用于株苗盖碗回收的盖碗抓取机构的制作方法

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种用于株苗盖碗回收的盖碗抓取机构。

背景技术：

覆膜种植是烤烟种植中的重要手段，现在普遍采用整垄覆盖的覆膜方式，地膜用量较大。此外，由于地膜长期使用后易出现破损，难以完全回收，残留在土地中会造成白色污染，对环境影响严重。因此，申请人发明了一种利用塑料盖碗替代传统地膜的种植方法(cn201830127437.0、cn201720798120.x)，既能够有效替代地膜，实现增温防冻，保墒防旱，排水保土、肥，驱蚜防病，消灭杂草和增强光照等功能，又能够被完整地回收再利用。

但是，由于这种塑料盖碗需要逐一进行安放，不仅作业效率明显低于利用覆膜机进行整垄覆膜，而且劳动强度较大，故不能满足生产需求。因而，申请人设计出了塑料盖碗的自动安放装置(cn201711222178.0、cn201711221946.0)，能够大大提高塑料盖碗的安放效率，使塑料盖碗在日常种植生产中得以应用。

对于塑料盖碗的回收，目前采用的是人工回收方式，同样的存在作业效率低和劳动强度大的问题。因此，急需设计一套塑料盖碗的自动回收装置，以解决上述问题，申请人在塑料盖碗自动回收装置时，发现如何能够准确可靠地抓取盖碗是塑料盖碗自动回收装置的核心功能，而现有的一些用于筒状物体的抓取机构不仅结构复杂，而且稳定性较差，难以保证抓取盖碗的准确性和可靠性。解决以上问题成为当务之急。

技术实现要素：

为解决现有机构结构复杂，稳定性差，不能准确可靠地抓取盖碗的技术问题，本发明提供一种用于株苗盖碗回收的盖碗抓取机构。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种用于株苗盖碗回收的盖碗抓取机构，其要点在于：包括安装环、呈环形安装在安装环上的盖碗夹持臂以及用于各个盖碗夹持臂的夹持端同步靠近或同步远离安装环中心位置的夹持臂驱动组件，所述盖碗夹持臂的中部均与安装环铰接，在所述盖碗夹持臂的夹持端均铰接有盖碗卡爪。

采用以上结构，先将安装环套在盖碗上，各个夹持臂的夹持端同步靠近安装环的中心位置，使各个盖碗卡爪同步靠近盖碗，并嵌入盖碗的碗底的定位槽中，能够可靠地夹持固定住盖碗，实现对盖碗准确可靠地抓取，整套抓取机构结构简单，稳定可靠，盖碗抓取效率高。

作为优选：所述盖碗夹持臂远离盖碗卡爪一端均设置有驱动滑槽，所述夹持臂驱动组件包括可转动地安装在安装环上的从动盘以及安装在安装环上并用于带动从动盘转动的从动盘驱动部件，在所述从动盘的盘面上设置有可滑动地嵌设在各个驱动滑槽中的驱动销，当从动盘转动时，各个驱动销分别在对应的驱动滑槽中滑动，带动各个盖碗夹持臂朝相同方向转动，使各个盖碗卡爪同步靠近或同步远离安装环的中心位置。采用以上结构，设计巧妙，稳定可靠，保证了各个盖碗夹持臂朝同一方向转动的同步性。

作为优选：所述从动盘驱动部件包括固定安装在安装环上的齿轮驱动电机，在该齿轮驱动电机的电机轴上固套有主动齿轮，所述从动盘的外缘上设置有一圈与主动齿轮啮合的外齿部。采用以上结构，结构简单，稳定可靠，能够精确控制从动盘的转动角度，从而实现对盖碗夹持臂转动角度的精确控制。

作为优选：在所述从动盘上设置有与各个盖碗卡爪相对应的收纳导向条，当所述盖碗夹持臂带动盖碗卡爪远安装环的中心位置时，所述收纳导向条能够带动对应的盖碗卡爪相对盖碗夹持臂转动，使盖碗卡爪贴近从动盘。采用以上结构，能够更好地收纳盖碗卡爪，使各个盖碗卡爪尽可能地远离安装环的中心位置，以防止在抓取盖碗时，盖碗卡爪与盖碗发生干涉，导致抓取不成功的情况出现。

作为优选：所述盖碗卡爪均为圆弧形结构，在所述盖碗卡爪的两端均设置有朝其圆心方向凸出的卡齿。采用以上结构，能够更好地嵌入盖碗碗底的定位槽中，提高盖碗抓取的可靠性。

作为优选：所述卡齿的厚度自盖碗卡爪向外逐渐减小。采用以上结构，使卡齿更易于嵌入盖碗碗底的定位槽中。

作为优选：各个所述盖碗夹持臂均匀分布在安装环上。采用以上结构，使各个盖碗夹持臂对盖碗的施力更加地均匀，提高抓取盖碗的稳定性和可靠性。

作为优选：在所述安装环的內缘上沿周向设置有均匀分布的升降导向槽。采用以上结构，以便于盖碗抓取机构能够沿盖碗收纳筒整体升降。

作为优选：在所述安装环的盘面上沿周向设置有均匀分布的安装孔，在所述安装孔的孔壁上均加工有内螺纹。采用以上结构，以便于将盖碗抓取机构与升降驱动机构的丝杆连接，并通过螺纹配合，使盖碗抓取机构既能够保持在丝杆上，又能够在丝杆的带动下升降。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明提供的用于株苗盖碗回收的盖碗抓取机构，结构简单，设计巧妙，易于实现，稳定可靠，能够准确可靠地抓取盖碗，且抓取效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为盖碗抓取机构抓取盖碗过程的流程示意图；

图3为盖碗抓取机构复位过程的流程示意图；

图4为盖碗的结构示意图；

图5为塑料盖碗回收装置的结构示意图；

图6为塑料盖碗回收装置抓取盖碗的使用状态示意图；

图7为塑料盖碗回收装置收集盖碗的使用状态示意图；

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图5～图7所示，一种塑料盖碗回收装置，包括盖碗收纳筒1、盖碗抓取机构2以及升降驱动机构3。所述盖碗收纳筒1为筒状结构，且底部具有敞口，该盖碗收纳筒1的内部具有盖碗容置腔11，该盖碗容置腔11能够使盖碗a保持在其中。所述可上下滑动地安装在盖碗收纳筒1上，用于将盖碗a从盖碗收纳筒1的底部抓取至盖碗容置腔11中。所述升降驱动机构3安装在盖碗收纳筒1上，用于带动盖碗抓取机构2升降。

请参见图5，所述盖碗收纳筒1包括呈圆环形排布的连接支撑杆12以及均为圆环形结构的上盖板13和下盖板14，各个连接支撑杆12的两端分别与上盖板13和下盖板14固定连接，并合围形成圆筒形结构，即盖碗容置腔11。

请参见图5和图7，在所述连接支撑杆12的内侧壁上均设置有可伸缩的单向弹性限位块15，各个单向弹性限位块15均位于盖碗容置腔11的同一高度上，用于支撑盖碗容置腔11中的盖碗a，盖碗抓取机构2带动盖碗a沿盖碗容置腔11上升时，盖碗a的碗缘a2能够将各个单向弹性限位块15压入对应的连接支撑杆12中，直接通过各个单向弹性限位块15，通过各个单向弹性限位块15后，盖碗抓取机构2释放盖碗a，盖碗a自由下落并支撑在各个单向弹性限位块15上，此时，盖碗a的碗缘a2与各个单向弹性限位块15的上端面抵接。

请参见图5～图7，在所述上盖板13上安装有可拆卸的把手16，在该把手16上设置有启动按钮4。当需要将盖碗容置腔11中回收的盖碗a取出时，打开把手16即可将盖碗a全部倒出。

请参见图1和图5，所述盖碗抓取机构2包括能够沿盖碗收纳筒1升降的安装环21、呈环形分布在安装环21上的盖碗夹持臂22以及用于各个盖碗夹持臂22的夹持端同步靠近或同步远离盖碗容置腔11(安装环21)中心位置的夹持臂驱动组件23。所述盖碗夹持臂22的夹持端均铰接有盖碗卡爪24，所述盖碗夹持臂22的中部均铰接在安装环21上，所述夹持臂驱动组件23与各个盖碗夹持臂22相连，用于各个盖碗夹持臂22同步转动，使各个盖碗卡爪24同步靠近或同步远离盖碗容置腔11(安装环21)的中心位置。

请参见图1、图5～图7，在所述安装环21的內缘上设置有与各个连接支撑杆12相适应的升降导向槽211，各个连接支撑杆12分别嵌入对应的升降导向槽211中，使安装环21能够沿连接支撑杆12升降。

请参见图1，所述盖碗夹持臂22远离盖碗卡爪24一端均设置有驱动滑槽221，所述夹持臂驱动组件23包括可转动地安装在安装环21上的从动齿盘231以及安装在安装环21上的从动盘驱动部件，该动盘驱动部件用于带动从动盘231转动。在所述从动齿盘231的盘面上设置有可滑动地嵌设在各个驱动滑槽221中的驱动销231a，当从动齿盘231转动时，各个驱动销231a分别在对应的驱动滑槽221中滑动，带动各个盖碗夹持臂22朝相同方向转动，使各个盖碗卡爪24同步靠近或同步远离盖碗容置腔11(安装环21)的中心位置。

所述从动盘驱动部件包括固定安装在安装环21上的齿轮驱动电机233，在该齿轮驱动电机233的电机轴上固套有主动齿轮232，所述从动盘231的外缘上设置有一圈与主动齿轮232啮合的外齿部231c。齿轮驱动电机233启动，能够带动主动齿轮232转动，主动齿轮232的转动带动从动齿盘231转动，从动齿盘231的转动带动盖碗夹持臂22转动。通过齿轮驱动电机233电机轴的正反转，能够控制从动齿盘231的转动方向，使各个盖碗卡爪24同步靠近或同步远离盖碗容置腔11(安装环21)的中心位置。

请参见图1～图3，在所述从动齿盘231上设置有与各个盖碗卡爪24相对应的收纳导向条231b，当所述盖碗夹持臂22带动盖碗卡爪24远离盖碗容置腔11的中心位置时，所述收纳导向条231b能够带动对应的盖碗卡爪24相对盖碗夹持臂22转动，使盖碗卡爪24贴近从动齿盘231，进一步地，当盖碗卡爪24与从动齿盘231相切时，各个盖碗卡爪24合围形成的内空最大，尽可能地避免发生盖碗卡爪24与盖碗a干涉的情况，保证抓取盖碗a的可靠性。

请参见图1、图2和图4，所述盖碗卡爪24均为圆弧形结构，在所述盖碗卡爪24的两端均设置有朝圆心方向凸出的卡齿241，所述卡齿241的厚度自盖碗卡爪24向外逐渐减小。通过卡齿241的设计，卡齿241能够嵌入盖碗a碗底a1的定位槽a11中，提高盖碗a抓取的可靠性。

请参见图1、图5和图6，所述升降驱动机构3包括沿周向分布在盖碗收纳筒1上的丝杆31和用于带动丝杆31转动的丝杆驱动电机32，在所述安装环21的盘面上沿周向设置有均匀分布的安装孔212，在所述安装孔212的孔壁上均加工有内螺纹。各个丝杆31分别穿设在对应的安装孔212中，并与对应的安装孔212螺纹配合，使丝杆31能够带动安装环21沿盖碗收纳筒1升降。丝杆驱动电机32启动，能够带动丝杆31转动，通过丝杆31的转动，能够带动安装环21沿各个连接支撑杆12升降。

本发明的工作过程如下：

抓取盖碗a(请参见图2和图6)：将下盖板14罩在盖碗a上，按压一次启动按钮4，齿轮驱动电机233启动并带动主动齿轮232转动，主动齿轮232带动从动齿盘231转动，从动齿盘231转动时，各个驱动销231a在对应的驱动滑槽221中滑动，带动盖碗夹持臂22转动，当盖碗卡爪24的一个卡齿241嵌入定位槽a11后，盖碗夹持臂22继续转动，同时盖碗卡爪24相对盖碗夹持臂22转动，最终，各个盖碗卡爪24的两个卡齿241均嵌入定位槽a11中，可靠地夹持住盖碗a。

将盖碗a输送至盖碗容置腔11中(请参见图4～图6)：丝杆驱动电机32启动，能够带动丝杆31转动，通过丝杆31的转动，能够带动安装环21沿各个连接支撑杆12上升，当盖碗a通过各个单向弹性限位块15后，盖碗抓取机构2释放盖碗a，盖碗a能够支撑在单向弹性限位块15上。还需要指出的是，各个盖碗a能够叠合在一起，盖碗抓取机构2将回收的盖碗a插入叠合的一摞盖碗a中后再释放盖碗a，能够保证回收的所有盖碗a叠成一摞。

盖碗抓取机构2复位(请参见图1、图3和图5)：丝杆驱动电机32的电机轴反转，带动丝杆31反转，通过丝杆31的反转，能够带动安装环21沿各个连接支撑杆12下降，当安装环21下降至底部后，齿轮驱动电机233启动，此时齿轮驱动电机233电机轴的转动方向相对于抓取盖碗a时相反，故从动齿盘231同样反转，盖碗夹持臂22也反转，在盖碗夹持臂22反转的过程中，盖碗卡爪24的一端先与收纳导向条231b抵接，盖碗夹持臂22继续反转时，盖碗卡爪24在收纳导向条231b的作用下相对盖碗夹持臂22转动，最终盖碗卡爪24和盖碗夹持臂22都尽可能地收折到安装环21上，使安装环21的内空尽可能大。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。