一種自適應(yīng)禽蛋快速拾放裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及了一種自適應(yīng)禽蛋快速拾放裝置在禽蛋，可是用于分選、包裝、孵化流水線。
【背景技術(shù)】
[0002]禽蛋以其豐富的營養(yǎng)價(jià)值和較為廣泛的來源，已經(jīng)成為餐桌上最為常見的菜肴之一。我國禽蛋產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀是產(chǎn)量大，出口少，生產(chǎn)過剩。以2012年為例，我國禽蛋總產(chǎn)量為2830萬噸，禽蛋出口量不足10萬噸，不足中國禽蛋生產(chǎn)總量的0.5%，原因是我國對(duì)禽蛋加工機(jī)械化水平還比較低。而在禽蛋的機(jī)械化加工過程中，無論是分選、包裝還是孵化流水線均需要對(duì)禽蛋進(jìn)行拾放操作。目前，在禽蛋加工企業(yè)中被廣泛使用的禽蛋拾放裝置中，運(yùn)用擺桿循環(huán)擺動(dòng)或凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)不同位置間禽蛋的拾放操作，美國申請(qǐng)專利號(hào):US3929234和US4079845分別為典型代表，這兩種機(jī)構(gòu)均有較大的慣性，導(dǎo)致拾放速度較慢，并且均無法實(shí)現(xiàn)任意角度放置禽蛋的功能。而市面上現(xiàn)有的禽蛋末端拾放機(jī)構(gòu)，不能均勻改變吸盤列距，使得禽蛋拾放時(shí)不能適應(yīng)所有禽蛋列距的流水線，并且吸盤往往采用連通控制，這使得禽蛋陣列有缺蛋的情況下不能對(duì)禽蛋完成拾取操作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是為解決目前禽蛋拾放裝置中拾放效率比較低、對(duì)禽蛋陣列不能以呈任意角度拾放、在拾放操作中不能改變禽蛋列距以及針在禽蛋缺蛋情況下不能完整吸取禽蛋陣列的問題提出了一種自適應(yīng)禽蛋快速拾放裝置。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]本實(shí)用新型包括機(jī)架、定平臺(tái)、四組電機(jī)組件、四組控制臂組件、動(dòng)平臺(tái)、末端拾放機(jī)構(gòu)以及機(jī)器視覺組件;定平臺(tái)固定在機(jī)架上，四組電機(jī)組件中心對(duì)稱地固定在定平臺(tái)上四個(gè)方向上，四組電機(jī)組件均經(jīng)各自的控制臂組件與動(dòng)平臺(tái)的四角固定連接，末端拾放機(jī)構(gòu)固定在動(dòng)平臺(tái)下面，末端拾放機(jī)構(gòu)用于對(duì)禽蛋陣列進(jìn)行拾放操作，機(jī)器視覺組件安裝在禽蛋拾取位置前方。
[0006]所述的定平臺(tái)包括上下安裝的定平臺(tái)蓋和定平臺(tái)板，四個(gè)電機(jī)組件及各自連接的控制臂組件的一部分安裝在定平臺(tái)蓋和定平臺(tái)板之間，定平臺(tái)蓋頂部固定連接機(jī)架，控制臂組件包括沿定平臺(tái)板徑向安裝的大臂和從動(dòng)臂組件，大臂的一端鉸接安裝到定平臺(tái)板上，另一端與從動(dòng)臂組件一端鉸接，從動(dòng)臂組件另一端連接到動(dòng)平臺(tái)，電機(jī)組件連接到大臂驅(qū)動(dòng)大臂轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]所述的電機(jī)組件包括電機(jī)、電機(jī)軸、輔軸和電機(jī)軸端蓋，電機(jī)連接到機(jī)器視覺組件，所述大臂上裝有擺桿、曲柄和滑塊，球鉸管水平套裝在大臂的另一端，球鉸管與擺桿垂直，一對(duì)球體分別連接在球鉸管兩端，滑塊活動(dòng)套在大臂中，滑塊的兩側(cè)分別連接兩個(gè)曲柄的一端并通過電機(jī)軸端蓋定位，其中一側(cè)的曲柄另一端與電機(jī)的電機(jī)軸同軸連接，另一側(cè)的曲柄另一端與輔軸同軸連接。
[0008]所述的從動(dòng)臂組件包括一對(duì)從動(dòng)臂桿，一對(duì)彈簧和兩對(duì)球鉸外殼，一對(duì)從動(dòng)臂桿平行并排安裝，在兩根從動(dòng)臂桿兩端的端部之間通過彈簧彈性連接，彈簧被拉伸將兩根從動(dòng)臂桿距離拉近，每根從動(dòng)臂桿的端部均連接有球鉸外殼，位于從動(dòng)臂桿上端的兩個(gè)球鉸外殼分別連接大臂端部的兩個(gè)球體形成球鉸副，位于從動(dòng)臂桿下端的兩個(gè)球鉸外殼分別連接動(dòng)平臺(tái)形成球鉸副。
[0009]本實(shí)用新型由定平臺(tái)、四組電機(jī)組件、四組控制臂組件、動(dòng)平臺(tái)構(gòu)成了四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)通過曲柄連接在電機(jī)的軸端，大臂上套有與曲柄連接的滑塊，曲柄帶動(dòng)滑塊控制大臂的上下擺動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)四自由度的運(yùn)動(dòng)。
[0010]所述的動(dòng)平臺(tái)包括兩塊相對(duì)稱安裝的連接板和連接在兩塊連接板之間的中心板，兩塊連接板通過導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和齒輪結(jié)構(gòu)與中心板連接，連接板具有一個(gè)內(nèi)側(cè)部和兩個(gè)與內(nèi)側(cè)部成45度夾角的外側(cè)部;連接板外側(cè)部水平裝有球鉸管，一對(duì)球體分別連接在球鉸管兩端，一對(duì)球體與從動(dòng)臂組件上的球鉸外殼連接形成球鉸副;連接板內(nèi)側(cè)部的上下面均設(shè)有動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)軌，連接板內(nèi)側(cè)部的側(cè)壁設(shè)有齒條，中心板兩側(cè)側(cè)面開有水平凹槽，水平凹槽的上下面均固定有用于嵌入動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)軌配合的滑塊，中心板通過滑塊與兩側(cè)連接板的動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)軌連接滑動(dòng)形成滑動(dòng)副；中心板中部中空并裝有可轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪，齒輪與兩側(cè)連接板上的齒條嚙合;滑塊由兩個(gè)金屬滑塊和兩個(gè)金屬滑塊之間的U型板固連組成。U型板可采用非金屬件以減輕重量，本實(shí)用新型裝置除了螺栓螺釘?shù)冗B接部件之外的整體均可采用塑料等非金屬材料，可有效減輕重量負(fù)荷。
[0011]所述的連接板呈L形結(jié)構(gòu)并在L形兩邊相接處切角形成，切角邊處作為內(nèi)側(cè)部，L形兩邊的端部作為外側(cè)部。
[0012]所述的末端拾放機(jī)構(gòu)包括兩條平行并排放置的吸盤導(dǎo)軌和兩條吸盤導(dǎo)軌之間的氣缸，兩條吸盤導(dǎo)軌的導(dǎo)軌架和氣缸的頂面固定連接到動(dòng)平臺(tái)的底面，兩條吸盤導(dǎo)軌下方通過伸縮機(jī)構(gòu)安裝有多個(gè)用于吸取禽蛋盒上各個(gè)禽蛋的吸盤，吸盤經(jīng)各自的電磁閥后與氣缸一起連接機(jī)器視覺組件，氣缸的輸出桿與傳遞桿的中部固定連接，傳遞桿垂直于氣缸的輸出桿，傳遞桿兩端連接到伸縮機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)其運(yùn)動(dòng)。
[0013]末端拾放機(jī)構(gòu)的兩根導(dǎo)軌分別與四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的兩塊動(dòng)平臺(tái)板連接，末端拾放機(jī)構(gòu)的氣缸與四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)中心板連接，使得在四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)平臺(tái)沿中心板滑移時(shí)末端拾放機(jī)構(gòu)不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0014]所述的伸縮機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)多鉸式伸縮鉗和平行并排連接的多個(gè)吸盤安裝條，每條吸盤安裝條的底面沿長度方向通過螺釘間隔均布有多個(gè)吸盤，吸盤安裝條的兩端部各固定安裝有一連接滑塊，吸盤安裝條垂直于吸盤導(dǎo)軌安裝，兩端的連接滑塊頂部分別套在兩條吸盤導(dǎo)軌上并滑動(dòng);兩個(gè)多鉸式伸縮鉗中間的節(jié)點(diǎn)通過螺釘分別與連接到兩條吸盤導(dǎo)軌上的各個(gè)連接滑塊頂面固定連接，多鉸式伸縮鉗中間的其中任意一節(jié)點(diǎn)通過螺釘固定到吸盤導(dǎo)軌的導(dǎo)軌架上，多鉸式伸縮鉗中間的其中任意另一節(jié)點(diǎn)與傳遞桿的端部固定連接。
[0015]所述的機(jī)器視覺組件包括攝像頭，攝像頭朝向正下方在禽蛋拾取位置前方的禽蛋陣列，用于拍攝拾取位置禽蛋陣列俯視圖。
[0016]本實(shí)用新型的末端拾放機(jī)構(gòu)位于動(dòng)平臺(tái)底部，以此實(shí)現(xiàn)通過電機(jī)的伺服控制改變禽蛋吸取與釋放的位置，通過電磁閥控制氣缸伸縮改變禽蛋陣列的列距，每個(gè)吸盤都有一個(gè)電磁閥單獨(dú)控制氣流的通斷來完成禽蛋的吸取與釋放。
[0017]本實(shí)用新型所具有的有益效果為:
[0018]本實(shí)用新型裝置可四自由度地來控制末端拾放機(jī)構(gòu)對(duì)禽蛋陣列的位置定位，可大大減小拾放機(jī)構(gòu)的慣性，也由于四自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)自身的特性，可以對(duì)末端拾放機(jī)構(gòu)以任意角度定位，實(shí)現(xiàn)了對(duì)禽蛋更加靈活的位置移動(dòng)。
[0019]本實(shí)用新型可多角度伸縮鉗控制禽蛋列距等值改變，可以更加適應(yīng)流水線中對(duì)禽蛋的操作。
[0020]本實(shí)用新型的每個(gè)吸盤由電磁閥單獨(dú)控制，避免禽蛋陣列缺蛋情況不能對(duì)禽蛋拾取的情況;機(jī)器視覺組件拍攝禽蛋陣列進(jìn)而控制末端拾放機(jī)構(gòu)調(diào)整吸盤列距和單個(gè)吸盤通斷。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型去掉機(jī)架后的爆炸圖；
[0023]圖3為本實(shí)用新型動(dòng)平臺(tái)爆炸圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型動(dòng)平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型末端拾放機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本實(shí)用新型末端拾放機(jī)構(gòu)的爆炸圖；
[0027]圖7為本實(shí)用新型機(jī)器視覺組件安裝示意圖；
[0028]圖8為實(shí)施例禽蛋拾取位置前方俯視圖像示意圖；
[0029]圖中:機(jī)架10;定平臺(tái)20、定平臺(tái)蓋21、定平臺(tái)板22;電機(jī)組件30、電機(jī)31、電機(jī)軸321、輔軸322、電機(jī)軸端蓋331;控制臂組件40、大臂41、擺桿411、曲柄412、滑塊413、球鉸管414、球體415、球鉸外殼416、從動(dòng)臂組件42、從動(dòng)臂桿421、彈簧422;動(dòng)平臺(tái)50、連接板51、中心板52、滑塊53、U型板531、金屬滑塊532、動(dòng)平臺(tái)導(dǎo)軌54、齒條55、齒輪56 ；末端拾放機(jī)構(gòu)60、吸盤導(dǎo)軌61、多鉸式伸縮鉗62、傳遞桿63、氣缸64、多對(duì)連接滑塊65、多個(gè)吸盤安裝條66、多組吸盤67;機(jī)器視覺組件70、攝像頭71。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031 ]如圖1所示，本實(shí)用新型包括機(jī)架10、傳送帶、固定在機(jī)架1上的定平臺(tái)20、中心對(duì)稱地固定在定平臺(tái)20上四個(gè)方向上的四組電機(jī)組件30、分別與四組電機(jī)組件30連接的四組控制臂組件40、位于定平臺(tái)20下方并由四組控制臂組件40連接控制的動(dòng)平臺(tái)50、固定在動(dòng)平臺(tái)50下面的末端拾放機(jī)構(gòu)60以及安裝在傳送帶上方的機(jī)器視覺組件70。
[0032]如圖2所示，定平臺(tái)20包括上下安裝的定平臺(tái)蓋21和定平臺(tái)板22，四個(gè)電機(jī)組件30及各自連接的控制臂組件40的一部分安裝在定平臺(tái)蓋21和定平臺(tái)板22之間，定平臺(tái)蓋21頂部固定連接機(jī)架10，控制臂組件40包括沿定平臺(tái)板22徑向安裝的大臂41和從動(dòng)臂組件42，大臂41的一端鉸接安裝到定平臺(tái)板22上，另一端與從動(dòng)臂組件42—端鉸接，從動(dòng)臂組件42另一端鉸接到動(dòng)平臺(tái)50，電機(jī)組件30連接到大臂41驅(qū)動(dòng)大臂41轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0033]如圖2所示，電機(jī)組件30包括電機(jī)31、電機(jī)軸321、輔軸322和電機(jī)軸端蓋331，電機(jī)31連接到機(jī)器視覺組件70，所述大臂41上裝有擺桿411、曲柄412和滑塊413，球鉸管414水平套裝在擺桿411另一端，球鉸管414與擺桿411垂直，一對(duì)球體415分別連接在球鉸管414兩端，滑塊413活動(dòng)套在大臂41的擺桿411中，滑塊413的兩側(cè)分別連接兩個(gè)曲柄412的一端并通過電機(jī)軸端蓋331定位，其中一側(cè)的曲柄412另一端與電機(jī)31的電機(jī)軸321同軸連接，另一側(cè)的曲柄412另一端與輔軸322同軸連接用以與電機(jī)軸321側(cè)進(jìn)行平衡，電機(jī)31帶動(dòng)其相連曲柄412旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)滑塊413在大臂41上滑動(dòng)使得大臂41擺動(dòng)。
[0034]如圖2所示，從動(dòng)臂組件42包括一對(duì)從動(dòng)臂桿421，一對(duì)彈簧422和兩對(duì)球鉸外殼416，一對(duì)從動(dòng)臂桿421平行并排安裝，在兩根從動(dòng)臂桿421兩端的端部之間通過彈簧422彈性連接，彈簧422被拉伸將兩根從動(dòng)臂桿421距離拉近，每根從動(dòng)臂桿421的端部均連接有球鉸外殼416，位于從動(dòng)臂桿421上端的兩個(gè)球鉸外殼416分別連接大臂41端部的兩個(gè)球體415形成球鉸副，位于從動(dòng)臂桿421下端的兩個(gè)球鉸外殼416分別連接動(dòng)平臺(tái)50的兩個(gè)球體415形成球鉸副。
[0035]如圖3和圖4所示，動(dòng)平臺(tái)50包括兩塊相對(duì)稱安裝的連接板51和連接在兩塊連接板51之間的中心板52，兩塊連接板51通過導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)和齒輪結(jié)構(gòu)與中心板52連接，連接板51具有一個(gè)內(nèi)側(cè)部和兩個(gè)與內(nèi)側(cè)部成45度夾角的外側(cè)部;連接板51外側(cè)部水平裝有球鉸管414，一對(duì)球體415