一种挤奶执行机构以及挤奶机器人的制作方法

本发明属于乳畜动物挤奶设备，具体地说涉及一种挤奶执行机构以及挤奶机器人。

背景技术：

1、随着经济快速发展，人们对乳制品的需求量大大增加，从而推动了畜牧业发展，高效、智能挤奶机器人的引入是畜牧业发展的趋势。挤奶机器人能大大节省牧场日常的运营成本，提高牧场生产效率和奶源的整体品质。专利us9426966b2的一个实施例，奶杯通过机器人臂带到奶牛下方，同时，奶杯由柔性牵引件牵引，非工作状态下，奶杯处于停放位置并呈倾斜姿态，工作时，奶杯先从停放位置移动到基本垂直的定位姿态再移动至挤奶姿态，在挤奶姿态时，奶杯悬挂在待挤奶动物的相应奶头上，挤奶操作结束时，奶杯被从奶头上释放并被移回到定位姿态，然后被移回停放位置。奶杯处于停放姿态时，柔性牵引件处于松弛状态，奶杯在重力作用下下垂、倾斜，导致奶杯自由度较大，东倒西歪，姿态不固定，容易被待挤奶动物踢到，并且容易出现被卡住的情况，导致无法实施下一步操作。如us9426966b2公开了“所述至少两个拉动元件被松弛，并且所述奶杯通过重力移动到停放位置或挤奶位置”，该专利的现实实施设备经常出现上述卡住现象，须人工参与才能解决。

技术实现思路

1、针对现有技术的种种不足，现提出一种挤奶执行机构以及挤奶机器人，以解决现有技术中处于停放位置的奶杯自由度较大，容易被挤奶动物踢到以及被卡住，无法实施下一步操作的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种挤奶执行机构，包括壳体、若干组奶杯组件以及与每组奶杯组件对应的牵引组件，所述牵引组件通过柔性牵引件与奶杯组件连接，可收紧奶杯组件，并且在奶杯组件与待挤奶动物的乳头连接后，可释放奶杯组件，进行挤奶操作，还包括与每组奶杯组件对应的翻转组件，所述翻转组件位于所述柔性牵引件的延伸路径上，且所述翻转组件通过翻转轴可旋转的与所述壳体连接，所述翻转组件具有与所述奶杯组件结合的端面；

4、所述柔性牵引件处于收紧状态时，所述奶杯组件与所述翻转组件结合为一体，所述翻转组件围绕翻转轴旋转，使得所述奶杯组件可以在竖直姿态和倾斜姿态之间切换，处于倾斜姿态的奶杯组件的挤奶杯端部入口低于处于竖直姿态的奶杯组件。

5、本技术方案进一步设置为，所述柔性牵引件贯穿所述翻转组件。

6、本技术方案进一步设置为，所述柔性牵引件垂直并贯穿所述翻转轴的中轴线，使得所述翻转组件翻转时，处于收紧状态的柔性牵引件的长度不发生变化，张紧力恒定。

7、本技术方案进一步设置为，所述翻转组件设置为翻转座，所述翻转座与所述翻转轴之间设置有定位销，所述定位销与所述翻转轴相垂直，使得翻转座与翻转轴连接为一体。

8、本技术方案进一步设置为，所述翻转座以及所述翻转轴上均设置有纳容所述柔性牵引件的扇形让位槽，两个扇形让位槽在翻转轴的轴向对齐，并且二者同圆心，圆心位于翻转轴的中轴线上，使得翻转组件的翻转角度变化不改变柔性牵引件的张紧程度。

9、本技术方案进一步设置为，所述翻转座有两个相邻的且成特定角度的直边，两个直边之间以圆弧面过渡，弧面的轴心位于翻转轴的中轴线上，并且两个直边形成角度的余弦与翻转座的翻转角度相等，翻转座分别以两个直边与壳体内壁相抵，作为翻转限位。

10、本技术方案进一步设置为，还包括翻转驱动组件，所述翻转驱动组件驱动与翻转座结合为一体的奶杯组件翻转过程中，所述柔性牵引件始终处于收紧状态。

11、本技术方案进一步设置为，所述翻转驱动组件为气缸。

12、本技术方案进一步设置为，所述翻转驱动组件为电缸。

13、本技术方案进一步设置为，所述翻转驱动组件采用翻转驱动气缸、齿条以及齿轮的组合结构，所述齿条与翻转驱动气缸的气缸杆连接，且所述翻转驱动气缸的伸缩方向平行于所述柔性牵引件的延伸路径，所述齿轮安装在所述翻转轴上，并用销轴与所述翻转座固定为一体，所述齿轮与所述齿条相啮合。

14、本技术方案进一步设置为，所述柔性牵引件贯穿所述翻转驱动气缸的固定螺栓孔。

15、本技术方案进一步设置为，所述齿条的齿的相对直面设置有与其相抵的支撑元件，所述支撑元件施加于所述齿条上的压紧力可调。

16、本技术方案进一步设置为，每个牵引组件至少连接2个并排布置的柔性牵引件。

17、本技术方案进一步设置为，所述翻转组件与奶杯组件的结合端面上设置有圆形的凹孔，所述奶杯组件与翻转组件的结合端面上对应设置有圆形的凸台，奶杯组件与翻转组件结合为一体时，所述凹孔与所述凸台凹凸结合，使得奶杯组件与翻转组件能够定位、定向结合，所述凹孔和所述凸台的设置位置可互换。

18、本技术方案进一步设置为，所述凹孔、所述凸台与所述柔性牵引件的数量相同，且所述凹孔以及所述凸台的中轴线处均设置有供所述柔性牵引件贯穿的贯穿孔。

19、本技术方案进一步设置为，还包括牵引驱动组件，所述牵引驱动组件以及所述牵引组件采用直线运动方式，以改变柔性牵引件状态，收紧和释放奶杯组件。

20、本技术方案进一步设置为，所述牵引驱动组件采用气缸。

21、本技术方案进一步设置为，所述牵引驱动组件采用电缸。

22、本技术方案进一步设置为，所述牵引组件设置为带环槽的牵引滚轮，所述柔性牵引件先环绕所述环槽，再贯穿所述翻转组件后与所述奶杯组件连接，所述柔性牵引件的至少一个端部作为固定端。

23、本技术方案进一步设置为，所述固定端设置有张紧调节组件；

24、所述张紧调节组件包括滑动连接的调节座以及配合带有止转筋的导向套，所述调节座上设置有容纳所述止转筋的长条孔，所述调节座的内部设置有压簧，所述导向套嵌设于所述调节座内部并与所述压簧相抵，所述导向套的内部嵌设有与其螺纹连接，且中空的张紧调节螺栓，所述柔性牵引件依次贯穿调节座、导向套以及张紧调节螺栓，并延伸至张紧调节螺栓外部，结节形成固定端。

25、本技术方案进一步设置为，在所述牵引滚轮的直线运动路径上设置有上、下导向槽，上、下导向槽形成引导空间，以承载并引导牵引柔性牵引件的牵引滚轮直线往复运动，同时防止柔性牵引件缠绕牵引滚轮及其附件。

26、另，本发明还提供一种挤奶机器人，包括机械臂以及所述的挤奶执行机构，所述机械臂与所述挤奶执行机构连接，还包括安装在壳体上的视觉相机，对待挤奶动物的乳头进行定位，为机械臂的动作提供定位数据。

27、本发明的有益效果是：

28、通过设置翻转组件位于柔性牵引件的延伸路径上，奶杯组件在竖直姿态和倾斜姿态之间切换时，柔性牵引件均处于收紧状态，保证柔性牵引件在该过程的张紧力不变，进而保证奶杯组件各姿态的复位精准度，有效避免因奶杯组件被卡住导致无法实现挤奶上杯姿态准备，还可实现奶杯组件未与乳头吸附时，奶杯组件与翻转组件始终结合为一体，仅存在二维平面内的角度变化；处于倾斜姿态的奶杯组件的挤奶杯，其端部入口低于处于竖直姿态的奶杯组件，为挤奶上杯姿态准备提供空间，同时，处于倾斜姿态的奶杯组件的自由度较小，能够避免被待挤奶动物踢到。