用于机器工具的定位系统的制作方法
【专利摘要】提供了一种用于工具(104)的定位系统(400)，该工具具有第一能够移动的部件(116)和第二能够移动的部件(118)。该定位系统(400)包括配置成附接到该第一能够移动的部件(116)的第一元件(402)。进一步，该定位系统(400)包括配置成附接到该第二能够移动的部件(118)的第二元件(404)。该第一元件(402)被配置成与该第二元件(404)接合，以固定该第一和第二能够移动的部件(116，118)，以防止在工具更换过程中发生轴向运动和横向运动中的至少一个。
【专利说明】
用于机器工具的定位系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种机器工具，并且更具体地涉及一种用于工具的定位系统。
【背景技术】
[0002]由于各种类型的操作和地形条件，要求机器使用不同类型和大小的工具，诸如抓斗。通常，这些抓斗包括数个能够移动的部件，诸如壳体、尖齿、夹爪等。这些抓斗和对应的能够移动的部件可能需要在每次进行不同类型的操作时进行改变。通常，这些抓斗是通过使用紧固元件附接至机器的工具系统。然而，在组装和/或更换抓斗时，紧固元件被手动地紧固和松开，这是一项又麻烦又费时的任务。另外，抓斗可能极重，且这些抓斗的紧固和松开可能是一项不安全的任务。
[0003]另外，能够移动的部件在组装和/或更换抓斗时可能往往彼此分开地下降，这可能并非所期望的，因为其可危及机器的操作员和机器的环境。
【发明内容】
[0004]在本发明的一方面中，提供一种用于具有第一能够移动的部件和第二能够移动的部件的工具的定位系统。定位系统包括被配置成附接至第一能够移动的部件的第一元件。另外，定位系统包括被配置成附接至第二能够移动的部件的第二元件。第一元件被配置成与第二元件接合，以固定第一和第二能够移动的部件，以防止在工具更换过程中发生轴向和横向运动中的至少一个。
[0005]在本发明的另一方面中，提供一种用于机器的工具。工具包括第一和第二能够移动的部件。另外，工具包括定位系统，定位系统具有被配置成附接至第一能够移动的部件的第一元件和被配置成附接至第二能够移动的部件的第二元件。第一元件被配置成与第二元件接合，以固定第一和第二能够移动的部件，以防止在工具更换过程中发生轴向和横向运动中的至少一个。
[0006]在本发明的又一方面中，提供一种机器。机器包括具有带内开口和外开口的多个能够移动的部件的工具以及用于向工具供电的电源。另外，机器包括用于工具的定位系统。定位系统包括被配置成附接至第一能够移动的部件的第一元件和被配置成附接至第二能够移动的部件的第二元件。第一元件被配置成与第二元件接合，以固定第一和第二能够移动的部件，以防止在工具更换过程中发生轴向和横向运动中的至少一个。
[0007]通过以下描述和附图，本发明的其它特征和方面将是清晰可见的。
【附图说明】
[0008]图1说明根据本发明的实施例的具有带更换系统的抓斗组件的示例性机器；
[0009]图2说明图1的抓斗组件的第一和第二臂的透视图；
[0010]图3说明图1的抓斗组件的第一和第二抓斗壳体的透视图；
[0011]图4和图5说明根据本发明的实施例的具有定位系统的第一和第二抓斗壳体的透视图；以及
[0012]图6至图8说明带图1的更换系统的抓斗组件的各个位置的透视图。
【具体实施方式】
[0013]本发明涉及一种用于机器的抓斗的更换系统。现在将参考附图详细地描述本发明。图1说明示例性机器100，诸如液压挖掘机。在其它实施例中，机器100可以是反铲装载机、挖堆机、铰接转臂装载机、收割机、林业机器等。机器100可以包括被配置成移动或定位工具104的工具系统102。工具104可以附接至工具系统102的斗杆构件106。如图1中所示，机器100可以进一步包括框架108、用于推进机器100的驱动系统110、向工具104和驱动系统110供电的电源112以及操作工具104和驱动系统110的操作员控制台114。操作员控制台114包括被配置成接收和/或传输指示工具104和/或机器100的操作员期望移动的各种输入的一个或多个操作员输入装置。
[0014]在本发明的实施例中，工具104可以被体现为蛤壳式抓斗组件，其在下文称为抓斗组件104。在各个替代性实施例中，工具104可以是双液压缸操作破碎机、剪切机或任何其它捣碎工具。本领域一般技术人员可以理解的是，机器100可以包括出于各种其它目的而安装在机器100上的附加工具。抓斗组件104可以包括数个能够移动的部件，诸如枢转地附接至抓斗组件104的框架120的第一能够移动的部件116和第二能够移动的部件118。在示例性实施例中，抓斗组件104的第一能够移动的部件116和第二能够移动的部件118可以是抓斗壳体，其在下文可互换地称为抓斗壳体116、118。抓斗组件104可以通过分别使用第一液压缸122和第二液压缸124枢转抓斗壳体116、118来操作。
[0015]在示例性实施例中，提供用于抓斗组件104的更换系统126。更换系统126被配置成根据操作具体要求而促进抓斗壳体116、118的快速改变。例如，可以针对不同种类的操作和操作条件来选取不同大小的抓斗壳体116、118。在本发明的实施例中，更换系统126包括框架120、第一臂128和第二臂130以及第一液压缸122和第二液压缸124。第一液压缸122和第二液压缸124被设置在框架120与相应的第一臂128和第二臂130之间。另外，第一臂128和第二臂130被配置成将框架120枢转地耦合至抓斗组件104。
[0016]图2说明更换系统126的第一臂128和第二臂130的透视图。第一臂128和第二臂130中的每一个分别具有内端202、204和外端206、208。在示例性实施例中，内端202、204包括被配置成分别接纳第一内销214和第二内销216的第一开口 210和第二开口 212。第一内销214和第二内销216被配置成分别将第一臂128和第二臂130在内端202、204处枢转地耦合。例如，第一内销214和第二内销216可以是相同的细长紧固件销。第一内销214和第二内销216中的每一个包括分别被设置在第一内销214和第二内销216的相对侧上的突出部分218、220。在实施例中，突出部分218、220中的每一个分别包括一对弦切口部分222、224。如图2中所示，该对弦切口部分222、224中的每个弦切口部分均可以被设置在突出部分218、220的相对侧上。
[0017]另外，第一臂128和第二臂130中的每一个分别包括设置在外端206、208处的第三开口 226和第四开口 228。第三开口 226和第四开口 228被配置成分别接纳第一外销230和第二外销232。第一外销230和第二外销232可以是相同的长形紧固件销。在实施例中，第一外销230和第二外销232中的每一个均包括具有第二对弦切口部分238、240的第二突出部分234、236。类似于突出部分218、220，第二突出部分234、236分别被设置在第一外销230和第二外销232的相对侧上。在替代性实施例中，第一外销230和第二外销232可以是无任何突出部分的长细长紧固件销。
[0018]另外，第一臂128和第二臂130中的每一个均可以分别包括设置在外端206、208处的盘状件242、244ο在实施例中，盘状件242、244中的每一个均可以分别包括被配置成接纳第一外销230和第二外销232的第二开口 246(仅示出一个)。可以预期的是，第二开口 246被对准为分别邻近于第三开口 226和第四开口 228。在示例性实施例中，第二开口 246的形状可以类似于具有第二对弦切口部分238、240的第二突出部分234、236的外部形状，使得第二突出部分234、236对准成接合在开口 246内。
[0019]在一个实施例中，第一臂128和第二臂130中的每个可分别包括第一上销248和第二上销250，且设置在内端202、204与外端206、208之间。第一上销248和第二上销250被配置成分别枢转地支撑第一液压缸122和第二液压缸124。在一个可选实施例中，第一外销230和第二外销232可被配置成分别枢转地支撑第一液压缸122和第二液压缸124。第一液压缸122和第二液压缸124被配置成分别围绕内端202和204枢转第一臂128和第二臂130。
[0020]图3示出了根据本发明的实施例的第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118的透视图。参照图2和图3，第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118分别包括第一对内开口 302和第二对内开口 304。第一对内开口 302和第二对内开口 304被配置成分别接纳第一内销214和第二内销216。在一个实施例中，第一内销214和第二内销216在突出部分218和220处被接纳进第一对内开口 302和第二对内开口 304，使得在弦切口部分222和224旋转时，将第一内销214和第二内销216锁定在第一对内开口 302和第二对内开口 304中。例如，当销214和216插入到第一对内开口 302和第二对内开口 304中时，弦切口部分222和224处于垂直位置中。此外，当销214和216插入并旋转时，弦切口部分222和224变成基本水平定向，从而将销214和216锁定在第一对内开口 302和第二对内开口 304中。在一个示例性实施例中，第一内销214和第二内销216分别由液压缸122和124自动地旋转。
[0021]在一个实施例中，第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118进一步包括第一对外开口306和第二对外开口 308。第一对外开口 306和第二对外开口 308被配置成分别接纳第一外销230和第二外销232。在一个实施例中，具有弦切口部分238和240的第二突出部分234和236以与前面相对于第一内销214和第二内销216解释的类似的方式将外销230和232锁定在第一对外开口 306和第二对外开口 308中。在一个示例性实施例中，第一外销230和第二外销232手动旋转，以分别将它们锁定在第一对外开口 306和第二对外开口 308中。
[0022]然而，在一个可选实施例中，第一对外开口 306和第二对外开口 308中的每个均可包括第一端和第二端(未示出)。当外销230和232接合在第一对外开口 306和第二对外开口308中时，第二端旋转且在外销230和232上翻转，以分别将外销230和232锁定在第一对外开口 306和第二对外开口 308中。
[0023]此外，第一外销230和第二外销232通过紧固件252，诸如螺栓(如图2中所示)紧固在第一对外开口 306和第二对外开口 308中。在一个示例性实施例中，盘状件242可包括一对半圆槽口 247和249，其在盘状件242的外直径上彼此间隔90度地设置。紧固件252与槽口 247和249中的任一者接合，以选择性地将外销230和232锁定在第一对外开口 306和第二对外开口 308中或将其从中解锁。例如，为了将外销230和232锁定在第一对外开口 306和第二对外开口 308中，盘状件242通过将紧固件252固定至第一槽口 247而被紧固。然而，为了将外销230和232解锁，盘状件242连同外销230和232—起旋转，使得盘状件242通过将紧固件252固定至第二槽口 249而被紧固。而且，外销230和232旋转以处于垂直位置中，从而将外销230和232从第一对外开口 306和第二对外开口 308解锁。此外，外销230和232分别从第一对外开口306和第二对外开口 308移除，而无需从第一臂128和第二臂130分离。
[0024]图4和图5示出了具有定位系统400的第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118的透视图。定位系统400被配置成在更换过程期间定位第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118。例如，定位系统400被配置成在抓斗更换过程期间固定第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118，以防止其轴向运动。
[0025]如图4和图5所示，定位系统400可包括附接至第一抓斗壳体116的第一元件402和附接至第二抓斗壳体118的第二元件404。第一元件402被配置成与第二元件404接合，以固定第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118。例如，当抓斗壳体116和118未被使用(诸如处于闭合位置中)时，第一元件402和第二元件404可彼此接合，从而限制抓斗壳体116和118的进一步的轴向和/或横向运动。然而，当抓斗壳体116和118彼此相对运动时(对于打开位置)，第一元件402和第二元件404可脱离，从而允许抓斗壳体116和118的运动。可设想的是，图4和图5中仅示出了一个具有第一元件402和第二元件404的定位系统400，然而，定位系统400还可定位在抓斗组件104的背侧(未示出)上。
[0026]在一个示例性实施例中，第一元件402包括突出部分406。第二元件404包括开口408，其被配置成接纳第一元件402的突出部分406，以在更换过程期间固定第一抓斗壳体116和第二抓斗壳体118，如图5中所示。在一个示例性实施例中，突出部分406为圆形形状且开口 408为部分弧形开口。
[0027]在一个可选实施例中，第一元件402和第二元件404可包括可彼此接合的凸缘部分。在该示例中，凸缘部分当彼此接合时可限制抓斗壳体116和118的轴向运动，从而在更换过程期间以及抓斗壳体的运输或储存期间固定两个抓斗壳体116和118。在又一个可选实施例中，第一元件402和第二元件404的凸缘部分可彼此搭扣配合，从而在更换过程期间以及抓斗壳体的运输或储存期间固定抓斗壳体116和118。
[0028]工业实用性
[0029 ]抓斗组件104的更换系统126和定位系统300的工业实用性将从上面的讨论中容易地理解。
[0030]如前面所解释，当手动作业时，抓斗的更换可能是一个麻烦的任务。因此，本发明涉及用于抓斗组件104的更换系统126和定位系统400。在一个实施例中，更换系统126便于快速更换抓斗组件104和/或壳体116和118，而仅涉及最少的人力干预。因此，更换系统126提供了一种用于根据要求更换抓斗组件104和/或壳体116和118的便利、安全、经济且无误差的系统。
[0031]此外，定位系统400便于在更换过程期间固定抓斗壳体116和118，防止其轴向和/或横向运动。例如，因为抓斗壳体116和118很重，因而由于它们的设计和重量，它们倾向于在轴向方向上跌落。因此，定位系统400固定抓斗壳体116和118，从而防止抓斗壳体116和118的跌落。
[0032]图6至图8示出了根据本发明的实施例具有更换系统126的抓斗组件104的透视图。如图6所示，框架120连同第一臂128和第二臂130被分别置于抓斗壳体116和118上方。抓斗壳体116和118可由固定支架600支撑，且第一元件402和第二元件404接合以避免抓斗壳体116和118之间的任何轴向运动。第一内销214和第二内销216在第一对内开口 302和第二对内开口 304上方对准。如图中所示，第一液压缸122和第二液压缸124分别枢转地支撑在第一上销248和第二上销250上。此外，第一外销230和第二外销232分别接纳在第三开口 226和第四开口 228内。
[0033]如图7所示，框架120连同第一臂128和第二臂130朝向抓斗壳体116和118降低。在一个实施例中，第一内销214和第二内销216分别接纳在第一对内开口302和第二对内开口304中。例如，弦切口部分222和224分别相对于第一对内开口 302和第二对内开口 304垂直对准。
[0034]进一步，如图8所示，该框架120耦合到抓斗壳体116，118。在一个示例性实施例中，该第一和第二液压缸122、124延伸以将该第一和第二外销230、232分别定位在该第一和第二对外开口306、308内。如图8所示，该第一和第二内销214、216转动以使该弦切口部分222、224相对于该第一和第二对内开口 302、304水平对准，从而将第一和第二内销214、216分别锁定在该第一和第二对内开口 302、304内。
[0035]而且，该第一和第二外销230、232同样也以如上所述类似的方式在该第一和第二对外开口 306、308内相对于该第一和第二内销214、216转动并锁定。在一个示例性实施例中，该紧固件252可用于在该第一和第二对外开口 306、308内紧固和松开该第一和第二外销230、232。
[0036]虽然已经特别参照以上实施方式示出并说明了本发明的各个方面，但本领域技术人员会理解到各种其它实施方式可以通过在不脱离所公开内容的精神和保护范围的前提下对所公开的设备、系统和方法进行修改而得到。应当理解到，如根据下述权利要求及其等价替换所确定的，这种实施例属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于具有第一能够移动的部件和第二能够移动的部件的工具的定位系统，所述定位系统包括: 第一元件，其配置成附接到所述第一能够移动的部件；以及 第二元件，其配置成附接到所述第二能够移动的部件； 其中所述第一元件被配置成与所述第二元件接合，以固定所述第一和第二能够移动的部件，以防止在工具更换过程中发生轴向运动和横向运动中的至少一个。2.根据权利要求1所述的定位系统，其中所述第一和第二能够移动的部件是蛤壳式抓斗的壳体。3.根据权利要求1所述的定位系统，其中所述第一元件包括突出部分。4.根据权利要求3所述的定位系统，其中所述第二元件包括开口，所述开口被配置成接纳所述第一元件的所述突出部分，以固定所述第一和第二能够移动的部件，以防止在所述工具更换过程中发生轴向运动和横向运动中的至少一个。5.一种用于机器的工具，所述工具包括: 第一能够移动的部件； 第二能够移动的部件； 用于所述工具的定位系统，所述定位系统包括: 第一元件，其配置成附接到所述第一能够移动的部件；以及 第二元件，其配置成附接到所述第二能够移动的部件； 其中所述第一元件被配置成与所述第二元件接合，以固定所述第一和第二能够移动的部件，以防止在工具更换过程中发生轴向运动和横向运动中的至少一个。6.根据权利要求5所述的工具系统，其中所述第一和第二能够移动的部件是蛤壳式抓斗的壳体。7.根据权利要求5所述的工具系统，其中所述第一元件包括突出部分。8.根据权利要求5所述的工具系统，其中所述第二元件包括开口，所述开口被配置成接纳所述第一元件的所述突出部分，以固定所述第一和第二能够移动的部件，以防止在所述工具更换过程中发生轴向运动和横向运动中的至少一个。9.一种机器，其包括: 工具，其具有带内开口和外开口的多个能够移动的部件； 电源，其配置成向所述工具供电；以及 用于所述工具的定位系统，所述定位系统包括: 第一元件，其配置成附接到所述第一能够移动的部件；以及 第二元件，其配置成附接到所述第二能够移动的部件； 其中所述第一元件被配置成与所述第二元件接合，以固定所述第一和第二能够移动的部件，以防止在工具更换过程中发生轴向运动和横向运动中的至少一个。10.根据权利要求9所述的机器，其中所述第一和第二能够移动的部件是蛤壳式抓斗的壳体。11.根据权利要求9所述的机器，其中所述第一元件包括突出部分。12.根据权利要求11所述的机器，其中所述第二元件包括开口，所述开口被配置成接纳所述第一元件的所述突出部分，以固定所述第一和第二能够移动的部件，以防止在所述工具更换过程中发生轴向运动和横向运动中的至少一个。
【文档编号】B66C3/02GK105934400SQ201480073577
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2014年12月4日
【发明人】F·范科宁布鲁日, R·卢沃兹, J·法森
【申请人】卡特彼勒作业机具有限公司