CN106677538B - 一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，包括：底座、主轴、支撑板和两个支撑板调整液压缸、旋转盘和旋转电机等，主轴竖直安装在底座中央位置，旋转盘转动安装在主轴上，旋转盘外圆周上同轴安装有旋转大齿轮，底座一侧设置有旋转电机安装架，旋转电机安装在旋转电机安装架上，旋转电机输出轴上同轴安装有旋转小齿轮，旋转电机驱动旋转盘绕主轴旋转。本发明通过设置有旋转盘和支撑板，并通过两者的配合，实现了自动化浇筑立杆的目的；通过设置有长度调整液压缸和长度板，可以实现自动化调整立杆长度的目的；通过设置有自动化开启和关闭的钢筋储存箱，实现了自动化添加钢筋的目的；本发明结构合理，工作效率高，有效地解放了生产力。

Description

一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人

技术领域

本发明涉及一种自动化机器人，特别是涉及一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，属于农业自动化设备技术领域。

背景技术

在许多平原地区，许多地方采用畦栽的方式进行葡萄种植，即采用一排排的铁丝架，将葡萄树直线布置，并对葡萄树进行适当修剪，使用线绳将葡萄主杆捆绑到铁丝架上。铁丝架的两端分别固定在一根立杆上，立杆一般是采用混凝土制成，由于这种方式的广泛使用，广大农民对立杆的使用量逐年增加，目前是采用一块块的木板组合成截面为长方形的结构然后人工进行浇筑，在浇筑过程中还需要放入钢筋进行加固，这种方式不仅费时费力，而且生产效率较低，增加了人力成本，因此急需一种能够自动化浇筑畦栽葡萄用立杆的设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，其实现了自动化浇筑立杆的目的，生产效率高。

本发明采取的技术方案为：一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，包括：底座、主轴、支撑板和两个支撑板调整液压缸、旋转盘和旋转电机、旋转电机安装架、旋转大齿轮和旋转小齿轮、内齿圈旋转架、内齿圈电机和内齿圈小齿轮、搅拌筒和搅拌电机、搅拌电机安装架、四个竖直调整液压缸和四个水平调整液压缸、四个调整块和四个输送控制块，所述的底座为薄状圆盘结构，所述的主轴竖直安装在底座中央位置，所述的旋转盘转动安装在主轴上，旋转盘外圆周上同轴安装有旋转大齿轮，底座一侧设置有旋转电机安装架，所述的旋转电机安装在旋转电机安装架上，旋转电机输出轴上同轴安装有旋转小齿轮，所述的旋转小齿轮与旋转大齿轮相互啮合，旋转电机驱动旋转盘绕主轴旋转。

底座上还对称设置有两个支撑板调整液压缸，所述的支撑板上下滑动安装在主轴上，并位于旋转盘下方，两个支撑板调整液压缸的活塞杆端部分别与支撑板下方相连接，支撑板调整液压缸驱动支撑板在主轴上上下滑动。

旋转盘上均布设置有十二个矩形槽，所述的矩形槽的长度方向均指向旋转盘的圆心，每个矩形槽靠近旋转盘外圆周的一端分别设置有一个长度调整液压缸，所述的长度调整液压缸的活塞杆端部安装有长度板，所述的长度板位于矩形槽中，长度板的宽度与矩形槽的宽度相同，长度调整液压缸驱动长度板在矩形槽中沿矩形槽长度方向滑动。

旋转盘中央同轴设置有旋转轴承，所述的旋转轴承上部同轴设置有内齿圈旋转架，所述的内齿圈旋转架中央设置有内齿圈，外圆周上均布设置有十二个压实调整架，每个压实调整架上设置有一个压实调整滑轨，所述的压实调整滑轨的长度方向均指向内齿圈旋转架的圆心；每个压实调整滑轨上滑动安装有一个压实调整滑块，每个压实调整架端部均设置有一个压实调整液压缸，所述的压实调整液压缸的活塞杆端部与压实调整滑块相连接，压实调整液压缸驱动压实调整滑块在压实调整滑轨上滑动，压实调整滑块下部设置有竖直压实液压缸，所述的竖直压实液压缸的活塞杆端部安装有压实板，且活塞杆的轴线方向为竖直向下；在旋转盘上还设置有内齿圈电机，内齿圈电机输出轴上同轴安装有内齿圈小齿轮，所述的内齿圈小齿轮与内齿圈旋转架上的内齿圈相互啮合，内齿圈电机驱动内齿圈旋转架绕主轴旋转。

每个压实调整架的一侧分别设置有一个钢筋储存箱，所述的钢筋储存箱的下部设置有开口，开口处设置有挡板，挡板两端分别转动安装在钢筋储存箱下部，钢筋储存箱一侧下部设置有挡板电机，所述的挡板电机输出轴与挡板一端相连接，挡板电机驱动挡板旋转，实现挡板对钢筋储存箱下部开口的闭合和开启。

主轴顶部还设置有搅拌筒，搅拌筒上部设置有搅拌电机安装架，所述的搅拌电机安装在搅拌电机安装架中央位置，搅拌电机输出轴竖直向下，并与搅拌轴同轴连接，所述的搅拌轴位于搅拌筒内部，搅拌轴外圆周上均布设置有搅拌叶。

搅拌筒外圆周均布设置有四个竖直调整液压缸，每个竖直调整液压缸的活塞杆端部均设置有一个调整块，竖直调整液压缸的活塞杆竖直向下布置，每个调整块上安装有一个水平调整液压缸，水平调整液压缸的活塞杆轴线指向搅拌筒圆心，每个水平调整液压缸的活塞杆端部设置有一个输送控制块，输送控制块上部设置有输入管，输送控制块下部设置有输出管，所述的输入管与搅拌筒内部相通，输送控制块控制输入管与输出管的连通和断开。

进一步的，为了更好地实现自动化，所述的每个钢筋储存箱下部开口两端分别设置有激光传感器，用于计数。

进一步的，为了方便调整，所述的输入管为软管，随着竖直调整液压缸和水平调整液压缸的调整而改变姿态适应调整。

进一步的，所述的压实板的直径小于旋转盘上矩形槽的宽度。

由于本发明采用了上述技术方案，具有以下优点：（1）本发明通过设置有旋转盘和支撑板，并通过两者的配合，实现了自动化浇筑立杆的目的；（2）本发明通过设置有长度调整液压缸和长度板，可以实现自动化调整立杆长度的目的；（3）本发明通过设置有自动化开启和关闭的钢筋储存箱，实现了自动化添加钢筋的目的；（4）本发明结构合理，工作效率高，有效地解放了生产力。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明另一角度的立体结构示意图。

图3为本发明隐藏部分零件后的立体结构示意图。

图4为本发明隐藏部分零件后的立体结构示意图。

图5为本发明隐藏部分零件后的立体结构示意图。

图6为本发明隐藏部分零件后的立体结构示意图。

图7为本发明部分零件的立体装配结构示意图。

图8为本发明中某一角度的局部放大图。

图9为本发明部分零件的立体装配结构示意图。

附图标号：1-底座；2-支撑板调整液压缸；3-支撑板；4-搅拌筒；5-搅拌电机；6-搅拌叶；7-竖直调整液压缸；8-调整块；9-水平调整液压缸；10-输送控制块；11-旋转盘；12-旋转电机安装架；13-旋转电机；14-旋转小齿轮；15-内齿圈旋转架；16-输出管；17-主轴；18-压实调整液压缸；19-压实调整架；20-旋转大齿轮；21-钢筋储存箱；22-搅拌电机安装架；23-输入管；24-长度调整液压缸；25-长度板；26-压实调整滑块；27-竖直压实液压缸；28-内齿圈小齿轮；29-内齿圈电机；30-旋转轴承；31-压实板；32-挡板；33-挡板电机；34-激光传感器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1至图9所示，为本发明的一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，底座1设置为薄状圆盘结构，并将主轴17竖直安装在底座1中央位置。旋转盘11转动安装在主轴17上，用于进行立杆的浇筑，旋转大齿轮20为空心结构，同轴固定安装在旋转盘11外圆周上。底座1一侧设置有旋转电机安装架12，用于安装旋转电机13，旋转电机13输出轴上同轴安装有旋转小齿轮14，并与旋转大齿轮20相互啮合，即通过旋转电机13驱动旋转盘11绕主轴17旋转。

底座1上还对称设置有两个支撑板调整液压缸2，支撑板3上下滑动安装在主轴17上，并位于旋转盘11下方，作为立杆浇筑时底面的遮挡，两个支撑板调整液压缸2的活塞杆端部分别与支撑板3下方相连接，支撑板调整液压缸2驱动支撑板3在主轴17上上下滑动。

旋转盘11上均布设置有十二个矩形槽，矩形槽的长度方向均指向旋转盘11的圆心，每个矩形槽靠近旋转盘11外圆周的一端分别设置有一个长度调整液压缸24，长度调整液压缸24的活塞杆端部安装有长度板25，长度板25位于矩形槽中，长度板25的宽度与矩形槽的宽度相同，长度调整液压缸24驱动长度板25在矩形槽中沿矩形槽长度方向滑动，依此来调整浇筑立杆的长度。

旋转盘11中央同轴设置有旋转轴承30，旋转轴承30上部同轴设置有内齿圈旋转架15，内齿圈旋转架15中央设置有内齿圈，外圆周上均布设置有十二个压实调整架19，每个压实调整架19上设置有一个压实调整滑轨，压实调整滑轨的长度方向均指向内齿圈旋转架15的圆心。每个压实调整滑轨上滑动安装有一个压实调整滑块26，每个压实调整架19端部均设置有一个压实调整液压缸18，压实调整液压缸18的活塞杆端部与压实调整滑块26相连接，压实调整液压缸18驱动压实调整滑块26在压实调整滑轨上滑动，压实调整滑块26下部设置有竖直压实液压缸27，竖直压实液压缸27的活塞杆端部安装有压实板31，且活塞杆的轴线方向为竖直向下。在旋转盘11上还设置有内齿圈电机29，内齿圈电机29输出轴上同轴安装有内齿圈小齿轮28，内齿圈小齿轮28与内齿圈旋转架15上的内齿圈相互啮合，内齿圈电机29驱动内齿圈旋转架15绕主轴旋转。

每个压实调整架19的一侧分别设置有一个钢筋储存箱21，用于储存钢筋，钢筋储存箱21的下部设置有开口，作为钢筋的下漏，开口处设置有挡板32，挡板32两端分别转动安装在钢筋储存箱21下部，并位于开口正下方，钢筋储存箱21一侧下部设置有挡板电机33，挡板电机33输出轴与挡板32一端相连接，挡板电机33驱动挡板32旋转，挡板电机33为步进电机，本发明未工作时，挡板33位于开口处，处于水平状态，开口并处于闭合状态，当需要放置钢筋时，挡板电机33旋转90度即可将挡板从水平状态变为竖直状态，同时开口开启，钢筋下落，开口的宽度刚好可以一次通过一根钢筋，此时可以通过钢筋储存箱21下部开口两端分别设置的激光传感器34对下落的钢筋进行计数，当达到设定值时，即可通过挡板电机33反向旋转90度将开口再次闭合。

主轴17顶部还设置有搅拌筒4，搅拌筒4上部设置有搅拌电机安装架22，搅拌电机5安装在搅拌电机安装架22中央位置，搅拌电机5输出轴竖直向下，并与搅拌轴同轴连接，搅拌轴位于搅拌筒4内部，搅拌轴外圆周上均布设置有搅拌叶6，在搅拌电机5的作用下可以实现浇筑立杆用混凝土的自动搅拌工作。

搅拌筒4外圆周均布设置有四个竖直调整液压缸7，每个竖直调整液压缸7的活塞杆端部均设置有一个调整块8，竖直调整液压缸7的活塞杆竖直向下布置，每个调整块8上安装有一个水平调整液压缸9，水平调整液压缸9的活塞杆轴线指向搅拌筒4圆心，每个水平调整液压缸9的活塞杆端部设置有一个输送控制块10，输送控制块10上部设置有输入管23，输送控制块10下部设置有输出管16，输入管23与搅拌筒4内部相通，输送控制块10控制输入管23与输出管16的连通和断开。输入管23采用软管材质，这样当竖直调整液压缸7和水平调整液压缸9调整时，输入管23可以随之改变姿态，从而适应调整。压实板31的直径小于旋转盘11上矩形槽的宽度。

采用上述具体实施例的一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人的具体使用方法如下：首先将浇筑立杆所使用的混凝土材料按照配比放置搅拌筒4中，在搅拌电机5的工作下，即可实现搅拌功能。在本发明初始状态下，两个支撑板调整液压缸2将支撑板3调整到与旋转盘11的下侧面贴合的状态，同时根据需要浇筑的立杆长度，分别调整长度调整液压缸24的活塞杆伸出长度，即长度板25在旋转盘11上矩形槽中的位置，此时旋转盘11的每个矩形槽、长度板25以及下部的支撑板3组成一个无盖的长方体结构，即为一个浇筑系统。同时，在工作初始状态下，内齿圈旋转架15上的十二个压实调整架19和钢筋储存箱21均位于两个矩形槽中间位置，当进行完毕上述设置后，在旋转盘11上的十二个浇筑系统内侧面贴上一层塑料薄膜，同时启动四个输送控制块10，通过旋转电机13驱动旋转盘11，使四个输出管16分别位于旋转盘11上矩形槽的上方，启动竖直调整电缸7和水平调整电缸9，将搅拌好的混凝土放置到浇筑系统中，当浇筑到需要放置钢筋的厚度时，即可先停止浇筑，通过旋转电机13驱动旋转盘11旋转30度，再次进行浇筑，如此进行四次即可将旋转盘11上的十二个浇注系统浇筑完毕，然后通过内齿圈电机29将内齿圈旋转架15上的钢筋储存箱21从两个矩形槽中间位置旋转至矩形槽正上方，同时通过挡板电机33向浇筑到一定厚度的浇筑系统中放置钢筋，放置完毕后，内齿圈电机29将内齿圈旋转架15上的钢筋储存箱21回归原位，接着重复上述步骤进行浇筑即可，待完全浇筑完毕，且立杆凝固完成后，通过两个支撑板调整液压缸2将支撑板3下移一端距离，下移距离即为浇筑立杆的厚度，然后通过内齿圈电机29将内齿圈旋转架15上的压实调整架19从两个矩形槽中间位置旋转至矩形槽正上方，通过压实调整液压缸18和竖直压实液压缸27将凝固的立杆从矩形槽中下压至下方的支撑板3上，至此一个工作流程完毕。

Claims (4)

1.一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，包括：底座（1）、主轴（17）、支撑板（3）和两个支撑板调整液压缸（2）、旋转盘（11）和旋转电机（13）、旋转电机安装架（12）、旋转大齿轮（20）和旋转小齿轮（14）、内齿圈旋转架（15）、内齿圈电机（29）和内齿圈小齿轮（28）、搅拌筒（4）和搅拌电机（5）、搅拌电机安装架（22）、四个竖直调整液压缸（7）和四个水平调整液压缸（9）、四个调整块（8）和四个输送控制块（10），其特征在于：所述的底座（1）为薄状圆盘结构，所述的主轴（17）竖直安装在底座（1）中央位置，所述的旋转盘（11）转动安装在主轴（17）上，旋转盘（11）外圆周上同轴安装有旋转大齿轮（20），底座（1）一侧设置有旋转电机安装架（12），所述的旋转电机（13）安装在旋转电机安装架（12）上，旋转电机（13）输出轴上同轴安装有旋转小齿轮（14），所述的旋转小齿轮（14）与旋转大齿轮（20）相互啮合，旋转电机（13）驱动旋转盘（11）绕主轴（17）旋转；

底座（1）上还对称设置有两个支撑板调整液压缸（2），所述的支撑板（3）上下滑动安装在主轴（17）上，并位于旋转盘（11）下方，两个支撑板调整液压缸（2）的活塞杆端部分别与支撑板（3）下方相连接，支撑板调整液压缸（2）驱动支撑板（3）在主轴（17）上上下滑动；

旋转盘（11）上均布设置有十二个矩形槽，所述的矩形槽的长度方向均指向旋转盘（11）的圆心，每个矩形槽靠近旋转盘（11）外圆周的一端分别设置有一个长度调整液压缸（24），所述的长度调整液压缸（24）的活塞杆端部安装有长度板（25），所述的长度板（25）位于矩形槽中，长度板（25）的宽度与矩形槽的宽度相同，长度调整液压缸（24）驱动长度板（25）在矩形槽中沿矩形槽长度方向滑动；

旋转盘（11）中央同轴设置有旋转轴承（30），所述的旋转轴承（30）上部同轴设置有内齿圈旋转架（15），所述的内齿圈旋转架（15）中央设置有内齿圈，外圆周上均布设置有十二个压实调整架（19），每个压实调整架（19）上设置有一个压实调整滑轨，所述的压实调整滑轨的长度方向均指向内齿圈旋转架（15）的圆心；每个压实调整滑轨上滑动安装有一个压实调整滑块（26），每个压实调整架（19）端部均设置有一个压实调整液压缸（18），所述的压实调整液压缸（18）的活塞杆端部与压实调整滑块（26）相连接，压实调整液压缸（18）驱动压实调整滑块（26）在压实调整滑轨上滑动，压实调整滑块（26）下部设置有竖直压实液压缸（27），所述的竖直压实液压缸（27）的活塞杆端部安装有压实板（31），且活塞杆的轴线方向为竖直向下；在旋转盘（11）上还设置有内齿圈电机（29），内齿圈电机（29）输出轴上同轴安装有内齿圈小齿轮（28），所述的内齿圈小齿轮（28）与内齿圈旋转架（15）上的内齿圈相互啮合，内齿圈电机（29）驱动内齿圈旋转架（15）绕主轴旋转；

每个压实调整架（19）的一侧分别设置有一个钢筋储存箱（21），所述的钢筋储存箱（21）的下部设置有开口，开口处设置有挡板（32），挡板（32）两端分别转动安装在钢筋储存箱（21）下部，钢筋储存箱（21）一侧下部设置有挡板电机（33），所述的挡板电机（33）输出轴与挡板（32）一端相连接，挡板电机（33）驱动挡板（32）旋转，实现挡板（32）对钢筋储存箱（21）下部开口的闭合和开启；

主轴（17）顶部还设置有搅拌筒（4），搅拌筒（4）上部设置有搅拌电机安装架（22），所述的搅拌电机（5）安装在搅拌电机安装架（22）中央位置，搅拌电机（5）输出轴竖直向下，并与搅拌轴同轴连接，所述的搅拌轴位于搅拌筒（4）内部，搅拌轴外圆周上均布设置有搅拌叶（6）；

搅拌筒（4）外圆周均布设置有四个竖直调整液压缸（7），每个竖直调整液压缸（7）的活塞杆端部均设置有一个调整块（8），竖直调整液压缸（7）的活塞杆竖直向下布置，每个调整块（8）上安装有一个水平调整液压缸（9），水平调整液压缸（9）的活塞杆轴线指向搅拌筒（4）圆心，每个水平调整液压缸（9）的活塞杆端部设置有一个输送控制块（10），输送控制块（10）上部设置有输入管（23），输送控制块（10）下部设置有输出管（16），所述的输入管（23）与搅拌筒（4）内部相通，输送控制块（10）控制输入管（23）与输出管（16）的连通和断开。

2.如权利要求1所述的一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，其特征在于：每个所述的钢筋储存箱（21）下部开口两端分别设置有激光传感器（34），用于计数。

3.如权利要求1所述的一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，其特征在于：所述的输入管（23）为软管，随着竖直调整液压缸（7）和水平调整液压缸（9）的调整而改变姿态适应调整。

4.如权利要求1所述的一种畦栽葡萄用立杆自动化浇筑机器人，其特征在于：所述的压实板（31）的直径小于旋转盘（11）上矩形槽的宽度。