一种圆形阵列等间距扩展装置

技术领域

本发明涉及一种圆形阵列等间距扩展装置，属于农业机械技术领域。

背景技术

很多现有的等间距扩展装置主要是行列式排列的扩展装置，但是在一些场合，如包装领域，如月饼盒或巧克力盒有不少是圆形阵列排列的，采用手工包装效率低；在现代农业种植领域，在每个种植盆内，都是在苗盆中心植入一粒或多粒种子，这几粒种子无序的堆叠在一起影响植物生长，如果能将种子按照圆形阵列有序等间隔排列植入苗盆，则更有利于幼苗的发芽及后期的生长。在其他工业装配领域也有以圆形阵列排列的情况。因而探索设计同心圆形阵列等间距扩展装置具有现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆形阵列等间距扩展装置，以解决现有技术效率低的缺陷。

一种圆形阵列等间距扩展装置，包括：

基板，所述基板上设有多个外圈直导槽、多个中间圈直导槽和多个内圈直导槽；所述外圈直导槽沿着基板外圆的圆周布设，所述中间圈直导槽沿着基板中间圆的圆周布设，所述内圈直导槽沿着基板内圆的圆周布设，所述基板中心设有气缸轴联接座；

驱动盘，所述驱动盘对应外圈直导槽、中间圈直导槽和内圈直导槽的位置分别设有外圈弧形导槽、中间弧形导槽和内圈弧形导槽，所述驱动盘中心设有摆动气缸，所述摆动气缸的摆动轴穿过驱动盘与气缸轴联接座固定连接；

展合组件，多个所述展合组件分别与外圈直导槽、中间圈直导槽和内圈直导槽铰接，且展合组件的顶部与外圈弧形导槽、中间弧形导槽和内圈弧形导槽滑动连接，底部用于连接执行器。

进一步地，所述展合组件包括固定铰支座、展合杆、展合铰支座和推拉铰支座，所述推拉铰支座设在展合杆顶部，所述推拉铰支座顶部设有导柱，所述导柱设有与驱动盘直导槽滑动连接的导轮，所述展合铰支座设于展合杆的底部，用于连接执行器，所述固定铰支座设于展合杆中上部，且与基板固定连接。

进一步地，所述直导槽的宽度与展合杆的厚度一致。

进一步地，所述固定铰支座将展合杆分成上段和下段两部分，下段的长度大于上段的长度。

进一步地，每个所述展合组件中的展合杆包括两根，且平行并列设置；两根展合杆与推拉铰支座、展合铰支座构成平行四边形。

进一步地，所述驱动盘中心上设有用于固定摆动气缸的气缸固定座。

进一步地，所述基板的中心下方还固定设有中心固定铰支座。

进一步地，所述基板上外圈直导槽、中间圈直导槽和内圈直导槽所在圆为同心圆。

进一步地，所述外圈直导槽的长度大于中间圈直导槽的长度，所述中间圈直导槽的长度大于内圈直导槽的长度。

进一步地，所述基板设有支架，所述支架与基板固定联接。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过摆动气缸驱动同轴设置的驱动盘与基板间产生相对正转或反转，驱动各组展合组件下端的展合铰支座同步向心收拢或同步向外展开，体积小，结构简单；

本发明展合组件中采用双展合杆构成的铰接平行四边形结构，使得展合铰支座23和推拉铰支座24都是始终处于稳定的（水平）状态，使得展合铰支座23端部联接的末端执行器实现平动；

本发明展合杆固定交界点下段的长度大于上段的长度，缩小了推拉铰支座的实际驱动距离，使得采用驱动盘驱动成为可能，简化了结构；

本发明展合组件为模块化结构，便于加工及更换。

附图说明

图1是本发明装置合拢状态示意图；

图2是本发明装置底部合拢状态示意图；

图3是本发明装置展开状态示意图；

图4是本发明装置底部展开状态示意图；

图5是本发明装置驱动盘示意图；

图6是本发明装置基板与展合组件示意图；

图7是本发明装置基板示意图；

图8是本发明装置驱动盘示意图；

图9是本发明装置展合组件示意图；

图中：1、基板；11、外圈直导槽；12、中间圈直导槽；13、内圈直导槽；14、气缸轴联接座；2、展合组件；21、固定铰支座；22、展合杆；23、展合铰支座；24、推拉铰支座；25、 导柱；26、导轮；27、中心固定铰支座；3、驱动盘；31、外圈弧形导槽；32、中间弧形导槽；33、内圈弧形导槽；34、气缸固定座；4、摆动气缸；5、支架。

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。

如图1-图9所示，公开了一种圆形阵列等间距扩展装置，包括：

基板1，所述基板1上设有多个外圈直导槽11、多个中间圈直导槽12和多个内圈直导槽13；所述外圈直导槽11沿着基板1外圆的圆周布设，所述中间圈直导槽12沿着基板1中间圆的圆周布设，所述内圈直导槽13沿着基板1内圆的圆周布设，所述基板1中心设有气缸轴联接座14；

值得注意的是，外圈直导槽11、中间圈直导槽12和内圈直导槽13设置在不同直径的同心圆上，图例中分别设置在三个同心圆上，图例中：等间距设有18条外圈直导槽11，12条中间圈直导槽12，6条内圈直导槽13；

驱动盘3，所述驱动盘3对应外圈直导槽11、中间圈直导槽12和内圈直导槽13的位置分别设有外圈弧形导槽31、中间弧形导槽32和内圈弧形导槽33，所述驱动盘3中心设有摆动气缸4，所述摆动气缸4的摆动轴穿过驱动盘3与气缸轴联接座14固定连接；

值得注意的是，所述基板1上外外圈直导槽11、中间圈直导槽12和内圈直导槽13所在圆为同心圆，即各弧形导槽分别设置在不同直径的同心圆上，图例中分别设置在三个同心圆上：

最外周为外圈弧形导槽31，图例中等间距设有18条，中间弧形导槽32，图例中等间距设有12条弧形导槽；内圈弧形导槽33，图例中等间距设有6条弧形导槽；图例中各弧形导槽为右旋发散式，也可以是左旋发散式。（31a在外侧，31b在内侧）；

展合组件2，多个所述展合组件2分别与外圈直导槽11、中间圈直导槽12和内圈直导槽13活动连接，且展合组件2的顶部与外圈弧形导槽31、中间弧形导槽32和内圈弧形导槽33滑动连接，底部用于连接执行器。

在驱动盘3的中心上部设有气缸固定座34，用于固定安装摆动气缸4。在驱动盘3的中心设有通孔，供气缸摆动轴向下转动穿越。气缸摆动轴下端插入基板1中心固定设有的气缸轴联接座14孔内。在摆动气缸4工作时，气缸轴被基板1固定，气缸体带动驱动盘3顺时针小角度转动或逆时针小角度转动。

具体的，所述展合组件2包括固定铰支座21、展合杆22、展合铰支座23和推拉铰支座24，所述推拉铰支座24设在展合杆22顶部，所述推拉铰支座24顶部设有导柱25，所述导柱25设有与驱动盘3直导槽滑动连接的导轮26，所述展合铰支座23设于展合杆22的底部，用于连接执行器，所述固定铰支座21设于展合杆22中上部，且与基板1固定连接。

值得注意的是，所述直导槽的宽度与展合杆22的厚度一致，所述固定铰支座21将展合杆22分成上段和下段两部分，下段的长度大于上段的长度，每个所述展合组件2中的展合杆22包括两根，且平行并列设置；两根展合杆22与推拉铰支座24、展合铰支座23构成平行四边形；

各展合组件2通过固定铰支座21铰接安装在基板下方。固定铰支座21固定设置在基板下面，位于各径向直导槽的中间下方。

图例中展合组件2共36件，分成三组分别设置在三个同心圆上：第一组18件均布分布在外圆上，第二组12件均布分布在中间的圆上，第三组6件均布分布在内圆上。

在基板的中心下方还固定设有中心固定铰支座27。

36件展合组件在收拢状态时及展开状态时，铰接在展合组件下端部的展合铰支座23与中心固定铰支座27共面。

在各件展合组件中，两根展合杆22结构尺寸相同，平行并列设置。两根展合杆22上端分别与推拉铰支座24活动铰接，下端分别与展合铰支座23活动铰接。两根展合杆22、推拉铰支座24、展合铰支座23构成平行四边形。使得展合铰支座23和推拉铰支座24都是始终处于稳定的（水平）状态。

图例中下段的长度与上段的长度比为三，即L2/L1=3，因此，推拉铰支座24水平移动一段距离，展合铰支座23相应的水平移动距离将得到放大，图例中放大三倍。由于展合铰支座23所需要的位移较大，通过这种杠杆式结构设计，使得推拉铰支座24的位移大幅减小，才能使得驱动盘上的弧形导槽的合理布局成为可能，否则，驱动盘上的弧形导槽相互交叠，导槽不能完整，无法采用该方案实现展合驱动。

各展合铰支座23的下面用于安装如吸盘、电磁吸铁、夹爪等末端执行器。

所述基板1设有支架5，所述支架5与基板1固定联接，可以通过支架与机械臂安装。

本发明摆动气缸4驱动驱动盘顺时针转动一个角度，导轮带动推拉铰支座向外侧滑移，展合组件下端的展合铰支座同步向心收拢（见附图1、2）；摆动气缸40驱动驱动盘逆时针转动一个角度，导轮带动推拉铰支座向内侧滑移，展合组件下端的展合铰支座同步向外展开（见附图3、4）；

通过一只摆动气缸驱动同轴设置的驱动盘与基板10间产生相对正转或反转，驱动各组展合组件20下端的展合铰支座同步向心收拢或同步向外展开，体积小，结构简单。

展合组件中采用双展合杆构成的铰接平行四边形结构，使得展合铰支座23和推拉铰支座24都是始终处于稳定的（水平）状态。使得展合铰支座23端部联接的末端执行器实现平动。

展合杆固定交界点下段的长度大于上段的长度，缩小了推拉铰支座的实际驱动距离，使得采用驱动盘驱动成为可能，简化了结构。

展合组件为模块化结构，便于加工及更换。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。