一种新型液压反铲挖掘机机械手式操纵装置制造方法及图纸

一种新型液压反铲挖掘机机械手式操纵装置，包括机械手式运动感应机构、回弹及自锁器、手臂卡紧器、电子传感控制系统,利用现代仿生学的原理，将人的主观动作直接转化为机器的动作行程，当人操纵本装置时首先需要将手臂通过手臂卡紧器固定于机械手式运动感应机构上，并用手掌握住手掌抓握杆且将各个手指放在指定位置上,腕部位置编码器和肘部位置编码器将检测到控制角度的变化转换为电信号，通过电子线路将此信号与拇指安全按钮、食指控制按钮、中指控制按钮的信号传递给单片机模块,单片机模块输出控制信号经数模转换模块控制电液比例调速阀的阀口开度从而对挖掘机液压系统的主阀进行先导速度控制，实现对各个液压缸及回转马达的控制，达到控制液压反铲挖掘机的目的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种新型液压反铲挖掘机机械手式操纵装置
本技术涉及一种液压挖掘机的运动控制装置，尤其是采用机械手式控制方式的液压挖掘机控制装置。
技术介绍
目前，公知的液压挖掘机操纵装置的原理是人操纵机械式的双操纵杆而控制先导操纵阀，通过先导操纵阀控制先导液压回路间接控制液压系统的主阀从而实现对各个液压缸及回转马达的控制。但是这种操纵装置有如下阐述的缺点，操纵装置位于座位两侧，两个操纵杆分别可移向不同方向从而控制液压反铲挖掘机的动作来实现控制，控制时操纵杆的动作方式和挖掘机的动作方式有很大的不同，所以这种控制方式很不直观，这对挖掘的效率产生很不利的影响。从现代仿生学的观点来看，将人的主观动作直接转化为机器的动作行程，能够使人对机械装置的操纵更加灵活方便。
技术实现思路
为了克服现有的操纵装置不直观的操纵方式带来的效率低下和操控中的不协调的不足，本技术提供一种操纵装置，该操纵装置不仅能直观的对液压反铲挖掘机进行操纵控制，而且能简便地实现所有挖掘机动作的联动操纵。本技术是通过下述技术方案得以实现的:一种新型液压反铲挖掘机机械手式操纵装置，包括机械手式运动感应机构、回弹及自锁器、手臂卡紧器、电子传感控制系统。其中机械手式运动感应机构由手臂控制杆、手掌托、手掌抓握杆、机座构成，手掌控制杆铰接于所述的手掌托两侧；手掌托铰接于所述的手臂控制杆上部；手臂控制杆铰接于所述的机座中部；所述的机座固定于被控液压反铲式挖掘机的驾驶座右侧。回弹及自锁器包括腕部回弹自锁器和肘部回弹自锁器，腕部回弹自锁器安装于所述的手掌托与所述的手臂控制杆铰接处，其传力部分分别与手掌托和手臂控制杆连接；肘部回弹自锁器安装于所述的手臂控制杆铰与所述的机座铰接处，其传力部分分别与手臂控制杆和机座连接。手臂卡紧器由手臂卡紧器侧板及卡紧螺母、手臂卡紧器上板、卡紧弹簧、手臂卡紧器臂托构成，手臂卡紧器侧板通过卡紧螺母安装于所述的手臂控制杆中部；手臂卡紧器上板连接于所述的手臂卡紧器侧板中间；卡紧弹簧安装于所述的手臂卡紧器上板的中部；手臂卡紧臂托安装于所述的手臂卡紧器上板的导槽内并与所述的卡紧弹簧连接。电子传感控制系统包括拇指安全按钮、食指控制按钮、中指控制按钮、腕部位置编码器、肘部位置编码器、单片机模块、数模转换模块、电液比例调速阀，拇指安全按钮、食指控制按钮、中指控制按钮分别安装于所述的手掌抓握杆的相应的手指位置的控制按钮安装位上；腕部位置编码器安装于所述的腕部回弹自锁器的相对位置的所述的手掌托和手臂控制杆的铰接处，其传感部分分别与手掌托和手臂控制杆连接；肘部位置编码器安装于所述的肘部回弹自锁器的相对位置的所述的手臂控制杆和机座的铰接处，其传感部分分别与手臂控制杆和机座连接；拇指安全按钮、食指控制按钮、中指控制按钮、腕部位置编码器、肘部位置编码器的相应电子线路与所述的单片机模块的输入部分连接；单片机模块的输出部分的电子线路与所述的数模转换模块连接；数模转换模块的电子线路与所述的电液比例调速阀连接。采用上述技术方案的液压反铲挖掘机操纵装置，当人操纵本装置时首先需要将手臂通过手臂卡紧器固定于机械手式运动感应机构上，并用手掌握住手掌抓握杆且将各个手指放在指定位置上。手臂卡紧器的作用是使手臂在运动的过程中始终贴合本控制器，提高控制的舒适感和控制精度。在人手臂、手掌与操纵装置接触处，手臂卡紧器上用柔软工程橡胶包裹，提高使用舒适程度。腕部位置编码器和肘部位置编码器将检测到控制角度的变化转换为电信号，通过电子线路将此信号与拇指安全按钮、食指控制按钮、中指控制按钮的信号传递给单片机模块。单片机模块输出控制信号经数模转换模块控制电液比例调速阀的阀口开度从而对挖掘机液压系统的主阀进行先导速度控制，实现对各个液压缸及回转马达的控制，达到控制液压反铲挖掘机的目的。本技术的有益效果是，可以直观且连贯高效地控制液压反铲挖掘机的挖掘动作，可以使所有可执行的动作联动执行而不用拆分后先后进行。提高了挖掘机的工作效率。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术进一步说明图1是本技术机械手式操纵装置的主视图图2是本装置的装配轴测图1.手臂控制杆，2.手掌托，3.腕部位置编码器，4.手掌抓握杆，5.拇指安全按钮，6.食指控制按钮，7.中指控制按钮，8.腕部回弹自锁器，9.机座，10.肘部回弹自锁器，11.手臂卡紧器侧板及卡紧螺母，12.手臂卡紧器臂托，13.手臂卡紧器上板，14.卡紧弹簧【具体实施方式】在图2中，机座(9)是安装在挖掘机驾驶室的右手侧，并使其与手肘部位等高并固定。手臂控制杆(I)与肘部回弹自锁器(10)串联铰接于机座(9)上。将手臂卡紧器臂托(12)、手臂卡紧器上板(13)、卡紧弹簧(14)装到一起组成手臂夹紧装置，通过手臂卡紧器侧板及卡紧螺母(11)安装到手臂控制杆(I)上，使右手小臂与手臂控制杆(I)固定在一起，运动保持一致，实现对挖掘机动臂的控制。将食指控制按钮(6 )与中指控制按钮(7 )安装到手掌抓握杆(4 )上，使操纵人员用手抓住手掌抓握杆(4)时也能同时也能控制这两个按钮的开关，使结构更加紧凑同时也便于操纵，实现对挖掘机铲斗的控制。拇指安全按钮(5)安装于手掌托(2)的左侧，便于大拇指的控制。手掌托(2)与腕部回弹自锁器(8)、腕部位置编码器(3)串联铰接安装到手臂控制杆(I)上，手腕的运动通过腕部位置编码器(3)转为电信号实现对挖掘机斗杆的控制。下面将说明该操纵装置的操纵和工作情况。如果人要对本装置实施操纵控制，人手的拇指、食指、中指分别操纵拇指安全按钮(5)、食指控制按钮(6)、中指控制按钮(7)，以达到控制液压反铲挖掘机的铲斗动作的目的，手掌抓握杆上的拇指安全按钮(5)、食指控制按钮(6)、中指控制按钮(7)为感应按入行程的按钮，食指控制按钮(6)控制挖掘机铲斗的关合动作，中指控制按钮(7)控制挖掘机铲斗的张开动作，按入行程的大小可控制铲斗的动作速度。在抓握杆的拇指控制的拇指安全按钮(5)的作用是只有拇指按下此按钮，所做的动作才能作用于挖掘机，这是出于安全考虑，防止误操作发生危险。手掌和小臂配合动作控制手掌托(2)和手臂控制杆(I)以达到控制液压反铲挖掘机动臂和斗杆的张开动作和收回动作。手掌托(2)和手臂控制杆(I)间以及手臂控制杆(I)和机座(9)之间的腕部回弹自锁器(8)和肘部回弹自锁器(10)可使人手臂在不发力时保持初始位置不动，而在手掌施加一定的力时手掌托(2)相对于手臂控制杆(I)旋转一定的角度；手臂控制杆(1)9间也可通过小臂用力的方法旋转一定的角度。旋转角度的零点规定为回弹自锁器限定的初始位置，当手掌带动手掌(2)向上运动时，手掌托(2)相对于手臂控制(I)旋转角度为正，斗杆将向外伸出；当手掌带动手掌托(2)向下运动时，手掌托(2)相对于手臂控制杆(I)旋转角度为负，斗杆将向内收回。当小臂带动手臂控制杆(I)向上运动时，手臂控制杆(I)与机(9)间旋转角度为正，动臂将向上伸出；当小臂带动手臂控制杆(I)向下运动时，手臂控制杆(I)与机座(9)间旋转角度为负，动臂将向下收回。本装置所有控制部分之间的转角通过机械限位的方式限制在±10°的范围内，并使各个位置编码器在控制角度±8°的位置使挖掘机产生相应动作的最大运动速度，控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型液压反铲挖掘机机械手式操纵装置，其特征在于：手臂控制杆与机座铰接，手掌托铰接于手臂控制杆，手掌抓握杆铰接于手掌托上。

【技术特征摘要】
1.一种新型液压反铲挖掘机机械手式操纵装置，其特征在于:手臂控制杆与机座铰接，手掌托铰接于手臂控制杆，手掌抓握杆铰接于手掌托上。2.根据权利要求1所述的一种新型液压反铲挖掘机机械手式操纵装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀玲，孟天亚，吴俊利，孙瑜，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：实用新型
国别省市：