CN107343419A - 桑叶自动采摘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桑叶自动采摘机，主要包括负责固定桑枝的固定机械手、完成桑叶采摘动作的采摘机械手、负责收拢桑枝的聚拢框、接叶框及收集袋。采用本发明的技术方案，通过仿照人手型及其采摘动作，由固定机械手固定，采摘机械手往复运动采摘，从而实现固定、采摘、收集一体化，整个过程实现自动，节省时间和劳动力，同时结构简单，重量轻盈便于携带，适应多种地形的桑叶采摘作业。

Description

桑叶自动采摘机

技术领域

本发明涉及树叶采摘机器领域，具体涉及一种桑叶自动采摘机，主要包括固定机械手、采摘机械手、聚拢框、接叶框、收集袋。

背景技术

随着东桑西移工程的实施，目前全国的桑蚕养殖处于旺盛阶段，但是我国的采摘桑叶主要通过手工采摘，手工采摘时间长，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需要大力发展农业机械化，农业机械化更是推进现代农业建设的重要物质基础。

近几年来，采桑机械取得了一定的发展，在桑叶采摘方面也产生了许多专利。

专利号为201120287574.3，名称为“桑叶采摘器”的中国实用新型专利公开了一种桑叶采摘器，该采摘器具有速度快，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；

专利号为201220176574.0，名称为“一种新型桑叶采摘机” 的中国实用新型专利公开了一种新型桑叶采摘机，该新型桑叶采摘机中间凹的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。

这些采桑器的出现虽然可以大大的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，主要还是依靠桑农的人工劳动力，劳动成本高，采摘速度和采摘效率偏低，使用不方便。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明解决的技术问题是如何改变桑农的采摘模式，提高桑叶采摘速度和采摘效率，并且在采摘过程能降低劳动成本、使用方便。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种桑叶自动采摘机，主要包括：

固定机械手，安装在导轨顶端，所述导轨下端固定在底座上，负责固定桑枝；

采摘机械手，在所述固定机械手的下方，可沿所述导轨做上下往复运动，完成桑叶的采摘动作；

聚拢框：位于所述采摘机械手下方，由左右分离的半圆筒组成，圆筒下方为锥形出口，左右半圆筒外侧下方各设有支撑耳，通过四杆平衡连杆与底座相连，左右半圆筒通过平衡连杆作用来张开或闭合，实现对桑枝的收拢；

接叶框：由上部份薄板和下部份空心框组成，上下部份主要通过两个轨道结合，上部份可以前后移动，所述接叶框入口与所述聚拢框出口通过可松紧软伸缩头相接；

收集袋：与所述接叶框出口相连，用于收集采摘的桑叶。

所述固定机械手，主要由伺服电机、连接板、连杆、推杆、关节、弹性硅胶构成，所述伺服电机、连接板、连杆、推杆、关节、弹性硅胶依次相连，所述伺服电机控制连杆、推杆运动，带动关节向外或向内运动，控制所述弹性硅胶的打开或闭合，从而完成桑枝松开或握紧动作；

所述采摘机械手，主要由伺服电机、连接板、连杆、推杆、关节、采摘刀具构成，所述伺服电机、连接板、连杆、推杆、关节、采摘刀具依次相连，所述伺服电机控制连杆、推杆运动，带动关节向外或向内运动，控制所述采摘刀具的打开或闭合，从而完成采摘动作；

采用本发明的技术方案，通过仿照人手型及其采摘动作，由固定机械手固定，采摘机械手往复运动采摘，从而实现固定、采摘、收集一体化，整个过程实现自动，节省时间和劳动力，同时结构简单，重量轻盈便于携带，适应多种地形的桑叶采摘作业。

附图说明

图1是本发明的整机示意图；

图2是本发明的整机轴测图；

图3是本发明的整机结构俯视图；

图4是本发明的固定机械手俯视图与左视图；

图5是本发明的采摘机械手俯视图与左视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

图1示出了本发明的整机示意图，一种桑叶自动采摘机，主要包括固定机械手6、采摘机械手5、聚拢框3、接叶框1、收集袋2。

图2至图5示出了本发明的具体结构：

接叶筐1在整个装置底部，在接叶筐1尾部套上收集袋2，接叶筐1首部与聚拢框3相结合，聚拢框3焊接在支撑板4上，聚拢框3上方是采摘机械手5，采摘机械手5上方是固定机械手6，固定机械手6固定在支撑板7上，支撑板4在前，支撑板7在后，支撑板4由左右两部份组成，左右两部份分别与聚拢框3的左右连接后，分别和支撑板7左右相连，中间部份允许采摘机械手5等部件上下运动，支撑板4与支撑板7固定在接叶框1上，接叶框1上有左底座13及右底座，底座中间有盖板14，盖板14下方有伺服电机，聚拢框3右侧通过销轴19与连杆18连接，连杆18通过销轴17与连杆16连接，连杆16通过螺母15与右底座连接，聚拢框3左侧通过销轴与连杆8连接，连杆8通过销轴与连杆11连接，连杆11通过螺母12与左底座13连接，左底座13焊接在接叶框1上，左底座13上安装伺服电机，接叶框1上焊接导轨10，导轨10顶端安装夹板9。在聚拢框3上方是采摘机械手5，采摘机械手5是由关节21、关节 28、采摘刀具20、连杆24、销轴22、螺栓25构成，采摘机械手5上方是固定机械手6。采摘机械手5与连接板27通过螺栓25连接，连接板27与伺服电机26连接，伺服电机26安放在固定支撑板4上，固定机械手6由关节31、关节37、连杆32、销轴30、螺栓33、弹性硅胶29构成。固定机械手6被固定在支撑板7上，固定机械手6通过连杆32与连接板35连接，连接板35与伺服电机34连接，伺服电机34固定在支撑板7上，采摘机械手5由夹板9进行卡位，采摘机械手5左侧有导轨10，夹板9及机械手5可以在导轨10上下滑动。导轨10位于支撑板4的左前方，直接焊接在接叶框1上。聚拢框3由左右半圆这两部份组成，左右半圆两部份后与支撑板4相连并固定在支撑板4上，聚拢框3右半部份中间位置通过销轴19与连杆18连接，聚拢框3左半部份中间位置通过销轴19与连杆8连接，连杆8通过销轴17与连杆11连接。通过连杆运动使聚拢框3从前端打开。聚拢框3闭合后可以收拢桑枝到指定位置进行采摘，保证采摘桑叶完全进入接叶框1，进入收集袋2，避免散落其他位置。接叶框1由两部份组成，上半部份38由薄板组成，下半部份39由空心框组成，上下部份主要通过两个轨道结合，上部份可以前后移动，接叶框1和聚拢框3通过可松紧软伸缩头相接。

本发明工程过程如下：

初始位置时，固定机械手6和采摘机械手5处于闭合状态，聚拢框3闭合状态，其他装置处于自然状态。开始工作时，将采桑机推至田边，打开伺服电机15开关，根据平行四杆机构，底座13上的左侧连杆11向左侧运动带动连杆8向左侧运动，连杆8与聚拢框3左半部份连接，从而使聚拢框3左半部份向左运动，同理底座13上的右侧连杆16向右侧运动带动连杆18向右侧运动，连杆18与聚拢框3右半部份连接，从而使聚拢框3右半部份向右运动，从而实现聚拢框的张开。继续推动采桑机前行，左底座13左侧连杆11向右侧运动带动连杆8向右侧运动，连杆8与聚拢框3左半部份连接，从而使聚拢框3左半部份向右运动，同理左底座13上的右侧连杆16向左侧运动带动连杆18向左侧运动，连杆18与聚拢框3右半部份连接，从而使聚拢框3右半部份向左运动，从而实现聚拢框3的闭合。聚拢框3闭合后，打开伺服电机34，伺服电机34控制固定机械手6的连杆32运动，连杆32运动带动机械手的关节37向外运动，推杆36运动，推动关节31向外运动，从而实现固定机械手6打开，当桑枝距离固定机械手6有一定距离时可以调整接叶框上半部份38，通过接叶框上部份38前后移动，让桑枝进入固定机械手6中。当桑枝进入固定机械手6中时，弹性硅胶29与桑枝接触，连杆32运动，带动固定机械手6关节37向内运动，推杆36向内运动，关节31向内运动，直到固定机械手6完全握紧桑枝，在固定机械手6运动时，伺服电机26控制采摘机械手5同时运动，控制连杆24运动，连杆24运动带动机械手的关节28向外运动，推杆23向外运动，推杆23推动关节21向外运动，从而实现采摘机械手5打开，当桑枝进入采摘机械手5中时，连杆24运动，带动采摘机械手5关节28向内运动，推杆23向内运动，关节21向内运动，使采摘机械手5闭合。当固定机械手6完全握紧桑枝，采摘机械手5闭合时，由另一伺服电机控制采摘机械手5沿导轨10向下运动，当运动到底部限位点时，采摘机械手5停止向下运动，然后向上运动，直至到上限位停止。伺服电机34控制固定机械手6的连杆32运动，连杆32运动带动机械手的关节37向外运动，推杆36运动，推动关节31向外运动，从而实现固定机械手6打开，在固定机械手6运动时，伺服电机26控制采摘机械手5同时运动，控制连杆24运动，连杆24运动带动机械手的关节28向外运动，推杆23向外运动，推杆23推动关节21向外运动，从而实现采摘机械手5打开，当采摘机械手和固定机械手完全打开时，左侧连杆11向左侧运动带动连杆8向左侧运动，连杆8与聚拢框3左半部份连接，从而使聚拢框3左半部份向左运动，同理底座13上的右侧连杆16向右侧运动带动连杆18向右侧运动，连杆18与聚拢框3右半部份连接，从而使聚拢框3右半部份向右运动，从而实现聚拢框3的张开，桑枝离开采摘装置，一个采摘过程结束。在采摘机械手5进行采摘时，由于聚拢框3闭合，采摘下的桑叶在聚拢框3限制位置下会掉落在接叶框1中，然后用收集袋2进行收集。

采用本发明的技术方案，通过仿照人手型及其采摘动作，由固定机械手固定，采摘机械手往复运动采摘，从而实现固定、采摘、收集一体化，整个过程实现自动化，节省时间和劳动力，同时结构简单，重量轻盈便于携带，适应多种地形的桑叶采摘作业。

以上结合附图对本发明的实施方式作出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，对这些实施方式进行各种变化、修改、替换和变型仍落入在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种桑叶自动采摘机，主要包括：

固定机械手（6），安装在导轨（10）顶端，所述导轨（10）下端固定在底座（13）上，负责固定桑枝；

采摘机械手（5），在所述固定机械手（6）的下方，可沿所述导轨（10）做上下往复运动，完成桑叶的采摘动作；

接叶框（1）：由上部份薄板和下部份空心框组成，上下部份主要通过两个轨道结合，上部份可以前后移动，所述接叶框（1）入口与聚拢框（3）出口通过可松紧软伸缩头相接；

其特征在于：还包括聚拢框（3），所述聚拢框（3）位于所述采摘机械手（5）下方，由左右分离的半圆筒组成，圆筒下方为锥形出口，左右半圆筒外侧下方各设有支撑耳，通过四杆平衡连杆（8，11，16，18）与底座（13）相连，左右半圆筒通过平衡连杆（8，11，16，18）作用来张开或闭合，实现对桑枝的收拢。

2.根据权利要求1所述的桑叶自动采摘机，其特征在于：所述固定机械手（6）主要由伺服电机（34）、连接板（35）、连杆（32）、推杆（36）、关节（37，31）、弹性硅胶（29）构成，所述伺服电机（34）、连接板（35）、连杆（32）、推杆（36）、关节（37，31）、弹性硅胶（29）依次相连，所述伺服电机（34）控制连杆（32）、推杆（36）运动，带动关节（37，31）向外或向内运动，控制所述弹性硅胶（29）的打开或闭合，从而完成桑枝松开或握紧动作。

3.根据权利要求1所述的桑叶自动采摘机，其特征在于：所述采摘机械手（5）主要由伺服电机（26）、连接板（27）、连杆（24）、推杆（23）、关节（28，21）、采摘刀具（20）构成，所述伺服电机（26）、连接板（27）、连杆（24）、推杆（23）、关节（28，21）、采摘刀具（20）依次相连，所述伺服电机（26）控制连杆（24）、推杆（23）运动，带动关节（28，21）向外或向内运动，控制所述采摘刀具（20）的打开或闭合，从而完成采摘动作。

4.根据权利要求1至3任一项所述的桑叶自动采摘机，其特征在于：还包括收集袋（2），所述收集袋（2）与所述接叶框（1）出口相连，用于收集采摘的桑叶。