一种具有可旋转作业手的设备的制作方法

本实用新型涉及移动取放料技术领域，具体为一种具有可旋转作业手的设备。

背景技术：

现有的吸放机设备多只能进行简单的取料和送料，没有更贴合大众需求的，方便好用的单体设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有可旋转作业手的设备，通过驱动机构使得作业手可以升降、平移以及旋转，可以稳定地将料送至机体外，通过旋转可以减少用材，缩短整机尺寸，增强设备稳定性，并丰富作业方式，更贴合使用人需求。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种具有可旋转作业手的设备，包括机体，还包括架设于所述机体上方的l臂、用于取料的作业手、驱使所述作业手上下移动的第一升降组件以及驱使所述作业手旋转的旋转组件，所述l臂包括固定于所述机体上的竖直支架以及水平悬设于所述机体上方的横移组件。

进一步，所述旋转组件包括旋转电机以及由所述旋转电机驱使转动的竖向设置的转轴，所述转轴的另外一端安装在所述作业手上。

进一步，所述作业手至少包括用于移动物品的工作头或用于破坏物品表面形状的攻击头。

进一步，还包括用于为所述作业手提供吸力以取料或提供推力以卸料的气动装置。

进一步，所述气动装置包括：

提供吸力或推力的风机，

用于连通所述风机和所述作业手的气管，

以及用于切换进气和出气的切换阀，

所述气管沿所述l臂敷设，所述作业手具有可产生吸力或推力的气孔。

进一步，所述切换阀包括五通阀，所述五通阀具有内置气道的阀体，所述阀体具有进气口、出气口、第一接口、第二接口以及第三接口，所述第一接口对接所述风机的进风口，所述第二接口对接所述风机的出风口，所述第三接口对接所述作业手，所述进气口、所述第一接口、所述第三接口、所述第二接口以及所述出气口均连通所述气道且沿所述气道的方向依次设置，所述五通阀还包括切换控制所述第三接口与所述第一接口或第二接口导通的阀芯。

进一步，所述出气口通过气管连通至料仓。

进一步，所述阀芯包括可沿所述气道滑动的两个封堵件以及驱使两个所述封堵件同步运动以切换控制的驱动件。

进一步，所述封堵件呈柱状且其具有由两个端面向中间延伸形成的凸缘，且所述凸缘沿远离轴线的方向呈渐缩状。

进一步，所述机体侧面安装有用于接住所述作业手放下的料的作业台，所述横移组件延伸至所述作业台的上方。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种具有可旋转作业手的设备，通过驱动机构使得作业手可以升降、平移以及旋转，可以稳定地将料送至机体外，通过旋转可以减少用材，缩短整机尺寸，增强设备稳定性，并丰富作业方式，更贴合使用人需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的设备的第一视角结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的设备去掉了l臂的水平段的壳体后的第二视角示意图；

图3为本实用新型实施例提供的设备配合推车使用的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的设备的气动装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型实施例提供一种设备，包括机体9、架设于所述机体9上方的l臂2、用于取料的作业手1、驱使所述作业手1上下移动的第一升降组件以及驱使所述作业手1旋转的旋转组件，所述l臂2包括固定于所述机体上的竖直支架以及水平悬设于所述机体9上方的横移组件。在本实施例中，以l臂2为基础来设置驱动机构，其水平段20即为横移组件，它悬设于机体9的上方，如此可以使本设备更适合于单机作业，也适合于配合推车8作业作业，当然，也方便配合专门的取料的装置，例如输送带来使用。而为了便于将料送至机体9外，采用了上下移动、水平移动、旋转三个动作的配合来完成，而这三个动作分别由第一升降组件、横移组件以及旋转组件来完成。具体的实现方式为：例如配合推车8使用，首先采用第一升降组件控制作业手1下降到料堆中取料，当抓取到料后再由第一升降组件控制作业手1上升，接着采用横移组件控制作业手1水平移动至机体9外，并位于推车8上方，然后由旋转组件来调整下料的方向，调整好后再由第一升降组件控制作业手1下降，以将料放在推车8上。在这整个动作中，旋转组件可以在作业手1第一次上升时就开始旋转，以调整作业手1的角度，进而当作业手1运动到推车8上方时就可以不用等待调整，直接下料。而当小料完成后，再后退上述步骤回到原点再进行第二次的取料和下料动作。这是配合推车8时的大致实现方式，但其独立作业时，可以配合其自带的作业台6来进行作业。旋转的方式可以是作业手固定在轴承的外圈，也可以固定在轴承的内圈。

在另外的实施例中，请参阅图1和图2，本设备可以只存在第一升降组件和横移组件，然后于所述机体9侧面安装用于接住所述作业手放下的料的作业台6，通过该作业台6可以使本设备真正地做到单独作业，不用再配合其他的接取料的装置，例如推车8、输送带等来使用。优选的，作业台可拆卸安装在机体9侧面上，可拆卸的形式使得其使用更为灵活多变，可以根据实际的情况来选择是否需要该作业台6，例如配合推车8使用时，可以将作业台6拆下。当然，再配合旋转组件，可以使本设备的功能更全面。

进一步优化上述方案，本设备还包括用于驱使所述作业台6上下移动的第二升降组件。在本实施施中，该第二升降组件与上述的第一升降组件的作用相同，都是用来驱使其对应的部件上下移动。为了做出区分，将二者分别定义为第一升降组件和第二升降组件。优选的，第二升降组件可以是竖直设于机体9侧壁上的滑轨，那么作业台6就可以通过可于滑轨上滑动的滑块来带动作业台6的上下移动，进而可以根据实际的情况来调整作业台6合适的高度。这种方式可以存在手动调整，也可以存在机械调整，其中机械调整也是一种常见的调整方式，例如气缸、丝杆传动等等，此处就不再详述其具体的实现方式。第二升降组件也可以仅仅只包括螺丝，通过螺丝和预先定位好的螺纹孔来实现作业台6的位置变化。

进一步优化上述方案，请参阅图1和图2，本设备还包括供水平设置的工作台翻转至靠近所述机体9的侧壁的翻转组件。在本实施例中，除了调整作业台6的高度以外，也可以通过翻转组件来翻转作业台6，正常工作状态下，作业台6是水平设置的，通过翻转组件可以使其进行翻转动作，可以在不需要使用它是将其折起贴着机体9的侧壁，使其不会挡住配合推车8使用时的下料工序。也可以在使用推车8时，将作业台6拆除。优选的，翻转的方式是采用翻转支架60来实现翻转。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图2，本设备还包括四向滑块10，所述四向滑块10包括滑动设置于所述横移组件上的座体，所述座体具有与所述横移组件滑动连接的水平滑槽以及与所述第一升降组件滑动连接的竖向滑槽。通过该四向滑块10可以实现四个方向的移动，即图中的左右上下四个方向移动。优选的，还包括用来限制四向滑块10移动和第一升降组件的移动的限位传感器，或有控制单元的程序控制移动。

细化上述的第一升降组件，请参阅图2，所述第一升降组件包括竖直穿过所述竖向滑槽的升降导轨30、设于所述升降导轨30的其中一端的升降驱动电机31以及设于所述升降导轨30的另一端的升降同步座32，所述升降驱动电机31的输出轴和所述升降同步座32之间通过竖向皮带同步连接，所述座体上设置有至少一组驱动组件，所述驱动组件包括相对设置且用于驱使所述升降导轨30上下移动的两个传动轮，且两个所述传动轮围合形成所述竖向滑槽，所述竖向皮带至少部分包饶两个所述传动轮。在本实施例中，细化作业手1的升降方式，是采用竖向皮带、升降导轨30、升降驱动电机31、升降同步座32的配合来实现，其中四向滑块10不移动，通过两个传动轮的转动以带动升降导轨30上下移动。优选的，在升降导轨30的上端设缓冲座34，可以起到缓冲的作用，该缓冲座34包括弹簧、垫片、缓冲橡胶垫、缓冲轴或者阻尼缓冲器。比如停电时，升降导轨30会下滑，防止剧烈撞击，起保护作用。

细化上述的横移组件，请参阅图2，所述横移组件包括水平穿过所述水平滑槽的平移导轨40、设于所述平移导轨40的其中一端的平移驱动电机41以及设于所述平移导轨的另一端的平移同步座43，所述平移驱动电机41的输出轴和所述平移同步座43之间通过横向皮带同步连接，所述座体上设置有至少一组行走组件，所述行走组件包括相对设置且行走于所述平移导轨40上的两个行走轮，且两个所述行走轮围合形成所述横向滑槽，所述横向皮带至少部分包饶两个所述行走轮。在本实施例中，细化作业手1的水平移动的方式，是采用横向皮带、平移导轨40、平移驱动电机41、平移同步座43的配合来实现，平移导轨固定在l臂的水平段内，行走轮于平移导轨40移动，此时四向滑块10会沿着平移导轨40移动，进而带动升降导轨30水平移动。优选的，还包括用来限制四向滑块10移动和第一升降组件的移动的限位传感器，或有控制单元的程序控制移动。

当然，除了上述的皮带传动的方式以外来实现升降和水平移动以外，还可以采用丝杆传动的方式，上述的作业手1安装的位置不变，只是将驱动机构作出变化，具体的，在平移导轨40中设第一导杆，在升降导轨30中设第二刀杆，对于第一导杆与第二导杆之间的交叉设置方式，通常可以分为两种，其中一种为第一导杆与第二导杆之间垂直相交，比如第一导杆水平设置，第二导杆竖直设置，另外一种为至少其中一个为倾斜设置，第一导杆水平设置，第二导杆倾斜设置，或者第一导杆竖直设置，第二导杆倾斜设置。通过这几种形式均可以实现升降和水平移动以外。

继续优化上述实施例，第一导杆与第二导杆均螺纹连接有滑块，以垂直相交为例，滑块为十字滑块，则可以考虑第一导杆水平设置，而第二导杆竖直设置，设一驱动件分别驱使第一导杆与第二导杆旋转，对此驱动件可以为两个电机，两个电机分别单独控制第一导杆与第二导杆转动，两者之间可均采用联轴器连接，且当第一导杆转动时，由于其与滑块之间为螺纹连接，则滑块可沿第一导杆水平移动，进而带动第二导杆与作业手1水平方向移动，同理当第二导杆转动时，由于其与滑块之间为螺纹连接，滑块由被第一导杆限位，则第二导杆在转动的同时且沿竖直方向移动，进而带动作业手1上下移动。驱动件与第一导杆以及驱动件与第二导杆之间采用皮带传动、链轮传动以及齿轮传动中的一种。而在另外的实施例中，第一导杆与滑块之间以及第二导杆与滑块之间不采用丝杆传动的方式，均为单纯的滑动连接关系，则驱动件可以为气缸或者油缸等，通过驱动件的伸缩推动滑块以及第二导杆直线移动。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图2，所述旋转组件包括旋转电机50以及由所述旋转电机50驱使转动的竖向设置的转轴，所述转轴的另外一端安装在所述作业手1上。在本实施例中，旋转的方式采用旋转电机50来带动作业手1的旋转。带旋转动作的作业手1可以选择不配合推车8使用，而是配合作业台6使用，也可以反过来。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图2，所述机体9内设有料仓7，所述料仓7具体供所述作业手1伸进其内部取料的供料口70，所述供料口70开设于所述机体9的顶面上，所述l臂2的水平段20横设于所述供料口70的上方。在本实施例中，机体9可以自带料仓7，料可以储存在其内部，这样只需要在机体9的顶面开设供料口70，就可以由驱动机构驱使作业手1进行取料作业。为了防止l臂2的竖直段21占用供料口70的位置，可以将其安装在料仓7顶部的边缘处，而l臂2的水平段20则可以悬设在供料口70的正上方，以便于取料。

作为本实用新型实施例的优化方案，所述作业手1至少包括移动物品的工作头，或破坏物品表面形状的攻击头。在本实施例中，将作业手1细化为移动物品的工作头，或破坏物品表面形状的攻击头，或者是吸放盘穴，则使本设备可以用作移动物品或破坏物品表面，例如打穴。移动物品可以是吸取板材、货物等的工作头，则可以使本设备用在工程领域。再如将作业手细化为注胶头，就可以用在注胶领域。还可以用作打孔、切断等等，如此，本设备的功能很多，只要是能够用到升降、水平移动以及旋转等几个动作时，均可以使用本设备，然后配备相关领域的零件即可。作业头通过板体11与第一升降组件连接，板体11为平板，可以设更多数量的作业头，优选为斜板，方便滚落顶面上的东西，假如料仓，风力过大，种子飘浮到吸板顶面，顶面是斜面，就掉回了料仓。

接着细化兼具打穴和播种的工作头，所述工作头包括上大下小的壳体，所述壳体内部具有储料的腔室，所述壳体尺寸大的一端与所述驱动机构连接，所述打穴头尺寸小的一端具有供料出来的小孔，该工作头例如是乳头，将乳头的直径做得稍大，并在乳头的中央位置设有小孔吸种，这样可以在打穴完成后顺势播种，进而达到打穴和播种一次成型的目的。

作为另外的实施例再细化作业手1，作业手1再配合育苗载体使用，作业手1包括安装座以及工作头，其中安装座为安装连接结构，通过安装座可以将作业手1整体安设于另外的结构上，而工作头则为作业手1的主要工作单元，其安设于安装座上，通常该工作头是可拆卸安设于安装座上，当料到达工作头下方时，此时工作头可以进行下料作业。优选地，安装座包括上盖与下盖，上盖与下盖之间为可拆卸连接，而工作头安设于下盖上。一般，安装座整体为水平设置，上盖可以安装于另外的结构上，而下盖则是用于安装固定工作头，当然工作头也可以与下盖可拆卸连接，对此在对工作头更换时比较方便，用户可以根据需要直接更换工作头，也可以根据需要拆卸下盖，将下盖与工作头作为整个更换，可以实现不同的作业功能。具体地，比如作业手1在实现打穴功能时，则工作头可以为打穴头，将打穴头安设于下盖上，而打穴头整体呈上大下小结构，一般，打穴头为多个，多个打穴头间隔分布于下盖的下表面上，当育苗载体移动至下盖正下方时，作业手1整体可以竖直下移，进而使得打穴头可以整体按压入育苗载体内，可以在育苗载体内形成比较规律的穴孔，而这些穴孔则可以用于播种，采用这种结构时，打穴头与下盖可以整体更换(打穴头与下盖整体可称之为打穴板)，当针对不同类型的育苗载体时，可以采用不同结构尺寸，不同分布方式的打穴头来与其匹配，无需整体更换作业手1，非常方便，当然，在必要时还可以根据实际情况，更换其中一个或者多个打穴头，无需整体更换各打穴头。且由于打穴头采用上大下小的结构，类似于倒置的圆台结构，在打穴头下压育苗载体内的育苗基质时，比较容易插入育苗基质内。育苗载体可以是预先放好的，也也可以是采用运送机构运送过来的。优选的，下盖上除了可以安设打穴头以外，还可以安设吸盘，配合完成上述实施例中所说的其他的工序，采用气动设备提供吸力，例如风机。

优化上述实施例，上盖与下盖围合形成气腔，打穴头上设置有与气腔连通的通气孔。本实施例中，上盖与下盖围合形成气腔，且在下盖上设置有气道，气道与打穴头一一对应，通过气道连通气腔与通气孔，气腔可设在波纹钢丝管内，另外在上盖上设置有气动接头之类，气动接头与外设的气动设备连通，或者说作业手1匹配有气动设备，通过气动设备向气腔内鼓入空气，进而由各打穴头上的通气孔喷出，当然也可以采用气动设备抽气，此时气腔内气压偏低，打穴头的端部位置可以起到吸附作用，此时打穴头可以作为通气头使用，且在将打穴头作为通气头使用时，则作业手1可以用于播种，具体为，打穴头先对应种子收容仓，通过气动设备对气腔内抽气，使得种子可以被吸附于各打穴头的端部位置，然后调节打穴头对应育苗载体上的各穴孔，此时气动设备对气腔鼓入空气，则各打穴头可以对各自对应的穴孔喷种。针对上述结构，工作头还可以为安装于下盖上的切刀模具或者通气头，切刀模具下压育苗载体时，可以在育苗载体内切出切口，其也是作为育苗作业的一部分，对于通气头在此不再赘述。当然，对于工作头还可以根据需要为不同的结构形式，比如工作头可以为与育苗载体匹配的吸附板结构，该吸附板可以与育苗载体的部分结构贴合，通过吸附的方式能够将育苗载体抓取，反之，也可以考虑将育苗后的育苗载体取下，此时作业手1可以作为上下料来使用，或者工作头可以采用机械手的形式，在育苗载体上设置有供机械手抓取的结构。

在上述的实施例中，气动的方式还可以采用气动装置，气动装置用于为所述作业手1提供吸力以取料或提供推力以卸料。它具体提供吸力或推力的风机，用于连通所述风机和所述作业手的气管，以及用于切换进气和出气的切换阀，所述气管沿所述l臂敷设，所述作业手具有可产生吸力或推力的气孔。在本实施例中，风机的作用是提供吸力或推力，如风机正转产生吸力，将气管中的空气抽走，进而体现到的就是在气孔处具有吸附力，该吸附力可以进行取料动作，而风机反转则产生推力，即将空气送至气管中，喷出以后即可完成卸料动作，在此过程中通过切换阀来切换进气和出气。例如是所指的料为种子，那么就可以实现喷射播种，而气管也可以作为送料管，气孔同样可以是料孔，种子可以沿着该气管进入到作业手中，气孔喷出，进而完成播种。

进一步优化上述技术方案，所述切换阀包括五通阀，所述五通阀具有内置气道g的阀体，所述阀体具有进气口c、出气口e、第一接口a、第二接口b以及第三接口d，所述第一接口a对接所述风机的进风口，所述第二接口b对接所述风机的出风口，所述第三接口d对接所述作业手，所述进气口c、所述第一接口a、所述第三接口d、所述第二接口b以及所述出气口e均连通所述气道g且沿所述气道g的方向依次设置，所述五通阀还包括切换控制所述第三接口d与所述第一接口a或第二接口b导通的阀芯。在本实施例中，切换阀采用的是五通阀，该五通阀内置气道g，五通阀具有进气口c、出气口e、第一接口a、第二接口b以及第三接口d，这几个口均连通所述气道g且沿所述气道g的方向依次设置，即五个口的布局不仅仅限制于图4中所示的上面两个口，下面三个口，也可以是五个口位于同一侧，或者是上面一个口，下面四个口，均是可以行的方案，只需要通过阀芯来切换控制所述第三接口d与所述第一接口a或第二接口b导通即可。其中，当处于吸料动作时，第一接口a与第三接口d导通，第二接口b与出气口e导通，当处于卸料动作时，第一接口a与进气口c导通，第二接口b与第三接口d导通，它们的导通通过阀芯的切换控制控制，所述阀芯包括可沿所述气道g滑动的两个封堵件f以及驱使两个所述封堵件f同步运动以切换控制(所述第三接口d与所述第一接口a或第二接口b导通)的驱动件h，以实现同时封堵，如图4的4a状态即为吸料动作时，4b状态即为卸料动作时。而该封堵件f可以是橡胶垫，或者是其他的具有弹性的部件，驱动件h可以由电磁驱动，例如磁线圈、静铁芯以及动铁芯的配合完成在气道g的长度方向，即图中的左右方向的伸缩，当然也还可以采用气缸、电动推杆等等方式完成驱动。优选的，阀芯反复移动，可以达到气流反复切换，达到清洗气道的目的。其中进气口c进气，第三接口d喷气。

如图4所示，进一步细化所述封堵件f，所述封堵件f呈柱状且其具有由两个端面向中间延伸形成凸缘i，且所述凸缘i沿远离轴线的方向呈渐缩状。所述凸缘i的外表面为锥面。所述本体具有锥面的尖端伸至接口(该接口为上述的第一接口a或第二接口b)中，所述本体的两个端面的外径小于或等于所述气道g的内径，锥面处的外径大于气道的内径，如此封堵件f在移动时，可确保封堵气道。

进一步优化上述的气道g，气道g位于第一接口a正对的这一段和第二接口b正对的这一段的内径为大于上述本体的最大外径，以保证封堵件f在移动的过程中不会受到摩擦，进而提高零件的使用寿命。

作为本实用新型实施例的优化方案，出气口e通过气管连通至料仓7。在本实施例中，往料仓7中喷气，可以使物料成风动状态，利于吸取。

除了上述的五通阀来切换进气和出气以外，也可以采用现有的一个阀，这样只有单气管断开吸取功能。物品吸取被中断，到达目标点自然掉落。两个阀，两气管，一个管吸气中断，一个管喷气中断；四个阀，单气管，风道切换，两个关，两个开，控制单气管，吸气中断，喷气中断。这些也是可行的技术方案，不仅仅只限制于使用五通阀，但是五通阀的效果是最好，且最节省成本的。

作为本实用新型实施例的优化方案，机体9上设有滚轮和把手，使得本设备单独作业时方便移动。在柜台上设有柜门，打开柜门即可补充物料。通过柜门锁锁紧柜门。设置滚轮可以使本机体易于推动，也可以配合驾驶系统将本设备改成车。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。