[发明专利]一种棉花取样机械手

权利要求书

1.一种棉花取样机械手，其特征是：所述的棉花取样机械手由机械执行装置和电气控制部分组成；

所述的机械执行装置主要由底座（21）、运动架、取样头支座（22）、棉花取样头、推进装置和取样头进给运动装置构成；所述棉花取样头安装在所述取样头支座（22）上，所述取样头支座（22）与所述底座（21）由运动架联接，所述运动架由推进装置驱动；所述取样头进给运动装置实现棉花取样头的进给和退刀；

所述运动架为导板（23）和连接杆（30）构成的矩形框结构，前后各有一导板（23），左右两侧用两根连接杆（30）连接牢固，所述的导板（23）有两个导柱孔；所述运动架中固定一丝杠（31），所述丝杠（31）的布置方向与所述连接杆（30）的方向一致；

所述推进装置由取样头推进气缸（36）和活塞连杆（29）组成，所述活塞连杆（29）的一端安装在取样头推进气缸（36）的活塞顶端且所述活塞连杆（29）与所述取样头推进气缸（36）的活塞处于同一轴线；

所述推进装置的活塞连杆（29）的另一端固定于所述运动架的导板（23）；

所述取样头支座（22）下方设置两侧板，所述侧板与所述运动架的连接杆（30）垂直且开有与所述运动架的连接杆（30）过渡配合的通孔；

所述取样头进给运动装置包括取样头进给主动轮（25）、取样头进给从动轮（39）和取样头进给传动带（40），所述的取样头进给传动带（40）连接所述取样头进给主动轮（25）和所述取样头进给从动轮（39），所述取样头进给从动轮（39）的中心设置一丝杠螺母，所述丝杠螺母套在所述丝杠（31）上；所述取样头进给主动轮（25）固定空心轴（26）的一端，所述空心轴（26）的另一端固定一取样头转动驱动轮（11）；所述取样头转动驱动轮（11）通过取样头转动传动带（32）连接取样头转动主动轮（33），所述取样头转动主动轮（33）经变速箱（34）与固定于所述取样头支座（22）侧边的取样驱动电机（35）相连；所述空心轴（26）安装在取样头回转轴承（27）的内圈中，所述取样头回转轴承（27）固定于所述取样头支座（22）的上方；

所述的棉花取样头主要由棉花取样刀（7）、刀座（8）、棉样爪（9）、棉样爪回转支座（10）、取样头转动驱动轮（11）和操纵杆（19）构成，所述的刀座（8）为薄壁空心圆柱体，所述的刀座（8）前端固定2～4把棉花取样刀（7），所述的操纵杆（19）穿过所述取样头转动驱动轮（11）的中心孔与固定法兰（18）的中心孔并依此套上弹簧（12）和弹簧压板（13）且前端安装在轴承（16）的内圈中，所述取样头转动驱动轮（11）与所述固定法兰（18）用螺钉连接牢固，所述的操纵杆（19）的顶端固定一浮动旋转轴（15），所述浮动旋转轴（15）为一螺栓，其头部压住所述轴承（16）的内圈，所述轴承（16）安装在轴承座（17）中，所述轴承座（17）前端内孔中有一个台阶，所述轴承（16）的外圈直径大于所轴承座（17）的台阶孔径，所述轴承座（17）的前端面有螺纹孔，通过螺钉连接棉样推出拨盘（14），所述棉样推出拨盘（14）为一圆形平板，棉样爪座（20）呈径向折边和轴向折边构成的“L”形，所述棉样爪（9）固定在所述棉样爪座（20）的轴向折边上，所述的固定法兰（18）、弹簧（12）、弹簧压板（13）、轴承（16）、浮动旋转轴（15）、轴承座（17）、棉样推出拨盘（14）、棉样爪（9）和棉样爪座（20）都置于所述的刀座（8）中，所述的刀座（8）的内径和所述固定法兰（18）的外径过渡配合并用螺钉周向固定，安装后所述棉样推出拨盘（14）压在所述棉样爪座（20）的“L”形的径向折边上，所述棉样爪座（20）径向外侧固定在棉样爪回转支座（10）上，所述棉样爪回转支座（10）铰接于所述刀座（8）；

所述的棉花取样头中有3～4片棉样爪（9）组成一组；

所述棉花取样头的操纵杆（19）后端连接棉样抓取气缸（28）的活塞顶端；

所述的棉花取样刀（7）的前端为前刀面（1）、后刀面（2）、前刀刃（3）和后刀刃（4），所述前刀刃（3）为所述前刀面（1）与刀体的底面的相交线，所述后刀刃（4）为所述后刀面（2）与刀体的底面的相交线；所述前刀刃（3）和所述后刀刃（4）的夹角为75°～110°；所述前刀面（1）和所述后刀面（2）的相交线与刀体底面的夹角θ为25°～50°；

所述底座（21）上方设置两根导柱（24），所述导柱（24）穿在所述导板（23）的导柱孔中；

所述的电气控制部分包括：并联接入取样头推进气缸前进电磁阀（Q1）、取样头推进气缸后退电磁阀（Q2）、抓取气缸收拢电磁阀（Q3）、抓取气缸张开电磁阀（Q4）、电机正转接触器（JC1）、电机反转接触器（JC2）和时间继电器（JT），取样头推进气缸前进电磁阀（Q1）前串接限位三（L3）常开和限位四（L4）常闭，取样头推进气缸后退电磁阀（Q2）前串接延时常开（JT-1）和限位五（L5）常闭，抓取气缸收拢电磁阀（Q3）前串接限位一（L1）常开和限位二（L2）常闭，抓取气缸张开电磁阀（Q4）前串接限位二（L2）常开，电机正转接触器（JC1）前串接限位四（L4）常开和限位一（L1）常闭，电机反转接触器（JC2）前串接限位五（L5）常开和限位二（L2）常闭，时间继电器前串接限位一（L1）常开。