一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置制造方法及图纸

一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置，包括可控支撑机构、输送带、主动滚筒、从动滚筒，所述可控支撑机构采用了平面三自由度六杆机构设计，具有杆件数量少，结构紧凑、造价低的特点，保证了该皮带式输送装置不仅可以调整输送带的输送倾角、输送高度，可控支撑机构采用的正转连杆机构设计还可以使输送带做小范围的平动，解决了两自由度支撑机构难以在线迅速调整位姿的难题，该种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置不仅具有智能化程度高、适应性强等优势，而且可以实现小空间内的三自由度复杂柔性可调、可控运动输出，能较好的满足对可调范围要求不大，但对灵活度要求较高的现代化生产线、数字化工厂等使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及皮带式输送机领域，特别是一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置。
技术介绍
皮带式输送机具有输送量大、通用性强等优点，广泛应用于矿山、冶金、煤炭等行业，用来输送松散物料或成件物品。但是随着以计算机与通信为核心的信息技术的发展，以及随之而来的工业化生产模式的转型升级，传统皮带式输送机因智能化程度低、输送带支撑机构缺乏自由度等问题，很难适应数字工厂等柔性化生产线需要。平面多自由度连杆机构可以实现多运动输入，复杂可控、可调柔性轨迹输出，将可控机构技术和机器人技术引入到输送机的设计中，可以有效提高现有输送机的灵活性和智能化程度。机构的构型不仅决定了机械装置运动学、动力学以及控制模型，而且直接决定了机械装置的机械性能和适用范围。虽然采用可控支撑机构的新型输送装置可以满足柔性化生产线智能化要求，特别是单自由度可控支撑机构可以轻易实现输送带仰角的单自由度柔性可调、可控，两自由度可控支撑机构可以实现输送带输送仰角、输送高度的两自由度柔性可调、可控，但是，在数字化生产线上，由于单自由度和两自由度可控支撑机构均无法实现输送带平面两维空间内任意轨迹平移运动，无法使输送带在可达工作空间内完成任定高度下无法单独实现输送带输送高度以及输送仰角的自动化调整，由于可控支撑机构缺少自由度，在调整输送带姿态时，输送仰角和输送高度会一起随动，因此，两自由度可控支撑机构的输送装置必须在脱离生产线的前提下配合机架的移动，才能实现给定的输送仰角和输送高度，不仅影响了生产线的生产效率，而且降低了新型输送装置的适用性和适应性。机械产品创新是改善和克服已知产品问题和缺陷的根本方法，一般包括技术改进和构型原始创新，而机构构型创新既是机械产品创新的最根本途径，也是最重要、最核心的内容。如何基于拓扑综合方法，提出一种三自由度皮带式输送装置，首先，能克服传统皮带式输送机已知问题，具有智能化程度高、灵活性好等特点，同时可以实现可控支撑机构三自由度柔性可控、可调运动输出，保证输送带托架能够实现平面两维空间内任意轨迹平移运动，进而满足输送带输送仰角、输送高度能够单独控制的要求，确保输送机能够在数字化生产线上即可实现输送倾角、输送高度的实时调整，满足数字化生产线高效、高精度的输送要求，已成为皮带式输送机领域一个亟需解决的工程问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置，在克服传统皮带式输送机已知问题，具有智能化程度高、灵活性好等特点的前提下，可以实现可控支撑机构三自由度柔性可控、可调运动输出，保证输送带托架能够实现平面两维空间内任意轨迹平移运动，进而满足输送带输送仰角、输送高度能够单独控制的要求，确保输送机能够在数字化生产线上即可实现输送倾角、输送高度的实时调整，满足数字化生产线高效、高精度的输送要求。本专利技术通过以下技术方案达到上述目的：一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置包括可控支撑机构、输送带、主动滚筒、从动滚筒。所述可控支撑机构为平面并联三自由度六杆机构，包括机架、第一构件、第二构件、托架、第三构件、第四构件，所述第一构件一端通过第一转动副与机架连接，另一端通过第一移动副与第二构件一端连接，所述第二构件另一端通过第二转动副与托架连接，所述第三构件一端通过第三转动副与机架连接，另一端通过第二移动副与第四构件一端连接，所述第四构件另一端通过第四转动副与托架连接。本专利技术所述可控支撑机构采用了平面并联三自由度六杆机构设计，不仅杆件数目少、结构简单、造价低、方便拆卸维护，而且因为采用了并联机构设计，使该种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置具有结构刚度高、承载能力强等特性，可以满足港口、矿山等重载场合使用。所述第一移动副、第二移动副、第三转动副为主动副，其中第一移动副、第二移动副由伺服电动缸驱动，第三转动副由伺服电机驱动。由于可控支撑机构均由伺服电机驱动控制，克服了传统输送机存在的智能化程度低，难以适应数字工厂等柔性化生产线的问题。所述主动滚筒通过第五转动副与托架连接，所述从动滚筒通过第六转动副与托架连接，所述输送带安装在主动滚筒和从动滚筒上，所述主动滚筒由可控电机驱动，通过对伺服电机进行数控编程，可以实现输送带的无级调速以及输送速度精确控制。所述可控支撑机构由于采用并联正转机构设计，虽然工作空间比较小，但具有三个自由度，在伺服电机系统的控制下，该种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置的输送带可以实现三自由度柔性可控、可调运动输出，能够轻易实现平面两维空间内任意轨迹平移运动，在数字化生产线上，可以实现输送仰角、输送高度单独控制和实时调整。例如，该种皮带式输送机可以根据生产线作业需要，在维持输送仰角不变的前提下，改变输送带的输送位置及输送高度，也可以在维持输送高度和起点位置不变的前提下，实时调整输送倾角，以满足数字化生产线高效、精确的输送要求。该种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置相比单自由度和两自由度输送装置，具有较高的灵活性和适应性，特别适用于精密加工制造柔性化生产线，能够大幅提高生产线的生产效率。本专利技术的突出优点在于：1.本专利技术所述可控支撑机构采用了平面并联三自由度六杆机构设计，不仅杆件数目少、结构简单、造价低、方便拆卸维护，而且因为采用了并联机构设计，使该种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置具有结构刚度高、承载能力强等特性，可以满足港口、矿山等重载场合使用。2.本专利技术所述可控支撑机构可以在小空间内实现三自由度柔性可调、可控运动输出，确保了该种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置在数控程序的控制下，能够实现输送带的平面两维空间内任意轨迹平移运动，进而满足输送带输送仰角、输送高度能够单独控制的要求，确保输送机能够在数字化生产线上即可实现输送倾角、输送高度的实时调整，满足数字化生产线高效、高精度的输送要求，相比单自由度和两自由度输送装置，具有较高的灵活性和适应性，特别适用于精密加工制造柔性化生产线，能够大幅提高生产线的生产效率。附图说明图1为本专利技术所述正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置示意图。图2为本专利技术所述可控支撑机构示意图图3为本专利技术所述可控支撑机构运动链双色拓扑图。图4为本专利技术所述正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置的托架示意图。图5为本专利技术所述正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置托架部分装配示意图。图6为本专利技术所述正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置三维示意图。图7为本专利技术所述正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置的输送带输送高度固定不变前提下，输送倾角柔性可调示意图。具体实施方式以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。对照图1、图2、图3、图4、图5、图6，一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置包括可控支撑机构、输送带11、主动滚筒8、从动滚筒10。对照图1、图2、图3、图4，所述可控支撑机构为平面并联三自由度六杆机构，包括机架1、第一构件3、第二构件5、托架12、第三构件16、第四构件14，所述第一构件3一端通过第一转动副2与机架1连接，另一端通过第一移动副4与第二构件5一端连接，所述第二构件5另一端通过第二转动副6与托架12连接，所述第三构件16一端通过第三转动副17与机架1连接，另一端通过第二移动副15与第四构件14一端连接，所述第四构件14另一端通过第四转动副13与托架1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置，包括可控支撑机构、输送带、主动滚筒、从动滚筒，其特征在于：所述可控支撑机构为平面并联三自由度六杆机构，包括机架、第一构件、第二构件、托架、第三构件、第四构件，所述第一构件一端通过第一转动副与机架连接，另一端通过第一移动副与第二构件一端连接，所述第二构件另一端通过第二转动副与托架连接，所述第三构件一端通过第三转动副与机架连接，另一端通过第二移动副与第四构件一端连接，所述第四构件另一端通过第四转动副与托架连接，所述可控支撑机构中第一移动副、第二移动副、第三转动副为主动副，所述主动滚筒通过第五转动副与托架连接，所述从动滚筒通过第六转动副与托架连接，所述输送带安装在主动滚筒和从动滚筒上。

【技术特征摘要】
1.一种正转六杆三自由度小空间皮带式输送装置，包括可控支撑机构、输送带、主动滚筒、从动滚筒，其特征在于：所述可控支撑机构为平面并联三自由度六杆机构，包括机架、第一构件、第二构件、托架、第三构件、第四构件，所述第一构件一端通过第一转动副与机架连接，另一端通过第一移动副与第二构件一端连接，所述第二构件另一端通过第二转动副与托架连接，所述第三构件一端通过第三转动副与机架连接，另一端通过第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，刘冬冬，武照玉，孙文长，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东;37