CN109005897B - 一种快速采摘机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速采摘机械手，包括连接臂、2条气管、套筒、第一切割刀、第二切割刀和控制装置，所述的连接臂和套筒侧壁连接，套筒上固定有支座，连接臂与支座通过转轴连接，转轴的轴线与套筒轴线垂直，连接臂的两侧各设置有一个气缸，气缸的两端分别铰接连接臂和套筒，第一切割刀和第二切割刀的一端转动设置在销轴上，2条气管均是一端连接气泵单元另一端为出气口。本发明设置用气动推动两把切割刀进行果实茎切割，高效快捷，轻便安全；两把切割刀绕套筒销轴相向转动，切割范围覆盖整个套筒端面，杜绝任何切不到的情况；设置识别及感应元件，使得整个采摘过程轻松省力，采摘后的果实能快速输出。

Description

一种快速采摘机械手

技术领域

本发明涉及一种采摘机械手。

背景技术

目前很多地上的水果或作物在成熟后需要手工一粒一粒的采摘，非常辛苦。也有各种采摘机器人，它的采摘爪为对开的两瓣结构，工作时，采摘爪先打开将果实夹住，再割断或拉断茎，然后松开采摘爪将采摘的果实放进集物箱里。工作程序烦琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能快速采摘机械手。

为了解决上述技术问题，本发明包括连接臂、2条气管、套筒、第一切割刀、第二切割刀和控制装置，套筒一端为进口另一端为出口的筒体，所述的连接臂和套筒侧壁连接，套筒上固定有支座，连接臂与支座通过转轴连接，转轴的轴线与套筒轴线垂直，连接臂的两侧各设置有一个气缸，气缸的两端分别铰接连接臂和套筒，第一切割刀和第二切割刀均是半圆环结构，第一切割刀和第二切割刀的内圆弧侧为刃口，套筒进口的端面的上部固定有销轴，第一切割刀和第二切割刀的一端转动设置在销轴上，第一切割刀一个侧面紧贴套筒端面另一个侧面紧贴第二切割刀侧面，第一切割刀和第二切割刀上端侧面均设置有推板且下端侧面均设置有弹簧挂钩，2条气管均是一端连接气泵单元另一端为出气口，气管的出气口处固定在套筒的外侧面上，第一切割刀和第二切割刀的弹簧挂钩连接有用于第一切割刀和第二切割刀复位的弹簧，当弹簧处于自由状态时，第一切割刀和第二切割刀围成一个与套筒同轴的圆环，且2条气管的出气口分别对准第一切割刀和第二切割刀上端侧面的推板，当2条气管的出气口输出气体时，两推板分别推动第一切割刀和第二切割刀绕销轴相向转动，控制装置包括感应器、气泵单元、控制单元和识别单元，控制单元导线连接感应器、气泵单元和识别单元，感应器感应进入套筒内的果实并将信号传输给控制单元，气泵单元用于向2条气管输出压力气体，识别单元用于识别果实并将信号传输给控制单元，控制单元接收识别单元的信号并控制连接臂带动套筒套装果实同时接收感应器的信号并控制气泵单元向2条气管输出压力气体。

为了高效切割及保护切割刃，第一切割刀和第二切割刀的刃口是锯齿结构。

两个气缸的供气系统与控制单元连接。

本发明的有益效果是：本发明设置用气动推动两把切割刀进行果实茎切割，高效快捷，轻便安全；两把切割刀绕套筒销轴相向转动，切割范围覆盖整个套筒端面，杜绝任何切不到的情况；设置识别及感应元件，使得整个采摘过程轻松省力。通过控制两个气缸，可使套筒前后翻转，便于在采摘完成快速将果实倒出。

附图说明

图1 是本发明的立面剖视结构示意图；

图2 是图1的A向结构示意图；

图3是切割刀结构示意图；

图4是两把切割刀接触的中间位置示意图；

图5是两把切割刀接触的极限位置示意图。

图中：1、连接臂；2、气管；3、套筒；4、弹簧挂钩；5、第一切割刀；6、第二切割刀；7、弹簧；8、感应器；9销轴；10、通孔；11、推板，12、支座，13、气缸。

具体实施方式

如图1所示套筒3一端为进口另一端为出口的筒体，连接臂1和套筒3侧壁连接，套筒3上固定有支座12，连接臂1与支座12通过转轴连接，转轴的轴线与套筒轴线垂直，连接臂1的两侧各设置有一个气缸13，气缸13的两端分别铰接连接臂1和套筒3，第一切割刀5和第二切割刀6均是半圆环结构，如图3所示第一切割刀5和第二切割刀6的内圆弧侧为刃口，第一切割刀5和第二切割刀6的刃口是锯齿结构，套筒3进口的端面的上部固定有销轴9，第一切割刀5和第二切割刀6的一端转动设置在销轴9上，第一切割刀5一个侧面紧贴套筒3端面另一个侧面紧贴第二切割刀6侧面，第一切割刀5和第二切割刀6上端侧面均设置有推板11且下端侧面均设置有弹簧挂钩4，如图2所示2条气管2均是一端连接气泵单元另一端为出气口，气管２的出气口处固定在套筒３的外侧面上，如图4或5所示第一切割刀5和第二切割刀6的弹簧挂钩4连接有用于第一切割刀5和第二切割刀6复位的弹簧7，如图2所示当弹簧7处于自由状态时，第一切割刀5和第二切割刀6围成一个与套筒3同轴的圆环，且2条气管2的出气口分别对准第一切割刀5和第二切割刀6上端侧面的推板11，如图4或5所示当2条气管2的出气口输出气体时，两推板11分别推动第一切割刀5和第二切割刀6绕销轴9相向转动，控制装置包括感应器8、气泵单元、控制单元和识别单元，控制单元导线连接感应器8、气泵单元和识别单元，两个气缸13的供气系统也与控制单元连接。控制单元通过控制两个气缸13的伸缩来控制套筒3的翻转角度，从而便于套筒3套住果实，感应器8感应进入套筒3内的果实并将信号传输给控制单元，气泵单元用于向2条气管2输出压力气体，识别单元用于识别果实并将信号传输给控制单元，控制单元接收识别单元的信号并控制连接臂1带动套筒3套装果实同时接收感应器8的信号并控制气泵单元向2条气管2输出压力气体，从而使得推板11推动第一切割刀5和第二切割刀6切断果实茎。然后控制系统控制两个气缸13伸缩，使套筒３的进口高于出口，让果实从出口溜出，在采摘前，可以借助输送管道将套筒3的出口与储物框连接，使得果实能直接进入储物框。

采摘果实时，首先由识别单元识别果实并将信号传输给控制单元，控制单元接收识别单元的信号并控制连接臂1带动套筒3套装果实，当果实进入套筒3内部时，感应器8感应进入套筒3内的果实并将信号传输给控制单元，控制单元接收感应器8的信号并控制气泵单元向2条气管2输出压力气体，压力气体推动推板11，从而使得第一切割刀5和第二切割刀6绕销轴9相向转动，直到两把切割刀刀刃接触切断果实茎，当第一切割刀5和第二切割刀6转动到极限位置时固定连接在第一切割刀5和第二切割刀6的弹簧挂钩4上的弹簧7到达最大拉伸长度，然后弹簧7回弹直至自由状态，此时第一切割刀5和第二切割刀6在弹簧7拉动下回到未切割的位置即第一切割刀5和第二切割刀6与套筒3围成一个同轴的圆环，此时一次切割完成。切割后，控制系统控制两个气缸13伸缩，使套筒３的进口高于出口，让果实从出口溜出。

Claims (3)

1.一种快速采摘机械手，其特征在于：包括连接臂（1）、2条气管（2）、套筒（3）、第一切割刀（5）、第二切割刀（6）和控制装置，套筒（3）一端为进口另一端为出口的筒体，所述的连接臂（1）和套筒（3）侧壁连接，套筒（3）上固定有支座（12），连接臂（1）与支座（12）通过转轴连接，转轴的轴线与套筒轴线垂直，连接臂（1）的两侧各设置有一个气缸（13），气缸（13）的两端分别铰接连接臂（1）和套筒（３），所述的第一切割刀（5）和第二切割刀（6）均是半圆环结构，第一切割刀（5）和第二切割刀（6）的内圆弧侧为刃口，套筒（3）进口的端面的上部固定有销轴（9），第一切割刀（5）和第二切割刀（6）的一端转动设置在销轴（9）上，第一切割刀（5）一个侧面紧贴套筒（3）端面另一个侧面紧贴第二切割刀（6）侧面，第一切割刀（5）和第二切割刀（6）上端侧面均设置有推板（11）且下端侧面均设置有弹簧挂钩（4），2条气管（2）均是一端连接气泵单元另一端为出气口，气管（２）的出气口处固定在套筒（３）的外侧面上，所述的第一切割刀（5）和第二切割刀（6）的弹簧挂钩（4）连接有用于第一切割刀（5）和第二切割刀（6）复位的弹簧（7），弹簧（7）的两端分别与两个弹簧挂钩（４）固定连接，当弹簧（7）处于自由状态时，第一切割刀（5）和第二切割刀（6）围成一个与套筒（3）同轴的圆环，且2条气管（2）的出气口分别对准第一切割刀（5）和第二切割刀（6）上端侧面的推板（11），当2条气管（2）的出气口输出气体时，两推板（11）分别推动第一切割刀（5）和第二切割刀（6）绕销轴（9）相向转动，所述的控制装置包括感应器（8）、气泵单元、控制单元和识别单元，所述的控制单元导线连接感应器（8）、气泵单元和识别单元，所述的感应器（8）感应进入套筒（3）内的果实并将信号传输给控制单元，所述的气泵单元用于向2条气管（2）输出压力气体，所述的识别单元用于识别果实并将信号传输给控制单元，所述的控制单元接收识别单元的信号并控制连接臂（1）带动套筒（3）套装果实同时接收感应器（8）的信号并控制气泵单元向2条气管（2）输出压力气体。

2.根据权利要求1所述的快速采摘机械手，其特征在于：所述的第一切割刀（5）和第二切割刀（6）的刃口是锯齿结构。

3.根据权利要求1所述的快速采摘机械手，其特征在于：两个气缸（13）的供气系统与控制单元连接。

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