专利名称：一种棉包检验中的棉样取样机械手的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种进出口细绒棉的皮棉检验领域的棉包取样装置，具体是一种棉包检验中的棉样取样机械手,用于进出口棉包的检验流水线上的自动取样工作。
背景技术：
由于现有技术自动化程度低，进口棉花和国棉的入库、出库管理以及贸易结算过程中的棉花取样多采取人工方式，还没有适用的取样工具。操作人员用手抓取棉包表层的棉纤维，工作量大，检验效率低。根据国家出入境检验检疫行业新标准(SN 2138. 2-2010-T)规定棉样抽样时，采用随机抽取代表性样品的原则，按抽样批次棉包数量的10%选取包装完好的棉包，使用开包钳钳断适当道数的包丝，然后用刀割开棉包正面中部的包装布料，去除棉包表层棉花，在约40 cm宽、10 cnTl5 cm深处抽取整块样品，每只不少于300 g,并形成品级/长度批样，并装人样品筒。这就使得手工取得的棉样难以满足标准规定，这不仅造成所取样品人为误差大，而且人工抽样的主观性所产生的样品代表性也存在问题，尤其对 棉花这种大宗商品来说，耗费大量的人力、工时，在给检验检疫部门工作、仓储运输等带来很大的压力的同时，也增加了贸易交货期。经对现有技术文献检索发现，中国实用新型专利“适用于棉包的取样器”，专利号02228047. 2，记载了一种适用于棉包的取样器，包括带有往复式动力头的手柄，置于手柄内壳中的用于驱动动力头的驱动机构，在动力头的罩壳上结合有一带有刀槽的刀架，和置于刀槽内的刀片。刀片的末端与动力头相连接，可对棉包进行切割取样，根据需要确定插入的深度后，手动取出符合规定的棉样，且提高了取样工作效率，在一定程度上降低了取样人员的劳动强度。但该装置仍需要取样人员的操作，由于棉包密度很大，将棉样扯出棉包的劳动强度依然较大，同时还存在非随机性的缺点。中国实用新型专利“皮棉棉包同步采样取样装置”，专利号200320127387. 4，该专利记载了一种皮棉棉包同步采样取样装置，能实现与皮棉棉包打包过程的同步取样，从而保持所取到的皮棉样与所对应棉包中的皮棉相一致。由于是在棉花打包过程中实现取样，所以不适合进出口检验中的棉包已经打好的情况下的取样过程。中国实用新型专利“一种棉包取样补丝机”，专利号ZL 200520141999. 8，该专利记载了一种棉包取样补丝机，取样装置特征在于启动液压缸后，其输出端可以带动装有取样装置的压头对棉包施压，在压力作用下，带有锐利刀刃的取样刀将棉包上的一块棉样切断，操作人员便可以方便地取下棉样进行检验。由于该取样刀仅能切断4个端面的棉花纤维，加之棉包密度很大，操作人员将棉样扯出棉包的劳动强度依然较大，同时液压驱动方式容易对棉样产生污染。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种棉包检验中的棉样取样机械手，该发明由一个棉包取样机械手、棉包夹紧装置以及棉包限位装置组成，实现了棉包检验流水线上进行随机抽样检测，并完成棉花全自动取样工作，无需人工参与，解决了传统棉包取样非随机性和人工操作的问题，提高了棉花检测的工作效率和棉花取样的权威性。实现本发明目的的具体技术方案是一种棉包检验中的棉样取样机械手，其特点是包括棉包取样机械手、棉包输送滚道和棉包夹紧装置，所述的棉包取样机械手完成在棉包取样工位的棉皮和棉样的全自动取样工作；所述的棉包夹紧装置用于棉包取样中将位于棉包输送滚道上的棉包固定；所述的棉包限位装置用于将输送滚道上的棉包到达取样点时对棉包限位。所述的电气控制系统通过执行其内部自动控制程序控制电机的启动、正反转、停止及各气缸的开、闭动作来完成对整个系统的自动化棉样取样功能。所述的棉包取样机械手主要包括棉样取样头、取样驱动部分、机械手底座驱动部分。所述的棉样取样头完成棉包表皮和棉包内棉纤维的切割和抓取动作；所述的取样驱动部分完成驱动棉样取样头的旋转进给、棉样抓取爪的抓放和将棉样推出取样头的动作；所述的机械手底座驱动部分用于将棉样取样头抓取的棉皮或棉样扯出和棉样取样头的复位。所述的棉样取样头和取样驱动部分固定在取样驱动基座上，所述的取样驱动基座通过机械手底座滑动光杠连接到机械手底座驱动部分，所述的机械手底座驱动部分通过螺栓固定于 取样机械手台架上。所述的棉样取样头包括棉样取样刀、棉样取样刀架、棉样抓取爪、棉样抓取爪固定支架、棉样抓取杆、机械手驱动链轮、机械手进给主动链轮、机械手固定轴承、棉样抓取爪复位弹簧、弹簧压板、棉样推出拨盘。所述的棉样取样刀采用合金钢材质，切刀采用正反刀口，三个圆周均匀分布的棉样取样刀铆接到圆筒形的棉样取样刀架上；所述的三个棉样抓取爪均匀分布在圆筒形的棉样取样刀架的圆周上，棉样抓取爪通过圆柱销与棉样抓取爪固定支架铰接形成可转动的抓取爪。所述的机械手驱动链轮通过螺栓固定在棉样取样刀架上。棉样取样刀架通过机械手固定轴承固定在取样驱动基座上，棉样取样刀架另一端通过螺栓固定有机械手进给主动链轮。所述的棉样抓取杆穿过棉样取样刀架的内腔,棉样抓取杆末端套有棉样抓取爪复位弹簧，棉样抓取爪复位弹簧压在弹簧压板上。棉样推出拨盘通过螺栓固定在棉样抓取杆的端面上。所述的取样驱动部分包括棉样抓取气缸、棉样抓取气缸固定支架、棉样抓取气缸活塞杆、机械手进给丝杠、进给丝杠螺母、机械手进给从动链轮、机械手底座滑动光杠、机械手进给驱动电机。所述的机械手进给驱动电机通过链条与机械手驱动链轮联接，机械手驱动链轮和机械手进给主动链轮均固定在棉样取样刀架上；所述的机械手进给从动链轮通过传动链条与机械手进给主动链轮联接，机械手进给从动链轮通过螺栓固定在进给丝杠螺母上，进给丝杠螺母以螺旋副形式与机械手进给丝杠联接。所述的进给丝杠螺母通过滚动轴承固定在取样驱动基座上。当机械手进给驱动电机转动时，驱动机械手驱动链轮使棉样取样刀架转动，同时也驱动机械手进给主动链轮转动，进而带动机械手进给从动链轮转动，也即带动进给丝杠螺母转动，从而使取样驱动基座带动棉样取样刀架在机械手进给丝杠上进给。机械手进给驱动电机正转时，完成棉样的进给切割，机械手进给驱动电机反转时，完成米样头的复位。所述的棉样抓取气缸通过棉样抓取气缸固定支架固定在取样驱动基座上，棉样抓取气缸活塞杆通过联接销与棉样抓取杆连接。棉样抓取气缸驱动棉样抓取气缸活塞杆可以实现棉样抓取爪的开合动作。所述的机械手底座驱动部分包括机械手底座滑动气缸、机械手底座滑动气缸活塞杆、机械手底座滑动气缸固定支架、取样机械手台架。所述的机械手底座滑动气缸固定支架通过螺栓固定于取样机械手台架上，机械手底座滑动气缸活塞杆通过联接销与取样驱动基座上联接，通过机械手底座滑动气缸活塞杆的伸长与缩短使取样驱动基座在机械手底座滑动光杠上滑动，完成扯出棉皮和棉样的动作。所述的棉包夹紧装置包括棉包夹紧头、棉包夹紧气缸活塞杆、棉包夹紧气缸导向架、棉包夹紧气缸、棉包夹紧气缸固定支架、棉包夹紧工作台。所述的棉包夹紧头通过联接销与棉包夹紧气缸活塞杆联接，棉包夹紧气缸活塞杆的运动方向受到棉包夹紧气缸导向架的导向，其作用是在棉包取样刀进给和切割棉包时，将棉包固定和压紧到取样工位上。所述的棉包夹紧气缸通过棉包夹紧气缸固定支架固定在棉包夹紧工作台上。所述的棉包夹紧气缸导向架也通过螺栓固定在棉包夹紧工作台上。所述的棉包限位装置包括棉包限位旋转臂、棉包限位旋转气缸、棉包限位旋转臂支架、棉包输送滚道。所述的棉包限位旋转臂通过棉包限位旋转臂支架固定在棉包限位旋转臂支架上。所述的棉包限位旋转臂的位置通过棉包限位旋转气缸的行程进行调节。当棉包进入棉包输送滚道时，棉包限位旋转臂落下，从而将棉包固定在取样工位上。
本发明的棉包抽样是指从棉包的垂直于棉层的单侧面进行抽样。取样时应去除表层棉花，即棉皮部分，去除的深度达到5 CnTlO Cm。应在离棉包表层5cm以上的深度部位抽取整块样品，且样品的质量不少于300g。本发明的棉包取样机械手的取样速率，在棉包连续输送状况下，每小时取样的棉包数量不低于40包。本发明可按检验棉包的一定比例自动取样，在一个棉包取样过程中包括以下步骤
O棉包检测线的棉包计数器计数到某一数量后，棉包进入棉包输送滚道；
2)棉包限位旋转臂放下,棉包等待去除打包钢丝；
3)棉包送至取样工位,棉包夹紧气缸夹紧棉包；
4)棉样机械手去除棉皮；
5)棉样机械手取出棉样，棉样封装后，贴上二维条码标签；
6)取样后的棉包贴上二维条码标签，由棉包输送滚道送回棉包检验线。上述工作过程是通过电气控制系统实现控制，该电气控制系统通过执行其内部自动控制程序控制电机的启动、正反转、停止及各气缸的开、闭动作来完成自动化棉样取样功能，该电气控制系统由PLC控制器实现取样机械手及辅助装置的自动控制。PLC控制器采用SIEMENS的S7-200系列的CPU226PLC和EM223扩充模块，构成全闭环位置型控制系统。PLC的主要功能是采集各外围信号，包括各气缸磁性开关、限位开关、各种按钮开关信号；经PLC内预先编制好的程序，执行其逻辑运算、顺序控制、走时、计数和算术操作等面向用户的指令；设计机械自动取样模块的手动控制操作界面，且手动控制优先于软件控制，使在机械取样过程中遇到问题能够得到及时控制；发送高速脉冲适时控制驱动器，完成各气缸及电磁阀和异步电机的动作。本发明与现有技术相比的优点在于
O完成棉包按比例全自动取样，取样过程、棉样质量符合国家出入境检验检疫行业新标准(SN/T 0775-2005)的规定；
2)可有效地解决棉包与棉花样品质量相符的问题和抽样的准确性、客观性问题，为进口棉花检验真实地反映棉花质量提供可靠的技术保障；3)与现有技术相比，该机具有控制精度高、取样速度快、调整方便、操作简单、重复性好等优点。
图I为本发明的棉包检验中的棉样取样机械手的工作示意 图2为本发明的棉包在输送滚道上的棉包限位示意 图3为本发明的棉包检验中棉样取样工作布局 图4为本发明的棉样取样头结构 图5为本发明的棉样取样过程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图I所示，本实施例包括棉包取样机械手、棉包输送滚道、棉包夹紧装置。棉包取样机械手主要包括棉样取样头、取样驱动部分、机械手底座驱动部分。棉样取样头完成棉包表皮和棉包内棉纤维的切割和抓取动作；取样驱动部分完成驱动棉样取样头的旋转进给、棉样抓取爪的抓放和将棉样推出取样头的动作；机械手底座驱动部分用于将棉样取样头抓取的棉皮或棉样扯出和棉样取样头的复位。棉样取样头和取样驱动部分固定在取样驱动基座5上，取样驱动基座5通过机械手底座滑动光杠25连接到机械手底座驱动部分，机械手底座驱动部分通过螺栓固定于取样机械手台架26上。棉样取样头包括棉样取样刀13、棉样取样刀架12、棉样抓取爪11、棉样抓取爪固定支架10、棉样抓取杆6、机械手驱动链轮9、机械手进给主动链轮7、机械手固定轴承8。棉样取样刀13铆接到圆筒形的棉样取样刀架12上；三个棉样抓取爪11均匀分布在圆筒形的棉样取样刀架12的圆周上，棉样抓取爪11通过圆柱销与棉样抓取爪固定支架10铰接形成可转动的抓取爪。机械手驱动链轮9通过螺栓固定在棉样取样刀架12上。棉样取样刀架12通过机械手固定轴承8固定在取样驱动基座5上，棉样取样刀架12另一端通过螺栓固定有机械手进给主动链轮7。所述的棉样抓取杆6穿过棉样取样刀架12的内腔，棉样抓取杆6穿过棉样取样刀架12的内腔，棉样抓取杆6末端套有棉样抓取爪复位弹簧33,棉样抓取爪复位弹簧33压在弹簧压板34上。棉样推出拨盘35通过螺栓固定在棉样抓取杆6的端面上。取样驱动部分包括棉样抓取气缸2、棉样抓取气缸固定支架3、棉样抓取气缸活塞杆4、机械手进给丝杠22、进给丝杠螺母23、机械手进给从动链轮24、机械手底座滑动光杠25、机械手进给驱动电机32。所述的机械手进给驱动电机32通过链条与机械手驱动链轮9联接，机械手驱动链轮9和机械手进给主动链轮7均固定在棉样取样刀架12上；机械手进给从动链轮24通过传动链条与机械手进给主动链轮7联接，机械手进给从动链轮24通过螺栓固定在进给丝杠螺母23上，进给丝杠螺母23以螺旋副形式与机械手进给丝杠22联接。进给丝杠螺母23通过滚动轴承固定在取样驱动基座5上。当机械手进给驱动电机32转动时，驱动机械手驱动链轮9使棉样取样刀架12转动，同时也驱动机械手进给主动链轮7转动,进而带动机械手进给从动链轮24转动,也即带动进给丝杠螺母23转动，从而使取样驱动基座5带动棉样取样刀架12在机械手进给丝杠22上进给。机械手进给驱动电机32正转时，完成棉样的进给切割，机械手进给驱动电机32反转时，完成采样头的复位。棉样抓取气缸2通过棉样抓取气缸固定支架3固定在取样驱动基座5上,棉样抓取气缸活塞杆4通过联接销与棉样抓取杆6连接。棉样抓取气缸2驱动棉样抓取气缸活塞杆4可以实现棉样抓取爪11的开合动作。机械手底座驱动部分包括机械手底座滑动气缸I、机械手底座滑动气缸活塞杆36、机械手底座滑动气缸固定支架27、取样机械手台架26。机械手底座滑动气缸固定支架27通过螺栓固定于取样机械手台架26上，机械手底座滑动气缸活塞杆36通过联接销与取样驱动基座上5联接，通过机械手底座滑动气缸活塞杆36的伸长与缩短使取样驱动基座上5在机械手底座滑动光杠25上滑动，完成扯出棉皮和棉样的动作。棉包夹紧装置包括棉包夹紧头16、棉包夹紧气缸活塞杆17、棉包夹紧气缸导向架18、棉包夹紧气缸19、棉包夹紧气缸固定支架20、棉包夹紧工作台21。棉包夹紧头16通过联接销与棉包夹紧气缸活塞杆17联接，棉包夹紧气缸活塞杆17的运动 方向受到棉包夹紧气缸导向架18的导向，其作用是在棉包取样刀13进给和切割棉包时，将棉包固定和压紧到取样工位上。棉包夹紧气缸19通过棉包夹紧气缸固定支架20固定在棉包夹紧工作台21上。棉包夹紧气缸导向架18也通过螺栓固定在棉包夹紧工作台21上。 如图2所示，棉包夹紧装置包括棉包夹紧头16、棉包夹紧气缸活塞杆17、棉包夹紧气缸导向架18、棉包夹紧气缸19、棉包夹紧气缸固定支架20、棉包夹紧工作台21。所述的棉包夹紧头16通过联接销与棉包夹紧气缸活塞杆17联接，棉包夹紧气缸活塞杆17的运动方向受到棉包夹紧气缸导向架18的导向，其作用是在棉包取样刀13进给和切割棉包时，将棉包固定和压紧到取样工位上。所述的棉包夹紧气缸19通过棉包夹紧气缸固定支架20固定在棉包夹紧工作台21上。所述的棉包夹紧气缸导向架18也通过螺栓固定在棉包夹紧工作台21上。如图3所示，棉包取样过程为进入抽样模块的棉包首先通过传送带进入棉包定位系统，然后进入取样机械手部位，机械手去除表面包装材质和表面一定量的棉花(称作棉皮)，棉皮喷气电磁阀喷气，送走棉皮，然后由机械手抓取300 g以上的棉花样品,棉样喷气电磁阀喷气，送走棉样，棉样经密封后贴上条形码标签，取样后的棉包被棉包输送滚道31送回主检测线。如图4所示，所述的棉样抓取杆6穿过棉样取样刀架12的内腔，棉样抓取杆6末端套有棉样抓取爪复位弹簧33，棉样抓取爪复位弹簧33压在弹簧压板34上。棉样推出拨盘35通过螺栓固定在棉样抓取杆6的端面上。棉样抓取爪复位弹簧33的作用是1)缓冲和消除运动间隙；2)辅助抓取爪复位。棉样推出拨盘35的作用是拨盘为圆形，与棉样抓取爪11内圆相配合，拨盘移动的位置决定棉样抓取爪11的打开和合拢。如图5所示，本实施例给出了在棉包取样工位的棉样取样机械手的自动取样过程，其工作流程主要包括以下步骤
O起始状态棉包固定在取样工位，棉样取样头、棉样抓取气缸和机械手底座滑动气缸处于图示的起始状态；
2)切割棉皮机械手进给驱动电机32正转，通过链条驱动机械手驱动链轮9转动，一方面使棉样取样刀架12正转，从而使棉样取样刀13以恒定速度正转，开始切割棉包表面包装材质；另一方面棉样取样刀架12正转也使机械手进给主动链轮7正转，通过链条使机械手进给从动链轮24正转，进而带动进给丝杠螺母23在机械手进给丝杠22上右移，从而使棉样取样头进给，控制系统以时间控制棉样取样刀13的进刀量，完成棉包中的浅层棉花的切割；
3)抓取棉皮到达预定的进刀量时，机械手进给驱动电机32停转，棉样抓取气缸2动作使棉样抓取气缸活塞杆4缩短,拉动棉样抓取杆6左移,弹簧压板34压缩棉样抓取爪复位弹簧33，从而使棉样抓取爪11抓紧位于取样头内的棉皮；
4)扯出棉皮机械手底座滑动气缸I动作，驱动机械手底座滑动气缸活塞杆36左移，拉动取样驱动基座5在机械手底座滑动光杠25上左移，将棉样抓取爪11抓紧的棉皮扯出；
5)松开棉皮棉样抓取气缸2动作使棉样抓取气缸活塞杆4右移,拉动棉样抓取杆6右移，弹簧压板34放松棉样抓取爪复位弹簧33，从而使棉样抓取爪11松开位于取样头内的棉皮；
6)推出棉皮机械手进给驱动电机32反转，通过链条驱动机械手驱动链轮9转动，一方面使棉样取样刀架12反转；另一方面棉样取样刀架12反转也使机械手进给主动链轮7 反转，通过链条使机械手进给从动链轮24反转，进而带动进给丝杠螺母23在机械手进给丝杠22上左移，至限位处机械手进给驱动电机32停转，从而使棉样取样头复位，而此时棉样推出拨盘35并未移动，使得采样头中的棉皮被棉样推出拨盘35推出，然后电磁阀控制的喷口喷气，送走棉皮；
7)切割棉样机械手进给驱动电机32正转，通过链条驱动机械手驱动链轮9转动，一方面使棉样取样刀架12正转，从而使棉样取样刀13以恒定速度正转，开始切割棉包中的棉花；另一方面棉样取样刀架12正转也使机械手进给主动链轮7正转，通过链条使机械手进给从动链轮24正转，进而带动进给丝杠螺母23在机械手进给丝杠22上右移，从而使棉样取样头进给，控制系统以时间控制棉样取样刀13的进刀量，完成棉样的切割；
8)抓取棉样到达预定的进刀量时，机械手进给驱动电机32停转，棉样抓取气缸2动作使棉样抓取气缸活塞杆4缩短,拉动棉样抓取杆6左移,弹簧压板34压缩棉样抓取爪复位弹簧33，从而使棉样抓取爪11抓紧位于取样头内的棉样；
9)扯出棉样机械手底座滑动气缸I动作，驱动机械手底座滑动气缸活塞杆36左移，拉动取样驱动基座5在机械手底座滑动光杠25上左移,将棉样抓取爪11抓紧的棉样扯出；
10)松开棉样棉样抓取气缸2动作使棉样抓取气缸活塞杆4右移,拉动棉样抓取杆6右移，弹簧压板34放松棉样抓取爪复位弹簧33，从而使棉样抓取爪11松开位于取样头内的棉样；
11)推出棉样机械手进给驱动电机32反转，通过链条驱动机械手驱动链轮9转动，一方面使棉样取样刀架12反转；另一方面棉样取样刀架12反转也使机械手进给主动链轮7反转，通过链条使机械手进给从动链轮24反转，进而带动进给丝杠螺母23在机械手进给丝杠22上左移，至限位处机械手进给驱动电机32停转，从而使棉样取样头复位，而此时棉样推出拨盘35并未移动，使得采样头中的棉样被棉样推出拨盘35推出，然后电磁阀控制的喷口喷气,送走棉样,完成一个取样周期。
权利要求
1.一种棉包检验中的棉样取样机械手，包括棉包取样机械手、棉包夹紧装置和棉包限位装置，其特征在于所述的棉包取样机械手完成在棉包取样工位的棉皮和棉样全自动取样工作；所述的棉包夹紧装置用于棉包取样中将位于棉包输送滚道上的棉包固定；所述的棉包限位装置用于将输送滚道上的棉包到达取样点时对棉包限位； 所述的棉包取样机械手包括棉样取样头、取样驱动部分、机械手底座驱动部分，所述的棉样取样头完成棉包表皮和棉包内棉纤维的切割和抓取动作；所述的取样驱动部分完成驱动棉样取样头的旋转进给、棉样抓取爪的抓放和将棉样推出取样头的动作；所述的机械手底座驱动部分用于将棉样取样头抓取的棉皮或棉样扯出和棉样取样头的复位，所述的棉样取样头和取样驱动部分固定在取样驱动基座(5)上，所述的取样驱动基座(5)通过机械手底座滑动光杠(25)连接到机械手底座驱动部分，所述的机械手底座驱动部分通过螺栓固定于取样机械手台架(26)上； 所述的棉样取样头包括棉样取样刀(13)、棉样取样刀架(12)、棉样抓取爪(11)、棉样抓取爪固定支架(10)、棉样抓取杆(6)、机械手驱动链轮(9)、机械手进给主动链轮(7)、机械手固定轴承(8)、棉样抓取爪复位弹簧(33)、弹簧压板(34)、棉样推出拨盘(35);所述的棉样取样刀(13)采用合金钢材质，切刀采用正反刀口 ；三个圆周均匀分布的棉样取样刀(13)铆接到圆筒形的棉样取样刀架(12)上；所述的三个棉样抓取爪(11)均匀分布在圆筒形的棉样取样刀架(12)的圆周上，棉样抓取爪(11)通过圆柱销与棉样抓取爪固定支架(10)铰接形成可转动的抓取爪；所述的机械手驱动链轮(9)通过螺栓固定在棉样取样刀架(12)上；棉样取样刀架(12)通过机械手固定轴承(8)固定在取样驱动基座(5)上，棉样取样刀架(12)另一端通过螺栓固定有机械手进给主动链轮(7);所述的棉样抓取杆(6)穿过棉样取样刀架(12)的内腔，棉样抓取杆(6)末端套有棉样抓取爪复位弹簧(33)，棉样抓取爪复位弹簧(33)压在弹簧压板(34)上；棉样推出拨盘(35)通过螺栓固定在棉样抓取杆(6)的端面上； 所述的取样驱动部分包括棉样抓取气缸(2)、棉样抓取气缸固定支架(3)、棉样抓取气缸活塞杆(4)、机械手进给丝杠(22)、进给丝杠螺母(23)、机械手进给从动链轮(24)、机械手底座滑动光杠(25)、机械手进给驱动电机(32);所述的机械手进给驱动电机(32)通过链条与机械手驱动链轮(9 )联接，机械手驱动链轮(9 )和机械手进给主动链轮(7 )均固定在棉样取样刀架(12)上；所述的机械手进给从动链轮(24)通过传动链条与机械手进给主动链轮(7)联接，机械手进给从动链轮(24)通过螺栓固定在进给丝杠螺母(23)，进给丝杠螺母(23)以螺旋副形式与机械手进给丝杠(22)联接；所述的进给丝杠螺母(23)通过滚动轴承固定在取样驱动基座(5)上；当机械手进给驱动电机(32)转动时，驱动机械手驱动链轮(9)使棉样取样刀架(12)转动，同时也驱动机械手进给主动链轮(7)转动，进而带动机械手进给从动链轮(24)转动，也即带动进给丝杠螺母(23)转动，从而使取样驱动基座(5)带动棉样取样刀架(12)在机械手进给丝杠(22)上进给；机械手进给驱动电机(32)正转时，完成棉样的进给切割，机械手进给驱动电机(32)反转时，完成采样头的复位；所述的棉样抓取气缸(2 )通过棉样抓取气缸固定支架(3 )固定在取样驱动基座(5 )上,棉样抓取气缸活塞杆(4)通过联接销与棉样抓取杆(6)连接；当棉样抓取气缸(2)驱动棉样抓取气缸活塞杆(4)可以实现棉样抓取爪(11)的开合动作； 所述的机械手底座驱动部分包括机械手底座滑动气缸(I)、机械手底座滑动气缸活塞杆(36)、机械手底座滑动气缸固定支架(27)、取样机械手台架(26);所述的机械手底座滑动气缸固定支架(27)通过螺栓固定于取样机械手台架(26)上,机械手底座滑动气缸活塞杆(36 )通过联接销与取样驱动基座(5 )连接，通过机械手底座滑动气缸活塞杆(36 )的伸长与缩短使取样驱动基座上(5)在机械手底座滑动光杠(25)上滑动,完成扯出棉皮和棉样的动作； 所述的棉包夹紧装置包括棉包夹紧头(16)、棉包夹紧气缸活塞杆(17)、棉包夹紧气缸导向架(18)、棉包夹紧气缸(19)、棉包夹紧气缸固定支架(20)、棉包夹紧工作台(21);所述的棉包夹紧头(16)通过联接销与棉包夹紧气缸活塞杆(17)联接，棉包夹紧气缸活塞杆(17)的运动方向受到棉包夹紧气缸导向架(18)的导向，其作用是在棉包取样刀(13)进给和切割棉包时，将棉包固定和压紧到取样工位上；所述的棉包夹紧气缸(19)通过棉包夹紧气缸固定支架(20)固定在棉包夹紧工作台(21)上；所述的棉包夹紧气缸导向架(18)也通过螺栓固定在棉包夹紧工作台(21)上； 所述的棉包限位装置包括棉包限位旋转臂(28)、棉包限位旋转气缸(29)、棉包限位旋转臂支架(30)、棉包输送滚道(31);所述的棉包限位旋转臂(28)通过棉包限位旋转臂支架(30)固定在棉包限位旋转臂支架(30)上；所述的棉包限位旋转臂(28)的位置通过棉包限位旋转气缸(29)的行程进行调节；当棉包进入棉包输送滚道(31)时，棉包限位旋转臂(28 )落下，从而将棉包固定在取样工位上。
全文摘要
本发明涉及一种棉包检验中的棉样取样机械手，包括棉包取样机械手、棉包夹紧装置和棉包限位装置；棉包取样机械手完成在棉包取样工位的棉皮和棉样全自动取样工作；棉包夹紧装置用于将位于棉包输送滚道上的棉包固定；棉包限位装置用于将输送滚道上的棉包到达取样点时对棉包限位。本发明实现了棉包检验流水线上进行随机抽样检测，并完成棉花全自动取样工作，解决了传统人工取样的随机性问题，提高了棉包取样的效率和权威性。
文档编号G01N1/08GK102778365SQ20121027176
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者俞方, 周广泉, 唐敏峰, 赵洁 申请人:上海天合电子有限公司