CN111149651A

CN111149651A - 一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构

Info

Publication number: CN111149651A
Application number: CN202010043238.8A
Authority: CN
Inventors: 罗庆生; 许仕杰; 刘星栋; 李凯林; 王彦
Original assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Current assignee: Beijing Institute of Technology BIT
Priority date: 2020-01-15
Filing date: 2020-01-15
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明公开一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构，涉及割胶机器人技术领域。便携式自动割胶机器人的抱紧结构包括连接铰链、定心螺钉、紧固扣带和圆弧导轨。连接铰链将两截圆弧导轨连接，形成一条完整的优弧。连接铰链通过弹簧轴连接，可以调节其开合的松紧程度。之后通过扣带将其拉紧，完成装夹。8个定心螺钉可独立调节，适应不同直径与形状的橡胶树。本发明的便携式割胶机器人的抱紧机构，适应性强，抱紧固定效果良好，机械结构紧凑，空间布局合理。

Description

一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构

技术领域

本发明涉及割胶机器人技术领域，特别是便携式自动割胶机器人。具体涉及便携式自动割胶机器人在橡胶树上的装夹固定，为了使其装夹操作更加简便和稳固，提出了一种新型的抱紧机构，优化了整个抱紧过程和形式。

背景技术

天然橡胶是重要的工业原料，广泛应用于国民经济建设各个领域，在现代社会中发挥着巨大作用。天然橡胶主要通过割胶获得，目前国内外几乎都采用人工割胶。

随着胶农老龄化和择业多样化等问题日益突出，导致割胶行业出现招工困难、队伍不稳的现象，许多胶场的生产难以为继。因此要想提高天然橡胶产量，必须从原始的割胶方式与割胶设备中冲出重围、寻求突破，实现割胶生产的自动化，提高产胶效率，减轻胶工负担。但目前国内外仍未研制出携带方便、使用简单、结构精炼、成本低廉的全自动智能化割胶设备。为了提高我国橡胶产业竞争力，增加产胶效率，提高工业基础水平，改善胶工工作条件，提出一款便携式自动割胶机器人的设计方案。

经过测试，其安装快捷稳定、自适应性强、切割轨迹多样、切割深度可控，并对机构构型、模块化结构设计、切割轨迹规划和刀具等关键部分进行了设计研究。

发明内容

自动割胶机器人的使用步骤是先将机器人在胶树上稳定装夹，以提供一个稳定的工作平台，然后再进行割胶工作。

为解决抱紧问题，本发明提供了如下方案：

本发明设计了一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构，为开合式结构，通过连接铰链将两截劣圆弧导轨连接，形成完整的优弧状设计。连接铰链的连接轴内加装了调节弹簧，起到调节开合松紧程度的作用。同时弹簧处有锁紧装置，可以调节弹簧的软硬，适用不同的使用者和不同的工作环境。在满足抱紧后坚固性和稳定性的同时，对不同直径的橡胶树的具有更高的适应性。同时重量轻，便携，操作简单，安装便捷快速。合抱后，通过扣带将其拉紧，完成装夹。不仅如此，在夹紧机构的圆弧导轨上，还装有八颗可独立调节的定心螺钉，可以适应不同直径与形状的橡胶树，并且可以增大摩擦力，使抱紧效果更佳稳固。同时保持刀具和橡胶树皮之间的间距符合要求，便于之后切割工作的进行。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构，包括圆弧导轨模块、连接铰链模块、定心螺钉模块和紧固扣带模块，所述圆弧导轨模块，包括两段圆弧轨道，轨道中挖槽，所述圆弧轨道通过所述连接铰链模块进行连接。所述连接模块由两个铰链块和连接轴组成，所述连接轴内加装有一根弹簧，所述弹簧有调节松紧装置。所述定心螺钉模块包括八根定心螺钉。所述定心螺钉通过螺钉座固定，通过转动可以改变伸缩长度，均匀分布在所述圆弧导轨上。所述紧固扣带模块包括扣带和扣带固定座，所述扣带固定座固定连接在所述圆弧导轨上，所述扣带连接在所述扣带固定座上。

优选地，所述圆弧导轨模块包括两截劣弧圆弧导轨，根据权利要求1所述的便携式割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，所述连接铰链的中心采用弹簧连接。所述弹簧使开合铰链具有可调性，所述弹簧可以通过调节调节螺帽的松紧去压缩或者释放。

优选地，根据权利要求1所述的便携式割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，所述的圆周运动轨道是由上下两圆弧轨道构成，同时上下两圆弧轨道又分为左右两部分，它们之间通过权利要求2所述的铰链相连

优选地，根据权利要求1所述的便携式割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，所述的定心螺钉模块固定于权力要求2所述的圆弧导轨。所述的定心螺钉共有8颗，每一个水平面上4颗同时参与定心。

本发明一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，包括如权力要求1-4中任一项所述的便携式自动割胶机器人的抱紧机构的结构及形式，所述抱紧机构设置为两个且分别固定于割胶机器人顶部和底部。

技术实现

为了增强机器人相关机构的适应性，该机器人将圆弧轨道一分为二，使用开合铰链进行连接，能够满足便携式自动割胶机器人对不同直径橡胶树的适应性。在铰链连接的中心采用弹簧轴连接，可以通过改变调节螺帽的松紧去压缩或者释放弹簧，可以改变开合的难易程度，对操作者更加友好。便携式自动割胶机器人在工作时，需要保持刀具与树皮间的相对位置，而胶树是一个不规则圆形，因此在装夹割胶机器人时需要与胶树同心，而橡胶树表面具有不规则性，所以通过抱紧机构中的弹性橡胶垫与定位螺钉的配合即可实现这一功能。同时皮带扎扣的反向扣紧增大了定位螺钉与胶树之间的正压力，从而产生更大的摩擦力，使整个装置更加稳定可靠。扣带固定座与定心螺钉固定座共用一个，优化了机械结构的设计，机械机构紧凑，体积外形轻巧，减轻了重量，使其更加便携。

本发明优点在于：

(1)机械结构紧凑、体积外形轻巧、小型高效；

(2)安装方便，固定效果好；

(3)开合式抱紧结构，具有更强的适应性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明便携式自动割胶机器人的整体结构示意图；

图2为本发明便携式自动割胶机器人的抱紧机构的整体结构示意图；

图3为本发明圆弧导轨模块的结构示意图；

图4为本发明连接铰链模块的结构示意图；

图5为本发明连接铰链的弹簧轴的结构示意图；

图6为本发明定心螺钉和紧固扣带模块的结构示意图。

附图标记说明：1、右半圆弧导轨；2、右半圆弧齿条；3、左半圆弧导轨；4、左半圆弧齿条；5、弹性橡胶垫；6、连接铰链左半部分；7、连接铰链右半部分；8、连接铰链弹簧轴；9、调节螺帽；10、压缩弹簧；11、锁紧螺帽；12、定心螺钉扳手；13、定心螺钉；14、螺钉顶台；15、定心螺钉固定座；16、扣带；17、扣带卡扣。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图2所示，本实施例提供一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构，包括圆弧轨道模块、连接铰链模块、定心螺钉模块和扣带模块。圆弧轨道模块包括左半圆弧轨道1和右半圆弧轨道2，其上包括左半圆弧齿条3和右半圆弧齿条4，圆弧齿条与圆弧轨道固定在一起，左右轨道两部分通过连接铰链模块组合而成；连接铰链模块包括左半部分6和右半部分7，两者通过弹簧轴8连接。开合式结构使便携式自动割胶机器人具有更强的适应性，可以适应不同直径的橡胶树。

具体地，连接铰链弹簧轴由三部分组成，包括调节螺帽9、压缩弹簧10和锁紧螺帽11。可调节设计适得铰链的开合力可调节，对操作者更加友好。

定心螺钉模块包括定心螺钉扳手12、定心螺钉13和螺钉顶台14，通过定心螺钉固定座15固定在圆弧导轨上；紧固扣带模块包弹性橡胶垫5、扣带16与扣带卡扣17，通过定心螺钉固定座15与圆弧轨道连接，定心螺钉固定座15同时兼顾了定心螺钉模块和紧固扣带模块的固定，使整体的机械结构更加精巧，体积更加紧凑，

如图1所示，本实施例还提供一种便携式自动割胶机器人，包括抱紧模块、移动模块和刀具模块。抱紧模块设置为两个且分别固定于机身上部和下部。

本实施例的便携式自动割胶机器人的抱紧机构，采用开合式结构，结构简单实用，能够满足便携式自动割胶机器人对不同直径橡胶树的适应性。连接铰链的弹簧轴，可以通过改变调节螺帽的松紧去压缩或者释放弹簧，可以改变开合的难易程度，对操作者更加友好。便携式自动割胶机器人在工作时，需要保持刀具与树皮间的相对位置，而胶树是一个不规则圆形，因此在装夹割胶机器人时需要与胶树同心，而橡胶树表面具有不规则性，所以通过抱紧机构中的弹性橡胶垫与定位螺钉的配合即可实现这一功能。同时皮带扎扣的反向扣紧增大了定位螺钉与胶树之间的正压力，从而产生更大的摩擦力，使整个装置更加稳定可靠。扣带固定座与定心螺钉固定座共用一个，优化了机械结构的设计，机械机构紧凑，体积外形轻巧，减轻了重量，使其更加便携。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种便携式割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，包括圆弧导轨模块、连接铰链模块、定心螺钉模块和紧固扣带模块，所述圆弧导轨模块，包括两段圆弧轨道，轨道中挖槽，所述圆弧轨道通过所述连接铰链模块进行连接。所述连接模块由两个铰链块和连接轴组成，所述连接轴内加装有一根弹簧，所述弹簧有调节松紧装置。所述定心螺钉模块包括八根定心螺钉。所述定心螺钉通过螺钉座固定，通过转动可以改变伸缩长度，均匀分布在所述圆弧导轨上。所述紧固扣带模块包括扣带和扣带固定座，所述扣带固定座固定连接在所述圆弧导轨上，所述扣带连接在所述扣带固定座上，构成形封闭。

2.根据权利要求1所述的便携式割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，所述连接铰链的中心采用弹簧连接。所述弹簧使开合铰链具有可调性，所述弹簧可以通过调节调节螺帽的松紧去压缩或者释放。

3.根据权利要求1所述的便携式割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，所述的圆周运动轨道是由上下两段圆弧轨道构成，同时上下两圆弧轨道又分为左右两部分，它们之间通过权利要求2所述的铰链相连。

4.根据权利要求1所述的便携式割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，所述的定心螺钉模块固定于权利要求2所述的圆弧导轨。所述的定心螺钉共有8颗，每一个水平面上4颗同时参与定心。

5.一种便携式自动割胶机器人的抱紧机构，其特征在于，包括如权力要求1-4中任一项所述的便携式自动割胶机器人的抱紧机构的结构及形式，所述抱紧机构设置为两个且分别固定于割胶机器人顶部和底部。