摇杆联动机械臂.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910399616.3 (22)申请日 2019.05.14 (71)申请人 河北春玖智能科技有限公司 地址 065000 河北省廊坊市大厂高新技术 产业开发区检验认证产业园7号楼东 侧一层 (72)发明人 刘志高张剑华刘西侠 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) (54)发明名称 一种摇杆联动机械臂 (57)摘要 本发明涉及园林机械领域作为绿篱、 草坪的 修剪工作机构的支承和运动机构技术领域、 矿山 机械作为掘进、 掏槽、 开挖工作机构的支承和运。

2、 动机构技术领域、 工程机械搬运平台、 机械手的 抓取移位工作机构和支承和运动机构技术领域， 特别涉及一种摇杆联动机械臂。 本发明中摇杆联 动机械臂， 通过底座、 主臂、 外臂、 摇杆、 连杆、 工 作机构、 销轴、 动力推杆的结构连接， 实现动力推 杆的活塞杆的伸缩运动转化成工作机构相对于 底座的平行升降、 平行伸缩和旋转运动以及这三 种运动的合成运动， 满足各种园林机械、 工程机 械、 矿山机械工作机构运动轨迹的需要。 权利要求书2页 说明书3页 附图2页 CN 111571604 A 2020.08.25 CN 111571604 A 1.一种摇杆联动机械臂， 其特征在于， 包括： 底座。

3、， 支承座， ， 支承座， ， 主臂， 支承座， ， 摇 杆， 摇臂， ， 摇臂， ， 销轴， 动力推杆， 销轴6， 外臂， 支承座， 连杆， 销轴9， 销轴， 动力推杆， 销轴， 销轴， 销轴， 动力推杆， 销轴， 工作机构， 支承座， 支承座， 销轴， 销轴， 主臂一端同轴孔和摇杆 中心孔通过销轴与底座1的支承座1同轴孔连接， 2个动力推杆的缸体端孔通过销轴与底座 的支承座同轴孔连接， 2个动力推杆的活塞杆端孔通过销轴与摇杆的摇臂同轴孔连接； 主臂 另一端同轴孔通过销轴和外臂一端同轴孔连接， 外臂一端同轴孔通过销轴与连杆一端同轴 孔连接， 连杆另一端同轴孔通过销轴与摇杆的摇臂同轴孔连接， 。

4、主臂中间支承座同轴孔通 过销轴与动力推杆的缸体端孔连接， 动力推杆的活塞杆端孔通过销轴与连杆另一端同轴孔 和摇杆的摇臂同轴孔连接， 由销轴连接在底座的支承座的2个动力推杆的活塞杆的伸缩运 动， 通过在底座的支承座支承的主臂和主臂通过销轴与外臂一端同轴孔连接、 连杆通过销 轴与外臂连接、 连杆通过销轴与摇杆的摇臂连接组成的杆件机构实现主臂带动外臂绕底座 的支承座孔做旋转运动， 由销轴连接在主臂中部的支承座的动力推杆的活塞杆的伸缩运 动， 经摇杆的摇臂、 连杆组成的杆件机构实现外臂绕主臂另一端同轴孔做伸展运动， 由销轴 连接在外臂中部支承座的动力推杆的活塞杆的伸缩运动， 通过外臂、 工作机构的组成。

5、的杆 件机构实现工作机构绕外臂另一端的同轴孔做旋转运动， 主臂绕底座支承座同轴孔的旋转 运动、 外臂绕主臂一端同轴孔的伸展运动和工作机构绕外臂另一端同轴孔的旋转运动实现 工作机构相对底座水平面的升降运动、 垂直面伸缩运动和绕水平面与垂直面相交轴线的旋 转运动， 实现园林机械、 工程机械、 矿山机械等所需要的工作机构运动轨迹。 2.根据权利要求1所述的一种摇杆联动机械臂， 其特征在于： 所述主臂一端同轴孔和摇 杆中心孔通过销轴与底座的支承座同轴孔连接， 主臂中部支承座的同轴孔通过销轴与动力 推杆缸体端孔连接， 动力推杆活塞杆端孔通过销轴与摇杆的摇臂的同轴孔和连杆一端的同 轴孔连接， 外臂一端同轴。

6、孔通过销轴与主臂另一端同轴孔连接， 外臂与主臂连接端的相近 平行孔通过销轴与连杆一端同轴孔连接， 连杆另一端同轴孔通过销轴与摇杆的摇臂同轴孔 连接， 动力推杆活塞杆的伸缩运动通过底座的支承座、 主臂一端同轴孔、 主臂中部支承座同 轴孔、 外臂一端同轴孔、 摇杆的摇臂同轴孔、 连杆一端的同轴孔的连接， 实现外臂相对主臂 的伸展运动。 3.根据权利要求1所述的一种摇杆联动机械臂， 其特征在于： 所述主臂一端同轴孔通过 销轴与底座的支承座同轴孔连接， 摇杆中心轴孔通过销轴与底座的支承座同轴孔连接， 动 力推杆缸体端孔通过销轴与底座支承座同轴孔连接， 动力推杆活塞杆端孔通过销轴与摇杆 的摇臂同轴孔连接。

7、， 动力推杆活塞杆的伸缩运动通过底座的支承座、 主臂、 摇杆、 摇臂的结 构连接， 实现主臂相对底座水平面的旋转运动。 4.根据权利要求1所述的一种摇杆联动机械臂， 其特征在于： 所述外臂中部支承座的同 轴孔通过销轴与动力推杆缸体端孔连接， 动力推杆活塞杆端孔通过销轴与工作机构的支承 座同轴孔连接， 外臂一端同轴孔通过销轴与工作机构支承座同轴孔连接， 动力推杆活塞杆 的伸缩运动通过外臂中部支承座、 工作机构的支承座、 工作机构的支承座的结构连接， 实现 工作机构绕外臂一端的同轴孔做旋转运动。 5.根据权利要求1所述的一种摇杆联动机械臂， 其特征在于： 所述外臂相对主臂的伸展 运动、 主臂相对底。

8、座水平面的旋转运动、 工作机构绕外臂一端的旋转运动合成为工作机构 相对底座的水平面做平行或垂直升降运动、 水平横向运动和与底座水平面呈倾斜角的垂直 权利要求书 1/2 页 2 CN 111571604 A 2 和水平运动， 实现工作机构的多维度合成运动。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111571604 A 3 一种摇杆联动机械臂 技术领域 0001 本发明涉及园林机械领域作为绿篱、 草坪的修剪工作机构的支承和运动机构技术 领域、 矿山机械作为掘进、 掏槽、 开挖工作机构的支承和运动机构技术领域、 工程机械搬运 平台、 机械手的抓取移位工作机构和支承和运动机构技术领域， 特别涉及一种摇杆联。

9、动机 械臂。 背景技术 0002 现阶段园林机械、 矿山机械和工程机械使用的机械臂都是多节杆件结构通过销轴 连接组成， 所支撑的工作机构运动轨迹都是绕一个销轴回转形成的运动轨迹或者多个销轴 回转形成的复合运动轨迹， 受杆件上推杆支点和行程在二个杆件之间运动的限制， 控制绕 销轴运动的转角小， 实现大幅度杆件运动， 需要多节杆件的复合运动， 导致机械结构复杂， 多组推拉杆控制系统复杂， 多杆件的整体稳定性差， 无法实现大载荷的工作机构沿着大尺 寸轨迹运行。 发明内容 0003 为了解决现有技术存在的问题， 本发明提供了一种摇杆联动机械臂。 所述摇杆联 动机械臂包括： 底座、 主臂、 外臂、 连杆。

10、、 摇杆、 销轴、 动力推杆、 工作机构。 0004 主臂一端通过销轴与底座的支承座1连接， 并底座的支承座1同轴与摇杆中心孔连 接， 主臂中间支承座通过销轴与动力推杆缸体端连接， 动力推杆活塞杆端通过销轴与摇杆 的摇臂1连接， 连杆一端通过销轴与摇杆的摇臂1连接， 主臂另一端通过销轴与外臂一端连 接， 外臂靠近与主臂连接一端相近的另一个销孔通过销轴与连杆另一端连接， 在摇杆的摇 臂2和底座的二个支承座2之间通过销轴并列连接二个动力推杆， 外臂中间位置的支承座通过销轴与动力推杆的缸体端孔连接， 动力推杆的活塞杆端孔 通过销轴与工作机构支承座2连接， 工作机构支承座2通过销轴与外臂另一端连接。 。

11、上述的 主臂、 外臂、 连杆、 摇杆分别通过销轴与动力推杆连接构成机械臂运动杆件机构， 通过动力 推杆活塞杆的伸缩运动， 实现主臂一端绕底座支承板做旋转运动、 主臂另一端与外臂相对 伸展运动、 负载结构件绕外臂一端相对旋转运动， 通过上述的一个动力推杆活塞杆的伸缩 运动或多个动力推杆活塞杆的伸缩协同运动， 实现工作机构相对底座的平行升降、 回转和 升降复合运动， 工作机构就能完成多自由度的各种作业。 0005 所述动力推杆类型和参数需要根据具体工况条件进行选择。 0006 所述底座、 主臂、 外臂、 连杆、 摇杆、 销轴、 动力推杆的尺寸需要根据具体工况和设 备技术参数进行选择。 0007 所。

12、述主臂一端的孔通过销轴与底座支承座的同轴孔和摇杆中心孔连接， 主臂另一 端的孔通过销轴与外臂一端的孔连接， 主臂中间位置横梁的支承座的孔通过销轴与动力推 杆缸体端的孔连接， 动力推杆活塞杆端孔通过销轴与摇杆摇臂的孔连接， 连杆一端的孔通 过销轴与摇臂的孔同轴连接， 连杆另一端的孔通过销轴与外臂一端的孔连接， 外臂同一端 说明书 1/3 页 4 CN 111571604 A 4 靠近连杆与外臂连接位置的孔通过销轴与主臂一端的孔连接， 通过动力推杆的活塞杆伸缩 实现主臂绕底座支承座同轴孔做回转运动。 0008 所述动力推杆缸体端孔通过销轴与底座支承座的同轴孔连接， 动力推杆活塞杆端 孔通过销轴与摇。

13、杆摇臂孔连接， 通过动力推杆活塞杆的伸缩运动实现主臂与外臂做相对伸 展运动。 0009 所述外臂另一端的同轴孔通过销轴与工作机构的支承座同轴孔连接， 外臂中部位 置支承座的同轴孔通过销轴与动力推杆缸体端孔连接， 动力推杆活塞杆端孔通过销轴与工 作机构的支承座的同轴孔连接， 通过动力推杆活塞杆的伸缩实现工作机构绕外臂一端支承 座的同轴孔做回转运动。 0010 所述主臂绕底座支承座同轴孔的回转运动、 主臂与外臂相对的伸展运动和负载结 构件绕外臂一端支承孔的回转运动的合成运动实现负载结构件相对底座水平面做平行或 垂直升降运动、 水平横向运动和与底座水平面呈倾斜角的垂直和水平运动， 实现多维度合 成运。

14、动。 附图说明 0011 图1是本发明提供的一种摇杆联动机械臂示意图。 0012 图2是本发明提供的一种摇杆联动机械臂具体分解结构图。 0013 其中： 1底座； 1.1支承座； 1.2支承座； 2主臂； 2.1支承座； 3摇杆； 3.1摇臂； 3.2摇臂； 4销轴； 5动力推杆； 6销轴； 7外臂； 7.1支承座； 8连杆； 9销轴； 10销轴； 11动力推杆； 12销轴； 13 销轴； 14销轴； 15动力推杆； 16销轴； 17工作机构； 17.1支承座； 17.2支承座； 18销轴； 19销 轴。 具体实施方式 0014 为了解决现有技术存在的问题。 如图1和图2所示。 本发明提供了一。

15、种摇杆联动机 械臂， 该摇杆联动机械臂包括： 底座1； 支承座1.1； 支承座1.2； 主臂2； 支承座2.1； 摇杆3； 摇 臂3.1； 摇臂3.2； 销轴4； 动力推杆5； 销轴6； 外臂7； 支承座7.1； 连杆8； 销轴9； 销轴10； 动力推 杆11； 销轴12； 销轴13； 销轴14； 动力推杆15； 销轴16； 工作机构17； 支承座17.1； 支承座17.2； 销轴18； 销轴19。 0015 所述主臂2一端同轴孔和摇杆3中心孔通过销轴4与底座1的支承座1.1同轴孔连 接， 主臂2中部支承座2.1的同轴孔通过销轴6与动力推杆5缸体端孔连接， 动力推杆5活塞杆 端孔通过销轴13与。

16、摇杆3的摇臂3.1的同轴孔和连杆8一端的同轴孔连接， 外臂7一端同轴孔 通过销轴9与主臂2另一端同轴孔连接， 外臂4与主臂2连接端的相近平行孔通过销轴10与连 杆8一端同轴孔连接， 连杆8另一端同轴孔通过销轴13与摇杆3的摇臂3.1同轴孔连接。 动力 推杆5活塞杆的伸缩运动通过底座1的支承座1.1、 主臂2一端同轴孔、 主臂中部支承座2.1同 轴孔、 外臂7一端同轴孔、 摇杆3的摇臂3.1同轴孔、 连杆11一端的同轴孔的连接， 实现外臂4 相对主臂2的伸展运动。 0016 所述主臂2一端同轴孔通过销轴4与底座1的支承座1.1同轴孔连接， 摇杆3中心轴 孔通过销轴4与底座1的支承座1.1同轴孔连。

17、接， 动力推杆11缸体端孔通过销轴12与底座1支 承座1.2同轴孔连接， 动力推杆11活塞杆端孔通过销轴14与摇杆3的摇臂3.1同轴孔连接。 动 说明书 2/3 页 5 CN 111571604 A 5 力推杆11活塞杆的伸缩运动通过底座1的支承座1.2、 主臂2、 摇杆3、 摇臂3.1的结构连接， 实 现主臂2相对底座1水平面的旋转运动。 0017 所述外臂7中部支承座7.1的同轴孔通过销轴16与动力推杆15缸体端孔连接， 动力 推杆15活塞杆端孔通过销轴19与工作机构17的支承座17.1同轴孔连接， 外臂7一端同轴孔 通过销轴18与工作机构支承座17.2同轴孔连接。 动力推杆15活塞杆的伸。

18、缩运动通过外臂7 中部支承座7.1、 工作机构17的支承座17.1、 工作机构17的支承座17.2的结构连接， 实现工 作机构17绕外臂7一端的同轴孔做旋转运动。 0018 所述外臂7相对主臂2的伸展运动、 主臂2相对底座1水平面的旋转运动、 工作机构 17绕外臂7一端的旋转运动合成为工作机构17相对底座1的水平面做平行或垂直升降运动、 水平横向运动和与底座1水平面呈倾斜角的垂直和水平运动， 实现工作机构17的多维度合 成运动。 0019 本发明工作原理如下:主臂2一端同轴孔和摇杆3中心孔通过销轴4与底座1的支承 座1.1同轴孔连接， 2个动力推杆11的缸体端孔通过销轴12与底座1的支承座1.。

19、2同轴孔连 接， 2个动力推杆11的活塞杆端孔通过销轴14与摇杆3的摇臂3.1同轴孔连接； 主臂2另一端 同轴孔通过销轴9和外臂7一端同轴孔连接， 外臂7一端同轴孔通过销轴10与连杆8一端同轴 孔连接， 连杆8另一端同轴孔通过销轴13与摇杆3的摇臂3.2同轴孔连接， 主臂2中间支承座 2.1同轴孔通过销轴6与动力推杆5的缸体端孔连接， 动力推杆5的活塞杆端孔通过销轴13与 连杆8另一端同轴孔和摇杆3的摇臂3.2同轴孔连接。 由销轴12连接在底座1的支承座1.2的2 个动力推杆14的活塞杆的伸缩运动， 通过在底座1的支承座1.1支承的主臂2和主臂2通过销 轴9与外臂7一端同轴孔连接、 连杆8通过。

20、销轴10与外臂7连接、 连杆8通过销轴13与摇杆3的 摇臂3.1连接组成的杆件机构实现主臂2带动外臂7绕底座1的支承座1.1孔做旋转运动。 由 销轴6连接在主臂2中部的支承座2.1的动力推杆5的活塞杆的伸缩运动， 经摇杆3的摇臂 3.1、 连杆8组成的杆件机构实现外臂7绕主臂2另一端同轴孔做伸展运动。 由销轴16连接在 外臂7中部支承座7.1的动力推杆15的活塞杆的伸缩运动， 通过外臂7、 工作机构17的组成的 杆件机构实现工作机构17绕外臂7另一端的同轴孔做旋转运动。 主臂2绕底座1支承座1.1同 轴孔的旋转运动、 外臂7绕主臂2一端同轴孔的伸展运动和工作机构17绕外臂7另一端同轴 孔的旋转。

21、运动实现工作机构17相对底座1水平面的升降运动、 垂直面伸缩运动和绕水平面 与垂直面相交轴线的旋转运动， 实现园林机械、 工程机械、 矿山机械等所需要的工作机构运 动轨迹。 0020 本发明中摇杆联动机械臂， 通过底座、 主臂、 外臂、 摇杆、 连杆、 工作机构、 销轴、 动 力推杆的结构连接， 实现动力推杆的活塞杆的伸缩运动转化成工作机构相对于底座的平行 升降、 平行伸缩和旋转运动以及这三种运动的合成运动， 满足各种园林机械、 工程机械、 矿 山机械工作机构运动轨迹的需要。 0021 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明。 凡在本发明的精神和 原则之内， 所作的任何修改， 等同替换、 改进等。 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 3/3 页 6 CN 111571604 A 6 图1 说明书附图 1/2 页 7 CN 111571604 A 7 图2 说明书附图 2/2 页 8 CN 111571604 A 8 。