一种智能扦样机器人的制作方法

一种智能扦样机器人，属于扦样设备领域。

背景技术：

目前，国内收购各种粮食后，在入库过程中，通常需要扦取样品进行检验，目前基本分为两种方式，一种为人工扦样，即无论用任何方式进行各种对粮食的检验，都是人工运用扦样工具对粮食抽取，整个过程繁琐、费时、费力，每次进行抽检时由于人为能力有限，达不到抽检的准确性，还有使用一些以前传统的扦取样品检验机，不易操作，不易防护，体积大使收购粮食过程中出现很多问题不能解决。

另一种为机器扦样，采用设置在固定位置的扦样机，对粮食进行扦样，只要通过遥控器遥控扦样杆，就可实现自动取样，这种扦样机很大程度的降低了劳动强度，但在实际操作中发现，这种扦样机存在一个很大的问题，在进行扦样操作时，必须工作人员用肉眼观察扦样杆的取样插入点，并仔细记录，然后根据需要进行扦样的位置逐个的通过遥控器扦样，每个扦样点都需要工作人员操纵遥控器逐个升降或移动，而且，由于带动扦样杆移动的机构为固定的横向平铺的滑轨，因此，该种设备对使用空间的要求较高，如果需要实现较大范围的扦样取料，就需要较大的安装空间，对扦样机的扦样范围有较大的限制，而且，工作人员在整个扦样过程中，必须全程关注，每个扦样点的取料都需要仔细逐个操作，操作工序较为繁琐。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种操作简单、数量准确，收缩自如、扦样取料范围大且能够自动取样的智能扦样机器人。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：该种智能扦样机器人，包括扦样卸料器、真空泵、立柱、吸料软管和扦样杆，扦样杆通过吸料软管连接真空泵和扦样卸料器，立柱上设有动力机构，通过动力机构带动扦样杆实现移动，其特征在于：所述的扦样杆与动力机构之间设有可折叠的平衡机械臂，平衡机械臂的一端固定连接垂直固定的扦样杆。

在扦样杆与动力机构之间增设可折叠的平衡机械臂，且平衡机械臂的一端固定连接垂直固定的扦样杆，既通过可折叠的平衡机械臂实现了大范围的扦样需求，又能保持扦样杆始终垂直取料，保证取样的准确性，可折叠的平衡机械臂在折叠式可实现近距离小范围内的扦样需要，在伸展时，平衡机械臂的伸缩范围可达1.9~4.5米，又能满足远距离大范围的扦样需要，提高了扦样机的适用范围和扦样灵活性。

所述的平衡机械臂包括转动连接的执行终端前臂和控制位移的后臂，前臂连接扦样杆，后臂连接动力机构。

所述的后臂包括平行设置升降臂和平移臂，升降臂和平移臂一端分别转动连接转臂，另一端分别通过转轴连接前臂。

升降臂和平移臂的两端分别通过连接转臂和前臂端部形成平行四边形连杆机构，升降臂和平移臂与连接转臂和前臂之间可分别实现转动。

所述的前臂与后臂外侧安装有保持动作同步的平衡机构，平衡机构包括第一平衡连杆、第二平衡连杆和转动连接板，转动连接板为三角板，三角板一个顶点转动安装在平移臂与前臂的连接处，另外两个顶点分别固定连接第一平衡连杆和第二平衡连杆一端， 第一平衡连杆另一端通过平衡连接板连接平移臂，第二平衡连杆一端通过扦样杆支架连接前臂。

在平移臂一侧和前臂一侧分别设置平行设置的平衡连杆，第一平衡连杆和第二平衡连杆分别与平移臂和前臂形成平行四边形连杆机构，同时，再通过共同连接的转动连接板形成转动连接，平移臂自身移动的过程中可通过平移臂和第一平衡连杆经由转动连接板最终带动前臂和第二平衡连杆实现水平移动。结合上述的升降臂的升降作用，即可通过整个平衡机械臂实现扦样杆的升降和前后水平移动，操作简单，动作灵活多变，伸缩范围较大。

所述动力机构包括升降机构、平移机构和旋转机构，旋转机构安装在立柱的顶面，在旋转机构上安装平移机构，在旋转机构一侧安装升降机构，所述的后臂一端同时连接升降机构和平移机构。

动力机构采用可实现平移、升降及旋转三种工作模式的机构，可通过线路连接控制器，优选的，在控制器内输入控制动力机构动作的程序，通过控制器对需要扦样的多个扦样点进行坐标输入，即可通过控制器轻松实现整个扦样过程的自动化，无需对多个扦样点进行逐个操作，更省去了在整个扦样过程中全称关注的麻烦，只需选择实现输入控制器的程序及相应的扦样坐标，即可实现。

所述的旋转机构包括旋转电机和旋转底座，旋转底座可转动的套装在立柱上；

所述的平移机构包括均水平设置平移电机、平移螺杆、平移滑座和平移滑轨，平移滑轨为平行安装的两组，两平移滑轨之间滑动连接平移滑座，平移电机的动力输出端连接平移螺杆，平移螺杆螺纹连接平移滑座一侧，平移滑座的另一侧固定连接平衡机械臂；

所述的升降机构包括升降电机、升降滑座、升降滑轨和升降螺杆，升降滑轨为纵向平行安装的两组，两升降滑轨之间滑动连接升降滑座，升降电机的动力输出端连接升降螺杆，升降螺杆螺纹连接升降滑座一侧，升降滑座的另一侧固定连接平衡机械臂。

将旋转机构安装在最下方，可通过旋转机构带动整个动力机构实现转动，进而通过平衡机械臂带动扦样杆实现转动，三种机构配合动作，最终实现扦样杆在各个转动角度的升降和平移。

所述的扦样杆为上部设有出料口，底部设有入料尖端的管体，出料口通过吸料软管连接扦样卸料器。

所述的扦样杆一侧设有补气装置，补气装置包括补气软管，补气软管一端连接真空泵的排气口，另一端连接扦样杆。在扦样杆一侧设置补气装置，通过补气装置向扦样杆内充气，从而使得扦样杆内向上抽取粮食时更顺畅，避免因扦样杆太长导致在抽取过程中卡住的情况，提高扦样效率。

所述的扦样杆为双层套管，包括补气外管、吸料内管、补气短管和吸料口，补气外管上部一侧设有补气短管，通过补气短管连接补气软管，吸料内管下部一侧设有吸料口，所述的补气外管底部与吸料内管相连通。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在扦样杆与动力机构之间增设可折叠的平衡机械臂，且平衡机械臂的一端固定连接垂直固定的扦样杆，既通过可折叠的平衡机械臂实现了大范围的扦样需求，又能保持扦样杆始终垂直取料，保证取样的准确性，可折叠的平衡机械臂在折叠式可实现近距离小范围内的扦样需要，在伸展时，又能满足远距离大范围的扦样需要，提高了扦样机的适用范围和扦样灵活性。

2、动力机构采用可实现平移、升降及旋转三种工作模式的机构，并通过线路连接控制器，优选的，在控制器内输入控制动力机构动作的程序，通过控制器对需要扦样的多个扦样点进行坐标输入，即可通过控制器轻松实现整个扦样过程的自动化，无需对多个扦样点进行逐个操作，更省去了在整个扦样过程中全称关注的麻烦，只需选择实现输入控制器的程序及相应的扦样坐标，即可实现。

附图说明

图1为本实用新型的智能扦样机器人主视图示意图。

图2为本实用新型的智能扦样机器人轴测图示意图。

图3为图2的A部分局部放大示意图。

图4为平衡机械臂的结构示意图。

图5为扦样杆与平衡机械臂的连接关系示意图。

其中，1、扦样卸料器 2、真空泵 3、立柱 4、升降机构 401、升降电机 402、升降滑座403、升降滑轨 404、升降螺杆 5、旋转机构 501、旋转电机 502、旋转底座 6、外罩 7、平衡机械臂 701、升降臂 702、第一平衡连杆 703、平移臂 704、连接转臂 705、平衡连接板 706、转动连接板 707、第二平衡连杆 708、前臂 8、平移机构 801、平移电机 802、电机支座 803、平移螺杆 804、平移滑座 805、平移滑轨 9、补气软管 10、吸料软管 11、扦样杆 1101、出料口 1102、补气短管 1103、补气外管 1104、吸料内管 1105、吸料口 1106、入料尖端 12、扦样杆支架 13、升降臂安装座 14、平移臂安装座。

具体实施方式

图1~5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~5对本实用新型做进一步说明。

参照附图1~5：一种智能扦样机器人，包括扦样卸料器1、真空泵2、立柱3、吸料软管10和扦样杆11，扦样杆11通过吸料软管10连接真空泵2和扦样卸料器1，立柱3上设有动力机构，通过动力机构带动扦样杆11实现移动，扦样杆11与动力机构之间设有可折叠的平衡机械臂7，平衡机械臂7的一端固定连接垂直固定的扦样杆11，动力机构包括升降机构4、平移机构8和旋转机构5，动力机构通过线路连接控制器。

平衡机械臂7包括转动连接的执行终端前臂708和控制位移的后臂，前臂708连接扦样杆11，后臂连接动力机构。后臂包括平行设置升降臂701和平移臂703，升降臂01和平移臂703一端分别转动连接转臂704，另一端分别通过转轴连接前臂708。前臂708与后臂外侧安装有保持动作同步的平衡机构，平衡机构包括第一平衡连杆702、第二平衡连杆707和转动连接板706，转动连接板706为三角板，三角板一个顶点转动安装在平移臂703与前臂708的连接处，另外两个顶点分别固定连接第一平衡连杆702和第二平衡连杆707一端， 第一平衡连杆702另一端通过平衡连接板705连接平移臂703，第二平衡连杆707一端通过扦样杆支架12连接前臂708。

本实施例中，动力机构安装在立柱3的顶部，旋转机构5安装在立柱3的顶面，在旋转机构5上安装平移机构8，在旋转机构5一侧安装升降机构4。旋转机构5包括旋转电机501和旋转底座502，旋转底座502可转动的套装在立柱3上；平移机构8包括均水平设置平移电机801、平移螺杆803、平移滑座804和平移滑轨805，平移滑轨805为平行安装的两组，两平移滑轨805之间滑动连接平移滑座804，平移电机801的动力输出端连接平移螺杆803，平移螺杆803螺纹连接平移滑座804一侧，平移滑座804的另一侧通过平移臂安装座14固定连接平衡机械臂7；升降机构4包括升降电机401、升降滑座402、升降滑轨403和升降螺杆404，升降滑轨403为纵向平行安装的两组，两升降滑轨403之间滑动连接升降滑座402，升降电机401的动力输出端连接升降螺杆404，升降螺杆404螺纹连接升降滑座402一侧，升降滑座402的另一侧通过升降臂安装座13固定连接平衡机械臂7。

扦样杆11上部设有出料口1101，底部设有入料尖端1106的管体，出料口1101通过吸料软管10连接扦样卸料器1。扦样杆11一侧设有补气装置，补气装置包括补气软管9，补气软管9一端连接真空泵2的排气口，另一端连接扦样杆11。扦样杆11为双层套管，包括补气外管1103、吸料内管1104、补气短管1102和吸料口1105，补气外管1103上部一侧设有补气短管1102，通过补气短管1102连接补气软管9，吸料内管1104下部一侧设有吸料口1105，补气外管1103底部与吸料内管1104相连通。

本实用新型在工作时，通过扦样卸料器1和吸料软管10连接，在启动动力机构前，可通过控制器输入各个需要扦样的位置坐标，然后启动控制器的控制程序，通过控制器操作启动动力机构，通过升降机构4、平移机构8和旋转机构5的配合，将扦样杆11推送至需要扦样的各个位置，扦样杆11在控制器的操纵下，自动完成升降、平移及旋转调整的动作，逐个完成多个扦样点的扦样工作。具体的，扦样杆11插入粮食堆内一定深度后，启动扦样卸料器1和真空泵2，此时，粮食从扦样杆11底部的吸料口1105进入扦样杆11内部，并在真空泵2的抽力作用下向上移动，进而从扦样杆11顶部的出料口1101排出进入吸料软管10，最终通过扦样卸料器1排出。

在真空泵2抽气的过程中，真空泵2的排气口处连接补气软管9，从真空泵2排出的气体通过补气软管9和补气短管1102排入扦样杆11的补气外管1103，从补气外管1103下部送入补气外管1103与吸料内管1104下部的连通处，从而保证吸料的顺畅。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。