单驱动弹动限位式变距移钵机械手的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及单驱动弹动限位式变距移钵机械手。目的是提供的机械手应能实现将育苗杯的按排转移，从而降低操作者的劳动强度，为后续的全自动的移栽作业提供更高效率。技术方案是：单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于：包括安装在机架上的导向杆、若干个安装在导向杆上的抓取执行器、安装在相邻抓取执行器之间的第一弹簧、驱动抓取执行器的驱动机构以及限定抓取执行器位置的限位组件；所述抓取执行器包括与导向杆配合的滑块以及安装在滑块上的手爪，驱动机构带动各滑块沿导向杆滑动以及各手爪的开闭。
【专利说明】单驱动弹动限位式变距移钵机械手
【技术领域】
[0001]本发明涉及果蔬机械【技术领域】，具体是一种移钵机械手，用于将盛有幼苗的育苗杯由小间距穴盘向大间距穴盘按排转移。
【背景技术】
[0002]随着农业生产自动化技术的不断提高，人民群众对绿色叶菜的需求正在快速增长；由于人工移栽的成本高而且速度慢，已经很难跟上现代化的脚步，目前的叶菜幼苗已经逐步从人工移栽向机械移栽过渡；但是机械化移栽作业，需要事先将育苗杯(营养钵)从穴孔排布密集的穴盘转移到穴孔排布稀疏(穴孔之间的间距较大)的穴盘，这部分操作目前尚需人工完成，劳动强度大且工作效率不高，迫切需要有一种辅助装置进行替代。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服上述【背景技术】中的不足，提供一种移钵机械手，该机械手应能实现将育苗杯的按排转移，从而降低操作者的劳动强度，为后续的全自动的移栽作业提供更高效率。
[0004]为实现以上目的，本发明采用了以下的技术方案:
[0005]单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于:包括安装在机架上的导向杆、若干个安装在导向杆上的抓取执行器、安装在相邻抓取执行器之间的第一弹簧、驱动抓取执行器的驱动机构以及限定抓取执行器位置的限位组件；所述抓取执行器包括与导向杆配合的滑块以及安装在滑块上的手爪，驱动机构带动各滑块沿导向杆滑动以及各手爪的开闭。
[0006]所述导向杆的数量为两根，每个抓取执行器的滑块数量为两个且分别安装在两根导向杆上；所述第一弹簧套装在导向杆上且位于相邻抓取执行器的滑块之间。
[0007]所述驱动机构包括电机、皮带轮、皮带、两条钢绳、凸轮杆以及一对锥形齿轮；所述皮带轮由电机驱动，皮带轮通过所述两条钢绳分别与最外侧的两个抓取执行器连接，每条钢绳上设有一段第二弹簧；所述凸轮杆包括一安装在机架上的转动杆以及连接在转动杆上的至少一个压杆，所述转动杆以及压杆与导向杆平行布置，其中一个锥形齿轮固定在转动杆上，另一个锥形齿轮通过皮带与所述皮带轮连接。
[0008]所述手爪包括固定爪和活动爪，固定爪和活动爪的前端均制有与育苗杯相适应的开口，固定爪的后端连接并固定着抓取执行器的两个滑块，活动爪的中部铰接在固定爪上且铰接处设有扭簧，活动爪的后端位于所述压杆的下方并与压杆接触。
[0009]所述限位组件包括若干个凸块以及若干个限位挡块；每个抓取执行器的两个滑块之间通过连接板连接，每个连接板上固定有一个所述凸块；所述电机安装在电机安装板上，每个凸块的两侧分别设有一个限位挡块，所述限位挡块固定在电机安装板上。
[0010]所述皮带轮的两侧均布置有抓取执行器，并且两侧的抓取执行器对称布置；所述第一弹簧的弹性系数从最外层到所述皮带轮逐渐增大。
[0011]本发明的工作原理是:开始时，电机开始工作，皮带轮顺时针转动，使得钢绳绕在皮带轮上，又因为第一弹簧弹性系数不相同，滑块就有次序的开始移动，抓取执行器两两距离变小，分别被凸块一侧限位挡块挡柱后停止移动(内侧的弹簧先被压缩到位，靠近皮带轮的抓取执行器先停止移动，最外侧的抓取执行器最后停止移动)；此时电机继续工作，钢绳上第二弹簧伸长，皮带轮通过皮带继续带动圆锥齿轮，然后转动杆转动，压杆上升使得活动爪的前端夹紧育苗杯；夹持杯子之后，电机反转，皮带轮逆时针转动，抓取执行器两两距离变大，分别到达各自凸块另一侧的限位挡块后停止移动，此时电机继续工作，转动杆转动，压杆下压，活动爪前端升起，松开育苗杯。
[0012]本发明具有的有益效果是:本发明通过布置弹性系数不同的弹簧，配合限位组件可以使得抓取执行器的间距变小和变大，一次可以转移一排育苗杯，满足果蔬移栽机中育苗杯转移的转移需求，将育苗穴盘中小间距的育苗杯转移到间距比较大的穴盘(如水浮泡沫穴盘)，降低操作者的劳动强度，为后续的全自动的移栽作业提供更高效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1、图2是本发明的立体结构示意图。
[0014]图3-1是本发明中抓取执行器分散排列时的结构示意图。
[0015]图3-2是本发明中抓取执行器集中排列时的结构示意图。
[0016]图4?图7是本发明移除机架和电机安装板后的立体结构示意图。
[0017]图8是凸轮杆的立体结构示意图。
[0018]图9是凸块与限位挡块的安装示意图。
[0019]图10-1是抓取执行器的立体结构示意图。
[0020]图10-2是抓取执行器的侧面结构示意图。
[0021]图11-1是固定爪的立体结构示意图。
[0022]图11-2是活动爪的立体结构示意图。
[0023]图12是抓取执行器的工作状态示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
[0025]如图1-图7所示，本发明所述的单驱动弹动限位式变距移钵机械手，包括安装在机架1上且相互平行的两根导向杆2、可滑动地安装在两根导向杆上的若干个抓取执行器3、安装在相邻抓取执行器之间的导向杆上的第一弹簧6、驱动抓取执行器的驱动机构以及限定抓取执行器位置的限位组件。所述抓取执行器包括两个滑块3-1以及安装在滑块上的手爪11，驱动机构带动各滑块沿导向杆滑动以及带动各手爪的开闭。
[0026]所述驱动机构包括电机13、皮带轮5、皮带15、两条钢绳9、凸轮杆12以及一对锥形齿轮10。所述电机安装在电机安装板8上，皮带轮由电机驱动，皮带轮通过所述两条钢绳分别与最外侧的两个抓取执行器连接(钢丝绳一端固定在皮带轮上，另一端与最外层的抓取执行器连接)，最外层的抓取执行器通过所述第一弹簧挤压内侧的抓取执行器使内侧的抓取执行器运动。每条钢绳上设有一段第二弹簧7，第二弹簧的弹性系数较大且超过所有第一弹簧。如图8所示，所述凸轮杆包括一安装在机架上的转动杆12-1以及连接在转动杆上的至少一个压杆12-2，所述转动杆以及压杆与导向杆平行布置，其中一个锥形齿轮固定在转动杆上，另一个锥形齿轮通过皮带与所述皮带轮连接。为了方便安装锥形齿轮，所述压杆的数量为两个。
[0027]具体地，两个滑块分别安装在两个导向杆上，同一导向杆上相邻的滑块之间设有所述第一弹簧，即所述第一弹簧套装在导向杆上且位于相邻抓取执行器的滑块之间。如图
10-图12所示，所述手爪包括固定爪11-1和活动爪11-2，固定爪和活动爪的前端均制有与育苗杯17相适应的开口 11-3，固定爪的前端与后端垂直,固定爪的后端11-1-1连接并固定着抓取执行器的两个滑块，使得两个滑块一起运动，图1到图7中，固定爪的后端位于滑块的背面，活动爪的中部铰接在固定爪上且铰接处设有扭簧，扭簧使得活动爪具有向固定爪合拢的趋势，活动爪的后端11-2-1位于所述压杆的下方并与压杆接触，通常情况下，压杆下压活动爪的后端，使得活动爪为常开状态。
[0028]所述限位组件包括若干个凸块14以及若干个限位挡块4。每个抓取执行器的两个滑块之间通过连接板连接，连接板位于两个滑块的正面，每个连接板上固定有一个所述凸块。每个凸块的两侧分别设有一个限位挡块，所述限位挡块固定在电机安装板上。为了避免产生干涉，所述凸块之间相互错位，相应地，每个凸块的限位挡块也与其它凸块的限位挡块之间相互错位，如图9所示。
[0029]所述皮带轮的两侧均布置有抓取执行器(即皮带轮位于所述若干个抓取执行器的中间位置)，并且皮带轮两侧的抓取执行器对称布置。所述第一弹簧的弹性系数从最外层到所述皮带轮逐渐增大，具体大小可以根据实际需要确定。
[0030]如图4到图7、图10所示，所述抓取执行器的连接板与固定爪的后端之间有一个开口，钢绳可以从开口内穿过，最外层的抓取执行器在开口内设有连接柱16来固定所述钢绳。
【权利要求】
1.单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于:包括安装在机架(I)上的导向杆(2)、安装在导向杆上的若干个抓取执行器(3)、安装在相邻抓取执行器之间的第一弹簧(6)、驱动抓取执行器的驱动机构以及限定抓取执行器位置的限位组件；所述抓取执行器包括与导向杆配合的滑块(3-1)以及安装在滑块上的手爪(11)，驱动机构带动各滑块沿导向杆滑动以及各手爪的开闭。
2.根据权利要求1所述的单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于:所述导向杆的数量为两根，每个抓取执行器的滑块数量为两个且分别安装在两根导向杆上；所述第一弹簧套装在导向杆上且位于相邻抓取执行器的滑块之间。
3.根据权利要求2所述的单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于:所述驱动机构包括电机(13)、皮带轮(5)、皮带(15)、两条钢绳(9)、凸轮杆(12)以及一对锥形齿轮(10);所述皮带轮由电机驱动，皮带轮通过所述两条钢绳分别与最外侧的两个抓取执行器连接，每条钢绳上设有一段第二弹簧(7);所述凸轮杆包括一安装在机架上的转动杆(12-1)以及连接在转动杆上的至少一个压杆(12-2)，所述转动杆以及压杆与导向杆平行布置，其中一个锥形齿轮固定在转动杆上，另一个锥形齿轮通过皮带与所述皮带轮连接。
4.根据权利要求3所述的单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于:所述手爪包括固定爪(11-1)和活动爪(11-2)，固定爪和活动爪的前端均制有与育苗杯(17)相适应的开口(11-3)，固定爪的后端(11-1-1)连接并固定着抓取执行器的两个滑块，活动爪的中部铰接在固定爪上且铰接处设有扭簧，活动爪的后端(11-2-1)位于所述压杆的下方并与压杆接触。
5.根据权利要求4所述的单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于:所述限位组件包括若干个凸块(14)以及若干个限位挡块(4);每个抓取执行器的两个滑块之间通过连接板(3-2)连接，每个连接板上固定有一个所述凸块；所述电机安装在电机安装板(8)上，每个凸块的两侧分别设有一个限位挡块，所述限位挡块固定在电机安装板上。
6.根据权利要求5所述的单驱动弹动限位式变距移钵机械手，其特征在于:所述皮带轮的两侧均布置有抓取执行器，并且两侧的抓取执行器对称布置；所述第一弹簧的弹性系数从最外层到所述皮带轮逐渐增大。
【文档编号】A01G9/08GK204206831SQ201420617311
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】裘添烨, 谢奇志, 黄中华, 杨超, 刘翰, 温雷, 邵京, 周挺伟, 武传宇 申请人:浙江理工大学