CN112345292A - 一种环境监测用采样机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环境监测用采样机械手，属于机械手采样技术领域，包括底板，所述底板顶部连接有转动结构，所述转动结构连接有Z形支撑板，所述Z形支撑板，所述Z形支撑板的横向部位外端连接有高度调节结构，所述高度调节结构的底部连接有挖泥结构，所述挖泥结构包括第一n形板、弧形齿板、横板、挖斗、电动推杆、排水孔、第一凸块、滑动槽、第二齿圈、限位滑槽、限位滑块、第二齿块、第二n形板、第二凸块和直块，本发明两组挖斗相互靠近实现淤泥挖取，流动性差的淤泥同样可进行采样，采样样品全面，使得采样的结果准确，不会出现环境监测错误现象。

Description

一种环境监测用采样机械手

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种环境监测用采样机械手。

背景技术

环境监测，是指环境监测机构对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测。

环境监测时需要进行采样处理，采样类型土壤、空气、水或者淤泥等，现在为了更好进行淤泥采样设计了淤泥采样结构，但是淤泥采样结构都是通过将吸取结构移动至吸取部位处进行抽取，流动性强的淤泥抽取较为方便，流动性差的淤泥不便于抽取，采样样品不全面，使得采样的结果不准确，容易出现环境监测错误现象，同时，吸取结构是通过自身重力作用落到采样位置处，由于水具有流动性容易推动吸取结构移动，造成采样位置不准确现象。

基于此，本发明设计了一种环境监测用采样机械手以解决上述问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种环境监测用采样机械手。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种环境监测用采样机械手，包括底板，所述底板顶部连接有转动结构，所述转动结构连接有Z形支撑板，所述Z形支撑板，所述Z形支撑板的横向部位外端连接有高度调节结构，所述高度调节结构的底部连接有挖泥结构，所述挖泥结构包括第一n形板、弧形齿板、横板、挖斗、电动推杆、排水孔、第一凸块、滑动槽、第二齿圈、限位滑槽、限位滑块、第二齿块、第二n形板、第二凸块和直块，所述第一n形板的内顶部固定安装有电动推杆，所述电动推杆的伸缩端底部固定连接有第二n形板，所述第二n形板的直立部位外壁均匀固定连接有第二齿块，所述第一n形板的底部固定连接有横板，所述横板中端处开设有滑动槽，所述滑动槽前后内壁通过固定连接的轴承对称转动连接有两组相同的第二齿圈，所述第二齿圈与第二齿块啮合连接，且第二n形板在第二齿圈之间，所述滑动槽的左右侧壁均开设有限位滑槽，所述限位滑槽内贴合滑动连接有限位滑块，所述限位滑块的外壁固定连接有与第二齿圈配合使用的弧形齿板，所述弧形齿板的底部固定连接有直块，所述直块固定安装在挖斗的顶部，所述挖斗的顶部外端固定连接有第一凸块，所述第一凸块的顶部通过固定连接的转轴转动连接有第二凸块，所述第二凸块的顶部与横板的底部固定连接，所述电动推杆的伸缩端伸长到最长时第二齿圈与弧形齿板的底部接触，弧形齿板通过直块带动两组挖斗处于闭合状态，所述电动推杆的伸缩端回收到最短时第二齿圈与弧形齿板的顶部接触，弧形齿板通过直块推动挖斗处于张开状态，所述挖斗的顶部均匀开设有排水孔。

更进一步的，所述Z形支撑板的直立部位和横向部位之间固定连接有加强板。

更进一步的，所述高度调节结构包括驱动电机、连接板、齿槽、第一齿圈、横槽、L形板、第二弹簧、第二滑槽、直角梯形块、U形块、直三角块和直槽，所述直槽开设在Z形支撑板的横向部位外端，所述直槽内贴合滑动连接有连接板，所述连接板的侧壁均匀开设有齿槽，所述驱动电机的输出端固定连接有第一齿圈，所述齿槽和第一齿圈啮合连接，实现连接板的位置调节；所述连接板的底部开设有第二滑槽和横槽，所述第二滑槽的内壁顶部均匀固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的里端固定连接有L形板，所述L形板与横槽和第二滑槽的内壁贴合滑动连接，所述L形板的里端底部固定连接有直角梯形块，所述连接板的顶部固定连接有U形块，所述U形块的直立部位内壁固定连接有与直角梯形块配合使用的直三角块，下面一组所述连接板连接的U形块的外壁与上面一组所述连接板底部的第二滑槽内壁贴合滑动连接，实现连接板组装和拆卸。

更进一步的，所述驱动电机的安装座通过螺栓固定安装在加强板的外端。

更进一步的，所述连接板的长度为1-1.2m。

更进一步的，所述L形板的外端与连接板的侧壁齐平，实现连接板在直槽内贴合滑动。

更进一步的，所述直三角块的外壁与直角梯形块外壁接触时直三角块推动直角梯形块向里移动，直三角块的底部高于直角梯形块的顶部时第二弹簧带动直角梯形块的顶部插在直三角块的底部。

更进一步的，最下端所述齿槽与第一n形板的顶部固定连接。

更进一步的，所述限位滑槽选用燕尾形、L形或者T形。

更进一步的，所述弧形齿板的弧形内壁与滑动槽的侧壁贴合滑动连接。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明通过高度调节结构的一组连接板底部的第二滑槽插在下面一组连接板连接的U形块外，直三角块的外壁与直角梯形块外壁接触时直三角块推动直角梯形块向里移动，直三角块的底部高于直角梯形块的顶部时第二弹簧带动直角梯形块的顶部插在直三角块的底部，直角梯形块对U形块进行固定限位，实现连接板的组装，同时，L形板相互捏动，L形板带动直角梯形块与直三角块分离，直三角块向下移动处第二滑槽内，实现连接板的拆卸，便于连接板均装卸，使得连接板组数可根据采样深度要求进行调节处理，然后驱动电机带动第一齿圈转动，第一齿圈通过齿槽驱动连接板，连接板带动挖泥结构移动至采样位置，由于连接板处于刚性连接，使得挖泥结构不会因水流动发生平移现象，保证了挖泥结构能准确落到采样位置处，能进行定点采样。

2、本发明采样前挖泥结构的电动推杆伸缩端带动第二n形板向上移动，第二n形板通过第二齿块带动第二齿圈转动，第二齿圈驱动弧形齿板向下移动，弧形齿板通过直块推动挖斗沿着第二凸块的底部转动，挖斗处于张开状态，挖泥结构移动移动采样位置处时电动推杆的伸缩端带动第二n形板向下移动，第二n形板通过第二齿块带动第二齿圈向第二n形板转动，第二齿圈驱动弧形齿板向上移动，弧形齿板驱动挖斗相互靠近，两组挖斗相互靠近实现淤泥挖取，流动性差的淤泥同样可进行采样，采样样品全面，使得采样的结果准确，不会出现环境监测错误现象。

3、本发明通过向外拉动转动结构的拉块，拉块带动滑杆移动，滑杆带动直齿板与第一齿块分离，支撑轴承方便Z形支撑板转动，Z形支撑板方便将挖泥结构转动至其他部位进行下料，方便进行下料，然后挖泥结构转动至采样位置上方，松开拉块，滑杆带动直齿板与第一齿块啮合，直齿板通过第一齿块实现对支撑轴承的制动，保证了Z形支撑板稳定性，保证了取样稳定性。

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，下面将对实施例或现有技术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为本发明的主体结构示意图；

图2为本发明的结构后视图；

图3为本发明的结构右俯视图；

图4为本发明的挖泥结构剖视图；

图5为本发明的连接板及其连接结构示意图；

图6为本发明的连接板及其连接结构示意图；

图7为本发明的图1的A处结构放大示意图；

图8为本发明的图3的B处结构放大示意图；

图中的标号分别代表：1.底板 2.转动结构 21.支撑轴承 22.直齿板 23.拉块 24.第一齿块 25.第一弹簧 26.滑杆 27.第一滑槽 3.Z形支撑板 4.加强板 5.高度调节结构51.驱动电机 52.连接板 53.齿槽 54.第一齿圈 55.横槽 56.L形板 57.第二弹簧 58.第二滑槽 59.直角梯形块 510.U形块 511.直三角块 512.直槽 6.挖泥结构 61.第一n形板62.弧形齿板 63.横板 64.挖斗 65.电动推杆 66.排水孔 67.第一凸块 68.滑动槽 69.第二齿圈 610.限位滑槽 611.限位滑块 612.第二齿块 613.第二n形板 614.第二凸块 615.直块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

如图1、2、3、4所示一种环境监测用采样机械手，包括底板1，底板1顶部连接有转动结构2，转动结构2连接有Z形支撑板3，Z形支撑板3，Z形支撑板3的直立部位和横向部位之间固定连接有加强板4，Z形支撑板3的横向部位外端连接有高度调节结构5，高度调节结构5的底部连接有挖泥结构6，挖泥结构6包括第一n形板61、弧形齿板62、横板63、挖斗64、电动推杆65、排水孔66、第一凸块67、滑动槽68、第二齿圈69、限位滑槽610、限位滑块611、第二齿块612、第二n形板613、第二凸块614和直块615，第一n形板61的内顶部固定安装有电动推杆65，电动推杆65的伸缩端底部固定连接有第二n形板613，第二n形板613的直立部位外壁均匀固定连接有第二齿块612，第一n形板61的底部固定连接有横板63，横板63中端处开设有滑动槽68，滑动槽68前后内壁通过固定连接的轴承对称转动连接有两组相同的第二齿圈69，第二齿圈69与第二齿块612啮合连接，且第二n形板613在第二齿圈69之间，滑动槽68的左右侧壁均开设有限位滑槽610，限位滑槽610内贴合滑动连接有限位滑块611，限位滑块611的外壁固定连接有与第二齿圈69配合使用的弧形齿板62，弧形齿板62的底部固定连接有直块615，直块615固定安装在挖斗64的顶部，挖斗64的顶部外端固定连接有第一凸块67，第一凸块67的顶部通过固定连接的转轴转动连接有第二凸块614，第二凸块614的顶部与横板63的底部固定连接，电动推杆65的伸缩端伸长到最长时第二齿圈69与弧形齿板62的底部接触，弧形齿板62通过直块615带动两组挖斗64处于闭合状态，电动推杆65的伸缩端回收到最短时第二齿圈69与弧形齿板62的顶部接触，弧形齿板62通过直块615推动挖斗64处于张开状态，挖斗64的顶部均匀开设有排水孔66，限位滑槽610选用燕尾形、L形或者T形，弧形齿板62的弧形内壁与滑动槽68的侧壁贴合滑动连接，采样前挖泥结构6的电动推杆65伸缩端带动第二n形板613向上移动，第二n形板613通过第二齿块612带动第二齿圈69转动，第二齿圈69驱动弧形齿板62向下移动，弧形齿板62通过直块615推动挖斗64沿着第二凸块614的底部转动，挖斗64处于张开状态，挖泥结构6移动移动采样位置处时电动推杆65的伸缩端带动第二n形板613向下移动，第二n形板613通过第二齿块612带动第二齿圈69向第二n形板613转动，第二齿圈69驱动弧形齿板62向上移动，弧形齿板62驱动挖斗64相互靠近，两组挖斗64相互靠近实现淤泥挖取，流动性差的淤泥同样可进行采样，采样样品全面，使得采样的结果准确，不会出现环境监测错误现象。

实施例2

实施例2是对实施例1的进一步改进。

如图1、2、3、5、6、7所示的高度调节结构5包括驱动电机51、连接板52、齿槽53、第一齿圈54、横槽55、L形板56、第二弹簧57、第二滑槽58、直角梯形块59、U形块510、直三角块511和直槽512，直槽512开设在Z形支撑板3的横向部位外端，直槽512内贴合滑动连接有连接板52，连接板52的侧壁均匀开设有齿槽53，驱动电机51的输出端固定连接有第一齿圈54，齿槽53和第一齿圈54啮合连接，实现连接板52的位置调节；连接板52的底部开设有第二滑槽58和横槽55，第二滑槽58的内壁顶部均匀固定连接有第二弹簧57，第二弹簧57的里端固定连接有L形板56，L形板56与横槽55和第二滑槽58的内壁贴合滑动连接，L形板56的里端底部固定连接有直角梯形块59，连接板52的顶部固定连接有U形块510，U形块510的直立部位内壁固定连接有与直角梯形块59配合使用的直三角块511，下面一组连接板52连接的U形块510的外壁与上面一组连接板52底部的第二滑槽58内壁贴合滑动连接，实现连接板52组装和拆卸，驱动电机51的安装座通过螺栓固定安装在加强板4的外端，连接板52的长度为1-1.2m，L形板56的外端与连接板52的侧壁齐平，实现连接板52在直槽512内贴合滑动，直三角块511的外壁与直角梯形块59外壁接触时直三角块511推动直角梯形块59向里移动，直三角块511的底部高于直角梯形块59的顶部时第二弹簧57带动直角梯形块59的顶部插在直三角块511的底部，最下端齿槽53与第一n形板61的顶部固定连接，通过高度调节结构5的一组连接板52底部的第二滑槽58插在下面一组连接板52连接的U形块510外，直三角块511的外壁与直角梯形块59外壁接触时直三角块511推动直角梯形块59向里移动，直三角块511的底部高于直角梯形块59的顶部时第二弹簧57带动直角梯形块59的顶部插在直三角块511的底部，直角梯形块59对U形块510进行固定限位，实现连接板52的组装，同时，L形板56相互捏动，L形板56带动直角梯形块59与直三角块511分离，直三角块511向下移动处第二滑槽58内，实现连接板52的拆卸，便于连接板52均装卸，使得连接板52组数可根据采样深度要求进行调节处理，然后驱动电机51带动第一齿圈54转动，第一齿圈54通过齿槽53驱动连接板52，连接板52带动挖泥结构6移动至采样位置，由于连接板52处于刚性连接，使得挖泥结构6不会因水流动发生平移现象，保证了挖泥结构6能准确落到采样位置处，能进行定点采样。

实施例3

实施例3是对实施例1的进一步改进。

如图1、2、8的转动结构2包括支撑轴承21、直齿板22、拉块23、第一齿块24、第一弹簧25、滑杆26和第一滑槽27，支撑轴承21的内环与底板1的顶部固定连接，支撑轴承21的外环顶部与Z形支撑板3的底部固定连接，支撑轴承21的外环外壁均匀固定连接有第一齿块24，第一滑槽27开设有在底板1的右端顶部，第一滑槽27内贴合滑动连接有与第一齿块24配合使用的直齿板22，直齿板22的外侧壁固定连接有第一弹簧25和滑杆26，第一弹簧25套在滑杆26的外端，滑杆26的外端贯穿底板1后固定连接有拉块23，向外拉动转动结构2的拉块23，拉块23带动滑杆26移动，滑杆26带动直齿板22与第一齿块24分离，支撑轴承21方便Z形支撑板3转动，Z形支撑板3方便将挖泥结构6转动至其他部位进行下料，方便进行下料，然后挖泥结构6转动至采样位置上方，松开拉块23，滑杆26带动直齿板22与第一齿块24啮合，直齿板22通过第一齿块24实现对支撑轴承21的制动，保证了Z形支撑板3稳定性，保证了取样稳定性。

使用时如图1-8所示，根据采样点的水深深度，选取适合的连接板52组数，高度调节结构5的一组连接板52底部的第二滑槽58插在下面一组连接板52连接的U形块510外，直三角块511的外壁与直角梯形块59外壁接触时直三角块511推动直角梯形块59向里移动，直三角块511的底部高于直角梯形块59的顶部时第二弹簧57带动直角梯形块59的顶部插在直三角块511的底部，直角梯形块59对U形块510进行固定限位，实现连接板52的组装，使得连接板52组数可根据采样深度要求进行调节处理，然后挖泥结构6的电动推杆65伸缩端带动第二n形板613向上移动，第二n形板613通过第二齿块612带动第二齿圈69转动，第二齿圈69驱动弧形齿板62向下移动，弧形齿板62通过直块615推动挖斗64沿着第二凸块614的底部转动，挖斗64处于张开状态，驱动电机51带动第一齿圈54转动，第一齿圈54通过齿槽53驱动连接板52，连接板52带动挖泥结构6移动至采样位置，由于连接板52处于刚性连接，使得挖泥结构6不会因水流动发生平移现象，保证了挖泥结构6能准确落到采样位置处，能进行定点采样；挖泥结构6移动移动采样位置处时电动推杆65的伸缩端带动第二n形板613向下移动，第二n形板613通过第二齿块612带动第二齿圈69向第二n形板613转动，第二齿圈69驱动弧形齿板62向上移动，弧形齿板62驱动挖斗64相互靠近，两组挖斗64相互靠近实现淤泥挖取，流动性差的淤泥同样可进行采样，采样样品全面，使得采样的结果准确，不会出现环境监测错误现象；挖泥结构6采样并移动至水平顶部后，向外拉动转动结构2的拉块23，拉块23带动滑杆26移动，滑杆26带动直齿板22与第一齿块24分离，支撑轴承21方便Z形支撑板3转动，Z形支撑板3方便将挖泥结构6转动至其他部位进行下料，方便进行下料，然后挖泥结构6转动至采样位置上方，松开拉块23，滑杆26带动直齿板22与第一齿块24啮合，直齿板22通过第一齿块24实现对支撑轴承21的制动，保证了Z形支撑板3稳定性，保证了取样稳定性。

其中，L形板56相互捏动，L形板56带动直角梯形块59与直三角块511分离，直三角块511向下移动处第二滑槽58内，实现连接板52的拆卸，便于连接板52均装卸。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种环境监测用采样机械手，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）顶部连接有转动结构（2），所述转动结构（2）连接有Z形支撑板（3），所述Z形支撑板（3），所述Z形支撑板（3）的横向部位外端连接有高度调节结构（5），所述高度调节结构（5）的底部连接有挖泥结构（6），所述挖泥结构（6）包括第一n形板（61）、弧形齿板（62）、横板（63）、挖斗（64）、电动推杆（65）、排水孔（66）、第一凸块（67）、滑动槽（68）、第二齿圈（69）、限位滑槽（610）、限位滑块（611）、第二齿块（612）、第二n形板（613）、第二凸块（614）和直块（615），所述第一n形板（61）的内顶部固定安装有电动推杆（65），所述电动推杆（65）的伸缩端底部固定连接有第二n形板（613），所述第二n形板（613）的直立部位外壁均匀固定连接有第二齿块（612），所述第一n形板（61）的底部固定连接有横板（63），所述横板（63）开设有滑动槽（68），所述滑动槽（68）前后内壁通过固定连接的轴承对称转动连接有两组相同的第二齿圈（69），所述第二齿圈（69）与第二齿块（612）啮合连接，且第二n形板（613）在第二齿圈（69）之间，所述滑动槽（68）的左右侧壁均开设有限位滑槽（610），所述限位滑槽（610）内贴合滑动连接有限位滑块（611），所述限位滑块（611）的外壁固定连接有与第二齿圈（69）配合使用的弧形齿板（62），所述弧形齿板（62）的底部固定连接有直块（615），所述直块（615）固定安装在挖斗（64）的顶部，所述挖斗（64）的顶部外端固定连接有第一凸块（67），所述第一凸块（67）的顶部通过固定连接的转轴转动连接有第二凸块（614），所述第二凸块（614）的顶部与横板（63）的底部固定连接，所述电动推杆（65）的伸缩端伸长到最长时第二齿圈（69）与弧形齿板（62）的底部接触，弧形齿板（62）通过直块（615）带动两组挖斗（64）处于闭合状态，所述电动推杆（65）的伸缩端回收到最短时第二齿圈（69）与弧形齿板（62）的顶部接触，弧形齿板（62）通过直块（615）推动挖斗（64）处于张开状态，所述挖斗（64）的顶部均匀开设有排水孔（66）。

2.根据权利要求1所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述Z形支撑板（3）的直立部位和横向部位之间固定连接有加强板（4）。

3.根据权利要求1所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述高度调节结构（5）包括驱动电机（51）、连接板（52）、齿槽（53）、第一齿圈（54）、横槽（55）、L形板（56）、第二弹簧（57）、第二滑槽（58）、直角梯形块（59）、U形块（510）、直三角块（511）和直槽（512），所述直槽（512）开设在Z形支撑板（3）的横向部位外端，所述直槽（512）内贴合滑动连接有连接板（52），所述连接板（52）的侧壁均匀开设有齿槽（53），所述驱动电机（51）的输出端固定连接有第一齿圈（54），所述齿槽（53）和第一齿圈（54）啮合连接，实现连接板（52）的位置调节；所述连接板（52）的底部开设有第二滑槽（58）和横槽（55），所述第二滑槽（58）的内壁顶部均匀固定连接有第二弹簧（57），所述第二弹簧（57）的里端固定连接有L形板（56），所述L形板（56）与横槽（55）和第二滑槽（58）的内壁贴合滑动连接，所述L形板（56）的里端底部固定连接有直角梯形块（59），所述连接板（52）的顶部固定连接有U形块（510），所述U形块（510）的直立部位内壁固定连接有与直角梯形块（59）配合使用的直三角块（511），下面一组所述连接板（52）连接的U形块（510）的外壁与上面一组所述连接板（52）底部的第二滑槽（58）内壁贴合滑动连接，实现连接板（52）组装和拆卸。

4.根据权利要求3所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述驱动电机（51）的安装座通过螺栓固定安装在加强板（4）的外端。

5.根据权利要求4所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述连接板（52）的长度为1-1.2m。

6.根据权利要求5所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述L形板（56）的外端与连接板（52）的侧壁齐平，实现连接板（52）在直槽（512）内贴合滑动。

7.根据权利要求6所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述直三角块（511）的外壁与直角梯形块（59）外壁接触时直三角块（511）推动直角梯形块（59）向里移动，直三角块（511）的底部高于直角梯形块（59）的顶部时第二弹簧（57）带动直角梯形块（59）的顶部插在直三角块（511）的底部。

8.根据权利要求7所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，最下端所述齿槽（53）与第一n形板（61）的顶部固定连接。

9.根据权利要求1所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述限位滑槽（610）选用燕尾形、L形或者T形。

10.根据权利要求9所述的环境监测用采样机械手，其特征在于，所述弧形齿板（62）的弧形内壁与滑动槽（68）的侧壁贴合滑动连接。

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