一种配重伸缩工作臂的制作方法

1.本实用新型涉及一种配重伸缩工作臂，属于机械臂技术领域。


背景技术：

2.伸缩工作臂与吊具、夹具等配合能按照程序指定伸长替代繁重劳动实现机械化和自动化，可与移动车辆或固定区域装配、广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工、石油、船舶等领域的加工、安装维修、吊装起重、喂料、选材等工况。现有技术中的伸缩工作臂一般包括折叠或绳索的臂架、基座、立柱、液压系统、配重箱等组成，配重箱采用固定或移动式与基座装配以提高工作臂载荷称重，移动式配重箱一般采用与基座平行的液压缸直接传动以增长力矩，提高工作臂特别是转移重物时的稳定性，但液压缸的液压杆伸缩过程中承受重力分力加大，伸缩距离有限，对液压缸内部构件磨损和连接绕度影响较大，同时伸缩工作臂采用单臂多节伸缩结构以液压逐级传动强度较差，从而限制了工作臂载重，难以满足应用需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种配重伸缩工作臂，通过改变第一臂杆与基座的角度、第二臂杆与第一臂杆之间的角度、第二臂杆和若干节臂总长、相邻节臂同步伸缩移动总长、配重箱伸缩移动提高工作臂工作时的载荷能力、工作灵活性和作业范围，减小损耗、满足作业需求。
4.本实用新型是通过如下的技术方案予以实现的：
5.一种配重伸缩工作臂，包括基座，所述基座上设有折叠伸缩臂和配重箱，其中，所述折叠伸缩臂包括与基座铰接的第一臂杆、与第一臂杆连接的两个第二臂杆、嵌套在第二臂杆内的若干节臂，所述第一臂杆与基座之间设有用于驱动第一臂杆绕与基座的铰接位往复偏转的第一驱动机构；
6.两个第二臂杆与第一臂杆之间设有用于驱动第二臂杆绕与第一臂杆的铰接位往复偏转的第二驱动机构，若干节臂中靠近第二臂杆的节臂与两个第二臂杆之间设有用于第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动节臂在对应第二臂杆内同步往复移动，若干节臂内设有第四驱动机构，所述第四驱动机构用于驱动相邻节臂同步伸缩移动，两个第二臂杆的若干节臂端部设有连接座；
7.所述基座一侧设有滑套，所述滑套内设有滑动配合且与配重箱相连的滑臂，所述基座上铰接有第一液压缸，所述第一液压缸的液压杆端部铰接有连接件，所述连接件与滑套之间设有铰接相连的第一连杆，连接件与滑臂之间设有铰接相连的第二连杆，所述第二连杆与滑套之间设有铰接相连的第三连杆；
8.所述第一驱动机构为位于第一臂杆侧底部且与基座铰接相连的第二液压缸，所述第二液压缸的液压杆端部与第一臂杆侧壁铰接；
9.所述第二驱动机构为与位于第二臂杆底部且与第一臂杆端部铰接的第三液压缸，所述第三液压缸的液压杆端部与第二臂杆底部铰接；
10.所述第三驱动机构为位于两个第二臂杆之间平行设置的第四液压缸，所述第四液压缸的液压杆端部设有铰接座，所述铰接座与若干节臂中靠近第二臂杆的节臂侧壁之间设有铰接相连的第四连杆；
11.若干节臂包括依次嵌套的第一节臂、第二节臂、第三节臂和第四节臂，所述第四驱动机构为设置在若干节臂内部的第五液压缸，所述第五液压缸的液压杆端部与第一节臂固定相连，第五液压缸端部与第二节臂之间设有支撑架，第五液压缸尾端设有第一滑轮，所述第一滑轮外设有滑动配合且两端分别与第一节臂和第三节臂相连的第一皮带，所述第二节臂上设有第二滑轮，所述第二滑轮外设有滑动配合且两端分别与第一节臂和第三节臂相连的第二皮带，所述第三节臂内部两端分别设有第三滑轮和第四滑轮，所述第三滑轮外设有滑动配合且两端分别与第一皮带和第四节臂相连的第三皮带，所述第四滑轮外设有滑动配合且两端分别与第二节臂和第四节臂相连的第四皮带；
12.所述基座底部设有相互嵌套的内套和外套，所述内套上设有蜗轮，所述外套上设有与蜗轮啮合的蜗杆、与蜗杆同轴相连的伺服电机，所述外套底部设有底座。
13.本实用新型的有益效果为：
14.(1)底座与运载车辆或其他固定区域连接，连接座与吊具、夹具等机械结构连接，作业时，由第一驱动机构即第二液压缸的液压杆伸缩，推动或拉动铰接的第一臂杆，改变第一臂杆与基座的角度实现作业高度和角度调节；
15.(2)由第二驱动机构即第三液压缸的液压杆伸缩，推动或拉动铰接的第二臂杆，改变第二臂杆与第一臂杆之间的角度实现作业高度和角度调节；
16.(3)由第三驱动机构即第四液压缸的液压杆伸缩，推动或拉动铰接座，通过铰接的第四连杆推动或拉动节臂中靠近第二臂杆的节臂侧壁，节臂在第二臂杆内往复移动用于调节第二臂杆和若干节臂总长，双臂稳定支撑和同步调节，实现作业位置调节；
17.(3)由第四驱动机构即第五液压缸的液压杆伸缩，第二节臂通过支撑架随第五液压缸移动相对第一节臂移动；第一滑轮随第五液压缸移动以第一皮带拉动第三节臂、或第二滑轮随第二节臂移动以第二皮带拉动第三节臂，使第三节臂相对第二节臂移动；第四滑轮随第三节臂移动以第四皮带拉动第四节臂、或第三滑轮随第三节臂移动以第三皮带拉动第四节臂，使第四节臂相对第三节臂移动，实现驱动相邻节臂同步伸缩移动、提高作业效率和支撑强度，改变若干节臂总长实现作业位置调节；
18.(4)由第一液压缸的液压杆伸缩，推动或拉动铰接的连接件，连接件在第一连杆的限位作用下移动、并推动或拉动通过第二连杆铰接的滑臂，使滑臂在滑套内伸缩移动，改变配重箱至基座的力矩，提高工作臂工作时的载荷能力，减小第一液压缸损耗、提高寿命；
19.(5)伺服电机带动蜗杆旋转，使蜗杆蜗轮减速传动下带动内套上的基座相对外套偏转，改变作业朝向，从而综上提高工作灵活性和作业范围，满足作业需求。
附图说明
20.图1为本实用新型俯视立体图。
21.图2为本实用新型仰视立体图。
22.图3为本实用新型正视结构图。
23.图4为本实用新型俯视结构图。
24.图5为图4的aa方向部分剖视图。
25.图中标记：基座1，折叠伸缩臂2和配重箱3，第一臂杆21、第二臂杆22、连接座4，滑套5，滑臂6，第一液压缸7，连接件8，第一连杆9，第二连杆10，第三连杆11，第二液压缸12，第三液压缸13，第一侧板14，第二侧板15，第四液压缸16，铰接座17，第四连杆18，第一节臂23、第二节臂24、第三节臂25和第四节臂26，第五液压缸19，支撑架20，第一滑轮27，第一皮带28，第二滑轮29，第二皮带30，第三滑轮31和第四滑轮32，第三皮带33，第四皮带34，第一滑轨35，第二滑轨36，内套37和外套38，蜗轮39，蜗杆40、伺服电机41，底座42。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
27.一种配重伸缩工作臂，包括基座1，所述基座1上设有折叠伸缩臂2和配重箱3，其中，所述折叠伸缩臂2包括与基座1铰接的第一臂杆21、与第一臂杆21连接的两个第二臂杆22、嵌套在第二臂杆22内的若干节臂，所述第一臂杆21与基座1之间设有用于驱动第一臂杆21绕与基座1的铰接位往复偏转的第一驱动机构；
28.两个第二臂杆22与第一臂杆21之间设有用于驱动第二臂杆22绕与第一臂杆21的铰接位往复偏转的第二驱动机构，若干节臂中靠近第二臂杆22的节臂与两个第二臂杆22之间设有用于第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动节臂在对应第二臂杆22内同步往复移动，若干节臂内设有第四驱动机构，所述第四驱动机构用于驱动相邻节臂同步伸缩移动，两个第二臂杆22的若干节臂端部设有连接座4；
29.所述基座1一侧设有滑套5，所述滑套5内设有滑动配合且与配重箱3相连的滑臂6，所述基座1上铰接有第一液压缸7，所述第一液压缸7的液压杆端部铰接有连接件8，所述连接件8与滑套5之间设有铰接相连的第一连杆9，连接件8与滑臂6之间设有铰接相连的第二连杆10，所述第二连杆10与滑套5之间设有铰接相连的第三连杆11；
30.所述第一驱动机构为位于第一臂杆21侧底部且与基座1铰接相连的第二液压缸12，所述第二液压缸12的液压杆端部与第一臂杆21侧壁铰接；
31.所述第二驱动机构为与位于第二臂杆22底部且与第一臂杆21端部铰接的第三液压缸13，所述第三液压缸13的液压杆端部与第二臂杆22底部铰接；
32.所述第一臂杆21呈t形结构且端部设有倾斜凸出的若干第一侧板14，所述第二臂杆22两侧和底部设有若干第二侧板15，所述第二侧板15和第三液压缸13铰接在相邻第一侧板14之间；
33.所述第三驱动机构为位于两个第二臂杆22之间平行设置的第四液压缸16，所述第四液压缸16的液压杆端部设有铰接座17，所述铰接座17与若干节臂中靠近第二臂杆22的节臂侧壁之间设有铰接相连的第四连杆18；
34.若干节臂包括依次嵌套的第一节臂23、第二节臂24、第三节臂25和第四节臂26，所述第四驱动机构为设置在若干节臂内部的第五液压缸19，所述第五液压缸19的液压杆端部与第一节臂23固定相连，第五液压缸19端部与第二节臂24之间设有支撑架20，第五液压缸19尾端设有第一滑轮27，所述第一滑轮27外设有滑动配合且两端分别与第一节臂23和第三节臂25相连的第一皮带28，所述第二节臂24上设有第二滑轮29，所述第二滑轮29外设有滑动配合且两端分别与第一节臂23和第三节臂25相连的第二皮带30，所述第三节臂25内部两
端分别设有第三滑轮31和第四滑轮32，所述第三滑轮31外设有滑动配合且两端分别与第一皮带28和第四节臂26相连的第三皮带33，所述第四滑轮32外设有滑动配合且两端分别与第二节臂24和第四节臂26相连的第四皮带34；
35.所述第一节臂23外壁与第二臂杆22端部之间、第二节臂24外壁与第一节臂23端部之间、第三节臂25外壁与第二节臂24端部之间、第四节臂26两侧与第三节臂25端部之间均设有若干平行且滑动配合的第一滑轨35，所述滑臂6两侧设有与滑套5端部滑动配合的第二滑轨36；
36.所述基座1底部设有相互嵌套的内套37和外套38，所述内套37上设有蜗轮39，所述外套38上设有与蜗轮39啮合的蜗杆40、与蜗杆40同轴相连的伺服电机41，所述外套38底部设有底座42。
37.本实用新型的工作原理为：
38.参见附图，将底座42与运载车辆或其他固定区域连接，将第一液压缸7、第二液压缸12、第三液压缸13、第四液压缸16和第五液压缸19与液压系统油路相连，将伺服电机41与电控系统连接进行连接控制，将连接座4与吊具、夹具等机械结构连接；
39.作业时，由第一驱动机构即第二液压缸12的液压杆伸缩，推动或拉动铰接的第一臂杆21侧壁，使第一臂杆21绕与基座1的铰接位上升偏转或下降偏转，第二液压缸12和第二液压缸12的液压杆分别绕与基座1和第一臂杆21的铰接位相应偏转，改变第一臂杆21与基座1的角度实现作业高度和角度调节；
40.由第二驱动机构即第三液压缸13的液压杆伸缩，推动或拉动铰接的第二臂杆22，使第二臂杆22绕与第一臂杆21的铰接位上升偏转或下降偏转进行折叠，第三液压缸13的第三液压缸13的液压杆分别绕与第第一臂杆21和第二臂杆22的铰接位相应偏转，改变第二臂杆22与第一臂杆21之间的角度实现作业高度和角度调节；
41.第一臂杆21呈t形结构且端部设有倾斜凸出的若干第一侧板14，用于让位连接第二臂杆22的第二侧板15和第三液压缸13进行紧凑的铰接，提高支撑力和作业稳定性；
42.由第三驱动机构即第四液压缸16的液压杆伸缩，推动或拉动铰接座17，铰接座17通过铰接的第四连杆18推动或拉动节臂中靠近第二臂杆22的节臂侧壁，实现节臂在第二臂杆22内往复移动用于调节第二臂杆22和若干节臂总长，实现作业位置调节，两个第二臂杆22进行双臂支撑和同步调节，提高结构强度和稳定性；
43.由第四驱动机构即第五液压缸19的液压杆伸长，使第二节臂24通过支撑架20随第五液压缸19移动，并在第一滑轨35导向下相对第一节臂23移动，第一滑轮27随第五液压缸19移动时使滑动配合的第一皮带28一端拉动第三节臂25，使第三节臂25相对第二节臂24在第一滑轨35导向下稳定移动，第四滑轮32随第三节臂25移动时通过滑动配合的第四皮带34拉动第四节臂26，使第四节臂26在第一滑轨35导向下相对第三节臂25移动，第二滑轮29外的第二皮带30和第三滑轮31外的第三皮带33相应移动，使依次嵌套的第一节臂23、第二节臂24、第三节臂25和第四节臂26同步伸长移动，改变若干节臂总长实现作业位置调节；
44.由第四驱动机构即第五液压杆的液压杆收缩，使第二节臂24通过支撑架20对第五液压缸19移动，并在第一滑轨35导向下相对第一节臂23移动，第二滑轮29随第二节臂24移动时使滑动配合的第二皮带30一端拉动第三节臂25，使第三节臂25相对第二节臂24在第一滑轨35导向下稳定移动，第三滑轮31随第三节臂25移动时使滑动配合的第三皮带33一端拉
动第四节臂26，使第四节臂26在第一滑轨35导向下相对第三节臂25移动，第一滑轮27外的第一皮带28和第四滑轮32外的第四皮带34相应移动，使依次嵌套的第一节臂23、第二节臂24、第三节臂25和第四节臂26同步收缩移动，改变若干节臂总长实现作业位置调节，综上第四驱动机构实现驱动相邻节臂同步伸缩移动、提高作业效率和支撑强度；
45.当工作臂载荷增加时，由第一液压缸7的液压杆伸长，推动铰接的连接件8，连接件8在第一连杆9的限位作用下移动、并推动通过第二连杆10铰接的滑臂6，使滑臂6在滑套5内沿第二滑轨36的导向作用伸长移动，第一液压缸7和第一液压缸7的液压杆分别绕与基座1和连接件8的铰接位相应偏转，第二连杆10绕与连接件8和滑套5的铰接位相应偏转，第三连杆11绕与第二连杆10和滑套5的铰接位相应偏转，增加配重箱3至基座1的力矩，从而提高工作臂工作时的载荷能力；
46.同理，由第一液压缸7的液压杆收缩，拉动铰接的连接件8，连接件8拉动第二连杆10铰接的滑臂6，使滑套5相对滑臂6收缩移动，第一液压杆、第二连杆10、第三连杆11相应偏转，减小配重箱3至基座1的力矩，避免不工作时影响整体移动，整体结构支撑动作可靠，有利于增加配重箱3的移动距离提高载荷能力、减小第一液压缸7受配重箱3的作用力而减小损耗、提高寿命；
47.由外套38上的伺服电机41带动蜗杆40旋转，使蜗杆40蜗轮39减速传动下带动内套37上的基座1相对外套38偏转，改变作业朝向，从而提高工作灵活性和作业范围，满足作业需求。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是两个或两个以上。
49.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
50.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。