CN215405484U - 一种多自由度填缝机执行机构 - Google Patents

Abstract

一种多自由度填缝机执行机构，包含车架、回转台、机架、动臂斗杆支链、保持链、动平台、出料喷头；所述回转台通过第一转动副安装在车架上，所述机架固定安装在回转台上，在电机驱动下，机架随着回转台相对车架做回转运动；所述动臂斗杆支链包括动臂、斗杆、第一直线驱动器、第二直线驱动器；所述第一直线驱动器、第二直线驱动器均为电液推杆；所述动平台通过第八主动副安装在斗杆上；所述出料喷头安装在动平台上。所述保持链包括第一连杆、第二连杆、第一弯折杆、第二弯折杆。所述移动台通过回转台的回转运动，第一、二直线驱动器伸缩运动下，通过保持链的约束，移动台上的出料喷头实现三自由度平动，进而满足沥青填缝的动作要求。

Description

一种多自由度填缝机执行机构

技术领域

本实用新型涉及沥青路面养护设备领域，特别是一种多自由度填缝机执行机构。

背景技术

沥青路面填缝机是一种主要用于高速公路、国省干道、县乡道路、广场等沥青路面裂缝、接缝等病害处治的专用设备。通过液化气加热系统，利用循环的导热油，使沥青或者灌缝剂快速融化，通过沥青泵将融化后的沥青或灌缝剂通过出料喷头喷出，达到裂缝治理的效果。为了保证出料管以及出料喷头出料顺畅，在出料管及喷头部位往往采用恒温控制系统。

虽然现有填缝机在沥青路面裂缝处治方面应用效果非常显著，但是现有填缝机多为手推式，操作人员需要手持出料管进行填缝作业，不仅作业效率低，而且工人劳动强度大，由于出料管温度高，工人还有被灼伤的可能。

发明内容

本实用新型的目的在于已有技术存在的问题提供一种多自由度填缝机执行机构，实现无人化多自由度自动填缝，降低工人劳动强度，满足高效率养护作业要求。

本实用新型通过以下技术方案来达到上述目的：

一种多自由度填缝机执行机构，包含车架、回转台、机架、动臂斗杆支链、保持链、动平台、出料喷头；所述回转台通过第一转动副安装在车架上，所述机架固定安装在回转台上，所述第一转动副为主动副，由电机驱动，在电机驱动下，机架随着回转台相对车架做回转运动；所述动臂斗杆支链包括动臂、斗杆、第一直线驱动器、第二直线驱动器，所述动臂一端通过第二转动副安装在机架上，另一端通过第三转动副与斗杆连接，所述第一直线驱动器一端通过第四转动副与机架连接，另一端通过第五转动副与动臂连接，所述第二直线驱动器一端通过第六转动副与动臂连接，另一端通过第七转动副与斗杆连接；所述第一直线驱动器、第二直线驱动器均为电液推杆，通过第一直线驱动器的伸缩运送，动臂可相对机架单自由度摆动，通过第二直线驱动器的伸缩运动，斗杆可相对动臂做单自由度摆动，相对机架实现两自由度可控运动；所述动平台通过第八主动副安装在斗杆上；所述出料喷头安装在动平台上。

所述保持链包括第一连杆、第二连杆、第一弯折杆、第二弯折杆，所述第一连杆一端通过第九主动副安装在机架上，另一端分别通过第十转动副、第十一转动副与第一弯折杆、第二弯折杆连接，所述第一弯折杆、第二弯折杆分别通过第十二转动副、第十三转动副与动臂连接，所述第二连杆一端分别通过第十四转动副、第十五转动副与第一弯折杆、第二弯折杆连接，所述第二连杆另一端通过第十六转动副与移动台连接；所述第十转动副与第十一转动副回转轴心同轴；所述第三转动副、第十二转动副、第十三转动副的回转中心的轴心线同轴；所述第十四转动副、第十五转动副的回转中心的轴心线重合。当移动台随着斗杆运动时，保持链可使移动台平动。

所述移动台通过回转台的回转运动，第一直线驱动器、第二直线驱动器伸缩运动下，通过保持链的约束，移动台可实现三自由度平动，进而确保移动台上的出料喷头实现三自由度平动，进而满足沥青填缝的动作要求。所述移动台上安装用于追踪沥青路面缝隙的视觉传感器，通过视觉传感器配合视觉追踪系统，可实现出料喷头对缝隙自动化追踪。

本实用新型突出优点在于：

1、该种多自由度填缝机执行机构通过回转台、第一直线驱动器、第二直线驱动器的相互配合，实现出料喷头的三自由度平动，不仅结构简单，而且灵活性好，工作空间大，在车架不动的前提下，即可对养护车周边沥青路面的裂缝进行填缝作业。

2、该种多自由度填缝机执行机构实现了沥青路面填缝的无人化和自动化，不仅填缝效率高，而且降低了用工成本。

3、该种多自由度填缝机执行机构的动臂和斗杆采用电液推杆驱动，相比电动缸，不仅可带负荷启动，而且具有过载保护功能；相比液压缸驱动，不仅结构紧凑、不渗油，更易于实现远距离危险地区的集中或自动控制，而且不需要独立泵站或者阀路，性价比更高。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种多自由度填缝机执行机构主视图。

图2为本实用新型所述的一种多自由度填缝机执行机构动臂斗杆支链三维示意图。

图3为本实用新型所述的多自由度填缝机执行机构保持链示意图。

图4为本实用新型所述的多自由度填缝机执行机构作业示意图。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。

对照图1、图2、图3、图4，一种多自由度填缝机执行机构，包含车架1、回转台2、机架3、动臂斗杆支链、保持链、动平台8、出料喷头9；所述回转台2通过第一转动副30 安装在车架1上，所述机架3固定安装在回转台2上，所述第一转动副30为主动副，由电机驱动，在电机驱动下，机架3随着回转台2相对车架1做回转运动；所述动臂斗杆支链包括动臂5、斗杆6、第一直线驱动器10、第二直线驱动器11，所述动臂5一端通过第二转动副12安装在机架3上，另一端通过第三转动副13与斗杆6连接，所述第一直线驱动器10 一端通过第四转动副23与机架3连接，另一端通过第五转动副24与动臂5连接，所述第二直线驱动器11一端通过第六转动副25与动臂5连接，另一端通过第七转动副26与斗杆6 连接；所述第一直线驱动器10、第二直线驱动器11均为电液推杆，通过第一直线驱动器10 的伸缩运送，动臂5可相对机架3单自由度摆动，通过第二直线驱动器11的伸缩运动，斗杆6可相对动臂5做单自由度摆动，相对机架3实现两自由度可控运动；所述动平台8通过第八主动副28安装在斗杆6上；所述出料喷头9安装在动平台8上。

对照图1、图2、图3、图4，所述保持链包括第一连杆4、第二连杆7、第一弯折杆 16、第二弯折杆17，所述第一连杆4一端通过第九主动副18安装在机架3上，另一端分别通过第十转动副19、第十一转动副20与第一弯折杆16、第二弯折杆17连接，所述第一弯折杆16、第二弯折杆17分别通过第十二转动副14、第十三转动副15与动臂5连接，所述第二连杆7一端分别通过第十四转动副21、第十五转动副22与第一弯折杆16、第二弯折杆 17连接，所述第二连杆7另一端通过第十六转动副27与移动台8连接；所述第十转动副19 与第十一转动副20回转轴心同轴；所述第三转动副13、第十二转动副14、第十三转动副 15的回转中心的轴心线同轴；所述第十四转动副21、第十五转动副22的回转中心的轴心线重合。当移动台8随着斗杆6运动时，保持链可使移动台8平动。

对照图1、图2、图3、图4，所述移动台8通过回转台2的回转运动，第一直线驱动器10、第二直线驱动器11伸缩运动下，通过保持链的约束，移动台8可实现三自由度平动，进而确保移动台8上的出料喷头9实现三自由度平动，进而满足沥青填缝的动作要求。所述移动台8上安装用于追踪沥青路面缝隙的视觉传感器31，通过视觉传感器31配合视觉追踪系统，可实现出料喷头9对缝隙自动化追踪。所述视觉追踪系统为现有成熟的视觉跟踪技术，在各领域都有很广泛的应用。

对照图1、图2、图3、图4，该种多自由度填缝机执行机构作业过程简述如下：搭载多自由度填缝机执行机构的沥青路面养护车停靠在沥青路面上，通过多自由度填缝机执行机构的三自由度姿态调整，使出料喷头9对准沥青路面的缝隙处，车架1尾部的沥青加热供料系统29通过沥青输料管到将热沥青通过出料喷头9喷出，此时通过多自由度填缝机执行机构的三自由度姿态调整，出料喷头9在视觉传感器31以及视觉追踪系统的协助下，沿着沥青路面裂缝走向进行三自由度平动，完成对缝隙的灌缝作业。实现沥青路面填缝的无人化，大幅提高沥青路面养护效率。

Claims (2)

1.一种多自由度填缝机执行机构，包含车架、回转台、机架、动臂斗杆支链、保持链、动平台、出料喷头，其特征在于：所述回转台通过第一转动副安装在车架上，所述机架固定安装在回转台上；

所述动臂斗杆支链包括动臂、斗杆、第一直线驱动器、第二直线驱动器，所述动臂一端通过第二转动副安装在机架上，另一端通过第三转动副与斗杆连接，所述第一直线驱动器一端通过第四转动副与机架连接，另一端通过第五转动副与动臂连接，所述第二直线驱动器一端通过第六转动副与动臂连接，另一端通过第七转动副与斗杆连接；所述动平台通过第八主动副安装在斗杆上；所述出料喷头安装在动平台上；

所述保持链包括第一连杆、第二连杆、第一弯折杆、第二弯折杆，所述第一连杆一端通过第九主动副安装在机架上，另一端分别通过第十转动副、第十一转动副与第一弯折杆、第二弯折杆连接，所述第一弯折杆、第二弯折杆分别通过第十二转动副、第十三转动副与动臂连接，所述第二连杆一端分别通过第十四转动副、第十五转动副与第一弯折杆、第二弯折杆连接，所述第二连杆另一端通过第十六转动副与移动台连接；所述第十转动副与第十一转动副回转轴心同轴；所述第三转动副、第十二转动副、第十三转动副的回转中心的轴心线同轴；所述第十四转动副、第十五转动副的回转中心的轴心线重合。

2.根据权利要求1所述的多自由度填缝机执行机构，其特征在于：所述第一直线驱动器、第二直线驱动器均为电液推杆；所述第一转动副为主动副，由电机驱动；所述移动台上安装用于追踪沥青路面缝隙的视觉传感器。

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