可控机构电动工业废料抓装机，用连杆机构取代了液压传动，当主动杆由伺服电机驱动时，容易实现自动化、数控化控制，解决了液压系统存在的一些不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，克服液压式工业废料抓装机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点，同时解决开链结构驱动电机都安装在关节的位置，导致手臂转动惯量大、动态性能下降，累积误差大，承载能力小、结构复杂的问题。本发明提供了一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，其特征在于所述三自由度闭链多杆机构包括：底座1、可转动平台13、伸缩机构、升降机构、俯仰机构以及手腕连杆11及驱动装置。伸缩机构包括:第一主动杆2、第二连杆4以及第一大臂8；第一主动杆2的一端铰接于可转动平台13上，第二连杆4的一端与第一主动杆2的另一端铰接，第一大臂8的一端与第二连杆4 的另一端铰接。升降机构包括第二主动杆3、第三连杆5以及第二大臂13；第二主动杆3的一端铰接于可转动平台13上，第三连杆5的一端与第二主动杆3的另一端铰接，第二大臂13的一端与第三连杆5的另一端铰接；俯仰机构包括：第三主动杆12以及俯仰杆6；第三主动杆12的一端铰接于可转动平台13上，俯仰杆6的一端与第三主动杆12的另一端铰接，该俯仰杆6的中部与第二大臂 13的中部铰接，俯仰杆6的另一端铰接于第一大臂8的中部；手腕连杆11的上部与第一大臂8的另一端铰接，下部与第二大臂13的另一端铰接。驱动装置为三个伺服电机，分别与第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆12连接，分别对第一主动杆2、第二主动杆3和第三主动杆12进行驱动。

工业废料抓取装载作业前，将底座1与轮胎式或履带式行走机构连接起来，将腕部连杆11与工业废料抓装机的手腕10、手爪9连接起来；抓装作业进行时，通过电机驱动第一主动杆2、第二主动杆3以及第三主动杆12进行旋转运动，使连杆机构完成抓装作业。

本发明一种采用三自由度封闭链结构多连杆机构废料抓装作业方法，与开链结构相比，提高了手臂运行的平稳性和可靠性，无累积误差，精度较高；结构紧凑，刚度高，承载能力大、惯量低、动态性能好、手臂运动轨迹灵活多样化。克服了液压式工业废料抓装机液压系统元件精度要求高、结构复杂、易漏油等缺点。

附图说明

图1是本发明的利用三自由度闭链多杆机构进行工业废料抓装作业的工作示意图。