一种自适应禽蛋快速拾放装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于农产品加工机械技术领域，尤其是涉及了一种自适应禽蛋快速拾放装置在禽蛋，可是用于分选、包装、孵化流水线。
【背景技术】
[0002]禽蛋以其丰富的营养价值和较为广泛的来源，已经成为餐桌上最为常见的菜肴之一。我国禽蛋产业的现状是产量大，出口少，生产过剩。以2012年为例，我国禽蛋总产量为2830万吨，禽蛋出口量不足10万吨，不足中国禽蛋生产总量的0.5%，原因是我国对禽蛋加工机械化水平还比较低。而在禽蛋的机械化加工过程中，无论是分选、包装还是孵化流水线均需要对禽蛋进行拾放操作。目前，在禽蛋加工企业中被广泛使用的禽蛋拾放装置中，运用摆杆循环摆动或凸轮转动来实现不同位置间禽蛋的拾放操作，美国申请专利号:US3929234和US4079845分别为典型代表，这两种机构均有较大的惯性，导致拾放速度较慢，并且均无法实现任意角度放置禽蛋的功能。而市面上现有的禽蛋末端拾放机构，不能均匀改变吸盘列距，使得禽蛋拾放时不能适应所有禽蛋列距的流水线，并且吸盘往往采用连通控制，这使得禽蛋阵列有缺蛋的情况下不能对禽蛋完成拾取操作。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为解决目前禽蛋拾放装置中拾放效率比较低、对禽蛋阵列不能以呈任意角度拾放、在拾放操作中不能改变禽蛋列距以及针在禽蛋缺蛋情况下不能完整吸取禽蛋阵列的问题提出了一种自适应禽蛋快速拾放装置。
[0004]本实用新型为解决上述问题所采取的技术方案是:
[0005]本实用新型包括机架、定平台、四组电机组件、四组控制臂组件、动平台、末端拾放机构以及机器视觉组件;定平台固定在机架上，四组电机组件中心对称地固定在定平台上四个方向上，四组电机组件均经各自的控制臂组件与动平台的四角固定连接，末端拾放机构固定在动平台下面，末端拾放机构用于对禽蛋阵列进行拾放操作，机器视觉组件安装在禽蛋拾取位置前方。
[0006]所述的定平台包括上下安装的定平台盖和定平台板，四个电机组件及各自连接的控制臂组件的一部分安装在定平台盖和定平台板之间，定平台盖顶部固定连接机架，控制臂组件包括沿定平台板径向安装的大臂和从动臂组件，大臂的一端铰接安装到定平台板上，另一端与从动臂组件一端铰接，从动臂组件另一端连接到动平台，电机组件连接到大臂驱动大臂转动。
[0007]所述的电机组件包括电机、电机轴、辅轴和电机轴端盖，电机连接到机器视觉组件，所述大臂上装有摆杆、曲柄和滑块，球铰管水平套装在大臂的另一端，球铰管与摆杆垂直，一对球体分别连接在球铰管两端，滑块活动套在大臂中，滑块的两侧分别连接两个曲柄的一端并通过电机轴端盖定位，其中一侧的曲柄另一端与电机的电机轴同轴连接，另一侧的曲柄另一端与辅轴同轴连接。
[0008]所述的从动臂组件包括一对从动臂杆，一对弹簧和两对球铰外壳，一对从动臂杆平行并排安装，在两根从动臂杆两端的端部之间通过弹簧弹性连接，弹簧被拉伸将两根从动臂杆距离拉近，每根从动臂杆的端部均连接有球铰外壳，位于从动臂杆上端的两个球铰外壳分别连接大臂端部的两个球体形成球铰副，位于从动臂杆下端的两个球铰外壳分别连接动平台形成球铰副。
[0009]本实用新型由定平台、四组电机组件、四组控制臂组件、动平台构成了四自由度并联机构，四自由度并联机构通过曲柄连接在电机的轴端，大臂上套有与曲柄连接的滑块，曲柄带动滑块控制大臂的上下摆动从而实现四自由度的运动。
[0010]所述的动平台包括两块相对称安装的连接板和连接在两块连接板之间的中心板，两块连接板通过导轨机构和齿轮结构与中心板连接，连接板具有一个内侧部和两个与内侧部成45度夹角的外侧部;连接板外侧部水平装有球铰管，一对球体分别连接在球铰管两端，一对球体与从动臂组件上的球铰外壳连接形成球铰副;连接板内侧部的上下面均设有动平台导轨，连接板内侧部的侧壁设有齿条，中心板两侧侧面开有水平凹槽，水平凹槽的上下面均固定有用于嵌入动平台导轨配合的滑块，中心板通过滑块与两侧连接板的动平台导轨连接滑动形成滑动副；中心板中部中空并装有可转动的齿轮，齿轮与两侧连接板上的齿条啮合;滑块由两个金属滑块和两个金属滑块之间的U型板固连组成。U型板可采用非金属件以减轻重量，本实用新型装置除了螺栓螺钉等连接部件之外的整体均可采用塑料等非金属材料，可有效减轻重量负荷。
[0011]所述的连接板呈L形结构并在L形两边相接处切角形成，切角边处作为内侧部，L形两边的端部作为外侧部。
[0012]所述的末端拾放机构包括两条平行并排放置的吸盘导轨和两条吸盘导轨之间的气缸，两条吸盘导轨的导轨架和气缸的顶面固定连接到动平台的底面，两条吸盘导轨下方通过伸缩机构安装有多个用于吸取禽蛋盒上各个禽蛋的吸盘，吸盘经各自的电磁阀后与气缸一起连接机器视觉组件，气缸的输出杆与传递杆的中部固定连接，传递杆垂直于气缸的输出杆，传递杆两端连接到伸缩机构驱动其运动。
[0013]末端拾放机构的两根导轨分别与四自由度并联机构的两块动平台板连接，末端拾放机构的气缸与四自由度并联机构的动平台中心板连接，使得在四自由度并联机构的动平台沿中心板滑移时末端拾放机构不发生转动。
[0014]所述的伸缩机构包括两个多铰式伸缩钳和平行并排连接的多个吸盘安装条，每条吸盘安装条的底面沿长度方向通过螺钉间隔均布有多个吸盘，吸盘安装条的两端部各固定安装有一连接滑块，吸盘安装条垂直于吸盘导轨安装，两端的连接滑块顶部分别套在两条吸盘导轨上并滑动;两个多铰式伸缩钳中间的节点通过螺钉分别与连接到两条吸盘导轨上的各个连接滑块顶面固定连接，多铰式伸缩钳中间的其中任意一节点通过螺钉固定到吸盘导轨的导轨架上，多铰式伸缩钳中间的其中任意另一节点与传递杆的端部固定连接。
[0015]所述的机器视觉组件包括摄像头，摄像头朝向正下方在禽蛋拾取位置前方的禽蛋阵列，用于拍摄拾取位置禽蛋阵列俯视图。
[0016]本实用新型的末端拾放机构位于动平台底部，以此实现通过电机的伺服控制改变禽蛋吸取与释放的位置，通过电磁阀控制气缸伸缩改变禽蛋阵列的列距，每个吸盘都有一个电磁阀单独控制气流的通断来完成禽蛋的吸取与释放。
[0017]本实用新型所具有的有益效果为:
[0018]本实用新型装置可四自由度地来控制末端拾放机构对禽蛋阵列的位置定位，可大大减小拾放机构的惯性，也由于四自由度并联机构自身的特性，可以对末端拾放机构以任意角度定位，实现了对禽蛋更加灵活的位置移动。
[0019]本实用新型可多角度伸缩钳控制禽蛋列距等值改变，可以更加适应流水线中对禽蛋的操作。
[0020]本实用新型的每个吸盘由电磁阀单独控制，避免禽蛋阵列缺蛋情况不能对禽蛋拾取的情况;机器视觉组件拍摄禽蛋阵列进而控制末端拾放机构调整吸盘列距和单个吸盘通断。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型整体结构不意图；
[0022]图2为本实用新型去掉机架后的爆炸图；
[0023]图3为本实用新型动平台爆炸图；
[0024]图4为本实用新型动平台结构示意图；
[0025]图5为本实用新型末端拾放机构的结构示意图；
[0026]图6为本实用新型末端拾放机构的爆炸图；
[0027]图7为本实用新型机器视觉组件安装示意图；
[0028]图8为实施例禽蛋拾取位置前方俯视图像示意图；
[0029]图中:机架10;定平台20、定平台盖21、定平台板22;电机组件30、电机31、电机轴321、辅轴322、电机轴端盖331;控制臂组件40、大臂41、摆杆411、曲柄412、滑块413、球铰管414、球体415、球铰外壳416、从动臂组件42、从动臂杆421、弹簧422;动平台50、连接板51、中心板52、滑块53、U型板531、金属滑块532、动平台导轨54、齿条55、齿轮56 ；末端拾放机构60、吸盘导轨61、多铰式伸缩钳62、传递杆63、气缸64、多对连接滑块65、多个吸盘安装条66、多组吸盘67;机器视觉组件70、摄像头71。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0031 ]如图1所示，本实用新型包括机架10、传送带、固定在机架1上的定平台20、中心对称地固定在定平台20上四个方向上的四组电机组件30、分别与四组电机组件30连接的四组控制臂组件40、位于定平台20下方并由四组控制臂组件40连接控制的动平台50、固定在动平台50下面的末端拾放机构60以及安装在传送带上方的机器视觉组件70。
[0032]如图2所示，定平台20包括上下安装的定平台盖21和定平台板22，四个电机组件30及各自连接的控制臂组件40的一部分安装在定平台盖21和定平台板22之间，定平台盖21顶部固定连接机架10，控制臂组件40包括沿定平台板22径向安装的大臂41和从动臂组件42，大臂41的一端铰接安装到定平台板22上，另一端与从动臂组件42—端铰接，从动臂组件42另一端铰接到动平台50，电机组件30连接到大臂41驱动大臂41转动。
[0033]如图2所示，电机组件30包括电机31、电机轴321、辅轴322和电机轴端盖331，电机31连接到机器视觉组件70，所述大臂41上装有摆杆411、曲柄412和滑块413，球铰管414水平套装在摆杆411另一端，球铰管414与摆杆411垂直，一对球体415分别连接在球铰管414两端，滑块413活动套在大臂41的摆杆411中，滑块413的两侧分别连接两个曲柄412的一端并通过电机轴端盖331定位，其中一侧的曲柄412另一端与电机31的电机轴321同轴连接，另一侧的曲柄412另一端与辅轴322同轴连接用以与电机轴321侧进行平衡，电机31带动其相连曲柄412旋转进而带动滑块413在大臂41上滑动使得大臂41摆动。
[0034]如图2所示，从动臂组件42包括一对从动臂杆421，一对弹簧422和两对球铰外壳416，一对从动臂杆421平行并排安装，在两根从动臂杆421两端的端部之间通过弹簧422弹性连接，弹簧422被拉伸将两根从动臂杆421距离拉近，每根从动臂杆421的端部均连接有球铰外壳416，位于从动臂杆421上端的两个球铰外壳416分别连接大臂41端部的两个球体415形成球铰副，位于从动臂杆421下端的两个球铰外壳416分别连接动平台50的两个球体415形成球铰副。
[0035]如图3和图4所示，动平台50包括两块相对称安装的连接板51和连接在两块连接板51之间的中心板52，两块连接板51通过导轨机构和齿轮结构与中心板52连接，连接板51具有一个内侧部和两个与内侧部成45度夹角的外侧部;连接板51外侧部水平装有球铰管414，一对球体415