CN115211323A - 木耳采摘机械手和木耳集成采摘系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的木耳采摘机械手，和采用这种机械手的木耳集成采摘系统。该机械手采用一圈夹爪同时采摘木耳菌棒圆周上的木耳。其主要结构是用进给凸轮盘，驱动夹爪径向进给，用一个张合凸轮盘驱动夹爪的张合，实现了模仿了人手采摘的动作。机械手的动力由凸轮盘中心输入，使得机械手尺寸较小，这样用机械手矩阵组成木耳集成采摘系统时，木耳菌棒的间隔可以较小。木耳集成采摘系统用多层高架放置装有多个菌棒的菌棒盘。台车采摘机或叉车采摘机，沿高架间的通道运动。采摘机将菌棒盘拉到采摘机的菌棒盘升降台上，由采摘机的采摘机械手矩阵，将一盘上的菌棒的木耳同时采摘下来。这个系统解决了木耳垂直工厂化栽培的核心技术难题。

Description

木耳采摘机械手和木耳集成采摘系统

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体说是一种采摘木耳的机械手，和使用该机械手的集成采摘系统。

背景技术

木耳是一种大量生产的食用菌，主流的培育方式是采用菌棒法。目前采摘都是手工作业，每年木耳采摘都要动用大量劳动力，已成为木耳产业亟待解决的问题，特别是使木耳栽培无法像其他食用菌那样实现高效率的工厂化生产。为了实现木耳采摘机械化，多年来业内进行了大量的研发工作，申请人申请的《202022922982.3》就是其中一项。该发明模仿人工采耳动作，实现了摘大留小这个采耳的关键技术要求，而且是多夹爪环绕菌棒作业，效率较高。不足之处是机械手尺寸较大，在采摘成排密集摆放的菌棒时，无法布置多个机械手同时工作。为了实现大规模的采摘机械化需要对现有的采摘机械手进一步改进，并集成为一种高效率的采摘系统。

发明内容

本发明的目的，是提供一种结构紧凑，尺寸较小的机械手，用于组成完整的采摘系统，实现对多个密集摆放的菌棒同时原地采摘。

为实现这个目的，本发明所采取的技术方案如下：

该木耳采摘机械手，主要由机架、转轮、芯轴、进给凸轮盘、导向槽盘、张合凸轮盘、滑块、夹爪构成，其结构是：机架立柱上下分别固定着面板和基板，构成框形机架，基板朝向框形机架内的一面为基板正面，基板朝向框形机架外的一面为基板背面；转轮外圆周可转动的套装在基板的中心孔中，转轮的一端位于框形机架内，转轮的另一端伸出基板背面；在转轮伸出基板背面的一端上固定着进给凸轮盘，进给凸轮盘上有若干弧形槽；芯轴可转动的套装在转轮的中心孔中，芯轴上端与面板固定，芯轴下端伸出到进给凸轮盘之外；在芯轴伸出到进给凸轮盘之外的一端上固定着导向槽盘，导向槽盘的正面朝向进给凸轮盘，导向槽盘的背面上有若干导向槽，每个导向槽中约束着一个可在导向槽中滑动的滑块；每个滑块上固定着朝向进给凸轮盘的销轴I，每个销轴I上套装着可转动的滚轮I；所述滚轮I位于进给凸轮盘上相应的弧形槽中，所述滚轮I的外圆周表面与弧形槽的弧形表面相切；张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘上的框形槽朝外；每个滑块上固定着通过张合凸轮盘上的径向通槽伸出的销轴III，每个销轴III套装着一对可转动的夹爪臂；每个夹爪臂上固定着一个朝向张合凸轮盘的销轴II，每个销轴II上套装着可转动的滚轮II；所述滚轮II位于张合凸轮盘上相应的框形槽中，所述滚轮II的外圆周表面与框形槽的侧表面相切；每个夹爪臂上固定着一个夹爪，同一个销轴III上的一对夹爪臂上的两个夹爪组成一副夹子。

进一步的结构是，导向槽盘具有中心孔，中心孔与芯轴同轴心；各个导向槽围绕在中心孔周围，导向槽的导向方向是导向槽盘的径向方向；各导向槽的槽底有宽度可以通过销轴I的导向槽底通槽。

进一步的结构是，进给凸轮盘具有中心孔，围绕进给凸轮盘中心孔有与导向槽盘的导向槽数量相同的弧形槽，弧形槽的一端靠近进给凸轮盘中心，弧形槽的另一端远离进给凸轮盘中心。

进一步的结构是，张合凸轮盘上有与导向槽盘的导向槽数量相同的径向通槽，各径向通槽的宽度可以通过销轴III，张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘的各径向通槽与导向槽盘的各导向槽对正；每个径向通槽两侧各有一个框形槽，所述两个框形槽对称于径向通槽，每个框形槽有两个与径向通槽平行的直边，其中一个直边距离径向通槽近，另一个直边距离径向通槽远，与径向通槽距离近的直边的端点距离张合凸轮盘中心近，与径向通槽距离远的直边的端点距离张合凸轮盘中心远，所述两个直边两端的端点由框形槽的内斜边和外斜边分别连接。

进一步的结构是，基板中心孔轴心线、转轮外圆周轴心线、转轮中心孔轴心线、芯轴轴心线、导向槽盘中心孔轴心线、进给凸轮盘中心孔轴心线、张合凸轮盘中心都在同一条轴线上。

进一步的结构是，转轮是齿轮或链轮或皮带轮或同步带轮或直连电机轴或曲柄轴。

本发明的木耳集成采摘系统，主要由木耳采摘机械手、多层支架、菌棒盘、采摘车、机械手升降台、机械手驱动装置、菌棒盘升降台组成，具体结构是：多层支架放置在基础上，菌棒盘放置多层支架上，相邻两排多层支架之间有通道；通道上有可移动的采摘车；采摘车是在台车上安装有升降机；机械手升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上；机械手升降台上安装着木耳采摘机械手阵列和机械手驱动机构，机械手升降台下方有菌棒盘升降台，菌棒盘升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上，采摘车或者是一台安装有机械手升降台、机械手驱动机构和菌棒盘升降台的叉车。

进一步的结构是，多层支架的结构是由支架立柱、支架纵梁、支架滚轮横梁相互垂直的固定在一起，两个相邻支柱之间为一个单元，每个单元中由多层支架纵梁、多层支架滚轮横梁分割成若干尺寸相同的立方形菌棒盘放置格，相邻两排多层支架的菌棒盘放置格相互对正。

进一步的结构是，菌棒盘具有菌棒盘边框，所述边框的材质是铁磁性的，边框底部固定着菌棒盘底网，菌棒盘底网纵横筋条交叉处固定着菌棒插杆，菌棒盘底网的各个网格的尺寸相同。

进一步的结构是，升降机是立式机身，垂直导柱的下端固定在升降机底梁上，升降机导柱的上端固定着升降机顶梁；升降机顶梁上固定着电机分动箱，电机分动箱两边伸出的两根传动轴驱动升降机顶梁两侧固定着的两个升降螺杆箱，每个升降螺杆箱有一根升降螺杆向下方伸出。

进一步的结构是，机械手升降台由机械手升降台本体上的机械手升降台导向套，滑动的套装在升降机的垂直导柱上，固定在机械手升降台本体上的两个机械手升降台升降螺母，分别与升降机的两个升降螺杆啮合，若干个转轮是齿轮的木耳采摘机械手，以矩阵的方式固定在机械手升降台本体上，每行木耳采摘机械手在一条直线上，每列木耳采摘机械手在一条直线上，各木耳采摘机械手之间的相互位置与菌棒盘上的菌棒插杆间的相互位置相同，各木耳采摘机械手的夹爪，以与升降机垂直导柱平行的方向伸向下方，机械手驱动机构安装在机械手升降台本体上。

进一步的结构是，机械手驱动机构本体是一个矩形的驱动框架，驱动框架通过两套直线导轨副I安装在机械手升降台本体上，数量与木耳采摘机械手列数相同的齿条I固定在驱动框架上，每根齿条I与所在列的各木耳采摘机械手的转轮齿轮啮合，电机减速机固定在机械手升降台本体上，电机减速机驱动丝杠，丝杠与固定在驱动框架上的丝杠母啮合。

进一步的结构是，菌棒盘升降台，由菌棒盘升降台本体上的菌棒盘升降台导向套，滑动的套装在升降机垂直导柱上；固定在菌棒盘升降台本体上的两个升降螺母箱中的螺母，分别与升降机的两个升降螺杆啮合；菌棒盘升降台本体是中空矩形框架，所述矩形框架的横边与台车的行驶方向垂直，菌棒盘升降台本体框架两个横边上面上各固定着一根齿条II、一套直线导轨副II和一个菌棒盘支撑梁，所述菌棒盘支撑梁上装有滚轮，一个拖板固定在两套直线导轨副II的滑块上，拖板上固定着电磁铁，一个双出轴电机固定在拖板上，双出轴电机两端伸出两根齿轮传动轴，每根齿轮传动轴上各固定着一个齿轮，两个齿轮分别与菌棒盘升降台本体框架两个横边上的齿条啮合，一个收集箱安装在菌棒盘升降台本体框架的下面，所述收集箱上面是开口的，收集箱的开口对着菌棒盘升降台本体框架中空部分。

进一步的结构是，机械手升降台的机械手升降台本体，与叉车的叉车门架上的货叉固定在一起；短垂直导柱上端固定在机械手升降台本体的机械手升降台导向套中；两个短升降螺杆上端，固定在机械手升降台本体上的两个机械手升降台升降螺母的孔中；机械手驱动机构，安装在机械手升降台本体上；菌棒盘升降台，以菌棒盘升降台本体上的菌棒盘升降台导向套，滑动套装在短垂直导柱上；固定在菌棒盘升降台本体上的两个升降螺母箱中的螺母，分别与两个短升降螺杆啮合。

这种木耳采摘机械手的工作过程如下：采摘开始时，机械手位于菌棒上方，转轮中心对准菌棒中心，各滑块处于导向槽盘上的导向槽外端，夹爪围成的圆周大于菌棒上木耳形成的圆周，夹爪处于张开状态；然后机械手向下移动或菌棒向上移动，菌棒进入夹爪围成的圆周内，并使夹爪与菌棒高度方向对齐；接着转轮和进给凸轮盘正向转动，各滑块向靠近转轮中心方向移动(简称内移)，各夹爪接近菌棒，在这个过程中，各夹爪臂上的滚轮II在张合凸轮盘上的框形槽的距离径向通槽远的直边内移动，使得夹爪保持张开状态；当滚轮II接触到框形槽的内斜边时，滚轮II开始向靠近径向通槽方向移动，带动夹爪臂和其上的夹爪合拢，直到滚轮II接触到框形槽距离径向通槽近的直边，此时夹爪夹紧木耳，结构尺寸保证夹爪在此位置上，只能夹住大木耳碰不到小木耳；接下来接着转轮和进给凸轮盘反向转动，各滑块向远离转轮中心方向移动(简称外移)，各夹爪夹着木耳离开菌棒，将木耳从菌棒上拔下来；在这个过程中，各夹爪臂上的滚轮II在张合凸轮盘上的框形槽的距离径向通槽近的直边内移动，使得夹爪保持夹紧状态；当滚轮II接触到框形槽的外斜边时，滚轮II开始向远离径向通槽方向移动，带动夹爪臂和其上的夹爪张开，直到滚轮II接触到框形槽距离径向通槽远的直边，夹爪松开木耳，木耳掉落下去。上述过程就是本发明的木耳采摘机械手一个完整的作业循环。

本发明的木耳集成采摘系统工作过程如下：对于采用台车升降机的采摘车，台车装载着升降机行驶到多层支架一个单元处，升降机的电机分动箱启动升降螺杆旋转，将机械手升降台和菌棒盘升降台升起，使菌棒盘升降台上的菌棒盘支撑梁对准多层支架一个单元上的支架滚轮横梁；然后菌棒盘升降台上的双出轴电机启动，通过齿轮齿条传动，使拖板向支架滚轮横梁上放置的菌棒盘方向移动，直至拖板上的电磁铁接触菌棒盘边框；电磁铁通电吸住菌棒盘，双出轴电机反转，拖板带动菌棒盘离开多层支架移动到棒盘升降台上，并与机械手升降台对准，双出轴电机停止；升降螺母箱电机启动，菌棒盘升降台托着菌棒盘上升，菌棒盘上的各个木耳菌棒进入机械手升降台上的相应木耳采摘机械手中，然后机械手驱动机构的电机减速机启动，驱动框架在直线导轨副上移动，驱动框架上的各个齿条驱动与之啮合的木耳采摘机械手的齿轮转动，机械手的夹爪就将各个木耳菌棒上的木耳采摘下来；摘下的木耳通过菌棒盘底网落到收集箱中；然后升降螺母箱电机反向转动，菌棒盘升降台托着菌棒盘下降，使该菌棒盘与所在的多层支架的滚轮横梁对准，双出轴电机再次启动，拖板推动菌棒盘回到原位，电磁铁断电，双出轴电机反转，拖板回到棒盘升降台上，这样就完成了一盘木耳菌棒的采摘作业，然后通过机械手升降台和菌棒盘升降台的升降和台车的移动，完成多层支架上放置的所有菌棒盘上的菌棒采摘。

对于采用叉车形式的采摘机，叉车行驶到多层支架一个单元处，货叉带着机械手升降台和菌棒盘升降台升起，使菌棒盘升降台上的菌棒盘支撑梁对准多层支架一个单元上的菌棒盘。之后以与采用台车升降机的采摘车基本相同的方式，完成采摘作业。

本发明的有益效果在于以下几点，这种木耳采摘机械手模仿人手的动作，可以较好地做到采大留小。机械手的一圈夹爪围绕菌棒同时采摘，作业效率高。特别是以独特的设计，用转轮的中心传动，实现了木耳采摘的全部动作。使得该机械手结构紧凑，尺寸较小，可以在不加大菌棒相互距离的情况下，用多个机械手组成的木耳集成采摘系统，实现对密集摆放的菌棒群体同时原地采摘；从而可以实现高效率的木耳垂直工厂化栽培，并为进一步采用新技术造就无人化木耳工厂奠定了基础。

附图说明

下面结合附图对本发明的结构作详细说明：

附图1是木耳采摘机械手的正面二维简图。

附图2是附图1的A-A剖面视图。

附图3是附图1的K向视图。。

附图4是木耳采摘机械手导向槽盘的三维结构简图。

附图5是木耳采摘机械手进给凸轮盘的三维结构简图。

附图6是木耳采摘机械手张合凸轮盘的三维结构简图。

附图7是木耳采摘机械手滑块部分的三维结构简图。

附图8是木耳采摘机械手一对夹爪臂与框形槽相互关系的三维结构简图。

附图9是采摘机采用台车升降机的集成采摘系统总体布置的三维结构简图。

附图10是集成采摘系统多层菌棒盘架的三维结构简图。

附图11是集成采摘系统菌棒盘架的三维结构简图。

附图12是集成采摘系统升降机的三维结构简图。

附图13是集成采摘系统机械手升降台的三维结构简图。

附图14是集成采摘系统机械手驱动机构的三维结构简图。

附图15是集成采摘系统菌棒盘升降台的三维结构简图。

附图16是集成采摘系统采用的叉车采摘机的三维结构简图。

附图中的编号：1基板、2机架立柱、3面板、4转轮、5芯轴、6进给凸轮盘、601弧形槽、602进给凸轮盘中心孔、7导向槽盘、701导向槽盘中心孔、702导向槽、703导向槽底通槽、8张合凸轮盘、801框形槽、802径向通槽、9滑块、10夹爪臂、11夹爪、12滚轮I、13销轴I、14销轴III、15销轴II、16滚轮II、17多层支架、1701垂直立柱、1702支架纵梁、1703支架滚轮横梁、18菌棒盘、1801菌棒盘边框、1802菌棒盘底网、1803菌棒插杆、19台车、20升降机、2001升降机底梁、2002垂直导柱、2003升降螺杆、2004电机分动箱、2005传动轴、2006升降螺杆箱、2007升降机顶梁、21机械手升降台、2101机械手升降台本体、2102木耳采摘机械手、2103机械手升降台导向套、2104机械手升降台升降螺母、22机械手驱动机构、2201驱动框架、2202直线导轨副I、2203齿条I、2204电机减速机、2205丝杠母、2206丝杠、23菌棒盘升降台、2301菌棒盘升降台本体、2302升降螺母箱、2303菌棒盘升降台导向套、2304齿条II、2305拖板、2306电磁铁、2307齿轮传动轴、2308双出轴电机、2309收集箱、2310菌棒盘支撑梁、2311直线导轨副II、2312齿轮、24叉车、2401叉车门架、2402货叉、2403短垂直导柱、2404短升降螺杆。

具体实施方式

下面结合附图，详细说明本发明的具体结构。如附图所示，

本发明的木耳采摘机械手，其结构是：机架立柱2上下两端分别固定着面板3和基板1，构成框形机架，基板1朝向框形机架内的一面为基板1正面，基板1朝向框形机架外的一面为基板1背面；转轮4外圆周可转动的套装在基板1的中心孔中，转轮4的一端位于框形机架内，转轮4的另一端伸出基板1背面；在转轮4伸出基板1背面的一端上固定着进给凸轮盘6，进给凸轮盘6上有若干弧形槽601；芯轴5可转动的套装在转轮4的中心孔中，芯轴5上端与面板3固定，芯轴5下端伸出到进给凸轮盘6之外；在芯轴5伸出到进给凸轮盘6之外的一端上固定着导向槽盘7，导向槽盘7的正面朝向进给凸轮盘6，导向槽盘7的背面上有若干导向槽702，每个导向槽702中约束着一个可在导向槽702中滑动的滑块9；每个滑块9上固定着朝向进给凸轮盘6的销轴I13，每个销轴I13上套装着可转动的滚轮I12；所述滚轮I12位于进给凸轮盘6上相应的弧形槽601中，所述滚轮I12的外圆周表面与弧形槽604的弧形表面相切；张合凸轮盘8固定在导向槽盘7背面上，张合凸轮盘8上的框形槽801朝外；每个滑块9上固定着通过张合凸轮盘8上的径向通槽801伸出的销轴III14，每个销轴III14套装着一对可转动的夹爪臂10；每个夹爪臂10上固定着一个朝向张合凸轮盘8的销轴II15，每个销轴II15上套装着可转动的滚轮II16；所述滚轮II16位于张合凸轮盘8上相应的张合凸轮802中，所述滚轮II16的外圆周表面与张合凸轮802的侧表面相切；每个夹爪臂10上固定着一个夹爪11，同一个销轴III上14上的一对夹爪臂10上的两个夹爪11组成一副夹子。

进一步的结构是，导向槽盘7具有中心孔701；各个导向槽702围绕在中心孔701周围，导向槽702的导向方向是导向槽盘7的径向方向；各导向槽702的槽底有宽度可以通过销轴I13的导向槽底通槽703。

进一步的结构是，进给凸轮盘6具有中心孔602，围绕中心孔602有与导向槽盘7的导向槽702数量相同的进给凸轮601，进给凸轮601的一端靠近进给凸轮盘6的中心，另一端远离进给凸轮盘6的中心。

进一步的结构是，张合凸轮盘8上有与导向槽盘7的导向槽702数量相同的径向通槽802；各径向通槽802的宽度可以通过销轴III14；张合凸轮盘8固定在导向槽盘7背面上，张合凸轮盘8的各径向通槽802与导向槽盘7的各导向槽702对正；每个径向通槽802两侧各有一个框形槽801，所述两个框形槽801对称于径向通槽802，每个框形槽801有两个与径向通槽802平行的直边，其中一个直边距离径向通槽802近，另一个直边距离径向通槽802远，与径向通槽802距离近的直边的端点距离张合凸轮盘8的中心近，与径向通槽802距离远的直边的端点距离张合凸轮盘8中心远，所述两个直边两端的端点由框形槽801的内斜边和外斜边分别连接。

进一步的结构是，基板1中心孔轴心线、转轮4外圆周轴心线、转轮4中心孔轴心线、芯轴5轴心线、导向槽盘中心孔701轴心线、进给凸轮盘中心孔602轴心线、张合凸轮盘中心都在同一条轴线上。

进一步的结构是，转轮4是齿轮或链轮或皮带轮或同步带轮或直连电机轴或曲柄轴。

本发明的木耳集成采摘系统的结构是：多层支架17放置在基础上，菌棒盘18放置多层支架17上，相邻两排多层支架17之间有通道；通道上有可移动的采摘车；采摘车是在台车19上安装着的升降机升降机20；机械手升降台21滑动的约束在升降机20的垂直导柱2002上；机械手升降台21上安装着木耳采摘机械手2102阵列，机械手升降台21下方有菌棒盘升降台23，菌棒盘升降台23滑动的约束在升降机20的垂直导柱2002上，采摘车或者是在一台叉车24上，安装有机械手升降台21和菌棒盘升降台23。

进一步的结构是，多层支架17的结构是由支架立柱1701、支架纵梁1702、支架滚轮横梁1703相互垂直的固定在一起，两个相邻支柱1701之间为一个单元，每个单元中由多层支架纵梁1702、多层支架滚轮横梁1703分割成若干尺寸相同的立方形菌棒盘18放置格，相邻两排多层支架17的菌棒盘18放置格相互对正。

进一步的结构是，菌棒盘18具有菌棒盘边框1801，所述边框1801的材质是铁磁性的，边框1801底部固定着菌棒盘底网1802，菌棒盘底网1802纵横筋条交叉处固定着菌棒插杆1803，菌棒盘底网1802的各个网格的尺寸相同。

进一步的结构是，升降机20是立式机身，垂直导柱2002的下端固定在升降机底梁2001上，垂直导柱2002的上端固定着升降机顶梁2007；升降机顶梁2007上固定着电机分动箱2004，电机分动箱2004两边伸出的两根传动轴2005驱动升降机顶梁2007两侧固定着的两个升降螺杆箱2006，每个升降螺杆箱2006有一根升降螺杆2003向下方伸出。

进一步的结构是，机械手升降台21由机械手升降台本体2101上的机械手升降台导向套2103，滑动的套装在升降机20的垂直导柱2002上，固定在机械手升降台本体2101上的两个机械手升降台升降螺母2104，分别与升降台，20的两个升降螺杆2003啮合；若干个转轮是齿轮的木耳采摘机械手2102，以矩阵的方式固定在机械手升降台本体2101上，每行木耳采摘机械手2102在一条直线上，每列木耳采摘机械手2102在一条直线上，各木耳采摘机械手2102之间的相互位置，与菌棒，18上的菌棒插杆1803间的相互位置相同；各木耳采摘机械手2102的夹爪，以与升降机20的垂直导柱2002平行的方向伸向下方，机械手驱动机，22安装在机械手升降台本体2101上。

进一步的结构是，机械手驱动机构22本体是一个矩形的驱动框架2201，驱动框架2201通过两套直线导轨副I2202安装在机械手升降台本体2101上，数量与木耳采摘机械手2102列数相同的齿条I2203固定在驱动框架2201上，每根齿条I2203与所在列的各木耳采摘机械手2102的转轮齿轮啮合，电机减速机2204固定在机械手升降台本体2101上，电机减速机2204驱动丝杠2206，丝杠2206与固定在驱动框架2201上的丝杠母2205啮合。

进一步的结构是，菌棒盘升降台23，由菌棒盘升降台本体2301上的菌棒盘升降台导向套2303，滑动的套装在升降机20的垂直导柱2002上；固定在菌棒盘升降台本体2301上的两个升降螺母箱2302中的螺母，分别与升降机20的两个升降螺杆2003啮合；菌棒盘升降台本体2301是中空矩形框架，所述矩形框架的横边与台车19的行驶方向垂直；菌棒盘升降台本体2301框架两个横边上面上各固定着一根齿条II2304、一套直线导轨副II2311和一个菌棒盘支撑梁2310，所述菌棒盘支撑梁2310上装有滚轮；一个拖板2305固定在两套直线导轨副II2311的滑块上，拖板2305上固定着电磁铁2306，一个双出轴电机2308固定在拖板2305上；双出轴电机2308两端伸出两根齿轮传动轴2307，每根齿轮传动轴2307上各固定着一个齿轮2312，两个齿轮2312，分别与菌棒盘升降台本体2301框架两个横边上的齿条2304啮合；一个收集箱2309安装在菌棒盘升降台本体2301框架的下面，所述收集箱2309上面是开口的，收集箱2309的开口对着菌棒盘升降台本体2301框架中空部分。

进一步的结构是，机械手升降台21的机械手升降台本体2101，与叉车24的叉车门架2401上的货叉2402固定在一起；短垂直导柱2403上端，固定在机械手升降台本体2101的机械手升降台导向套2103中，两个短升降螺杆2404上端，固定在机械手升降台本体2101上的两个机械手升降台升降螺母2104的孔中；机械手驱动机构22，安装在机械手升降台本体2101上；菌棒盘升降台23，以菌棒盘升降台本体2301上的菌棒盘升降台导向套2303，滑动套装在短垂直导柱2403上；固定在菌棒盘升降台本体2301上的两个升降螺母箱2302中的螺母，分别与两个短升降螺杆2404啮合。

以上所述仅为本发明的一种较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明思路和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种木耳采摘机械手，主要由机架、转轮、芯轴、进给凸轮盘、导向槽盘、张合凸轮盘、滑块、夹爪构成，其结构是：机架立柱上下分别固定着面板和基板，构成框形机架，基板朝向框形机架内的一面为基板正面，基板朝向框形机架外的一面为基板背面；转轮外圆周可转动的套装在基板的中心孔中，转轮的一端位于框形机架内，转轮的另一端伸出基板背面；在转轮伸出基板背面的一端上固定着进给凸轮盘，进给凸轮盘上有若干弧形槽；芯轴可转动的套装在转轮的中心孔中，芯轴上端与面板固定，芯轴下端伸出到进给凸轮盘之外；在芯轴伸出到进给凸轮盘之外的一端上固定着导向槽盘，导向槽盘的正面朝向进给凸轮盘，导向槽盘的背面上有若干导向槽，每个导向槽中约束着一个可在导向槽中滑动的滑块；每个滑块上固定着朝向进给凸轮盘的销轴I，每个销轴I上套装着可转动的滚轮I；所述滚轮I位于进给凸轮盘上相应的弧形槽中，所述滚轮I的外圆周表面与弧形槽的弧形表面相切；张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘上的框形槽朝外；每个滑块上固定着通过张合凸轮盘上的径向通槽伸出的销轴III，每个销轴III套装着一对可转动的夹爪臂；每个夹爪臂上固定着一个朝向张合凸轮盘的销轴II，每个销轴II上套装着可转动的滚轮II；所述滚轮II位于张合凸轮盘上相应的框形槽中，所述滚轮II的外圆周表面与框形槽的侧表面相切；每个夹爪臂上固定着一个夹爪，同一个销轴III上的一对夹爪臂上的两个夹爪组成一副夹子。

2.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：导向槽盘具有中心孔，中心孔与芯轴同轴心；各个导向槽围绕在中心孔周围，导向槽的导向方向是导向槽盘的径向方向；各导向槽的槽底有宽度可以通过销轴I的导向槽底通槽。

3.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：进给凸轮盘具有中心孔，围绕进给凸轮盘中心孔有与导向槽盘的导向槽数量相同的弧形槽，弧形槽的一端靠近进给凸轮盘中心，弧形槽的另一端远离进给凸轮盘中心。

4.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：张合凸轮盘上有与导向槽盘的导向槽数量相同的径向通槽，各径向通槽的宽度可以通过销轴III，张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘的各径向通槽与导向槽盘的各导向槽对正；每个径向通槽两侧各有一个框形槽，所述两个框形槽对称于径向通槽，每个框形槽有两个与径向通槽平行的直边，其中一个直边距离径向通槽近，另一个直边距离径向通槽远，与径向通槽距离近的直边的端点距离张合凸轮盘中心近，与径向通槽距离远的直边的端点距离张合凸轮盘中心远，所述两个直边两端的端点由框形槽的内斜边和外斜边分别连接。

5.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：基板中心孔轴心线、转轮外圆周轴心线、转轮中心孔轴心线、芯轴轴心线、导向槽盘中心孔轴心线、进给凸轮盘中心孔轴心线、张合凸轮盘中心都在同一条轴线上。

6.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：转轮是齿轮或链轮或皮带轮或同步带轮或直连电机轴或曲柄轴。

7.一种木耳集成采摘系统，主要由木耳采摘机械手、多层支架、菌棒盘、采摘车、机械手升降台、机械手驱动装置、菌棒盘升降台组成，其特征在于：多层支架放置在基础上，菌棒盘放置多层支架上，相邻两排多层支架之间有通道；通道上有可移动的采摘车；采摘车是在台车上安装有升降机；机械手升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上；机械手升降台上安装着木耳采摘机械手阵列和机械手驱动机构，机械手升降台下方有菌棒盘升降台，菌棒盘升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上，采摘车或者是在一台叉车上，叉车上安装有机械手升降台、机械手驱动机构和菌棒盘升降台。

8.根据权利要求7所述的木耳集成采摘系统，其特征在于：多层支架的结构是由支架立柱、支架纵梁、支架滚轮横梁相互垂直的固定在一起；两个相邻支柱之间为一个单元，每个单元中由多层支架纵梁、多层支架滚轮横梁分割成若干尺寸相同的立方形菌棒盘放置格；相邻两排多层支架的菌棒盘放置格相互对正。

9.根据权利要求7所述的木耳集成采摘系统，其特征在于：菌棒盘具有菌棒盘边框，所述边框的材质是铁磁性的；边框底部固定着菌棒盘底网，菌棒盘底网纵横筋条交叉处固定着菌棒插杆，菌棒盘底网的各个网格的尺寸相同。

10.根据权利要求7所述的木耳集成采摘系统，其特征在于：升降机是立式机身，垂直导柱下端固定在升降机底梁上，垂直导柱的上端固定着升降机顶梁；升降机顶梁上固定着电机分动箱，电机分动箱两边伸出的两根传动轴，驱动升降机顶梁两侧固定着的两个升降螺杆箱，每个升降螺杆箱有一根升降螺杆向下方伸出。

11.根据权利要求7所述的木耳集成采摘系统，其特征在于：机械手升降台，由机械手升降台本体上的机械手升降台导向套，滑动的套装在升降机的垂直导柱上；固定在机械手升降台本体上的两个机械手升降台升降螺母，分别与升降机的两个升降螺杆啮合；若干个转轮是齿轮的木耳采摘机械手，以矩阵的方式固定在机械手升降台本体上；每行木耳采摘机械手在一条直线上，每列木耳采摘机械手在一条直线上，各木耳采摘机械手之间的相互位置与菌棒盘上的菌棒插杆间的相互位置相同；各木耳采摘机械手的夹爪，以与升降机垂直导柱平行的方向伸向下方；机械手驱动机构安装在机械手升降台本体上。

12.根据权利要求7所述的木耳集成采摘系统，其特征在于：机械手驱动机构本体是一个矩形的驱动框架，驱动框架通过两套直线导轨副I安装在机械手升降台本体上；数量与木耳采摘机械手列数相同的齿条I固定在驱动框架上，每根齿条I与所在列的各木耳采摘机械手的转轮齿轮啮合；电机减速机固定在机械手升降台本体上，电机减速机驱动丝杠，丝杠与固定在驱动框架上的丝杠母啮合。

13.根据权利要求7所述的木耳集成采摘系统，其特征在于：菌棒盘升降台，由菌棒盘升降台本体上的菌棒盘升降台导向套，滑动的套装在升降机垂直导柱上；固定在菌棒盘升降台本体上的两个升降螺母箱中的螺母，分别与升降机的两个升降螺杆啮合；菌棒盘升降台本体是中空矩形框架，所述矩形框架的横边与台车的行驶方向垂直，菌棒盘升降台本体框架两个横边上面上各固定着一根齿条II、一套直线导轨副II和一个菌棒盘支撑梁，所述菌棒盘支撑梁上装有滚轮；一个拖板固定在两套直线导轨副II的滑块上，拖板上固定着电磁铁，一个双出轴电机固定在拖板上；双出轴电机两端伸出两根齿轮传动轴，每根齿轮传动轴上各固定着一个齿轮，两个齿轮分别与菌棒盘升降台本体框架两个横边上的齿条啮合；一个收集箱安装在菌棒盘升降台本体框架的下面，所述收集箱上面是开口的，收集箱的开口对着菌棒盘升降台本体框架中空部分。

14.根据权利要求7和权利要求11和权利要求12和权利要求13所述的木耳集成采摘系统，其特征在于：机械手升降台的机械手升降台本体，与叉车的叉车门架上的货叉固定在一起；短垂直导柱上端固定在机械手升降台本体的机械手升降台导向套中；两个短升降螺杆上端，固定在机械手升降台本体上的两个机械手升降台升降螺母的孔中；机械手驱动机构，安装在机械手升降台本体上；菌棒盘升降台，以菌棒盘升降台本体上的菌棒盘升降台导向套，滑动套装在短垂直导柱上；固定在菌棒盘升降台本体上的两个升降螺母箱中的螺母，分别与两个短升降螺杆啮合。

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