CN107347375A - 一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置 - Google Patents

Abstract

一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，涉及检测领域，包括一机架组件，所述机架组件下侧设置有一振动机构，所述机架组件一侧设置有伸缩机构，所述机架组件包括中部壳体、滑轨、外扩口、上筛板、中板、下板，中部壳体上方设置有外扩口，在中部壳体侧面设置有滑轨，在中部壳体内分别设置有上筛板、中板及下板，在中部壳体上设置有若干连接管，所述连接管连通有外挂袋，在中部壳体内设置有凸轮挤压机构。本发明可以利用多种机构的不同组合实现了多种豆类植株的自动化采摘分类，解决了人工成本高，无人干活的窘迫，从根本上杜绝了豆类的发霉，设备成本低，利用大规模推广应用。

Description

一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置

技术领域

本发明涉及检测领域，具体地说是一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置。

背景技术

目前豆类采摘一般都是人工采摘，人工成本越来越高，导致成本增加，且豆类一般株高较矮，长时间的弯腰工作容易造成腰椎间盘突出等病，因此很少有人愿意从属类似工作，绿豆、红豆、黑豆等与玉米、小麦不同，不能大批量的一次性收割，而且还容易受阴雨天影响，如不及时采摘，会造成上述豆类的发霉，影响口感，降低销售价格，

现在农业推广自动化设备，降低人工成本，而目前市场上针对绿豆、红豆等矮植株的采摘设备尚未发现。

发明内容

针对豆类矮植株的采摘不及时，人工成本高等问题,本发明提供一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，可以避免上述问题的发生。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，包括一机架组件，所述机架组件下侧设置有一振动机构，所述机架组件一侧设置有伸缩机构，所述机架组件包括中部壳体、滑轨、外扩口、上筛板、中板、下板，中部壳体上方设置有外扩口，在中部壳体侧面设置有滑轨，在中部壳体内分别设置有上筛板、中板及下板，在中部壳体上设置有若干连接管，所述连接管连通有外挂袋，在中部壳体内设置有凸轮挤压机构。

优选的，所述凸轮挤压机构包括挤压板、吹气盘、转轴、通风管、风机、连杆固定块、长直杆、抬压棒、螺栓、导向片及短直杆，在中部壳体内壁上设置有转轴，所述转轴铰接有挤压板，所述挤压板为中空板，在挤压板上设置有若干吹气盘，挤压板连接有通风管，通风管连接有风机，在中部壳体内壁设置有连杆固定块，所述连杆固定块铰接有一长直杆，在长直杆上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺栓，所述螺栓顶部设有抬压棒，所述长直杆末端设置有一滚珠，在中部壳体内壁上还设有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有一圆盘，所述圆盘阵列有至少三个短直杆，所述短直杆末端铰接有导向片，所述长直杆末端的滚珠可沿着导向片形成的凸轮轨迹移动，在挤压板内设置有加热板。

优选的，所述伸缩机构包括拉爪、第一电机、第一杆、第二杆、第三杆及滑板，在机架组件的中部壳体上设置有若干平行设置的滑轨，所述滑轨上安装有滑板，滑板两端均连接有第三杆，第三杆连接有第二杆，两个所述第二杆连接有第一杆，所述第一杆上安装有多个第一电机，所述第一电机安装有拉爪，所述拉爪的端部设置有弯钩。

优选的，所述伸缩机构包括第四杆、第五杆、第一安装板、第六杆、第七杆、第二安装板及导向板，在机架组件的中部壳体上设置有导向板，所述导向板上设置有第二安装板，在第二安装板上设置有两个可相对啮合转动的第七杆，第七杆末端设置有扇形齿轮，两个扇形齿轮啮合，第七杆连接有电机，第七杆连接有第六杆，第六杆末端固定在第一安装板上，且两个第六杆末端同样设置有扇形齿轮，在第一安装板上还设置有两个可相对啮合转动的第五杆，同样第五杆末端设置有扇形齿轮，第五杆连接有第四杆，第四杆末端固定在第一电机上，且两个第四杆末端同样设置有扇形齿轮，第一电机连接有拉爪。

优选的，所述振动机构包括小固定块、外管、弹簧、内滑动杆、大固定块、摇摆电机和摇摆板，机架组件下侧设置有摇摆板，所述摇摆板固定在摇摆电机的输出轴上，摇摆电机固定在大固定块上，摇摆板的两端均连接有一内滑动杆，内滑动杆在外管内滑动配合，所述外管连接在小固定块上，小固定块可固定在地面上，在内滑动杆与外管之间设置有弹簧。

优选的，所述振动机构包括第一底板、第一振动板、第一固定板、偏心板和第一振动电机，第一底板上设置有第一振动板，第一振动板上方设置有第一固定板，所述第一固定板连接在机架组件的下侧。在第一固定板下侧设置有第一振动电机，所述第一振动电机的输出轴上连接有偏心板。

优选的，所述振动机构包括第二底板、第二振动板、第二固定板、连接块、摆动杆、连接杆及第二振动电机，第二底板上设置有多个第二振动板，所述第二振动板连接有第二固定板，所述第二固定板连接有机架组件，在第二固定板一侧设置有连接块，所述连接块连接有一摆动杆，摆动杆连接有连接杆，所述连接杆连接有第二振动电机，所述第二振动电机设置在第二底板一侧。

优选的，多个所述导向片靠近圆盘的弧形边形成一圆环，圆环的直径小于滚珠的直径。

本发明的有益效果是：

本发明可以利用多种机构的不同组合实现了多种豆类植株的自动化采摘分类，解决了人工成本高，无人干活的窘迫，该设计可在壳体组件上添加机器视觉识别及滚轮设计，利用控制板控制，无需人工参与，即可实现自动化采摘移动，从根本上杜绝了豆类的发霉，设备成本低，利用大规模推广应用。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明的右视图；

图3为伸缩机构第二实施例的主视图；

图4为本发明的剖视图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为振动机构的第二实施例的结构示意图；

图7为振动机构的第三实施例的结构示意图。

图中：

1振动机构，11小固定块，12外管，13弹簧，14内滑动杆，15大固定块，16摇摆电机，17摇摆板，

18第一底板，19第一振动板，110第一固定板，111偏心板，112第一振动电机，

113第二底板，114第二振动板，115第二固定板，116连接块，117摆动杆，118连接杆，119第二振动电机，

2机架组件，21中部壳体，22滑轨，23外扩口，24上筛板，25中板，26下板，27外挂袋，28连接管，29挤压板，210吹气盘，211转轴，212通风管，213风机，214连杆固定块，215长直杆，216抬压棒，217螺栓，218导向片，219短直杆，

3伸缩机构，31拉爪，32第一电机，33第一杆，34第二杆，35第三杆，36滑板，37第四杆，38第五杆，39第一安装板，310第六杆，311第七杆，312第二安装板，313导向板，

具体实施方式

如图1至图2所示，该凸轮挤压式豆类采摘分类装置包括一机架组件2，所述机架组件2下侧设置有一振动机构1，所述振动机构驱动机架组件实现内部豆子的晃动，以振荡的形式逐渐分离不同大小的豆子，所述机架组件一侧设置有拉勾豆类植株的伸缩机构3，将豆类植株勾至外扩口23上方，借助振动机构的晃动实现豆子的振动从而使得豆子借助振动的力量震落植株，从而豆子落至机架组件的外扩口。经过震落的豆子中参杂着许多叶子及若干尚未开荚的豆荚，借助内部机构实现叶子的去除及豆荚开荚。

所述伸缩机构3包括拉爪31、第一电机32、第一杆33、第二杆34、第三杆35及滑板36，在机架组件2的中部壳体21上设置有若干平行设置的滑轨22，所述滑轨上安装有滑板36，滑板36两端均连接有第三杆35，第三杆连接有第二杆34，两个所述第二杆34连接有第一杆33，所述第一杆33上安装有多个第一电机32，所述第一电机安装有拉爪31，随着第一电机的转动，拉爪31发生位移的左右偏摆。

进一步地，所述拉爪的端部设置有弯钩。

图3为伸缩机构的第二实施例，所述伸缩机构包括第四杆37、第五杆38、第一安装板39、第六杆310、第七杆311、第二安装板312及导向板313，在机架组件2的中部壳体21上设置有导向板313，所述导向板上设置有第二安装板312，所述第二安装板可在导向板任意位置固定，例如导向板上设置有若干安装孔，第二安装板与导向板通过螺栓固定。

在第二安装板上设置有两个可相对啮合转动的第七杆311，第七杆末端可设置有扇形齿轮，两个扇形齿轮啮合，其中一个第七杆可连接有一电机，通过电机转动，即可带动两个第七杆发生相对转动。第七杆连接有第六杆310，第六杆末端固定在第一安装板39上，且两个第六杆末端同样设置有扇形齿轮，在第一安装板上还设置有两个可相对啮合转动的第五杆38，同样第五杆末端设置有扇形齿轮，第五杆连接有第四杆37，第四杆末端固定在第一电机32上，且两个第四杆末端同样设置有扇形齿轮，第一电机连接有拉爪31，随着第一电机的转动，拉爪31发生位移的左右偏摆。

在机架组件2的下侧设置有振动机构1，如图4所示，所述振动机构包括小固定块11、外管12、弹簧13、内滑动杆14、大固定块15、摇摆电机16和摇摆板17，机架组件2下侧设置有摇摆板17，所述摇摆板固定在摇摆电机16的输出轴上，摇摆电机固定在大固定块15上，摇摆板的两端均连接有一内滑动杆14，内滑动杆在外管内滑动配合，所述外管连接在小固定块11上，小固定块可固定在地面上，在内滑动杆与外管之间设置有弹簧13，这样通过摇摆电机带动机架组件摆动，机架组件摆动开始后，借助弹簧的弹力不断循环往复实现机架组件的摇摆。这种设计机构巧妙，节约能源。

图6为振动机构的第二实施例的结构示意图；所述振动机构包括第一底板18、第一振动板19、第一固定板110、偏心板111和第一振动电机112，第一底板18上设置有第一振动板19，所述第一振动板可为较薄的板簧，或者其他具有弹性的金属片。第一振动板上方设置有第一固定板110，所述第一固定板连接在机架组件的下侧。在第一固定板下侧设置有第一振动电机，所述第一振动电机的输出轴上连接有偏心板111。这种设计，结构简单，效率高，成本低，借助偏心板及第一振动板的设计，即可实现机架组件的左右来回摆动。

图7为振动机构的第三实施例的结构示意图。所述振动机构包括第二底板113、第二振动板114、第二固定板115、连接块116、摆动杆117、连接杆118及第二振动电机119，第二底板113上设置有多个第二振动板114，所述第二振动板连接有第二固定板，所述第二固定板连接有机架组件，在第二固定板一侧设置有连接块116，所述连接块连接有一摆动杆117，摆动杆连接有连接杆118，所述连接杆连接有第二振动电机，所述第二振动电机设置在第二底板一侧。通过第二振动电机带动连接杆的转动，进而带动摆动杆的摆动，从而实现第二固定板的来回移动，从而实现机架组件的振动。

如图4及图5所示，所述机架组件2包括中部壳体21、滑轨22、外扩口23、上筛板24、中板25、下板26，中部壳体21上方设置有外扩口23，在中部壳体侧面设置有滑轨22，在中部壳体内分别设置有上筛板24、中板25及下板26，在中部壳体上设置有若干连接管28，所述连接管连通有外挂袋27，外挂袋用于收集分类好的豆子。该连接管可等效代替为在中部壳体上设置有倾斜向下的斜槽，斜槽末端连接有外挂袋，这种设计，成本更低，更牢靠。

在中部壳体内设置有凸轮挤压机构，所述凸轮挤压机构包括挤压板29、吹气盘210、转轴211、通风管212、风机213、连杆固定块214、长直杆215、抬压棒216、螺栓217、导向片218及短直杆219，在中部壳体内壁上设置有转轴211，所述转轴铰接有挤压板29，所述挤压板为中空板，在挤压板上设置有若干吹气盘210，挤压板连接有通风管212，通风管连接有风机213，通过风机向挤压板内吹气进而使得吹气盘向上吹气，从而将散落入中部壳体内的叶子吹出设备。

在中部壳体内壁设置有连杆固定块214，所述连杆固定块214铰接有一长直杆215，在长直杆上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺栓217，所述螺栓顶部设有抬压棒216，所述长直杆末端设置有一滚珠，在中部壳体内壁上还设有第二电机220，所述第二电机的输出轴上连接有一圆盘，所述圆盘阵列有至少三个短直杆219，所述短直杆末端铰接有导向片218，所述长直杆末端的滚珠可沿着导向片形成的凸轮轨迹移动。

进一步地，多个所述导向片靠近圆盘的弧形边可形成一圆环，圆环的直径小于滚珠的直径。这种设计，使得滚柱的轨迹分为内轨迹及外轨迹两种，外轨迹为沿着凸轮的外沿形成的轨迹，而内内轨迹为圆形轨迹，即为沿着圆盘与导向片之间的环形轨迹，使得挤压板间歇性的挤压豆荚，从而更加有效的进行豆子的挤压。

这样通过第二电机转动，进而带动长直杆末端的滚珠在凸轮上的移动，进而实现抬压棒的位移变化，因此挤压板与上部的上筛板之间的距离发生变化，可以挤压尚未开荚的豆荚，所述风机可吹入热风，加速豆荚的干燥，从而更好更方便的进行豆荚开荚，或者采用其他加热形式，例如在挤压板内设置有加热板，通过加热板加热使得挤压板外表面温度较高，在挤压豆荚时，挤压板与豆荚接触从而实现豆荚在温度及挤压的双重作用下实现开荚。

工作方式，首先伸缩机构动作，拉动植株靠近该设备，然后振动机构动作，将豆子震落至中部壳体中，其中参杂着叶子及尚未完全成熟的豆荚，通过风机吹风，吹气盘将叶子吹走，然后挤压板与上筛板挤压豆荚，将豆子挤出，上筛板上筛孔的设计，用于分类不同大小的豆子，中板及下板上均有设计筛孔，由于惯性，豆子有一部分可从连接管中滚落至外挂袋中，如果设计调节上筛板、中板、下板的间隙大小，完全可以使得分类完的豆子100％进入外挂袋中。

经过分类后，豆子也许有少量进入中部壳体底部，在中部壳体底部设置有重量传感器，用于检测底部的豆子重量，如果超过限制值，发出信号报警，通知人们该清理收集豆子。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (8)

1.一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，包括一机架组件，所述机架组件下侧设置有一振动机构，所述机架组件一侧设置有伸缩机构，所述机架组件包括中部壳体、滑轨、外扩口、上筛板、中板、下板，中部壳体上方设置有外扩口，在中部壳体侧面设置有滑轨，在中部壳体内分别设置有上筛板、中板及下板，在中部壳体上设置有若干连接管，所述连接管连通有外挂袋，在中部壳体内设置有凸轮挤压机构。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，所述凸轮挤压机构包括挤压板、吹气盘、转轴、通风管、风机、连杆固定块、长直杆、抬压棒、螺栓、导向片及短直杆，在中部壳体内壁上设置有转轴，所述转轴铰接有挤压板，所述挤压板为中空板，在挤压板上设置有若干吹气盘，挤压板连接有通风管，通风管连接有风机，在中部壳体内壁设置有连杆固定块，所述连杆固定块铰接有一长直杆，在长直杆上设置有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺栓，所述螺栓顶部设有抬压棒，所述长直杆末端设置有一滚珠，在中部壳体内壁上还设有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有一圆盘，所述圆盘阵列有至少三个短直杆，所述短直杆末端铰接有导向片，所述长直杆末端的滚珠可沿着导向片形成的凸轮轨迹移动，在挤压板内设置有加热板。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，所述伸缩机构包括拉爪、第一电机、第一杆、第二杆、第三杆及滑板，在机架组件的中部壳体上设置有若干平行设置的滑轨，所述滑轨上安装有滑板，滑板两端均连接有第三杆，第三杆连接有第二杆，两个所述第二杆连接有第一杆，所述第一杆上安装有多个第一电机，所述第一电机安装有拉爪，所述拉爪的端部设置有弯钩。

4.根据权利要求2所述的一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，所述伸缩机构包括第四杆、第五杆、第一安装板、第六杆、第七杆、第二安装板及导向板，在机架组件的中部壳体上设置有导向板，所述导向板上设置有第二安装板，在第二安装板上设置有两个可相对啮合转动的第七杆，第七杆末端设置有扇形齿轮，两个扇形齿轮啮合，第七杆连接有电机，第七杆连接有第六杆，第六杆末端固定在第一安装板上，且两个第六杆末端同样设置有扇形齿轮，在第一安装板上还设置有两个可相对啮合转动的第五杆，同样第五杆末端设置有扇形齿轮，第五杆连接有第四杆，第四杆末端固定在第一电机上，且两个第四杆末端同样设置有扇形齿轮，第一电机连接有拉爪。

5.根据权利要求3或4所述的一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，所述振动机构包括小固定块、外管、弹簧、内滑动杆、大固定块、摇摆电机和摇摆板，机架组件下侧设置有摇摆板，所述摇摆板固定在摇摆电机的输出轴上，摇摆电机固定在大固定块上，摇摆板的两端均连接有一内滑动杆，内滑动杆在外管内滑动配合，所述外管连接在小固定块上，小固定块可固定在地面上，在内滑动杆与外管之间设置有弹簧。

6.根据权利要求3或4所述的一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，所述振动机构包括第一底板、第一振动板、第一固定板、偏心板和第一振动电机，第一底板上设置有第一振动板，第一振动板上方设置有第一固定板，所述第一固定板连接在机架组件的下侧。在第一固定板下侧设置有第一振动电机，所述第一振动电机的输出轴上连接有偏心板。

7.根据权利要求3或4所述的一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，所述振动机构包括第二底板、第二振动板、第二固定板、连接块、摆动杆、连接杆及第二振动电机，第二底板上设置有多个第二振动板，所述第二振动板连接有第二固定板，所述第二固定板连接有机架组件，在第二固定板一侧设置有连接块，所述连接块连接有一摆动杆，摆动杆连接有连接杆，所述连接杆连接有第二振动电机，所述第二振动电机设置在第二底板一侧。

8.根据权利要求5所述的一种凸轮挤压式豆类采摘分类装置，其特征是，多个所述导向片靠近圆盘的弧形边形成一圆环，圆环的直径小于滚珠的直径。