雙層旋臂式變距移缽機器人制造技術

本發明專利技術涉及雙層旋臂式變距移缽機器人。目的是提供的機器人應能將小穴盤中的營養缽轉移至較大穴孔間距的大穴盤中，為后續的全自動和緊湊型果蔬移載機的發展提供基礎；并且具有整機寬度小、結構簡單的特點。技術方案是：剪叉式變距移缽機械手，其特征在于：該機械手包括若干個定位在機架上且用于夾持育苗杯的夾合托板、對所述夾合托板施加夾持力的鋼絲拉緊機構以及由兩個氣缸相向驅動對所述夾合托板之間的距離進行調節的剪叉機構。

【技術實現步驟摘要】
雙層旋臂式變距移缽機器人
本專利技術涉及葉菜移栽機械
，尤其是能夠將盛有幼苗的營養缽由小間距穴盤向大間距穴盤轉移的雙層旋臂式變距移缽機器人。
技術介紹
隨農業生產自動化技術的不斷提高，人民群眾對綠色葉菜需求正在快速增長；目前的葉菜幼苗已經逐步從人工移栽向機械移栽過渡(因為人工移栽的成本高而且速度慢，已經很難跟上現代化的腳步)；但是機械化移栽作業，需要事先將營養缽(也叫育苗杯、栽植杯)從穴孔排布密集的小穴盤轉移到穴孔排布稀疏(穴孔之間的間距較大)的大穴盤，這部分操作目前尚需人工完成，迫切需要有一種輔助裝置進行替代。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服上述
技術介紹
的不足，提供一種雙層旋臂式變距移缽機器人，該機器人應能將小穴盤中的營養缽轉移至較大穴孔間距的大穴盤中，為后續的全自動和緊湊型果蔬移載機的發展提供基礎；并且具有整機寬度小、結構簡單的特點。 本專利技術采用的技術方案如下: 雙層旋臂式變距移缽機器人，其特征在于:所述變距移缽機器人包括機架和定位在機架上用于輸送穴盤的輸送機構、用于調整營養缽間距的夾持調距機構以及用于驅使夾持調距機構升降和旋轉的升降旋轉機構； 所述輸送機構包括分別水平且上下對應布置在機架上的兩層輸送帶、驅動兩層輸送帶的傳動機構以及帶動傳動機構的步進電機。 所述升降旋轉機構包括豎直布置的絲桿螺母機構以及由絲桿螺母機構中的螺母套帶動作升降運動的復合擺動機構，所述復合擺動機構包括一軸線豎直布置帶有滑塊的滑桿、通過連接架定位在滑塊上的一對半圓形托板、安裝于半圓形托板上且帶有外齒輪的小電機以及固定于所述滑塊上且與所述外齒輪嚙合的環形內齒輪；所述外齒輪與環形內齒輪的轉動軸線均豎直布置；所述滑塊上通過一水平布置的滾輪軸定位一滾輪，該滾輪嵌入所述的一對半圓形托板中以帶動復合擺動機構的上下運動。 所述夾持調距機構包括固定在連接架上的框架、水平且上下平行布置的兩個滑軸、同時與兩個滑軸的中央部位固定連接且通過中間連板連為一體的兩個固定塊、分別可滑動地定位在固定塊的左右兩側且各通過一側邊連板連為一體的兩對滑塊(每對滑塊包括兩個滑塊)、分別驅動兩對滑塊作相向運動的兩個氣缸以及分別固定在固定塊和兩個滑塊底端的夾爪。 所述夾爪由一對彈性材質且帶有叉口的環形爪臂形成，環形爪臂的內徑與營養缽的杯口相適合。 所述兩層輸送帶上分別水平布置有若干個擋板，擋板的延伸方向與輸送帶的長度方向垂直，兩兩擋板之間的距離與穴盤的寬度相對應。 所述傳動機構為傳動傳送帶的傳動棍。 本專利技術的工作原理是:本專利技術工作前，小穴盤、大穴盤和夾持調距機構均處于原位，此時小穴盤的第一排距離夾爪有一定距離(設置為小穴盤的孔距為宜)，夾持調距機構的夾爪處于小間距狀態。首先，上層輸送帶定長傳送一格(一格的距離為小穴盤的孔距)，將一排營養缽移入夾爪的圓弧形彈性爪臂內，從而夾持同時并托抬位于小穴盤上的營養缽(營養缽的杯口有突出的邊緣，故可托抬)；滑塊組上的小電機運作，夾持調距機構順時針旋轉90度(俯視圖中為順時針)；絲杠上的電機運作，滑塊組由螺母套驅使，帶動夾持調距機構沿著框架的外側下移至下層輸送帶部位；滑塊組上的小電機反向運作，夾持調距機構逆時針旋轉90度，所夾持托抬的營養缽被移位至下層輸送帶上邊(上層輸送帶的下邊)；夾持調距機構上的氣缸活塞桿運動伸出，夾爪從小間距狀態轉變為設定大間距狀態；絲桿繼續驅動夾持調距機構向下移動，恰好把營養缽放置于大穴盤的第一排孔內；下層輸送帶定向輸送一格(其輸送方向與上層輸送帶相反)，使得營養缽從具有彈性的夾爪中脫離，并且大穴盤上第二排的空孔移動至原先第一排的位置；夾持調距機構上的氣缸活塞桿縮回，夾爪之間從大間距狀態轉變為小間距狀態；滑塊組上的小電機正向運作，夾持調距機構順時針旋轉90度再次轉移至框架外側；絲杠上的大電機反向運作，滑塊組帶動夾持調距機構上移至高于機架位置；滑塊組上的小電機反向運作，夾持調距機構逆時針旋轉90度帶動夾爪沿著上層傳送帶的橫向位置排列(完成復位)；一個循環結束，反復此循環，移缽變距作業連續進行。 本專利技術具有的有益效果是:本專利技術能夠快速地將小穴盤中的營養缽轉移到穴盤上，使營養缽之間的間距顯著擴大，為果蔬移栽機操作奠定基礎。另外，通過雙層輸送的立體化結構設計減少了移栽機機身的寬度，節約了占地空間，對移栽機的緊湊化和小型化發展具有實際意義。 【附圖說明】 圖1是本專利技術的立體結構示意圖。 圖2是本專利技術的主視結構示意圖。 圖3是本專利技術的俯視結構示意圖。 圖4是本專利技術中機架的立體結構示意圖。 圖5是本專利技術的升降旋轉機構的立體結構示意圖。 圖6是本專利技術的升降旋轉機構的立體結構爆炸圖。 圖7是本專利技術的夾持調距機構小間距狀態示意圖。 圖8是本專利技術的夾持調距機構大間距狀態示意圖。 圖9是本專利技術中的夾持調距機構位置狀態示意圖(轉向90度)。 圖10是本專利技術把第一排營養缽移入大穴盤時的工作狀態示意圖。 【具體實施方式】 下面結合說明書附圖，對本專利技術作進一步說明，但本專利技術并不局限于以下實施例。 附圖所示的雙層旋臂式變距移缽機器人，包括機架1-1和定位在機架上的輸送裝置1、升降旋轉機構2和夾持調距機構3使得移缽機器人完成所需動作。 如圖4所示，所述輸送裝置I由雙層輸送帶、驅動兩層輸送帶的傳動機構以及步進電機組成，其中的上層輸送帶1-2和下層輸送帶1-3均是水平布置帶有擋板Ι-a的輸送帶，且擋板的方向與輸送方向垂直，所述擋板用于實現對穴盤在輸送方向上的定位，防止穴盤沿著輸送方向滑移，所述擋板的間隔以恰好能容納一塊穴盤的長度為宜。所述上下兩層輸送帶均由傳動機構(通過軸承定位在機架上的傳動輥10，常規結構)帶動，步進電機驅動(圖中步進電機未顯示)，可以實現定長輸送(即每次輸送一個固定距離后立刻停下)，上層輸送帶用于對小穴盤的定長輸送，下層輸送帶用于對大穴盤的定長輸送。 如圖5和圖6所示，所述升降旋轉機構2由頂板2-a、底板2_b、大步進電機2_1、聯軸器2-2、絲桿2-3、螺母套2-4、帶座軸承2-5、滾輪軸2_6、滾輪2_7、圓弧形內齒輪2_8、外齒輪2-9、小電機(即小步進電機)2-10、上半圓形托板2-11、下半圓形托板2-12，上滑塊2-13、下滑塊2-14、滑軸2-15以及連接架2_16組成。所述大步進電機2_1和帶座軸承2-5分別固連在頂板2-a和底板2-b上。所述絲桿2-3的下端通過聯軸器2_2與大步進電機2-1固連，絲桿2-3的上端與帶座軸承2-5連接；所述螺母套與絲桿之間為螺紋連接，絲桿的旋轉運動可以轉化為螺母套的直線運動；所述滾輪軸2-6和圓弧形內齒輪2-8均固連在螺母套的右端面，所述滾輪2-7連接在滾輪軸2-6上可以繞滾輪軸做轉動；所述小步進電機2-10固定在上半圓托板上，所述外齒輪2-9連接在電機軸端與圓弧形內齒輪2-8嚙合，用于驅動上下兩滑塊(2-13和2-14形成滑塊組)共同繞滑軸2-15轉動；所述上滑塊2_13和下滑快2-14既可繞滑軸轉動，又可沿滑軸滑動；所述上下兩塊半圓形托板2-11、2-12分別固連在上下兩滑塊2-13、2-14上(上下兩塊半圓形托板組成一對半圓形托板)；所述滾輪2-7被夾置于上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
雙層旋臂式變距移缽機器人，其特征在于：所述變距移缽機器人包括機架(1?11)和定位在機架上用于輸送穴盤的輸送機構(1)、用于調整營養缽間距的夾持調距機構(3)以及用于驅使夾持調距機構升降和旋轉的升降旋轉機構(2)；所述輸送機構包括分別水平且上下對應布置在機架上的兩層輸送帶、驅動兩層輸送帶的傳動機構以及帶動傳動機構的步進電機；所述升降旋轉機構包括豎直布置的絲桿螺母機構以及由絲桿螺母機構中的螺母套帶動作升降運動的復合擺動機構，所述復合擺動機構包括一軸線豎直布置帶有滑塊(2?13，2?14)的滑桿(2?15)、通過連接架(2?16)定位在滑塊上的一對半圓形托板(2?11，2?1,2)、安裝于半圓形托板上且帶有外齒輪(2?9)的小步進電機(2?10)以及固定于所述滑塊上且與所述外齒輪嚙合的環形內齒輪(2?8)；所述外齒輪與環形內齒輪的轉動軸線均豎直布置；所述滑塊上通過一水平布置的滾輪軸(2?6)定位一滾輪(2?7)，該滾輪嵌入所述的一對半圓形托板中以帶動復合擺動機構的上下運動；所述夾持調距機構包括固定在連接架上的框架(3?1)、水平且上下平行布置的兩個滑軸(3?2)、同時與兩個滑軸的中央部位固定連接且通過中間連板(3?6)連為一體的兩個固定塊(3?8)、分別可滑動地定位在固定塊的左右兩側且各通過一側邊連板(3?5)連為一體的兩對滑塊(3?7)、分別驅動兩對滑塊作相向運動的兩個氣缸(3?3)以及分別固定在固定塊和兩個滑塊底端的夾爪(3?4)。...

【技術特征摘要】
1.雙層旋臂式變距移缽機器人，其特征在于:所述變距移缽機器人包括機架(1-11)和定位在機架上用于輸送穴盤的輸送機構(I)、用于調整營養缽間距的夾持調距機構(3)以及用于驅使夾持調距機構升降和旋轉的升降旋轉機構(2); 所述輸送機構包括分別水平且上下對應布置在機架上的兩層輸送帶、驅動兩層輸送帶的傳動機構以及帶動傳動機構的步進電機； 所述升降旋轉機構包括豎直布置的絲桿螺母機構以及由絲桿螺母機構中的螺母套帶動作升降運動的復合擺動機構，所述復合擺動機構包括一軸線豎直布置帶有滑塊(2-13，2-14)的滑桿(2-15)、通過連接架(2-16)定位在滑塊上的一對半圓形托板(2_11，2_1，2)、安裝于半圓形托板上且帶有外齒輪(2-9)的小步進電機(2-10)以及固定于所述滑塊上且與所述外齒輪嚙合的環形內齒輪(2-8);所述外齒輪與環形內齒輪的轉動軸線均豎直布置；所述滑塊上通過一水平布置的滾輪軸(2-6)定位一滾輪(2-7)，該滾輪嵌入所述的一對半...

【專利技術屬性】
技術研發人員：武傳宇，謝奇志，盧志明，裘添燁，黃中華，
申請(專利權)人：浙江理工大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33