CN108811706A - 切割执行装置及其果蔬采摘机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于切割装置技术领域,公开一种切割执行装置及其果蔬采摘机,包括上导引凸轮盖和下导引凸轮座,上导引凸轮盖中设有上凸轮凹槽,下导引凸轮座中设有下凸轮凹槽;上导引凸轮盖和下导引凸轮座配合形成中空容纳腔,中空容纳腔内设刀盘、上旋切刀片和下旋切刀片,刀盘在外力带动下分别使上/下旋切刀片作圆周运动;上/下旋切刀片分别在上凸轮凹槽、下凸轮凹槽中移动;上/下旋切刀片随刀盘旋转,完成对被切割部位的锯割动作,又由凸轮曲线控制摆动完成合刀剪切动作。上导引凸轮盖和下导引凸轮座中用独特的凸轮曲线绘制各凸轮凹槽,各旋切刀片在对应的凸轮凹槽内运转并发生交汇快速完成切断动作,各旋切刀片退刀迅速,可高效进行批量物品剪切。
Description
技术领域
本发明涉及切割设备技术领域,具体地,涉及一种主要应用在果蔬采摘设备上的切割执行装置及其果蔬采摘机。
背景技术
目前国内外针对近地面某些茎叶粗壮的果蔬如菠萝、大白菜、苞菜等的采收作业以人工方式为主,然而这些果蔬季节性很强,尤其菠萝等水果其收获的高峰期通常仅半个月左右,如超过该高峰期再采摘,则水果成色、品质等将大打折扣,无法为种植户带来大的经济效益,因此在该高峰期内进行人工采摘需要投入大量人力,采摘工人在采收时通常需要带上手套,根据果实大小与颜色选准果实后,用果刀切割果实根部,或是用手握紧果实中部,往复扭动折断根部,然而单个菠萝果重一般在1-3千克,个大者甚至可达4-5千克,采摘工人在采收时劳动强度大,效率低下,且如是采用往复扭动来折断根部的方式采摘果蔬时,往往可能造成果蔬表皮脱落致外观变差,此外,采摘工人在采摘时需要长时间佝偻腰部,这对中老年人来说将严重影响其身体健康。
目前手工采摘果蔬的采摘成本在其整个生产成本中一般会占到30%-40%,但近年来随着我国城镇化建设的大力发展,农村劳动力逐步向社会其它行业转移,农业劳动力减少问题日渐尖锐,手工采摘果蔬的劳动成本进一步上涨,因此研发一款能高效应对果蔬采摘的装置势在必行,对缓解劳动力短缺、稳定果蔬采摘作业质量、减轻采摘工人劳动强度将具有重要意义。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷,提供一种可高效完成切割操作并保证切割质量的切割执行装置。
本发明同时提供一种设有所述切割执行装置的果蔬采摘机。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种切割执行装置,包括上导引凸轮盖和下导引凸轮座,上导引凸轮盖中设有上凸轮凹槽,下导引凸轮座中设有下凸轮凹槽,下凸轮凹槽与上凸轮凹槽成对设置;
上导引凸轮盖和下导引凸轮座配合形成中空容纳腔,中空容纳腔内设有刀盘、上旋切刀片和下旋切刀片,刀盘可在外力带动下作圆周运动,上导引凸轮盖、下导引凸轮座和刀盘中心均具有中心孔便于切割执行装置执行切割操作;
上旋切刀片和下旋切刀片均包括刀刃部和刀片支持部,刀刃部呈月牙状弧形结构,刀片支持部与刀刃部的非刃口部连接,刀片支持部的一端设有用于将上旋切刀片/下旋切刀片铰接至刀盘的铰接孔;刀片支持部的另一端设有用于安装可辅助上旋切刀片、下旋切刀片分别沿上凸轮凹槽、下凸轮凹槽移动的连接部件的安装孔;刀片支持部包括上表面、下表面和刀背面;
上旋切刀片和下旋切刀片以月牙状弧形结构相对的方式安装至刀盘上,上旋切刀片和下旋切刀片与刀盘的铰接点在刀盘的直径线上,下旋切刀片的铰接点与刀盘中心的距离小于上旋切刀片的铰接点与刀盘中心的距离,上旋切刀片和下旋切刀片的刀片支持部下表面在同一平面上或下表面相对设置并具有间隙;
下凸轮凹槽所依据的凸轮曲线表达式为
上凸轮凹槽所依据的凸轮曲线表达式为相应的xr、yr的表达式为其中ω和t均为凸轮曲线坐标位置参数,ω为刀盘作圆周运动的角速度,t为刀盘作一个圆周运动周期的时间,r0为下旋切刀片在刀盘上的铰接点至刀盘作圆周运动的圆心之间的距离,e为下导引凸轮座形成的偏位距,l为下旋切刀片两端的铰接孔与安装孔的中心连线距离。
进一步地,t为0~1,一般地,t依切割执行装置的实际应用情况来确定。
进一步地,刀刃部的刃口部呈锥形结构,锥形结构的底面与刀片支持部的下表面在同一平面内。
更进一步地,上旋切刀片和下旋切刀片的刀片支持部下表面之间的间隙为0~1mm。
进一步地,铰接孔内安装的铰接件为定位销。
进一步地,上旋切刀片和下旋切刀片的安装孔内的连接部件为定位销和套设在定位销上的衬套或微型轴承。
更进一步地,衬套的上端面和下端面均呈半圆环状。
进一步地,刀盘上设有垫块用于辅助防止上旋切刀片从上凸轮凹槽中脱出。
更进一步地,垫块在靠近刀盘中心孔的端部呈楔形结构。
一种果蔬采摘机,其设有如上所述的切割执行装置来对果蔬根茎部执行切断操作。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)本切割执行装置的上导引凸轮盖和下导引凸轮座中采用独特的凸轮曲线来绘制出各凸轮凹槽,各旋切刀片在对应的凸轮凹槽内运转并发生交汇完成对被剪切物品的切断的动作,切断动作快且各旋切刀片自动退刀迅速,不会发生卡滞,可应用至多种切断场合来连续高效地进行大批量物品剪切;
2)各旋切刀片通过刀盘带动的圆周运动和对应凸轮凹槽带动的旋转运动同时作用,完成对被剪切物品的旋转锯割和剪切动作,降低了切断难度,有效防止单一剪切引起的刀片变形问题,同时也保证了被剪切物品的切口美观均匀;
3)呈月牙状弧形结构设计的刀刃部,与旋切刀片本身的设计理念相适应,其在旋转过程中,刃口部将持续与被剪切物品接触,相对于直线状刀片而言,增大了刃口部与被剪切物品的接触面积,使被剪切物品能被快速剪切。
附图说明
图1为实施例1所述的果蔬采摘机的外观结构示意图;
图2a为实施例1所述的果蔬采摘机的爆炸图;
图2b为实施例1所述的果蔬采摘机的局部剖视图;
图3为实施例1所述的刀盘的结构示意图;
图4为实施例1所述的上旋切刀片的结构示意图;
图5为实施例1所述的下旋切刀片的结构示意图;
图6为实施例1所述的上导引凸轮盖的结构示意图;
图7为实施例1所述的下导引凸轮座的结构示意图;
图8为实施例1所述的衬套的结构示意图;
图9为实施例1所述的上旋切刀片、下旋切刀片的运动轨迹示意图;
图10为实施例1所述的上旋切刀片、下旋切刀片的进刀、退刀轨迹示意图;
图11为实施例1所述的上旋切刀片、下旋切刀片交汇完成切断动作的轨迹示意图;
图12为实施例1所述的偏位距e的说明示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明,其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
一种果蔬采摘机,主要用于采摘近地面的果蔬,如图1所述,其包括切割执行模块(下文将本切割执行模块称为采摘执行模块)、采摘驱动模块和采摘控制模块。
如图2a和图2b所示,采摘执行模块包括上导引凸轮盖11和下导引凸轮座12,如图6所示,上导引凸轮盖11中设有上凸轮凹槽111,如图7所示,下导引凸轮座12中设有下凸轮凹槽121,下凸轮凹槽121与上凸轮凹槽111成对设置。
上导引凸轮盖11和下导引凸轮座12通过螺栓配合连接形成中空容纳腔,如图3至5所示,中空容纳腔内设有刀盘13和两片旋切刀片,两片旋切刀片分别为上旋切刀片14和下旋切刀片15,刀盘13可在采摘驱动模块带动下作圆周运动(原则上为匀速圆周运动),其中,上导引凸轮盖11、下导引凸轮座12和刀盘13中心均具有中心孔便于果蔬采摘机执行采摘操作,本果蔬采摘机是通过将中心孔在果蔬上空对准果蔬后直线下降使刀盘13、上旋切刀片14和下旋切刀片15的位置可对准果蔬根茎以备后续切割采摘。
如图4和图5所示,上旋切刀片14和下旋切刀片15均包括刀刃部和刀片支持部(上旋切刀片刀刃部为141、刀片支持部为142,下旋切刀片的刀刃部为151、刀片支持部为152),刀刃部呈月牙状弧形结构,刀片支持部与刀刃部的非刃口部连接,刀片支持部的一端设有用于将上旋切刀片14/下旋切刀片15铰接至刀盘13的铰接孔;刀片支持部的另一端设有用于安装可辅助上旋切刀片14、下旋切刀片15分别沿上凸轮凹槽111、下凸轮凹槽121移动的连接部件的安装孔;刀片支持部包括上表面、下表面和刀背面。
上旋切刀片14和下旋切刀片15以月牙状弧形结构相对的方式安装至刀盘13上,上旋切刀片14和下旋切刀片15与刀盘13的铰接点在刀盘13的直径线上,其中,下旋切刀片15的铰接点与刀盘13中心的距离小于上旋切刀片14的铰接点与刀盘13中心的距离,上旋切刀片和下旋切刀片的刀片支持部下表面相对设置并具有间隙,该间隙设置为0~1mm,上旋切刀片和下旋切刀片的大小根据本果蔬采摘机的实际设计需要来确定总长和总宽,一般来说,为了适应上旋切刀片与下旋切刀片各自的运动轨迹及更好地实现两旋切刀片发生交汇时的切割动作,下旋切刀片在总长和总宽上要略小于上旋切刀片。
参照图9所示的下旋切刀片15的运动轨迹,如图7所示的下凸轮凹槽121所依据的凸轮曲线表达式为
下凸轮凹槽121与上凸轮凹槽111的成对设置是为使得上旋切刀片14和下旋切刀片15的运动轨迹正好相反,因此如图6所示的上导引凸轮盖中上凸轮凹槽111所依据的凸轮曲线表达式为
上述两表达式中相应的xr、yr的表达式为
其中ω和t均为凸轮曲线坐标位置参数,ω为刀盘作圆周运动的角速度,t为刀盘作一个圆周运动周期的时间,本实施例中将t取值0~1,r0为下旋切刀片在刀盘上的铰接点至刀盘作圆周运动的圆心之间的距离,e为下导引凸轮座形成的偏位距,具体地,下旋切刀片在绕凸轮曲线移动(摆动)的过程中总存在一个摆动中心,偏位距e即为该摆动中心至刀盘作圆周运动的圆心之间的距离,这个摆动中心为一个虚点,在本实施例中具体地为下旋切刀片运动过程中其铰接孔与安装孔的连线将恒定通过的节点,如图12所示,当下旋切刀片位于位置E时,下旋切刀片铰接孔和安装孔中心(见图12中的g、h点)连线经过O1点;当下旋切刀片位于位置F时,其相应的g'、h'点连线也将经过O1点,O1点即为上述的恒定通过的节点,OO1之间的距离即为偏位距,l为下旋切刀片两端的铰接孔与安装孔的中心连线距离。
采摘控制模块则通过控制采摘驱动模块动作来使刀盘13发生圆周运动,采摘控制模块为采摘驱动模块提供电源和动力。
具体地,如图4和图5所示,上旋切刀片/下旋切刀片的刀刃部的刃口部呈锥形结构,锥形结构的底面与刀片支持部的下表面在同一平面内,锥形结构的锥度为18~22°,本实施例优选为20°;此外,刃口部的垂直宽度为6~10mm,优选为8mm;弧形结构刀刃部的弧形弯曲半径为51mm。
为增强上旋切刀片和下旋切刀片交汇锯割果蔬根茎时的锋利度,可将上旋切刀片/下旋切刀片的刃口部设计为锯齿状刃口部(附图未示出锯齿状,该锯齿状即与常见的刀具刃口锯齿结构相同)。
当然,为保证果蔬采摘机的整体轻便性,上旋切刀片/下旋切刀片不宜过厚,具体地,各旋切刀片的刀片支持部高度为2.5~3mm。
与刃口部的弧形结构相对应的,刀片支持部刀背面也呈弯曲半径为71mm的弧形弯曲结构,以便与刀盘的内周结构相适应。
刀刃部与刀片支持部的端部平滑过渡连接,可有效防止各旋切刀片上产生不利于果蔬采摘时保证果蔬外观优良的尖角等尖锐部分,同时也避免各旋切刀片因这些尖锐部分而与刀盘内周发生干涉的问题。
刀片支持部的铰接孔内安装的铰接件为定位销16,各旋切刀片上的该定位销16与刀盘13焊接固定,而各旋切刀片仍可相对定位销16作定点自由旋转,此举可确保上旋切刀片14和下旋切刀片15可靠地跟随刀盘13作圆周运动,同时又不妨碍各旋切刀片沿相应凸轮凹槽的移动操作。
刀片支持部的安装孔内安装的连接部件为定位销16和套设在定位销上的衬套或微型轴承(衬套和微型轴承均可达到使各旋切刀片灵活沿相应凸轮凹槽移动的目的),本实施例中选用衬套17,如图8所示,衬套17的上端面和下端面均呈半圆环状,两个衬套可分别在上凸轮凹槽111和下凸轮凹槽121中滚动,半圆环状的设计可减小衬套17与各凸轮凹槽及各旋切刀片上下表面间的摩擦,同时又有限制各旋切刀片上下工作位置的限位作用。
因上旋切刀片14与下旋切刀片15错位安装,上旋切刀片14仅通过定位销16对其进行平行支撑,因此其安装衬套17的一端可能会在重力作用下朝下发生倾斜使上旋切刀片14不再精准地沿上凸轮凹槽111移动,为避免这一情形的发生,如图3所示,刀盘13上可设置垫块131用于辅助防止上旋切刀片14从上凸轮凹槽111中脱出,当然,上旋切刀片14在绕上凸轮凹槽111移动的过程中,其与刀盘13发生的相对移动将局限在一小部分区域内,因此刀盘上的垫块131只需在该小部分区域内设置,此外,下旋切刀片在工作过程中不会进入到该区域内,因此该区域内设置的垫块也不会对下旋切刀片的运动产生干涉影响。考虑到上旋切刀片或多或少会产生轻微倾斜,同时也为避免上旋切刀片14在与垫块131接触伊始可能发生卡死的情况发生,可将垫块131在靠近刀盘13中心孔的端部设置为楔形结构1311(楔形结构实际上就是指一个倾斜的面,该倾斜的面在靠近中心孔处相对低些,在远离中心孔处相对高些),即上旋切刀片14在刚进入垫块设置区域时,上旋切刀片将通过楔形结构1311逐步被抬高与垫块上表面接触,从而保证上旋切刀片14平稳可靠地沿上凸轮凹槽111移动。
采摘驱动模块包括减速电机21、与减速电机的电机轴相连的主动齿轮22、可与主动齿轮发生啮合传动的从动齿轮23,下导引凸轮座具有两层阶梯式的轴向台阶(包括中段轴向台阶122和末端轴向台阶123,中段轴向台阶122的直径大于末端轴向台阶123的直径),从动齿轮23通过在内孔中嵌设轴承24后套设至末端轴向台阶123上,轴承内圈上端面则与中段轴向台阶122的端面接触,从动齿轮23内孔末端还设有轴承限位台阶231,轴承限位台阶231与中段轴向台阶122端面之间的间距与轴承24的高度相等,轴承24具体为超薄轴承,从动齿轮23与刀盘13螺栓连接以便在啮合传动时顺利带动刀盘旋转。
为紧固轴承24,使刀盘13的圆周运动平稳运行,下导引凸轮座12的末端轴向台阶123外周还均匀设有两个用于安装与轴承内圈接触并压紧轴承的压紧件的非封闭安装孔124,压紧件可为螺栓,压紧件的设置同时也可为轴承的拆卸提供辅助作用。
采摘执行模块还包括设置在从动齿轮下端面处的底座25,底座25分别与下导引凸轮座12、上导引凸轮盖11通过螺栓固定连接,底座25上也具有与上导引凸轮盖、下导引凸轮座向对应的中心孔,上导引凸轮盖和底座将从动齿轮夹设在两者固定连接形成的空间内,使果蔬采摘机形成一个较封闭的整体。
底座25的内端面靠近中心孔处设有止口251(止口结构见附图2b所示),止口251与底座中心孔之间还具有凹槽,下导引凸轮座的末端轴向台阶123嵌设在该凹槽内。
为进一步保障主动齿轮和从动齿轮的啮合不受外界干扰,避免各种误操作对其啮合传动造成影响,本实施例采用在上导引凸轮盖11外周上加设主动齿轮保护罩112,底座25上在主动齿轮保护罩的对应位置也设有保护底座252,主动齿轮保护罩112与保护底座252通过螺栓连接,主动齿轮22可放置于主动齿轮保护罩112与保护底座252形成的空间内且正好可与从动齿轮23发生啮合。
主动齿轮保护罩112上方具有通孔供减速电机21的电机轴伸入与主动齿轮22配合,减速电机21竖直设置在主动齿轮保护罩112上方。
为实现上旋切刀片14与上凸轮凹槽111之间的间距可调,避免上旋切刀片与上凸轮凹槽之间的间距过大而从上凸轮凹槽中脱出,如图2b所示,轴承24内圈下端面与底座的止口251之间还设置有调整垫圈26,通过自由选择调整垫圈26的厚度,可得到用户所需要的上旋切刀片与上凸轮凹槽之间的最佳间距尺寸。
减速电机21上还可电连接有旋转编码器(图中未示出)用于监控刀盘依次旋转一周来精确控制上旋切刀片、下旋切刀片复位,本果蔬采摘装置主要通过上旋切刀片、下旋切刀片的旋转及绕相应凸轮凹槽移动的方式以及改变两旋切刀片之间的间隙大小形成力矩产生切削力将果蔬的根茎剪断,当果蔬根茎被剪断后,圆盘继续做圆周运动,旋转编码器可即时监控刀盘在正好旋转一周后使上旋切刀片、下旋切刀片复位时,发出使减速电机停止工作的指令来控制减速电机停止转动(旋转编码器发出使减速电机停止工作的指令并最终使减速机停止工作的一系列操作可通过在采摘控制模块中设置PLC来实现,PLC即被包括在下一段将提到的控制器中,关于运用PLC来实现这一系列操作属于现有技术,在此不再赘述),以备使各旋切刀片在复位的状态下进行下一次采摘,这样一来可避免了各旋切刀片回刀复位过程中发生干涉的可能,为连续多次的果蔬采摘过程依次作好采摘准备,有效提高采摘效率。
采摘控制模块包括可控制减速电机工作和休息的控制器(未示出),本实施例的果蔬采摘机的设计宗旨之一为轻快便携,因此采摘控制模块采用背包35进行收纳,采摘控制模块与减速电机电连接;上导引凸轮盖11上安装有方便用户提起果蔬采摘机的提手31,本实施例的提手31呈U字形,上导引凸轮盖外周对称设有两个用于安装U字形提手的提手安装孔,U字形提手31的横杆上设有防滑手柄32及护手挡板33,护手挡板33两端通过螺钉与防滑手柄32固定连接,防滑手柄32用于为用户提供舒适的提手紧握体验,护手挡板33则是为防止果蔬的最高处与用户手部接触,如果蔬为菠萝等具有较硬较尖锐的叶部时,其最高点一旦与用户手部接触,将导致用户手部不舒服或被扎伤。
控制器包括按钮开关34,为便于用户即时对果蔬采摘机进行采摘操作,按钮开关宜设置在提手上便于用户大拇指或食指按压的位置,方便用户快速地对采摘驱动装置发出工作指令,从而高效带动采摘执行装置执行对果蔬的采摘操作。
以下对本果蔬采摘机的工作原理作出详细说明:如图9所示,图中粗实线部分,左图为上旋切刀片,右图为下旋切刀片(以下统称旋切刀片),上旋切刀片、下旋切刀片上下错位安装,旋切刀片与刀盘(本图中未表示)在a处节点绞接,刀盘以速度ω旋转,刀盘旋转时带动旋切刀片绕旋转中心O旋转,此时旋切刀片在a处轨迹为圆周轨迹A;在刀盘旋转带动下,旋切刀片c处节点在相应的凸轮凹槽中沿凸轮曲线轨迹B运动。
如图10所示,在刀盘运转带动下,旋切刀片一端从a节点沿圆周轨迹A运行到b处,旋切刀片另一端从c节点沿轨迹2运行到d处,旋切刀片在轨迹A的导引下旋转,完成旋转切割动作,同时,旋切刀片在轨迹B的导引下向中心运动,促使上旋切刀片、下旋切刀片同时向中心运动,如图11所示,两旋切刀片刃口部在中心交汇叠切,完成进给切断动作,刀盘运转的角度为θ1,轨迹A和轨迹B同时作用可使刀片完成旋转锯割和剪切动作,有效降低切断难度,防止单一剪切引起的刀片变形,使果蔬根茎处切断美观均匀。
此后,刀盘继续旋转,旋切刀片一端从b节点沿圆周轨迹A运行回初始状态的a处,旋切刀片另一端从d节点沿轨迹B运行回c处,旋切刀片在轨迹A的导引下旋转、在轨迹B的导引下远离中心运动,完成旋切刀片的撤回动作,此时,旋切刀片回到初始状态,如图10所示,刀盘运转的角度为θ2,由刀盘运转角度可以看出θ1>θ2表明,在刀盘转速ω恒定时,旋切刀片进刀切割相对用时长,退刀相对用时短,但总的来说,进刀和退刀用时均非常短,使果蔬采摘操作高效进行。
本实施例的果蔬采摘机工作过程如下:将果蔬采摘机套在果蔬需采摘切断的根茎部(如菠萝果柄,大白菜根部),具体是让果蔬穿过上导引凸轮盖11、刀盘13、下导引凸轮座12和底座25的中心孔,手动按压按钮开关34,使控制器启动为减速电机21通电来驱动主动齿轮22发生旋转,从而使与主动齿轮22啮合的从动齿轮23跟着旋转,并最终带动与从动齿轮23固装在一起的刀盘13运转,刀盘13则带动安装在其上的上旋切刀片14、下旋切刀片15旋转,安装在上旋切刀片14、下旋切刀片15上的衬套17则开始分别在上凸轮凹槽111、下凸轮凹槽121中滚动,由凸轮曲线控制上旋切刀片、下旋切刀片摆动,完成旋切刀片的开合动作。
一方面,各旋切刀片随刀盘旋转,完成对采摘部位的锯割动作,另一方面,各旋切刀片由凸轮曲线控制而摆动,完成两旋切刀片的合刀剪切动作,同时,由凸轮曲线控制各旋切刀片的自动退刀(回刀)动作,锯割和剪切同时动作,使采摘部位剪切到位,大大降低了切割难度,保障了采摘部位的美观,提高了果蔬采摘机的使用寿命。
本发明的切割执行装置不限于使用在果蔬采摘机上,还可以应用在针对其它物品切割的切割设备上,驱动刀盘作圆周运动的外力也可以是多种其它方式。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡是采用了本发明的切割执行装置来进行切割的设备、或在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等都属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种切割执行装置,其特征在于,包括上导引凸轮盖和下导引凸轮座,上导引凸轮盖中设有上凸轮凹槽,下导引凸轮座中设有下凸轮凹槽,下凸轮凹槽与上凸轮凹槽成对设置;
上导引凸轮盖和下导引凸轮座配合形成中空容纳腔,中空容纳腔内设有刀盘、上旋切刀片和下旋切刀片,刀盘可在外力带动下作圆周运动,上导引凸轮盖、下导引凸轮座和刀盘中心均具有中心孔便于切割执行装置执行切割操作;
上旋切刀片和下旋切刀片均包括刀刃部和刀片支持部,刀刃部呈月牙状弧形结构,刀片支持部与刀刃部的非刃口部连接,刀片支持部的一端设有用于将上旋切刀片/下旋切刀片铰接至刀盘的铰接孔;刀片支持部的另一端设有用于安装可辅助上旋切刀片、下旋切刀片分别沿上凸轮凹槽、下凸轮凹槽移动的连接部件的安装孔;刀片支持部包括上表面、下表面和刀背面;
上旋切刀片和下旋切刀片以月牙状弧形结构相对的方式安装至刀盘上,上旋切刀片和下旋切刀片与刀盘的铰接点在刀盘的直径线上,下旋切刀片的铰接点与刀盘中心的距离小于上旋切刀片的铰接点与刀盘中心的距离,上旋切刀片和下旋切刀片的刀片支持部下表面在同一平面上或下表面相对设置并具有间隙;
下凸轮凹槽所依据的凸轮曲线表达式为
上凸轮凹槽所依据的凸轮曲线表达式为
相应的xr、yr的表达式为
其中ω和t均为凸轮曲线坐标位置参数,ω为刀盘作圆周运动的角速度,t为刀盘作一个圆周运动周期的时间,r0为下旋切刀片在刀盘上的铰接点至刀盘作圆周运动的圆心之间的距离,e为下导引凸轮座形成的偏位距,l为下旋切刀片两端的铰接孔与安装孔的中心连线距离。
2.根据权利要求1所述的切割执行装置,其特征在于,刀刃部的刃口部呈锥形结构,锥形结构的底面与刀片支持部的下表面在同一平面内。
3.根据权利要求2所述的切割执行装置,其特征在于,上旋切刀片和下旋切刀片的刀片支持部下表面之间的间隙为0~1mm。
4.根据权利要求1所述的切割执行装置,其特征在于,铰接孔内安装的铰接件为定位销。
5.根据权利要求1所述的切割执行装置,其特征在于,上旋切刀片和下旋切刀片的安装孔内的连接部件为定位销和套设在定位销上的衬套或微型轴承。
6.根据权利要求5所述的切割执行装置,其特征在于,衬套的上端面和下端面均呈半圆环状。
7.根据权利要求1所述的切割执行装置,其特征在于,刀盘上设有垫块用于辅助防止上旋切刀片从上凸轮凹槽中脱出,垫块在靠近刀盘中心孔的端部呈楔形结构。
8.一种果蔬采摘机,其特征在于,设有如权利要求1~7任意一项所述的切割执行装置。
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CN113424697A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-24 | 冉正贵 | 一种大蒜收割用根茎切割装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59106218A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-19 | 株式会社クボタ | 果実収穫装置の果梗切断用カッター |
CN201210812Y (zh) * | 2008-06-03 | 2009-03-25 | 卢志乐 | 一种甘蔗收割机用切割机构 |
CN105594373A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-25 | 重庆农正农业开发有限公司 | 柑橘采摘装置 |
CN106472003A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-03-08 | 榕江平阳生态源开发有限责任公司 | 一种青钱柳摘叶设备 |
CN106664965A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-05-17 | 中国农业大学 | 一种基于负压吸力的便携式苹果采摘装置 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59106218A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-19 | 株式会社クボタ | 果実収穫装置の果梗切断用カッター |
CN201210812Y (zh) * | 2008-06-03 | 2009-03-25 | 卢志乐 | 一种甘蔗收割机用切割机构 |
CN105594373A (zh) * | 2015-12-18 | 2016-05-25 | 重庆农正农业开发有限公司 | 柑橘采摘装置 |
CN106472003A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-03-08 | 榕江平阳生态源开发有限责任公司 | 一种青钱柳摘叶设备 |
CN106664965A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-05-17 | 中国农业大学 | 一种基于负压吸力的便携式苹果采摘装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113424697A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-09-24 | 冉正贵 | 一种大蒜收割用根茎切割装置 |
CN113424697B (zh) * | 2021-06-24 | 2024-04-05 | 南京迈凯通机械设备有限公司 | 一种大蒜收割用根茎切割装置 |
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