一种多爪同步聚拢手爪的制作方法

本发明涉及苗种移栽设备技术领域，具体涉及一种具有聚拢叶子功能的花卉移栽手爪。

背景技术：

目前国内的花卉移栽还主要靠人工来完成。虽然已有部分研究单位或高校开展了对花卉移栽手爪的研究，但由于花卉具有体积大、枝叶错杂等特点，因此未能有适应花卉移栽的移栽手爪投入生产。北京工业大学研制的手爪，申请号为：201210537227.0的专利结构比较复杂，聚拢板只有一对，也比较小，聚拢叶子的效果有限，现有的移栽手抓还具有伤苗现象。因此设计探索更实用的移栽手爪具有现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多爪同步聚拢手爪，以解决现有技术中植物花卉移栽手爪结构复杂，不能有效的实现聚拢花卉叶子的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种多爪同步聚拢手爪，包括基板、聚拢装置和驱动机构，所述基板底面的中心连接有中心固定块；

所述聚拢装置包括多组聚拢机构，每组所述聚拢机构包括两个关于所述中心固定块对称的聚拢机构；

每个所述聚拢机构包括导杆、滑块、外侧固定块和聚拢板装置，所述导杆的一端和所述中心固定块相连接，另一端和外侧固定块相连接，所述滑块滑动连接在所述导杆上，且所述滑块的顶端贯穿至所述基板的顶面，所述滑块和所述中心固定块之间连接有弹簧；所述聚拢板装置的中部铰接在所述滑块的底端，所述聚拢板装置的顶部和所述基板相铰接；

所述驱动机构连接在所述基板的顶面，所述驱动机构包括动力源、导轮和牵引绳，所述牵引绳的一端所述动力源的输出端相连接，另一端绕过所述导轮和所述滑块的顶端相连接；

所述动力源工作带动多个所述滑块同时向靠近或远离中心固定块的一侧运动，多个所述滑块运动带动多个所述聚拢板装置同时聚拢或同时张开。

进一步地，所述聚拢板装置包括聚拢板和连接在所述聚拢板顶端互相平行的两根摆动臂，两根所述摆动臂的顶端均和所述基板相铰接，两根所述摆动臂的中间部分别通过铰接座连接在所述滑块底端的两侧。

进一步地，所述聚拢板的形状为弧形，所述聚拢板的弧面朝向所述中心固定块的垂线方向。

进一步地，所述基板上设有腰形孔，所述摆动臂的顶端贯穿所述腰形孔，且和所述腰形孔铰接连接。

进一步地，所述聚拢板装置包括三组聚拢机构。

进一步地，所述外侧固定块的顶面和所述基板的底面通过螺钉连接。两者通过螺钉连接，便于拆卸和安装，且能够保证两者的连接稳定。

进一步地，所述外侧固定块和所述中心固定块之间的导杆的数量为两根，两根所述导杆互相平行。

进一步地，所述基板的外周均布有六个长方形凸角，每个所述凸角上均设有长槽，所述长槽的长度方向的中心线和所述基板的中心相交，所述滑块的顶端连接的顶杆和所述长槽滑动连接。

进一步地，所述动力源为气缸，所述气缸连接在所述基板的顶面，所述气缸的中心线位于所述基板的中心线上。

进一步地，所述聚拢机构有六个；所述导轮包括和基板转动连接的导轮一、导轮二、导轮三、导轮四、导轮五和导轮六，所述导轮一与导轮六关于气缸的中心线对称设置，所述导轮二和导轮五关于气缸的中心线对称设置，所述导轮三和导轮四关于气缸的中心线对称设置；

所述牵引绳有六根，每根所述牵引绳的一端均和所述气缸的输出端相连接，每根所述牵引绳的另一端分别绕过导轮一、导轮二、导轮三、导轮四、导轮五和导轮六与对应的所述顶杆相连接。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本装置设置了多组关于中心固定块对称的聚拢机构，聚拢机构能够抓取植物花卉并能够使植物花卉的叶片向中心聚拢；本装置结构简单，通过一个驱动机构带动多组聚拢机构同时工作，节省了能源；

2、本装置的聚拢板装置包括聚拢板和摆动臂，摆动臂带动聚拢板运动实现对植物花卉的抓取和叶子的聚拢，聚拢板的形状为弧形，底端能够有效的实现植物花卉根部的抓取，顶端可有效的实现植物花卉叶片的聚拢，有效的保证了植物花卉叶子的聚拢效果；

3、本装置外侧固定块和中心固定块之间设置两根平行的导杆能够保证其上连接的滑块有效的滑动。

4、该装置可以用于向植物根部推土培土，可以用于挖松软的土坑，也可以用于抓取植物或者花盆等物件。

附图说明

图1为本发明具体实施方式手爪张开状态的示意图；

图2为本发明具体实施方式手爪聚拢状态的示意图；

图3为本发明具体实施方式中聚拢机构的示意图；

图4为本发明具体实施方式中基板及驱动机构的示意图。

其中：100、基板；200、聚拢装置；300、驱动机构；110、长槽；120、中心固定块；130、腰形孔；210、聚拢机构一；220、聚拢机构二；230、聚拢机构三；240、聚拢机构四；250、聚拢机构五；260、聚拢机构六；210、聚拢机构一；201、中心固定块；211、左外侧固定块；212、左导杆；213、左滑块；214、左铰支座；215、左滑块顶杆；216、左销轴；217、左弹簧；218、左摆动臂；219、左聚拢板；240、聚拢机构四；241、右外侧固定块；242、右导杆；243、右滑块；244、右铰支座；245、右滑块顶杆；246、右销轴；247、右弹簧；248、右摆动臂；249、右聚拢板；225、第二滑块顶杆；235、第三滑块顶杆；255、第五滑块顶杆；265、第六滑块顶杆；310、气缸；311、缸体；312、活塞杆；313、固定块；314、气缸座；320、导轮；321、导轮一；322、导轮二；323、导轮三；324、导轮四；325、导轮五；326、导轮六；330、牵引绳；331、牵引绳一；332、牵引绳二；333、牵引绳三；334、牵引绳四；335、牵引绳五；336、牵引绳六。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种多爪同步聚拢手爪，包括基板100、聚拢装置200和驱动机构300，基板100底面的中心连接有中心固定块120；聚拢装置200包括多组聚拢机构，每组聚拢机构包括两个关于中心固定块120对称的聚拢机构。

每个聚拢机构包括导杆、滑块、外侧固定块和聚拢板装置，导杆的一端和中心固定块相连接，另一端和外侧固定块相连接，滑块滑动连接在导杆上，且滑块的顶端贯穿至基板100的顶面，滑块和中心固定块之间连接有弹簧；聚拢板装置的中部铰接在滑块的底端，聚拢板装置的顶部和基板100相铰接。

驱动机构300连接在基板100的顶面，驱动机构300包括动力源、导轮320和牵引绳330，牵引绳330的一端动力源的输出端相连接，另一端绕过导轮320和滑块的顶端相连接；动力源工作带动多个滑块同时向靠近或远离中心固定块120的一侧运动，多个滑块运动带动多个聚拢板装置同时聚拢或同时张开。

本装置设置了多组关于中心固定块对称的聚拢机构，聚拢机构能够抓取植物花卉并能够使植物花卉的叶片向中心聚拢；本装置结构简单，通过一个驱动机构带动多组聚拢机构同时工作，节省了能源。

本装置在当弹簧处于自然长度时，滑块处于靠近外侧固定块的一端，外侧固定块的设置，一方面为了连接导杆，另一方面还能防止滑块脱离导杆。

下面对本装置进行进一步说明：

聚拢装置200（见附图3、1、2）安装在基板的下方，有绕基板中心轴线均布设置的六个聚拢机构构成，各聚拢机构的结构相同，聚拢机构一210、聚拢机构二220、聚拢机构三230、聚拢机构四240、聚拢机构五250及聚拢机构六260。

聚拢机构一210与聚拢机构四240关于中心对称设置（见附图3）；聚拢机构二220与聚拢机构五250关于中心对称设置；聚拢机构三230与聚拢机构六260关于中心对称设置。

聚拢机构一210包括中心固定块201、左外侧固定块211、两根左导杆212、左滑块213、左铰支座214、左滑块顶杆215、左销轴216、左弹簧217、左摆动臂218、左聚拢板219等构成。

聚拢机构四240包括右外侧固定块241、两根右导杆242、右滑块243、右铰支座244、右滑块顶杆245、右销轴246、右弹簧247、右摆动臂248、右聚拢板249等构成。

中心固定块201是各聚拢机构的共用件，固定安装在基板的中心下方。

左外侧固定块211固定安装在基板的长方形凸角边下方。两根平行左导杆212通过左外侧固定块211及中心固定块201固定安装在基板的下方且与基板平行。左滑块213可以在左导杆212的导向下自由滑动。在左滑块213的内侧与中心固定块201之间的左导杆212上套装有压缩左弹簧217。在左滑块213的下方固定安装有左铰支座214。在左铰支座214上铰接安装有左摆动臂218。左摆动臂218为两根平行设置的杆件，在杆件的中部偏上的位置处与左铰支座214铰接联接。杆件的上端穿过基板上的腰形孔130，与腰形孔铰接。左摆动臂218杆件的下端固定连接有朝中心方向的弧形左聚拢板219。

在左滑块213的上方固定安装有左滑块顶杆215。左滑块顶杆215穿过基板上的长槽110，与牵引绳一331的末端固定联接。

右外侧固定块241固定安装在基板的长方形凸角边下方。两根平行右导杆242通过右外侧固定块241及中心固定块201固定安装在基板的下方且与基板平行。右滑块243可以在右导杆242的导向下自由滑动。在右滑块243的内侧与中心固定块201之间的右导杆242上套装有压缩右弹簧247。在右滑块243的下方固定安装有右铰支座244。在右铰支座244上铰接安装有右摆动臂248。右摆动臂248为两根平行设置的杆件，在杆件的中部偏上的位置处与右铰支座244铰接联接。杆件的上端穿过基板上的腰形孔130，与腰形孔铰接。右摆动臂248杆件的下端固定连接有朝中心方向的弧形右聚拢板249。

在右滑块243的上方固定安装有右滑块顶杆245。右滑块顶杆245穿过基板上的长槽110，与牵引绳四334的末端固定联接。

图例的基板为大致为六角形的板件（也可以是四角等），在板件的各个个角（对角中心线方向）设有长方形凸角。在板件的各长方形凸角设有长槽110，长槽110在板件的对角中心线上，各滑块顶杆可以穿越长槽110自由滑动。在各长槽110的两侧分别对称设有腰形孔130，各摆动臂的平行杆上部可以穿过腰形孔130并沿板件的对角中心线方向摆动。

驱动机构300设置在基板顶部（见附图1、2、4）。驱动机构300包括一只气缸310、六个导轮320及六根牵引绳330。

气缸310平行设置在基板上面，气缸的中心线与基板的对角中心线关系如图4所示。缸体311端部通过气缸座314与基板固定设置。活塞杆312的顶端固定设有固定块313。固定块313的两侧各对称设有销轴，用于固定联接各牵引绳的一端。

导轮320共六个，导轮一321、导轮二322、导轮三323、导轮四324、导轮五325、导轮六326。各导轮转动设置在基板的上面。导轮一321与导轮六326关于气缸的中心线对称设置；导轮二322和导轮五325关于气缸的中心线对称设置；导轮三323和导轮四324关于气缸的中心线对称设置。

牵引绳330有六根。牵引绳一331的一端与聚拢机构一210的左滑块顶杆215的顶部固定联接，经过导轮一321的引导，另一端固定联接在活塞杆312的顶端固定块313的左侧。

牵引绳二332的一端与聚拢机构二220的第二滑块顶杆225的顶部固定联接，经过导轮二322和导轮一321的引导，另一端固定联接在活塞杆312的顶端固定块313的左侧。

牵引绳三333的一端与聚拢机构三230的第三滑块顶杆235的顶部固定联接，经过导轮三323和导轮一321的引导，另一端固定联接在活塞杆312的顶端固定块313的左侧。

牵引绳四334的一端与聚拢机构四240的右滑块顶杆245的顶部固定联接，经过导轮四324和导轮六326的引导，另一端固定联接在活塞杆312的顶端固定块313的右侧。

牵引绳五335的一端与聚拢机构五250的第五滑块顶杆255的顶部固定联接，经过导轮五325和导轮六326的引导，另一端固定联接在活塞杆312的顶端固定块313的右侧。

牵引绳六336的一端与聚拢机构六260的第六滑块顶杆265的顶部固定联接，经过导轮六326的引导，另一端固定联接在活塞杆312的顶端固定块313的右侧。

在本实施例中，为了防止牵引绳一331、牵引绳二332和牵引绳三333缠绕，特将牵引绳一331、牵引绳二332和牵引绳三333设置在不同高度的水平面内。同样的，牵引绳四334、牵引绳五335和牵引绳六336采用同样的设计。

本装置的工作过程：

初始状态为各爪呈张开状态（见附图1），此时气缸的活塞杆是缩回状态。

将聚拢手爪移动到工作位置，使活塞杆伸出，活塞杆端部的固定块推出，各根牵引绳分别通过滑块顶杆拉动各滑块向手爪中心移动，各个摆动臂向内摆动，各聚拢板向中心收拢。使活塞杆收回，各滑块在弹簧推力作用下向外移动，各个摆动臂向外摆动复位，各聚拢板向向外退出。

该装置可以用于向植物根部推土培土，可以用于挖松软的土坑，也可以用于抓取植物或者花盆等物件。

本装置的优点：结构简单，通过一个伸缩气缸和牵引绳索及导轮的配合，可以同时控制不同方向的滑块移动，进而控制各聚拢板的收放。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

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