CN109548478A - 一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，包括平板、收集机构、处理器、采摘机构和移动机构，采摘机构包括履带、平移板、调节板、吸盘、吸管、采摘组件和两个调节组件，移动机构包括两个移动组件，移动组件包括驱动单元和两个移动单元，移动单元包括调节杆、气缸、第一电机和移动轮，该使用方便的具有调节功能的自动化采茶机中，移动机构可根据茶树的体型进行调整，使得移动组件中的两个气缸分别位于茶树的两侧，同时调整平板的高度，使采摘机构位于茶树上方方便采摘，不仅如此，采摘机构可根据茶树上方的形状调节吸盘的角度位置，便于采摘组件对茶叶进行切割采摘，避免破坏茶树树枝，提高了采摘质量和设备的实用性。

Description

一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机

技术领域

本发明涉及农业设备领域，特别涉及一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机。

背景技术

采茶机是从茶树顶梢采收新嫩茶叶的作物收获机械。鉴于采茶工作量大、人力资源严重短缺、手工采茶效率低下价值茶叶生长的时令性特点显著等原因，采茶机械的市场需求可谓越发强烈。市场上出现了各类采茶机。

但是现有的采茶机结构相对固定，难以根据茶树的体型高度进行相应的调整，且采茶机上，茶树的修剪装置无法根据茶树的长势进行灵活调整，造成茶叶采摘时，还会对茶树的枝叶造成破坏，茶叶中还会混入树枝等杂物，影响来年茶叶的生长和收获，进而降低了现有的采茶机的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，包括平板、收集机构、处理器、采摘机构和移动机构，所述处理器固定在平板的上方，所述处理器内设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接，所述采摘机构和移动机构均位于平板的下方，所述收集机构位于平板的上方；

所述采摘机构包括履带、平移板、调节板、吸盘、吸管、采摘组件和两个调节组件，所述履带、平移板、调节组件、调节板和吸盘从上而下依次设置在平板的下方，所述履带与平移板传动连接，所述调节组件与调节板传动连接，所述吸盘固定在调节板的下方，所述吸盘通过吸管与收集机构连接，所述采摘组件设置在吸盘的内侧，所述采摘组件包括往复单元、往复杆和若干刀片，所述往复单元与往复杆传动连接，所述刀片均匀分布在往复杆上，所述履带与PLC电连接；

所述移动机构包括两个移动组件，两个移动组件分别位于平板的下方两侧，所述移动组件包括驱动单元和两个移动单元，所述驱动单元位于两个移动单元之间，所述移动单元包括调节杆、气缸、第一电机和移动轮，所述调节杆的一端与平板的下方铰接，所述调节杆的另一端与气缸的缸体固定连接，所述驱动单元与调节杆传动连接，所述气缸的气杆的底端与第一电机固定连接，所述第一电机与移动轮传动连接，所述气缸、第一电机和移动轮均与PLC电连接。

作为优选，为了便于收集茶叶，所述收集机构包括收集盒、密封块、密封盖和把手，所述收集盒固定在平板的上方，所述密封块的外周与收集盒的内壁螺纹连接，所述密封盖固定在密封块的上方，所述把手固定在密封盖的上方，所述收集盒的一侧与吸管连通，所述收集盒内的远离吸管的一侧设有开口、网罩和风机，所述开口设置在收集盒的内壁上，所述网罩固定在收集盒的内壁上，所述风机固定在网罩内，所述风机与PLC电连接。

作为优选，为了带动调节板转动，所述调节组件包括第二电机、轴承、丝杆、移动块和支杆，所述第二电机和轴承均固定在平移板的下方，所述第二电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述移动块通过支杆与调节板铰接。

作为优选，为了检测调节板与茶树采摘位置的角度，所述调节板的外周设有若干超声波测距仪，所述超声波测距仪周向均匀分布在调节板的外周，所述超声波测距仪与PLC电连接。

作为优选，为了驱动往复杆进行往复移动，所述往复单元包括往复室、第三电机、驱动轮和连杆，所述往复室固定在吸盘内，所述第三电机固定在往复室内，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与驱动轮传动连接，所述连杆的一端与驱动轮的远离圆心处铰接，所述连杆的另一端与往复杆铰接。

作为优选，为了保证第三电机的驱动力，所述第三电机为直流伺服电机。

作为优选，为了驱动调节杆转动，所述驱动单元包括第四电机、齿轮和两个传动单元，所述第四电机固定在平板的下方，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与齿轮传动连接，所述齿轮位于两个传动单元之间，所述传动单元包括齿条、支架和驱动杆，所述齿条与齿轮啮合，所述支架的一端与齿条固定连接，所述支架的另一端与驱动杆的一端固定连接，所述驱动杆的另一端与调节杆铰接。

作为优选，为了实现齿条的平稳移动，所述传动单元还包括滑道和两个滑块，所述滑道固定在平板的下方，两个滑道分别固定在齿条的两端，所述滑道与滑块滑动连接。

作为优选，为了进一步保证齿条的平稳移动，所述滑道为燕尾槽。

作为优选，为了辅助支撑平板，所述气缸的顶端设有支撑块和滚珠，所述支撑块固定在气缸的顶端，所述支撑块的上方设有凹口，所述滚珠与凹口相匹配，所述滚珠的球心位于凹口内，所述滚珠抵靠在平板的下方。

本发明的有益效果是，该使用方便的具有调节功能的自动化采茶机中，移动机构可根据茶树的体型进行调整，使得移动组件中的两个气缸分别位于茶树的两侧，同时调整平板的高度，使采摘机构位于茶树上方方便采摘，与现有的移动机构相比，该移动机构结构灵活，方便调整，不仅如此，采摘机构可根据茶树上方的形状调节吸盘的角度位置，便于采摘组件对茶叶进行切割采摘，避免破坏茶树树枝，提高了采摘质量和设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机的结构示意图；

图2是本发明的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机的采摘机构的结构示意图；

图3是本发明的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机的移动机构的结构示意图；

图4图3的A部放大图；

图5是本发明的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机的收集机构的结构示意图；

图中：1.平板，2.处理器，3.履带，4.平移板，5.调节板，6.吸盘，7.吸管，8.往复杆，9.刀片，10.调节杆，11.气缸，12.第一电机，13.移动轮，14.收集盒，15.密封块，16.密封盖，17.把手，18.网罩，19.风机，20.第二电机，21.轴承，22.丝杆，23.移动块，24.支杆，25.超声波测距仪，26.往复室，27.第三电机，28.驱动轮，29.连杆，30.第四电机，31.齿轮，32.齿条，33.支架，34.驱动杆，35.滑道，36.滑块，37.支撑块，38.滚珠。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，包括平板1、收集机构、处理器2、采摘机构和移动机构，所述处理器2固定在平板1的上方，所述处理器2内设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接，所述采摘机构和移动机构均位于平板1的下方，所述收集机构位于平板1的上方；

该自动化采茶机使用时，通过处理器2内部的天线可用于接收无线信号，便于用户通过手机电脑等遥控装置向设备发送无线信号，指挥设备运行，遥控装置发送无线信号后，天线接收无线信号，并将信号内容传递给PLC，PLC根据信号内容进行相应的操作，通过调整移动机构，使平板1在茶树的上方进行移动，利用采摘机构进行茶叶采摘，通过收集机构将采摘的茶叶进行存储，从而提高了茶叶采摘效率，方便用户在茶叶收获季节进行采摘。

如图2所示，所述采摘机构包括履带3、平移板4、调节板5、吸盘6、吸管7、采摘组件和两个调节组件，所述履带3、平移板4、调节组件、调节板5和吸盘6从上而下依次设置在平板1的下方，所述履带3与平移板4传动连接，所述调节组件与调节板5传动连接，所述吸盘6固定在调节板5的下方，所述吸盘6通过吸管7与收集机构连接，所述采摘组件设置在吸盘6的内侧，所述采摘组件包括往复单元、往复杆8和若干刀片9，所述往复单元与往复杆8传动连接，所述刀片9均匀分布在往复杆8上，所述履带3与PLC电连接；

采摘机构中，通过履带3可带动下方的平移板4在水平方向进行移动，使得采摘机构能够在不同的水平位置进行采摘，采摘时，通过两个调整组件带动调整板转动，调节吸盘6的角度位置，使得吸盘6与茶树的采摘位置保持平行，同时PLC控制往复单元运行，带动往复杆8沿着其轴线方向进行往复移动，进而带动刀片9进行往复移动，切割茶叶，而后通过收集机构将吸盘6内切割下来的茶叶通过吸管7吸入收集机构中进行存储。

如图3所示，所述移动机构包括两个移动组件，两个移动组件分别位于平板1的下方两侧，所述移动组件包括驱动单元和两个移动单元，所述驱动单元位于两个移动单元之间，所述移动单元包括调节杆10、气缸11、第一电机12和移动轮13，所述调节杆10的一端与平板1的下方铰接，所述调节杆10的另一端与气缸11的缸体固定连接，所述驱动单元与调节杆10传动连接，所述气缸11的气杆的底端与第一电机12固定连接，所述第一电机12与移动轮13传动连接，所述气缸11、第一电机12和移动轮13均与PLC电连接。

移动机构中，通过两个移动组件对平板1进行支撑，移动组件又包括了两个移动单元，使得平板1由四个移动单元进行支撑，通过驱动单元可调节两个移动单元之间的水平距离，便于设备根据茶树的不同宽度进行调节，在进行调节时，PLC控制驱动单元运行，带动两侧的调节杆10同步转动，使得两个调节杆10收紧或张开，使得两个气缸11分别位于茶树的两侧，而后PLC控制气缸11启动，改变气缸11的缸体内的气压，从而使得气缸11的活塞发生移动，进而调节气缸11的长度，改变了平板1的高度，使得平板1下方的采摘机构位于茶树的下方可进行采摘，PLC控制第一启动，可带动移动轮13转动，调节设备的移动方向，通过控制移动轮13转动，使得设备进行移动，便于在各处进行茶叶采摘。

如图5所示，所述收集机构包括收集盒14、密封块15、密封盖16和把手17，所述收集盒14固定在平板1的上方，所述密封块15的外周与收集盒14的内壁螺纹连接，所述密封盖16固定在密封块15的上方，所述把手17固定在密封盖16的上方，所述收集盒14的一侧与吸管7连通，所述收集盒14内的远离吸管7的一侧设有开口、网罩18和风机19，所述开口设置在收集盒14的内壁上，所述网罩18固定在收集盒14的内壁上，所述风机19固定在网罩18内，所述风机19与PLC电连接。

在进行采摘前，通过将密封块15转入收集盒14中，通过密封块15和密封盖16对收集盒14的上方进行密封处理，采摘时，PLC控制风气启动，对吸管7内部进行抽气，使得吸管7和吸盘6内产生气流，气流通过网罩18从开口流出，同时气流在流动过程中，将采摘机构切割下来的茶叶吸入收集盒14中，利用网罩18避免茶叶从开口排出，在采摘完成后，通过把手17带动密封盖16转动，使密封块15脱离收集盒14，即可取出收集盒14中的茶叶。

如图2所示，所述调节组件包括第二电机20、轴承21、丝杆22、移动块23和支杆24，所述第二电机20和轴承21均固定在平移板4的下方，所述第二电机20与丝杆22的一端传动连接，所述丝杆22的另一端设置在轴承21内，所述移动块23套设在丝杆22上，所述移动块23的与丝杆22的连接处设有与丝杆22匹配的螺纹，所述移动块23通过支杆24与调节板5铰接。

PLC控制第二电机20启动，带动丝杆22在轴承21的支撑作用下旋转，丝杆22通过螺纹作用在移动块23上，使得移动块23沿着丝杆22的轴线进行移动，进而通过支杆24带动调节板5转动，改变吸盘6和调节板5的角度。

作为优选，为了检测调节板5与茶树采摘位置的角度，所述调节板5的外周设有若干超声波测距仪25，所述超声波测距仪25周向均匀分布在调节板5的外周，所述超声波测距仪25与PLC电连接。通过超声波测距仪25可检测调节板5各处与茶树的距离，并将距离数据传递给PLC，PLC根据距离数据可确定当前调节板5与茶树的角度，通过调节组件进行相应的调节。

如图2所示，所述往复单元包括往复室26、第三电机27、驱动轮28和连杆29，所述往复室26固定在吸盘6内，所述第三电机27固定在往复室26内，所述第三电机27与PLC电连接，所述第三电机27与驱动轮28传动连接，所述连杆29的一端与驱动轮28的远离圆心处铰接，所述连杆29的另一端与往复杆8铰接。

PLC控制往复室26中的第三电机27启动，带动驱动轮28做圆周运动，驱动轮28通过连杆29作用在往复杆8上，使得往复杆8沿着其轴线方向进行来回往复移动。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第三电机27的驱动力，所述第三电机27为直流伺服电机。

如图4所示，所述驱动单元包括第四电机30、齿轮31和两个传动单元，所述第四电机30固定在平板1的下方，所述第四电机30与PLC电连接，所述第四电机30与齿轮31传动连接，所述齿轮31位于两个传动单元之间，所述传动单元包括齿条32、支架33和驱动杆34，所述齿条32与齿轮31啮合，所述支架33的一端与齿条32固定连接，所述支架33的另一端与驱动杆34的一端固定连接，所述驱动杆34的另一端与调节杆10铰接。

PLC控制第四电机30启动，带动齿轮31旋转，齿轮31同时作用在两侧传动单元中的齿条32上，使得两个齿条32做方向相反的运动，通过支架33和驱动杆34带动调节杆10转动，使得两个移动单元中的调节杆10相互靠近或相互远离转动。

作为优选，为了实现齿条32的平稳移动，所述传动单元还包括滑道35和两个滑块36，所述滑道35固定在平板1的下方，两个滑道35分别固定在齿条32的两端，所述滑道35与滑块36滑动连接。齿条32移动时，带动滑块36进行移动，由于滑块36在滑道35内移动，从而固定了滑块36和齿条32的移动方向。

作为优选，为了进一步保证齿条32的平稳移动，所述滑道35为燕尾槽。由于滑道35为燕尾槽，滑块36无法脱离滑道35，从而进一步保证了滑块36在滑道35内移动的稳定性，使得齿条32移动更为平稳。

作为优选，为了辅助支撑平板1，所述气缸11的顶端设有支撑块37和滚珠38，所述支撑块37固定在气缸11的顶端，所述支撑块37的上方设有凹口，所述滚珠38与凹口相匹配，所述滚珠38的球心位于凹口内，所述滚珠38抵靠在平板1的下方。气缸11的顶端，通过支撑块37和滚珠38对平板1进行支撑，不仅如此，在调节移动组件中两个气缸11的距离时，调节杆10带动气缸11转动，使得气缸11与平板1的位置发生相对变化，此时支撑块37凹口内的滚珠38滚动，减小了气缸11与平板1之间的摩擦，从而方便了气缸11的转动。

该采茶机运行时，通过驱动单元作用在两侧的移动单元上，从而调节两个移动单元的位置，便于两个移动单元中的气缸11分别位于茶树的两端，同时气缸11可带动平板1进行升降，使得采摘机构位于茶树的上方，从而方便了设备根据茶树的体型进行适当的调整，不仅如此，在采摘时，通过履带3可带动平移板4在水平方向移动，并通过调节组件调整吸盘6的位置，使得吸盘6与茶树的采摘位置保持平行，便于采摘组件对茶叶树枝进行切割后，风机19启动，将切割后的茶叶通过吸管7吸入收集盒14内，从而完成茶叶采摘和收集。

与现有技术相比，该使用方便的具有调节功能的自动化采茶机中，移动机构可根据茶树的体型进行调整，使得移动组件中的两个气缸11分别位于茶树的两侧，同时调整平板1的高度，使采摘机构位于茶树上方方便采摘，与现有的移动机构相比，该移动机构结构灵活，方便调整，不仅如此，采摘机构可根据茶树上方的形状调节吸盘6的角度位置，便于采摘组件对茶叶进行切割采摘，避免破坏茶树树枝，提高了采摘质量和设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，包括平板(1)、收集机构、处理器(2)、采摘机构和移动机构，所述处理器(2)固定在平板(1)的上方，所述处理器(2)内设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接，所述采摘机构和移动机构均位于平板(1)的下方，所述收集机构位于平板(1)的上方；

所述采摘机构包括履带(3)、平移板(4)、调节板(5)、吸盘(6)、吸管(7)、采摘组件和两个调节组件，所述履带(3)、平移板(4)、调节组件、调节板(5)和吸盘(6)从上而下依次设置在平板(1)的下方，所述履带(3)与平移板(4)传动连接，所述调节组件与调节板(5)传动连接，所述吸盘(6)固定在调节板(5)的下方，所述吸盘(6)通过吸管(7)与收集机构连接，所述采摘组件设置在吸盘(6)的内侧，所述采摘组件包括往复单元、往复杆(8)和若干刀片(9)，所述往复单元与往复杆(8)传动连接，所述刀片(9)均匀分布在往复杆(8)上，所述履带(3)与PLC电连接；

所述移动机构包括两个移动组件，两个移动组件分别位于平板(1)的下方两侧，所述移动组件包括驱动单元和两个移动单元，所述驱动单元位于两个移动单元之间，所述移动单元包括调节杆(10)、气缸(11)、第一电机(12)和移动轮(13)，所述调节杆(10)的一端与平板(1)的下方铰接，所述调节杆(10)的另一端与气缸(11)的缸体固定连接，所述驱动单元与调节杆(10)传动连接，所述气缸(11)的气杆的底端与第一电机(12)固定连接，所述第一电机(12)与移动轮(13)传动连接，所述气缸(11)、第一电机(12)和移动轮(13)均与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述收集机构包括收集盒(14)、密封块(15)、密封盖(16)和把手(17)，所述收集盒(14)固定在平板(1)的上方，所述密封块(15)的外周与收集盒(14)的内壁螺纹连接，所述密封盖(16)固定在密封块(15)的上方，所述把手(17)固定在密封盖(16)的上方，所述收集盒(14)的一侧与吸管(7)连通，所述收集盒(14)内的远离吸管(7)的一侧设有开口、网罩(18)和风机(19)，所述开口设置在收集盒(14)的内壁上，所述网罩(18)固定在收集盒(14)的内壁上，所述风机(19)固定在网罩(18)内，所述风机(19)与PLC电连接。

3.如权利要求1所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述调节组件包括第二电机(20)、轴承(21)、丝杆(22)、移动块(23)和支杆(24)，所述第二电机(20)和轴承(21)均固定在平移板(4)的下方，所述第二电机(20)与丝杆(22)的一端传动连接，所述丝杆(22)的另一端设置在轴承(21)内，所述移动块(23)套设在丝杆(22)上，所述移动块(23)的与丝杆(22)的连接处设有与丝杆(22)匹配的螺纹，所述移动块(23)通过支杆(24)与调节板(5)铰接。

4.如权利要求1所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述调节板(5)的外周设有若干超声波测距仪(25)，所述超声波测距仪(25)周向均匀分布在调节板(5)的外周，所述超声波测距仪(25)与PLC电连接。

5.如权利要求1所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述往复单元包括往复室(26)、第三电机(27)、驱动轮(28)和连杆(29)，所述往复室(26)固定在吸盘(6)内，所述第三电机(27)固定在往复室(26)内，所述第三电机(27)与PLC电连接，所述第三电机(27)与驱动轮(28)传动连接，所述连杆(29)的一端与驱动轮(28)的远离圆心处铰接，所述连杆(29)的另一端与往复杆(8)铰接。

6.如权利要求5所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述第三电机(27)为直流伺服电机。

7.如权利要求1所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述驱动单元包括第四电机(30)、齿轮(31)和两个传动单元，所述第四电机(30)固定在平板(1)的下方，所述第四电机(30)与PLC电连接，所述第四电机(30)与齿轮(31)传动连接，所述齿轮(31)位于两个传动单元之间，所述传动单元包括齿条(32)、支架(33)和驱动杆(34)，所述齿条(32)与齿轮(31)啮合，所述支架(33)的一端与齿条(32)固定连接，所述支架(33)的另一端与驱动杆(34)的一端固定连接，所述驱动杆(34)的另一端与调节杆(10)铰接。

8.如权利要求6所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述传动单元还包括滑道(35)和两个滑块(36)，所述滑道(35)固定在平板(1)的下方，两个滑道(35)分别固定在齿条(32)的两端，所述滑道(35)与滑块(36)滑动连接。

9.如权利要求8所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述滑道(35)为燕尾槽。

10.如权利要求1所述的使用方便的具有调节功能的自动化采茶机，其特征在于，所述气缸(11)的顶端设有支撑块(37)和滚珠(38)，所述支撑块(37)固定在气缸(11)的顶端，所述支撑块(37)的上方设有凹口，所述滚珠(38)与凹口相匹配，所述滚珠(38)的球心位于凹口内，所述滚珠(38)抵靠在平板(1)的下方。