自適應禽蛋快速拾放裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)產(chǎn)品加工機械技術領域，尤其是涉及了一種自適應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】
[0002]禽蛋以其豐富的營養(yǎng)價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%，原因是我國對禽蛋加工機械化水平還比較低。而在禽蛋的機械化加工過程中，無論是分選、包裝還是孵化流水線均需要對禽蛋進行拾放操作。目前，在禽蛋加工企業(yè)中被廣泛使用的禽蛋拾放裝置中，運用擺桿循環(huán)擺動或凸輪轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)不同位置間禽蛋的拾放操作，美國申請專利號:US3929234和US4079845分別為典型代表，這兩種機構(gòu)均有較大的慣性，導致拾放速度較慢，并且均無法實現(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構(gòu)，不能均勻改變吸盤列距，使得禽蛋拾放時不能適應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禽蛋完成拾取操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為解決目前禽蛋拾放裝置中拾放效率比較低、對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禽蛋快速拾放裝置。
[0004]本發(fā)明為解決上述問題所采取的技術方案是:
[0005]本發(fā)明包括機架、定平臺、四組電機組件、四組控制臂、動平臺、末端拾放機構(gòu)以及機器視覺組件；定平臺固定在機架上，四組電機組件中心對稱地固定在定平臺上四個方向上，四組電機組件均經(jīng)各自的控制臂組件與動平臺的四角固定連接，末端拾放機構(gòu)固定在動平臺下面，末端拾放機構(gòu)用于對禽蛋陣列進行拾放操作，機器視覺組件安裝在禽蛋拾取位置前方。
[0006]所述的定平臺包括上下安裝的定平臺蓋和定平臺板，四個電機組件及各自連接的控制臂組件的一部分安裝在定平臺蓋和定平臺板之間，定平臺蓋頂部固定連接機架，控制臂組件包括沿定平臺板徑向安裝的大臂和從動臂組件，大臂的一端鉸接安裝到定平臺板上，另一端與從動臂組件一端鉸接，從動臂組件另一端連接到動平臺，電機組件連接到大臂驅(qū)動大臂轉(zhuǎn)動。
[0007]所述的電機組件包括電機、電機軸、輔軸和電機軸端蓋，電機連接到機器視覺組件，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，一對球體分別連接在球鉸管兩端，滑塊活動套在大臂中，滑塊的兩側(cè)分別連接兩個曲柄的一端并通過電機軸端蓋定位，其中一側(cè)的曲柄另一端與電機的電機軸同軸連接，另一側(cè)的曲柄另一端與輔軸同軸連接。
[0008]所述的從動臂組件包括一對從動臂桿，一對彈簧和兩對球鉸外殼，一對從動臂桿平行并排安裝，在兩根從動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臂桿距離拉近，每根從動臂桿的端部均連接有球鉸外殼，位于從動臂桿上端的兩個球鉸外殼分別連接大臂端部的兩個球體形成球鉸副，位于從動臂桿下端的兩個球鉸外殼分別連接動平臺形成球鉸副。
[0009]本發(fā)明由定平臺、四組電機組件、四組控制臂、動平臺構(gòu)成了四自由度并聯(lián)機構(gòu)，四自由度并聯(lián)機構(gòu)通過曲柄連接在電機的軸端，大臂上套有與曲柄連接的滑塊，曲柄帶動滑塊控制大臂的上下擺動從而實現(xiàn)四自由度的運動。
[0010]所述的動平臺包括兩塊相對稱安裝的連接板和連接在兩塊連接板之間的中心板，兩塊連接板通過導軌機構(gòu)和齒輪結(jié)構(gòu)與中心板連接，連接板具有一個內(nèi)側(cè)部和兩個與內(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，一對球體分別連接在球鉸管兩端，一對球體與從動臂組件上的球鉸外殼連接形成球鉸副；連接板內(nèi)側(cè)部的上下面均設有動平臺導軌，連接板內(nèi)側(cè)部的側(cè)壁設有齒條，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平臺導軌配合的滑塊，中心板通過滑塊與兩側(cè)連接板的動平臺導軌連接滑動形成滑動副；中心板中部中空并裝有可轉(zhuǎn)動的齒輪，齒輪與兩側(cè)連接板上的齒條嚙合；滑塊由兩個金屬滑塊和兩個金屬滑塊之間的U型板固連組成。U型板可采用非金屬件以減輕重量，本發(fā)明裝置除了螺栓螺釘?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]所述的末端拾放機構(gòu)包括兩條平行并排放置的吸盤導軌和兩條吸盤導軌之間的氣缸，兩條吸盤導軌的導軌架和氣缸的頂面固定連接到動平臺的底面，兩條吸盤導軌下方通過伸縮機構(gòu)安裝有多個用于吸取禽蛋盒上各個禽蛋的吸盤，吸盤經(jīng)各自的電磁閥后與氣缸一起連接機器視覺組件，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構(gòu)驅(qū)動其運動。
[0013]末端拾放機構(gòu)的兩根導軌分別與四自由度并聯(lián)機構(gòu)的兩塊動平臺板連接，末端拾放機構(gòu)的氣缸與四自由度并聯(lián)機構(gòu)的動平臺中心板連接，使得在四自由度并聯(lián)機構(gòu)的動平臺沿中心板滑移時末端拾放機構(gòu)不發(fā)生轉(zhuǎn)動。
[0014]所述的伸縮機構(gòu)包括兩個多鉸式伸縮鉗和平行并排連接的多個吸盤安裝條，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軌安裝，兩端的連接滑塊頂部分別套在兩條吸盤導軌上并滑動；兩個多鉸式伸縮鉗中間的節(jié)點通過螺釘分別與連接到兩條吸盤導軌上的各個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)點通過螺釘固定到吸盤導軌的導軌架上，多鉸式伸縮鉗中間的其中任意另一節(jié)點與傳遞桿的端部固定連接。
[0015]所述的機器視覺組件包括攝像頭、計算機和控制器，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，攝像頭連接計算機將圖像數(shù)據(jù)傳送給計算機，計算機通過圖片分析出拾取位置禽蛋盒中禽蛋陣列的列距以及缺蛋的位置和數(shù)量，每個氣缸和每個吸盤均分別由單個電磁閥通過控制器驅(qū)動。
[0016]本發(fā)明的末端拾放機構(gòu)位于動平臺底部，以此實現(xiàn)通過電機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，每個吸盤都有一個電磁閥單獨控制氣流的通斷來完成禽蛋的吸取與釋放。
[0017]拾取位置有攝像頭識別蛋托或者流水線中禽蛋的分布情況，通過圖像處理將禽蛋間距和缺蛋情況反饋出來，根據(jù)反饋的結(jié)果控制末端拾放機構(gòu)拾取禽蛋時吸盤陣列的列距和吸盤對禽蛋有選擇性的拾放。
[0018]本發(fā)明所具有的有益效果為:
[0019]本發(fā)明裝置可四自由度地來控制末端拾放機構(gòu)對禽蛋陣列的位置定位，可大大減小拾放機構(gòu)的慣性，也由于四自由度并聯(lián)機構(gòu)自身的特性，可以對末端拾放機構(gòu)以任意角度定位，實現(xiàn)了對禽蛋更加靈活的位置移動。
[0020]本發(fā)明可多角度伸縮鉗控制禽蛋列距等值改變，可以更加適應流水線中對禽蛋的操作。
[0021]本發(fā)明的每個吸盤由電磁閥單獨控制，避免禽蛋陣列缺蛋情況不能對禽蛋拾取的情況；機器視覺組件可以對拾取部位禽蛋陣列進行列距和缺蛋情況分析，計算機經(jīng)過圖像處理后將結(jié)果反饋給末端拾放機構(gòu)，通過控制器的控制可使末端拾放機構(gòu)調(diào)整吸盤列距和單個吸盤通斷。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明去掉機架后的爆炸圖；
[0024]圖3為本發(fā)明動平臺爆炸圖；
[0025]圖4為本發(fā)明動平臺結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明末端拾放機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
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