Кран-манипулятор с расширенной зоной действия Российский патент 2022 года по МПК B66C23/44 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к погрузчикам, используемых на полевых работах для выполнения таких операций, как погрузка и укладка сеток с овощами в контейнер транспортного средства, применяемых в хозяйствах по возделыванию и переработке овощных культур.

Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания (патент РФ №2053191, опубл. 1996).

Известен кран-манипулятор, содержащий смонтированное на транспортном средстве поворотное в вертикальной плоскости основание в виде плоской треугольной фермы и три гидроцилиндра, корпуса которых шарнирно закреплены на вершинах основания, а штоки всех трех гидроцилиндров соединены между собой и с грузозахватным органом, при этом для поворота основания предусмотрено два гидроцилиндра, штоки которых закреплены на обращенной вверх стороне основания, при этом вершина основания, противолежащая упомянутой стороне основания, снабжена горизонтальной балкой, параллельной этой стороне основания, гидроцилиндры поворота основания расположены параллельно друг другу, их штоки закреплены на вершинах основания, соединенных между собой верхней его стороной, при этом между горизонтальной балкой и наклонными сторонами основания расположены укосины, при этом упомянутая горизонтальная балка соединена с фермой, установленной на вертикальных стойках, охватывающих кабину и закрепленных на раме транспортного средства (Патент РФ №2207317, опубл. 2003).

Известен манипулятор-трипод промышленного назначения, содержащий основание, шарниры, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира и с грузозахватным органом, согласно изобретению исполнительные звенья выполнены в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой и с двухстепенным управляемым захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев в виде полусфер и грузозахватным органом, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, оси симметрии звеньев двухстепенного управляемого захвата перпендикулярны друг другу, а ось симметрии пятиподвижного сферического шарнира совпадает с одной из осей двухстепенного управляемого захвата, каждое звено имеет жесткое крепление с шаговым двигателем, основание выполнено в виде равностороннего треугольника, на котором установлены датчики технического зрения. (Патент РФ №2651781, опубл. 23.04.18)

За прототип выбран робот погрузчик сеток с овощами, содержащий блок управления, основание, на котором установлен датчик технического зрения, шарниры, исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира, выполненные в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой с двухстепенным захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, одно звено из которых выполнено в виде полусферы, при этом другое независимое последовательно соединенное звено выполнено в виде прямоугольной скобы, основание выполнено в виде прямоугольной фермы с выступом, грузозахватный орган, состоящий из двух рычагов и линейного привода, отличающийся тем, что дополнительно содержит пространственно-параллелограммный механизм, два актуатора, датчик технического зрения самоходного шасси, цилиндрические шарниры кинематической пары пятого класса, при этом пространственно-параллелограммный механизм выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора-трипода и с рамой самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, каждый из двух актуаторов крепятся одним концом к стойке пространственно-параллелограммного механизма, другим концом, к раме самоходного шасси посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, дополнительный датчик технического самоходного шасси зрения жестко установлен на передней части рамы самоходного шасси, блок управления установлен на самоходном шасси. (Патент РФ №2722747, опубл. 03.06.2020)

К недостаткам известных технических решений следует отнести: недостаточные функциональные возможности манипулятора, в частности небольшая зона обслуживания.

Указанный технический результат достигается краном-манипулятором с расширенной зоной действия, содержащий исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира, выполненные в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой двухстепенным захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, основание выполнено в виде прямоугольной фермы с выступом, отличающийся тем, что имеет транспортное средство, цепную передачу с приводной звездочкой, гидромотор и направляющую балку, установленные на раме транспортного средства, пространственно-параллелограммным механизмом, причем пространственно-параллелограммный механизм выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора и рамой транспортного средства посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, роликовые опоры, которые имеют крепления с направляющей балкой посредством поступательных шарниров с кинематической парой пятого класса, два актуатора, которые крепятся одним концом к стойке пространственно-параллелограммного механизма, другим концом к раме транспортного средства посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса.

Технический результат - увеличение зоны обслуживания за счет цепной передачи установленной на раме транспортного средства, которая позволяет перемещать пространственно-параллелограммный механизм вдоль кузова транспортного средства.

Изобретение поясняется чертежами.

На фигуре изображен общий вид крана-манипулятора с расширенной зоной действия.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключается в следующем.

Кран-манипулятор с расширенной зоной действия, состоит из, исполнительных звеньев 1, пятиподвижного сферического шарнира 2, двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев 3, вращательных цилиндрических шарниров 4 с кинематической парой пятого класса, основания 5, транспортного средства 6, цепной передачи 7, приводной звездочки 8, гидро-мотора 9, направляющей балки 10, четырех одноразмерных стоек 11, роликовых опоры 12, поступательных шарниров 13 с кинематической парой пятого класса, двух актуаторов 14.

Пример конструктивного выполнения крана-манипулятора с расширенной зоной действия заключается в следующем.

Транспортное средство 6 двигается по полю до захватываемого объекта, после чего с помощью актуаторов 14, которые осуществляют наклон пространственного параллелограммного механизма состоящего из четырех стоек 11, по средством вращательных цилиндрических шарниров 4 с кинематической парой пятого класса и линейных приводов 1, происходит подвод манипулятора к захватываемому объекту, далее с помощью двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев 3 происходит, схват мешка-сетки и дальнейшее его перемещение в место укладки, перемещение вдоль кузова транспортного средства 6 пространственно-параллелограммного механизма осуществляется по направляющей балке 10 на роликовых опорах 12 с помощь цепной передачи 13, которую в действие приводит приводная звездочка 10 гидромотора 9.

Таким образом, кран-манипулятор с расширенной зоной действия, обладая цепным приводом установленным на раме транспортного средства, позволяет увеличить рабочую зону обслуживания.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к погрузчикам, используемых на полевых работах для выполнения таких операций, как погрузка и укладка сеток с овощами в контейнер транспортного средства. Кран-манипулятор содержит исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира, выполненные в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой двухстепенным захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев. Звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, основание выполнено в виде прямоугольной фермы с выступом. Манипулятор установлен на транспортном средстве и включает цепную передачу с приводной звездочкой, гидромотор и направляющую балку, установленные на раме транспортного средства, и пространственно-параллелограммным механизмом, который выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора и рамой транспортного средства посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, роликовые опоры, которые имеют крепления с направляющей балкой посредством поступательных шарниров с кинематической парой пятого класса, два актуатора, которые крепятся одним концом к стойке пространственно-параллелограммного механизма, другим концом к раме транспортного средства посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса. Достигается увеличение зоны обслуживания. 1 ил.

Кран-манипулятор с расширенной зоной действия, содержащий исполнительные звенья, соединенные между собой с помощью пятиподвижного сферического шарнира, выполненные в виде линейных приводов, каждый из которых соединяется между собой двухстепенным захватом, который представлен в виде двух независимых последовательно соединенных между собой звеньев, при этом звенья соединены между собой посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, основание выполнено в виде прямоугольной фермы с выступом, отличающийся тем, что включает транспортное средство, цепную передачу с приводной звездочкой, гидромотор и направляющую балку, установленные на раме транспортного средства, и пространственно-параллелограммный механизм, который выполнен в виде четырех одноразмерных стоек, каждая из которых имеет крепление с основанием манипулятора и рамой транспортного средства посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса, роликовые опоры, которые имеют крепления с направляющей балкой посредством поступательных шарниров с кинематической парой пятого класса, два актуатора, которые крепятся одним концом к стойке пространственно-параллелограммного механизма, другим концом к раме транспортного средства посредством вращательных цилиндрических шарниров с кинематической парой пятого класса.