双层旋臂式变距移钵机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及双层旋臂式变距移钵机器人。目的是提供的机器人应能将小穴盘中的营养钵转移至较大穴孔间距的大穴盘中，为后续的全自动和紧凑型果蔬移载机的发展提供基础；并且具有整机宽度小、结构简单的特点。技术方案是：剪叉式变距移钵机械手，其特征在于：该机械手包括若干个定位在机架上且用于夹持育苗杯的夹合托板、对所述夹合托板施加夹持力的钢丝拉紧机构以及由两个气缸相向驱动对所述夹合托板之间的距离进行调节的剪叉机构。

【技术实现步骤摘要】
双层旋臂式变距移钵机器人
本技术涉及叶菜移栽机械
，尤其是能够将盛有幼苗的营养钵由小间距穴盘向大间距穴盘转移的双层旋臂式变距移钵机器人。
技术介绍
随农业生产自动化技术的不断提高，人民群众对绿色叶菜需求正在快速增长；目前的叶菜幼苗已经逐步从人工移栽向机械移栽过渡(因为人工移栽的成本高而且速度慢，已经很难跟上现代化的脚步)；但是机械化移栽作业，需要事先将营养钵(也叫育苗杯、栽植杯)从穴孔排布密集的小穴盘转移到穴孔排布稀疏(穴孔之间的间距较大)的大穴盘，这部分操作目前尚需人工完成，迫切需要有一种辅助装置进行替代。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种双层旋臂式变距移钵机器人，该机器人应能将小穴盘中的营养钵转移至较大穴孔间距的大穴盘中，为后续的全自动和紧凑型果蔬移载机的发展提供基础；并且具有整机宽度小、结构简单的特点。 本技术采用的技术方案如下: 双层旋臂式变距移钵机器人，其特征在于:所述变距移钵机器人包括机架和定位在机架上用于输送穴盘的输送机构、用于调整营养钵间距的夹持调距机构以及用于驱使夹持调距机构升降和旋转的升降旋转机构； 所述输送机构包括分别水平且上下对应布置在机架上的两层输送带、驱动两层输送带的传动机构以及带动传动机构的步进电机。 所述升降旋转机构包括竖直布置的丝杆螺母机构以及由丝杆螺母机构中的螺母套带动作升降运动的复合摆动机构，所述复合摆动机构包括一轴线竖直布置带有滑块的滑杆、通过连接架定位在滑块上的一对半圆形托板、安装于半圆形托板上且带有外齿轮的小电机以及固定于所述滑块上且与所述外齿轮啮合的环形内齿轮；所述外齿轮与环形内齿轮的转动轴线均竖直布置；所述滑块上通过一水平布置的滚轮轴定位一滚轮，该滚轮嵌入所述的一对半圆形托板中以带动复合摆动机构的上下运动。 所述夹持调距机构包括固定在连接架上的框架、水平且上下平行布置的两个滑轴、同时与两个滑轴的中央部位固定连接且通过中间连板连为一体的两个固定块、分别可滑动地定位在固定块的左右两侧且各通过一侧边连板连为一体的两对滑块(每对滑块包括两个滑块)、分别驱动两对滑块作相向运动的两个气缸以及分别固定在固定块和两个滑块底端的夹爪。 所述夹爪由一对弹性材质且带有叉口的环形爪臂形成，环形爪臂的内径与营养钵的杯口相适合。 所述两层输送带上分别水平布置有若干个挡板，挡板的延伸方向与输送带的长度方向垂直，两两挡板之间的距离与穴盘的宽度相对应。 [0011〕 所述传动机构为传动传送带的传动棍。 本技术的工作原理是:本技术工作前，小穴盘、大穴盘和夹持调距机构均处于原位，此时小穴盘的第一排距离夹爪有一定距离(设置为小穴盘的孔距为宜)，夹持调距机构的夹爪处于小间距状态。首先，上层输送带定长传送一格(一格的距离为小穴盘的孔距)，将一排营养钵移入夹爪的圆弧形弹性爪臂内，从而夹持同时并托抬位于小穴盘上的营养钵(营养钵的杯口有突出的边缘，故可托抬)；滑块组上的小电机运作，夹持调距机构顺时针旋转90度(俯视图中为顺时针)；丝杠上的电机运作，滑块组由螺母套驱使，带动夹持调距机构沿着框架的外侧下移至下层输送带部位；滑块组上的小电机反向运作，夹持调距机构逆时针旋转90度，所夹持托抬的营养钵被移位至下层输送带上边(上层输送带的下边)；夹持调距机构上的气缸活塞杆运动伸出，夹爪从小间距状态转变为设定大间距状态；丝杆继续驱动夹持调距机构向下移动，恰好把营养钵放置于大穴盘的第一排孔内；下层输送带定向输送一格(其输送方向与上层输送带相反)，使得营养钵从具有弹性的夹爪中脱离，并且大穴盘上第二排的空孔移动至原先第一排的位置；夹持调距机构上的气缸活塞杆缩回，夹爪之间从大间距状态转变为小间距状态；滑块组上的小电机正向运作，夹持调距机构顺时针旋转90度再次转移至框架外侧；丝杠上的大电机反向运作，滑块组带动夹持调距机构上移至高于机架位置；滑块组上的小电机反向运作，夹持调距机构逆时针旋转90度带动夹爪沿着上层传送带的横向位置排列(完成复位)；一个循环结束，反复此循环，移钵变距作业连续进行。 本技术具有的有益效果是:本技术能够快速地将小穴盘中的营养钵转移到穴盘上，使营养钵之间的间距显著扩大，为果蔬移栽机操作奠定基础。另外，通过双层输送的立体化结构设计减少了移栽机机身的宽度，节约了占地空间，对移栽机的紧凑化和小型化发展具有实际意义。 【附图说明】 图1是本技术的立体结构示意图。 图2是本技术的主视结构示意图。 图3是本技术的俯视结构示意图。 图4是本技术中机架的立体结构示意图。 图5是本技术的升降旋转机构的立体结构示意图。 图6是本技术的升降旋转机构的立体结构爆炸图。 图7是本技术的夹持调距机构小间距状态示意图。 图8是本技术的夹持调距机构大间距状态示意图。 图9是本技术中的夹持调距机构位置状态示意图(转向90度)。 图10是本技术把第一排营养钵移入大穴盘时的工作状态示意图。 【具体实施方式】 下面结合说明书附图，对本技术作进一步说明，但本技术并不局限于以下实施例。 附图所示的双层旋臂式变距移钵机器人，包括机架1-1和定位在机架上的输送装置1、升降旋转机构2和夹持调距机构3使得移钵机器人完成所需动作。 如图4所示，所述输送装置1由双层输送带、驱动两层输送带的传动机构以及步进电机组成，其中的上层输送带1-2和下层输送带1-3均是水平布置带有挡板的输送带，且挡板的方向与输送方向垂直，所述挡板用于实现对穴盘在输送方向上的定位，防止穴盘沿着输送方向滑移，所述挡板的间隔以恰好能容纳一块穴盘的长度为宜。所述上下两层输送带均由传动机构(通过轴承定位在机架上的传动棍10，常规结构)带动，步进电机驱动(图中步进电机未显示)，可以实现定长输送(即每次输送一个固定距离后立刻停下)，上层输送带用于对小穴盘的定长输送，下层输送带用于对大穴盘的定长输送。 如图5和图6所示，所述升降旋转机构2由顶板2-3、底板24、大步进电机2-1、联轴器2-2、丝杆2-3、螺母套2-4、带座轴承2-5、滚轮轴2-6、滚轮2-7、圆弧形内齿轮2-8、外齿轮2-9、小电机(即小步进电机0-10、上半圆形托板2-11、下半圆形托板2-12，上滑块2-13、下滑块2-14、滑轴2-15以及连接架2-16组成。所述大步进电机2-1和带座轴承2-5分别固连在顶板2^和底板24上。所述丝杆2-3的下端通过联轴器2-2与大步进电机2-1固连，丝杆2-3的上端与带座轴承2-5连接；所述螺母套与丝杆之间为螺纹连接，丝杆的旋转运动可以转化为螺母套的直线运动；所述滚轮轴2-6和圆弧形内齿轮2-8均固连在螺母套的右端面，所述滚轮2-7连接在滚轮轴2-6上可以绕滚轮轴做转动；所述小步进电机2-10固定在上半圆托板上，所述外齿轮2-9连接在电机轴端与圆弧形内齿轮2-8啮合，用于驱动上下两滑块(2-13和2-14形成滑块组)共同绕滑轴2-15转动；所述上滑块2-13和下滑快2-14既可绕滑轴转动，又可沿滑轴滑动；所述上下两块半圆形托板2-114-12分别固连在上下两滑块2-134-本文档来自技高网...

【技术保护点】
双层旋臂式变距移钵机器人，其特征在于：所述变距移钵机器人包括机架(1‑11)和定位在机架上用于输送穴盘的输送机构(1)、用于调整营养钵间距的夹持调距机构(3)以及用于驱使夹持调距机构升降和旋转的升降旋转机构(2)；所述输送机构包括分别水平且上下对应布置在机架上的两层输送带、驱动两层输送带的传动机构以及带动传动机构的步进电机；所述升降旋转机构包括竖直布置的丝杆螺母机构以及由丝杆螺母机构中的螺母套带动作升降运动的复合摆动机构，所述复合摆动机构包括一轴线竖直布置带有滑块(2‑13，2‑14)的滑杆(2‑15)、通过连接架(2‑16)定位在滑块上的一对半圆形托板(2‑11，2‑1,2)、安装于半圆形托板上且带有外齿轮(2‑9)的小步进电机(2‑10)以及固定于所述滑块上且与所述外齿轮啮合的环形内齿轮(2‑8)；所述外齿轮与环形内齿轮的转动轴线均竖直布置；所述滑块上通过一水平布置的滚轮轴(2‑6)定位一滚轮(2‑7)，该滚轮嵌入所述的一对半圆形托板中以带动复合摆动机构的上下运动；所述夹持调距机构包括固定在连接架上的框架(3‑1)、水平且上下平行布置的两个滑轴(3‑2)、同时与两个滑轴的中央部位固定连接且通过中间连板(3‑6)连为一体的两个固定块(3‑8)、分别可滑动地定位在固定块的左右两侧且各通过一侧边连板(3‑5)连为一体的两对滑块(3‑7)、分别驱动两对滑块作相向运动的两个气缸(3‑3)以及分别固定在固定块和两个滑块底端的夹爪(3‑4)。...

【技术特征摘要】
1.双层旋臂式变距移钵机器人，其特征在于:所述变距移钵机器人包括机架(1-11)和定位在机架上用于输送穴盘的输送机构(I)、用于调整营养钵间距的夹持调距机构(3)以及用于驱使夹持调距机构升降和旋转的升降旋转机构(2); 所述输送机构包括分别水平且上下对应布置在机架上的两层输送带、驱动两层输送带的传动机构以及带动传动机构的步进电机； 所述升降旋转机构包括竖直布置的丝杆螺母机构以及由丝杆螺母机构中的螺母套带动作升降运动的复合摆动机构，所述复合摆动机构包括一轴线竖直布置带有滑块(2-13，2-14)的滑杆(2-15)、通过连接架(2-16)定位在滑块上的一对半圆形托板(2_11，2_1，2)、安装于半圆形托板上且带有外齿轮(2-9)的小步进电机(2-10)以及固定于所述滑块上且与所述外齿轮啮合的环形内齿轮(2-8);所述外齿轮与环形内齿轮的转动轴线均竖直布置；所述滑块上通过一水平布置的滚轮轴(2-6)定位一滚轮(2-7)，该滚轮嵌入所述的一对半...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢奇志，裘添烨，黄中华，武传宇，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33