CN105773593A - 一种新型农林多功能机械手 - Google Patents

Abstract

一种农林多功能机械手，其特征在于，包括支撑底座、设置在支撑底座上的大支臂和支撑缸、设置在大支臂上的连接支撑座、设置在连接支撑座上的臂展机构和中支臂、设置在中支臂上的小支臂、设置在小支臂上的旋转支臂、设置在旋转支臂上的摆动关节、设置在摆动关节上工作头，大支臂一端铰接在支撑底座上、另一端与连接支撑座连接，支撑缸一端铰接在支撑底座上、另一端铰接在大支臂上，中支臂一端与连接支撑座连接、另一端铰接在小支臂上，旋转支臂一端与小支臂铰接、另一端安装摆动关节，摆动关节上安装工作头。

Description

一种新型农林多功能机械手

技术领域

本发明属于农林机械领域，特别涉及一种新型农林多功能机械手。

背景技术

传统的农林机械手一般多采用人工或者半人工方式操作，机械化、自动化、智能化水平低，同时受环境因素影响极大，在较高、较远、有障碍物、危险性大的作业环境中，给工作人员造成了极大的困扰和不便,无法有效的进行作业,严重影响了工作效率,同时给作业人员的人身安全带来威胁。

传统的机械手伸缩臂液压缸活塞杆为圆形，伸缩时存在顶端旋转的问题，不利于机械手的准确定位，在专利一种钻杆排放机械手、专利号CN201320413671.1中，公布一种钻杆排放机械手，钻杆排放机械手包括：底座，升降台，旋转台，伸缩套筒，伸缩杆，折叠臂和机械手爪等。底座固定在钻台面下方结构架上，伸缩套筒与旋转台铰接，伸缩杆与折叠臂铰接，通过液压缸驱动实现伸缩和折叠联动，在本专利中采用方形的液压缸和伸缩杆，虽然解决了伸缩臂在伸缩过程中顶端旋转的问题，但是液压缸的活塞杆为实心，重量大，不利于机械手的移动、改装。提供一种作业半径大、作业范围广、自动化程度高、安全可靠的多种功能农林机械手迫在眉睫。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种作业半径大、作业范围广、自动化程度高、安全可靠的一种新型农林多功能机械手。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：一种农林多功能机械手，其特征在于，包括支撑底座、设置在支撑底座上的大支臂和支撑缸、设置在大支臂上的连接支撑座、设置在连接支撑座上的臂展机构和中支臂、设置在中支臂上的小支臂、设置在小支臂上的旋转支臂、设置在旋转支臂上的摆动关节、设置在摆动关节上工作头，大支臂一端铰接在支撑底座上、另一端与连接支撑座连接，支撑缸一端铰接在支撑底座上、另一端铰接在大支臂上，中支臂一端与连接支撑座连接、另一端铰接在小支臂上，旋转支臂一端与小支臂铰接、另一端安装摆动关节，摆动关节上安装工作头。

进一步，连接支撑座一端固定在大支臂上、另一端与中支臂铰接，臂展机构包括第一连杆、第二连杆和伸缩缸，第一连杆一端铰接在连接支撑座上、另一端与第二连杆和伸缩缸铰接，第二连杆铰接在中支臂上，伸缩缸铰接在中支臂上。

进一步，连接支承座为圆弧形、一端与大支臂铰接、另一端固定在中支臂上，臂展机构包括滑轨、滑杆和伸缩缸，滑轨固定在大支臂内侧，滑轨上安装滑杆，滑杆一端固定在大支臂的活塞杆上，伸缩缸的缸体铰接在滑杆上、伸缩缸活塞杆铰接在中支臂上。

进一步，大支臂、中支臂均为联动伸缩机构，所述联动伸缩机构包括外部伸缩套筒和内部液压缸，外部伸缩套筒的伸缩杆为空心跑道型杆且端盖处设置有导向套，内部液压缸设置在外部伸缩套筒的伸缩杆内部，缸底与外部伸缩套筒的伸缩杆靠近导向套端固定连接，内部液压缸活塞杆固定在外部伸缩套筒缸底，内部液压缸活塞杆顶端设有与外液压缸油孔连接的进油口、出油口。

进一步，小支臂与中支臂铰接处、摆动关节内均装有摆动马达，旋转支臂内装有旋转马达，摆动马达、旋转马达为电压、液压驱动。

进一步，所述工作头为锯、喷水器、工作钳、挖掘斗、冲击钻。

进一步，支撑底座包括支撑底板和旋转台，旋转台转动设置在支撑底板上，大支臂和支撑缸设置在旋转台上。

与现有技术相比，本发明中，机械手大支臂、中支臂外部伸缩套筒的伸缩杆中间为空心跑道型杆，一方面极大地减轻了机械手的整体重量，给机械手的移动、组装带来了便利，另一方面，避免了在伸缩过程中的旋转。大支臂、中支臂可以伸缩，使作业半径更大、范围更广，小支臂、旋转臂、摆动关节的配合可以从不同的角度切入工作点，使工作自动化程度高灵活、安全可靠，能够在不同地形、工作环境下有效、快速的进行作业；在实施例2中，伸缩缸伸出，给中支臂一个向上的推力，能够使中支臂具有一个大的力度，进一步扩大作业的范围，给予工作带来了极大地便利，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的实施例1结构示意图。

图2为本发明的实施例2结构示意图。

图3为本发明的大支臂、中支臂结构示意图。

图4为图3的A-A向截面结构示意图。

图5为本发明与拖车进行安装示意图。

图6为本发明与洒水车进行安装示意图。

图7为本发明与工程车进行安装示意图。

图8为本发明修剪树枝示意图。

图9为本发明喷洒农药示意图。

图10为本发明远距离低空作业示意图。

图11为本发明移树、栽树示意图。

图12为本发明挖坑示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1

如图1、图3、图4所示，一种农林多功能机械手，包括支撑底座1、设置在支撑底座1上的大支臂2和支撑缸3、设置在大支臂2上的连接支撑座4、设置在连接支撑座4上的臂展机构5和中支臂6、设置在中支臂6上的小支臂7、设置在小支臂7上的旋转支臂8、设置在旋转支臂8上的摆动关节9、设置在摆动关节9上工作头10。大支臂2一端铰接在支撑底座1上、另一端与连接支撑座4连接，支撑缸3一端铰接在支撑底座1上、另一端铰接在大支臂2上；中支臂6一端与连接支撑座4连接、另一端铰接在小支臂7上，旋转支臂8一端与小支臂7铰接、另一端安装摆动关节9，摆动关节9上安装工作头10。连接支撑座4一端固定在大支臂2上、另一端与中支臂6铰接，臂展机构5包括第一连杆11、第二连杆12和伸缩缸13，第一连杆11一端铰接在连接支撑座4上、另一端与第二连杆12和伸缩缸13一端铰接，第二连杆12铰接在中支臂6上，伸缩缸13另一端铰接在中支臂6上。大支臂2、中支臂6均为联动伸缩机构，所述联动伸缩机构包括外部伸缩套筒14和内部液压缸15，外部伸缩套筒的伸缩杆141为空心跑道型杆且端盖处设置有导向套16，内部液压缸15设置在外部伸缩套筒的伸缩杆141内部，缸底与外部伸缩套筒的伸缩杆141靠近导向套端16固定连接，内部液压缸活塞杆151固定在外部伸缩套筒14底部，内部液压缸活塞杆151顶端设有与外部液压缸14缸底油孔连接的进油口17、出油口171。小支臂7与中支臂6铰接处、摆动关节9内均装有摆动马达，旋转支臂8内装有旋转马达，摆动马达、旋转马达为电压、液压驱动。所述工作头10为锯、喷水器、工作钳、挖掘斗、冲击钻。支撑底座1包括支撑底板18和旋转台19，旋转台19转动设置在支撑底板18上，大支臂2和支撑缸3设置在旋转台19上。

如图5、图6、图7所示，支撑底座1可与多种拖车或工程车辆进行安装改造，支撑底座1可180°或360°转动；如图8、图9、图10所示，在较高、较远、有障碍物的作业环境中，人工无法有效地进行作业情况下，

伸缩缸13收缩，在第一连杆11、第二连杆12共同的作用下，中支臂6向上举升，机械臂展开，能够在较大的高度、半径内作业，大支臂2和中支臂6可伸缩，进一步增加作业高度和半径，支撑底座1可旋转、支撑缸3可伸缩，配合连接支撑座4和臂展机构5，可依施工需要将工作头10运转动到指定作业位置，小支臂7、旋转支臂8和摆动关节9的配合可以切入到最佳的工作角度、位置，工作头10可依作业需要更换不同工作头10：锯、喷水器、工作钳、挖掘斗、冲击钻以实现多功能作业，如图8、图9、图10、图11、图12所示，达到快速、有效的进行作业，给予工作带来了极大地便利，提高了工作效率。

实施例2

如图2、图3、图4所示，一种农林多功能机械手，包括支撑底座1、设置在支撑底座1上的大支臂2和支撑缸3、设置在大支臂2上的连接支撑座4、设置在连接支撑座4上的臂展机构5和中支臂6、设置在中支臂6上的小支臂7、设置在小支臂7上的旋转支臂8、设置在旋转支臂8上的摆动关节9、设置在摆动关节9上工作头10，大支臂2一端铰接在支撑底座1上、另一端与连接支撑座4连接，支撑缸3一端铰接在支撑底座1上、另一端铰接在大支臂2上，中支臂6一端与连接支撑座4连接、另一端铰接在小支臂7上，旋转支臂8一端与小支臂7铰接、另一端安装摆动关节9，摆动关节9上安装工作头10。连接支承座4为圆弧形、一端与大支臂2铰接、另一端固定在中支臂6上，臂展机构5包括滑轨111、滑杆121和伸缩缸13，滑轨111固定在大支臂2内侧，滑轨111上安装滑杆121，滑杆121一端固定在大支臂2的活塞杆上，伸缩缸13缸体铰接在滑杆121上、伸缩缸13活塞杆铰接在中支臂6上。大支臂2、中支臂6均为联动伸缩机构，所述联动伸缩机构包括外部伸缩套筒14和内部液压缸15，外部伸缩套筒的伸缩杆141为空心跑道型杆且端盖处设置有导向套16，内部液压缸15设置在外部伸缩套筒的伸缩杆141内部，缸底与外部伸缩套筒的伸缩杆141靠近导向套端16固定连接，内部液压缸活塞杆151固定在外部伸缩套筒14底部，内部液压缸活塞杆151顶端设有与外部液压缸14缸底油孔连接的油口17、出油口171。小支臂7与中支臂6铰接处、摆动关节9内均装有摆动马达，旋转支臂8内装有旋转马达，摆动马达、旋转马达为电压、液压驱动。所述工作头10为锯、喷水器、工作钳、挖掘斗、冲击钻。支撑底座1包括支撑底板18和旋转台19，旋转台19转动设置在支撑底板18上，大支臂2和支撑缸3设置在旋转台19上。

支撑底座1可与多种拖车或工程车辆进行安装改造，支撑底座1可180°或360°转动；在较高、较远、有障碍物的作业环境中，人工无法有效地进行作业情况下，伸缩缸13伸出，托举中支臂6抬起，能够使机械手在一定的高度、半径内作业，超出一定的范围后，大支臂2伸出，滑杆121在滑轨111滑动，使伸缩缸13位置提升，中支臂6举升高度得以增加，且中支臂6可伸缩，使作业高度和半径最大化，支撑底座1、支撑缸3、连接支撑座4、臂展机构5相配合，可依施工需要转动到指定作业位置，小支臂7、旋转支臂8和摆动关节9的配合可以切入到工作的最佳角度、位置。在伸缩缸13伸出时，给中支臂6一个向上的托力，能够使中支臂6具有一个大的力度，进一步扩大作业的范围，给予工作带来了极大地便利，提高工作效率。

凡在不脱离本发明核心的情况下做出的简单的变形或修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种农林多功能机械手，其特征在于，包括支撑底座、设置在支撑底座上的大支臂和支撑缸、设置在大支臂上的连接支撑座、设置在连接支撑座上的臂展机构和中支臂、设置在中支臂上的小支臂、设置在小支臂上的旋转支臂、设置在旋转支臂上的摆动关节、设置在摆动关节上工作头，大支臂一端铰接在支撑底座上、另一端与连接支撑座连接，支撑缸一端铰接在支撑底座上、另一端铰接在大支臂上，中支臂一端与连接支撑座连接、另一端铰接在小支臂上，旋转支臂一端与小支臂铰接、另一端安装摆动关节，摆动关节上安装工作头。

2.根据权利要求1所述的一种农林多功能机械手，其特征在于，连接支撑座一端固定在大支臂上、另一端与中支臂铰接，臂展机构包括第一连杆、第二连杆和伸缩缸，第一连杆一端铰接在连接支撑座上、另一端与第二连杆和伸缩缸铰接，第二连杆铰接在中支臂上，伸缩缸铰接在中支臂上。

3.根据权利要求1所述的一种农林多功能机械手，其特征在于，连接支撑座为圆弧形、一端与大支臂铰接、另一端固定在中支臂上，臂展机构包括滑轨、滑杆和伸缩缸，滑轨固定在大支臂内侧，滑轨上安装滑杆，滑杆一端固定在大支臂的活塞杆上，伸缩缸的缸体铰接在滑杆上、伸缩缸活塞杆铰接在中支臂上。

4.根据权利要求1、2、3中任一项所述的一种农林多功能机械手，其特征在于，大支臂、中支臂均为联动伸缩机构，所述联动伸缩机构包括外部伸缩套筒和内部液压缸，外部伸缩套筒的伸缩杆为空心跑道型杆且端盖处设置有导向套，内部液压缸设置在外部伸缩套筒的伸缩杆内部，缸底与外部伸缩套筒的伸缩杆靠近导向套端固定连接，内部液压缸活塞杆固定在外部伸缩套筒缸底，内部液压缸活塞杆顶端设有与外液压缸油孔连接的进油口、出油口。

5.根据权利要求1所述的一种农林多功能机械手，其特征在于，小支臂与中支臂铰接处、摆动关节内均装有摆动马达，旋转支臂内装有旋转马达，摆动马达、旋转马达为电压、液压驱动。

6.根据权利要求1所述的一种农林多功能机械手，其特征在于，所述工作头为锯、喷水器、工作钳、挖掘斗、冲击钻。

7.根据权利要求1所述的一种农林多功能机械手，其特征在于，支撑底座包括支撑底板和旋转台，旋转台转动设置在支撑底板上，大支臂和支撑缸设置在旋转台上。