一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构及调节方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，包括车轮、起重液压油缸、伸缩电动缸、万向节和导轨。车轮的上端与液压油缸的缸体铰接，下端与圆弧形导轨配合，可沿导轨移动。起重液压油缸的推杆与万向节两端铰接，万向节上端固定在起重机器人吊臂上。电动缸的两端分别与液压油缸的缸体铰接，可通过调节电动缸的伸缩量调节液压油缸之间的支撑角度，并通过电动缸上的减速器自锁，实现稳定支撑的作用；本发明专利技术能够增强柔索并联起重机器人在工作时的稳定性，能够根据起重机器人起吊、回转以及变幅运动等不同任务需求，转变不同的工况模式。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构及调节方法
本专利技术涉及机械设备领域，具体涉及一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构。
技术介绍
起重机是在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重机械，又称吊车，属于物料搬运机械。近年来世界经济快速增长、世界各地的工程量不断增大，工程任务日益艰巨，被搬运物料朝着重载大型化的趋势发展，起重机的工作环境和工作任务日趋复杂，因此，时代对起重机的工作时的稳定性提出了更高的要求。目前，部分专利针对增强起重机工作时的稳定性设计了一些装置，这些装置多与起重机的支撑部分相关联。专利申请号“CN201520259380.0”设计了一种结构简单的、能提供强大支撑力的悬臂吊起重机立柱加固装置。专利申请号“CN201820357210.X”设计了一种增强起重机工作时稳定性的固定架。上述专利的工作原理在于增加起重机与地面的支撑面积以增强起重机的稳定性。
技术实现思路
本专利技术设计了一种与起重机吊臂相联接的稳定调节机构，不同于以往的通过增加与地面的支撑面积来提高起重机稳定性的装置，而是为起重机器人的吊臂设计了一种辅助支撑。本专利技术能够根据起重机器人起吊、回转以及变幅运动等不同任务需求，转变不同的工况模式。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，在起重机器人的吊臂上安置有一个辅助支撑机构。该辅助支撑机构在起重机器人起吊和放置运动时，辅助支撑机构的伸缩电动缸和液压油缸锁死，辅助支撑机构给吊臂提供支撑力，起到稳定作用。在重机器人回转时，伸缩电动缸的减速器解锁，车轮跟随吊臂沿导轨运动，同时电动缸伸缩。吊臂回转至指定位置时，电动缸减速器自锁，车轮停止运动，起重液压油缸之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变。在重机器人变幅运动时，伸缩电动缸的减速器解锁，2个起重液压缸伸缩量变化，同时电动缸伸缩，支撑角度改变，车轮沿导轨移动。吊臂升降到指定高度时，电动缸减速器自锁，车轮停止运动，起重液压油缸之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变。进一步说，在起重机器人的地基上设有导轨7。所述导轨7为圆弧或闭环。所述闭环，为椭圆环或圆环。在起重机器人上设有车轮、起重液压油缸和万向节。其中：车轮与导轨配合并在上运动。车轮的上端与起重液压油缸的缸体铰接。所述的万向节上端与起重机吊臂连接，下端与起重液压油缸的推杆铰接，以传递起重机和稳定调节机构之间的力和运动。进一步说，导轨7为2个，依次称为内侧轨和外侧轨。在内侧轨和外侧轨上均设有一个车轮。每个车轮上均设有一个起重液压油缸。在每个起重液压油缸的推杆经万向节与起重机吊臂连接。进一步说，导轨7为2个，依次称为内侧轨和外侧轨。内侧轨和外侧轨上的车轮设置方式为以下方式之一：a、在内侧轨上设有1个车轮，在外侧轨上设有2个车轮。b、在内侧轨上设有2个车轮，在外侧轨上设有1个车轮。每个车轮上均设有一个起重液压油缸。当内侧轨上设有2个车轮而在外侧轨上设有1个车轮时：位于内侧轨上的2个起重液压油缸的推杆经双联万向节与起重机吊臂连接。位于外侧轨上的起重液压油缸的推杆与横杆或万向节活动连接。当外侧轨上设有2个车轮而在内侧轨上设有1个车轮时：位于外侧轨上的2个起重液压油缸的推杆经双联万向节与起重机吊臂连接。位于内侧轨上的起重液压油缸的推杆与横杆或万向节活动连接。进一步说，导轨7为1个。在导轨7上设有2个车轮。每个车轮上均设有一个起重液压油缸。所述万向节为双联万向节。横杆为伸缩电动缸。进一步说，设有车轮2个，起重液压油缸1对，万向节各1个。每个车轮均与导轨配合并在上运动。在每个车轮的上端均与一个起重液压油缸的缸体铰接。起重液压油缸的推杆均与双联万向节上端下端铰接，双联万向节上端与起重机吊臂连接，以传递起重机和本稳定调节机构之间的力和运动。进一步说，所述横杆即为伸缩电动缸。即在起重液压油缸之间设有伸缩电动缸。进一步说，设有伸缩电动缸。伸缩电动缸的两端分别与两个起重液压油缸的缸体铰接。所述的一对起重液压油缸之间的夹角称为稳定调节机构的支撑角，支撑角变化范围为20°—50°，液压油缸推杆顶端到缸体底部的距离成为稳定调节机构的伸缩量，伸缩量变化范围为3.5m-5m。进一步说，车轮由导向轮、滑块、油缸支撑、固定螺栓和止推轴承组成。导向轮轮轴固定在滑块上，其外沿与圆弧导轨相切接触，用于引导车轮的运动方向。滑块和油缸支撑通过固定螺栓和止推轴承铰接，油缸支撑的上端与起重液压油缸的缸体铰接。稳定调节机构的调节方法，按如下步骤进行：将电动缸和液压油缸的驱动器以及电机编码器分别与计算机相连接。通过读取编码器的读数得知稳定调节机构运行状态。当为单轨道双车轮或双轨道双车轮的情况时，两个车轮、及对应的起重液压油缸均以A和B区分。a、当起重机器人处于起吊/放置时，按如下步骤调节：伸缩电动缸3的减速器自锁，起重液压油缸A2和起重液压油缸B5之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变。起重电机驱动绳索上升/下降完成起重机器人的起吊/放置运动。b、当起重机器人回转运动时，按如下步骤调节：1.伸缩电动缸3的减速器解锁。2.吊臂回转运动，车轮A1和车轮B6跟随吊臂沿导轨7运动，同时电动缸3伸缩。优选的方案是，电动缸伸缩范围为1-1.6m。3.吊臂回转至指定位置，电动缸3减速器自锁，车轮A1和车轮B6停止运动，起重液压油缸A2和起重液压油缸B5之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变。c、机器人变幅运动时，按如下步骤调节：1.伸缩电动缸3的减速器解锁。2.起重液压油缸A2和起重液压油缸B5伸缩量变化，伸缩量变化范围为3.5m-5m，同时电动缸3伸缩，电动缸伸缩范围为1-1.6m，支撑角度改变，支撑角变化范围为20°—50°，车轮A1和车轮B6沿圆弧或圆形的导轨7移动。3.吊臂升降到指定高度，电动缸3减速器自锁，车轮A1和车轮B6停止运动，起重液压油缸A2和起重液压油缸B5之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变。作为本专利技术的优选方案为：一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构,包括2个车轮、1对起重液压油缸、伸缩电动缸、双联万向节和圆弧导轨，所述的车轮与圆弧导轨配合并在轨道上运动，车轮的上端与起重液压油缸的缸体铰接。所述的双联万向节上端与起重机吊臂连接，下端与起重液压油缸的推杆铰接，以传递起重机和稳定调节机构之间的力和运动。所述的伸缩电动缸两端分别与两个起重液压油缸的缸体铰接。所述的一对起重液压油缸之间的夹角称为稳定调节机构的支撑角，液压油缸推杆顶端到缸体底部的距离成为稳定调节机构的伸缩量。所述车轮由4个导向轮、滑块、油缸支撑、固定螺栓和止推轴承组成。导向轮轮轴固定在滑块上，其外沿与圆弧导轨相切接触，用于引导车轮的运动方向。滑块和油缸支撑通过固定螺栓和止推轴承铰接，油缸支撑的上端与起重液压油缸的缸体铰接。所述双联万向节由铰链节和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，其特征在于：在起重机器人的吊臂上安置有一个辅助支撑机构；/n该辅助支撑机构在起重机器人起吊和放置运动时，辅助支撑机构的伸缩电动缸和液压油缸锁死，辅助支撑机构给吊臂提供支撑力，起到稳定作用；/n在重机器人回转时，伸缩电动缸的减速器解锁，车轮跟随吊臂沿导轨运动，同时电动缸伸缩；/n吊臂回转至指定位置时，电动缸减速器自锁，车轮停止运动，起重液压油缸之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变；/n在重机器人变幅运动时，伸缩电动缸的减速器解锁，2个起重液压缸伸缩量变化，同时电动缸伸缩，支撑角度改变，车轮沿导轨移动；/n吊臂升降到指定高度时，电动缸减速器自锁，车轮停止运动，起重液压油缸之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，其特征在于：在起重机器人的吊臂上安置有一个辅助支撑机构；
该辅助支撑机构在起重机器人起吊和放置运动时，辅助支撑机构的伸缩电动缸和液压油缸锁死，辅助支撑机构给吊臂提供支撑力，起到稳定作用；
在重机器人回转时，伸缩电动缸的减速器解锁，车轮跟随吊臂沿导轨运动，同时电动缸伸缩；
吊臂回转至指定位置时，电动缸减速器自锁，车轮停止运动，起重液压油缸之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变；
在重机器人变幅运动时，伸缩电动缸的减速器解锁，2个起重液压缸伸缩量变化，同时电动缸伸缩，支撑角度改变，车轮沿导轨移动；
吊臂升降到指定高度时，电动缸减速器自锁，车轮停止运动，起重液压油缸之间的支撑角度以及油缸伸缩量不变。


2.根据权利要求1所述的一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，起重机器人设有包含吊臂；其特征在于：在起重机器人的地基上设有导轨（7）；所述导轨（7）为圆弧或闭环；所述闭环，为椭圆环或圆环；
在起重机器人上设有车轮、起重液压油缸和万向节；其中：
车轮与导轨配合并在上运动；
车轮的上端与起重液压油缸的缸体铰接；
所述的万向节上端与起重机吊臂连接，下端与起重液压油缸的推杆铰接，以传递起重机和稳定调节机构之间的力和运动。


3.根据权利要求2所述的一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，其特征在于：导轨（7）为2个，依次称为内侧轨和外侧轨；在内侧轨和外侧轨上均设有一个车轮；每个车轮上均设有一个起重液压油缸；在每个起重液压油缸的推杆经万向节与起重机吊臂连接。


4.根据权利要求2所述的一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，其特征在于：导轨（7）为2个，依次称为内侧轨和外侧轨；内侧轨和外侧轨上的车轮设置方式为以下方式之一：
a、在内侧轨上设有1个车轮，在外侧轨上设有2个车轮；
b、在内侧轨上设有2个车轮，在外侧轨上设有1个车轮；
每个车轮上均设有一个起重液压油缸；
当内侧轨上设有2个车轮而在外侧轨上设有1个车轮时：位于内侧轨上的2个起重液压油缸的推杆经双联万向节与起重机吊臂连接；位于外侧轨上的起重液压油缸的推杆与横杆或万向节活动连接；
当外侧轨上设有2个车轮而在内侧轨上设有1个车轮时：位于外侧轨上的2个起重液压油缸的推杆经双联万向节与起重机吊臂连接；位于内侧轨上的起重液压油缸的推杆与横杆或万向节活动连接。


5.根据权利要求2所述的一种适用于柔索并联起重机器人的稳定调节机构，其特征在于：导轨（7）为1个；在导轨（7）上设有2个车轮；每个车轮上均设有一个起重液压油缸。


6.根据权利要求2或5所述的一种适用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周斌，石柯，訾斌，曾亿山，赵嘉浩，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34