CN209768265U - 一种多方位平粮机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多方位平粮机器人，包括基础组件、横向刮粮机构、升降机构、回转机构、纵向刮粮机构以及动力组件六部分。其中，横向刮粮机构通过齿轮与齿条配合实现直线方向的往复移动；升降机构包括固定在所述齿条末端的直线气缸；回转机构包括通过过渡板与所述直线气缸连接的回转气缸；纵向刮粮机构包括固定在所述回转气缸的回转中心处的可移动滑块，转动设置在所述可移动滑块四角的轴承，以及安装在所述纵向刮粮组件下端的刮粮毛刷；动力组件包括驱动电机，所述驱动电机与所述齿轮之间设有传送带。本实用新型能够实现平粮装置在横向、纵向、以及转动方向上的多方位刮粮，且刮粮操作平滑、平整度高。

Description

一种多方位平粮机器人

技术领域

本实用新型涉及一种平粮装置，具体涉及一种多方位平粮机器人。

背景技术

粮食的常规保管，需要检测粮温、环流熏蒸、入仓筛虫。那么与之相对应，检测粮温需要铺设粮温线，环流熏蒸需要铺设环流管道和气体抽样管道，入仓筛虫需要铺设走道板。而这些工作，都需要一个平整的粮面作为作业基础。随着科技的不断进步，平整粮面已逐步实现机械化与自动化。

现有技术中用于平整粮面的机器人通常采用刮粮板与螺旋绞龙实现平粮，此类设备只存在一个方向上的直线往复运动，灵活性较低，无法实现横向和纵向的多方位平粮操作。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种多方位平粮机器人，解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种多方位平粮机器人，包括基础组件、平粮组件、以及动力组件三部分。

其中，基础组件，包括由多个型材搭建而成的机架，以及设置在所述机架内的粮仓；

平粮组件，为一对，且相互平行安装，两个平粮组件完全覆盖整个粮仓，包括横向刮粮机构、升降机构、回转机构、以及纵向刮粮机构；

横向刮粮机构，包括固定在所述机架一侧上部的一对滑槽，滑动设置在所述滑槽上的L形安装板，转动连接在所述L形安装板上的齿轮，以及与所述齿轮啮合并沿其直线移动的齿条；

升降机构，包括通过气缸安装板固定在所述齿条远离L形安装板一端的直线气缸；

回转机构，包括固定在所述直线气缸的伸出杆一端的过渡板，以及安装在所述过渡板上的回转气缸；

纵向刮粮机构，包括固定在所述回转气缸的回转中心处的可移动滑块，滑动设置在所述机架上、并位于所述可移动滑块两侧的支撑座，转动安装在所述支撑座内、并位于所述可移动滑块四角的轴承，以及安装在所述纵向刮粮组件下端的刮粮毛刷；

动力组件，包括安装在所述L形安装板上的驱动电机，所述驱动电机与所述齿轮之间设有传送带。

在进一步的实施例中，所述L形安装板上固定有铰支座，所述齿轮通过销钉铰接在所述铰支座上，所述L形安装板的一侧设有两个滚轮；所述滚轮嵌入所述滑槽内，所述滚轮与滑槽之间实现滚动摩擦。

在进一步的实施例中，所述机架与所述支撑座接触的一侧固定有滑轨，所述支撑座与所述滑轨之间滑动连接。

在进一步的实施例中，所述齿条的中心处设有长条形U形孔，所述长条形U形孔内设有两个限位销，所述限位销与长条形U形孔间隙配合，所述限位销固定在所述机架上。

在进一步的实施例中，所述可移动滑块的截面为中间长方形、两端菱形，所述轴承分别与所述可移动滑块的菱形两端的四个边贴合。

在进一步的实施例中，与所述齿轮同轴安装有第一皮带轮，所述驱动电机的输出轴一端安装有第二皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮位于同一平面内，所述第一皮带轮与第二皮带轮之间通过皮带传动。

在进一步的实施例中，所述刮粮毛刷包括毛刷板和刷头，所述毛刷板固定在所述可移动滑块的下表面中心处，所述刷头安装在所述毛刷板的末端；所述刷头与毛刷板之间通过卡扣安装。

在进一步的实施例中，所述横向刮粮机构还可以为线性往复运动机构，所述线性往复运动机构设置在所述L形安装板上，包括T形支架，所述T形支架包括竖直部和横向部，所述横向部为圆筒状，所述横向部内转动连接有转轴，所述转轴的一端安装有伺服电机，另一端安装有蜗杆，所述蜗杆的下部设有与之配合的蜗轮，所述蜗轮上远离圆心的一侧铰接有连杆，所述连杆的另一端铰接在所述T形支架的横向部上。

有益效果：本实用新型涉及一种多方位平粮机器人，其中，平粮组件包括横向刮粮机构、升降机构、回转机构、以及纵向刮粮机构；通过上述机构间的配合，能够实现平粮装置在横向、纵向、以及转动方向上的刮粮，刮粮毛刷能够到达粮仓的任意方位；在进一步的实施例中，可移动滑块优选为中间长方形、两端菱形，且轴承分别与所述可移动滑块的菱形两端的四个边贴合，使得纵向刮粮机构运动更加平滑，提高了刮粮的平整度；横向刮粮机构采用齿轮和齿条之间的配合，动力传送简单，寿命高。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型中横向刮粮机构的结构示意图。

图4为本实用新型中纵向刮粮机构的结构示意图。

图5为本实用新型中动力组件的结构示意图。

图6为本实用新型中线性往复运动机构的结构示意图。

图中各附图标记为：机架1、气缸安装板2、横向刮粮机构3、齿轮301、齿条302、长条形U形孔303、限位销304、滑槽305、L形安装板4、滚轮401、回转气缸5、刷头6、毛刷板7、纵向刮粮机构8、可移动滑块801、轴承802、支撑座803、过渡板9、直线气缸10、粮仓11、动力组件12、驱动电机1201、第二皮带轮1202、皮带1203、第一皮带轮1204、铰支座1205、线性往复运动机构13、伺服电机1301、转轴1302、横向部1303、蜗杆1304、蜗轮1305、连杆1306、竖直部1307、滑轨14。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一：

如图1和图2所示，具体的局部细节如图3至图5所示：本实用新型涉及一种多方位平粮机器人，由基础组件、平粮组件、以及动力组件三部分组成，具体的，平粮组件包括横向刮粮机构3、升降机构、回转机构、以及纵向刮粮机构四部分组成。其中，基础组件包括由多个型材搭建而成的机架1，所述机架1内设有粮仓11；平粮组件为一对，且相互平行安装，两个平粮组件完全覆盖整个粮仓11；横向刮粮机构3包括L形安装板4、齿轮301、和齿条302，所述L形安装板4滑动设置在所述机架1的一侧，所述齿轮301转动连接在所述L形安装板4上，所述齿条302与所述齿轮301啮合并沿其直线移动；升降机构包括气缸安装板2和直线气缸10，所述气缸安装板2固定在所述齿条302远离L形安装板4的一端，所述直线气缸10固定在所述气缸安装板2上；回转机构包括过渡板9和回转气缸5，所述过渡板9固定在所述直线气缸10的伸出杆一端，所述回转气缸5安装在所述过渡板9上；纵向刮粮机构8包括可移动滑块801、支撑座803、轴承802、以及刮粮毛刷，所述可移动滑块801固定在所述回转气缸5的回转中心处，所述支撑座803滑动设置在所述机架1上，并位于所述可移动滑块801的两侧，所述轴承802设置在所述支撑座803内、并位于所述可移动滑块801的四角，所述刮粮毛刷安装在所述纵向刮粮组件的下端；动力组件12包括驱动电机1201，所述驱动电机1201安装在所述L形安装板4上，所述驱动电机1201与所述齿轮301之间设有传动带；所述机架1与所述支撑座803接触的一侧固定有滑轨14，所述支撑座803与所述滑轨14之间滑动连接。

作为一个优选方案，所述L形安装板4上固定有铰支座1205，所述齿轮301通过销钉铰接在所述铰支座1205上；所述齿条302的中心处设有长条形U形孔303，所述长条形U形孔303内设有两个限位销304，所述限位销304与长条形U形孔303间隙配合，所述限位销304固定在所述机架1上；所述L形安装板4的一侧设有两个滚轮401；所述滚轮401嵌入所述滑槽305内，所述滚轮401与滑槽305之间实现滚动摩擦；所述齿轮301沿所述铰支座1205的销钉处转动，所述齿轮301与齿条302之间相互啮合，齿轮301转动带动齿条302的直线移动；由于齿条302较长，在直线运动时易发生运动偏移，限位销304设置在长条形U形孔303内，起到承载齿条302的重力、以及限位的作用；对于长行程的应用场景，齿轮301齿条302传动的承载力大、精度较高、耐用性高。

作为一个优选方案，所述可移动滑块801的截面为中间长方形、两端菱形，所述轴承802分别与所述可移动滑块801的菱形两端的四个边贴合；采用这种方案，能够稳固地支撑起可移动滑块801，且轴承802设置在菱形两端的四个边，能够有效防止可移动滑块801在滑动时发生偏移，保持其直线运动时的稳定性，确保粮面的平整。

作为一个优选方案，与所述齿轮301同轴安装有第一皮带轮1204，所述驱动电机1201的输出轴一端安装有第二皮带轮1202，所述第一皮带轮1204与第二皮带轮1202位于同一平面内，所述第一皮带轮1204与第二皮带轮1202之间通过皮带1203传动；驱动电机1201的动力通过输出轴传至第二皮带轮1202，第二皮带轮1202通过皮带1203将动力传至第一皮带轮1204，第一皮带轮1204与齿轮301同轴安装，故将动力传至齿轮301，这种方案传动效率高，寿命长。

作为一个优选方案，所述刮粮毛刷包括毛刷板7和刷头6，所述毛刷板7固定在所述可移动滑块801的下表面中心处，所述刷头6安装在所述毛刷板7的末端；所述刷头6与毛刷板7之间通过卡扣安装；毛刷板7用于连接刷头6和可移动滑块801，刷头6用于与粮面直接接触，刷头6与毛刷板7之间通过卡扣安装，当刷头6长期使用受到磨损后，可快速更换刷头6部分，而不必更换整个刮粮毛刷，效率高、成本低。

通过上述技术方案，一种多方位平粮机器人的具体工作过程如下：驱动电机1201输出动力，带动第二皮带轮1202转动，第二皮带轮1202通过皮带1203与第一皮带轮1204连接，从而将动力传至第一皮带轮1204，由于第一皮带轮1204与齿轮301之间同轴安装，故此时齿轮301转动；齿轮301转动后带动与之啮合的齿条302做直线运动，由于齿条302较长，在直线运动时易发生运动偏移，限位销304设置在长条形U形孔303内，起到承载齿条302的重力、以及限位的作用；上述为横向刮粮机构3的工作过程。直线气缸10工作，带动整个纵向刮粮机构8做竖直方向的升降运动；所述直线气缸10的伸出杆一端安装有回转气缸5，回转气缸5带动整个纵向刮粮机构8做圆周方向的回转运动；可移动滑块801做直线运动，所述可移动滑块801的截面为中间长方形、两端菱形，所述轴承802分别与所述可移动滑块801的菱形两端的四个边贴合，能够有效防止可移动滑块801在滑动时发生偏移，保持其直线运动时的稳定性，确保粮面的平整；上述为纵向刮粮机构8的工作过程。值得一提的是，纵向刮粮机构8的动力源可以为行星滚柱电动缸，也可以为气缸，利用行星滚柱电动缸或气缸的伸出杆，可以推动前述L形安装板4沿着滑槽305滑动，从而带动与所述L形安装板4直接、或间接连接的后续机构做纵向的直线运动；同理，横向刮粮机构3的动力源也可以为行星滚柱电动缸或气缸，利用行星滚柱电动缸或气缸的伸出杆，可以推动支撑座803整体做横向的直线运动，从而带动与之直接或间接连接的后续机构做直线运动。上述横向的直线运动和纵向的直接运动相结合，即可根据需求控制刮粮毛刷到达粮仓11内的指定位置，升降机构控制刮粮毛刷升降，回转机构控制刮粮毛刷做回转运动，即可指定平粮高度进行最终刮粮，并通过多次不断迂回动作，使得刮粮面平整。综上，横向刮粮机构3、纵向刮粮机构8、以及回转机构能够同时进行，使得刮粮毛刷能够到达粮仓11的任意位置，实现全方位覆盖。

实施例二：

所述横向刮粮机构3还可以为线性往复运动机构13，所述线性往复运动机构13设置在所述L形安装板4上，包括T形支架，所述T形支架包括竖直部1307和横向部1303，所述横向部1303为圆筒状，所述横向部1303内转动连接有转轴1302，所述转轴1302的一端安装有伺服电机1301，另一端安装有蜗杆1304，所述蜗杆1304的下部设有与之配合的蜗轮1305，所述蜗轮1305上远离圆心的一侧铰接有连杆1306，所述连杆1306的另一端铰接在所述T形支架的横向部1303上。装有伺服电机1301的一端为该机构的输入端，装有蜗杆1304的一端为该机构的输出端。所述线性往复运动机构13将旋转运动转化为与输入轴同轴线的往复运动，轴的旋转运动驱动了用连杆1306安装在T形支架上的蜗轮1305，于是，输入端的旋转运动使得蜗轮1305驱动自己向右运动，从而产生往返运动。

综上，通过横向刮粮机构3、升降机构、回转机构、以及纵向刮粮机构8的相互配合，能够实现平粮装置在横向、纵向、以及转动方向上的全方位刮粮，刮粮毛刷能够到达粮仓11的任意方位，纵向刮粮机构8通过四个轴承802的特定位置的安装，使得运动更加平滑，提高了刮粮的平整度；横向刮粮机构3采用齿轮301和齿条302之间的配合，动力传送简单，寿命高。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (8)

1.一种多方位平粮机器人，其特征是包括：

基础组件，包括由多个型材搭建而成的机架，以及设置在所述机架内的粮仓；

平粮组件，为一对，且相互平行安装，两个平粮组件完全覆盖整个粮仓，包括横向刮粮机构、升降机构、回转机构、以及纵向刮粮机构；

横向刮粮机构，包括固定在所述机架一侧上部的一对滑槽，滑动设置在所述滑槽上的L形安装板，转动连接在所述L形安装板上的齿轮，以及与所述齿轮啮合并沿其直线移动的齿条；

升降机构，包括通过气缸安装板固定在所述齿条远离L形安装板一端的直线气缸；

回转机构，包括固定在所述直线气缸的伸出杆一端的过渡板，以及安装在所述过渡板上的回转气缸；

纵向刮粮机构，包括固定在所述回转气缸的回转中心处的可移动滑块，滑动设置在所述机架上、并位于所述可移动滑块两侧的支撑座，转动安装在所述支撑座内、并位于所述可移动滑块四角的轴承，以及安装在所述纵向刮粮组件下端的刮粮毛刷；

动力组件，包括安装在所述L形安装板上的驱动电机，所述驱动电机与所述齿轮之间设有传送带。

2.根据权利要求1所述的一种多方位平粮机器人，其特征在于：所述L形安装板上固定有铰支座，所述齿轮通过销钉铰接在所述铰支座上，所述L形安装板的一侧设有两个滚轮；所述滚轮嵌入所述滑槽内，所述滚轮与滑槽之间实现滚动摩擦。

3.根据权利要求1所述的一种多方位平粮机器人，其特征在于：所述机架与所述支撑座接触的一侧固定有滑轨，所述支撑座与所述滑轨之间滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种多方位平粮机器人，其特征在于：所述齿条的中心处设有长条形U形孔，所述长条形U形孔内设有两个限位销，所述限位销与长条形U形孔间隙配合，所述限位销固定在所述机架上。

5.根据权利要求1所述的一种多方位平粮机器人，其特征在于：所述可移动滑块的截面为中间长方形、两端菱形，所述轴承分别与所述可移动滑块的菱形两端的四个边贴合。

6.根据权利要求1所述的一种多方位平粮机器人，其特征在于：与所述齿轮同轴安装有第一皮带轮，所述驱动电机的输出轴一端安装有第二皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮位于同一平面内，所述第一皮带轮与第二皮带轮之间通过皮带传动。

7.根据权利要求1所述的一种多方位平粮机器人，其特征在于：所述刮粮毛刷包括毛刷板和刷头，所述毛刷板固定在所述可移动滑块的下表面中心处，所述刷头安装在所述毛刷板的末端；所述刷头与毛刷板之间通过卡扣安装。

8.根据权利要求1所述的一种多方位平粮机器人，其特征在于：所述横向刮粮机构还可以为线性往复运动机构，所述线性往复运动机构设置在所述L形安装板上，包括T形支架，所述T形支架包括竖直部和横向部，所述横向部为圆筒状，所述横向部内转动连接有转轴，所述转轴的一端安装有伺服电机，另一端安装有蜗杆，所述蜗杆的下部设有与之配合的蜗轮，所述蜗轮上远离圆心的一侧铰接有连杆，所述连杆的另一端铰接在所述T形支架的横向部上。