CN114986118A - 一种农业塑料薄膜大棚安装用机器人及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种农业塑料薄膜大棚安装用机器人及安装方法，其中该农业塑料薄膜大棚安装用机器人包括底座、安装在底座下部的滚轮以及安装在底座上部的安装箱体，所述安装箱体的内部设置有转轴，转轴与安装箱体的壁体转动连接，转轴上固定连接有摆动板；在本发明中，通过各个机构的巧妙配合，使拱杆连管能够自动的与拱杆安装，自动化安装与限位，不仅提高了生产效率，也节省了人工成本，在本发明中，通过设置的摆动杆、套体、连接臂以及机械爪等部件即可实现拱杆连管和拱杆的自动安装，结构布局设置合理，减小了设备的整体体积大小，使本发明可以适用于多种类型场地的大棚安装，扩大适用范围。

Description

一种农业塑料薄膜大棚安装用机器人及安装方法

技术领域

本发明涉及大棚安装设备技术领域，具体是一种农业塑料薄膜大棚安装用机器人及安装方法。

背景技术

随着高分子聚合物-聚氯乙烯、聚乙烯的产生，塑料薄膜广泛应用于农业，其中应用最为广泛的就是农业塑料薄膜大棚，大棚的建立减轻种植业投资风险，满足城市消费群质量要求，有效利用冬季自然光能，生产优质反季节蔬菜，因此，大棚深受人们喜爱，大棚安装过程繁琐复杂，安装过程中需要用到拱杆连管，拱杆连管用于连接大棚顶部拱杆，使大棚搭建方便快捷、省力省时，拱杆连管结构合理、外形美观、装卸方便、防腐耐用，抗风雪能力强、质优价廉、适用广泛，现有常见的拱杆连管如图4所示，但是，如何快速的连接拱杆与连管成为一大难题，如今都是通过人工将连管与拱杆进行连接，过程繁琐复杂，安装时，单人不易将拱杆与连管进行连接，需要他人配合才能完成，且安装时不易抓稳拱杆与连管，过程所耗时间长，劳动强度大与效率低。

经过检索发现，在授权公告号为CN109015477B的中国专利中公开了一种农业塑料薄膜大棚自动安装机器人，包括主板、两个拱杆安装装置和连管固定装置，所述的主板的左右两端安装有两个拱杆安装装置，主板的上端安装有连管固定装置。

但是上述技术方案在实际使用时本发明人发现，需要人工的将拱杆放置到拱杆安装装置的夹架上以及拱杆连管放置到连管固定装置的限位夹上，不能完全的实现自动化，限制了生产效率，而且上述技术方案结构复杂，制造和使用成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农业塑料薄膜大棚安装用机器人，旨在解决现有技术中的农业塑料薄膜大棚安装用机器人不能完全的实现自动化，限制了生产效率，结构复杂，制造和使用成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：所述农业塑料薄膜大棚安装用机器人包括底座、安装在底座下部的滚轮以及安装在底座上部的安装箱体，所述安装箱体的内部设置有转轴，转轴与安装箱体的壁体转动连接，转轴上固定连接有摆动板，摆动板沿其长度方向开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽内单自由度滑移连接有第一滑块，所述安装箱体内设置有转动驱动装置，转动驱动装置的输出端固定连接有第一转臂，所述第一转臂的另一端与第一滑块转动连接，所述第二滑槽内单自由度滑移连接有第二滑块，第二滑块上转动连接有第二转臂，第二转臂的另一端与安装箱体的壁体转动连接，所述安装箱体的外部设置有套体，所述第二转臂延伸出安装箱体的外部且与套体固定连接，套体内活动穿过有移动杆，移动杆的另一端转动连接有活动块，活动块通过弹性复位件与套体连接，活动块上固定连接有连接臂，连接臂上安装有机械爪，所述安装箱体上固定连接有导向横杆，导向横杆上单自由度滑移连接有滑套，滑套上固定连接有竖向设置的导向杆，所述导向杆活动穿过所述活动块，所述安装箱体的两侧分别设置有拱杆连管供给机构和拱杆供给机构。

本发明的进一步的技术方案:所述拱杆连管供给机构包括固定连接在所述安装箱体上且上部开口形状的拱杆连管放置箱，拱杆连管可竖向依次排列的放入到拱杆连管放置箱内，拱杆连管放置箱内设置有第一推板，拱杆连管放置箱上安装有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆的活动端与第一推板固定连接。

本发明的进一步的技术方案:所述拱杆供给机构包括固定连接在所述安装箱体上且上部开口形状的拱杆放置箱，拱杆可竖向依次排列的放入到拱杆放置箱内，拱杆放置箱内设置有第二推板，拱杆放置箱上安装有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆的活动端与第二推板固定连接。

本发明的进一步的技术方案:所述转动驱动装置包括安装在所述安装箱体内的电机和减速器，电机的输出端与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与第一转臂固定连接。

本发明的进一步的技术方案:所述底座的上部安装有升降驱动机构，升降驱动机构的上部活动端上安装有横移驱动机构，所述安装箱体安装在横移驱动机构的活动端上。

本发明的进一步的技术方案:所述升降驱动机构包括安装在所述底座上的第三电动伸缩杆。

本发明的进一步的技术方案:所述横移驱动机构包括固定连接在所述第三电动伸缩杆上部活动端处的滑轨，滑轨上滑移连接有滑动件，所述安装箱体固定连接在滑动件上，所述滑轨上安装有第四电动伸缩杆，第四电动伸缩杆的活动端与所述滑动件固定连接。

本发明的进一步的技术方案:所述弹性复位件为螺旋弹簧。

本发明的进一步的技术方案:所述安装箱体上固定连接有安装架，所述导向横杆安装在安装架上。

本发明的另一目的在于提供一种农业塑料薄膜大棚安装方法，包括以下步骤：

步骤一、启动转动驱动装置，转动驱动装置的输出端驱动第一转臂朝向一侧摆动，由于第一转臂的端部与第一滑块转动连接，第一转臂带第一滑块朝向同侧摆动，由于第一滑块与开设在摆动板上的第一滑槽滑移连接，第一滑块带着摆动板朝向同侧摆动，由于第二滑块与开设在摆动板上的第二滑槽滑移连接，摆动板带着第二滑块同侧摆动，由于第二转臂与第二滑块转动连接，第二滑块带着第二转臂同侧摆动；

步骤二、第二转臂摆动的同时，由于第二转臂与套体固定连接，第二转臂带着套体转动，套体带着移动杆转动，由于移动杆的端部与活动块转动连接，并且导向杆穿过活动块，则活动块带着连接臂朝向拱杆连管供给机构横向移动并使连接臂下移，连接臂横向移动并下移后带着机械爪移动至拱杆连管供给机构处的拱杆连管的位置处，机械爪抓取拱杆连管；

步骤三、转动驱动装置的输出端继续驱动第一转臂进行摆动，使摆动板摆动至另一侧，使套体反向转动，使抓取有拱杆连管的机械爪朝向拱杆供给机构处移动并下移，最终使机械爪抓取住的拱杆连管插接到位于拱杆供给机构处的拱杆上。

本发明的有益效果是：

1、在本发明中，通过各个机构的巧妙配合，使拱杆连管能够自动的与拱杆安装，自动化安装与限位，不仅提高了生产效率，也节省了人工成本；

2、本发明结构简单，制造成本低，进一步降低了设备的采购成本，利于推广；

3、在本发明中，通过设置的摆动杆、套体、连接臂以及机械爪等部件即可实现拱杆连管和拱杆的自动安装，结构布局设置合理，减小了设备的整体体积大小，使本发明可以适用于多种类型场地的大棚安装，扩大适用范围；

4、在本发明中，当抓取有拱杆连管的机械爪朝向拱杆供给机构处移动并下移，最终使机械爪抓取住的拱杆连管插接到位于拱杆供给机构处的拱杆上后，启动升降驱动机构和横移驱动机构，使拱杆连管的另一端方便的安装到大棚支撑骨架上，进一步的提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的实施例1中机械爪位于拱杆连管供给机构处的结构示意图。

图2是图1的结构示意图。

图3是本发明的实施例1中机械爪位于拱杆供给机构处的结构示意图。

图4是图3的结构示意图。

图5是本发明的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

如图1-4所示，一种农业塑料薄膜大棚安装用机器人，包括底座1、安装在底座1下部的滚轮2以及安装在底座1上部的安装箱体3，所述安装箱体3的内部设置有转轴16，转轴16与安装箱体3的壁体转动连接，转轴16上固定连接有摆动板17，摆动板17沿其长度方向开设有第一滑槽18和第二滑槽21，所述第一滑槽18内单自由度滑移连接有第一滑块19，所述安装箱体3内设置有转动驱动装置，转动驱动装置的输出端固定连接有第一转臂20，所述第一转臂20的另一端与第一滑块19转动连接，所述第二滑槽21内单自由度滑移连接有第二滑块22，第二滑块22上转动连接有第二转臂23，第二转臂23的另一端与安装箱体3的壁体转动连接，所述安装箱体3的外部设置有套体4，所述第二转臂23延伸出安装箱体3的外部且与套体4固定连接，套体4内活动穿过有移动杆5，移动杆5的另一端转动连接有活动块6，活动块6通过弹性复位件7与套体4连接，优选的，所述弹性复位件7为螺旋弹簧，活动块6上固定连接有连接臂12，连接臂12上安装有机械爪13，所述安装箱体3上固定连接有安装架10，安装架10上固定连接有导向横杆11，导向横杆11上单自由度滑移连接有滑套9，滑套9上固定连接有竖向设置的导向杆8，所述导向杆8活动穿过所述活动块6，所述安装箱体3的两侧分别设置有拱杆连管供给机构和拱杆供给机构。

一种农业塑料薄膜大棚安装方法，包括以下步骤：

步骤一、启动转动驱动装置，转动驱动装置的输出端驱动第一转臂20朝向一侧摆动，由于第一转臂20的端部与第一滑块19转动连接，第一转臂20带第一滑块19朝向同侧摆动，由于第一滑块19与开设在摆动板17上的第一滑槽18滑移连接，第一滑块19带着摆动板17朝向同侧摆动，由于第二滑块22与开设在摆动板17上的第二滑槽21滑移连接，摆动板17带着第二滑块22同侧摆动，由于第二转臂23与第二滑块22转动连接，第二滑块22带着第二转臂23同侧摆动；

步骤二、第二转臂23摆动的同时，由于第二转臂23与套体4固定连接，第二转臂23带着套体4转动，套体4带着移动杆5转动，由于移动杆5的端部与活动块6转动连接，并且导向杆8穿过活动块6，则活动块6带着连接臂12朝向拱杆连管供给机构横向移动并使连接臂12下移，连接臂12横向移动并下移后带着机械爪13移动至拱杆连管供给机构处的拱杆连管的位置处，机械爪13抓取拱杆连管；

步骤三、转动驱动装置的输出端继续驱动第一转臂20进行摆动，使摆动板17摆动至另一侧，使套体4反向转动，使抓取有拱杆连管的机械爪13朝向拱杆供给机构处移动并下移，最终使机械爪13抓取住的拱杆连管插接到位于拱杆供给机构处的拱杆上。

因此在本发明中，通过各个机构的巧妙配合，使拱杆连管能够自动的与拱杆安装，自动化安装与限位，不仅提高了生产效率，也节省了人工成本；本发明结构简单，制造成本低，进一步降低了设备的采购成本，利于推广；在本发明中，通过设置的摆动杆17、套体4、连接臂12以及机械爪13等部件即可实现拱杆连管和拱杆的自动安装，结构布局设置合理，减小了设备的整体体积大小，使本发明可以适用于多种类型场地的大棚安装，扩大适用范围。

具体的，所述拱杆连管供给机构包括固定连接在所述安装箱体3上且上部开口形状的拱杆连管放置箱24，拱杆连管可竖向依次排列的放入到拱杆连管放置箱24内，拱杆连管放置箱24内设置有第一推板26，拱杆连管放置箱24上安装有第一电动伸缩杆25，第一电动伸缩杆25的活动端与第一推板26固定连接，可将拱杆连管依次的插入到拱杆连管放置箱24内；当机械爪13抓取走一个拱杆连管后，启动第一电动伸缩杆25，使第一推板26推动着拱杆连管移动并进行补位，从而方便下一次机械爪13来抓取。

具体的，所述拱杆供给机构包括固定连接在所述安装箱体3上且上部开口形状的拱杆放置箱27，拱杆可竖向依次排列的放入到拱杆放置箱27内，拱杆放置箱27内设置有第二推板29，拱杆放置箱27上安装有第二电动伸缩杆28，第二电动伸缩杆28的活动端与第二推板29固定连接；当机械爪13抓取走一个拱杆后，启动第二电动伸缩杆28，使第二推板29推动着拱杆移动并进行补位，从而方便下一次机械爪13来抓取。

具体的，所述转动驱动装置包括安装在所述安装箱体3内的电机14和减速器15，电机14的输出端与减速器15的输入端连接，所述减速器15的输出端与第一转臂20固定连接。

实施例2

在实施例1的基础上，如图5所示，所述底座1的上部安装有升降驱动机构，升降驱动机构的上部活动端上安装有横移驱动机构，所述安装箱体3安装在横移驱动机构的活动端上，所述升降驱动机构包括安装在所述底座1上的第三电动伸缩杆31，所述横移驱动机构包括固定连接在所述第三电动伸缩杆31上部活动端处的滑轨30，滑轨30上滑移连接有滑动件32，所述安装箱体3固定连接在滑动件32上，所述滑轨30上安装有第四电动伸缩杆33，第四电动伸缩杆33的活动端与所述滑动件32固定连接。

在本发明中，当抓取有拱杆连管的机械爪13朝向拱杆供给机构处移动并下移，最终使机械爪13抓取住的拱杆连管插接到位于拱杆供给机构处的拱杆上后，启动升降驱动机构和横移驱动机构，使拱杆连管的另一端方便的安装到大棚支撑骨架上，进一步的提高了生产效率。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，包括底座(1)、安装在底座(1)下部的滚轮(2)以及安装在底座(1)上部的安装箱体(3)，所述安装箱体(3)的内部设置有转轴(16)，转轴(16)与安装箱体(3)的壁体转动连接，转轴(16)上固定连接有摆动板(17)，摆动板(17)沿其长度方向开设有第一滑槽(18)和第二滑槽(21)，所述第一滑槽(18)内单自由度滑移连接有第一滑块(19)，所述安装箱体(3)内设置有转动驱动装置，转动驱动装置的输出端固定连接有第一转臂(20)，所述第一转臂(20)的另一端与第一滑块(19)转动连接，所述第二滑槽(21)内单自由度滑移连接有第二滑块(22)，第二滑块(22)上转动连接有第二转臂(23)，第二转臂(23)的另一端与安装箱体(3)的壁体转动连接，所述安装箱体(3)的外部设置有套体(4)，所述第二转臂(23)延伸出安装箱体(3)的外部且与套体(4)固定连接，套体(4)内活动穿过有移动杆(5)，移动杆(5)的另一端转动连接有活动块(6)，活动块(6)通过弹性复位件(7)与套体(4)连接，活动块(6)上固定连接有连接臂(12)，连接臂(12)上安装有机械爪(13)，所述安装箱体(3)上固定连接有导向横杆(11)，导向横杆(11)上单自由度滑移连接有滑套(9)，滑套(9)上固定连接有竖向设置的导向杆(8)，所述导向杆(8)活动穿过所述活动块(6)，所述安装箱体(3)的两侧分别设置有拱杆连管供给机构和拱杆供给机构。

2.根据权利要求1所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述拱杆连管供给机构包括固定连接在所述安装箱体(3)上且上部开口形状的拱杆连管放置箱(24)，拱杆连管可竖向依次排列的放入到拱杆连管放置箱(24)内，拱杆连管放置箱(24)内设置有第一推板(26)，拱杆连管放置箱(24)上安装有第一电动伸缩杆(25)，第一电动伸缩杆(25)的活动端与第一推板(26)固定连接。

3.根据权利要求1所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述拱杆供给机构包括固定连接在所述安装箱体(3)上且上部开口形状的拱杆放置箱(27)，拱杆可竖向依次排列的放入到拱杆放置箱(27)内，拱杆放置箱(27)内设置有第二推板(29)，拱杆放置箱(27)上安装有第二电动伸缩杆(28)，第二电动伸缩杆(28)的活动端与第二推板(29)固定连接。

4.根据权利要求1所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述转动驱动装置包括安装在所述安装箱体(3)内的电机(14)和减速器(15)，电机(14)的输出端与减速器(15)的输入端连接，所述减速器(15)的输出端与第一转臂(20)固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述底座(1)的上部安装有升降驱动机构，升降驱动机构的上部活动端上安装有横移驱动机构，所述安装箱体(3)安装在横移驱动机构的活动端上。

6.根据权利要求5所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述升降驱动机构包括安装在所述底座(1)上的第三电动伸缩杆(31)。

7.根据权利要求6所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述横移驱动机构包括固定连接在所述第三电动伸缩杆(31)上部活动端处的滑轨(30)，滑轨(30)上滑移连接有滑动件(32)，所述安装箱体(3)固定连接在滑动件(32)上，所述滑轨(30)上安装有第四电动伸缩杆(33)，第四电动伸缩杆(33)的活动端与所述滑动件(32)固定连接。

8.根据权利要求1-4任一项所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述弹性复位件(7)为螺旋弹簧。

9.根据权利要求1-4任一项所述的农业塑料薄膜大棚安装用机器人，其特征是，所述安装箱体(3)上固定连接有安装架(10)，所述导向横杆(11)安装在安装架(10)上。

10.一种农业塑料薄膜大棚安装方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、启动转动驱动装置，转动驱动装置的输出端驱动第一转臂(20)朝向一侧摆动，由于第一转臂(20)的端部与第一滑块(19)转动连接，第一转臂(20)带第一滑块(19)朝向同侧摆动，由于第一滑块(19)与开设在摆动板(17)上的第一滑槽(18)滑移连接，第一滑块(19)带着摆动板(17)朝向同侧摆动，由于第二滑块(22)与开设在摆动板(17)上的第二滑槽(21)滑移连接，摆动板(17)带着第二滑块(22)同侧摆动，由于第二转臂(23)与第二滑块(22)转动连接，第二滑块(22)带着第二转臂(23)同侧摆动；

步骤二、第二转臂(23)摆动的同时，由于第二转臂(23)与套体(4)固定连接，第二转臂(23)带着套体(4)转动，套体(4)带着移动杆(5)转动，由于移动杆(5)的端部与活动块(6)转动连接，并且导向杆(8)穿过活动块(6)，则活动块(6)带着连接臂(12)朝向拱杆连管供给机构横向移动并使连接臂(12)下移，连接臂(12)横向移动并下移后带着机械爪(13)移动至拱杆连管供给机构处的拱杆连管的位置处，机械爪(13)抓取拱杆连管；

步骤三、转动驱动装置的输出端继续驱动第一转臂(20)进行摆动，使摆动板(17)摆动至另一侧，使套体(4)反向转动，使抓取有拱杆连管的机械爪(13)朝向拱杆供给机构处移动并下移，最终使机械爪(13)抓取住的拱杆连管插接到位于拱杆供给机构处的拱杆上。

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