單驅動彈動限位式變距移缽機械手的製作方法

2023-10-10 09:18:54

單驅動彈動限位式變距移缽機械手的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及單驅動彈動限位式變距移缽機械手。目的是提供的機械手應能實現將育苗杯的按排轉移，從而降低操作者的勞動強度，為後續的全自動的移栽作業提供更高效率。技術方案是：單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於：包括安裝在機架上的導向杆、若干個安裝在導向杆上的抓取執行器、安裝在相鄰抓取執行器之間的第一彈簧、驅動抓取執行器的驅動機構以及限定抓取執行器位置的限位組件；所述抓取執行器包括與導向杆配合的滑塊以及安裝在滑塊上的手爪，驅動機構帶動各滑塊沿導向杆滑動以及各手爪的開閉。
【專利說明】單驅動彈動限位式變距移缽機械手

【技術領域】
[0001]本發明涉及果蔬機械【技術領域】，具體是一種移缽機械手，用於將盛有幼苗的育苗杯由小間距穴盤向大間距穴盤按排轉移。

【背景技術】
[0002]隨著農業生產自動化技術的不斷提高，人民群眾對綠色葉菜的需求正在快速增長；由於人工移栽的成本高而且速度慢，已經很難跟上現代化的腳步，目前的葉菜幼苗已經逐步從人工移栽向機械移栽過渡；但是機械化移栽作業，需要事先將育苗杯(營養缽)從穴孔排布密集的穴盤轉移到穴孔排布稀疏(穴孔之間的間距較大)的穴盤，這部分操作目前尚需人工完成，勞動強度大且工作效率不高，迫切需要有一種輔助裝置進行替代。


【發明內容】

[0003]本發明的目的是克服上述【背景技術】中的不足，提供一種移缽機械手，該機械手應能實現將育苗杯的按排轉移，從而降低操作者的勞動強度，為後續的全自動的移栽作業提供更高效率。
[0004]為實現以上目的，本發明採用了以下的技術方案:
[0005]單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於:包括安裝在機架上的導向杆、若干個安裝在導向杆上的抓取執行器、安裝在相鄰抓取執行器之間的第一彈簧、驅動抓取執行器的驅動機構以及限定抓取執行器位置的限位組件；所述抓取執行器包括與導向杆配合的滑塊以及安裝在滑塊上的手爪，驅動機構帶動各滑塊沿導向杆滑動以及各手爪的開閉。
[0006]所述導向杆的數量為兩根，每個抓取執行器的滑塊數量為兩個且分別安裝在兩根導向杆上；所述第一彈簧套裝在導向杆上且位於相鄰抓取執行器的滑塊之間。
[0007]所述驅動機構包括電機、皮帶輪、皮帶、兩條鋼繩、凸輪杆以及一對錐形齒輪；所述皮帶輪由電機驅動，皮帶輪通過所述兩條鋼繩分別與最外側的兩個抓取執行器連接，每條鋼繩上設有一段第二彈簧；所述凸輪杆包括一安裝在機架上的轉動杆以及連接在轉動杆上的至少一個壓杆，所述轉動杆以及壓杆與導向杆平行布置，其中一個錐形齒輪固定在轉動杆上，另一個錐形齒輪通過皮帶與所述皮帶輪連接。
[0008]所述手爪包括固定爪和活動爪，固定爪和活動爪的前端均制有與育苗杯相適應的開口，固定爪的後端連接並固定著抓取執行器的兩個滑塊，活動爪的中部鉸接在固定爪上且鉸接處設有扭簧，活動爪的後端位於所述壓杆的下方並與壓杆接觸。
[0009]所述限位組件包括若干個凸塊以及若干個限位擋塊；每個抓取執行器的兩個滑塊之間通過連接板連接，每個連接板上固定有一個所述凸塊；所述電機安裝在電機安裝板上，每個凸塊的兩側分別設有一個限位擋塊，所述限位擋塊固定在電機安裝板上。
[0010]所述皮帶輪的兩側均布置有抓取執行器，並且兩側的抓取執行器對稱布置；所述第一彈簧的彈性係數從最外層到所述皮帶輪逐漸增大。
[0011]本發明的工作原理是:開始時，電機開始工作，皮帶輪順時針轉動，使得鋼繩繞在皮帶輪上，又因為第一彈簧彈性係數不相同，滑塊就有次序的開始移動，抓取執行器兩兩距離變小，分別被凸塊一側限位擋塊擋柱後停止移動(內側的彈簧先被壓縮到位，靠近皮帶輪的抓取執行器先停止移動，最外側的抓取執行器最後停止移動)；此時電機繼續工作，鋼繩上第二彈簧伸長，皮帶輪通過皮帶繼續帶動圓錐齒輪，然後轉動杆轉動，壓杆上升使得活動爪的前端夾緊育苗杯；夾持杯子之後，電機反轉，皮帶輪逆時針轉動，抓取執行器兩兩距離變大，分別到達各自凸塊另一側的限位擋塊後停止移動，此時電機繼續工作，轉動杆轉動，壓杆下壓，活動爪前端升起，鬆開育苗杯。
[0012]本發明具有的有益效果是:本發明通過布置彈性係數不同的彈簧，配合限位組件可以使得抓取執行器的間距變小和變大，一次可以轉移一排育苗杯，滿足果蔬移栽機中育苗杯轉移的轉移需求，將育苗穴盤中小間距的育苗杯轉移到間距比較大的穴盤(如水浮泡沫穴盤)，降低操作者的勞動強度，為後續的全自動的移栽作業提供更高效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1、圖2是本發明的立體結構示意圖。
[0014]圖3-1是本發明中抓取執行器分散排列時的結構示意圖。
[0015]圖3-2是本發明中抓取執行器集中排列時的結構示意圖。
[0016]圖4?圖7是本發明移除機架和電機安裝板後的立體結構示意圖。
[0017]圖8是凸輪杆的立體結構示意圖。
[0018]圖9是凸塊與限位擋塊的安裝示意圖。
[0019]圖10-1是抓取執行器的立體結構示意圖。
[0020]圖10-2是抓取執行器的側面結構示意圖。
[0021]圖11-1是固定爪的立體結構示意圖。
[0022]圖11-2是活動爪的立體結構示意圖。
[0023]圖12是抓取執行器的工作狀態示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結合說明書附圖，對本發明作進一步說明，但本發明並不局限於以下實施例。
[0025]如圖1-圖7所示，本發明所述的單驅動彈動限位式變距移缽機械手，包括安裝在機架1上且相互平行的兩根導向杆2、可滑動地安裝在兩根導向杆上的若干個抓取執行器3、安裝在相鄰抓取執行器之間的導向杆上的第一彈簧6、驅動抓取執行器的驅動機構以及限定抓取執行器位置的限位組件。所述抓取執行器包括兩個滑塊3-1以及安裝在滑塊上的手爪11，驅動機構帶動各滑塊沿導向杆滑動以及帶動各手爪的開閉。
[0026]所述驅動機構包括電機13、皮帶輪5、皮帶15、兩條鋼繩9、凸輪杆12以及一對錐形齒輪10。所述電機安裝在電機安裝板8上，皮帶輪由電機驅動，皮帶輪通過所述兩條鋼繩分別與最外側的兩個抓取執行器連接(鋼絲繩一端固定在皮帶輪上，另一端與最外層的抓取執行器連接)，最外層的抓取執行器通過所述第一彈簧擠壓內側的抓取執行器使內側的抓取執行器運動。每條鋼繩上設有一段第二彈簧7，第二彈簧的彈性係數較大且超過所有第一彈簧。如圖8所示，所述凸輪杆包括一安裝在機架上的轉動杆12-1以及連接在轉動杆上的至少一個壓杆12-2，所述轉動杆以及壓杆與導向杆平行布置，其中一個錐形齒輪固定在轉動杆上，另一個錐形齒輪通過皮帶與所述皮帶輪連接。為了方便安裝錐形齒輪，所述壓杆的數量為兩個。
[0027]具體地，兩個滑塊分別安裝在兩個導向杆上，同一導向杆上相鄰的滑塊之間設有所述第一彈簧，即所述第一彈簧套裝在導向杆上且位於相鄰抓取執行器的滑塊之間。如圖
10-圖12所示，所述手爪包括固定爪11-1和活動爪11-2，固定爪和活動爪的前端均制有與育苗杯17相適應的開口 11-3，固定爪的前端與後端垂直,固定爪的後端11-1-1連接並固定著抓取執行器的兩個滑塊，使得兩個滑塊一起運動，圖1到圖7中，固定爪的後端位於滑塊的背面，活動爪的中部鉸接在固定爪上且鉸接處設有扭簧，扭簧使得活動爪具有向固定爪合攏的趨勢，活動爪的後端11-2-1位於所述壓杆的下方並與壓杆接觸，通常情況下，壓杆下壓活動爪的後端，使得活動爪為常開狀態。
[0028]所述限位組件包括若干個凸塊14以及若干個限位擋塊4。每個抓取執行器的兩個滑塊之間通過連接板連接，連接板位於兩個滑塊的正面，每個連接板上固定有一個所述凸塊。每個凸塊的兩側分別設有一個限位擋塊，所述限位擋塊固定在電機安裝板上。為了避免產生幹涉，所述凸塊之間相互錯位，相應地，每個凸塊的限位擋塊也與其它凸塊的限位擋塊之間相互錯位，如圖9所示。
[0029]所述皮帶輪的兩側均布置有抓取執行器(即皮帶輪位於所述若干個抓取執行器的中間位置)，並且皮帶輪兩側的抓取執行器對稱布置。所述第一彈簧的彈性係數從最外層到所述皮帶輪逐漸增大，具體大小可以根據實際需要確定。
[0030]如圖4到圖7、圖10所示，所述抓取執行器的連接板與固定爪的後端之間有一個開口，鋼繩可以從開口內穿過，最外層的抓取執行器在開口內設有連接柱16來固定所述鋼繩。
【權利要求】
1.單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於:包括安裝在機架(I)上的導向杆(2)、安裝在導向杆上的若干個抓取執行器(3)、安裝在相鄰抓取執行器之間的第一彈簧(6)、驅動抓取執行器的驅動機構以及限定抓取執行器位置的限位組件；所述抓取執行器包括與導向杆配合的滑塊(3-1)以及安裝在滑塊上的手爪(11)，驅動機構帶動各滑塊沿導向杆滑動以及各手爪的開閉。
2.根據權利要求1所述的單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於:所述導向杆的數量為兩根，每個抓取執行器的滑塊數量為兩個且分別安裝在兩根導向杆上；所述第一彈簧套裝在導向杆上且位於相鄰抓取執行器的滑塊之間。
3.根據權利要求2所述的單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於:所述驅動機構包括電機(13)、皮帶輪(5)、皮帶(15)、兩條鋼繩(9)、凸輪杆(12)以及一對錐形齒輪(10);所述皮帶輪由電機驅動，皮帶輪通過所述兩條鋼繩分別與最外側的兩個抓取執行器連接，每條鋼繩上設有一段第二彈簧(7);所述凸輪杆包括一安裝在機架上的轉動杆(12-1)以及連接在轉動杆上的至少一個壓杆(12-2)，所述轉動杆以及壓杆與導向杆平行布置，其中一個錐形齒輪固定在轉動杆上，另一個錐形齒輪通過皮帶與所述皮帶輪連接。
4.根據權利要求3所述的單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於:所述手爪包括固定爪(11-1)和活動爪(11-2)，固定爪和活動爪的前端均制有與育苗杯(17)相適應的開口(11-3)，固定爪的後端(11-1-1)連接並固定著抓取執行器的兩個滑塊，活動爪的中部鉸接在固定爪上且鉸接處設有扭簧，活動爪的後端(11-2-1)位於所述壓杆的下方並與壓杆接觸。
5.根據權利要求4所述的單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於:所述限位組件包括若干個凸塊(14)以及若干個限位擋塊(4);每個抓取執行器的兩個滑塊之間通過連接板(3-2)連接，每個連接板上固定有一個所述凸塊；所述電機安裝在電機安裝板(8)上，每個凸塊的兩側分別設有一個限位擋塊，所述限位擋塊固定在電機安裝板上。
6.根據權利要求5所述的單驅動彈動限位式變距移缽機械手，其特徵在於:所述皮帶輪的兩側均布置有抓取執行器，並且兩側的抓取執行器對稱布置；所述第一彈簧的彈性係數從最外層到所述皮帶輪逐漸增大。
【文檔編號】A01G9/08GK204206831SQ201420617311
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月23日 優先權日:2014年10月23日
【發明者】裘添燁, 謝奇志, 黃中華, 楊超, 劉翰, 溫雷, 邵京, 周挺偉, 武傳宇 申請人:浙江理工大學