CN117322282A - 一种悬臂式双孢菇采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业工程技术领域，具体涉及一种悬臂式双孢菇采摘装置，悬臂式双孢菇采摘装置包括安装筒，安装筒上中心对称设置有两个滑动座，每个滑动座上均设置有控制部和切割线，控制部用于引导切割线切割双孢菇；在对双孢菇进行采摘的过程中，控制部首先引导切割线对菇杆和菇根进行切割，避免后续工序对双孢菇再进行切根操作，有助于提高双孢菇的采摘效率和加工效率，然后带动菇根发生旋转以脱离培养基，避免将培养基的土壤带出，同时两个滑动座沿安装筒的径向方向相互靠近，以托住菇盖的底部，进而在保证菇盖完整性的同时，避免影响双孢菇的经济价值。

Description

一种悬臂式双孢菇采摘装置

技术领域

本发明涉及农业工程技术领域，特别是涉及一种悬臂式双孢菇采摘装置。

背景技术

双孢菇是世界性栽培和消费的菇类，有“世界菇”之称，可鲜销、罐藏、盐渍，其外观圆正、无鳞片，菌盖厚、不易开伞，菌柄中粗、较直短。

随着双孢菇栽培技术的不断发展，其种植过程已实现工厂化，可以通过对菇房的环境控制实现一年四季不间断地生产；目前双孢菇的采摘主要依靠人工进行，而人工采摘的方式具有效率低、成本高等缺点，且采摘工人有患上“蘑菇肺”等职业病的风险，因此采用蘑菇采摘机器人代替人工是解决上述问题的有效途径之一，如公告号为CN205546557U的中国实用新型专利公开了一种蘑菇采摘装置，该蘑菇采摘装置采用吸盘实现对蘑菇菌盖的抓取，同时配合竖直向上的提拉动作以完成对蘑菇的采摘。

该蘑菇采摘装置虽然在一定程度上提高了对蘑菇的采摘效率，但是在实际采摘过程中，直接对蘑菇进行提拉的方式不仅容易破坏菇盖的形状，影响蘑菇的经济价值，而且容易将蘑菇的根部连同部分土壤从培养基中带出，导致需要再次对培养基进行补土，在造成资源浪费的同时增加了生产成本；且后续还需要对蘑菇进行切根工序，操作麻烦，影响蘑菇的加工质量和加工效率。

发明内容

基于此，有必要针对目前的采摘装置在采摘双孢菇的过程中所存在的容易破坏菇盖的形状、造成资源浪费和影响双孢菇的加工质量和加工效率的问题，提供一种悬臂式双孢菇采摘装置。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种悬臂式双孢菇采摘装置，所述悬臂式双孢菇采摘装置包括安装筒，所述安装筒上中心对称设置有两个滑动座，所述滑动座能够沿所述安装筒的径向方向滑动，每个所述滑动座上均设置有控制部和切割线，所述控制部用于引导所述切割线切割双孢菇；

在对双孢菇进行采摘的过程中，所述控制部首先引导所述切割线对菇杆和菇根进行切割，然后带动所述菇根发生旋转以脱离培养基，同时所述两个滑动座沿所述安装筒的径向方向相互靠近，以托住菇盖的底部。

进一步地，所述控制部包括铰接块和导向板，所述铰接块插装在所述滑动座内，且能够沿所述安装筒的圆周方向滑动，所述导向板的一端铰接在所述铰接块上；所述切割线一端设置在所述滑动座上，另一端设置在所述导向板上；所述铰接块移动到所述滑动座的端部时，所述导向板在所述切割线的带动下沿朝向所述安装筒的轴线方向发生偏摆，以带动所述菇根发生旋转。

进一步地，所述铰接块和所述导向板的铰接处设置有减速件，所述减速件用于减缓所述导向板沿朝向所述安装筒的轴线方向发生偏摆的速度。

进一步地，所述减速件为阻尼器或第二扭簧。

进一步地，所述控制部还包括第一弹性件，在所述第一弹性件的作用下所述切割线具有收卷在所述滑动座上的趋势。

进一步地，所述悬臂式双孢菇采摘装置还包括驱动件，所述驱动件用以提供所述铰接块沿所述安装筒的圆周方向滑动的驱动力。

进一步地，所述悬臂式双孢菇采摘装置还包括移动组件，所述移动组件用以提供所述滑动座沿所述安装筒的径向方向滑动的驱动力。

进一步地，所述移动组件包括活塞筒和活塞片，所述活塞筒设置在所述安装筒上；所述活塞片的数量为两个，且和所述滑动座一一对应设置，所述活塞片插装在所述活塞筒内，且能够沿所述安装筒的径向方向滑动。

进一步地，所述悬臂式双孢菇采摘装置还包括连通管，所述连通管的数量为两个，且和所述活塞片一一对应设置，所述连通管一端与所述活塞片和所述活塞筒端面之间形成的腔室连通，另一端与所述滑动座连通。

进一步地，所述移动组件还包括第二弹性件，所述第二弹性件的数量为两个，且和所述滑动座一一对应设置，在所述第二弹性件的作用下所述滑动座具有沿所述安装筒的径向方向、向远离所述安装筒的轴线方向移动的趋势。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种悬臂式双孢菇采摘装置在对双孢菇进行采摘的过程中，控制部首先引导切割线对菇杆和菇根进行切割，避免后续工序对双孢菇再进行切根操作，以提高双孢菇的采摘效率和加工效率，然后带动菇根发生旋转以脱离培养基，避免将培养基的土壤带出，同时两个滑动座沿安装筒的径向方向相互靠近，以托住菇盖的底部，进而在保证菇盖完整性的同时，避免影响双孢菇的经济价值。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置的立体结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成的立体结构示意图一；

图3为本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成的立体结构示意图二；

图4为本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成的侧视结构示意图；

图5为图4所示的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成的A-A向剖面视图；

图6为本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成的俯视结构示意图；

图7为图6所示的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成的B-B向剖面视图；

图8为本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成在采摘双孢菇时的工作原理图一；

图9为本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置的采摘总成在采摘双孢菇时的工作原理图二。

其中：

100、移动平台；110、竖向滑轨；120、横向滑轨；

200、采摘总成；210、安装筒；211、活塞筒；220、滑动座；221、进气管；222、卷线筒；223、压簧；224、连通管；225、活塞片；226、密闭腔；227、托菇面；230、导向板；231、切割线；232、铰接块；

300、双孢菇。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至图9所示，本发明一实施例提供的悬臂式双孢菇采摘装置用以采摘双孢菇300；在本实施例中，悬臂式双孢菇采摘装置设置为包括采摘总成200，采摘总成200设置为包括安装筒210，具体的，如图3所示，安装筒210的底部敞口设置，且在安装筒210圆周侧壁上开设有两个弧形的开口，两个弧形的开口关于安装筒210的轴线对称设置；安装筒210上中心对称设置有两个滑动座220，滑动座220能够沿安装筒210的径向方向滑动，具体的，如图3所示，滑动座220和弧形的开口一一对应设置，滑动座220设置为弧形的、且整体外观呈类似T字形的结构，滑动座220具有垂直连接的竖直段和水平段，竖直段的轴线、水平段的轴线均和安装筒210的轴线重合设置，竖直段一端插装在弧形的开口处，另一端固定连接在水平段上，如图8所示，在水平段上设置有托菇面227，托菇面227垂直于安装筒210的轴线设置，并用于举托菇盖的底部；每个滑动座220上均设置有控制部和切割线231，控制部用于引导切割线231切割双孢菇300。

在对双孢菇300进行采摘的过程中，首先将安装筒210移动至双孢菇300的正上方，然后带动安装筒210下移至罩设在双孢菇300的外部，且使得菇盖的底部位于托菇面227的上方；控制部首先引导切割线231对菇杆和菇根进行切割，避免后续工序对双孢菇300再进行切根操作，有助于提高双孢菇300的采摘效率和加工效率，然后带动菇根发生旋转以脱离培养基，避免将培养基的土壤带出，避免后续向培养基进行补土操作，增加不必要的成本，同时两个滑动座220沿安装筒210的径向方向相互靠近，以托住菇盖的底部，从而避免采用直接夹持的方式夹持菇盖，避免对菇盖造成损伤，在保证菇盖完整性的同时，避免影响双孢菇300的经济价值。

分离完成后，安装筒210带动菇盖移动至预设位置进行储存，然后再移动至下一个双孢菇300的正上方，并重复上述过程。

可以理解的是，可通过在滑动座220的竖直段内侧设置红外传感器，以判断双孢菇300的菇盖和菇根的分界处，从而便于确定保留在菇盖上的菇杆的长度。

可以理解的是，在对双孢菇300进行采摘的过程中，可通过设置当控制部带动菇根旋转时，通过外力晃动安装筒210，使菇根和培养基分离松动，方便菇根脱离培养基。

具体的，如图1所示，为提供采摘总成200能够对任意位置的双孢菇300进行采摘的驱动力，悬臂式双孢菇采摘装置设置为还包括移动平台100，在移动平台100上固定连接有竖向滑轨110，竖向滑轨110沿竖直方向设置；在竖向滑轨110上套接有横向滑轨120，横向滑轨120沿水平方向设置，且能够沿竖向滑轨110滑动；安装筒210的顶部插装在横向滑轨120上，且能够沿横向滑轨120滑动；从而通过竖向滑轨110、横向滑轨120和安装筒210的配合，使得采摘总成200能够移动到任意位置。

可以理解的是，可通过丝杠传动或第一驱动缸驱动以提供横向滑轨120沿竖向滑轨110滑动的驱动力、安装筒210沿横向滑轨120滑动的驱动力。

可以理解的是，第一驱动缸可以设置为液压缸、气压缸或电动缸中的任意一种。

可以理解的是，可通过设置移动小车以带动移动平台100移动。

具体的，可通过在安装筒210上设置视觉传感器以实时获取双孢菇300的位置，便于进行移动平台100、横向滑轨120和采摘总成200的位置调节，实现精准采摘。

在本实施例中，控制部设置为包括铰接块232和导向板230，铰接块232插装在滑动座220内，且能够沿安装筒210的圆周方向滑动，导向板230设置为弧形结构，且一端铰接在铰接块232上，具体的，如图5所示，在滑动座220的水平段内设置有弧形的滑槽，该滑槽的轴线和安装筒210的轴线重合设置，铰接块232插装在滑槽内；切割线231一端设置在滑动座220上，另一端设置在导向板230上，具体的，如图3所示，在滑动座220的水平段的端部设置有卷线筒222，卷线筒222的轴线和安装筒210的轴线平行设置，且能够绕自身轴线自转，切割线231一端设置在卷线筒222上，另一端固定连接在导向板230远离卷线筒222的一端，切割线231设置为弹性的；滑槽远离卷线筒222的一端开口设置，使得导向板230能够从滑动座220内伸出，便于对切割线231的切割方向进行导向；且当铰接块232移动到滑动座220的端部时，导向板230在切割线231的带动下能够沿朝向安装筒210的轴线方向发生偏摆，以带动菇根发生旋转。

在对双孢菇300进行采摘的过程中，如图8所示，在外力作用下带动铰接块232沿逆时针方向在滑槽内滑动，铰接块232同步带动对应的导向板230从滑槽内伸出，在导向板230伸出的过程中，导向板230远离卷线筒222的一端和卷线筒222之间的直线距离的增大一方面使得切割线231被逐渐拉长，另一方面使得切割线231向靠近菇根的方向移动，当切割线231和菇根接触时，随着导向板230的移动，切割线231和菇根之间发生相对移动使得菇根被初步切割开；当铰接块232移动到滑槽的开口处时，在切割线231的自身弹性作用下带动导向板230沿朝向安装筒210的轴线方向发生偏摆，使得两根切割线231之间发生交叉，从而将菇盖和菇根完全切割开，同时两个滑动座220同步沿安装筒210的径向方向相互靠近，在便于托住菇盖底部的同时，使得导向板230和菇根之间发生相对转动，从而在两个导向板230共同的揉搓作用下带动菇根发生逆时针方向的旋转以脱离培养基。

在一些实施例中，切割线231设置为刚性的，以提高对双孢菇300的切割力度；控制部设置为还包括第一弹性件，在第一弹性件的作用下切割线231具有收卷在滑动座220上的趋势；具体的，第一弹性件设置为第一扭簧，第一扭簧一端固定连接在滑动座220上，另一端固定连接在卷线筒222上，在第一扭簧的作用下切割线231具有收卷在滑动座220上的趋势，以使切割线231始终处于绷紧状态，从而便于对菇根进行切割。

在一些实施例中，悬臂式双孢菇采摘装置设置为还包括驱动件，驱动件用以提供铰接块232沿安装筒210的圆周方向滑动的驱动力。

在本实施例中，驱动件设置为包括气泵，具体的，如图5所示，铰接块232和滑槽的内壁面包围形成有密闭腔226，如图3所示，在水平段上靠近卷线筒222的一端设置有进气管221，进气管221一端与密闭腔226连通，另一端与气泵连通；使用过程中，气泵通过进气管221向密闭腔226内充气，以使密闭腔226内的压强增大，进而在压差作用下通过铰接块232带动对应的导向板230沿安装筒210的圆周方向、在滑槽内滑动。

可以理解的是，也可以通过液压泵向密闭腔226内充注液压油的方式，以提供铰接块232沿安装筒210的圆周方向滑动的驱动力。

在一些实施例中，悬臂式双孢菇采摘装置设置为还包括移动组件，移动组件用以提供滑动座220沿安装筒210的径向方向滑动的驱动力。

在本实施例中，移动组件可以设置为包括活塞筒211和活塞片225，活塞筒211设置在安装筒210上，具体的，如图3所示，活塞筒211设置在安装筒210的底部开口处，活塞筒211的轴线和安装筒210的轴线垂直设置，且安装筒210的轴线经过活塞筒211轴线方向上的中部；活塞片225的数量设置为两个，且和滑动座220一一对应设置，活塞片225插装在活塞筒211内，且能够沿安装筒210的径向方向滑动，具体的，如图7所示，活塞片225设置为圆形结构，活塞片225的片面固定连接在竖直段上，且活塞片225的轴线和安装筒210的轴线垂直设置；使用时，可通过向活塞片225和活塞筒211的端部之间形成的腔室充入气体或液压油，以通过活塞片225带动两个滑动座220沿安装筒210的径向方向相向运动。

在进一步的实施例中，悬臂式双孢菇采摘装置设置为还包括连通管224，连通管224的数量为两个，且和活塞片225一一对应设置，连通管224一端与活塞片225和活塞筒211端面之间形成的腔室连通，另一端与滑动座220连通，具体的，如图3所示，连通管224一端与密闭腔226连通；使用过程中，在铰接块232移动到滑槽的开口处前，由于导向板230的限制，使得连通管224和密闭腔226无法连通，使得气体或液压油无法充入到活塞片225和活塞筒211端面之间形成的腔室，使得两个滑动座220均保持静止，当铰接块232移动到滑槽的开口处时，此时导向板230全部伸出滑槽，使得连通管224和密闭腔226连通，使得气体或液压油能够充入到活塞片225和活塞筒211端面之间形成的腔室，进而在压差作用下两个滑动座220能够沿安装筒210的径向方向相互靠近，从而无需设置其他的驱动源单独驱动活塞片225移动，有助于节约能源、降低成本。

在其他实施例中，移动组件还可以设置为包括第二驱动缸，第二驱动缸的数量设置为两个，且和滑动座220一一对应设置，第二驱动缸的输出轴固定连接在滑动座220上，且沿安装筒210的径向方向延伸、并背向安装筒210的轴线设置；使用过程中，当第二驱动缸的输出轴缩回时，同步带动两个滑动座220沿安装筒210的径向相互靠近，当第二驱动缸的输出轴伸出时，同步带动两个滑动座220沿安装筒210的径向相互远离。

可以理解的是，第二驱动缸可以设置为液压缸、气压缸或电动缸中的任意一种。

在一些实施例中，移动组件设置为还包括第二弹性件，第二弹性件的数量为两个，且和滑动座220一一对应设置，在第二弹性件的作用下滑动座220具有沿安装筒210的径向方向、向远离安装筒210的轴线方向移动的趋势，进而在采摘双孢菇300的过程中，在第二弹性件的作用下滑动座220能够快速复位，以提高对双孢菇300的采摘效率；具体的，如图7所示，第二弹性件设置为压簧223，压簧223设置为一端固定连接在安装筒210上，另一端连接在滑动座220的竖直段上。

在其他实施例中，第二弹性件也可以设置为弹性绳。

在一些实施例中，在铰接块232和导向板230的铰接处设置有减速件，减速件用于减缓导向板230沿朝向安装筒210的轴线方向发生偏摆的速度，使得导向板230能够以较慢的速度撞击在菇根上，使得菇根不会带动菇盖发生太大角度的倾斜，避免对菇盖造成损伤。

在本实施例中，减速件可以设置为包括阻尼器或第二扭簧。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述悬臂式双孢菇采摘装置包括安装筒，所述安装筒上中心对称设置有两个滑动座，所述滑动座能够沿所述安装筒的径向方向滑动，每个所述滑动座上均设置有控制部和切割线，所述控制部用于引导所述切割线切割双孢菇；

在对双孢菇进行采摘的过程中，所述控制部首先引导所述切割线对菇杆和菇根进行切割，然后带动所述菇根发生旋转以脱离培养基，同时所述两个滑动座沿所述安装筒的径向方向相互靠近，以托住菇盖的底部。

2.根据权利要求1所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述控制部包括铰接块和导向板，所述铰接块插装在所述滑动座内，且能够沿所述安装筒的圆周方向滑动，所述导向板的一端铰接在所述铰接块上；所述切割线一端设置在所述滑动座上，另一端设置在所述导向板上；所述铰接块移动到所述滑动座的端部时，所述导向板在所述切割线的带动下沿朝向所述安装筒的轴线方向发生偏摆，以带动所述菇根发生旋转。

3.根据权利要求2所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述铰接块和所述导向板的铰接处设置有减速件，所述减速件用于减缓所述导向板沿朝向所述安装筒的轴线方向发生偏摆的速度。

4.根据权利要求3所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述减速件为阻尼器或第二扭簧。

5.根据权利要求2所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述控制部还包括第一弹性件，在所述第一弹性件的作用下所述切割线具有收卷在所述滑动座上的趋势。

6.根据权利要求2所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述悬臂式双孢菇采摘装置还包括驱动件，所述驱动件用以提供所述铰接块沿所述安装筒的圆周方向滑动的驱动力。

7.根据权利要求1所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述悬臂式双孢菇采摘装置还包括移动组件，所述移动组件用以提供所述滑动座沿所述安装筒的径向方向滑动的驱动力。

8.根据权利要求7所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述移动组件包括活塞筒和活塞片，所述活塞筒设置在所述安装筒上；所述活塞片的数量为两个，且和所述滑动座一一对应设置，所述活塞片插装在所述活塞筒内，且能够沿所述安装筒的径向方向滑动。

9.根据权利要求8所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述悬臂式双孢菇采摘装置还包括连通管，所述连通管的数量为两个，且和所述活塞片一一对应设置，所述连通管一端与所述活塞片和所述活塞筒端面之间形成的腔室连通，另一端与所述滑动座连通。

10.根据权利要求7所述的悬臂式双孢菇采摘装置，其特征在于，所述移动组件还包括第二弹性件，所述第二弹性件的数量为两个，且和所述滑动座一一对应设置，在所述第二弹性件的作用下所述滑动座具有沿所述安装筒的径向方向、向远离所述安装筒的轴线方向移动的趋势。