CN111751158A - 一种粮库巡检机器人自动取样机构 - Google Patents

一种粮库巡检机器人自动取样机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种粮库巡检机器人自动取样机构，包括粮仓，所述粮仓为圆筒形，所述粮仓的内腔顶部固定安装有轴承，所述轴承的底部转动连接有转轴，所述转轴的底端固定安装有调节机构，所述调节机构的末端固定安装有巡检车，所述巡检车上固定安装有摄像头，本发明结构简单，方便实用，巡检车能够在粮仓的粮堆上运动，通过调节机构调节巡检车的高度和半径，配合粮仓谷堆的高度，在巡检车行驶的过程中，可以改变半径，从而达到对粮堆各个方位的粮食的检测。

Description

一种粮库巡检机器人自动取样机构
技术领域：
本发明涉及巡检机器人领域，具体涉及一种粮库巡检机器人自动取样机 构。
背景技术：
粮库，存放粮食的建筑物。因为我国是农业大国，因此在全国各地都设 有粮仓。随着我国农业的进一步发展，农业生产形成了一定的规模，粮食出 现了剩余，因此逐渐由粮食加工发展到粮食储存。
在粮仓中储存的粮食中，需要常常从其中取出一些样品并检测其中害虫 的含量以及各种指标的监控，从而达到实时监控的技术效果。
需要对粮库内的粮食进行采集取样。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种粮库巡检机器人自动取样机 构，巡检车能够在粮仓的粮堆上运动，通过调节机构调节巡检车的高度和半 径，配合粮仓谷堆的高度，在巡检车行驶的过程中，可以改变半径，从而达 到对粮堆各个方位的粮食的检测，还能将粮仓深层底部的粮食翻涌上来进行 采集样本。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种粮库巡检 机器人自动取样机构，包括粮仓，所述粮仓为圆筒形，所述粮仓的内腔顶部 固定安装有轴承，所述轴承的底部转动连接有转轴，所述转轴的底端固定安 装有调节机构，所述调节机构的末端固定安装有巡检车。
优选的，所述调节机构包括安装架和调节架，所述调节架的内腔设置有 内螺纹转筒，所述内螺纹转筒的外壁和调节架的内腔转动连接，所述内螺纹 转筒的内圈通过螺纹螺旋连接有丝杆，所述丝杆的右端固定连接有限位架， 所述丝杆的左端固定连接有安装架，所述安装架位于调节架的左侧，所述限 位架位于调节架的右侧，所述调节架与限位架之间固定连接有两组导向杆， 两组所述导向杆分别位于丝杆的两侧，两组所述导向杆贯穿调节架的两侧， 所述调节架的底部固定安装有第一电机，所述第一电机的左端固定连接有齿轮，所述内螺纹转筒的左端外壁固定连接有齿圈，所述齿圈与齿轮相互啮合；
所述调节机构分为X调节机构和Y轴调节机构，所述X轴调节机构的调节架 安装于转轴的底端侧壁，所述X轴竖直放置，所述X轴调节机构的安装架安装 于Y轴调节机构的调节架上，所述Y轴调节机构水平设置，所述Y轴调节机构的 安装架与巡检车的固定连接；
优选的，所述巡检车包括车体，所述车体的底部安装有两组螺旋轮，所 述车体的顶部固定安装有基座，所述基座的顶部固定安装有储存仓，所述车 体的右部竖直安装有取样管，所述取样管与储存仓之间固定连接有导管，所 述取样管的底部位于两组所述螺旋轮之间，取样管的底端位于两组所述螺旋 轮的下方，所述取样管的顶部固定安装有第二电机，所述第二电机的底部固 定连接有螺杆，所述螺杆位于取样管的内腔。
优选的，所述取样管的底部两侧均转动连接有插片，所述插片的为半圆 锥形，两组所述插片拼接成一个圆锥，所述取样管的外侧套有升降套管，所 述升降套管的内腔固定连接有两组卡键，所述取样管的外壁开设有两道卡槽， 所述卡键与卡槽活动卡接，所述升降套管的底部固定连接有两组连杆分别与 两组所述插片的侧壁转动铰接，所述基座的右侧固定安装有第三电机，所述 第三电机的顶部固定连接有螺纹转辊，所述升降套管的外壁开设有螺纹，所 述螺纹转辊与升降套管外壁的螺纹相互啮合。
优选的，所述巡检车上固定安装有摄像头。
优选的，所述粮仓的底部固定安装有若干翻涌管，每组所述翻涌管的底 部固定安装有第四电机，所述第四电机的顶部固定连接有螺旋螺杆，所述螺 旋螺杆位于翻涌管的内腔中，所述翻涌管的底部侧壁开设有进料口。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，方便时用，能将粮仓深层底部 的粮食翻涌上来进行采集样本，巡检车能够在粮仓的粮堆上运动，通过调节 机构调节巡检车的高度和半径，配合粮仓谷堆的高度，在巡检车行驶的过程 中，可以改变半径，从而达到对粮堆各个方位的粮食的检测，在采样前能够 将采样管在粮堆中定位，能够维持采样管的稳定性，能够将采样的样品提升 至储存仓中，还能够通过摄像头在调节机构配合下对粮堆的各个位置的粮食 进行实时监测，易于推广应用。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中 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为本发明中巡检车的结构示意图；
图2为本发明中取样管的结构示意图；
图3为本发明中升降套管的俯视图；
图4为本发明中粮仓的结构示意图；
图5为本发明中调节机构的结构示意图；
图6为本发明中调节机构的局部结构示意图；
图7为本发明中粮仓实施例2的结构示意图；
图8为本发明翻涌管的结构示意图；
其中：1、粮仓；2、轴承；3、转轴；4、X轴调节机构；5、Y轴调节机构； 6、巡检车；
101、安装架；102、调节架；103、内螺纹转筒；104、第一电机；105、 齿轮；106、齿圈；107、丝杆；108、限位架；109、导向杆；
601、车体；602、摄像头；603、基座；604、储存仓；605、取样管；606、 第二电机；607、螺杆；608、第三电机；609、螺纹转辊；610、螺旋轮；611、 升降套管；612、螺纹；613、卡键；614、卡槽；615、连杆；616、插片；617、 导管。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1：如图1-6所示，一种粮库巡检机器人自动取样机构，包括粮仓1， 所述粮仓1为圆筒形，所述粮仓1的内腔顶部固定安装有轴承2，所述轴承2的 底部转动连接有转轴3，所述转轴3的底端固定安装有调节机构，所述调节机 构的末端固定安装有巡检车6。
轴承能够带动转轴旋转，调节机构可以改变巡检车的高度和半径，巡检 车向前推进时，能够在调节机构的牵引下，在圆仓内作圈形运动。
所述调节机构包括安装架101和调节架102，所述调节架102的内腔设置有 内螺纹转筒103，所述内螺纹转筒103的外壁和调节架102的内腔转动连接，所 述内螺纹转筒103的内圈通过螺纹螺旋连接有丝杆107，所述丝杆107的右端固 定连接有限位架108，所述丝杆107的左端固定连接有安装架101，所述安装架 101位于调节架102的左侧，所述限位架108位于调节架102的右侧，所述调节 架102与限位架108之间固定连接有两组导向杆109，两组所述导向杆109分别 位于丝杆107的两侧，两组所述导向杆109贯穿调节架102的两侧，所述调节架 102的底部固定安装有第一电机104，所述第一电机104的左端固定连接有齿轮105，所述内螺纹转筒103的左端外壁固定连接有齿圈106，所述齿圈106与齿 轮105相互啮合；
通过调节架的第一电机齿轮旋转，齿轮带动内螺纹转筒旋转，通过螺纹 在导向杆的限位作用下改变丝杆位于内螺纹转筒的位置，从而起到调节的功 能。
所述调节机构分为X调节机构4和Y轴调节机构5，所述X轴调节机构4的调 节架102安装于转轴3的底端侧壁，所述X轴竖直放置，所述X轴调节机构4的安 装架101安装于Y轴调节机构5的调节架102上，所述Y轴调节机构5水平设置， 所述Y轴调节机构5的安装架101与巡检车6的固定连接；
能够在X轴方向和Y轴方向上做出对巡检车位置的调节，从而改变巡检车 的高度和位置。
所述巡检车6包括车体601，所述车体601的底部安装有两组螺旋轮610， 所述车体601的顶部固定安装有基座603，所述基座603的顶部固定安装有储存 仓604，所述车体601的右部竖直安装有取样管605，所述取样管605与储存仓 604之间固定连接有导管617，所述取样管605的底部位于两组所述螺旋轮610 之间，取样管605的底端位于两组所述螺旋轮610的下方，所述取样管605的顶 部固定安装有第二电机606，所述第二电机606的底部固定连接有螺杆607，所 述螺杆607位于取样管605的内腔。
巡检车采用用螺旋轮，通过驱动装置带动轮旋轮旋转，可以在任何地形 上行走，可以在粮仓上松软的粮堆上行走推进，取样管插入粮堆中，类似于 船舵，起到平衡和导向的功能，需要取样时，有第二电机带动螺杆旋转，将 粮食粒向上输送收集取样，由储存仓中集中收集。
所述取样管605的底部两侧均转动连接有插片616，所述插片616的为半圆 锥形，两组所述插片616拼接成一个圆锥，所述取样管605的外侧套有升降套 管611，所述升降套管611的内腔固定连接有两组卡键613，所述取样管605的 外壁开设有两道卡槽614，所述卡键613与卡槽614活动卡接，所述升降套管611 的底部固定连接有两组连杆615分别与两组所述插片616的侧壁转动铰接，所 述基座603的右侧固定安装有第三电机608，所述第三电机608的顶部固定连接 有螺纹转辊609，所述升降套管611的外壁开设有螺纹612，所述螺纹转辊609 与升降套管611外壁的螺纹612相互啮合。
圆锥形的的插片能够将螺杆的下端包裹住，能够减小在移动过程中的阻 力，在采样时，第三电机带动螺纹转辊旋转，通过升降套管外部的螺纹控制 升降套管的升降，通过连杆控制两组插片的开合，插片在打开后能够，插入 粮堆中起到稳固的功能，在取样时，起到稳定的功能。
所述巡检车6上固定安装有摄像头602，摄像头能够实时监测粮仓中粮堆 的实施情况。
实施例2：如图1-7所示，一种粮库巡检机器人自动取样机构，包括粮仓1， 所述粮仓1为圆筒形，所述粮仓1的内腔顶部固定安装有轴承2，所述轴承2的 底部转动连接有转轴3，所述转轴3的底端固定安装有调节机构，所述调节机 构的末端固定安装有巡检车6。
轴承能够带动转轴旋转，调节机构可以改变巡检车的高度和半径，巡检 车向前推进时，能够在调节机构的牵引下，在圆仓内作圈形运动。
所述调节机构包括安装架101和调节架102，所述调节架102的内腔设置有 内螺纹转筒103，所述内螺纹转筒103的外壁和调节架102的内腔转动连接，所 述内螺纹转筒103的内圈通过螺纹螺旋连接有丝杆107，所述丝杆107的右端固 定连接有限位架108，所述丝杆107的左端固定连接有安装架101，所述安装架 101位于调节架102的左侧，所述限位架108位于调节架102的右侧，所述调节 架102与限位架108之间固定连接有两组导向杆109，两组所述导向杆109分别 位于丝杆107的两侧，两组所述导向杆109贯穿调节架102的两侧，所述调节架 102的底部固定安装有第一电机104，所述第一电机104的左端固定连接有齿轮105，所述内螺纹转筒103的左端外壁固定连接有齿圈106，所述齿圈106与齿 轮105相互啮合；
通过调节架的第一电机齿轮旋转，齿轮带动内螺纹转筒旋转，通过螺纹 在导向杆的限位作用下改变丝杆位于内螺纹转筒的位置，从而起到调节的功 能。
所述调节机构分为X调节机构4和Y轴调节机构5，所述X轴调节机构4的调 节架102安装于转轴3的底端侧壁，所述X轴竖直放置，所述X轴调节机构4的安 装架101安装于Y轴调节机构5的调节架102上，所述Y轴调节机构5水平设置， 所述Y轴调节机构5的安装架101与巡检车6的固定连接；
能够在X轴方向和Y轴方向上做出对巡检车位置的调节，从而改变巡检车 的高度和位置。
所述巡检车6包括车体601，所述车体601的底部安装有两组螺旋轮610， 所述车体601的顶部固定安装有基座603，所述基座603的顶部固定安装有储存 仓604，所述车体601的右部竖直安装有取样管605，所述取样管605与储存仓 604之间固定连接有导管617，所述取样管605的底部位于两组所述螺旋轮610 之间，取样管605的底端位于两组所述螺旋轮610的下方，所述取样管605的顶 部固定安装有第二电机606，所述第二电机606的底部固定连接有螺杆607，所 述螺杆607位于取样管605的内腔。
巡检车采用用螺旋轮，通过驱动装置带动轮旋轮旋转，可以在任何地形 上行走，可以在粮仓上松软的粮堆上行走推进，取样管插入粮堆中，类似于 船舵，起到平衡和导向的功能，需要取样时，有第二电机带动螺杆旋转，将 粮食粒向上输送收集取样，由储存仓中集中收集。
所述取样管605的底部两侧均转动连接有插片616，所述插片616的为半圆 锥形，两组所述插片616拼接成一个圆锥，所述取样管605的外侧套有升降套 管611，所述升降套管611的内腔固定连接有两组卡键613，所述取样管605的 外壁开设有两道卡槽614，所述卡键613与卡槽614活动卡接，所述升降套管611 的底部固定连接有两组连杆615分别与两组所述插片616的侧壁转动铰接，所 述基座603的右侧固定安装有第三电机608，所述第三电机608的顶部固定连接 有螺纹转辊609，所述升降套管611的外壁开设有螺纹612，所述螺纹转辊609 与升降套管611外壁的螺纹612相互啮合。
圆锥形的的插片能够将螺杆的下端包裹住，能够减小在移动过程中的阻 力，在采样时，第三电机带动螺纹转辊旋转，通过升降套管外部的螺纹控制 升降套管的升降，通过连杆控制两组插片的开合，插片在打开后能够，插入 粮堆中起到稳固的功能，在取样时，起到稳定的功能。
所述巡检车6上固定安装有摄像头602，摄像头能够实时监测粮仓中粮堆 的实施情况。
所述粮仓1的底部固定安装有若干翻涌管7，每组所述翻涌管7的底部固定 安装有第四电机701，所述第四电机701的顶部固定连接有螺旋螺杆703，所述 螺旋螺杆703位于翻涌管7的内腔中，所述翻涌管7的底部侧壁开设有进料口 702。
通过翻涌管底侧的进料口将粮仓底部的粮食通过第四电机带动螺旋螺杆 向上提升，由翻涌管的顶部导出，从而起到将粮仓底部的粮食翻涌出的技术 效果，增大采样范围，避免局部采样，数据不准确。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系 列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明 确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有 的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素， 并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同 要素。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行 业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明 书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范 围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种粮库巡检机器人自动取样机构，包括粮仓(1)，其特征在于：所述粮仓(1)为圆筒形，所述粮仓(1)的内腔顶部固定安装有轴承(2)，所述轴承(2)的底部转动连接有转轴(3)，所述转轴(3)的底端固定安装有调节机构，所述调节机构的末端固定安装有巡检车(6)；
所述巡检车(6)包括车体(601)，所述车体(601)的底部安装有两组螺旋轮(610)，所述车体(601)的顶部固定安装有基座(603)，所述基座(603)的顶部固定安装有储存仓(604)，所述车体(601)的右部竖直安装有取样管(605)，所述取样管(605)与储存仓(604)之间固定连接有导管(617)，所述取样管(605)的底部位于两组所述螺旋轮(610)之间，取样管(605)的底端位于两组所述螺旋轮(610)的下方，所述取样管(605)的顶部固定安装有第二电机(606)，所述第二电机(606)的底部固定连接有螺杆(607)，所述螺杆(607)位于取样管(605)的内腔；
所述取样管(605)的底部两侧均转动连接有插片(616)，所述插片(616)的为半圆锥形，两组所述插片(616)拼接成一个圆锥，所述取样管(605)的外侧套有升降套管(611)，所述升降套管(611)的内腔固定连接有两组卡键(613)，所述取样管(605)的外壁开设有两道卡槽(614)，所述卡键(613)与卡槽(614)活动卡接，所述升降套管(611)的底部固定连接有两组连杆(615)分别与两组所述插片(616)的侧壁转动铰接，所述基座(603)的右侧固定安装有第三电机(608)，所述第三电机(608)的顶部固定连接有螺纹转辊(609)，所述升降套管(611)的外壁开设有螺纹(612)，所述螺纹转辊(609)与升降套管(611)外壁的螺纹(612)相互啮合。
2.根据权利要求1所述的一种粮库巡检机器人自动取样机构，其特征在于：所述调节机构包括安装架(101)和调节架(102)，所述调节架(102)的内腔设置有内螺纹转筒(103)，所述内螺纹转筒(103)的外壁和调节架(102)的内腔转动连接，所述内螺纹转筒(103)的内圈通过螺纹螺旋连接有丝杆(107)，所述丝杆(107)的右端固定连接有限位架(108)，所述丝杆(107)的左端固定连接有安装架(101)，所述安装架(101)位于调节架(102)的左侧，所述限位架(108)位于调节架(102)的右侧，所述调节架(102)与限位架(108)之间固定连接有两组导向杆(109)，两组所述导向杆(109)分别位于丝杆(107)的两侧，两组所述导向杆(109)贯穿调节架(102)的两侧，所述调节架(102)的底部固定安装有第一电机(104)，所述第一电机(104)的左端固定连接有齿轮(105)，所述内螺纹转筒(103)的左端外壁固定连接有齿圈(106)，所述齿圈(106)与齿轮(105)相互啮合；
所述调节机构分为X调节机构(4)和Y轴调节机构(5)，所述X轴调节机构(4)的调节架(102)安装于转轴(3)的底端侧壁，所述X轴竖直放置，所述X轴调节机构(4)的安装架(101)安装于Y轴调节机构(5)的调节架(102)上，所述Y轴调节机构(5)水平设置，所述Y轴调节机构(5)的安装架(101)与巡检车(6)的固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种粮库巡检机器人自动取样机构，其特征在于：所述巡检车(6)上固定安装有摄像头(602)。
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