CN213859305U - 一种抓具变径机构及变径原木抓具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抓具变径机构及变径原木抓具，变径机构包括两个连接座、两个上摆杆和两个下摆杆的双三连杆结构，原木抓具可以包括抓具机架、变径机构及抓取机构安装连接而成，当操作原木抓具抓取不同规格的原木时，可以通过变径机构改变抓取机构旋转点的相对位置，从而达到变径的目的，能够更加有效、稳定的抓取半径级在一定范围内的原木。此外，变径机构可装配到机架上形成平行四连杆结构，能够保持抓取机构在变径过程中姿态保持不变。

Description

一种抓具变径机构及变径原木抓具

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，尤其涉及一种抓具变径机构及变径原木抓具。

背景技术

我国木材消耗快速增长，已成为全球最大的木材进口国。我国每年要从国外进口大量原木，当下粗放型的原木作业场地装卸工艺和设备工作方式导致了原木工致残率仍然较高，效率低下。原木规格、重量的跨度是巨大的，一般来说，木材的气干密度值可由较小的轻木的0.12g/cm³到较大的蛇纹木的1.2～1.36g/cm³，其值域分布广阔。

目前对于较小径级的原木的装卸一般采用常规设备进行，而对于较大径级的原木的装卸就必须使用特种设备来完成，单一型号的木材装卸机械手是无法胜任全部规格、全部材种的原木的装卸工作的，效率低下，木材装卸工程装备急需更新换代。

现有技术中，回转型抓具的颚爪旋转点固定不动，固定不动的旋转点导致了固定尺寸的颚爪无法有效抓取设计要求径级跨度内所有规格的原木。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，由于回转型抓具的颚爪旋转点固定不动，固定不动的旋转点导致了固定尺寸的颚爪无法有效抓取设计要求径级跨度内所有规格的原木。

针对现有技术存在的不足，本实用新型旨在提供一种变径机构。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种变径机构，所述变径机构包括双三连杆结构，所述双三连杆结构包括两个连接座、两个上摆杆和两个下摆杆；其中，两个所述上摆杆和两个下摆杆均通过销轴铰接于两个所述连接座之间；任一所述连接座的下端部均设有下销孔；任一所述上摆杆的上端面均设有支承座，两个所述支承座之间设有第一承接轴；两个所述连接座的上端部之间设有第二承接轴。

优选地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座与任一所述上摆杆和任一所述下摆杆之间均设有一定距离的间隔。

优选地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座与相对应的所述下摆杆之间间隔处的销轴上套设有环形垫块。

优选地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座与相对应的所述上摆杆之间间隔处的销轴上套设有环形垫块。

优选地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座、任一所述上摆杆和任一所述下摆杆之间的销轴上均套设有定位套筒。

优选地，位于所述第一承接轴与所述第二承接轴上的所述定位套筒之间预留环形槽。

优选地，所述第二承接轴与所述上摆杆一端的销轴之间设有至少一个辅助支承杆。

优选地，任一所述上摆杆与任一所述下摆杆的摆动角为113°以上。

本实用新型实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型提出的技术方案中，变径机构包括两个连杆座、两个上摆杆和两个下摆杆的双三连杆结构，原木抓具可以包括抓具机架、变径机构及抓取机构安装连接而成，当操作原木抓具抓取不同规格的原木时，可以通过变径机构改变抓取机构旋转点的相对位置，从而达到变径的目的，能够更加有效、稳定的抓取半径级在一定范围内的原木。此外，变径机构可装配到机架上形成平行四连杆结构，能够保持抓取机构在变径过程中姿态保持不变。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型抓具机架、变径机构及抓取机构组装为原木抓具的立体图；

图2为本实用新型一种抓具机架的一个实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型一种变径机构的一个实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型一种抓取机构的一个实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型一种抓取机构的抓臂的结构示意图。

附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、抓具机架；11、顶壁；12、侧壁；13、分载扣；14、分载座；15、支承板；121、分侧壁；141、卡槽；2、变径机构；21、连接座；22、上摆杆；23、下摆杆；24、支承座；25、第一承接轴；26、第二承接轴；27、定位套筒；28、辅助支承杆；3、抓取机构；31、抓臂；32、抓板；311、旋转点；312、颚爪；313、驱动臂；314、弧形凹槽；315、通槽；316、承接轴；4、驱动机构；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种抓具机架。

请参阅图2，在本实施例中，所述抓具机架1包括两个侧壁12和一个顶壁11，两个所述侧壁12同一端设置有所述顶壁11；两个侧壁12和一个顶壁11形成一个倒U型结构，任一所述侧壁12均包括两个分侧壁121；两个分侧壁121形成一个倒V型结构，倒V型结构的设置使得该种抓具机架1结构更加紧凑，同时，向外侧斜下方延伸的分侧壁121还能起到承载抓具其他机构的作用。任一所述分侧壁121的中部均对应设置有至少两个销孔；所述销孔的轴线方向平行于所述顶壁11，所述销孔之间以一定的距离间隔设置，所述销孔起到定位及安装的作用。任一所述分侧壁121靠近所述顶壁11的上端面均设有包括两个卡槽141的分载座14；所述分载座14整体呈“山”字型。任一所述分侧壁121远离所述顶壁11的端部的上端面均设有分载扣13。

分载座14和分载扣13的设置，使得本技术方案的抓具机架1可以将抓具的其他机构稳定的定位在分侧壁121的上端面上，更加有效的分载更多负荷，提高抓具整体的可用性和稳定性。

具体地，所述销孔的轴线方向平行于所述顶壁11，所述销孔之间以一定的距离间隔设置，该种结构简单紧凑，便于将其他机构定位固定在抓具机架1中。

具体地，两个所述卡槽141以一定的距离间隔设置并与所述销孔相对应，该卡槽141结构用于定位、承接其他机构抵压于分载座14。

进一步地，任一所述销孔与相对应设置的所述卡槽141位于同一垂直面。当相对应的卡槽141与销孔位于同一垂直面时，可最大限度的减小承载于分载座14上的机构的弯矩，让分载座14承受更多的负荷，增加整体可用性。

具体地，所述侧壁12之间位于所述倒V型结构的开口处设有弧形支承板15，该弧形支承板15可以对分侧壁121起到支撑的作用，增加抓具机架1的负载，防止抓具机架1发生形变，所述弧形支承板15的圆心角度数优选为107°。

进一步地，还包括旋转机构，所述旋转机构装设于所述顶壁11上端面，用于带动机架旋转，且所述抓具机架1通过所述旋转机构与机械臂连接。

具体地，所述抓具机架1宽度为1200mm以上，所述分载扣13的半径为38.6mm以上。

本实用新型还提供一种变径机构。

请参阅图3，在本实施例中，所述变径机构2为包括两个连接座21、两个上摆杆22和两个下摆杆23的双三连杆结构，所述双三连杆结构的两个所述上摆杆22和两个下摆杆23的同一侧端部均通过销轴铰接于两个所述连接座21之间，两个所述上摆杆22和两个下摆杆23的另一端部可通过销轴铰接于其他机构上并一同形成平行四连杆结构，所述连接座21呈斜三角状，任一所述连接座21上位于斜三角的下端点处的端部均设有下销孔，该结构使得其他机构可以方便的定位并安装于本变径机构2上，任一所述上摆杆22的上端面均设有支承座24，两个所述支承座24之间均设有第一承接轴25。

具体地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座21与任一所述上摆杆22和任一所述下摆杆23之间均设有一定距离的间隔。

当变径机构2承受较大负荷时，可以通过将上述间隔处的销轴抵压在其他机构上方式，进行负荷的分载。

进一步地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座21与相对应的所述下摆杆23之间间隔处的销轴上套设有环形垫块。

进一步地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座21与相对应的所述上摆杆22之间间隔处的销轴上套设有环形垫块。

环形垫块的设置可以起到保护销轴的作用。

具体地，所述双三连杆结构上的任一所述连接座21、任一所述上摆杆22和任一所述下摆杆23之间的销轴上均套设有定位套筒27。

进一步地，位于所述第一承接轴25与所述第二承接轴26上的所述定位套筒27之间预留环形槽。

上述预留的环形槽便于其他机构如驱动机构4等与本变径机构2连接。

进一步地，所述第二承接轴26与所述上摆杆22一端的销轴之间设有至少一个辅助支承杆28。

任一所述上摆杆22与任一所述下摆杆23的摆动角为113°以上。

本实用新型还提供一种抓取机构。

请参阅图4-5，在本实施例中，一种抓取机构3，包括两个抓臂31，两个所述抓臂31的同一端设置有同一个抓板32，两个抓臂31和一个抓板32的构成一个U型结构，任一所述抓臂31包括颚爪312，颚爪312整体呈弧形，所述颚爪312的一端设有一突出于所述颚爪312外侧弧面布置的驱动臂313，所述驱动臂313与所述颚爪312交接处设有旋转点311；抓臂31可以以上述旋转点311为中心进行旋转，从而可以使用两个抓取机构3相互配合实现抓取操作。两个所述驱动臂313的上端部之间设有承接轴316，所述驱动臂313的一侧、位于所述旋转点311与所述承接轴316之间设置有通槽315，该通槽315用于和其他机构配合以实现嵌套连接。

上述结构简单紧凑，使得本抓取机构3可以通过通槽315与其他机构嵌套连接，通槽315的设置保证了嵌套连接时，本抓取机构3仍能以旋转点311为中心旋转摆动，此外，在驱动臂313上设置驱动机构4的承接轴316能有效的驱动本抓取机构3，同时，抓取机构3的驱动臂313设置于旋转点311上方，设计空间大，驱动缸与其他部件之间不容易发生干涉重合。

具体地，所述承接轴316上设有两段间隔设置的定位套筒，所述定位套筒之间形成一个环形槽。环形槽便于其他机构如驱动机构等与本抓具抓取机构3连接。

具体地，所述通槽315向下延伸在所述颚爪312的外侧弧面上形成弧形凹槽314。该结构在不影响整体牢固性的前提下降低了制造成本。

具体地，两个所述抓臂31之间设置至少一个支撑条，所述支撑条均与所述抓板32平行设置。该结构可提高本抓取机构3的稳定性，防止发生横向形变。

具体地，所述抓板32位于弧形开口一侧的表面进行磨砂处理。

具体地，所述颚爪312的摆动角37°以上，所述驱动臂313长290mm以上。抓具机架1、变径机构2及抓取机构3的使用过程如下：

请参阅图1，首先，将抓具机架1与两个变径机构2相连，抓具机架1再通过所述变径机构2与两个所述抓取机构3连接。两个所述变径机构2之间设有驱动所述变径机构2移动和/或形变从而带动任一所述抓取机构3的旋转点311相对于另一所述抓取机构3的旋转点311发生移动的驱动机构4，驱动机构4可以是液压缸。所述抓具机架1连接的两个抓取机构3，任一所述抓取机构3上均设有旋转点311，抓取机构3具体可以是在抓取物料过程中，通过驱动机构4带动并以旋转点311为轴心旋转抓取部以实现物料抓放的结构，如回旋型颚爪312。

当需要起吊的原木半径跨度较大时，本技术方案提供的原木抓具可以在驱动机构4的驱动下，变径机构2发生位移和/或形变，由于抓取机构3是通过变径机构2设置在抓具机架1上的，因此，抓取机构3能够随着变径机构2发生变动，该过程即为变径，在抓取原木时，抓取机构3可以根据原木的半径调整旋转点311，从而使抓取机构3与原木之间有更合理的接触点并使原木处于更合理的受载区，相对于现有技术中使用单一型号的木材装卸机械手无法胜任全部规格、全部材种的原木的装卸工作的情况，本实用新型更具有普适性和泛用，提高了工作效率。

需要说明的是，本实施例对于变径机构2与抓具机架1之间的连接方式不作限制，无论采用何种结构及连接方式，只要变径机构2能够在驱动机构4的驱动下发生移动和/或形变从而带动任一所述抓取机构3的旋转点311相对于另一所述抓取机构3的旋转点311发生移动，均可实现本申请目的，当然，可以具体设计一种变径机构2与抓具机架1之间的连接方式，详见如下：

具体地，两个所述变径机构2均设置于两个所述侧壁12之间，且两个所述变径机构2分别沿着所述倒U型结构轴向方向固定于侧壁12的两端部。该种抓具机架1结构简单紧凑，便于变径机构2的布置。

具体地，两个所述变径机构2上所述双三连杆结构的两个所述上摆杆22和两个所述下摆杆23的一端均通过销轴铰接于所述侧壁12的销孔处，具体可以是分侧壁121的销孔处，双三连杆结构与分侧壁121一同形成平行四连杆结构。

要保证抓取机构3在变径机构2变径前后的“姿态”相同，考虑设计平行四连杆结构，此时抓取机构3可看成与连接座21是固定的，连接座21的方向直接影响到抓取机构3的姿态。因为是平行四连杆结构，连接座21在运动时的任意时刻，其方向保持不变，这样就可以保证抓取机构3在变径前后的姿态相同，从而避免了抓取机构3在变径过程中姿态发生不可控的改变导致抓取机构3之间或抓取机构3与周围物品发生碰撞的危险。

进一步地，任一所述变径机构2上的两个所述连接座21均位于所述分侧壁121的外侧，两个所述上摆杆22和两个所述下摆杆23均位于所述分侧壁121内侧，从而使连接座21与下摆杆23之间的销轴可以抵压于分侧壁121的上端面上。该结构可以配合倒V型结构的侧壁12，将变径机构2承受的负荷分担给分侧壁121承受，增加整体可用性。

还可以对驱动机构4作出具体设计。所述驱动机构4铰接于所述变径机构2上的所述第一承接轴25之间，所述驱动机构4可以为液压缸。在该结构中，随着液压缸伸长，变径机构2发生形变，直至所述连接座21与所述下摆杆23之间的销轴或环形垫块抵压侧壁12下端部的上端面时，变径机构2达到最大变径状态，随着液压缸收缩，变径机构2发生形变，直至所述连接座21与所述下摆杆23之间的销轴或环形垫块抵压于侧壁12上端部的分载座14时，变径机构2达到最小变径状态。

当所述原木抓具处于最大变径状态时，所述环形垫块或销轴抵压于所述分载扣13处，该环形垫块可以起到分担负荷保护销轴的作用，提高可用性，此外，该环形垫块还约束了下摆杆23的轴向形变。

当所述原木抓具处于最小变径状态时，所述环形垫块或销轴抵压于所述分载座14的卡槽141处，可最大限度的减小承载于分载座14上的变径机构2的弯矩，让分载座14承受更多的负荷，增加整体可用性。

在上述实施例中，还可以对变径机构2与抓取机构3之间的连接方式作出具体设计，任一所述连接座21上位于斜三角的下端部均设有下销孔，可先将斜三角的下端部嵌套至抓取机构3的驱动臂313的通槽315中，再将上述下销孔与任一所述抓取机构3的两个所述旋转点311通过销轴铰接。当变径机构2在驱动机构4的驱动下发生移动和/或形变时，便可带动任一所述抓取机构3的旋转点311相对于另一所述抓取机构3的旋转点311发生移动。

具体地，可在变径机构2的第二承接轴26与抓取机构3的承接轴316之间设置驱动机构4，驱动机构4可以是液压缸，该结构使变径机构2与抓取机构3一体化，抓取机构3可以随着变径机构2进行变径过程，抓取机构3抓取或松开物料时也不会影响变径机构2位置发生偏移。

旋转机构可旋转的连接于抓具机架1的上端面，所述旋转机构的驱动机构4可以是摆动液压缸。该结构可以使抓取机构3旋转从而对准原木，此外，所述原木抓具可以通过所述旋转机构与工程机械臂连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种变径机构，其特征在于：所述变径机构(2)包括双三连杆结构，所述双三连杆结构包括两个连接座(21)、两个上摆杆(22)和两个下摆杆(23)；其中，两个所述上摆杆(22)和两个下摆杆(23)均通过销轴铰接于两个所述连接座(21)之间；任一所述连接座(21)的下端部均设有下销孔；任一所述上摆杆(22)的上端面均设有支承座(24)，两个所述支承座(24)之间设有第一承接轴(25)；两个所述连接座(21)的上端部之间设有第二承接轴(26)。

2.根据权利要求1所述的一种变径机构，其特征在于，所述双三连杆结构上的任一所连接座(21)与任一所述上摆杆(22)和任一所述下摆杆(23)之间均设有一定距离的间隔。

3.根据权利要求2所述的一种变径机构，其特征在于，所述双三连杆结构上的任一所述连接座(21)与相对应的所述下摆杆(23)之间间隔处的销轴上套设有环形垫块。

4.根据权利要求2所述的一种变径机构，其特征在于，所述双三连杆结构上的任一所述连接座(21)与相对应的所述上摆杆(22)之间间隔处的销轴上套设有环形垫块。

5.根据权利要求1所述的一种变径机构，其特征在于，所述双三连杆结构上的任一所述连接座(21)、任一所述上摆杆(22)和任一所述下摆杆(23)之间的销轴上均套设有定位套筒(27)。

6.根据权利要求5所述的一种变径机构，其特征在于，位于所述第一承接轴(25)与所述第二承接轴(26)上的所述定位套筒(27)之间预留环形槽。

7.根据权利要求1所述的一种变径机构，其特征在于，所述第二承接轴(26)与所述上摆杆(22)一端的销轴之间设有至少一个辅助支承杆(28)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种变径机构，其特征在于，任一所述上摆杆(22)与任一所述下摆杆(23)的摆动角为113°以上。

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