CN111546373A - 一种用于海带收割平台上的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明专利属于海带收割设备领域，具体涉及一种用于海带收割平台上的机械手。其包括上外壳、下外壳、动作电机、摆动臂、平动臂、伸缩臂、机械爪和手动把手等，其中上外壳和下外壳紧密扣合连接在一起，动作电机的输出轴安装动力齿轮，动作齿轮与动力齿轮形成齿轮啮合连接关系，摆动臂台阶孔的小径段直面缺口与动作齿轮端部直面缺口配合，平动臂的铰接座通过安装销连接摆动臂的安装孔，伸缩臂安装在平动臂的滑槽中，机械爪通过连接头安装在伸缩臂的安装座上。本发明可采用电动和手动灵活驱动机械手抓放，零件采用快拆结构，便于维护，抓取机构可调，提高设备适应性，电机和齿轮内置，外壳防水处理，提高设备可靠性。

Description

一种用于海带收割平台上的机械手

技术领域

本发明专利属于海带收割设备领域，具体涉及一种用于海带收割平台上的机械手。

背景技术

海带，是一种在低温海水中生长的大型海生褐藻，是一种可食用海藻，可以适用于拌、烧、炖、焖等烹饪方法。海带(Laminariajaponica)囊泡虫界(并非植物界)，不等鞭毛门，褐藻纲，海带科。孢子体大型，褐色，扁平带状，最长可达圆形齿轮一2M。分叶片、柄部和固着器，固着器呈假根状。叶片为表皮、皮层和髓部组织所组成，叶片下部有孢子囊。具有黏液腔，可分泌滑性物质。固着器树状分支，用以附着海底岩石。生长于水温较低的海中。中国北部沿海及浙江、福建沿海大量栽培，产量居世界第一。富含褐藻胶和碘质，可食用及提取碘、褐藻胶、甘露醇等工业原料。其叶状体可入药，海带是一种营养价值很高的食物，同时具有一定的药用价值。含有3％-六边形板1％的碘等矿物质。海带含热量低、蛋白质含量中等、矿物质丰富。有粗纤维、无机盐、胡罗卜素、钙、铁以及维生素B1。研究发现，海带具有降血脂、降血糖、调节免疫、抗凝血、抗肿瘤、排铅解毒和抗氧化等多种生物功能，但是目前市场上大多数用于海带收割平台上的机械手，在使用起来不太方便，且大多数都是电驱动的，当在一些特殊情况下就没办法工作，因此亟需一种实用性强的用于海带收割平台上的机械手。

发明内容

本发明旨在解决背景技术中提到的问题，本发明提出了一种用于海带收割平台上的机械手，其采用的技术方案如下：

一种用于海带收割平台上的机械手，包括上外壳、下外壳、动作电机、动力齿轮、动作齿轮、塑料轴承、摆动臂、限位板、平动臂、安装销、伸缩臂、调整把手、机械爪、锁紧把手、防水绝缘盖和手动把手，其中所述上外壳上表面开有两个动作齿轮安装孔、一个动力齿轮安装孔和两个安装凸台，安装孔均为台阶孔，外表面两个动作齿轮安装孔之间和两个安装凸台之间开有螺纹孔，上外壳下开口处开有定位凹槽，上外壳后部布置有握把，所述下外壳下表面开有两个动作齿轮安装孔和两个安装凸台，安装孔均为台阶孔，外表面两个动作齿轮安装孔之间和两个安装凸台之间开有螺纹孔，下外壳上开口处开有定位凸台，下外壳内侧开有电机安装槽，下外壳后部布置有连接座，上外壳和下外壳紧密扣合连接在一起，所述动作电机的输出轴安装动力齿轮，两个动作齿轮之间形成齿轮啮合连接关系，其中的一个动作齿轮还与动力齿轮形成齿轮啮合连接关系，所述塑料轴承采用工程塑料支撑，为台阶型套筒结构，分别安装在上外壳和下外壳内侧的台阶孔中，所述摆动臂一端开有台阶孔，其中小径孔开有平行直面缺口，该端外侧开有小段圆弧翻边，另一端开有安装孔，摆动臂台阶孔的小径段直面缺口与动作齿轮端部直面缺口配合，所述限位板上表面开有沉头孔，下表面开有弧形缺口，限位板通过螺钉安装在上外壳和下外壳外表面，限位板的弧形缺口位于摆动臂圆弧翻边上方，所述平动臂主体结构内侧中后部布置有四个铰接座，主体结构内部开有滑槽，平动臂的铰接座通过安装销连接摆动臂的安装孔，所述伸缩臂主体结构内侧前部布置有安装座，伸缩臂安装在平动臂的滑槽中，所述机械爪主体结构内侧固定有软垫，主体结构的外侧为连接头，连接头的中心开有定位孔，机械爪通过连接头安装在伸缩臂的安装座上，所述防水绝缘盖下部开有台阶孔，其中小径孔开有平行直面缺口，防水绝缘盖的外部结构与内部空间形状相同，为等壁厚结构，防水绝缘盖台阶孔的小径段直面缺口与动力齿轮端部直面缺口配合；在使用本发明时，控制动作电机不同的正反转，并控制转动的幅度，动作电机带动动力齿轮旋转，通过齿轮传动带动动作齿轮相对运动，进而带动摆动臂摆动，摆动臂经平动臂和伸缩臂带动机械爪实现抓取和释放动作，当不需要本发明时，可将平动臂、伸缩臂和机械爪等向上收起，同时取下手动把手，并将手动连接座、手动摆杆和手动握把折叠收起，以减少占用空间，以便转运存放，当本发明出现故障时，旋转锁紧把手即可实现机械爪的快速更换，通过旋转调整把手即可实现伸缩臂的位置调整和快速更换，通过拆装安装销即可实现平动臂的快速更换，通过拆卸安装销，并旋转摆动臂，使得摆动臂的翻边脱离限位板缺口，即可实现摆动臂的快速更换。

所述上外壳上表面安装孔外侧为圆环结构凸台，所述下外壳下表面安装孔外侧为圆环结构凸台，所述摆动臂台阶孔的大径段与上外壳和下外壳外表面的安装凸台和圆环结构凸台铰接，所述防水绝缘盖台阶孔的大径段与上外壳外表面的圆环结构凸台铰接；上外壳和下外壳外表面的圆环结构凸台与摆动臂台阶孔配合，可大大减少了水和杂物的侵入，提高设备的可靠性。

所述动作电机安装在下外壳的电机安装槽上，所述动力齿轮主体为齿轮盘，上部为台阶圆柱段，端部开有平行直面缺口，下部开有安装孔，动力齿轮的圆柱段穿过塑料轴承和上外壳的动力齿轮安装孔，并使得动力齿轮的带直面缺口的圆柱段外露在上外壳外面，所述动作齿轮主体为齿轮盘，上下部为对称的台阶圆柱段，端部开有平行直面缺口，动作齿轮的上部圆柱段穿过塑料轴承和上外壳的动作齿轮安装孔，并使得动作齿轮的带直面缺口的圆柱段外露在上外壳外面，动作齿轮的下部圆柱段穿过塑料轴承和下外壳的动作齿轮安装孔，并使得动作齿轮的带直面缺口的圆柱段外露在下外壳外面；电机和齿轮传动机构放置在上外壳和下外壳内部，提高设备的可靠性。

所述平动臂主体结构外侧前部开有螺纹孔，所述调整把手安装在平动臂前部的螺纹孔中，调整把手端部压紧在伸缩臂的外表面，所述伸缩臂主体结构内侧安装座的中心位置开有贯穿的螺纹孔，所述锁紧把手安装在伸缩臂的螺纹孔中，锁紧把手端部压紧在机械爪的定位孔中；在使用本发明之前，首先依据实际使用需要调整平动臂和伸缩臂之间的相对位置，调整完毕后，旋转调整把手以锁定平动臂和伸缩臂之间额相对位置，更换满足需要的机械爪，之后旋转锁紧把手完成机械爪的固定。

所述手动把手包括手动连接座、手动摆杆和手动握把三部分，其中手动连接座主体结构为圆柱形，并且在顶部和底部开有径向安装槽，上部安装槽开有安装孔，下部安装槽可连接防水绝缘盖上部，所述手动摆杆两端各开有一个安装孔，一端安装孔通过销轴与手动连接座安装孔铰接，另一个安装孔通过销轴与手动握把的安装孔铰接，所述手动握把主体结构为沿轴向开有缺口的圆柱，并在一端开有安装孔；在使用本发明时，当动作电机出现问题时，将手动连接座、手动摆杆和手动握把展开，使得手动把手成Z字型，之后将手动连接座安装在防水绝缘盖上部，通过往复转动手动握把，经手动摆杆、手动连接座、防水绝缘盖带动动力齿轮往复转动，进而经动作齿轮、摆动臂、平动臂、伸缩臂带动机械爪实现抓取和释放动作。

本发明具有如下优点：以电机提供驱动力，通过电机的正反转即可实现本装置的抓取和松爪，从而实现便于使用的目的，使用起来更加的便捷；手动把手的设置，可以根据实际情况来自行选择手动驱动还是电动，从而增加了本装置的灵活性；电机和齿轮传动机构内置，外壳表面结构做防水处理，可大大减少了水和杂物的侵入，提高设备的可靠性；调整把手和锁紧把手的设置，便于本装置灵活调整，提高设备的适应性；外部结构采用快拆结构，可实现快速更换，提高设备的可维护性。

附图说明

图1：本发明一种用于海带收割平台上的机械手收拢状态结构图，

图2：本发明一种用于海带收割平台上的机械手工作状态结构图，

图3：本发明一种用于海带收割平台上的机械手中主体部分结构图，

图4：本发明一种用于海带收割平台上的机械手中把手部分收拢状态图，

图5：本发明一种用于海带收割平台上的机械手内部结构图。

1.上外壳，2.下外壳，3.动作电机，4.动力齿轮，5.动作齿轮，6.塑料轴承，7.摆动臂，8.限位板，9.平动臂，10.安装销，11.伸缩臂，12.调整把手，13.机械爪，14.锁紧把手，15.防水绝缘盖，16.手动把手，16.1.手动连接座，16.2.手动摆杆，16.3.手动握把。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1-图5所示，本发明一种用于海带收割平台上的机械手，包括上外壳1、下外壳2、动作电机3、动力齿轮4、动作齿轮5、塑料轴承6、摆动臂7、限位板8、平动臂9、安装销10、伸缩臂11、调整把手12、机械爪13、锁紧把手14、防水绝缘盖15和手动把手16，其中所述上外壳1上表面开有两个动作齿轮安装孔、一个动力齿轮安装孔和两个安装凸台，安装孔均为台阶孔，安装孔外侧为圆环结构凸台，外表面两个动作齿轮安装孔之间和两个安装凸台之间开有螺纹孔，上外壳1下开口处开有定位凹槽，上外壳1后部布置有握把，所述下外壳2下表面开有两个动作齿轮安装孔和两个安装凸台，安装孔均为台阶孔，安装孔外侧为圆环结构凸台，外表面两个动作齿轮安装孔之间和两个安装凸台之间开有螺纹孔，下外壳2上开口处开有定位凸台，下外壳2内侧开有电机安装槽，下外壳2后部布置有连接座，上外壳1和下外壳2紧密扣合连接在一起，所述动作电机3安装在下外壳2的电机安装槽上，动作电机3的输出轴安装动力齿轮4，所述动力齿轮4主体为齿轮盘，上部为台阶圆柱段，端部开有平行直面缺口，下部开有安装孔，动力齿轮4的圆柱段穿过塑料轴承6和上外壳1的动力齿轮安装孔，并使得动力齿轮4的带直面缺口的圆柱段外露在上外壳1外面，所述动作齿轮5主体为齿轮盘，上下部为对称的台阶圆柱段，端部开有平行直面缺口，动作齿轮5的上部圆柱段穿过塑料轴承6和上外壳1的动作齿轮安装孔，并使得动作齿轮5的带直面缺口的圆柱段外露在上外壳1外面，动作齿轮5的下部圆柱段穿过塑料轴承6和下外壳2的动作齿轮安装孔，并使得动作齿轮5的带直面缺口的圆柱段外露在下外壳2外面，两个动作齿轮5之间形成齿轮啮合连接关系，其中的一个动作齿轮5还与动力齿轮4形成齿轮啮合连接关系，所述塑料轴承6采用工程塑料支撑，为台阶型套筒结构，分别安装在上外壳1和下外壳2内侧的台阶孔中，所述摆动臂7一端开有台阶孔，其中小径孔开有平行直面缺口，该端外侧开有小段圆弧翻边，另一端开有安装孔，摆动臂7台阶孔的大径段与上外壳1和下外壳2外表面的安装凸台和圆环结构凸台铰接，摆动臂7台阶孔的小径段直面缺口与动作齿轮5端部直面缺口配合，所述限位板8上表面开有沉头孔，下表面开有弧形缺口，限位板8通过螺钉安装在上外壳1和下外壳2外表面，限位板8的弧形缺口位于摆动臂7圆弧翻边上方，所述平动臂9主体结构内侧中后部布置有四个铰接座，平动臂9主体结构外侧前部开有螺纹孔，主体结构内部开有滑槽，平动臂9的铰接座通过安装销10连接摆动臂7的安装孔，所述伸缩臂11主体结构内侧前部布置有安装座，安装座的中心位置开有贯穿的螺纹孔，伸缩臂11安装在平动臂9的滑槽中，所述调整把手12安装在平动臂9前部的螺纹孔中，调整把手12端部压紧在伸缩臂11的外表面，所述机械爪13主体结构内侧固定有软垫，主体结构的外侧为连接头，连接头的中心开有定位孔，机械爪13通过连接头安装在伸缩臂11的安装座上，所述锁紧把手14安装在伸缩臂11的螺纹孔中，锁紧把手14端部压紧在机械爪13的定位孔中，所述防水绝缘盖15下部开有台阶孔，其中小径孔开有平行直面缺口，防水绝缘盖15的外部结构与内部空间形状相同，为等壁厚结构，防水绝缘盖15台阶孔的大径段与上外壳1外表面的圆环结构凸台铰接，防水绝缘盖15台阶孔的小径段直面缺口与动力齿轮4端部直面缺口配合，所述手动把手16包括手动连接座16.1、手动摆杆16.2和手动握把16.3三部分，其中手动连接座16.1主体结构为圆柱形，并且在顶部和底部开有径向安装槽，上部安装槽开有安装孔，下部安装槽可连接防水绝缘盖15上部，所述手动摆杆16.2两端各开有一个安装孔，一端安装孔通过销轴与手动连接座16.1安装孔铰接，另一个安装孔通过销轴与手动握把16.3的安装孔铰接，所述手动握把16.3主体结构为沿轴向开有缺口的圆柱，并在一端开有安装孔。

在使用本发明之前，首先依据实际使用需要调整平动臂9和伸缩臂11之间的相对位置，调整完毕后，旋转调整把手12以锁定平动臂9和伸缩臂11之间额相对位置，更换满足需要的机械爪13，之后旋转锁紧把手14完成机械爪13的固定，之后通过下外壳2后部的连接座完成本发明的固定；在使用本发明时，控制动作电机3不同的正反转，并控制转动的幅度，动作电机3带动动力齿轮4旋转，通过齿轮传动带动动作齿轮5相对运动，进而带动摆动臂7摆动，摆动臂7经平动臂9和伸缩臂11带动机械爪13实现抓取和释放动作；当动作电机3出现问题时，将手动连接座16.1、手动摆杆16.2和手动握把16.3展开，使得手动把手16成Z字型，之后将手动连接座16.1安装在防水绝缘盖15上部，通过往复转动手动握把16.3，经手动摆杆16.2、手动连接座16.1、防水绝缘盖15带动动力齿轮4往复转动，进而经动作齿轮5、摆动臂7、平动臂9、伸缩臂11带动机械爪13实现抓取和释放动作；当不需要本发明时，可将平动臂9、伸缩臂11和机械爪13等向上收起，同时取下手动把手16，并将手动连接座16.1、手动摆杆16.2和手动握把16.3折叠收起，以减少占用空间，以便转运存放；当本发明出现故障时，旋转锁紧把手14即可实现机械爪13的快速更换，通过旋转调整把手12即可实现伸缩臂11的位置调整和快速更换，通过拆装安装销10即可实现平动臂9的快速更换，通过拆卸安装销10，并旋转摆动臂7，使得摆动臂7的翻边脱离限位板8缺口，即可实现摆动臂7的快速更换，电机和齿轮传动机构放置在上外壳1和下外壳2内部，上外壳1和下外壳2外表面的圆环结构凸台可大大减少了水和杂物的侵入，提高设备的可靠性。

Claims (5)

1.一种用于海带收割平台上的机械手，其特征在于：包括上外壳(1)、下外壳(2)、动作电机(3)、动力齿轮(4)、动作齿轮(5)、塑料轴承(6)、摆动臂(7)、限位板(8)、平动臂(9)、安装销(10)、伸缩臂(11)、调整把手(12)、机械爪(13)、锁紧把手(14)、防水绝缘盖(15)和手动把手(16)，其中上外壳(1)上表面开有两个动作齿轮安装孔、一个动力齿轮安装孔和两个安装凸台，安装孔均为台阶孔，外表面两个动作齿轮安装孔之间和两个安装凸台之间开有螺纹孔，上外壳(1)下开口处开有定位凹槽，上外壳(1)后部布置有握把，下外壳(2)下表面开有两个动作齿轮安装孔和两个安装凸台，安装孔均为台阶孔，外表面两个动作齿轮安装孔之间和两个安装凸台之间开有螺纹孔，下外壳(2)上开口处开有定位凸台，下外壳(2)内侧开有电机安装槽，下外壳(2)后部布置有连接座，上外壳(1)和下外壳(2)紧密扣合连接在一起，动作电机(3)的输出轴安装动力齿轮(4)，两个动作齿轮(5)之间形成齿轮啮合连接关系，其中的一个动作齿轮(5)还与动力齿轮(4)形成齿轮啮合连接关系，塑料轴承(6)采用工程塑料支撑，为台阶型套筒结构，分别安装在上外壳(1)和下外壳(2)内侧的台阶孔中，摆动臂(7)一端开有台阶孔，其中小径孔开有平行直面缺口，该端外侧开有小段圆弧翻边，另一端开有安装孔，摆动臂(7)台阶孔的小径段直面缺口与动作齿轮(5)端部直面缺口配合，限位板(8)上表面开有沉头孔，下表面开有弧形缺口，限位板(8)通过螺钉安装在上外壳(1)和下外壳(2)外表面，限位板(8)的弧形缺口位于摆动臂(7)圆弧翻边上方，平动臂(9)主体结构内侧中后部布置有四个铰接座，主体结构内部开有滑槽，平动臂(9)的铰接座通过安装销(10)连接摆动臂(7)的安装孔，伸缩臂(11)主体结构内侧前部布置有安装座，伸缩臂(11)安装在平动臂(9)的滑槽中，机械爪(13)主体结构内侧固定有软垫，主体结构的外侧为连接头，连接头的中心开有定位孔，机械爪(13)通过连接头安装在伸缩臂(11)的安装座上，防水绝缘盖(15)下部开有台阶孔，其中小径孔开有平行直面缺口，防水绝缘盖(15)的外部结构与内部空间形状相同，为等壁厚结构，防水绝缘盖(15)台阶孔的小径段直面缺口与动力齿轮(4)端部直面缺口配合。

2.根据权利要求1所述的一种用于海带收割平台上的机械手，其特征在于：上外壳(1)上表面安装孔外侧为圆环结构凸台，下外壳(2)下表面安装孔外侧为圆环结构凸台，摆动臂(7)台阶孔的大径段与上外壳(1)和下外壳(2)外表面的安装凸台和圆环结构凸台铰接，防水绝缘盖(15)台阶孔的大径段与上外壳(1)外表面的圆环结构凸台铰接。

3.根据权利要求1所述的一种用于海带收割平台上的机械手，其特征在于：动作电机(3)安装在下外壳(2)的电机安装槽上，动力齿轮(4)主体为齿轮盘，上部为台阶圆柱段，端部开有平行直面缺口，下部开有安装孔，动力齿轮(4)的圆柱段穿过塑料轴承(6)和上外壳(1)的动力齿轮安装孔，并使得动力齿轮(4)的带直面缺口的圆柱段外露在上外壳(1)外面，动作齿轮(5)主体为齿轮盘，上下部为对称的台阶圆柱段，端部开有平行直面缺口，动作齿轮(5)的上部圆柱段穿过塑料轴承(6)和上外壳(1)的动作齿轮安装孔，并使得动作齿轮(5)的带直面缺口的圆柱段外露在上外壳(1)外面，动作齿轮(5)的下部圆柱段穿过塑料轴承(6)和下外壳(2)的动作齿轮安装孔，并使得动作齿轮(5)的带直面缺口的圆柱段外露在下外壳(2)外面。

4.根据权利要求1所述的一种用于海带收割平台上的机械手，其特征在于：平动臂(9)主体结构外侧前部开有螺纹孔，调整把手(12)安装在平动臂(9)前部的螺纹孔中，调整把手(12)端部压紧在伸缩臂(11)的外表面，伸缩臂(11)主体结构内侧安装座的中心位置开有贯穿的螺纹孔，锁紧把手(14)安装在伸缩臂(11)的螺纹孔中，锁紧把手(14)端部压紧在机械爪(13)的定位孔中。

5.根据权利要求1所述的一种用于海带收割平台上的机械手，其特征在于：手动把手(16)包括手动连接座(16.1)、手动摆杆(16.2)和手动握把(16.3)三部分，其中手动连接座(16.1)主体结构为圆柱形，并且在顶部和底部开有径向安装槽，上部安装槽开有安装孔，下部安装槽可连接防水绝缘盖(15)上部，手动摆杆(16.2)两端各开有一个安装孔，一端安装孔通过销轴与手动连接座(16.1)安装孔铰接，另一个安装孔通过销轴与手动握把(16.3)的安装孔铰接，手动握把(16.3)主体结构为沿轴向开有缺口的圆柱，并在一端开有安装孔。

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