CN115380748B - 一种幼果自动套袋机器人及其套袋方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种幼果自动套袋机器人及其套袋方法，包括履带底盘（1），履带底盘（1）上设有转动座（2），转动座（2）上设有升降装置（3），升降装置（3）的顶部设有移动台（4），移动台（4）上设有送袋机构（5），送袋机构（5）的一侧设有机械臂（6），机械臂（6）上设有套袋机构（7）；所述套袋机构（7）包括与机械臂（6）相连的箱体（8），箱体（8）的内端设有连接座（9），连接座（9）上设有转动连接的翻盖（10），翻盖（10）的内端与箱体（8）之间具有过袋间隙（11）；本发明可以对幼果进行自动套袋，实用性和使用便捷性佳。
Description
技术领域
本发明涉及果实采摘领域，特别涉及一种幼果自动套袋机器人及其套袋方法。
背景技术
为了防止病虫害和恶劣天气等外部因素影响水果的品质，果农通常需要在幼果阶段对果实进行套袋处理。然而传统的手工套袋工艺存在劳动成本高、生产效率低、套袋质量差等诸多问题。目前市场上已有部分针对套袋作业的辅助式机械，但是多为手持式设备，自动化程度不高，技术尚不成熟。因此，设计一款具备高度自动化的全自动幼果套袋机是果农迫切需求的，也是加快我国水果产业发展的必由之路。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种幼果自动套袋机器人及其套袋方法。本发明可以对幼果进行自动套袋，实用性和使用便捷性佳。
本发明的技术方案：一种幼果自动套袋机器人，包括履带底盘，履带底盘上设有转动座，转动座上设有升降装置，升降装置的顶部设有移动台，移动台上设有送袋机构，送袋机构的一侧设有机械臂，机械臂上设有套袋机构；所述套袋机构包括与机械臂相连的箱体，箱体的内端设有连接座，连接座上设有转动连接的翻盖，翻盖的内端与箱体之间具有过袋间隙，翻盖的侧面设有限位滑轨，箱体内设有舵机，舵机的输出端设有驱动杆，驱动杆的端部设有位于限位滑轨内的滚轮；所述翻盖的外端设有与电机相连的翻转封口板，箱体的外端设有与翻转封口板位置对应的侧板，翻盖的中部设有与电机相连的转轴，转轴上设有多个第一搓纸轮；所述翻盖和箱体上均设有位置相对的吸盘；所述送袋机构包括与移动台相连的固定壳，固定壳内设有堆放腔，堆放腔底部设有与电机相连的传送机构，传送机构一侧的堆放腔上设有朝向套袋机构的出袋口，出袋口的上方设有与电机相连的第二搓纸轮。
上述的幼果自动套袋机器人中，所述转动座包括与履带底盘相连的底板，底板上设有转动连接的圆形回转支承垫块，回转支承垫块的顶部设有与升降装置相连的顶板，回转支承垫块的外圈设有蜗轮，底板上设有蜗杆支撑座，蜗杆支撑座上设有与电机相连的蜗杆，蜗杆与蜗轮相啮合。
前述的幼果自动套袋机器人中，所述升降装置包括对称设置于转动座上的限位导轨，转动座上设有与限位导轨相连的叉架杆件，叉架杆件上设有液压推杆，叉架杆件的顶部设有支撑板，所述移动台设置于支撑板上。
前述的幼果自动套袋机器人中，所述移动台包括设置于升降装置上的安装板，安装板上设有滑块导轨，滑块导轨上设有滑动连接的移动板；所述安装板上设有滚珠丝杆支撑座，滚珠丝杆支撑座上设有与电机相连的滚珠丝杆，滚珠丝杆的螺母与移动板相连；所述送袋机构和机械臂设置于移动板上。
前述的幼果自动套袋机器人中，所述机械臂包括与移动台相连的旋转底座，旋转底座上设有转动连接并与电机相连的大臂，大臂的端部设有转动连接并与电机相连的小臂，小臂的端部设有转动连接并与电机相连的托盘；所述箱体设置于托盘上。
前述的幼果自动套袋机器人中，所述传送机构包括与堆放腔底部转动连接的主动摩擦轮轴和从动摩擦轮轴，主动摩擦轮轴与从动摩擦轮轴上共同设有传动带。
前述的幼果自动套袋机器人的套袋方法，堆放腔内设置相堆叠的纸袋，履带底盘将整机移动至需要套袋的果树下，升降装置将移动台抬升至幼果所在的高度，通过移动台的移动和转动座的转动调整套袋机构的朝向使其接近幼果位置；驱动机械臂将套袋机构的过袋间隙对准出袋口，传送机构启动将最底层的纸袋推出，离开出袋口的纸袋继续受到第二搓纸轮的带动送入过袋间隙内，第一搓纸轮运动将纸袋进一步向前输送，启动位于纸袋上下侧的真空吸盘，吸附纸袋的上下侧后驱动驱动杆转动，通过滚轮在限位滑轨内的移动带动翻盖翻开，进而使纸袋撑开，随后通过机械臂的运动带动套袋机构对幼果进行套袋，套袋完成后驱动翻转封口板转动，通过与侧板的挤压对纸袋的外端进行折弯实现封口；随后机械臂带动套袋机构回到送袋机构位置，同时驱动杆回转带动翻盖重新闭合，继续进行下一次的套袋。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明履带底盘上设有转动座，转动座上设有升降装置，升降装置的顶部设有移动台，移动台上设有送袋机构，送袋机构的一侧设有机械臂，机械臂上设有套袋机构；所述套袋机构包括与机械臂相连的箱体，箱体的内端设有连接座，连接座上设有转动连接的翻盖，翻盖的内端与箱体之间具有过袋间隙，翻盖的侧面设有限位滑轨，箱体内设有舵机，舵机的输出端设有驱动杆，驱动杆的端部设有位于限位滑轨内的滚轮；所述翻盖的外端设有与电机相连的翻转封口板，箱体的外端设有与翻转封口板位置对应的侧板，翻盖的中部设有与电机相连的转轴，转轴上设有多个第一搓纸轮；所述翻盖和箱体上均设有位置相对的吸盘；所述送袋机构包括与移动台相连的固定壳，固定壳内设有堆放腔，堆放腔底部设有与电机相连的传送机构，传送机构一侧的堆放腔上设有朝向套袋机构的出袋口，出袋口的上方设有与电机相连的第二搓纸轮；堆放腔内设置相堆叠的纸袋，履带底盘将整机移动至需要套袋的果树下，升降装置将移动台抬升至幼果所在的高度，通过移动台的移动和转动座的转动调整套袋机构的朝向使其接近幼果位置；驱动机械臂将套袋机构的过袋间隙对准出袋口，传送机构启动将最底层的纸袋推出，离开出袋口的纸袋继续受到第二搓纸轮的带动送入过袋间隙内，第一搓纸轮运动将纸袋进一步向前输送，启动位于纸袋上下侧的真空吸盘，吸附纸袋的上下侧后驱动驱动杆转动，通过滚轮在限位滑轨内的移动带动翻盖翻开，进而使纸袋撑开，随后通过机械臂的运动带动套袋机构对幼果进行套袋，套袋完成后驱动翻转封口板转动，通过与侧板的挤压对纸袋的外端进行折弯实现封口，无需人员手动操作，实用性和使用便捷性高；随后机械臂带动套袋机构回到送袋机构位置，同时驱动杆回转带动翻盖重新闭合，继续进行下一次的套袋，送袋机构的传送机构可以继续推送出下一纸袋，具有套袋效率高的特点。
、本发明转动座包括与履带底盘相连的底板，底板上设有转动连接的圆形回转支承垫块，回转支承垫块的顶部设有与升降装置相连的顶板，回转支承垫块的外圈设有蜗轮，底板上设有蜗杆支撑座，蜗杆支撑座上设有与电机相连的蜗杆，蜗杆与蜗轮相啮合；通过电机转动蜗杆，蜗杆与蜗轮的啮合使回转支承垫块实现转动，进而通过顶板带动升降装置上的部件一同转动，提升活动自由度的同时，蜗杆与蜗轮的配合可以有效提升转动的稳定性与可靠性。
、本发明机械臂包括与移动台相连的旋转底座，旋转底座上设有转动连接并与电机相连的大臂，大臂的端部设有转动连接并与电机相连的小臂，小臂的端部设有转动连接并与电机相连的托盘；所述箱体设置于托盘上；具有多个自由度，可以有效配合套袋机构在交叉的树枝之间移动，并扩大可套袋范围，进一步提升套袋效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明套袋机构的结构示意图；
图3是本发明套袋机构的部分结构示意图；
图4是本发明送袋机构的结构示意图；
图5是本发明堆放腔内的结构示意图；
图6是本发明转动座的结构示意图；
图7是本发明升降装置的结构示意图；
图8是本发明移动台的结构示意图；
图9是本发明机械臂的结构示意图。
附图标记
1、履带底盘；2、转动座；3、升降装置；4、移动台；5、送袋机构；6、机械臂；7、套袋机构；8、箱体；9、连接座；10、翻盖；11、过袋间隙；12、限位滑轨；13、舵机；14、驱动杆；15、滚轮；16、翻转封口板；17、侧板；18、转轴；19、第一搓纸轮；20、吸盘；21、固定壳；22、堆放腔；23、传送机构；24、出袋口；25、第二搓纸轮；26、底板；27、回转支承垫块；28、顶板；29、蜗轮；30、蜗杆支撑座；31、蜗杆；33、限位导轨；34、叉架杆件；35、液压推杆；36、支撑板；37、安装板；38、滑块导轨；39、移动板；40、滚珠丝杆支撑座；41、滚珠丝杆；42、旋转底座；43、大臂；44、小臂；45、托盘；46、主动摩擦轮轴；47、从动摩擦轮轴；48、传动带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种幼果自动套袋机器人，如附图1所示，包括履带底盘1，履带底盘1上设有转动座2，转动座2上设有升降装置3，升降装置3的顶部设有移动台4，移动台4上设有送袋机构5，送袋机构5的一侧设有机械臂6，机械臂6上设有套袋机构7；如附图2和附图3所示，所述套袋机构7包括与机械臂6相连的箱体8，箱体8的内端设有连接座9，连接座9上设有转动连接的翻盖10，翻盖10的内端与箱体8之间具有过袋间隙11，翻盖10的侧面设有限位滑轨12，箱体8内设有舵机13，舵机13的输出端设有驱动杆14，驱动杆14的端部设有位于限位滑轨12内的滚轮15；所述翻盖10的外端设有与电机相连的翻转封口板16，箱体8的外端设有与翻转封口板16位置对应的侧板17，翻盖10的中部设有与电机相连的转轴18，转轴18上设有多个第一搓纸轮19；所述翻盖10和箱体8上均设有位置相对的吸盘20；如附图4和附图5所示，所述送袋机构5包括与移动台4相连的固定壳21，固定壳21内设有堆放腔22，堆放腔22底部设有与电机相连的传送机构23，传送机构23一侧的堆放腔22上设有朝向套袋机构7的出袋口24，出袋口24的上方设有与电机相连的第二搓纸轮25；如附图6所示，所述转动座2包括与履带底盘1相连的底板26，底板26上设有转动连接的圆形回转支承垫块27，回转支承垫块27的顶部设有与升降装置3相连的顶板28，回转支承垫块27的外圈设有蜗轮29，底板26上设有蜗杆支撑座30，蜗杆支撑座30上设有与电机相连的蜗杆31，蜗杆31与蜗轮29相啮合；如附图7所示，所述升降装置3包括对称设置于转动座2上的限位导轨33，转动座2上设有与限位导轨33相连的叉架杆件34，叉架杆件34上设有液压推杆35，叉架杆件34的顶部设有支撑板36，所述移动台4设置于支撑板36上，液压推杆带动叉架杆件整体抬升，最高可至3m高，满足包括梨树在内的几乎所有果树的高处套袋作业；如附图8所示，所述移动台4包括设置于升降装置3上的安装板37，安装板37上设有滑块导轨38，滑块导轨38上设有滑动连接的移动板39；所述安装板37上设有滚珠丝杆支撑座40，滚珠丝杆支撑座40上设有与电机相连的滚珠丝杆41，滚珠丝杆41的螺母与移动板39相连，电机带动滚珠丝杠转动，进而带动移动板在滑块导轨上移动；所述送袋机构5和机械臂6设置于移动板39上；如附图9所示，所述机械臂6包括与移动台4相连的旋转底座42，旋转底座42上设有转动连接并与电机相连的大臂43，大臂43的端部设有转动连接并与电机相连的小臂44，小臂44的端部设有转动连接并与电机相连的托盘45；所述箱体8设置于托盘45上，托盘上设有螺纹孔，便于固定箱体；所述传送机构23包括与堆放腔22底部转动连接的主动摩擦轮轴46和从动摩擦轮轴47，主动摩擦轮轴46与从动摩擦轮轴47上共同设有传动带48，通过主动摩擦轮轴46与从动摩擦轮轴47共同将堆放腔的纸袋由下而上依次送出；履带底盘1的支撑轮组件通过底盘机架上的通管固定连接在机架上，驱动轮组件固定在底盘机架，履带环绕安装于支撑轮组件和驱动轮组件并配合安装，通过底盘机架上的可伸缩杆和调节螺杆对履带进行张紧。
利用上述的幼果自动套袋机器人的套袋方法，堆放腔内设置相堆叠的纸袋，履带底盘将整机移动至需要套袋的果树下，升降装置将移动台抬升至幼果所在的高度，通过移动台的移动和转动座的转动调整套袋机构的朝向使其接近幼果位置；驱动机械臂将套袋机构的过袋间隙对准出袋口，传送机构启动将最底层的纸袋推出，离开出袋口的纸袋继续受到第二搓纸轮的带动送入过袋间隙内，第一搓纸轮运动将纸袋进一步向前输送，启动位于纸袋上下侧的真空吸盘，吸附纸袋的上下侧后驱动驱动杆转动，通过滚轮在限位滑轨内的移动带动翻盖翻开，进而使纸袋撑开，随后通过机械臂的运动带动套袋机构对幼果进行套袋，套袋完成后驱动翻转封口板转动，通过与侧板的挤压对纸袋的外端进行折弯实现封口，纸袋的封口具有铁丝，翻转封口板带动铁丝发生弯曲形变从而完成封口；随后机械臂带动套袋机构回到送袋机构位置，同时驱动杆回转带动翻盖重新闭合，继续进行下一次的套袋。
Claims (4)
1.一种幼果自动套袋机器人，其特征在于：包括履带底盘（1），履带底盘（1）上设有转动座（2），转动座（2）上设有升降装置（3），升降装置（3）的顶部设有移动台（4），移动台（4）上设有送袋机构（5），送袋机构（5）的一侧设有机械臂（6），机械臂（6）上设有套袋机构（7）；所述套袋机构（7）包括与机械臂（6）相连的箱体（8），箱体（8）的内端设有连接座（9），连接座（9）上设有转动连接的翻盖（10），翻盖（10）的内端与箱体（8）之间具有过袋间隙（11），翻盖（10）的侧面设有限位滑轨（12），箱体（8）内设有舵机（13），舵机（13）的输出端设有驱动杆（14），驱动杆（14）的端部设有位于限位滑轨（12）内的滚轮（15）；所述翻盖（10）的外端设有与电机相连的翻转封口板（16），箱体（8）的外端设有与翻转封口板（16）位置对应的侧板（17），翻盖（10）的中部设有与电机相连的转轴（18），转轴（18）上设有多个第一搓纸轮（19）；所述翻盖（10）和箱体（8）上均设有位置相对的吸盘（20）；所述送袋机构（5）包括与移动台（4）相连的固定壳（21），固定壳（21）内设有堆放腔（22），堆放腔（22）底部设有与电机相连的传送机构（23），传送机构（23）一侧的堆放腔（22）上设有朝向套袋机构（7）的出袋口（24），出袋口（24）的上方设有与电机相连的第二搓纸轮（25）；所述转动座（2）包括与履带底盘（1）相连的底板（26），底板（26）上设有转动连接的圆形回转支承垫块（27），回转支承垫块（27）的顶部设有与升降装置（3）相连的顶板（28），回转支承垫块（27）的外圈设有蜗轮（29），底板（26）上设有蜗杆支撑座（30），蜗杆支撑座（30）上设有与电机相连的蜗杆（31），蜗杆（31）与蜗轮（29）相啮合；所述机械臂（6）包括与移动台（4）相连的旋转底座（42），旋转底座（42）上设有转动连接并与电机相连的大臂（43），大臂（43）的端部设有转动连接并与电机相连的小臂（44），小臂（44）的端部设有转动连接并与电机相连的托盘（45）；所述箱体（8）设置于托盘（45）上；所述传送机构（23）包括与堆放腔（22）底部转动连接的主动摩擦轮轴（46）和从动摩擦轮轴（47），主动摩擦轮轴（46）与从动摩擦轮轴（47）上共同设有传动带（48）。
2.根据权利要求1所述的幼果自动套袋机器人，其特征在于：所述升降装置（3）包括对称设置于转动座（2）上的限位导轨（33），转动座（2）上设有与限位导轨（33）相连的叉架杆件（34），叉架杆件（34）上设有液压推杆（35），叉架杆件（34）的顶部设有支撑板（36），所述移动台（4）设置于支撑板（36）上。
3.根据权利要求1所述的幼果自动套袋机器人，其特征在于：所述移动台（4）包括设置于升降装置（3）上的安装板（37），安装板（37）上设有滑块导轨（38），滑块导轨（38）上设有滑动连接的移动板（39）；所述安装板（37）上设有滚珠丝杆支撑座（40），滚珠丝杆支撑座（40）上设有与电机相连的滚珠丝杆（41），滚珠丝杆（41）的螺母与移动板（39）相连；所述送袋机构（5）和机械臂（6）设置于移动板（39）上。
4.根据权利要求1所述的幼果自动套袋机器人的套袋方法，其特征在于：堆放腔内设置相堆叠的纸袋，履带底盘将整机移动至需要套袋的果树下，升降装置将移动台抬升至幼果所在的高度，通过移动台的移动和转动座的转动调整套袋机构的朝向使其接近幼果位置；驱动机械臂将套袋机构的过袋间隙对准出袋口，传送机构启动将最底层的纸袋推出，离开出袋口的纸袋继续受到第二搓纸轮的带动送入过袋间隙内，第一搓纸轮运动将纸袋进一步向前输送，启动位于纸袋上下侧的真空吸盘，吸附纸袋的上下侧后驱动驱动杆转动，通过滚轮在限位滑轨内的移动带动翻盖翻开，进而使纸袋撑开，随后通过机械臂的运动带动套袋机构对幼果进行套袋，套袋完成后驱动翻转封口板转动，通过与侧板的挤压对纸袋的外端进行折弯实现封口；随后机械臂带动套袋机构回到送袋机构位置，同时驱动杆回转带动翻盖重新闭合，继续进行下一次的套袋。
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