[发明专利]一种采用闭链结构多连杆抓蔗机机构

说明书

本发明一种采用闭链结构多连杆抓蔗机机构，包括:底座、可回转平台、伸缩机构、升降机构、俯仰机构、手腕、手爪以及驱动装置；伸缩机构包括第一主动杆以及大臂；升降机构包括：第二主动杆、第二连杆、第三连杆以及升降杆；俯仰机构包括:第三主动杆以及俯仰杆；驱动装置包括三个伺服电机，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相连接。本发明采用可控多杆闭链机构，与开链结构相比，提高了机构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、爪部运动轨迹灵活多样化。

技术领域

本发明涉及甘蔗机械领域，特别涉及一种采用闭链结构多连杆抓蔗机机构。

背景技术

这几年来，由于劳动力市场的人员紧缺，人力成本逐年攀升，促进了抓蔗机在甘蔗收割加工作业的广泛应用。抓蔗机有机械式和液压式两种类型，目前抓蔗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，影响甘蔗原料的质量；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。随着抓蔗机功能的增加，其液压系统越来越复杂，出现故障更具有突然性、隐蔽性。机械式抓蔗机是利用机械传动件实现抓蔗动作，具有坚固耐用等优点，但是传统的单自由度机械式抓蔗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抓蔗机，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不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用闭链结构多连杆抓蔗机机构，克服了液压式抓蔗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闭链结构多连杆抓蔗机机构，包括:底座、可回转平台、伸缩机构、升降机构、俯仰机构、手腕、手爪以及驱动装置；伸缩机构包括第一主动杆以及大臂；第一主动杆的一端与可回转平台铰接，大臂呈弯曲状，且大臂的一端与第一主动杆的另一端铰接；升降机构包括：第二主动杆、第二连杆、第三连杆以及升降杆；第二主动杆的一端与可回转平台铰接，第二连杆的一端与第二主动杆的另一端铰接，第三连杆的一端铰接于第二连杆的中部，升降杆呈弯曲状，且升降杆的一端与第三连杆的另一端铰接；第二连杆的另一端铰接于大臂的中部，大臂的另一端铰接于升降杆的中部，俯仰机构包括:第三主动杆以及俯仰杆；第三主动杆的一端铰接于可回转平台上，俯仰杆的一端与第三主动杆的另一端铰接；手腕的上部与升降杆的另一端铰接，下部与俯仰杆的另一端铰接，由第二连杆、大臂、第三连杆以及升降杆的部分杆臂形成四边形驱动机构，提高运行的平稳性；驱动装置包括三个伺服电机，三个伺服电机分别与第一主动杆3、第二主动杆4以及第三主动杆6相连接。

本发明一种采用闭链结构多连杆抓蔗机机构采用可控多杆闭链机构，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。克服了液压式抓蔗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是一种采用闭链结构多连杆抓蔗机机构结构示意图。

具体实施方式