本实用新型涉及集装箱翻转机领域，特别是一种易控型剪叉式集装箱翻转装置。
背景技术：
集装箱翻转机是一种用来对货运车上集装箱进行翻转作业的关键装备，广泛应用于货场、码头等场合，集装箱翻转机能适应不同规格的集装箱的翻转要求，安全、平稳、有效地提供工艺输送，能将集装箱翻转90度，由水平位姿翻转为竖直位姿或由竖直位姿翻转为水平位姿，便于进行玉米、小麦等散装物资的装载和卸料作业。虽然现有集装箱翻转机取得了大量应用，配合输送带、螺旋式卸料机等设备有效提高了集装箱装卸效率，但也存在诸多问题。一方面，现有集装箱翻转机执行机构大部分为串联结构，由底座部分、翻转部分组成，为了适应不同尺寸规格的集装箱翻转要求，翻转部分通过移动副串联安装在底座立柱上，在翻转过程中，集装箱负载将全部由立柱结构承担，由此造成了现有集装箱翻转机普遍存在的重心高、稳定性差，故障率高等缺点，由于运行稳定性差，翻转机翻车事故时有发生；另一方面，现有集装箱翻转机结构复杂，为了提高翻转机稳定性，通常采用比较复杂的底座结构，大幅提高了制造成本；现有集装箱翻转机的翻转部分驱动元件均安装在翻转机上部，不仅提高了重心，而且增加了管路布置及维护保养难度；再有，现有集装箱翻转机翻转部分的升降以及翻转运动具由液压系统驱动，而液压系统具有能耗高、传动效率低、故障率高、可靠性差、维护保养成本高等问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种易控型剪叉式集装箱翻转装置，通过合理的机构设计，利用闭链机构取代现有翻转机的串联结构，大幅提高翻转机的稳定性和承载能力，降低重心和制造成本；有效降低翻转机的造价、能耗、故障率以及使用成本，改善翻转机的可靠性和易维护性，安全、平稳、高效的满足集装箱翻转装卸工作。
本实用新型通过以下技术方案达到上述目的：
一种易控型剪叉式集装箱翻转装置，包含机架、支撑臂、抬升支链、剪叉式举升链、动平台、集装箱吊具。
所述机架安装在水平地面上，所述支撑臂通过第一转动副安装在机架上；
所述抬升支链安装在支撑臂和机架之间，由第一滑块和连杆组成，所述第一滑块一端通过第一移动副安装在机架上，第一滑块运动方向与水平面平行，所述第一滑块另一端通过第二转动副与连杆一端连接，所述连杆另一端通过第三转动副与支撑臂连接；所述抬升支链中，第一滑块为主动件，当第一滑块在伺服直线驱动器带动下，沿机架水平移动时，带动支撑臂绕第一转动副转动90度。
所述剪叉式举升链采用剪叉式并联结构，安装在支撑臂与动平台之间，由第二滑块、第三滑块和两个多副杆组成，所述第二滑块通过第二移动副安装在支撑臂上，所述第一多副杆通过第四转动副与支撑臂连接，所述第二多副杆通过第五转动副与第二滑块连接，所述第一多副杆与第二多副杆通过第六转动副连接，所述第三滑块通过第三移动副与动平台连接，所述第一多副杆通过第七转动副与第三滑块连接；所述动平台通过第八转动副与第二多副杆连接；所述剪叉式举升链中，第二滑块或第三滑块为主动件，由伺服直线驱动器驱动，当第二滑块沿支撑臂移动或者第三滑块相对动平台移动时，动平台与支撑臂之间的距离可增大或减小，以适应不同尺寸规格的集装箱。
所述集装箱吊具通过第四移动副与动平台连接，当集装箱货运车停靠位置偏向一侧时，集装箱吊具可通过第四移动副横向移动，实现集装箱加持作业。
所述的一种易控型剪叉式集装箱翻转装置包含两个支撑臂，所述支撑臂均通过转动副安装在机架上，且连接支撑臂与机架的转动副同轴；每个支撑臂均由一个抬升支链驱动，每个支撑臂与动平台之间安装一个剪叉式举升链。
现简述该种易控型剪叉式集装箱翻转装置的作业过程：
第一步，将该种易控型剪叉式集装箱翻转装置的机架安装在水平地面上，支撑臂水平搭置在机架支承垫上，集装箱货运车驶入两个支撑臂之间，动平台根据集装箱货运车停放位置，调整动平台上集装箱吊具的位姿。
第二步，在第二滑块或第三滑块带动下，通过剪叉式举升链向下运动从而使集装箱吊具加持住集装箱。
第三步，在第二滑块或第三滑块带动下，通过剪叉式举升链向上运动，从而使集装箱向上运动到一定的高度。
第四步，在第一滑块带动下，支撑臂绕第一转动副转动90度，从而使集装箱从水平位姿旋转到竖直位姿，进而完成集装箱的翻转作业。
第五步，当集装箱在竖直位姿下装料或卸料结束后，通过第一滑块、第二滑块或第三滑块的配合运动，可实现集装箱回位。
相比现有翻转机结构，该种易控型剪叉式集装箱翻转装置的支撑臂结构使集装箱翻转动作简单，易控制，由于采用剪叉式举升链，结构刚度大、稳定性好，可承担重载集装箱的翻转作业。
与现有技术相比，本实用新型的突出优点在于：
1.相比现有翻转机结构，该种易控型剪叉式集装箱翻转装置的支撑臂结构使集装箱翻转动作简单，支撑臂2的翻转运动与剪叉式举升链升降运动相对独立，非常容易实现控制。
2.该种易控型剪叉式集装箱翻转装置由于采用剪叉式举升链，相比现有串联结构式的翻转机，结构刚度大、重心低、稳定性好，不仅拥有较为简洁的底座支承结构，而且可承担重载集装箱的翻转作业。
3.该种易控型剪叉式集装箱翻转装置采用连杆传动，结构简单，造价低廉，适应能力强，可通过剪叉式举升链调整高度，以满足不同尺寸规格的集装箱翻转作业。
4.该种易控型剪叉式集装箱翻转装置支撑臂的翻转运动，动平台与支撑臂距离的调整过程均由伺服直线驱动器驱动，相比现有集装箱翻转机由液压系统驱动，大幅提高了可靠性、传动效率，降低了故障率和维护保养成本。
附图说明
图1为本实用新型所述易控型剪叉式集装箱翻转装置主视图。
图2为本实用新型所述易控型剪叉式集装箱翻转装置三维示意图。
图3为本实用新型所述易控型剪叉式集装箱翻转装置工作初始位姿。
图4为本实用新型所述易控型剪叉式集装箱翻转装置工作位姿之一。
图5为本实用新型所述易控型剪叉式集装箱翻转装置工作位姿之二。
图6为本实用新型所述易控型剪叉式集装箱翻转装置工作位姿之三。
图7为本实用新型所述易控型剪叉式集装箱翻转装置翻转过程示意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
对照图1、图2，一种易控型剪叉式集装箱翻转装置，包含机架1、支撑臂2、抬升支链、剪叉式举升链、动平台3、集装箱吊具4；
对照图1，所述机架1安装在水平地面10上，所述支撑臂2通过第一转动副21安装在机架1上。
对照图1、图2、图6、图7，所述抬升支链安装在支撑臂2和机架1之间，由第一滑块5和连杆6组成，所述第一滑块5一端通过第一移动副12安装在机架1上，第一滑块5运动方向与水平面平行，所述第一滑块5另一端通过第二转动副13与连杆6一端连接，所述连杆6另一端通过第三转动副14与支撑臂2连接；所述抬升支链中，第一滑块5为主动件，当第一滑块5在伺服直线驱动器带动下，沿机架1水平移动时，带动支撑臂2绕第一转动副21转动90度。
对照图1、图2、图6、图7，所述剪叉式举升链采用剪叉式并联结构，安装在支撑臂2与动平台3之间，由第二滑块9、第三滑块25和第一多副杆7、第二多副杆8组成，所述第二滑块9通过第二移动副15安装在支撑臂2上，所述第一多副杆7通过第四转动副17与支撑臂2连接，所述第二多副杆8通过第五转动副19与第二滑块9连接，所述第一多副杆7与第二多副杆8通过第六转动副16连接，所述第三滑块25通过第三移动副26与动平台3连接，所述第一多副杆7通过第七转动副18与第三滑块25连接；所述动平台3通过第八转动副20与第二多副杆8连接；所述剪叉式举升链中，第二滑块9或第三滑块25为主动件，由伺服直线驱动器驱动，当第二滑块9沿支撑臂2移动或者第三滑块25相对动平台3移动时，动平台3与支撑臂2之间的距离可增大或减小，以适应不同尺寸规格的集装箱11；
对照图1、图2、图6、图7，所述集装箱吊具4通过第四移动副22与动平台3连接，当集装箱货运车23停靠位置偏向一侧时，集装箱吊具4可通过第四移动副22横向移动，实现集装箱11加持作业。
对照图1、图2、图6、图7，所述的一种易控型剪叉式集装箱翻转装置包含支撑臂2和第二支撑臂27，所述支撑臂2和第二支撑臂27分别通过第一转动副21和第九转动副28安装在机架1上，所述第一转动副21和第九转动副28同轴；所述第二支撑臂27由第二抬升支链驱动，第二支撑臂27与动平台3之间安装第二剪叉式举升链，所述第第二抬升支链和第二剪叉式举升链的连接方式和驱动方法与上述所述抬升支链和剪叉式举升链相同。
现简述该种易控型剪叉式集装箱翻转装置的作业过程：
对照图1、图3，第一步，将该种易控型剪叉式集装箱翻转装置的机架1安装在水平地面上，支撑臂2水平搭置在机架支承垫24上，集装箱货运车驶入两个支撑臂之间，动平台根据集装箱货运车停放位置，调整动平台上集装箱吊具4的位姿。
对照图1、图4，第二步，在第二滑块9或第三滑块25带动下，通过剪叉式举升链向下运动从而使集装箱吊具4加持住集装箱。
对照图1、图5，第三步，在第二滑块9或第三滑块25带动下，通过剪叉式举升链向上运动，从而使集装箱11向上运动到一定的高度。
对照图1、图6、图7，第四步，在第一滑块5带动下，支撑臂2绕第一转动副21转动90度，从而使集装箱11从水平位姿旋转到竖直位姿，进而完成集装箱11的翻转作业。
对照图1、图3、图7，第五步，当集装箱11在竖直位姿下装料或卸料结束后，通过第一滑块5、第二滑块9或第三滑块25的配合运动，可实现集装箱11回位。
对照图1、图2、图7，相比现有翻转机结构，该种易控型剪叉式集装箱翻转装置的支撑臂结构使集装箱翻转动作简单，支撑臂2的翻转运动与剪叉式举升链升降运动相对独立，非常容易实现控制；该种易控型剪叉式集装箱翻转装置由于采用剪叉式举升链，相比现有串联结构式的翻转机，结构刚度大、重心低、稳定性好，不仅拥有较为简洁的底座支承结构，而且可承担重载集装箱的翻转作业；该种易控型剪叉式集装箱翻转装置采用连杆传动，结构简单，造价低廉，适应能力强，可通过剪叉式举升链调整高度，以满足不同尺寸规格的集装箱11翻转作业；该种易控型剪叉式集装箱翻转装置支撑臂的翻转运动，动平台3与支撑臂2距离的调整过程均由伺服直线驱动器驱动，相比现有集装箱翻转机由液压系统驱动，大幅提高了可靠性、传动效率，降低了故障率和维护保养成本。
1.一种易控型剪叉式集装箱翻转装置，包含机架、支撑臂、抬升支链、剪叉式举升链、动平台、集装箱吊具；其特征是：
所述机架安装在水平地面上，所述支撑臂通过第一转动副安装在机架上；
所述抬升支链安装在支撑臂和机架之间，由第一滑块和连杆组成，所述第一滑块一端通过第一移动副安装在机架上，第一滑块运动方向与水平面平行，所述第一滑块另一端通过第二转动副与连杆一端连接，所述连杆另一端通过第三转动副与支撑臂连接；所述抬升支链中，第一滑块为主动件；
所述剪叉式举升链采用剪叉式并联结构，安装在支撑臂与动平台之间，由第二滑块、第三滑块和第一多副杆、第二多副杆组成，所述第二滑块通过第二移动副安装在支撑臂上，所述第一多副杆通过第四转动副与支撑臂连接，所述第二多副杆通过第五转动副与第二滑块连接，所述第一多副杆与第二多副杆通过第六转动副连接，所述第三滑块通过第三移动副与动平台连接，所述第一多副杆通过第七转动副与第三滑块连接；所述动平台通过第八转动副与第二多副杆连接；所述剪叉式举升链中，第二滑块或第三滑块为主动件。
2.根据权利要求1所述的一种易控型剪叉式集装箱翻转装置，其特征是：包含两个支撑臂，所述支撑臂均通过转动副安装在机架上，且连接支撑臂与机架的转动副同轴；每个支撑臂均由一个抬升支链驱动，每个支撑臂与动平台之间安装一个剪叉式举升链，所述集装箱吊具通过第四移动副与动平台连接；所述抬升支链中第一滑块由伺服直线驱动器驱动，所述剪叉式举升链中第二滑块或第三滑块由伺服直线驱动器驱动。
技术总结