一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置制造方法及圖紙

一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，包括可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)、輸送帶、主動滾筒、從動滾筒，所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)為平面單自由度四桿機(jī)構(gòu)，包含有模塊化運(yùn)動鏈，所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)可根據(jù)實際工況需要，更換模塊化運(yùn)動鏈改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而實現(xiàn)作業(yè)性能改變，滿足不同作業(yè)線要求。本發(fā)明專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置在數(shù)控程序控制下，不僅可以方便快捷的調(diào)整輸送仰角，而且可以通過更換模塊化運(yùn)動鏈，實現(xiàn)作業(yè)性能的大幅改變，滿足更多作業(yè)場合的工況要求。本發(fā)明專利技術(shù)能夠有效解決傳統(tǒng)皮帶式輸送機(jī)智能化程度低、適應(yīng)性差，難以滿足柔性化生產(chǎn)線生產(chǎn)需要的難題，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?br />

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及皮帶式輸送機(jī)領(lǐng)域，特別是一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置。
技術(shù)介紹
皮帶式輸送機(jī)具有輸送量大、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于礦山、冶金、煤炭等行業(yè)，用來輸送松散物料或成件物品。皮帶式輸送機(jī)根據(jù)作業(yè)線工藝要求，可布置成水平或傾斜的形式，可單臺輸送，也可多臺協(xié)同作業(yè)，或與其它輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置型式的作業(yè)線需要。但是，隨著以計算機(jī)與通信為核心的信息技術(shù)的發(fā)展，以及隨之而來的工業(yè)化生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型升級，傳統(tǒng)皮帶式輸送機(jī)因自身問題越來越難滿足市場需求，一方面，傳統(tǒng)皮帶式輸送機(jī)輸送帶托架通常安裝在支撐結(jié)構(gòu)架上，輸送帶的支撐機(jī)構(gòu)缺乏自由度，一旦在作業(yè)線上安裝調(diào)試完畢，傳統(tǒng)皮帶式輸送機(jī)輸送仰角、輸送速度等參數(shù)難以調(diào)整，甚至不能調(diào)整；另一方面，傳統(tǒng)皮帶式輸送機(jī)的常規(guī)動力驅(qū)動系統(tǒng)智能化程度低，難以進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)字化精確控制；上述原因使傳統(tǒng)皮帶式輸送機(jī)很難適應(yīng)數(shù)字工廠柔性化生產(chǎn)線的需要。機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新是改善和克服已知產(chǎn)品問題和缺陷的根本方法，一般包括技術(shù)改進(jìn)和構(gòu)型原始創(chuàng)新，其中機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新是機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新最重要、最核心的內(nèi)容，因為機(jī)構(gòu)構(gòu)型不同的機(jī)械裝置具有完全不同的運(yùn)動學(xué)模型、動力學(xué)模型以及控制模型，其運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)等各方面機(jī)械性能存在著巨大差異，因此機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新也是機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新的最根本途徑。為了更好的區(qū)分和表達(dá)不同的構(gòu)型，運(yùn)動鏈雙色拓?fù)鋱D被用于機(jī)構(gòu)構(gòu)型創(chuàng)新設(shè)計的過程中，在運(yùn)動鏈雙色拓?fù)鋱D中，點(diǎn)表示構(gòu)件，圈表示運(yùn)動副，能夠清晰直觀的表達(dá)出每種構(gòu)型的連接關(guān)系和機(jī)構(gòu)組成。平面單自由度連桿機(jī)構(gòu)可以實現(xiàn)單一運(yùn)動輸入，固定軌跡運(yùn)動輸出，具有可靠性高，正、逆運(yùn)動學(xué)求解容易，控制簡單等優(yōu)點(diǎn)，隨著可控機(jī)構(gòu)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，如何基于拓?fù)渚C合方法，提出一種全新的單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，首先，能克服傳統(tǒng)皮帶式輸送機(jī)已知問題，保證全新模塊化皮帶式輸送裝置能夠具備輸送傾角單自由度柔性可調(diào)、可控，輸送速度等過程參數(shù)可以精確可調(diào)；其次，又具有在不變單自由度的前提下，通過拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（即，構(gòu)型）的改變而具有不同的機(jī)械性能，滿足不同的客戶需求；再次，全新模塊化皮帶式輸送裝置的支撐機(jī)構(gòu)還要具有桿件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，成為一個亟需解決的工程問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，一方面，克服傳統(tǒng)輸送機(jī)智能化程度低、適應(yīng)性差、輸送仰角難調(diào)整等問題，使全新模塊化皮帶式輸送裝置能夠具備輸送傾角單自由度柔性可調(diào)、可控，輸送速度等過程參數(shù)可以精確可調(diào)；另一方面在不變單自由度的前提下，能根據(jù)工況具體情況快速改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)代化工礦企業(yè)、數(shù)字化工廠等柔性化生產(chǎn)線使用需求；再有，單自由度模塊化皮帶式輸送裝置的支撐機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有桿件數(shù)量少、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：所述一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，包括可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)、輸送帶、主動滾筒、從動滾筒。所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)為平面單自由度四桿機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、托架、模塊化運(yùn)動鏈，所述托架通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，所述模塊化運(yùn)動鏈包括第一構(gòu)件、第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件一端通過第二轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，另一端通過運(yùn)動副與第二構(gòu)件一端連接，所述第二構(gòu)件另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述模塊化運(yùn)動鏈中連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的運(yùn)動副為轉(zhuǎn)動副或者為移動副。所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)為平面單自由度四桿機(jī)構(gòu)不僅可以有效減少桿件數(shù)量，降低制造成本，而且還具有運(yùn)動學(xué)正、逆解求解容易，編程控制簡單，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)所述模塊化運(yùn)動鏈中連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的運(yùn)動副為轉(zhuǎn)動副時，此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)的第二轉(zhuǎn)動副為主動副，由安裝在機(jī)架上的伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，第一構(gòu)件為主動桿，根據(jù)作業(yè)線實際工況要求，通過對伺服電機(jī)的數(shù)控編程控制，所述托架按照數(shù)控程序繞第一轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實現(xiàn)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置輸送仰角的柔性可調(diào)、可控。此時，由于可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)各構(gòu)件均由轉(zhuǎn)動副連接，不僅使輸送裝置具有更高的可靠性和更高傳動效率，而且方便拆卸更換構(gòu)件，降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。當(dāng)所述模塊化運(yùn)動鏈中連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的運(yùn)動副為移動副時，此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下，可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)的主動副是連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的運(yùn)動副，由伺服電動缸進(jìn)行驅(qū)動，根據(jù)作業(yè)線實際工況要求，通過對伺服電動缸的數(shù)控編程控制，所述托架按照數(shù)控程序繞第一轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動，進(jìn)而實現(xiàn)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置輸送仰角的柔性可調(diào)、可控。此構(gòu)態(tài)下，由于所述連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的運(yùn)動副是移動副，同時也是主動副，當(dāng)采用伺服電動缸進(jìn)行驅(qū)動時輸送裝置不僅具備較好的機(jī)械自鎖能力，而且輸送裝置具有更好的高承載能力，能較好的滿足重載物料的輸送。所述主動滾筒通過第四轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述從動滾筒通過第五轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述輸送帶安裝在主動滾筒和從動滾筒上，所述主動滾筒由伺服電機(jī)驅(qū)動，通過數(shù)控編程控制，可以對輸送帶的輸送速度進(jìn)行精確的無級調(diào)速。所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置采用單自由度可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)，通過數(shù)控程序控制可以輕易精確調(diào)整輸送帶的輸送傾角和輸送速度，克服了傳統(tǒng)輸送機(jī)結(jié)構(gòu)支撐架調(diào)整困難的問題，具有較好的適應(yīng)性，能更好的滿足現(xiàn)代化工礦企業(yè)、數(shù)字化工廠等柔性化生產(chǎn)需要。該單自由度模塊化皮帶式輸送裝置還可以通過更換模塊化運(yùn)動鏈，快速改變可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變輸送裝置的運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)性能，以更好的適應(yīng)不同的市場需求。本專利技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)在于：1.利用單自由度可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)支撐皮帶，通過數(shù)控程序可以輕易調(diào)整輸送帶輸送傾角，克服了傳統(tǒng)輸送機(jī)結(jié)構(gòu)支撐架調(diào)整困難的問題，具有較好的適應(yīng)性。2.本專利技術(shù)所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)采用了模塊化運(yùn)動鏈，具有較大的適用范圍，當(dāng)采用轉(zhuǎn)動副連接的模塊化運(yùn)動鏈時，輸送裝置具有高可靠性和高傳動效率，當(dāng)采用移動副連接的模塊化運(yùn)動鏈時，輸送裝置具有高承載能力，通過更換模塊化運(yùn)動鏈，快速改變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)不同的作業(yè)性能，滿足更多的工況場合使用。3.本專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，智能化程度高，不僅可以通過數(shù)控程序?qū)崿F(xiàn)輸送速度、傾角的改變，而且因為采用伺服驅(qū)動系統(tǒng)，易于實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。該單自由度模塊化皮帶式輸送裝置能更好的滿足現(xiàn)代化工礦企業(yè)、數(shù)字化工廠等柔性化生產(chǎn)需要。4.本專利技術(shù)所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)采用平面單自由度四桿機(jī)構(gòu)，桿件數(shù)量少，具有制造成本低、編程控制容易等優(yōu)勢。附圖說明圖1為本專利技術(shù)所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)運(yùn)動鏈雙色拓?fù)鋱D。圖3為本專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置的托架示意圖。圖4為本專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置托架部分裝配示意圖。圖5為本專利技術(shù)所述采用轉(zhuǎn)動副的模塊化運(yùn)動鏈?zhǔn)疽鈭D。圖6為本專利技術(shù)所述采用移動副的模塊化運(yùn)動鏈?zhǔn)疽鈭D。圖7為本專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置示意圖之一。圖8為本專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置示意圖之二。圖9為本專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置的輸送傾角可調(diào)工作示意圖之一。圖10為本專利技術(shù)所述單自由度模塊化皮帶式輸送裝置的輸送傾角可調(diào)工作示意圖之二。具體實施方式以下通過附圖和實施例對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。對照圖1、圖2、圖5、圖6、圖7、圖8，所述一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，包括可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)、輸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，包括可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)、輸送帶、主動滾筒、從動滾筒，其特征在于：所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)為平面單自由度四桿機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、托架、模塊化運(yùn)動鏈，所述托架通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，所述模塊化運(yùn)動鏈包括第一構(gòu)件、第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件一端通過第二轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，另一端通過運(yùn)動副與第二構(gòu)件一端連接，所述第二構(gòu)件另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述模塊化運(yùn)動鏈中連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的運(yùn)動副為轉(zhuǎn)動副或者為移動副。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種單自由度模塊化皮帶式輸送裝置，包括可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)、輸送帶、主動滾筒、從動滾筒，其特征在于：所述可重構(gòu)支撐機(jī)構(gòu)為平面單自由度四桿機(jī)構(gòu)，包括機(jī)架、托架、模塊化運(yùn)動鏈，所述托架通過第一轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，所述模塊化運(yùn)動鏈包括第一構(gòu)件、第二構(gòu)件，所述第一構(gòu)件一端通過第二轉(zhuǎn)動副與機(jī)架連接，另一端通過運(yùn)動副與第二構(gòu)件一端連接，所述第二構(gòu)件另一端通過第三轉(zhuǎn)動副與托架連接，所述模塊化運(yùn)動鏈中連接第一構(gòu)件和第二構(gòu)件的運(yùn)動副為轉(zhuǎn)動副或者為移動副。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種單自由度模塊化皮帶式輸送...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張林，姚東升，左冰玲，張松闊，高彪，索昊，
申請(專利權(quán))人：山東交通學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37