CN110915721A - 一种基于机械手的蛋类拾取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种基于机械手的蛋类拾取装置，包括墙体，所述墙体右侧端面上设有移动装置，所述移动装置用于提供拾取鸡蛋所需的平移运动和升降运动，所述移动装置上设有用于拾取鸡蛋的拾取装置，所述拾取装置内设有用于防止鸡蛋滑落摔碎的保护装置，所述墙体上设有用于储存鸡蛋的储存装置，本发明的拾取装置上设有防摔碎机构，在机械手拾取鸡蛋后，伸缩气缸带动拾取装置上移过程中，防摔碎机构上的两个带有缓冲垫的防护板闭合，在机械手下侧形成防护平面，从而使机械手上的鸡蛋滑落后落到缓冲垫上，从而避免鸡蛋摔碎，此本发明能实现通过防摔碎机构能避免鸡蛋滑落后摔碎，大幅降低鸡蛋拾取过程中的摔碎概率。

Description

一种基于机械手的蛋类拾取装置

技术领域

本发明涉及鸡蛋拾取机械手技术领域，具体为一种基于机械手的蛋类拾取装置。

背景技术

现在市面上买到的鸡蛋大多是采用养殖场室内高密度养殖的蛋鸡生产的鸡蛋，而目前养殖场大多采用人工手动拾取鸡蛋，人工成本高且拾取效率较低，而目前的自动化鸡蛋拾取装置基本采用机械手进行拾取，由于机械手拾取装置存在一定故障率，使得机械手上的鸡蛋存在滑落概率，并且由于缺乏防滑落摔碎装置，使得目前自动化鸡蛋拾取装置存在一定的鸡蛋摔碎情况，本发明阐明的一种能解决上述问题的设备。

发明内容

技术问题：目前的自动化鸡蛋拾取装置缺乏防滑落摔碎装置，使得拾取鸡蛋过程存在一定摔碎情况。

为解决上述问题，本例设计了一种基于机械手的蛋类拾取装置，本例的一种基于机械手的蛋类拾取装置，包括墙体，所述墙体右侧端面上设有移动装置，所述移动装置用于提供拾取鸡蛋所需的平移运动和升降运动，所述移动装置上设有用于拾取鸡蛋的拾取装置，所述拾取装置包括设置于所述墙体右侧的固定筒，所述固定筒内设有内腔，所述内腔后侧内壁上固定连接有气缸，所述气缸内设有气腔，所述气腔内滑动连接有活塞，所述活塞于所述气腔上侧内壁之间连接有压缩弹簧，所述气腔上侧内壁上设有开口朝上的排气孔，所述气腔下侧端面上设有电磁阀，所述活塞下侧端面上固定连接有向下延伸至所述固定筒下侧端面外的升降杆，所述升降杆上固定连接有位于所述内腔内的升降块，所述内腔下侧内壁上滑动连接有两个左右对称的限位滑块，所述限位滑块可向远离所述升降杆一侧延伸至所述滑杆端面外，所述限位滑块与所述升降块之间铰接有摇杆，所述升降杆上固定连接有位于所述固定筒下侧的固定块，所述拾取装置内设有用于防止鸡蛋滑落摔碎的保护装置，所述保护装置包括两个分别滑动连接于所述固定筒左侧和右侧端面上的滑动台，且两个所述滑动台左右对称，所述滑动台可与所述限位滑块抵接，所述滑动台下侧端面上固定连接有挡板，所述滑动台下侧端面上滑动连接有滑杆，且所述滑杆位于所述挡板靠近所述升降杆一侧，所述墙体上设有用于储存鸡蛋的储存装置。

可优选地，所述移动装置包括固定连接于所述墙体右侧端面上的移动平台，所述移动平台下侧端面上滑动连接有平面电机，所述平面电机下侧端面上固定连接有四级伸缩气缸装置，所述四级伸缩气缸装置内设有向下延伸至所述四级伸缩气缸装置端面外的伸缩杆，所述伸缩杆下侧端面与所述固定筒上侧端面固定连接。

可优选地，所述固定块前侧端面上铰接有两个左右对称的连接杆，所述固定筒下侧端面上固定连接有两个左右对称的副固定块，且所述升降杆位于两个所述副固定块之间，所述副固定块上铰接有用于夹持鸡蛋的拾取杆，所述拾取杆上固定连接有用于夹持鸡蛋的夹持橡胶球，且所述夹持橡胶球内设有触觉传感器，所述连接杆与所述拾取杆相铰接，所述固定块下侧端面上固定连接有摄像头，所述内腔右侧内壁上固定连接有位于所述气缸下侧的副气泵，所述副气泵与所述气腔相通连接有连接管。

可优选地，所述滑杆与所述挡板之间连接有夹持弹簧，所述滑杆内设有开口朝上的限位孔，所述滑杆靠近所述升降杆一侧端面上固定连接有连接块，所述滑杆上固定连接有位于所述连接块下侧的防护板，所述防护板上侧端面上固定连接有海绵块，右侧的所述防护板左侧端面上固定连接有限位销，左侧的所述防护板内设有开口朝右的销孔，所述限位销可延伸至所述销孔内，所述固定筒环向端面上转动连接有齿环，所述齿环位于所述限位滑块下侧，所述齿环下侧端面上铰接有两根关于所述升降杆中心对称的连杆，所述连杆与所述连接块相铰接，所述滑动台内设有两个左右对称且上下贯通的滑孔，靠近所述固定筒一侧的所述滑孔内滑动连接有上下延伸的插销，且所述插销可与所述齿环抵接，所述插销上固定连接有位于所述滑动台上侧的副连杆，所述副连杆下侧端面上固定连接有延伸至远离所述固定筒一侧的所述滑孔内的斜面杆，且所述斜面杆可延伸至所述限位孔内。

可优选地，所述储存装置包括固定连接于所述墙体右侧端面上且位于所述移动平台下侧的副齿条，所述墙体内设有开口朝右的滑腔，且所述滑腔位于所述副齿条下侧，所述墙体右侧端面上固定连接有位于所述滑腔下侧的滑台，所述滑腔下侧内壁上滑动连接有位于所述副齿条后侧的齿条，且所述齿条与所述滑台滑动连接，所述齿条上侧端面上固定连接有储存箱，所述储存箱内自左向右阵列分布有六个开口朝上的储存腔，所述储存腔内壁上设有缓冲板，所述储存腔用于储存鸡蛋，所述滑台上侧端面上转动连接有向上延伸的齿轮轴，所述齿轮轴位于所述齿条后侧，所述齿轮轴上固定连接有两个上下对称的齿轮，下侧的所述齿轮与所述齿条啮合连接，上侧的所述齿轮可与所述齿环啮合连接，且所述齿环可与所述副齿条啮合连接。

本发明的有益效果是：本发明通过摄像头控制平面电机和伸缩气缸运动，实现自动寻找鸡蛋，拾取装置采用气泵作为动力源，拾取装置上的机械手采用带有触觉传感器的橡胶球作为夹持头，拾取装置上设有防摔碎机构，在机械手拾取鸡蛋后，伸缩气缸带动拾取装置上移过程中，防摔碎机构上的两个带有缓冲垫的防护板闭合，在机械手下侧形成防护平面，从而使机械手上的鸡蛋滑落后落到缓冲垫上，从而避免鸡蛋摔碎，且在鸡蛋落到缓冲垫上后，拾取装置仍能带动鸡蛋移动到储存处储存，因此本发明能实现通过防摔碎机构能避免鸡蛋滑落后摔碎，大幅降低鸡蛋拾取过程中的摔碎概率。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种基于机械手的蛋类拾取装置的整体结构示意图；

图2为图1的“A-A”方向的结构示意图；

图3为图1的“B”处的结构放大示意图；

图4为图3的“C-C”方向的结构示意图；

图5为图1的“D”处的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图5对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种基于机械手的蛋类拾取装置，主要应用于鸡蛋拾取机械手，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种基于机械手的蛋类拾取装置，包括墙体11，所述墙体11右侧端面上设有移动装置101，所述移动装置101用于提供拾取鸡蛋所需的平移运动和升降运动，所述移动装置101上设有用于拾取鸡蛋的拾取装置102，所述拾取装置102包括设置于所述墙体11右侧的固定筒21，所述固定筒21内设有内腔32，所述内腔32后侧内壁上固定连接有气缸33，所述气缸33内设有气腔63，所述气腔63内滑动连接有活塞62，所述活塞62于所述气腔63上侧内壁之间连接有压缩弹簧64，所述气腔63上侧内壁上设有开口朝上的排气孔65，所述气腔63下侧端面上设有电磁阀61，所述活塞62下侧端面上固定连接有向下延伸至所述固定筒21下侧端面外的升降杆54，所述升降杆54上固定连接有位于所述内腔32内的升降块60，所述内腔32下侧内壁上滑动连接有两个左右对称的限位滑块58，所述限位滑块58可向远离所述升降杆54一侧延伸至所述滑杆22端面外，所述限位滑块58与所述升降块60之间铰接有摇杆59，所述升降杆54上固定连接有位于所述固定筒21下侧的固定块50，所述拾取装置102内设有用于防止鸡蛋滑落摔碎的保护装置103，所述保护装置103包括两个分别滑动连接于所述固定筒21左侧和右侧端面上的滑动台40，且两个所述滑动台40左右对称，所述滑动台40可与所述限位滑块58抵接，所述滑动台40下侧端面上固定连接有挡板41，所述滑动台40下侧端面上滑动连接有滑杆22，且所述滑杆22位于所述挡板41靠近所述升降杆54一侧，所述墙体11上设有用于储存鸡蛋的储存装置104。

有益地，所述移动装置101包括固定连接于所述墙体11右侧端面上的移动平台12，所述移动平台12下侧端面上滑动连接有平面电机19，所述平面电机19下侧端面上固定连接有四级伸缩气缸装置20，所述四级伸缩气缸装置20内设有向下延伸至所述四级伸缩气缸装置20端面外的伸缩杆68，所述伸缩杆68下侧端面与所述固定筒21上侧端面固定连接，通过所述四级伸缩气缸装置20带动所述伸缩杆68进行升降运动，从而能带动所述固定筒21实现拾取鸡蛋所需的升降运动。

有益地，所述固定块50前侧端面上铰接有两个左右对称的连接杆51，所述固定筒21下侧端面上固定连接有两个左右对称的副固定块55，且所述升降杆54位于两个所述副固定块55之间，所述副固定块55上铰接有用于夹持鸡蛋的拾取杆48，所述拾取杆48上固定连接有用于夹持鸡蛋的夹持橡胶球52，且所述夹持橡胶球52内设有触觉传感器，所述连接杆51与所述拾取杆48相铰接，所述固定块50下侧端面上固定连接有摄像头67，所述内腔32右侧内壁上固定连接有位于所述气缸33下侧的副气泵35，所述副气泵35与所述气腔63相通连接有连接管34，通过所述升降杆54带动所述固定块50向上移动，所述固定块50通过所述连接杆51带动所述拾取杆48向靠近所述升降杆54一侧转动，从而能使所述夹持橡胶球52夹持鸡蛋。

有益地，所述滑杆22与所述挡板41之间连接有夹持弹簧42，所述滑杆22内设有开口朝上的限位孔43，所述滑杆22靠近所述升降杆54一侧端面上固定连接有连接块57，所述滑杆22上固定连接有位于所述连接块57下侧的防护板46，所述防护板46上侧端面上固定连接有海绵块47，右侧的所述防护板46左侧端面上固定连接有限位销49，左侧的所述防护板46内设有开口朝右的销孔53，所述限位销49可延伸至所述销孔53内，所述固定筒21环向端面上转动连接有齿环66，所述齿环66位于所述限位滑块58下侧，所述齿环66下侧端面上铰接有两根关于所述升降杆54中心对称的连杆45，所述连杆45与所述连接块57相铰接，所述滑动台40内设有两个左右对称且上下贯通的滑孔38，靠近所述固定筒21一侧的所述滑孔38内滑动连接有上下延伸的插销36，且所述插销36可与所述齿环66抵接，所述插销36上固定连接有位于所述滑动台40上侧的副连杆37，所述副连杆37下侧端面上固定连接有延伸至远离所述固定筒21一侧的所述滑孔38内的斜面杆39，且所述斜面杆39可延伸至所述限位孔43内，通过所述副连杆37带动斜面杆39上移，能解除斜面杆39对所述滑杆22的限位，在所述夹持弹簧42弹力作用下，所述滑杆22向靠近所述升降杆54一侧移动，使两个所述防护板46抵接，从而能避免鸡蛋滑落摔碎。

有益地，所述储存装置104包括固定连接于所述墙体11右侧端面上且位于所述移动平台12下侧的副齿条27，所述墙体11内设有开口朝右的滑腔26，且所述滑腔26位于所述副齿条27下侧，所述墙体11右侧端面上固定连接有位于所述滑腔26下侧的滑台23，所述滑腔26下侧内壁上滑动连接有位于所述副齿条27后侧的齿条24，且所述齿条24与所述滑台23滑动连接，所述齿条24上侧端面上固定连接有储存箱30，所述储存箱30内自左向右阵列分布有六个开口朝上的储存腔25，所述储存腔25内壁上设有缓冲板31，所述储存腔25用于储存鸡蛋，所述滑台23上侧端面上转动连接有向上延伸的齿轮轴29，所述齿轮轴29位于所述齿条24后侧，所述齿轮轴29上固定连接有两个上下对称的齿轮28，下侧的所述齿轮28与所述齿条24啮合连接，上侧的所述齿轮28可与所述齿环66啮合连接，且所述齿环66可与所述副齿条27啮合连接，通过所述固定筒21左移能使所述齿环66与所述副齿条27、上侧的所述副齿条27啮合连接，从而能带动所述齿轮28转动，使所述齿条24向右移动，实现储存箱30自动向右移动，从而能实现连续自动储存鸡蛋。

以下结合图1至图5对本文中的一种基于机械手的蛋类拾取装置的使用步骤进行详细说明：

开始时，齿条24位于左限位处，电磁阀61处于关闭状态，在压缩弹簧64作用下，活塞62位于下限位处，限位滑块58位于远离升降杆54一侧限位处，副连杆37、插销36、斜面杆39位于下限位处，斜面杆39延伸至限位孔43内，从而限制滑杆22移动，滑杆22位于远离升降杆54一侧限位处，销孔53、限位销49未接触，伸缩杆68位于上限位处，滑动台40与限位滑块58抵接，插销36未和齿环66抵接。

工作时，摄像头67检测鸡蛋位置，之后平面电机19启动沿着移动平台12进行平移运动，使固定筒21位于鸡蛋上侧，之后四级伸缩气缸装置20启动，四级伸缩气缸装置20带动伸缩杆68向下移动，伸缩杆68带动固定筒21、滑动台40下移，防护板46先与地面接触，地面反作用力使防护板46、滑杆22向上移动，从而带动滑动台40沿着固定筒21向上移动，之后夹持橡胶球52向下移动到鸡蛋处，且两个夹持橡胶球52位于鸡蛋两侧，之后四级伸缩气缸装置20停止工作，伸缩杆68停止移动，

之后电磁阀61开启，副气泵35启动产生气流，气流通过连接管34输送到气腔63内，并带动活塞62上移，活塞62带动升降杆54上移，升降杆54带动升降块60、固定块50上移，升降块60通过摇杆59带动限位滑块58向靠近升降杆54一侧移动至内腔32内，使滑动台40与限位滑块58脱离接触，固定块50通过连接杆51带动拾取杆48和夹持橡胶球52向靠近升降杆54一侧转动，实现夹持鸡蛋，并通过夹持橡胶球52上的触觉传感器控制夹持力，

完成夹持鸡蛋后，副气泵35停止工作，电磁阀61关闭，四级伸缩气缸装置20启动带动伸缩杆68向上移动复位，上移过程中，在重力作用下，滑动台40先相对于固定筒21下移，使插销36与齿环66上侧端面抵接，使得插销36向上移动，插销36带动副连杆37和斜面杆39向上移动，斜面杆39上移与限位孔43脱离接触，在夹持弹簧42作用下，滑杆22向靠近升降杆54一侧移动，滑杆22带动防护板46、限位销49向靠近升降杆54一侧移动，使得两个防护板46接触且限位销49延伸至销孔53内，滑动台40下移使滑动台40与齿环66上侧端面抵接，之后齿环66带动滑动台40上移，若鸡蛋滑落，则鸡蛋会落到海绵块47上，从而能避免鸡蛋摔碎，

之后伸缩杆68向上移动到使齿环66和副齿条27可啮合的位置处，然后四级伸缩气缸装置20停止工作，平面电机19启动带动四级伸缩气缸装置20平面移动到副齿条27处，并使齿环66与副齿条27啮合连接，齿环66与上侧的齿轮28啮合连接，之后电磁阀61开启，在压缩弹簧64作用下，活塞62下移复位，活塞62带动升降块60、固定块50下移复位，升降块60通过摇杆59带动限位滑块58向远离升降杆54一侧移动复位，固定块50通过连接杆51带动拾取杆48向远离升降杆54一侧转动复位，从而使夹持橡胶球52释放鸡蛋，鸡蛋落到海绵块47上，之后平面电机19带动四级伸缩气缸装置20向左移动，副齿条27与齿环66的啮合连接，使齿环66转动，且齿环66通过上侧的齿轮28啮合连接的齿轮轴29和下侧的齿轮28转动，下侧的齿轮28通过啮合连接带动齿条24向右移动，齿环66通过连杆45使滑杆22向远离升降杆54一侧移动复位，升降杆54移动复位过程中，滑杆22先与斜面杆39抵接推动斜面杆39上移，之后斜面杆39在重力作用下，下移延伸至限位孔43内，再次限位滑杆22移动，此时固定筒21停止左移，最右侧的储存腔25位于升降杆54下侧，防护板46向远离升降杆54一侧移动，使两个防护板46脱离接触，从而使鸡蛋落到最右侧的储存腔25内，实现自动储存鸡蛋，

之后四级伸缩气缸装置20带动伸缩杆68上移至上限位处后，平面电机19带动四级伸缩气缸装置20进行平面移动进行下一次拾取。

本发明的有益效果是：本发明通过摄像头控制平面电机和伸缩气缸运动，实现自动寻找鸡蛋，拾取装置采用气泵作为动力源，拾取装置上的机械手采用带有触觉传感器的橡胶球作为夹持头，拾取装置上设有防摔碎机构，在机械手拾取鸡蛋后，伸缩气缸带动拾取装置上移过程中，防摔碎机构上的两个带有缓冲垫的防护板闭合，在机械手下侧形成防护平面，从而使机械手上的鸡蛋滑落后落到缓冲垫上，从而避免鸡蛋摔碎，且在鸡蛋落到缓冲垫上后，拾取装置仍能带动鸡蛋移动到储存处储存，因此本发明能实现通过防摔碎机构能避免鸡蛋滑落后摔碎，大幅降低鸡蛋拾取过程中的摔碎概率。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

Claims (5)

1.一种基于机械手的蛋类拾取装置，包括墙体，其特征在于：所述墙体右侧端面上设有移动装置，所述移动装置用于提供拾取鸡蛋所需的平移运动和升降运动，，所述移动装置上设有用于拾取鸡蛋的拾取装置，所述拾取装置包括设置于所述墙体右侧的固定筒，所述固定筒内设有内腔，所述内腔后侧内壁上固定连接有气缸，所述气缸内设有气腔，所述气腔内滑动连接有活塞，所述活塞于所述气腔上侧内壁之间连接有压缩弹簧，所述气腔上侧内壁上设有开口朝上的排气孔，所述气腔下侧端面上设有电磁阀，所述活塞下侧端面上固定连接有向下延伸至所述固定筒下侧端面外的升降杆，所述升降杆上固定连接有位于所述内腔内的升降块，所述内腔下侧内壁上滑动连接有两个左右对称的限位滑块，所述限位滑块可向远离所述升降杆一侧延伸至所述滑杆端面外，所述限位滑块与所述升降块之间铰接有摇杆，所述升降杆上固定连接有位于所述固定筒下侧的固定块，所述拾取装置内设有用于防止鸡蛋滑落摔碎的保护装置，所述保护装置包括两个分别滑动连接于所述固定筒左侧和右侧端面上的滑动台，且两个所述滑动台左右对称，所述滑动台可与所述限位滑块抵接，所述滑动台下侧端面上固定连接有挡板，所述滑动台下侧端面上滑动连接有滑杆，且所述滑杆位于所述挡板靠近所述升降杆一侧，所述墙体上设有用于储存鸡蛋的储存装置。

2.如权利要求1所述的一种基于机械手的蛋类拾取装置，其特征在于：所述移动装置包括固定连接于所述墙体右侧端面上的移动平台，所述移动平台下侧端面上滑动连接有平面电机，所述平面电机下侧端面上固定连接有四级伸缩气缸装置，所述四级伸缩气缸装置内设有向下延伸至所述四级伸缩气缸装置端面外的伸缩杆，所述伸缩杆下侧端面与所述固定筒上侧端面固定连接。

3.如权利要求1所述的一种基于机械手的蛋类拾取装置，其特征在于：所述固定块前侧端面上铰接有两个左右对称的连接杆，所述固定筒下侧端面上固定连接有两个左右对称的副固定块，且所述升降杆位于两个所述副固定块之间，所述副固定块上铰接有用于夹持鸡蛋的拾取杆，所述拾取杆上固定连接有用于夹持鸡蛋的夹持橡胶球，且所述夹持橡胶球内设有触觉传感器，所述连接杆与所述拾取杆相铰接，所述固定块下侧端面上固定连接有摄像头，所述内腔右侧内壁上固定连接有位于所述气缸下侧的副气泵，所述副气泵与所述气腔相通连接有连接管。

4.如权利要求1所述的一种基于机械手的蛋类拾取装置，其特征在于：所述滑杆与所述挡板之间连接有夹持弹簧，所述滑杆内设有开口朝上的限位孔，所述滑杆靠近所述升降杆一侧端面上固定连接有连接块，所述滑杆上固定连接有位于所述连接块下侧的防护板，所述防护板上侧端面上固定连接有海绵块，右侧的所述防护板左侧端面上固定连接有限位销，左侧的所述防护板内设有开口朝右的销孔，所述限位销可延伸至所述销孔内，所述固定筒环向端面上转动连接有齿环，所述齿环位于所述限位滑块下侧，所述齿环下侧端面上铰接有两根关于所述升降杆中心对称的连杆，所述连杆与所述连接块相铰接，所述滑动台内设有两个左右对称且上下贯通的滑孔，靠近所述固定筒一侧的所述滑孔内滑动连接有上下延伸的插销，且所述插销可与所述齿环抵接，所述插销上固定连接有位于所述滑动台上侧的副连杆，所述副连杆下侧端面上固定连接有延伸至远离所述固定筒一侧的所述滑孔内的斜面杆，且所述斜面杆可延伸至所述限位孔内。

5.如权利要求4所述的一种基于机械手的蛋类拾取装置，其特征在于：所述储存装置包括固定连接于所述墙体右侧端面上且位于所述移动平台下侧的副齿条，所述墙体内设有开口朝右的滑腔，且所述滑腔位于所述副齿条下侧，所述墙体右侧端面上固定连接有位于所述滑腔下侧的滑台，所述滑腔下侧内壁上滑动连接有位于所述副齿条后侧的齿条，且所述齿条与所述滑台滑动连接，所述齿条上侧端面上固定连接有储存箱，所述储存箱内自左向右阵列分布有六个开口朝上的储存腔，所述储存腔内壁上设有缓冲板，所述储存腔用于储存鸡蛋，所述滑台上侧端面上转动连接有向上延伸的齿轮轴，所述齿轮轴位于所述齿条后侧，所述齿轮轴上固定连接有两个上下对称的齿轮，下侧的所述齿轮与所述齿条啮合连接，上侧的所述齿轮可与所述齿环啮合连接，且所述齿环可与所述副齿条啮合连接。

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