一种苗木培养盆定距抓取末端机械手的制作方法

1.本实用新型属于苗木养殖设备技术领域，尤其涉及一种苗木培养盆定距抓取末端机械手。


背景技术：

2.苗木培养盆是苗木培育过程中所使用的栽植容器，其呈下小上大的盆体。苗木植株栽植在培养盆中，苗木栽植及培养的整个生产周期，栽培有植株的培养盆作为独立的单元会在不同的苗木培育空间、设备中进行转移。
3.现有技术中，苗木的转移还主要通过人工操作来进行，在苗木规模化生产中，人工操作不但劳动强度大，而且劳动效率低，并且随着人工成本的不断提高，以及人员流动频繁问题，给苗木的规模化生产带来了很多实际困难，造成苗木栽培效率低、成本高，严重的会因人工不足而造成停工停产。基于上述因素考虑，我公司自主设计无人苗木栽植系统，旨在通过自动化系统代替人工，达到提高苗木培育效率、降低成本的目的。而苗木的转移是自动化系统所要实现的一个主要功能。苗木培养盆作为苗木培育的基本单元，其放置在地面或苗床上要求盆与盆之间留有一定的间距，以便为苗木的生长留有合适的空间。目前，自动化设备中末端抓取的标准件是气动爪，其具备两自动开合的爪指，如果直接通过在气动爪的爪指上安装夹杆的方式来夹持苗木培养盆，苗木培养盆在被夹持的状态下受到两侧夹杆的反向作用力，如果夹杆在安装时平面度存在差异，或者因夹杆长期工作受力而变形后，在两不同平面上反作用力的作用下，被夹紧的苗木培养盆容易产生偏斜造成内部培养土散落，无法满足长期使用要求。另一方面，苗木培养盆通常是柔性的塑料材质，在其受到较大夹紧力时，容易变形。综上所述，有必要设计一种适用于苗木培养盆定距抓取的机械手。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种解决目前无适用于苗木培养盆抓取的末端自动化机构的问题的苗木培养盆定距抓取末端机械手。
5.本实用新型是这样实现的，一种苗木培养盆定距抓取末端机械手，其特征在于，包括基架、气动爪、侧托架和扩撑螺杆，所述基架形成水平直线延伸的架体；若干所述气动爪间隔安装于所述基架，所有所述气动爪成水平直线间隔排列设置，所述气动爪具有两可张合的爪指；所述侧托架安装于所述爪指，安装于同一气动爪的两侧托架具有相对的弧形弯曲部，两相对的所述弧形弯曲部形成用于支撑苗木培养盆外侧面的内弧形托口；所述扩撑螺杆通过螺纹安装于所述气动爪的一爪指，所述扩撑螺杆的内端部与所述气动爪的另一所述爪指相对；所述气动爪的爪指闭合状态下，所述扩撑螺杆的内端部顶压与内端部相对的爪指。
6.在上述技术方案中，优选的，所述基架为水平直线板架，所述基架的上板面安装若干所述气动爪，所述基架对应所述气动爪的位置设有下托板部，所述下托板部延伸至所述爪指与所述侧托架的连接位置下方，所述下托板部支撑所述侧托架。
7.在上述技术方案中，优选的，所述气动爪是两爪指夹角可变化的手指气缸。
8.本实用新型申请的优点和效果是：
9.本技术所提出的技术方案，作为机械手的基本抓取单元的气动爪具有闭合角度限位部件，且扩撑螺杆作为气动爪的爪指闭合限位部件，可调节爪指闭合极限位置。本装置的末端机械手的闭合状态形成一用于支撑苗木培养盆外侧面的内弧形托口，根据苗木培养盆下小上大的倒棱柱形状，以固定托口的承托动作实现抓取的效果，可以完全避免苗木培养盆因受到不同平面的夹紧力而产生的倾斜侧翻现象，且不会令较柔软的苗木培养盆产生变形。另一方面，扩撑螺杆的调节作用，可令本机械手适用于多种尺寸的苗木培养盆。
附图说明
10.图1是本实用新型结构示意图；
11.图2是本实用新型中气动爪的爪指闭合状态下的结构示意图；
12.图3是本实用新型工作状态的侧视图；
13.图4是本实用新型中夹持状态下的苗木培养盆的位置示意图。
具体实施方式
14.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
15.为解决目前无适用于苗木培养盆抓取的末端自动化机构的问题，本实用新型特提供一种苗木培养盆定距抓取末端机械手，本机械手可以完全避免苗木培养盆因受到不同平面的夹紧力而产生的倾斜侧翻现象，且不会令较柔软的苗木培养盆产生变形，为苗木自动化培养线的建立提供基础。为了进一步说明本实用新型的结构，结合附图详细说明书如下：
16.请参阅图1-图3，一种苗木培养盆定距抓取末端机械手，包括基架1、气动爪2、侧托架3和扩撑螺杆4。
17.基架是本末端机械手的主体构架部件，用于装载本机械手中的其它部件。基架形成水平直线延伸的架体。本实施例中，具体的，基架为水平直线板架，水平直线板架的一侧90
°
折弯后安装在龙门式的三轴直线模组上，在龙门式三轴直线模组的驱动作用下，机械手作为末端抓取结构可以在xyz轴方向空间移动，以此完成对机械手所抓取的苗木培养盆实施位置移动。龙门式的三轴直线模组是现有常规已知装置，其可通过外购获得，具体尺寸可根据厂房环境和要求设计。
18.气动爪是本末端机械手的动作单元部件，是实施抓取动作的直接驱动部件。若干气动爪间隔安装于基架，所有气动爪成水平直线间隔排列设置，气动爪具有两可张合的爪指2-1。气动爪为现有已知的可外购的部件。本实施例中，具体的，气动爪是两爪指夹角可变化的手指气缸，通过两爪指夹角的变化实现张合动作。基架的上板面安装若干气动爪。即在基架的上板面上通过螺钉固定台板，台板上通过螺钉固定气动爪，相邻气动爪之间的距离相等。
19.侧托架是用于承托苗木培养盆的杆件。侧托架安装于爪指，即侧托架的端部通过螺栓与爪指连接，爪指开合控制两侧托架开合。安装于同一气动爪的一对侧托架具有相对
的弧形弯曲部3-1，弧形弯曲部的弧度根据所适用的苗木培养盆5的外圆周弧度相适配。两相对的弧形弯曲部形成用于支撑苗木培养盆外侧面的内弧形托口，内弧形托口是由爪指驱动的前部开口的、可开合的抓取承托口。内弧形托口打开状态下，机械手向水平方向移动，侧托架移动至苗木培养盆两侧之后，内弧形托口闭合，此闭合状态的内弧形托口形成，但是其内侧面不与苗木培养盆外侧面接触并产生夹紧力。此状态位置是通过扩撑螺杆发挥作用。
20.扩撑螺杆通过螺纹安装于气动爪的一爪指，扩撑螺杆的内端部与气动爪的另一爪指相对。气动爪的爪指闭合状态下，扩撑螺杆的内端部顶压与内端部相对的爪指。以此完成对内弧形托口闭合状态的限位。
21.在上述内弧形托口闭合后，机械手整体提升，提升后的侧托架实现对苗木培养盆的承托抓取动作。
22.本技术方案中，气动爪采用爪指摆动的开合式，在张口宽度固定条件下，可以在一定程度上缩小侧托架横向最大空间行程，从而令本机械手可适用于定距尺寸较小的苗木培养盆抓取。
23.进一步的，本实施例中，作为气动爪底座的台板6的高度依次呈高低设置，保证相邻的两气动爪控制的侧托架工作于不同的水平面，请参阅图4，完全避免弧形的侧托架产生干涉，进一步适用于排列紧凑的苗木培养盆的抓取。
24.本实施例中，基架对应气动爪的位置设有下托板部7。下托板部延伸至爪指与侧托架的连接位置下方，下托板部支撑侧托架。在内弧形托口闭合的状态下，下托板部对爪指与侧托架的连接位置进行支撑。因为苗木培养盆内填满培养土，重量较大，此结构设计，可有效避免较大的重量在爪指活动节处形成应力集中而造成部件连接结构损伤，有效延长部件的使用寿命。
25.本机械手中的上下不同高度的侧托架通过机械手的整体提升，先后承托起对应的苗木培养盆，放置过程也是先后落于放置的台面上。机械手的整体动作均由上述龙门式的三轴直线模组驱动完成。
26.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。