多自由度運動液壓搬磚機械裝置的製作方法
2023-05-10 11:27:21
本發明涉及搬磚機械，尤其是多自由度運動液壓搬磚機械裝置。
背景技術：
隨著社會的飛速發展和人民生活水平的不斷提高，房地產呈井噴式發展，與之相關聯的保溫磚加工企業如同雨後春筍般不斷出現，保溫磚裝車、運輸環節顯得越來越重要。
傳統的人工搬運已基本被機械化搬運設備所取代，工人徹底從繁重的勞動中解救了出來，這類機械工作類似於叉車，主要通過貨叉將磚垛搬運到運輸車上。但這類設備存在著一定的缺陷，如在搬運過程中磚垛容易傾斜，易發生安全事故；必須將磚垛置於特製的託盤上才能搬運，而託盤的購置、存放以及廢棄託盤的處理需要大量費用；設備運動自由度差，磚垛在裝車對位時，需要設備前後、左右來回運動，對司機的駕駛技能提出了很高的要求；磚垛裝運過程費時、耗油、成本高；同時，對於駕駛技術不精湛的駕駛員，甚至有可能出現碰撞的情況，加速了設備的損壞。
技術實現要素：
本發明的目的是為解決現有搬磚機械的缺陷，提供一種多自由度運動液壓搬磚機械裝置，該機械裝置有多自由度運動及動作（包括上下、前後、左右、旋轉及夾緊），能夠快速地對磚垛對位，同時可以牢固地夾緊磚垛。該搬磚機械裝置具有運動自由度多、省時、使用安全、成本低、對駕駛技術要求低的諸多優點。
為此，本發明的技術方案如下：多自由度運動液壓搬磚機械裝置，由上下運動機構、前後運動機構、左右運動機構、旋轉運動機構、夾持機構五大機構組成，其特徵在於：前後運動機構連接在上下運動機構上，左右運動機構連接在前後運動機構上，旋轉運動機構連接在左右運動機構上，夾持機構連接在旋轉運動機構上；
所述上下運動機構，包括上下運動軌道、兩個前後運動軌道、上下運動液壓缸、多根軸、上下運動滾輪，多根軸沿上下方向呈一定間隔設置，軸的兩端安裝有第一滾動軸承，上下運動滾輪安裝在第一滾動軸承的外圈上，上下運動滾輪支撐在上下運動軌道中，上下運動滾輪在上下運動軌道中滾動；兩個前後運動軌道通過第一軌道連接板固定連接，所述前後運動軌道的後端與軸固定連接，通過軸帶動前後運動軌道沿著上下運動軌道運動，上下運動液壓缸沿垂直方向安裝在上下運動軌道的下端，上下運動液壓缸的活塞杆連接在第一軌道連接板的下端，隨著上下運動液壓缸的伸縮運動，上下運動機構沿著上下運動軌道做直線運動；
所述前後運動機構，包括兩個左右運動軌道、前後運動液壓缸、前後運動滾輪、多根短軸，兩個左右運動軌道通過第二軌道連接板固定連接，短軸的一端插接在左右運動軌道兩端的孔中，短軸的另一端安裝有第二滾動軸承，前後運動滾輪安裝在第二滾動軸承的外圈上，前後運動滾輪支撐在上下運動機構的前後運動軌道中，前後運動滾輪在上下運動機構的前後運動軌道中滾動，前後運動機構的運動由前後運動液壓缸驅動，隨著前後運動液壓缸伸縮運動，左右運動軌道沿著前後運動軌道做直線運動；
所述左右運動機構，包括左右運動液壓缸、左右運動滾輪、承重軸、承重板，承重軸與承重板連接，承重軸的兩端安裝有第三滾動軸承，左右運動滾輪安裝在第三滾動軸承的外圈上，左右運動滾輪支撐在前後運動機構的左右運動軌道中，左右運動滾輪在前後運動機構的左右運動軌道中滾動，左右運動機構的運動由左右運動液壓缸驅動，隨著左右運動液壓缸伸縮運動，承重板帶動左右運動機構沿著前後運動機構的左右運動軌道做直線運動；
所述旋轉運動機構，包括承重螺栓、軸承限位板、連接套、連接板、推力軸承、彈簧墊片、鎖緊螺母以及齒條液壓缸；軸承限位板、推力軸承、連接套、連接板從上向下依次放置，連接套的外圓與承重板的內孔轉動配合，推力軸承設置在軸承限位板、承重板的上、下平面之間，連接板固定連接在連接套的下端，承重螺栓穿過軸承限位板、推力軸承、連接套、連接板的內孔，承重螺栓的下端通過彈簧墊片以及鎖緊螺母連接，從而把軸承限位板、連接套、連接板連接為一體，並能繞承重板的內孔轉動；軸承限位板上加工有齒輪，齒條液壓缸安裝在承重板上，齒條液壓缸的齒條與軸承限位板上的齒輪嚙合，軸承限位板上的齒輪將齒條液壓缸的直線運動轉換為旋轉運動；
所述夾持機構的結構，包括夾緊缸、橫梁、兩個夾爪，兩個夾爪通過螺栓及螺母與橫梁鉸接，夾緊缸的兩端分別鉸接在兩個夾爪上，橫梁與旋轉運動機構的連接板連接，隨著夾緊缸伸縮運動，夾爪可以繞著螺栓來迴轉動，從而夾緊或鬆開磚垛。
對上述技術方案的進一步限定：上下運動機構中設有上下運動限位塊，前後運動機構中設有前後運動限位塊，左右運動機構中設有左右運動限位塊；上下運動限位塊限制了上下運動機構運動的極限位置，前後運動限位塊限制了前後運動機構運動的極限位置，左右運動限位塊限制了左右運動機構運動的極限位置。
對上述技術方案的進一步限定：所述第一滾動軸承、第二滾動軸承及第三滾動軸承是深溝球軸承。
對上述技術方案的進一步限定：夾爪的內側設有夾板，夾板通過螺釘連接在夾爪上。
有益效果：該搬磚機械裝置以上下運動機構、前後運動機構、左右運動機構和旋轉運動機構對磚垛裝車時準確對位，以夾持機構對磚垛牢固夾緊或鬆開，運動自由度多、省時、使用安全、成本低、對駕駛技術要求低。
附圖說明
圖1是本發明多自由度運動液壓搬磚機械裝置的主視圖（也是圖3中沿A-A剖視圖）。
圖2是圖1中Ⅰ部分局部放大圖。
圖3是本發明多自由度運動液壓搬磚機械裝置的俯視圖。
圖4是本發明多自由度運動液壓搬磚機械裝置的左視圖。
圖5是圖1中沿B-B的剖視圖（它展示了上下運動機構的結構）。
圖6是圖5中Ⅱ部分局部放大圖。
圖7是圖4中沿C-C剖切並順時針旋轉900的剖視圖（它展示了前後運動和左右運動機構的結構）。
圖8是圖7中Ⅲ部分局部放大圖。
圖9是圖7中Ⅳ部分局部放大圖。
圖10是本發明中夾持機構的主視圖。
圖11是本發明中夾持機構的俯視圖。
圖12是本發明中夾持機構的側視圖。
圖中所示：1為前後運動限位塊；2為前後運動軌道；3為承重螺栓；4為軸承限位板；5為連接套；6為夾緊缸；7為前後運動液壓缸；8為上下運動軌道；9為夾爪；10為上下運動液壓缸；11為夾板； 12為推力軸承； 13為承重板；14為彈簧墊片；15為鎖緊螺母；16為連接板；17為左右運動液壓缸；18為第一軌道連接板；19為齒條液壓缸；20為連接螺栓；21為第二軌道連接板；22為橫梁； 23為上下運動限位塊；24為軸；25為上下運動滾輪；26為第一滾動軸承；27為前後運動滾輪；28為第二滾動軸承；29為短軸；30為左右運動滾輪；31為左右運動限位塊；32為第三滾動軸承；33為左右運動軌道；34為承重軸。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，進一步描述多自由度運動液壓搬磚機械裝置的結構如下：
多自由度運動液壓搬磚機械裝置，由上下運動機構，前後運動機構，左右運動機構，旋轉運動機構以及夾持機構五大機構組成，前後運動機構連接在上下運動機構上，左右運動機構連接在前後運動機構上，旋轉運動機構連接在左右運動機構上，夾持機構連接在旋轉運動機構上；
在圖1、圖3所示的基礎上，並結合圖5、圖6所示，上下運動機構，包括上下運動軌道8、兩個前後運動軌道2、上下運動液壓缸10、上下運動限位塊23、多根軸24、上下運動滾輪25，多根軸24沿上下方向呈一定間隔設置，軸的兩端安裝有第一滾動軸承26，上下運動滾輪25安裝在第一滾動軸承26的外圈上，上下運動滾輪25支撐在上下運動軌道8中，上下運動滾輪25在上下運動軌道8中滾動；兩個前後運動軌道2通過第一軌道連接板18固定連接，所述前後運動軌道2的後端與軸24固定連接，通過軸24帶動前後運動軌道2沿著上下運動軌道8運動，上下運動液壓缸10沿垂直方向安裝在上下運動軌道8的下端，上下運動液壓缸10的活塞杆連接在第一軌道連接板18的下端，隨著上下運動液壓缸10的伸縮運動，上下運動機構沿著上下運動軌道8做直線運動，上下運動限位塊23（上下運動限位塊23連接在上下運動軌道8的兩端）限制了上下運動機構運動的極限位置；
在圖1、圖3、圖4所示的基礎上，並結合圖7、圖8所示，前後運動機構，包括兩個左右運動軌道33、前後運動液壓缸7、前後運動滾輪27、多根短軸29，兩個左右運動軌道33通過第二軌道連接板21固定連接，短軸29的一端插接在左右運動軌道33兩端的孔中，短軸29的另一端安裝有第二滾動軸承28，前後運動滾輪27安裝在第二滾動軸承28的外圈上，前後運動滾輪27支撐在上下運動機構的前後運動軌道2中，前後運動滾輪27在上下運動機構的前後運動軌道2中滾動，前後運動機構的運動由前後運動液壓缸7驅動，隨著前後運動液壓缸7伸縮運動，左右運動軌道33沿著前後運動軌道2做直線運動，前後運動限位塊1（前後運動限位塊1連接在前後運動軌道2的兩端）限制了前後運動機構運動的極限位置；
在圖1、圖3、圖4所示的基礎上，並結合圖7、圖9所示，左右運動機構，包括左右運動液壓缸17、左右運動滾輪30、承重軸34、承重板13，承重軸34與承重板13連接，承重軸34的兩端安裝有第三滾動軸承32，左右運動滾輪30安裝在第三滾動軸承32的外圈上，左右運動滾輪30支撐在前後運動機構的左右運動軌道33中，左右運動滾輪30在前後運動機構的左右運動軌道33中滾動，左右運動機構的運動由左右運動液壓缸17驅動，隨著左右運動液壓缸17伸縮運動，承重板13沿著前後運動機構的左右運動軌道33做直線運動，左右運動限位塊31（左右運動限位塊31連接在左右運動軌道33的兩端）限制了左右運動機構運動的極限位置；
如圖1、圖2、圖3所示，旋轉運動機構，包括承重螺栓3、軸承限位板4、連接套5、連接板16、推力軸承12、彈簧墊片14、鎖緊螺母15以及齒條液壓缸19，軸承限位板4、推力軸承12、連接套5、連接板16從上向下依次放置，連接套5的外圓與承重板13的內孔轉動配合，推力軸承12設置在軸承限位板4、承重板13的上、下平面之間，連接板16固定連接在連接套5的下端，承重螺栓3穿過軸承限位板4、推力軸承12、連接套5、連接板16的內孔，承重螺栓3的下端通過彈簧墊片14以及鎖緊螺母15連接，從而把軸承限位板4、連接套5、連接板16連接為一體，並能繞承重板13的內孔轉動；軸承限位板4上加工有齒輪，齒條液壓缸19安裝在承重板13上，齒條液壓缸19的齒條與軸承限位板4上的齒輪嚙合，軸承限位板4上的齒輪將齒條液壓缸19的直線運動轉換為旋轉運動；
在圖1、圖3、圖4所示的基礎上，並結合圖10、圖11、圖12所示，所述夾持機構，包括夾緊缸6、橫梁22、兩個夾爪9，兩個夾爪9通過螺栓及螺母與橫梁22鉸接，夾緊缸6的兩端分別鉸接在兩個夾爪9上，橫梁22與旋轉運動機構的連接板16通過連接螺栓20連接，隨著夾緊缸6伸縮運動，夾爪9可以繞著螺栓來迴轉動，從而夾緊或鬆開磚垛。
上述的上下運動限位塊23、前後運動限位塊1、左右運動限位塊31在本發明中並不是必要設置，設置的目的是控制各機構（上下運動機構，前後運動機構，左右運動機構）的運動極限位置，保證各機構的運行安全。
上述的第一滾動軸承26、第二滾動軸承28及第三滾動軸承32優先深溝球軸承，具備耐用、無需經常維護、摩擦係數小，使用方便的優點。
如圖1、圖10所示，夾爪9的內側設有夾板11，夾板11通過螺釘連接在夾爪9上；設置夾板11的目的：受碰撞、摩擦損壞後可快速更換夾板11，避免更換夾爪9，提高效率，降低使用成本。
本發明的工作原理：多自由度運動液壓搬磚機械裝置的動作由液壓控制系統控制，工作時，駕駛員目視操縱液壓系統中相應方向運動動作（包括上下運動、前後運動、左右運動、旋轉運動以及夾緊動作）按鈕，由各方向運動液壓缸控制機械裝置的上下、前後、左右、旋轉以及夾緊動作。夾緊缸6的伸縮運動帶動夾爪繞著螺栓旋轉，將磚垛夾緊或鬆開；在液壓系統的控制下，上下運動機構和前後運動機構作大幅度運動，使磚垛快速達到預定位置，左右運動機構和旋轉運動機構作微調，使磚垛在裝車時準確對位。