CN103609256A - 一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置，包括第一、第二、第三桑枝定位轮；第一、第二大圆盘分度凸轮；小圆盘分度凸轮；第一前飞轮；第一后飞轮和限位框，所述的桑枝定位轮上设有多个定位杆，大、小圆盘分度凸轮上设有弧形段用于间歇拨动定位杆，大、小圆盘分度凸轮分别设置在进桑通道的两边，限位框设置在第三桑枝定位轮与第二桑枝定位轮之间，第二桑枝定位轮、第三桑枝定位轮上的定位杆与进桑通道共同组成限位框。该装置对桑枝的定位速度快、定位准确，配装这种桑枝拨动定位装置的摇杆式驱动桑叶自动采摘机能降低桑农的劳动强度，帮助他们从繁重的劳动中解脱出来；提高桑叶采摘速度和采摘率；降低劳动成本，使用方便。

Description

一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置

技术领域

本发明涉及桑叶采摘机，尤其是一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置。

背景技术

随着东桑西移工程的实施，目前全国的桑蚕养殖达到了空前的旺盛阶段，但是我国的桑叶采摘仍然主要以手工劳动作为唯一的习惯，时间长，劳动强度大，还会使农户的手部受伤。国家为保持农民收入持续较快增长，这就需要大力发展农业机械化，农业机械化是推进现代农业建设的重要物质基础。近几年来，虽然农业机械取得了一定的发展，如在桑叶采摘方面公开号为CN202210964U的“一种采摘器”，该工具具有速度快，采摘桑叶不伤手，体积小，可单手握在手心操作，左右手均可。重量轻，不到150克，适用各种桑树品种，对于大小不同的桑枝都可快速采摘；再如公开号为CN202565751U的“桑叶采摘机”，其中间凹的Ｓ形的导板设置于储电池驱动器前下部，由带齿钉的传送带，收集风扇，滚轮，连杆，下收集板，轮子，打轮，上收集网，操纵杆，出叶口组成，这种结构可以提高采摘桑叶的效率，推动养蚕业的发展。这些采桑器的出现可以降低农户的劳动强度，但是这些桑叶采摘器的设计都没有改变桑农的采摘模式，主要也还是依靠桑农的劳动力。为此，基于目前的采摘模式和现状，急需一种能自动采摘桑叶的采摘器（机）。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置，该装置对桑枝的定位速度快、定位准确，配装这种桑枝拨动定位装置的摇杆式驱动桑叶自动采摘机能降低桑农的劳动强度，帮助他们从繁重的劳动中解脱出来；提高桑叶采摘速度和采摘率；降低劳动成本，使用方便。

本发明的目的是通过下述的技术方案来实现的：

一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置，包括第一、第二、第三桑枝定位轮；第一、第二大圆盘分度凸轮；小圆盘分度凸轮；第一前飞轮；第一后飞轮和限位框，所述的桑枝定位轮上设有多个定位杆，大、小圆盘分度凸轮上设有弧形段用于间歇拨动定位杆，其中第一桑枝定位轮上的定位杆与第一大圆盘分度凸轮的弧形段靠接，第一桑枝定位轮上的定位杆被第一大圆盘分度凸轮的弧形段间歇拨动，第二桑枝定位轮上的定位杆与第二大圆盘分度凸轮的弧形段靠接，第二桑枝定位轮上的定位杆被第二大圆盘分度凸轮的弧形段间歇拨动，第一大圆盘分度凸轮与第一前飞轮连接，第二大圆盘分度凸轮与第一后飞轮连接；第三桑枝定位轮上的定位杆与小圆盘分度凸轮的弧形段靠接，第三桑枝定位轮上的定位杆被小圆盘分度凸轮的弧形段间歇拨动，小圆盘分度凸轮与电机连接，大、小圆盘分度凸轮分别设置在进桑通道的两边，相应地，第一、第二桑枝定位轮与第三桑枝定位轮分别设置在进桑通道的两边，限位框设置在第三桑枝定位轮与第二桑枝定位轮之间，第二桑枝定位轮、第三桑枝定位轮上的定位杆与进桑通道共同组成限位框。

所述大、小圆盘分度凸轮上设有的弧形段分为两段，靠近圆心的一段为圆弧形段，占弧形段总长度的3/4，另一段为渐开式螺旋形段，占弧形段总长度的1/4，第一大圆盘分度凸轮上的渐开线螺旋形段末端与第二大圆盘分度凸轮上的渐开线螺旋形段始端处在同一切线上。

配装这种桑枝拨动定位装置的摇杆式驱动桑叶自动采摘机，包括行走装置、底座装置、摇杆装置和桑叶采摘装置，底座装置设置在行走装置上，桑枝拨动定位装置设置在底座装置的箱体内，桑叶采摘装置的两条勾形导轨对称竖直设置在底座装置上，桑枝拨动定位装置的桑枝定位轮设置在底座装置的进桑口后，桑叶采摘装置的两个刀杆轴前端的刀具设置在桑枝定位轮的上方，刀杆轴后部套在导轨滑块中且滑块末端与摇杆装置的连杆铰接，摇杆装置的摇杆与勾形导轨上端的从动轴固接，从动轴与动力机构连接。

所述的底座装置包括进桑口，所述的进桑口为Y形。

所述的桑叶采摘装置包括左、右对称设置的勾形导轨、导轨滑块、U形块、导轮、刀杆轴，勾形导轨上嵌有导轨滑块，U形块和导轮设置在勾形导轨底部，U形块与导轮通过导轮销轴连接，刀杆轴套在导轨滑块中，刀杆轴后部套一硬质弹簧并顶紧U形块共同处于导轨滑块的凹槽。

所述刀杆轴前端的刀具为半圆环形。

本发明结构简单合理，经济耐用，维护、操作简单，对桑枝的定位速度快、定位准确；配装这种桑枝拨动定位装置的摇杆式驱动桑叶自动采摘机可由桑农推动行走装置在桑园内机械行走；可经过箱体Y型前端进桑口喂入桑枝；再通过主动件第一大圆盘分度凸轮拨动第一桑枝定位轮转动，然后第二大圆盘分度凸轮与小圆盘分度凸轮分别拨动第二、第三桑枝定位轮转动后，将桑枝送入限位框，限位框正上方即为桑叶采摘刀具位置，从而进行采摘；降低桑农的劳动强度，提高采摘桑叶效率；采摘过程只需要桑农推着采摘机行走就可实现自动采摘桑叶，使用方便。

附图说明

图1为本发明实施例中桑枝拨动定位装置与摇杆式驱动桑叶自动采摘机的配装结构主视示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1的左视结构示意图；

图4为图1中顶部的主动飞轮与从动飞轮的连接示意图；

图5为实施例中桑枝拨动定位装置的结构示意图；

图6为勾形导轨底部的主视结构示意图；

图7为第一大圆盘分度凸轮的结构示意图；

图8为第二大圆盘分度凸轮的结构示意图；

图9为小圆盘分度凸轮的结构示意图。

图中，1.箱体 2.导轨滑块 3.支架 4.电机 5.摇杆支撑轴承座 6.从动轴 7.主动飞轮 8.从动飞轮 9.主动轴 10.勾形导轨 11.摇杆 12.销轴 13.连杆 14.接叶板 15.U形块 16.导轮 17.导轮销轴 18.轴承座 19-1.第一桑枝定位轮 19-2.第二桑枝定位轮19-3.第三桑枝定位轮 20-1.第一大圆盘分度凸轮 20-1-1.第一圆弧形段 20-1-2.第一渐开式螺旋形段  20-2.第二大圆盘分度凸轮 20-2-1.第二圆弧形段 20-2-2.第二渐开式螺旋形段 21-1.第一前飞轮 21-2.第一后飞轮 22.行走装置 23.小圆盘分度凸轮  23-1.第三圆弧形段 23-2.第三渐开式螺旋形段 24.底座轴承座 25.导轨底座 26.弹簧 27.支承板 28.刀杆轴 29.进桑口 30.第二飞轮 31.传动支承座 32.垫块 33.螺钉 34.斜导轮 35.颈部 36.限位框 37.进桑通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。

实施例：

参照图1-图9，一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置，包括第一桑枝定位轮19-1、第二桑枝定位轮19-2、第三桑枝定位轮19-3、第一大圆盘分度凸轮20-1、第二大圆盘分度凸轮20-2、小圆盘分度凸轮23、第一前飞轮21-1、第一后飞轮21-2和限位框36，所述的桑枝定位轮上设有多个定位杆，大圆盘分度凸轮和小圆盘分度凸轮23上设有弧形段用于间歇拨动定位杆，其中第一桑枝定位轮19-1上的定位杆与第一大圆盘分度凸轮20-1的弧形段靠接，第一桑枝定位轮19-1上的定位杆被第一大圆盘分度凸轮20-1的弧形段间歇拨动，第二桑枝定位轮19-2上的定位杆与第二大圆盘分度凸轮20-2的弧形段靠接，第二桑枝定位轮19-2上的定位杆被第二大圆盘分度凸轮20-2的弧形段间歇拨动，第一大圆盘分度凸轮20-1与第一前飞轮21-1连接，第二大圆盘分度凸轮20-2与第一后飞轮21-2连接；第三桑枝定位轮19-3上的定位杆与小圆盘分度凸轮23的弧形段靠接，第三桑枝定位轮19-3上的定位杆被小圆盘分度凸轮23的弧形段间歇拨动，小圆盘分度凸轮23通过皮带与电机4连接，大圆盘分度凸轮和小圆盘分度凸轮23分别设置在进桑通道37的两边，相应地，第一桑枝定位轮19-1、第二桑枝定位轮19-2与第三桑枝定位轮19-3分别设置在进桑通道37的两边，限位框36 设置在第三桑枝定位轮19-3与第二桑枝定位轮19-2之间，第二桑枝定位轮19-2、第三桑枝定位轮19-3上的定位杆与进桑通道37共同组成限位框36。

如图7图8图9所示，大、小圆盘分度凸轮上设有的弧形段分为两段，靠近圆心的一段为圆弧形段，占弧形段总长度的3/4，另一段为渐开式螺旋形段，占弧形段总长度的1/4。

具体地，图7中，第一大圆盘分度凸轮20-1设有的弧形段分为两段，靠近圆心的一段为第一圆弧形段20-1-1，占弧形段总长度的3/4，另一段为第一渐开式螺旋形段20-1-2，占弧形段总长度的1/4；图8中，第二大圆盘分度凸轮20-2设有的弧形段分为两段，靠近圆心的一段为第二圆弧形段20-2-1，占弧形段总长度的3/4，另一段为第二渐开式螺旋形段20-2-2，占弧形段总长度的1/4。安装第一、第二大圆盘凸轮时，必须使第一大圆盘分度凸轮20-1上的第一渐开式螺旋形段20-1-2末端与第二大圆盘分度凸轮20-2上的第二渐开式螺旋形段20-2-2始端处在同一切线上。图9中，小圆盘分度凸轮23设有的弧形段分为两段，靠近圆心的一段为第三圆弧形段23-1，占弧形段总长度的3/4，另一段为第三渐开式螺旋形段23-2，占弧形段总长度的1/4。大、小圆盘分度凸轮上的弧形段旋向相反，大圆盘分度凸轮的弧形段旋向呈顺时针方向，小圆盘分度凸轮23的弧形段旋向呈逆时针方向。

配装这种桑枝拨动定位装置的摇杆式驱动桑叶自动采摘机，包括行走装置、底座装置、桑枝拨动定位装置、摇杆装置和桑叶采摘装置，底座装置设置在行走装置上，桑枝拨动定位装置设置在底座装置的箱体内，桑叶采摘装置的两条勾形导轨对称竖直设置在底座装置上，桑枝拨动定位装置的桑枝定位轮设置在底座装置的进桑口后，桑叶采摘装置的两个刀杆轴前端的刀具设置在桑枝定位轮的上方，刀杆轴后部套在导轨滑块中且滑块末端与摇杆装置的连杆铰接，摇杆装置的摇杆与勾形导轨上端的从动轴固接，从动轴通过主动轴与动力机构连接。

从动轴6两端与摇杆装置中的摇杆11紧固连接，连杆13底部与导轨滑块2铰接。

所述的底座装置包括箱体1、进桑口29，所述的进桑口29为Y形。

所述的桑叶采摘装置包括左、右对称设置的勾形导轨10、导轨滑块2、U形块15、导轮16、刀杆轴28，勾形导轨10上嵌有导轨滑块2，U形块15和导轮16设置在勾形导轨10底部，U形块15与导轮16通过导轮销轴17连接，刀杆轴28套在导轨滑块2中，刀杆轴28后部套一硬质弹簧26并顶紧U形块15共同处于导轨滑块2的凹槽。

所述刀杆轴28前端的刀具为半圆环形。

具体地，箱体1底板左、右各有一个导轨底座25，在底座25上各安装勾形导轨10，勾形导轨10上各嵌有一个导轨滑块2，且两边勾形导轨10底部放置有U形块15和导轮16，其中U形块15与导轮16通过导轮销轴17连接，刀杆轴28套在导轨滑块2中，刀杆轴28后部套一硬质弹簧26并顶紧U形块15共同处于导轨滑块2的凹槽；图2中，箱体1底座上两旁，由近端及远端方向分别安装支架3、勾形导轨10和支承板27，且在支架3、勾形导轨10和支承板27顶端通过摇杆支撑轴承座5和传动支承座31连接，摇杆支撑轴承座5与传动支承座31通过垫块32连接，并用螺钉33锁紧，并固定在支承板27上。主动轴9安装在支承座31的轴承上，通过电机4驱动主动飞轮7带动安装在轴承座5上的从动轴6的从动飞轮8转动，从动轴6两端与摇杆11紧固连接，摇杆11通过销轴12和连杆13铰接，连杆13底部与导轨滑块2铰接。

电机4分别通过传动带传动驱动安装在箱体1底座轴承座 24上的小圆盘分度凸轮23和大圆盘分度凸轮转动，从而推动桑枝定位轮，桑枝定位轮通过轴承座 18分别固定在箱体1底座和接叶板 14上，底座下设有行走装置22。

初始位置时，导轮16在勾形导轨10的底部时导轨滑块2与U形块15间的硬质弹簧26处于自然状态，这时，左、右两边的半圆环刀具处于相分离的打开状态。开始工作时，将采摘机推入桑园，打开电机4的电源开关，电机4分别通过皮带驱动底座小圆盘分度凸轮23和主动飞轮7转动，主动轴9上两个主动飞轮7通过皮带带动从动轴6上的两个从动飞轮8，从动飞轮8的转动带动从动轴6转动，从而带动紧固在从动轴6上的两边的摇杆11转动。摇杆11的转动带动连杆13运动，由于摇杆11与连杆13是通过销轴12铰接，从而带动铰接在连杆13上的导轨滑块2沿着导轨往上滑动。当导轮滑至勾形导轨的颈部35时，由于导轮不再处于勾形导轨的底部，所以硬质弹簧26压缩并顶紧半圆环刀具促使两个半圆环刀具闭合。

同时，主动飞轮7通过皮带带动第二飞轮30转动，第二飞轮30同时带动第一前飞轮21-1和第一后飞轮21-2转动，第一前飞轮21-1带动第一大圆盘分度凸轮20-1转动，第一后飞轮21-2带动第二大圆盘分度凸轮20-2转动，当采摘机前行时桑枝通过Y形进桑口29进入进桑通道37，经过斜导轮34，当大、小圆盘分度凸轮上的圆弧形段与桑枝定位轮上的定位杆接触时，桑枝定位轮保持静止并被锁住，当大、小圆盘分度凸轮上的渐开式螺旋形段与桑枝定位轮上的定位杆接触时，桑枝定位轮实现间歇转动，其中，当第一大圆盘分度凸轮20-1上的第一渐开式螺旋形段20-1-2与第一桑枝定位轮19-1上的定位杆接触时，将使第一桑枝定位轮19-1转动，而此时由于第二大圆盘分度凸轮20-2上的第二圆弧形段20-2-1与第二桑枝定位轮19-2上的定位杆接触，使得第二桑枝定位轮19-2处于静止状态并被锁住，第一桑枝定位轮19-1的转动可以把经过斜导轮34的桑枝往限位框36的位置拨动，此时，第二大圆盘分度凸轮20-2上的第二渐开式螺旋形段20-2-2与第二桑枝定位轮19-2上的定位杆接触，使第二桑枝定位轮19-2转动，与由小圆盘分度凸轮23间歇拨动的第三桑枝定位轮19-3上的定位杆共同将桑枝拨进限位框36；大、小圆盘转一圈时，桑枝定位轮转动角度2π/z，z为桑枝定位轮上的定位杆数，即定位杆转动一个转位，而在完成一个转位到下一个转位开始执行的时间差即为分度凸轮的间歇时间，因此摘叶机构在执行摘叶动作所需要的时间必须控制在分度凸轮间歇传动机构的间歇时间内，间歇时间为分度凸轮转动一周所用时间的3/4。当桑枝定位轮实现间歇转动时就可把桑枝送入半圆环刀具打开时所在的位置，也正好处于限位框位置，避免两个半圆环刀具在闭合前桑枝产生错位移动，这样就可以使桑叶采摘顺利进行。这时采摘下来的桑叶落在接叶板14上。箱体1的底座行走装置22可以保证采摘机的行走。

Claims (2)

1.一种摇杆式驱动桑叶自动采摘机的桑枝拨动定位装置，其特征在于：所述的桑枝拨动定位装置包括第一、第二、第三桑枝定位轮；第一、第二大圆盘分度凸轮；小圆盘分度凸轮；第一前飞轮；第一后飞轮和限位框，所述的桑枝定位轮上设有多个定位杆，大、小圆盘分度凸轮上设有弧形段用于间歇拨动定位杆，其中第一桑枝定位轮上的定位杆与第一大圆盘分度凸轮的弧形段靠接，第一桑枝定位轮上的定位杆被第一大圆盘分度凸轮的弧形段间歇拨动，第二桑枝定位轮上的定位杆与第二大圆盘分度凸轮的弧形段靠接，第二桑枝定位轮上的定位杆被第二大圆盘分度凸轮的弧形段间歇拨动，第一大圆盘分度凸轮与第一前飞轮连接，第二大圆盘分度凸轮与第一后飞轮连接；第三桑枝定位轮上的定位杆与小圆盘分度凸轮的弧形段靠接，第三桑枝定位轮上的定位杆被小圆盘分度凸轮的弧形段间歇拨动，小圆盘分度凸轮与电机连接，大、小圆盘分度凸轮分别设置在进桑通道的两边，相应地，第一、第二桑枝定位轮与第三桑枝定位轮分别设置在进桑通道的两边，限位框设置在第三桑枝定位轮与第二桑枝定位轮之间，第二桑枝定位轮、第三桑枝定位轮上的定位杆与进桑通道共同组成限位框。

2.根据权利要求1所述的桑枝拨动定位装置，其特征在于：所述大、小圆盘分度凸轮上设有的弧形段分为两段，靠近圆心的一段为圆弧形段，占弧形段总长度的3/4，另一段为渐开式螺旋形段，占弧形段总长度的1/4，第一大圆盘分度凸轮上的渐开线螺旋形段末端与第二大圆盘分度凸轮上的渐开线螺旋形段始端处在同一切线上。

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