CN104429240A - 双驱动弹动限位式变距移钵机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双驱动弹动限位式变距移钵机械手。目的是提供的机械手应能将穴孔排布密集穴盘中的栽植杯转移到排布稀疏的栽植板内，以提高全自动移栽作业效率和栽植杯间距扩增的精确度，并且结构简单、制作容易。技术方案是：双驱动弹动限位式移钵机械手，其特征在于：所述机械手包括设置有水平导轨的机架、可沿着水平导轨滑动的若干个分别装有手爪的手爪组件以及对前述手爪组件之间的间距进行改变的弹簧限位机构。
Description
技术领域
本发明涉及叶菜移栽机械技术领域，尤其是能够将盛有幼苗的育苗杯由小间距穴盘向大间距栽植板转移的双驱动弹动限位式变距移钵机械手。
背景技术
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不断增长；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)，并且对蔬菜钵苗栽植杯(图11所示)自动移栽技术的需求越来越高。但是机械化移栽作业，需要事先将栽植杯从穴孔10-1排布密集的穴盘10转移到穴孔排布稀疏(穴孔之间的间距较大)的栽植板20内(如图12所示)，这部分操作目前尚需人工完成，因而迫切需要有一种辅助装置进行替代。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种双驱动弹动限位式变距移钵机械手，该机械手应能将穴孔排布密集穴盘中的栽植杯转移到排布稀疏的栽植板内，以提高全自动移栽作业效率和栽植杯间距扩增的精确度，并且结构简单、制作容易。
本发明采用的技术方案如下：
双驱动弹动限位式移钵机械手，其特征在于：所述机械手包括设置有水平导轨的机架、可沿着水平导轨滑动的若干个分别装有手爪的手爪组件以及对前述手爪组件之间的间距进行改变的弹簧限位机构；
所述弹簧限位机构包括穿套在水平导轨上且一一配置在两两手爪组件之间的弹簧、驱动手爪组件水平滑动的挡板机构以及对不同手爪组件的初始位置分别精确限定的若干个挡块；
所述挡板机构包括与所述导轨平行布置的滑轨、通过与滑轨相配合的滑块可滑动地定位在滑轨上的挡板、以及所述导轨平行布置且对挡板施加推力的气缸；所述挡板通过背面固定的销钉与手爪组件实现联动。
所述挡块安装在与导轨平行布置的背板上。
所述机架上布置有上下平行的两条导轨，所述若干个手爪组件均与前述两条导轨滑动配合；所述挡板机构有两个，分别布置在机架的左右两侧且对左右两侧的手爪组件进行推动作业。
本发明的工作原理是：开始工作，两个挡板机构中的气缸活塞杆推动与之相连的挡板，挡板又通过销钉带动各手爪组件有次序地向机架中心移动，使手爪两两之间的距离则逐渐变小，直至手爪之间的距离与小间距穴盘中穴孔的间距相符；此时气缸继续工作令挡板保持该状态，使手爪可进行夹持栽植杯工作(由其它机构带动本发明，使本发明中的手爪一一对应插入小间距穴盘的栽植杯下部，然后往上抬升，即可使栽植杯一一落入手爪中)。手爪夹持栽植杯后，气缸停止工作，在弹簧的回弹作用力下各手爪组件往回折返运动；因为弹簧所设定的弹性系数各不相同，各两两手爪之间的距离分别变大，直至各手爪组件分别与各限位块触碰即停止移动(各手爪之间的间距扩大至所需要求)；此时机械手可由其它机构带动至栽植板，并所携带的栽植杯放置于栽植板中。
本发明的有益效果是：所提供的机械手能够灵活地托持较小间距的多个栽植杯，并且自动地将栽植杯之间的距离扩大至所需要的规格；使果蔬移栽机能够把育苗穴盘中小间距的栽植杯(营养钵)轻松地转移到间距比较大的栽植板上，从而显著地提高了工作效率，而且具有较高精确度，实用性较强；此外，由于结构简单，制作方便，所以制作成本也不高。
附图说明
图1是本发明中手爪组件分散排列时的结构示意图。
图2是本发明中手爪组件集中排列时的结构示意图。
图3是本发明中去除挡板后的手爪组件分散排列结构示意图。
图4是本发明中去除挡板后的手爪组件集中排列结构示意图。
图5是本发明中1号位手爪组件的结构示意图。
图6是本发明中2号位手爪组件的结构示意图。
图7是本发明中3号位手爪组件的结构示意图。
图8是本发明中手抓的结构示意图。
图9是本发明的挡板背面的结构示意图。
图10是本发明中背板的结构示意图。
图11是本发明中栽植杯结构示意图。
图12是本发明所涉两穴盘的穴孔间距比较示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明。
附图所示的双驱动弹动限位式移钵机械手中：机架2上设置有水平导轨1-4(图中显示的水平导轨是滑杆；两个滑杆上下平行布置)；若干个分别装有手爪3-10的手爪组件(图中显示了1号位手爪组件3-1、2号位手爪组件3-2以及3号位手爪组件3-3)分别制作有与水平滑轨相适合的滑孔3-20，并且穿套在水平滑轨上，因而可沿着水平导轨滑动；所配置的弹簧限位机构可对前述手爪组件施力，以改变手爪组件之间的间距。
所述弹簧限位机构中：弹簧4穿套在水平导轨上，并且一一配置在两两手爪组件之间；其中各弹簧的弹性系数均不同(中间部位的弹簧弹性系数最大，两边弹簧的弹性系数递减)；若干个挡块1-1固定在机架背板1-3的正面，用于限定各手爪组件的初始位置(每个挡块仅与一个手爪组件抵挡配合)；挡板机构则驱动手爪组件沿着水平滑轨水平滑动。
所述挡板机构中：滑轨1-2与所述导轨平行布置；与滑轨相适合的滑块穿套在滑轨上并且固定在挡板2-1的背面(图中可知：每个挡板通过滑块定位在上下两个滑轨上)；气缸2-2则与所述导轨平行布置，并且气缸的活塞杆的前端与挡板固定连接，因而气缸的运动可直接对挡板施加推力；所述挡板通过背面固定的销钉2-3拨动爪组件并与手爪组件实现联动。由于配置了两个挡板机构，所以每个挡板机构只需推动一半的手爪组件(左边3个手爪组件，或者右边3个手爪组件)。
为保证销钉位置满足手爪组件的运动需求，假设小间距穴盘中穴孔的间距为100mm，栽植板中穴孔的间距为200mm，所选用气缸的行程应为250mm，从左边到中间，销钉使滑块移动的行程分别为250mm，150mm，50mm。
为满足各手爪组件运动需求，并且不使手爪组件与背板上突出的挡块以及与挡板上的销钉发生运动干涉，不同位置的手爪组件的前托板和后托板结构都进行了相应的改变；图5至图7中显示的是其中一个挡板上三个位置的手爪组件(另一个挡板上的三个手爪组件与其对称设置)，分别为1号位手爪组件3-1、2号位手爪组件3-2以及3号位手爪组件3-3。图中，3个手爪组件后托板上固定的凸块3-25形状各不相同，是为了在运动时不与背板上突出的挡块发生误干涉；3个手爪组件前托板的形状各不相同(如2号位手爪组件3-2的前托板上制有凹槽3-21)，就是为了避免与挡板背部突出的销钉2-3发生误干涉。
Claims (3)
1.双驱动弹动限位式移钵机械手，其特征在于：所述机械手包括设置有水平导轨(1-4)的机架(2)、可沿着水平导轨滑动的若干个分别装有手爪的手爪组件(3-1，3-2，3-3)以及对前述手爪组件之间的间距进行改变的弹簧限位机构；
所述弹簧限位机构包括穿套在水平导轨上且一一配置在两两手爪组件之间的弹簧(4)、驱动手爪组件水平滑动的挡板机构以及对不同手爪组件的初始位置分别精确限定的若干个挡块(1-1)；
所述挡板机构包括与所述导轨平行布置的滑轨(1-2)、通过与滑轨相配合的滑块可滑动地定位在滑轨上的挡板(2-1)、以及所述导轨平行布置且对挡板施加推力的气缸(2-2)；所述挡板通过背面固定的销钉(2-3)与手爪组件实现联动。
2.根据权利要求1所述的双驱动弹动限位式移钵机械手，其特征在于：所述挡块安装在与导轨平行布置的背板(1-3)上。
3.根据权利要求2所述的双驱动弹动限位式移钵机械手，其特征在于：所述机架上布置有上下平行的两条导轨，所述若干个手爪组件均与前述两条导轨滑动配合；所述挡板机构有两个，分别布置在机架的左右两侧且对左右两侧的手爪组件进行推动配合。
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