CN104365279A - 定植板蔬菜收获机构 - Google Patents

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Abstract

定植板蔬菜收获机构，属于设施农业自动化领域。本机构包括龙门架、蔬菜夹取手爪、蔬菜切根手爪三大部分。温室雾培蔬菜收获手爪通过蔬菜夹取手爪将种植在定植板的定植孔内的蔬菜聚拢夹紧，切根手爪将加紧的蔬菜进行切根处理，并夹紧蔬菜，起到对蔬菜夹取手爪辅助夹紧的作用。夹紧成熟蔬菜的蔬菜夹取手爪和蔬菜切根手爪在龙门架台上实现上下运动，实现对蔬菜的运输。本发明自动化程度较高，操作简单，工作稳定，可以在一定程度上减少人力的使用。

Description

定植板蔬菜收获机构
技术领域
本发明是一种定植板蔬菜收获机构，属于农业自动化设备领域。
背景技术
我国作为农业大国，种植面积位于世界第一，2012年我国蔬菜种植面积3.05亿亩、总产量7.02亿吨，均位居世界第一。但是，随着我国特色社会主义工业化的建设以及经济飞速发展，城镇化趋势日益增高，可耕土地不断减少的情况下，人口却不断增长，导致人均土地占有率相应减少。定植板蔬菜种植技术是一种温室无土栽培技术，是雾培、水培蔬菜种植的一种方法。定植板蔬菜种植技术可以很好的适应我国可耕土地减少的国情，它具有比其他任何一种耕作方法生长更快、管理更方便、投工更小的特点，将成为我国未来农业生产中一种重要的栽培方式。
定植板蔬菜收获技术在较大程度地按数量化指标进行耕作，有利于实现农业种植的机械化、自动化。虽然我国已经就定植板蔬菜收获技术进行了应用，但是由于我国的技术研究和应用起步较晚，总体水平较低，目前多为人工作业。
定植板蔬菜收获机构是定植板蔬菜收获机的核心工作部分之一，其蔬菜收获手爪及蔬菜切根手爪起到对种植在定植板上的成熟蔬菜完成收获切根的作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够收获种植在定植板上成熟的蔬菜的收获机构，以实现自动高效的收获种植在定植板上的蔬菜。该机构自动化程度高，性能稳定可靠，功能完善，可以有效地提高工作效率。
本发明采用如下的技术方案来实现：
定植板蔬菜收获机构，该机构包括龙门架1、蔬菜夹取手爪同步驱动机构、蔬菜切根手爪三大部分。
所述蔬菜夹取手爪同步驱动机构包括手爪架3、滑块Ⅰ4、直线滑轨Ⅰ5、气缸Ⅱ6、横梁Ⅰ7、滑块Ⅱ8、直线滑轨Ⅱ9、横梁Ⅱ10、直线滑轨Ⅲ11、滑块Ⅲ12、支撑梁13、气缸Ⅲ14、手爪Ⅰ15、手爪Ⅱ16、聚拢板17。
所述蔬菜切根手爪包括连杆18、气缸Ⅴ19、气缸套20、切根手爪21、连接块22、刀片23。
所述龙门架1为定植板蔬菜收获机构的支撑主体。滑块Ⅰ4与直线滑轨Ⅰ5相配合，直线滑轨Ⅰ5安装在龙门架1上，手爪架3安装在滑块Ⅰ4上；气缸Ⅰ2安装在龙门架1上，手爪架3安装在气缸Ⅰ2的气缸杆末端。
滑块Ⅲ12与直线滑轨Ⅲ11配合，直线滑轨Ⅲ11安装在手爪架3上，横梁Ⅱ10安装在滑块Ⅲ12上，气缸Ⅲ14安装手爪架3上，并且与横梁Ⅱ10连接，手爪Ⅱ16安装在横梁Ⅱ10上，手爪Ⅱ16在横梁Ⅱ10上呈线性阵列排布，横梁Ⅱ10安装在气缸Ⅲ14的气缸杆末端，气缸Ⅲ14驱动横梁Ⅱ10带动安装在横梁Ⅱ10上的手爪Ⅱ16；支撑梁13安装在手爪架3上，滑块Ⅱ8与直线滑轨Ⅱ9配合，直线直线滑轨Ⅱ9安装在支撑梁13上，横梁Ⅰ7安装在滑块Ⅱ8上，气缸Ⅱ6安装在手爪架3上，并与横梁Ⅰ7连接，手爪Ⅰ15安装在横梁Ⅰ7上，手爪Ⅰ15在横梁Ⅰ7上呈线性阵列排布，横梁Ⅰ7安装在气缸Ⅱ6的气缸杆末端，气缸Ⅱ6驱动横梁Ⅰ7带动安装在横梁Ⅰ7上的手爪Ⅰ15；所述的气缸Ⅰ2气缸杆伸出方向为垂直方向；所述的气缸Ⅲ14和气缸Ⅱ6的气缸杆伸出方向为水平方向；聚拢板17分别安装在手爪Ⅰ15、手爪Ⅱ16上。
蔬菜切根手爪安装在蔬菜夹取机构的支撑梁13上。气缸套20与气缸Ⅴ19同心配合，连接块22连接在气缸Ⅴ19的气缸杆上，切根手爪21与连接块22铰接，连杆18分别与气缸套20和切根手爪21铰接，刀片23安装在切根手爪21末端。所述的气缸Ⅴ19气缸杆伸出方向为垂直方向。
滑块Ⅰ4、直线滑轨Ⅰ5为对称结构，保证手爪架17运动的稳定。
保证气缸Ⅱ6、气缸Ⅲ14同时运动，推动横梁Ⅰ7、横梁Ⅱ10带动连接在横梁Ⅰ7、横梁Ⅱ10上的手爪Ⅰ15，手爪Ⅱ16做横向运动，保证手爪将蔬菜夹取牢固。
安装在手爪Ⅰ15和手爪Ⅱ16上的聚拢板17附有海绵块。
蔬菜切根手爪安装在手爪Ⅰ15和手爪Ⅱ16中心位置。保证蔬菜切根手爪在切根时切根手爪21末端的刀片23切到蔬菜根系，防止损伤菜叶。连接块22与气缸Ⅴ19之间外围包有防尘套；切根手爪21周围包有海绵块。
本发明可以获得如下有益效果：
1、定植板蔬菜收获机构对蔬菜的收获和切根过程中免去人力参与，提高了系统的工作效率，节约了成本。
2、直线滑轨采用对称的结构，气缸同时驱动，能够使手爪，从而保证整个系统的稳定性。
3、蔬菜切根手爪能够通过气缸提供一定冲量，可以稳定快速对蔬菜进行切根处理。蔬菜切根手爪在切根完成后还能起到对辅助蔬菜夹取手爪同步驱动机构实现对蔬菜的夹紧。
附图说明
图1是本发明机构前视结构图；
图2是本发明手爪Ⅰ放大结构图；
图3是本发明手爪Ⅱ放大结构图；
图4是本发明蔬菜切根手爪机构结构图；
图中：1、龙门架，2、气缸Ⅰ，3、手爪架，4、滑块Ⅰ，5、直线滑轨Ⅰ，6、气缸Ⅱ，7、横梁Ⅰ，8、滑块Ⅱ，9、直线滑轨Ⅱ，10、横梁Ⅱ，11、直线滑轨Ⅲ，12、滑块Ⅲ，13、支撑梁，14、气缸Ⅲ，15、手爪Ⅰ，16、手爪Ⅱ，17、聚拢板，18、连杆，19、气缸Ⅴ，20、气缸套，21、切根手爪，22、连接块，23、刀片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，本发明专利是一种定植板蔬菜收获机构，主要用于对种植在定植板上的蔬菜收获。包括龙门架1、蔬菜夹取手爪、蔬菜切根手爪三大部分。
如图1所示龙门架1对定植板蔬菜收获机构起到支撑作用。滑块Ⅰ4与直线滑轨Ⅰ5相配合，直线滑轨Ⅰ5安装在龙门架1上，手爪架3安装在滑块Ⅰ4上；气缸Ⅰ2安装在龙门架1上，手爪架3安装在气缸Ⅰ2的气缸杆末端。手爪架3由气缸气缸Ⅰ2驱动，通过滑块Ⅰ4与直线滑轨Ⅰ5实现手爪架3的上下移动。
如图1、2、3所示，蔬菜夹取手爪同步驱动机构，包括手爪架3，滑块Ⅰ4，直线滑轨Ⅰ5，气缸Ⅱ6，横梁Ⅰ7，滑块Ⅱ8，直线滑轨Ⅱ9，横梁Ⅱ10，直线滑轨Ⅲ11，滑块Ⅲ12，支撑梁13，气缸Ⅲ14，手爪Ⅰ15，手爪Ⅱ16,聚拢板17。蔬菜夹取手爪同步驱动机构通过气缸Ⅱ6、气缸Ⅲ14同时驱动横梁Ⅰ7、横梁Ⅱ10带动分别安装在横梁Ⅰ7、横梁Ⅱ10上的手爪Ⅰ15，手爪Ⅱ16，实现对蔬菜的聚拢和夹紧工作。聚拢板17起到对蔬菜的保护作用，并提高聚拢、夹取蔬菜的效果。
如图1、4所示，蔬菜切根手爪，包括：连杆18,气缸Ⅴ19，气缸套20,切根手爪21,连接块22,刀片23。蔬菜切根手爪安装在蔬菜夹取机构的支撑梁13上，位于手爪Ⅰ15和16手爪Ⅱ的中心位置。气缸套20与气缸Ⅴ19同心配合，连接块22连接在气缸Ⅴ19的气缸杆上，切根手爪21与连接块22铰接，连杆18分别与气缸套20和切根手爪21铰接，刀片23安装在切根手爪21末端。所述的气缸Ⅴ19气缸杆伸出方向为垂直方向。

Claims (6)

1.定植板蔬菜收获机构，其特征在于：该机构包括龙门架(1)、蔬菜夹取手爪同步驱动机构、蔬菜切根手爪三大部分；
所述蔬菜夹取手爪同步驱动机构包括手爪架(3)、滑块Ⅰ(4)、直线滑轨Ⅰ(5)、气缸Ⅱ(6)、横梁Ⅰ(7)、滑块Ⅱ(8)、直线滑轨Ⅱ(9)、横梁Ⅱ(10)、直线滑轨Ⅲ(11)、滑块Ⅲ(12)、支撑梁(13)、气缸Ⅲ(14)、手爪Ⅰ(15)、手爪Ⅱ(16)、聚拢板(17)；
所述蔬菜切根手爪包括连杆(18)、气缸Ⅴ(19)、气缸套(20)、切根手爪(21)、连接块(22)、刀片(23)；
所述龙门架(1)为定植板蔬菜收获机构的支撑主体；滑块Ⅰ(4)与直线滑轨Ⅰ(5)相配合，直线滑轨Ⅰ(5)安装在龙门架(1)上，手爪架(3)安装在滑块Ⅰ(4)上；气缸Ⅰ(2)安装在龙门架(1)上，手爪架(3)安装在气缸Ⅰ(2)的气缸杆末端；
滑块Ⅲ(12)与直线滑轨Ⅲ(11)配合，直线滑轨Ⅲ(11)安装在手爪架(3)上，横梁Ⅱ(10)安装在滑块Ⅲ(12)上，气缸Ⅲ(14)安装手爪架(3)上，并且与横梁Ⅱ(10)连接，手爪Ⅱ(16)安装在横梁Ⅱ(10)上，手爪Ⅱ(16)在横梁Ⅱ(10)上呈线性阵列排布，横梁Ⅱ(10)安装在气缸Ⅲ(14)的气缸杆末端，气缸Ⅲ(14)驱动横梁Ⅱ(10)带动安装在横梁Ⅱ(10)上的手爪Ⅱ(16)；支撑梁(13)安装在手爪架(3)上，滑块Ⅱ(8)与直线滑轨Ⅱ(9)配合，直线直线滑轨Ⅱ(9)安装在支撑梁(13)上，横梁Ⅰ(7)安装在滑块Ⅱ(8)上，气缸Ⅱ(6)安装在手爪架(3)上，并与横梁Ⅰ(7)连接，手爪Ⅰ(15)安装在横梁Ⅰ(7)上，手爪Ⅰ(15)在横梁Ⅰ(7)上呈线性阵列排布，横梁Ⅰ(7)安装在气缸Ⅱ(6)的气缸杆末端，气缸Ⅱ(6)驱动横梁Ⅰ(7)带动安装在横梁Ⅰ(7)上的手爪Ⅰ(15)；所述的气缸Ⅰ(2)气缸杆伸出方向为垂直方向；所述的气缸Ⅲ(14)和气缸Ⅱ(6)的气缸杆伸出方向为水平方向；聚拢板(17)分别安装在手爪Ⅰ(15)、手爪Ⅱ(16)上；
蔬菜切根手爪安装在蔬菜夹取机构的支撑梁(13)上；气缸套(20)与气缸Ⅴ(19)同心配合，连接块(22)连接在气缸Ⅴ(19)的气缸杆上，切根手爪(21)与连接块(22)铰接，连杆(18)分别与气缸套(20)和切根手爪(21)铰接，刀片(23)安装在切根手爪(21)末端。
2.根据权利要求1所述的定植板蔬菜收获机构，其特征在于：所述的气缸Ⅴ(19)气缸杆伸出方向为垂直方向。
3.根据权利要求1所述的定植板蔬菜收获机构，其特征在于：滑块Ⅰ(4)、直线滑轨Ⅰ(5)为对称结构，保证手爪架(17)运动的稳定。
4.根据权利要求1所述的定植板蔬菜收获机构，其特征在于：为保证气缸Ⅱ(6)、气缸Ⅲ(14)同时运动，推动横梁Ⅰ(7)、横梁Ⅱ(10)带动连接在横梁Ⅰ(7)、横梁Ⅱ(10)上的手爪Ⅰ(15)，手爪Ⅱ(16)做横向运动。
5.根据权利要求1所述的定植板蔬菜收获机构，其特征在于：安装在手爪Ⅰ(15)和手爪Ⅱ(16)上的聚拢板(17)附有海绵块。
6.根据权利要求1所述的定植板蔬菜收获机构，其特征在于：蔬菜切根手爪安装在手爪Ⅰ(15)和手爪Ⅱ(16)中心位置；连接块(22)与气缸Ⅴ(19)之间外围包有防尘套；切根手爪(21)周围包有海绵块。
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