CN111844112A - 一种适用于土样转运容器的抓取机械手 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤样品制备技术领域，特别涉及一种用于周转移动土壤样品的机械手。一种适用于土样转运容器的抓取机械手，抓取机械手包括：旋转机构、夹持机构、旋转限位机构以及开合限位机构；夹持机构安装在旋转机构的活动端；旋转限位机构安装在旋转机构的固定端，用于限制夹持机构的转动角度；开合限位机构安装在夹持机构上，用于限制夹持机构的开合距离；旋转机构、夹持机构、旋转限位机构以及开合限位机构均与上位机建立电连接。本发明所提供的抓取机械手能够实现对土样转运容器的抓取与倾倒，并设有限位装置能够确保抓取精度以及倒料位置的准确性；本发明实现了自动化转运，节约了大量的劳动力，提高了土样制备的效率。
Description
技术领域
本发明涉及土壤样品制备技术领域，特别涉及一种用于周转移动土壤样品的机械手。
背景技术
土壤样品制备，是指土壤样品从田间采集后经历混匀、干燥、磨细和过筛的过程。如图1所示，传统土样制备流程包括：取样、去除土壤中混杂的砖块、石灰结核、根茎动植物残体等异物、风干、粗磨、细磨、称重装瓶等步骤；在进行各步骤时，需要对装有土样的料筒进行转运，采用传统人工方式转运存在劳动强度大的问题，大大影响土样制备效率。
发明内容
本发明的目的是：为降低人工劳动强度，提供了一种适用于土样转运容器的抓取机械手。
本发明的技术方案是：一种适用于土样转运容器的抓取机械手，抓取机械手包括：旋转机构、夹持机构、旋转限位机构以及开合限位机构；
夹持机构安装在旋转机构的活动端；夹持机构用于实现对土样转运容器的抓取，旋转机构用于实现对土样转运容器的倾倒；
旋转限位机构安装在旋转机构的固定端，用于限制夹持机构的转动角度，实现对土样转运容器倾倒角度的控制；
开合限位机构安装在夹持机构上，用于限制夹持机构的开合距离，实现对土样转运容器抓取宽度的控制；
旋转机构、夹持机构、旋转限位机构以及开合限位机构均与上位机建立电连接。
当抓取机械手对土样转运容器进行抓取时，上位机向夹持机构发送张开信号，当夹持机构张开至开合限位机构位置时，开合限位机构向上位机发送到位信号，上位机控制夹持机构停止动作；
当抓取机械手旋转倒料时，上位机向旋转机构发出旋转信号，夹持机构随之转动，当转动至旋转限位机构位时，旋转限位机构向上位机发送转动到位的信号，上位机控制旋转机构停止动作。
上述方案中，具体的，夹持机构包括：双向气缸以及与双向气缸伸缩端相连接的夹紧杆，进一步的，夹紧杆为L型或弧形结构，在夹紧杆的夹持部设有与被夹持结构，即土样转运容器相匹配的定位结构。
上述方案中，具体的，旋转限位机构与开合限位机构均为光电传感器；两个光电传感器均通过夹紧杆触发。
在上述方案的基础上，进一步的，为实现抓取机械手的横向自由度，将抓取机械手安装水平导轨上，具体为：旋转机构的固定端与水平导轨滑动配合。
在上述方案的基础上，进一步的，为实现抓取机械手的纵向自由度，水平导轨安装在竖直导轨上，在驱动机构的作用下，沿竖直导轨上运动。
有益效果：本发明所提供的抓取机械手能够实现对土样转运容器的抓取与倾倒，并设有限位装置能够确保抓取精度以及倒料位置的准确性；本发明实现了自动化转运，节约了大量的劳动力，提高了土样制备的效率。
附图说明
图1为背景技术中所述的传统土样制备流程图；
图2为实施例1中本发明的结构示意图；
图3为实施例1中本发明的组成框图；
图4为实施例2中夹紧杆的局部放大图；
图5为实施例3中本发明的结构示意图；
其中：1-旋转机构、2-夹持机构、21-夹紧杆、3-旋转限位机构、4-开合限位机构、5-水平导轨、6-竖直导轨。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：参见附图2，一种适用于土样转运容器的抓取机械手，抓取机械手包括：旋转机构1、夹持机构2、旋转限位机构3以及开合限位机构4；
夹持机构2安装在旋转机构1的活动端；夹持机构2用于实现对土样转运容器的抓取，旋转机构1用于实现对土样转运容器的倾倒；
旋转限位机构3安装在旋转机构1的固定端，用于限制夹持机构2的转动角度，实现对土样转运容器倾倒角度的控制；
开合限位机构4安装在夹持机构2上，用于限制夹持机构2的开合距离，实现对土样转运容器抓取宽度的控制；
参见附图3，旋转机构1、夹持机构2、旋转限位机构3以及开合限位机构4均与上位机建立电连接。
当抓取机械手对土样转运容器进行抓取时，上位机向夹持机构2发送张开信号，当夹持机构2张开至开合限位机构4位置时，开合限位机构4向上位机发送到位信号，上位机控制夹持机构2停止动作；
当抓取机械手旋转倒料时，上位机向旋转机构1发出旋转信号，夹持机构2随之转动，当转动至旋转限位机构3位时，旋转限位机构3向上位机发送转动到位的信号，上位机控制旋转机构1停止动作。
实施例2：在实施例1的基础上，对旋转机构1、夹持机构2、旋转限位机构3以及开合限位机构4做具体限定：
旋转机构1为旋转电机；
夹持机构2包括：双向气缸以及与双向气缸伸缩端相连接的夹紧杆21；参见附图4，进一步的，为确保在抓取过程中土样转运容器的稳定性，将夹紧杆设计为L型或弧形结构，且在夹紧杆的夹持部设有与土样转运容器相匹配的定位结构；
旋转限位机构3与开合限位机构4均为光电传感器；两个光电传感器均通过夹紧杆21触发。
实施例3：参见附图5，在实施例1或2的基础上，进一步的，为实现抓取机械手的横向自由度，将抓取机械手安装水平导轨5上，具体为：旋转机构1的固定端与水平导轨5滑动配合。
进一步的，为实现抓取机械手的纵向自由度，水平导轨5安装在竖直导轨上6，在驱动机构的作用下，沿竖直导轨上6运动。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于土样转运容器的抓取机械手，其特征在于，所述抓取机械手包括：旋转机构(1)、夹持机构(2)、旋转限位机构(3)以及开合限位机构(4)；
所述夹持机构(2)安装在所述旋转机构(1)的活动端；
所述旋转限位机构(3)安装在所述旋转机构(1)的固定端，用于限制所述夹持机构(2)的转动角度；
所述开合限位机构(4)安装在所述夹持机构(2)上，用于限制所述夹持机构(2)的开合距离；
所述旋转机构(1)、所述夹持机构(2)、所述旋转限位机构(3)以及所述开合限位机构(4)均与上位机建立电连接。
2.如权利要求1所述的一种适用于土样转运容器的抓取机械手，其特征在于，所述夹持机构(2)包括：双向气缸以及与所述双向气缸伸缩端相连接的夹紧杆(21)。
3.如权利要求2所述的一种适用于土样转运容器的抓取机械手，其特征在于，所述旋转限位机构(3)与所述开合限位机构(4)均为光电传感器；两个所述光电传感器均通过所述夹紧杆(21)触发。
4.如权利要求2或3所述的一种适用于土样转运容器的抓取机械手，其特征在于，所述夹紧杆(21)为L型或弧形结构，在所述夹紧杆(21)的夹持部设有定位结构。
5.如权利要求1或2或3所述的一种适用于土样转运容器的抓取机械手，其特征在于，所述旋转机构(1)的固定端与水平导轨(5)滑动配合。
6.如权利要求5所述的一种适用于土样转运容器的抓取机械手，其特征在于，所述水平导轨(5)安装在竖直导轨上(6)，在驱动机构的作用下，沿所述竖直导轨上(6)运动。
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