技术领域
[0001] 本
发明涉及农业相关机器人领域,具体是涉及一种自动剪羊毛机器人。
背景技术
[0002] 中国
专利CN201621020985.5一种剪羊毛辅助固定台架,包括固定平台、头部固定桩和四个腿部固定柱;所述头部固定桩安装在所述固定平台的上方,且位于所述固定平台长度方向的一侧;四个所述腿部固定柱均安装在所述固定平台上,其中两个所述腿部固定柱位于所述固定平台宽度方向的左侧,另外两个所述腿部固定柱位于所述固定平台宽度方向的右侧。本实用新型的剪羊毛辅助固定台架,将羊驱赶到固定平台上,分别利用头部固定桩、腿部固定柱将羊头和四个羊腿固定,提高了剪羊毛的效率,降低了剪羊毛工作的劳
力。采用本剪羊毛辅助固定台架后,一个工人即可完成剪羊毛的工作;但是此专利仅能对羊进行固定,然后最终的目的是将羊身上的羊毛剔除,所以我们提出一种一种自动剪羊毛机器人,可以对羊进行固定的同时,可以很便捷的将羊身上的羊毛剔除。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种自动剪羊毛机器人,该技术方案可以对羊身进行环绕式剃毛,使工作有连续性,并且大大提高了生产效率,可以使羊毛在剔除后得到了及时的回收,避免了羊毛的污染,以及杂毛乱飞导致人员吸入的危险。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:提供一种自动剪羊毛机器人,包括有固定机构、直线
驱动器、滑台、壳体、
链轮传动机构、链轮动力机构、羊毛切割机构和羊毛抽离机构;
直线驱动器和滑台分别位于壳体的两侧,并且直线驱动器和滑台的工作端均与壳体固定连接,固定机构位于壳体的底部,链轮传动机构安装于壳体的内部,链轮动力机构安装于壳体上,并且链轮动力机构的工作端均与链轮传动机构的受力端连接,羊毛切割机构安装于链轮传动机构的工作端,羊毛抽离机构位于壳体的一侧,并且羊毛抽离机构的工作端安装于壳体的底部。
[0005] 优选的链轮传动机构包括有第一
滚子链传动组件和第二滚子链传动组件,壳体内设有两个安装室,两个安装室分别位于壳体的两端,第一滚子链传动组件和第二滚子链传动组件分别安装于两个安装室内,羊毛切割机构安装于第一滚子链传动组件和第二滚子链传动组件的工作端,第一滚子链传动组件和第二滚子链传动组件的受力端与链轮动力机构的输出端连接。
[0006] 优选的第一滚子链传动组件和第二滚子链传动组件的结构一致,第一滚子链传动组件包括有
齿轮、链条和
转轴,转轴环绕壳体的端面设置,转轴均与壳体可转动连接,并且多个转轴均贯穿壳体与链轮动力机构传动连接,齿轮位于安装室内,齿轮均套设于多个转轴上,并且齿轮与转轴固定连接,多个齿轮之间通过链条传动连接。
[0007] 优选的链轮动力机构包括有第一同步传动机构和第二同步传动机构,第一同步传动机构安装于壳体的一端,第一同步传动机构靠近第一滚子链传动组件,并且第一同步传动机构的输出端与第一滚子链传动组件的受力端连接,第二同步传动机构安装于壳体的一端,第二同步传动机构靠近第二滚子链传动组件,并且第二同步传动机构的输出端与第二滚子链传动组件的多个转轴连接。
[0008] 优选的第一同步传动机构和第二同步传动机构的结构一致,第一同步传动机构包括有第一同步轮、第二同步轮、第三同步轮、第一
同步带、第二同步带、第一伺服
电机和直
角减速器,第一同步轮均安装于多个转轴上,多个第一同步轮之间通过第一同步带传动连接,第二同步轮安装于其中多个转轴中的其中一个上,第一
伺服电机安装于壳体外缘,直角减速器安装于第一伺服电机的输出端,第三同步轮安装于直角减速器的输出端,第二同步轮和第三同步轮之间通过第二同步带传动连接。
[0009] 优选的羊毛切割机构包括有弹性组件、剃毛器,和梳子,弹性组件,弹性组件的两端分别安装于第一滚子链传动组件和第二滚子链传动组件的链条上,剃毛器安装于弹性组件的工作端,梳子安装于弹性组件的工作端,并且梳子的工作端位于剃毛器的工作端。
[0010] 优选的弹性组件包括有
固定板、套筒、套杆和
弹簧,固定板的两端分别安装于第一滚子链传动组件和第二滚子链传动组件的链条上,套筒安装于固定板上,套杆安装于套筒的内部,弹簧位于套筒和套杆之间,套杆的输出端朝向壳体的工作室内,剃毛器安装于套杆的输出端。
[0011] 优选的羊毛抽离机构包括有抽气头、抽气管、落料箱和抽
气动力机构,抽气头安装于壳体的底部,并且抽气头的进料口朝向壳体内部,抽气管将抽气头与落料箱连接,抽气动力机构安装于落料箱上。
[0012] 优选的抽气动力机构包括有出气管、
滤芯、扇叶和第二伺服电机,出气管安装于落料箱内,滤芯安装于出气管的进气端,第二伺服电机安装于出气管的出气端,扇叶位于出气管内,并且扇叶安装于第二伺服电机的输出端。
[0013] 优选的第一直线驱动器包括有固定座、工作
块、主动轮、从动轮、第三同步带和第四伺服电机,工作块安装于固定座上,并且工作块与固定座滑动连接,主动轮和从动轮分别安装于固定座的两端,主动轮和从动轮均与固定座可转动连接,主动轮和从动轮通过第三同步带传动连接,第三同步带与工作块固定连接,第三伺服电机安装固定座上,并且第三伺服电机的输出端与主动轮连接。
[0014] 本发明与
现有技术相比具有的有益效果是:首先有工作人员将羊的两只前
蹄抓住,然后将羊的前蹄和头部穿过壳体,此时的羊躯干
位置正处于羊毛切割机构的工作端,固定机构开始工作,固定机构将羊的四蹄和头部固定,羊毛切割机构开始工作,羊毛切割机构的工作端此时正抵触与羊身的躯干处,羊毛切割机构将羊身的躯干处的羊毛进行切割,在羊毛切割机构工作的同时链轮动力机构开始工作,链轮动力机构的工作端带动链轮传动机构的受力端开始转动,链轮传动机构受力后开始工作,链轮传动机构的工作端沿羊的躯干位置环绕并且缓慢转动,并且链轮传动机构工作的时候带动羊毛切割机构跟随环绕羊身躯干部位,羊毛切割机构一边将羊毛进行切割,一边跟随链轮传动机构环绕羊身躯干,并且在羊毛切割机构环绕羊身躯干的时候羊毛切割机构的工作端也在一层层的切割的更加深入,直至羊身躯干处的羊毛被剔除干净,在羊毛切割机构进行工作的同时,羊毛抽离机构开始工作,被羊毛切割机构剔除后的羊毛落至壳体的内部,而羊毛抽离机构的工作端就安装于壳体上,并且羊毛抽离机构的工作端朝向壳体的内部,被剔除的羊毛会落到羊毛抽离机构的工作端处,也会由于羊毛抽离机构的吸力被吸入,最后被羊毛抽离机构吸入的羊毛由工作人员统一回收,这也保证了避免了在传统的地面上作业羊毛掉到地上被污染,以及不能成系统的工作来将剪完的羊毛及时收集,通过羊毛抽离机构便可以提高生产的效率,但是羊有大有小,羊毛切割机构可能并不能一次性将羊身躯干处的羊毛一次性收集,所以这时便需要去移动壳体的位置,直线驱动器开始工作,直线驱动器的工作端带动壳体移至羊身躯干处未被清理的部位,滑台配合
支撑壳体和移动,然后羊毛切割机构、链轮传动机构、链轮动力机构和羊毛抽离机构继续配合开始工作。
[0015] 1、通过链轮传动机构和链轮动力机构的设置,可以对羊身进行环绕式剃毛,使工作有连续性,并且大大提高了生产效率;2、通过羊毛抽离机构的设置,可以使羊毛在剔除后得到了及时的回收,避免了羊毛的污染,以及杂毛乱飞导致人员吸入的危险。
附图说明
[0016] 图1为本发明的一种自动剪羊毛机器人的立体结构示意图一;图2为本发明的一种自动剪羊毛机器人的立体结构示意图二;
图3为本发明的一种自动剪羊毛机器人的直线驱动器的立体结构示意图一;
图4为本发明的一种自动剪羊毛机器人的壳体、羊毛切割机构、链轮传动机构和链轮动力机构的内部结构示意图;
图5为本发明的一种自动剪羊毛机器人的壳体、链轮传动机构和链轮动力机构的内部结构示意图;
图6为本发明的一种自动剪羊毛机器人的壳体和链轮动力机构的立体结构示意图;
图7为本发明的一种自动剪羊毛机器人的羊毛切割机构的立体结构示意图;
图8为本发明的一种自动剪羊毛机器人的羊毛切割机构的内部结构示意图;
图9为本发明的一种自动剪羊毛机器人的羊毛抽离机构的立体结构示意图;
图10为本发明的一种自动剪羊毛机器人的羊毛抽离机构的内部结构示意图。
[0017] 图中标号为:1、固定机构;
2、直线驱动器;2a、固定座;2b、工作块;2c、主动轮;2d、从动轮;2e、第三同步带;2f、第三伺服电机;
3、滑台;
4、壳体;
5、链轮传动机构;5a、第一滚子链传动组件;5a1、齿轮;5a2、链条;5a3、转轴;5b、第二滚子链传动组件;
6、链轮动力机构;6a、第一同步传动机构;6a1、第一同步轮;6a2、第二同步轮;6a3、第三同步轮;6a4、第一同步带;6a5、第二同步带;6a6、第一伺服电机;6a7、直角减速器;6b、第二同步传动机构;
7、羊毛切割机构;7a、弹性组件;7a1、固定板;7a2、套筒;7a3、套杆;7a4、弹簧;7b、剃毛器;7c、梳子;
8、羊毛抽离机构;8a、抽气头;8b、抽气管;8c、落料箱;8d、抽气动力机构;8d1、出气管;
8d2、滤芯;8d3、扇叶;8d4、第二伺服电机。
具体实施方式
[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及
实施例,对本发明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发明,并不用于限定本发明。
[0019] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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发明和简化描述,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发明的限制。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。
[0020] 参照图1至图10所示的一种自动剪羊毛机器人,包括有固定机构1、直线驱动器2、滑台3、壳体4、链轮传动机构5、链轮动力机构6、羊毛切割机构7和羊毛抽离机构8;直线驱动器2和滑台3分别位于壳体4的两侧,并且直线驱动器2和滑台3的工作端均与壳体4固定连接,固定机构1位于壳体4的底部,链轮传动机构5安装于壳体4的内部,链轮动力机构6安装于壳体4上,并且链轮动力机构6的工作端均与链轮传动机构5的受力端连接,羊毛切割机构7安装于链轮传动机构5的工作端,羊毛抽离机构8位于壳体4的一侧,并且羊毛抽离机构8的工作端安装于壳体4的底部;首先有工作人员将羊的两只前蹄抓住,然后将羊的前蹄和头部穿过壳体4,此时的羊躯干位置正处于羊毛切割机构7的工作端,固定机构1开始工作,固定机构1将羊的四蹄和头部固定,羊毛切割机构7开始工作,羊毛切割机构7的工作端此时正抵触与羊身的躯干处,羊毛切割机构7将羊身的躯干处的羊毛进行切割,在羊毛切割机构7工作的同时链轮动力机构6开始工作,链轮动力机构6的工作端带动链轮传动机构5的受力端开始转动,链轮传动机构5受力后开始工作,链轮传动机构5的工作端沿羊的躯干位置环绕并且缓慢转动,并且链轮传动机构5工作的时候带动羊毛切割机构7跟随环绕羊身躯干部位,羊毛切割机构7一边将羊毛进行切割,一边跟随链轮传动机构5环绕羊身躯干,并且在羊毛切割机构7环绕羊身躯干的时候羊毛切割机构7的工作端也在一层层的切割的更加深入,直至羊身躯干处的羊毛被剔除干净,在羊毛切割机构7进行工作的同时,羊毛抽离机构8开始工作,被羊毛切割机构7剔除后的羊毛落至壳体4的内部,而羊毛抽离机构8的工作端就安装于壳体4上,并且羊毛抽离机构8的工作端朝向壳体4的内部,被剔除的羊毛会落到羊毛抽离机构8的工作端处,也会由于羊毛抽离机构8的吸力被吸入,最后被羊毛抽离机构8吸入的羊毛由工作人员统一回收,这也保证了避免了在传统的地面上作业羊毛掉到地上被污染,以及不能成系统的工作来将剪完的羊毛及时收集,通过羊毛抽离机构8便可以提高生产的效率,但是羊有大有小,羊毛切割机构7可能并不能一次性将羊身躯干处的羊毛一次性收集,所以这时便需要去移动壳体4的位置,直线驱动器2开始工作,直线驱动器2的工作端带动壳体4移至羊身躯干处未被清理的部位,滑台3配合支撑壳体4和移动,然后羊毛切割机构
7、链轮传动机构5、链轮动力机构6和羊毛抽离机构8继续配合开始工作。
[0021] 链轮传动机构5包括有第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b,壳体4内设有两个安装室,两个安装室分别位于壳体4的两端,第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b分别安装于两个安装室内,羊毛切割机构7安装于第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的工作端,第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的受力端与链轮动力机构6的输出端连接;链轮动力机构6开始工作,两轮动力机构的输出端带动第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b同时开始工作,第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的工作端开始环绕壳体4转动,第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的工作端带动羊毛切割机构7环绕羊身的躯干转动,羊毛切割机构7开始将羊身躯干处羊毛进行切割。
[0022] 第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的结构一致,第一滚子链传动组件5a包括有齿轮5a1、链条5a2和转轴5a3,转轴5a3环绕壳体4的端面设置,转轴5a3均与壳体4可转动连接,并且多个转轴5a3均贯穿壳体4与链轮动力机构6传动连接,齿轮5a1位于安装室内,齿轮5a1均套设于多个转轴5a3上,并且齿轮5a1与转轴5a3固定连接,多个齿轮5a1之间通过链条5a2传动连接;
链轮动力机构6开始工作,链轮动力机构6带动多个转轴5a3同时转动,多个转轴5a3同时转动带动多个齿轮5a1同时转动,多个齿轮5a1同时转动带动链条5a2转动。
[0023] 链轮动力机构6包括有第一同步传动机构6a和第二同步传动机构6b,第一同步传动机构6a安装于壳体4的一端,第一同步传动机构6a靠近第一滚子链传动组件5a,并且第一同步传动机构6a的输出端与第一滚子链传动组件5a的受力端连接,第二同步传动机构6b安装于壳体4的一端,第二同步传动机构6b靠近第二滚子链传动组件5b,并且第二同步传动机构6b的输出端与第二滚子链传动组件5b的多个转轴5a3连接;链轮动力机构6开始工作,第一同步传动机构6a和第二同步传动机构6b同时开始工作,第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b受力后同时开始工作。
[0024] 第一同步传动机构6a和第二同步传动机构6b的结构一致,第一同步传动机构6a包括有第一同步轮6a1、第二同步轮6a2、第三同步轮6a3、第一同步带6a4、第二同步带6a5、第一伺服电机6a6和直角减速器6a7,第一同步轮6a1均安装于多个转轴5a3上,多个第一同步轮6a1之间通过第一同步带6a4传动连接,第二同步轮6a2安装于其中多个转轴5a3中的其中一个上,第一伺服电机6a6安装于壳体4外缘,直角减速器6a7安装于第一伺服电机6a6的输出端,第三同步轮6a3安装于直角减速器6a7的输出端,第二同步轮6a2和第三同步轮6a3之间通过第二同步带6a5传动连接;第一同步传动机构6a开始工作,第一伺服电机6a6开始工作并带动直角减速器6a7转
动,直角减速器6a7转动带动第三同步轮6a3转动,第三同步轮6a3通过第二同步带6a5带动第二同步轮6a2转动,第二同步轮6a2转动带动多个转轴5a3中的一个转动,哪一个转轴5a3转动后又通过第一同步轮6a1带动第一同步带6a4转动,第一同步带6a4带动其他没有转动的第一同步轮6a1一同转动,最终所有的转轴5a3一同转动。
[0025] 羊毛切割机构7包括有弹性组件7a、剃毛器7b,和梳子7c,弹性组件7a,弹性组件7a的两端分别安装于第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的链条5a2上,剃毛器7b安装于弹性组件7a的工作端,梳子7c安装于弹性组件7a的工作端,并且梳子7c的工作端位于剃毛器7b的工作端;
弹性组件7a受到第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的链条5a2带动,环绕羊身躯干转动,弹性组件7a带动梳子7c,梳子7c将羊毛梳起来,然后剃毛器7b将梳起的羊毛剔除,剃毛器7b是用于将羊毛剔除的一种器具,相当于大号的剃头推子。
[0026] 弹性组件7a包括有固定板7a1、套筒7a2、套杆7a3和弹簧7a4,固定板7a1的两端分别安装于第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的链条5a2上,套筒7a2安装于固定板7a1上,套杆7a3安装于套筒7a2的内部,弹簧7a4位于套筒7a2和套杆7a3之间,套杆7a3的输出端朝向壳体4的工作室内,剃毛器7b安装于套杆7a3的输出端;弹性组件7a可以根据羊体积的大小决定剃毛器7b靠近的程度,当最开始剃毛时,剃毛器7b受到羊身压迫推动套杆7a3,套杆7a3受力压入套筒7a2内,当羊毛越剃越薄时弹簧7a4推动套杆7a3,剃毛器7b靠近羊身。
[0027] 羊毛抽离机构8包括有抽气头8a、抽气管8b、落料箱8c和抽气动力机构8d,抽气头8a安装于壳体4的底部,并且抽气头8a的进料口朝向壳体4内部,抽气管8b将抽气头8a与落料箱8c连接,抽气动力机构8d安装于落料箱8c上;
羊毛抽离机构8开始工作,抽气动力机构8d开始工作,抽气动力机构8d将落料箱8c内的空气抽走并形成
负压,抽气头8a将壳体4内落下的羊毛通过抽气管8b输送至落料箱8c内。
[0028] 抽气动力机构8d包括有出气管8d1、滤芯8d2、扇叶8d3和第二伺服电机8d4,出气管8d1安装于落料箱8c内,滤芯8d2安装于出气管8d1的进气端,第二伺服电机8d4安装于出气管8d1的出气端,扇叶8d3位于出气管8d1内,并且扇叶8d3安装于第二伺服电机8d4的输出端;
抽气动力机构8d开始工作,第二伺服电机8d4开始工作,第二伺服电机8d4带动扇叶8d3转动扇叶8d3转动带动空气并将落料箱8c内的空气由出气管8d1抽出并形成负压,滤芯8d2用于阻止羊毛铰柱扇叶8d3,落料箱8c上设有
抽屉,当落料箱8c满了时,可以通过更换抽屉完成对羊毛的收集。
[0029] 第一直线驱动器2包括有固定座2a、工作块2b、主动轮2c、从动轮2d、第三同步带2e和第四伺服电机,工作块2b安装于固定座2a上,并且工作块2b与固定座2a滑动连接,主动轮2c和从动轮2d分别安装于固定座2a的两端,主动轮2c和从动轮2d均与固定座2a可转动连接,主动轮2c和从动轮2d通过第三同步带2e传动连接,第三同步带2e与工作块2b固定连接,第三伺服电机2f安装固定座2a上,并且第三伺服电机2f的输出端与主动轮2c连接;
直线驱动器2开始工作,第三伺服电机2f开始工作,第三伺服电机2f带动主动轮2c转动,主动轮2c带动第三同步带2e移动,第三同步带2e移动带动工作块2b进行移动。
[0030] 本发明的工作原理:首先有工作人员将羊的两只前蹄抓住,然后将羊的前蹄和头部穿过壳体4,此时的羊躯干位置正处于羊毛切割机构7的工作端,固定机构1开始工作,固定机构1将羊的四蹄和头部固定,剃毛器7b开始工作,梳子7c的工作端此时正抵触与羊身的躯干处,剃毛器7b将梳子7c梳起的羊毛进行剔除,在剃毛器7b工作的同时链轮动力机构6开始工作第一同步传动机构6a和第二同步传动机构6b同时开始工作,第一伺服电机6a6开始工作并带动直角减速器6a7转动,直角减速器6a7转动带动第三同步轮6a3转动,第三同步轮6a3通过第二同步带6a5带动第二同步轮6a2转动,第二同步轮6a2转动带动多个转轴5a3中的一个转动,哪一个转轴5a3转动后又通过第一同步轮6a1带动第一同步带6a4转动,第一同步带6a4带动其他没有转动的第一同步轮6a1一同转动,最终所有的转轴5a3一同转动,多个转轴5a3同时转动带动多个齿轮5a1同时转动,多个齿轮5a1同时转动带动链条5a2转动,弹性组件7a受到第一滚子链传动组件5a和第二滚子链传动组件5b的链条5a2带动,环绕羊身躯干转动,弹性组件7a带动梳子7c,梳子7c将羊毛梳起来,然后剃毛器7b将梳起的羊毛剔除,并且弹性组件7a可以根据羊体积的大小决定剃毛器7b靠近的程度,当最开始剃毛时,剃毛器7b受到羊身压迫推动套杆7a3,套杆7a3受力压入套筒7a2内,当羊毛越剃越薄时弹簧
7a4推动套杆7a3,使得剃毛器7b靠近羊身的工作端也在一层层的切割的更加深入,直至羊身躯干处的羊毛被剔除干净,在羊毛切割机构7进行工作的同时,羊毛抽离机构8开始工作,被羊毛切割机构7剔除后的羊毛落至壳体4的内部,羊毛抽离机构8开始工作,抽气动力机构
8d开始工作,第二伺服电机8d4开始工作,第二伺服电机8d4带动扇叶8d3转动扇叶8d3转动带动空气并将落料箱8c内的空气由出气管8d1抽出并形成负压,抽气头8a将壳体4内落下的羊毛通过抽气管8b输送至落料箱8c内,落料箱8c上设有抽屉,当落料箱8c满了时,可以通过更换抽屉完成对羊毛的收集,最后由工作人员统一回收,这也保证了避免了在传统的地面上作业羊毛掉到地上被污染,以及不能成系统的工作来将剪完的羊毛及时收集,通过羊毛抽离机构8便可以提高生产的效率,但是羊有大有小,羊毛切割机构7可能并不能一次性将羊身躯干处的羊毛一次性收集,所以这时便需要去移动壳体4的位置,直线驱动器2开始工作,直线驱动器2的工作端带动壳体4移至羊身躯干处未被清理的部位,滑台3配合支撑壳体
4和移动,然后羊毛切割机构7、链轮传动机构5、链轮动力机构6和羊毛抽离机构8继续配合开始工作。