一種智能扦樣機(jī)器人，屬于扦樣設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)收購各種糧食后，在入庫過程中，通常需要扦取樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，目前基本分為兩種方式，一種為人工扦樣，即無論用任何方式進(jìn)行各種對糧食的檢驗(yàn)，都是人工運(yùn)用扦樣工具對糧食抽取，整個過程繁瑣、費(fèi)時、費(fèi)力，每次進(jìn)行抽檢時由于人為能力有限，達(dá)不到抽檢的準(zhǔn)確性，還有使用一些以前傳統(tǒng)的扦取樣品檢驗(yàn)機(jī)，不易操作，不易防護(hù)，體積大使收購糧食過程中出現(xiàn)很多問題不能解決。

另一種為機(jī)器扦樣，采用設(shè)置在固定位置的扦樣機(jī)，對糧食進(jìn)行扦樣，只要通過遙控器遙控扦樣桿，就可實(shí)現(xiàn)自動取樣，這種扦樣機(jī)很大程度的降低了勞動強(qiáng)度，但在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)，這種扦樣機(jī)存在一個很大的問題，在進(jìn)行扦樣操作時，必須工作人員用肉眼觀察扦樣桿的取樣插入點(diǎn)，并仔細(xì)記錄，然后根據(jù)需要進(jìn)行扦樣的位置逐個的通過遙控器扦樣，每個扦樣點(diǎn)都需要工作人員操縱遙控器逐個升降或移動，而且，由于帶動扦樣桿移動的機(jī)構(gòu)為固定的橫向平鋪的滑軌，因此，該種設(shè)備對使用空間的要求較高，如果需要實(shí)現(xiàn)較大范圍的扦樣取料，就需要較大的安裝空間，對扦樣機(jī)的扦樣范圍有較大的限制，而且，工作人員在整個扦樣過程中，必須全程關(guān)注，每個扦樣點(diǎn)的取料都需要仔細(xì)逐個操作，操作工序較為繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡單、數(shù)量準(zhǔn)確，收縮自如、扦樣取料范圍大且能夠自動取樣的智能扦樣機(jī)器人。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：該種智能扦樣機(jī)器人，包括扦樣卸料器、真空泵、立柱、吸料軟管和扦樣桿，扦樣桿通過吸料軟管連接真空泵和扦樣卸料器，立柱上設(shè)有動力機(jī)構(gòu)，通過動力機(jī)構(gòu)帶動扦樣桿實(shí)現(xiàn)移動，其特征在于：所述的扦樣桿與動力機(jī)構(gòu)之間設(shè)有可折疊的平衡機(jī)械臂，平衡機(jī)械臂的一端固定連接垂直固定的扦樣桿。

在扦樣桿與動力機(jī)構(gòu)之間增設(shè)可折疊的平衡機(jī)械臂，且平衡機(jī)械臂的一端固定連接垂直固定的扦樣桿，既通過可折疊的平衡機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)了大范圍的扦樣需求，又能保持扦樣桿始終垂直取料，保證取樣的準(zhǔn)確性，可折疊的平衡機(jī)械臂在折疊式可實(shí)現(xiàn)近距離小范圍內(nèi)的扦樣需要，在伸展時，平衡機(jī)械臂的伸縮范圍可達(dá)1.9~4.5米，又能滿足遠(yuǎn)距離大范圍的扦樣需要，提高了扦樣機(jī)的適用范圍和扦樣靈活性。

所述的平衡機(jī)械臂包括轉(zhuǎn)動連接的執(zhí)行終端前臂和控制位移的后臂，前臂連接扦樣桿，后臂連接動力機(jī)構(gòu)。

所述的后臂包括平行設(shè)置升降臂和平移臂，升降臂和平移臂一端分別轉(zhuǎn)動連接轉(zhuǎn)臂，另一端分別通過轉(zhuǎn)軸連接前臂。

升降臂和平移臂的兩端分別通過連接轉(zhuǎn)臂和前臂端部形成平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，升降臂和平移臂與連接轉(zhuǎn)臂和前臂之間可分別實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動。

所述的前臂與后臂外側(cè)安裝有保持動作同步的平衡機(jī)構(gòu)，平衡機(jī)構(gòu)包括第一平衡連桿、第二平衡連桿和轉(zhuǎn)動連接板，轉(zhuǎn)動連接板為三角板，三角板一個頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動安裝在平移臂與前臂的連接處，另外兩個頂點(diǎn)分別固定連接第一平衡連桿和第二平衡連桿一端， 第一平衡連桿另一端通過平衡連接板連接平移臂，第二平衡連桿一端通過扦樣桿支架連接前臂。

在平移臂一側(cè)和前臂一側(cè)分別設(shè)置平行設(shè)置的平衡連桿，第一平衡連桿和第二平衡連桿分別與平移臂和前臂形成平行四邊形連桿機(jī)構(gòu)，同時，再通過共同連接的轉(zhuǎn)動連接板形成轉(zhuǎn)動連接，平移臂自身移動的過程中可通過平移臂和第一平衡連桿經(jīng)由轉(zhuǎn)動連接板最終帶動前臂和第二平衡連桿實(shí)現(xiàn)水平移動。結(jié)合上述的升降臂的升降作用，即可通過整個平衡機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)扦樣桿的升降和前后水平移動，操作簡單，動作靈活多變，伸縮范圍較大。

所述動力機(jī)構(gòu)包括升降機(jī)構(gòu)、平移機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在立柱的頂面，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上安裝平移機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)一側(cè)安裝升降機(jī)構(gòu)，所述的后臂一端同時連接升降機(jī)構(gòu)和平移機(jī)構(gòu)。

動力機(jī)構(gòu)采用可實(shí)現(xiàn)平移、升降及旋轉(zhuǎn)三種工作模式的機(jī)構(gòu)，可通過線路連接控制器，優(yōu)選的，在控制器內(nèi)輸入控制動力機(jī)構(gòu)動作的程序，通過控制器對需要扦樣的多個扦樣點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)輸入，即可通過控制器輕松實(shí)現(xiàn)整個扦樣過程的自動化，無需對多個扦樣點(diǎn)進(jìn)行逐個操作，更省去了在整個扦樣過程中全稱關(guān)注的麻煩，只需選擇實(shí)現(xiàn)輸入控制器的程序及相應(yīng)的扦樣坐標(biāo)，即可實(shí)現(xiàn)。

所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)底座，旋轉(zhuǎn)底座可轉(zhuǎn)動的套裝在立柱上；

所述的平移機(jī)構(gòu)包括均水平設(shè)置平移電機(jī)、平移螺桿、平移滑座和平移滑軌，平移滑軌為平行安裝的兩組，兩平移滑軌之間滑動連接平移滑座，平移電機(jī)的動力輸出端連接平移螺桿，平移螺桿螺紋連接平移滑座一側(cè)，平移滑座的另一側(cè)固定連接平衡機(jī)械臂；

所述的升降機(jī)構(gòu)包括升降電機(jī)、升降滑座、升降滑軌和升降螺桿，升降滑軌為縱向平行安裝的兩組，兩升降滑軌之間滑動連接升降滑座，升降電機(jī)的動力輸出端連接升降螺桿，升降螺桿螺紋連接升降滑座一側(cè)，升降滑座的另一側(cè)固定連接平衡機(jī)械臂。

將旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在最下方，可通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動整個動力機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，進(jìn)而通過平衡機(jī)械臂帶動扦樣桿實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動，三種機(jī)構(gòu)配合動作，最終實(shí)現(xiàn)扦樣桿在各個轉(zhuǎn)動角度的升降和平移。

所述的扦樣桿為上部設(shè)有出料口，底部設(shè)有入料尖端的管體，出料口通過吸料軟管連接扦樣卸料器。

所述的扦樣桿一側(cè)設(shè)有補(bǔ)氣裝置，補(bǔ)氣裝置包括補(bǔ)氣軟管，補(bǔ)氣軟管一端連接真空泵的排氣口，另一端連接扦樣桿。在扦樣桿一側(cè)設(shè)置補(bǔ)氣裝置，通過補(bǔ)氣裝置向扦樣桿內(nèi)充氣，從而使得扦樣桿內(nèi)向上抽取糧食時更順暢，避免因扦樣桿太長導(dǎo)致在抽取過程中卡住的情況，提高扦樣效率。

所述的扦樣桿為雙層套管，包括補(bǔ)氣外管、吸料內(nèi)管、補(bǔ)氣短管和吸料口，補(bǔ)氣外管上部一側(cè)設(shè)有補(bǔ)氣短管，通過補(bǔ)氣短管連接補(bǔ)氣軟管，吸料內(nèi)管下部一側(cè)設(shè)有吸料口，所述的補(bǔ)氣外管底部與吸料內(nèi)管相連通。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的有益效果是：

1、在扦樣桿與動力機(jī)構(gòu)之間增設(shè)可折疊的平衡機(jī)械臂，且平衡機(jī)械臂的一端固定連接垂直固定的扦樣桿，既通過可折疊的平衡機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)了大范圍的扦樣需求，又能保持扦樣桿始終垂直取料，保證取樣的準(zhǔn)確性，可折疊的平衡機(jī)械臂在折疊式可實(shí)現(xiàn)近距離小范圍內(nèi)的扦樣需要，在伸展時，又能滿足遠(yuǎn)距離大范圍的扦樣需要，提高了扦樣機(jī)的適用范圍和扦樣靈活性。

2、動力機(jī)構(gòu)采用可實(shí)現(xiàn)平移、升降及旋轉(zhuǎn)三種工作模式的機(jī)構(gòu)，并通過線路連接控制器，優(yōu)選的，在控制器內(nèi)輸入控制動力機(jī)構(gòu)動作的程序，通過控制器對需要扦樣的多個扦樣點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)輸入，即可通過控制器輕松實(shí)現(xiàn)整個扦樣過程的自動化，無需對多個扦樣點(diǎn)進(jìn)行逐個操作，更省去了在整個扦樣過程中全稱關(guān)注的麻煩，只需選擇實(shí)現(xiàn)輸入控制器的程序及相應(yīng)的扦樣坐標(biāo)，即可實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的智能扦樣機(jī)器人主視圖示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的智能扦樣機(jī)器人軸測圖示意圖。

圖3為圖2的A部分局部放大示意圖。

圖4為平衡機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為扦樣桿與平衡機(jī)械臂的連接關(guān)系示意圖。

其中，1、扦樣卸料器 2、真空泵 3、立柱 4、升降機(jī)構(gòu) 401、升降電機(jī) 402、升降滑座403、升降滑軌 404、升降螺桿 5、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 501、旋轉(zhuǎn)電機(jī) 502、旋轉(zhuǎn)底座 6、外罩 7、平衡機(jī)械臂 701、升降臂 702、第一平衡連桿 703、平移臂 704、連接轉(zhuǎn)臂 705、平衡連接板 706、轉(zhuǎn)動連接板 707、第二平衡連桿 708、前臂 8、平移機(jī)構(gòu) 801、平移電機(jī) 802、電機(jī)支座 803、平移螺桿 804、平移滑座 805、平移滑軌 9、補(bǔ)氣軟管 10、吸料軟管 11、扦樣桿 1101、出料口 1102、補(bǔ)氣短管 1103、補(bǔ)氣外管 1104、吸料內(nèi)管 1105、吸料口 1106、入料尖端 12、扦樣桿支架 13、升降臂安裝座 14、平移臂安裝座。

具體實(shí)施方式

圖1~5是本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1~5對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

參照附圖1~5：一種智能扦樣機(jī)器人，包括扦樣卸料器1、真空泵2、立柱3、吸料軟管10和扦樣桿11，扦樣桿11通過吸料軟管10連接真空泵2和扦樣卸料器1，立柱3上設(shè)有動力機(jī)構(gòu)，通過動力機(jī)構(gòu)帶動扦樣桿11實(shí)現(xiàn)移動，扦樣桿11與動力機(jī)構(gòu)之間設(shè)有可折疊的平衡機(jī)械臂7，平衡機(jī)械臂7的一端固定連接垂直固定的扦樣桿11，動力機(jī)構(gòu)包括升降機(jī)構(gòu)4、平移機(jī)構(gòu)8和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5，動力機(jī)構(gòu)通過線路連接控制器。

平衡機(jī)械臂7包括轉(zhuǎn)動連接的執(zhí)行終端前臂708和控制位移的后臂，前臂708連接扦樣桿11，后臂連接動力機(jī)構(gòu)。后臂包括平行設(shè)置升降臂701和平移臂703，升降臂01和平移臂703一端分別轉(zhuǎn)動連接轉(zhuǎn)臂704，另一端分別通過轉(zhuǎn)軸連接前臂708。前臂708與后臂外側(cè)安裝有保持動作同步的平衡機(jī)構(gòu)，平衡機(jī)構(gòu)包括第一平衡連桿702、第二平衡連桿707和轉(zhuǎn)動連接板706，轉(zhuǎn)動連接板706為三角板，三角板一個頂點(diǎn)轉(zhuǎn)動安裝在平移臂703與前臂708的連接處，另外兩個頂點(diǎn)分別固定連接第一平衡連桿702和第二平衡連桿707一端， 第一平衡連桿702另一端通過平衡連接板705連接平移臂703，第二平衡連桿707一端通過扦樣桿支架12連接前臂708。

本實(shí)施例中，動力機(jī)構(gòu)安裝在立柱3的頂部，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5安裝在立柱3的頂面，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5上安裝平移機(jī)構(gòu)8，在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5一側(cè)安裝升降機(jī)構(gòu)4。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)501和旋轉(zhuǎn)底座502，旋轉(zhuǎn)底座502可轉(zhuǎn)動的套裝在立柱3上；平移機(jī)構(gòu)8包括均水平設(shè)置平移電機(jī)801、平移螺桿803、平移滑座804和平移滑軌805，平移滑軌805為平行安裝的兩組，兩平移滑軌805之間滑動連接平移滑座804，平移電機(jī)801的動力輸出端連接平移螺桿803，平移螺桿803螺紋連接平移滑座804一側(cè)，平移滑座804的另一側(cè)通過平移臂安裝座14固定連接平衡機(jī)械臂7；升降機(jī)構(gòu)4包括升降電機(jī)401、升降滑座402、升降滑軌403和升降螺桿404，升降滑軌403為縱向平行安裝的兩組，兩升降滑軌403之間滑動連接升降滑座402，升降電機(jī)401的動力輸出端連接升降螺桿404，升降螺桿404螺紋連接升降滑座402一側(cè)，升降滑座402的另一側(cè)通過升降臂安裝座13固定連接平衡機(jī)械臂7。

扦樣桿11上部設(shè)有出料口1101，底部設(shè)有入料尖端1106的管體，出料口1101通過吸料軟管10連接扦樣卸料器1。扦樣桿11一側(cè)設(shè)有補(bǔ)氣裝置，補(bǔ)氣裝置包括補(bǔ)氣軟管9，補(bǔ)氣軟管9一端連接真空泵2的排氣口，另一端連接扦樣桿11。扦樣桿11為雙層套管，包括補(bǔ)氣外管1103、吸料內(nèi)管1104、補(bǔ)氣短管1102和吸料口1105，補(bǔ)氣外管1103上部一側(cè)設(shè)有補(bǔ)氣短管1102，通過補(bǔ)氣短管1102連接補(bǔ)氣軟管9，吸料內(nèi)管1104下部一側(cè)設(shè)有吸料口1105，補(bǔ)氣外管1103底部與吸料內(nèi)管1104相連通。

本實(shí)用新型在工作時，通過扦樣卸料器1和吸料軟管10連接，在啟動動力機(jī)構(gòu)前，可通過控制器輸入各個需要扦樣的位置坐標(biāo)，然后啟動控制器的控制程序，通過控制器操作啟動動力機(jī)構(gòu)，通過升降機(jī)構(gòu)4、平移機(jī)構(gòu)8和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)5的配合，將扦樣桿11推送至需要扦樣的各個位置，扦樣桿11在控制器的操縱下，自動完成升降、平移及旋轉(zhuǎn)調(diào)整的動作，逐個完成多個扦樣點(diǎn)的扦樣工作。具體的，扦樣桿11插入糧食堆內(nèi)一定深度后，啟動扦樣卸料器1和真空泵2，此時，糧食從扦樣桿11底部的吸料口1105進(jìn)入扦樣桿11內(nèi)部，并在真空泵2的抽力作用下向上移動，進(jìn)而從扦樣桿11頂部的出料口1101排出進(jìn)入吸料軟管10，最終通過扦樣卸料器1排出。

在真空泵2抽氣的過程中，真空泵2的排氣口處連接補(bǔ)氣軟管9，從真空泵2排出的氣體通過補(bǔ)氣軟管9和補(bǔ)氣短管1102排入扦樣桿11的補(bǔ)氣外管1103，從補(bǔ)氣外管1103下部送入補(bǔ)氣外管1103與吸料內(nèi)管1104下部的連通處，從而保證吸料的順暢。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。