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一种应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构

花匠小妙招
2025-02-21 00:35

一种应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构

1.本发明涉及机械抓具技术领域，具体涉及一种应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构。

背景技术：

2.草皮是改善生态环境常用的绿化植物，主要有块状和卷状两种形式。草皮的铺设取代了以往采用撒草籽方式种植绿草，人工用裁割草皮铺设方式可以快速形成较大面积的绿地，大大的缩短了绿地种植工期。
3.目前铺设草皮大多还是依靠人工进行手动铺设，主要通过人工将草皮压实和灌溉使得草皮根系与土壤充分接触，从而完成草皮的铺设工作，但耗时耗力，劳动量大。
4.现有技术中也公开了一些草皮铺设装置，但是这些铺设装置适应性差，铺设装置中的上料机构和铺设机构功能相对单一，只能铺设卷状草皮或者块状草皮中的一种，无法达到灵活使用的要求。

技术实现要素：

5.为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构，可以轻松实现对块状和卷状的草皮的抓取和运送；还可以抓取其他类型的物品，并且由于弧形叉刀增加，使抓取过程更加平稳。
6.为此，本发明提出了一种应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构，包括框架、四根阶梯轴、若干弧形叉刀、一对伸缩缸、一对连接板、以及若干连接固定板；伸缩缸一端与框架铰接，另一端与连接板铰接；每根阶梯轴上均设有一个连接固定板和若干个弧形叉刀；相间设置的两个阶梯轴上的连接固定板与同一连接板铰接，使相间设置的两个阶梯轴同步转动，进而通过弧形叉刀转动抓取块状草皮。
7.其中，中间两根阶梯轴上的弧形叉刀的圆弧角朝内设置，两组弧形叉刀旋转时相向移动，用于抓取卷状草皮或块状草皮。
8.进一步，弧形叉刀通过叉刀固定板与阶梯轴固定连接。
9.进一步，伸缩缸一端通过双头螺柱与框架铰接。
10.进一步，伸缩缸另一端通过关节轴承与连接板中部铰接。
11.进一步，阶梯轴通过滚珠花键轴承与框架转动连接。
12.进一步，弧形叉刀旋转夹紧时，伸缩缸处于收缩状态，以实现自锁。
13.进一步，阶梯轴下侧设有与框架固定连接的底板，而底板上设有与弧形叉刀位置相对的方形孔。
14.进一步，所述弧形叉刀大致呈峨眉月形状。
15.进一步，所述伸缩缸为气缸、电缸、油缸中的一种。
16.进一步，阶梯轴还可以设置成六根或者八根，每根阶梯轴上均设有一个连接固定板，并且相间设置的两个阶梯轴上的连接固定板与同一连接板铰接。
17.本发明提供的应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构，可以轻松实现对块状和卷状的草皮的抓取和运送；双叉刀夹取结构紧凑，其底板保护了草皮的完整性；双排弧形叉刀结构稳定可靠，可以牢固抓取及快速释放草皮。此外，该双叉刀夹取机构中的所述阶梯轴还可以设置成六根或者八根，增加了弧形叉刀的数量，不仅可以抓取草皮，还可以抓取其他类型的物品，并且由于弧形叉刀增加，使抓取过程更加平稳。
18.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
20.图1为本发明的应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构的爆炸图；
21.图2为本发明的应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构非工作状态的结构示意图；
22.图3为本发明的应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构工作状态下的结构示意图；
23.图4为包含双叉刀夹取机构的草皮铺设装置的结构示意图。
24.附图标记说明
25.1、行走装置；2、y-z两轴机械臂；3、双叉刀夹取机构；4、传送运输装置；5、反推滚轮展开装置；6、灌溉施肥装置；7、压实装置；8、草皮储料箱；301、阶梯轴；302、叉刀固定板；303、弧形叉刀；304、气缸活塞杆；305、气缸缸体；306、双头螺柱；307、连接板；308、关节轴承；309、底板；310、滚珠花键轴承；311、连接固定板。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
27.如图4所示，本发明的新型多功能草皮铺设装置，包括行走装置1、y-z两轴机械臂2、双叉刀夹取机构3、传送运输装置4、反推滚轮展开装置5、灌溉施肥装置6、压实装置7、草皮储料箱8。
28.其中，y-z两轴机械臂2安装在草皮储料箱8正上方，草皮储料箱8安装在行走装置1上方，双叉刀夹取机构3安装在y-z两轴机械臂2的竖直滑块上，传送运输装置4安装在行走装置1上方，反推滚轮展开装置5安装在传送运输装置4的上方，灌溉施肥装置6安装传送运输装置4的末端，压实装置7安装车体的后方。
29.如图1～3所示，本发明的应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构3包括框架、四根阶梯轴301、若干叉刀固定板302、若干弧形叉刀303、伸缩缸、双头螺柱306、连接板307、关节轴承308、底板309、滚珠花键轴承310、以及连接固定板311，而伸缩缸由气缸活塞杆304与气缸缸体305组成。
30.所述伸缩缸一端与所述框架铰接，另一端与所述连接板307铰接；每根所述阶梯轴301上均设有一个连接固定板311和若干个所述弧形叉刀303；相间设置的两个阶梯轴301上
的所述连接固定板311与同一所述连接板307铰接，使相间设置的两个所述阶梯轴301同步转动，进而通过所述弧形叉刀303转动抓取块状草皮。
31.其中，中间两根阶梯轴301上的所述弧形叉刀303的圆弧角朝内设置，两组所述弧形叉刀303旋转时相向移动，用于抓取卷状草皮或块状草皮。其中，所述弧形叉刀旋转夹紧时，所述伸缩缸处于收缩状态，以实现自锁。而所述弧形叉刀303大致呈峨眉月形状。
32.具体地，气缸缸体305一端用直双头螺柱306与框架连接，以端点为旋转点，实现上下60
°
转动；气缸缸体305另一端的气缸活塞杆304通过关节轴承308连接在连接板307上，连接板307与固定在阶梯轴301上的连接固定板311铰接，弧形叉刀303通过叉刀固定板302与阶梯轴301相连接，而阶梯轴301两端通过滚珠花键轴承310与框架连接。
33.其中，双叉刀夹取机构3中设有两组气缸、四根阶梯轴301，且连接板307两端与相间设置的两个阶梯轴301上的连接固定板311分别铰接。此外，相间设置的两个阶梯轴301上的连接固定板311与同一个连接板307连接，而中间两根阶梯轴上的所述弧形叉刀的圆弧角朝内设置，两组所述弧形叉刀旋转时相向移动；当伸缩缸工作时，中间两根阶梯轴301上的弧形叉刀朝内旋转，形成内圆弧形状，方便夹取卷状的草皮。
34.所述阶梯轴301下侧设有与框架固定连接的底板309，所述底板309上设有与所述弧形叉刀303位置相对的方形孔。
35.气缸活塞杆304收缩，推动连接板307，带动弧形叉刀303旋转，此时气缸缸体305缓缓向下倾斜，当气缸完全缩紧，弧形叉刀303继续向下旋转，刀尖穿过底板309的方形孔，深入草皮，将草皮抓起。y-z两轴机械臂2与双叉刀夹取机构3相配合，将草皮运送至传送运输装置4上。
36.气缸活塞杆304伸长，带动弧形叉刀303旋转，弧形叉刀303穿过底板309收回，草皮被挡在底板309下方，自然下落至传送带上。
37.双叉刀夹取机构3夹取结构紧凑，可以轻松实现对块状和卷状的草皮的抓取和运送，其底板保护了草皮的完整性；双排弧形叉刀结构稳定可靠，可以牢固抓取及快速释放草皮。
38.传送运输装置4采用斜坡平台式链式传送，输出端一侧为大角度倾斜输送段，其中，传送运输装置4传送上方平台倾斜5
°
，配合反推滚轮展开装置5将卷状草皮平铺展开，下方斜坡采用40
°
倾斜，增大了草皮与金属薄板之前的摩擦，保证草皮沿金属薄板顺利滑落至地面，提高了草皮的运输效率。
39.反推滚轮展开装置5包括滚筒、连接架、电机、联轴器、支撑架等，所述电机安装在所述连接架上，并通过联轴器与所述滚筒传动连接，所述支撑架与所述行走装置1连接。
40.由电机带动滚筒，滚筒的旋转方向与传送运输装置4传送方向相反，给卷状草皮一个相反方向的作用力，便于草卷顺利铺开。反推滚轮展开装置5通过铝型材框架安装在传送运输装置4平坡与斜坡的交汇处，既可以帮助草卷铺开，又可以对草皮草卷进行压实，便于铺设，装置简单高效，实用性强。
41.如图4所示，灌溉施肥装置主要由气泵水箱和四头浇头喷头构成，四头浇水喷头作为灌溉施肥装置6的主要执行元件，肥料混合在水箱中，通过充电水泵加压经水管到喷头处进行灌溉施肥，四头浇水喷头实现草皮全覆盖式灌溉，增加了土壤的黏性，增加草皮的成活率。
42.如图4所示，压实装置7设置在行走装置1后端下侧，压实装置7进行了加宽处理，即通过支架将多个滚轮串联在一起，可以充当压实滚轮，对刚铺设好的草皮进行压实，使草皮和土壤充分接触，增加草皮的成活率。
43.在另一实施例中，在上述双叉刀夹取机构中的所述阶梯轴301还可以设置成六根或者八根，每根所述阶梯轴301上均设有一个所述连接固定板311，并且相间设置的两个阶梯轴301上的所述连接固定板311与同一所述连接板307铰接，进而增加了弧形叉刀303的数量，不仅可以抓取草皮，还可以抓取其他类型的物品，并且由于弧形叉刀303增加，使抓取过程更加平稳。所述伸缩缸为气缸、电缸、油缸中的一种。
44.本发明提供的应用于草皮铺设装置的双叉刀夹取机构，可以轻松实现对块状和卷状的草皮的抓取和运送。双叉刀夹取结构紧凑，其底板保护了草皮的完整性；双排弧形叉刀结构稳定可靠，可以牢固抓取及快速释放草皮。
45.此外，包含本发明双叉刀夹取机构的铺设草皮机器，具有储料空间大，结构紧凑，结构巧妙，对草皮的保护性强，可靠性强，简单高效，实用性广，提高了草皮成活率，铺设效率高，减少了劳动量。传送运输装置和反推滚轮交错运动即可卷状草皮铺开，装置简单高效，实用性强。灌溉施肥装置对草皮起到施肥灌溉作用，增加了土壤的黏性，可提高草皮的成活率。草皮通过传送运输装置送达到地面平铺后，经过压实装置压实，草皮可以更好的与地面有效接触，可提高草皮的成活率。
46.下面结合附图简述包含双叉刀夹取机构的铺设草皮机器的工作原理和工作过程。
47.块状草皮：草皮储料箱8中存储大量块状草皮，双叉刀夹取机构3通过y-z两轴机械臂2的y轴直线滑轨、z轴直线滑轨的运动与草皮接触，气缸活塞杆304伸出，推动连接板307，带动弧形叉刀303旋转，此时气缸缸体305缓缓向下倾斜。
48.当气缸完全伸出，弧形叉刀303继续向下旋转，刀尖穿过底板309的方形孔，深入草皮，将草皮抓起，再通过y-z两轴机械臂2的y轴直线滑轨、z轴直线滑轨的运动到传送运输装置4的上方，气缸活塞杆304收回，带动弧形叉刀303旋转，弧形叉刀303穿过底板309收回，草皮被挡在底板309下方，草皮自然下落至传送运输装置4上。
49.电机带动传输链条，使传输链条上的金属薄板沿传输链条运动方向运动带动块状草皮运动到地面，水箱中添加肥料，经过气泵给水箱增压压水，通过四头浇水喷头灌溉施肥装置6进行灌溉施肥，再通过压实装置7进行压实，最终完成草皮的铺设。
50.卷状草皮：草皮储料箱中存储大量卷状草皮，双叉刀夹取机构3通过y-z两轴机械臂2的y轴直线滑轨、z轴直线滑轨的运动与草皮接触，气缸活塞杆304收缩，推动连接板307，带动弧形叉刀303旋转，此时气缸缸体305缓缓向下倾斜。
51.当气缸完全缩紧，弧形叉刀303继续向下旋转，刀尖穿过底板309的方形孔，深入草皮，将草皮抓起，再通过y-z两轴机械臂2的y轴直线滑轨、z轴直线滑轨运动到传送运输装置4上方进行卸料，电机带动传输链条，使传输链条上的金属薄板沿传输链条运动方向运动，从而带动卷状草皮运动。
52.当卷状草皮运动到与反推滚轮展开装置5相接触时，反转滚筒给卷状草皮相反的力，从而使卷状草皮铺开形成方块草皮，接着运动到地面后，水箱中添加肥料，经过气泵给水箱增压压水，通过四头浇水喷头灌溉施肥装置6进行灌溉施肥，再通过压实装置7进行压实，最终完成草皮的铺设。
53.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。