CN206592357U - 一种机械手液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械手液压系统，一种树木果实采摘机械手液压系统；所述机械手液压系统包括油箱、过滤器、小泵、单向阀一、系统安全阀、大泵、单向阀二、系统保护阀、摆动缸控制阀、液压锁一、摆动缸、采摘爪缸控制阀、采摘爪缸、腕部缸控制阀、腕部缸、小臂缸控制阀、液压锁二、小臂缸、大臂缸控制阀、液压锁三、大臂缸、回转马达控制阀及回转马达。采用本实用新型的技术方案，可以实现树木果实的自动采摘，可大大减轻工作劳动强度，降低生产成本，提高采摘操作效率，且性能良好、动作稳定、操作简便。

Description

一种机械手液压系统

技术领域

本实用新型属于液压控制领域，尤其涉及一种树木果实采摘机械手液压系统。

背景技术

树木实果（如板栗等）收获是一种劳动密集型的工作，由于采摘作业的复杂性，采摘自动化程度仍然很低。目前普遍采摘方法是：用竹竿或木棍对准树果及其所连树枝进行敲打，使树果从所连树枝上脱落下来，采摘人员将脱落的树果进行收集起来。这样采摘方法费时费力且效率低下。由于树果生长的复杂性和生长环境非结构化等特点，目前市场上的树果采摘机械一般采用纯机械传动装置，存在结构复杂等问题。

实用新型内容

针对现在技术中的不足之处，本实用新型提供了一种机械手液压系统，尤其是一种采摘机械手液压系统，用液压系统作为机械手的动力驱动系统，该机械手为具有5个自由度的全液压驱动机械手，机械手的5个自由度分别由摆动缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸、大臂缸、回转马达进行控制，其中，采摘爪为梳齿状，上下两片，可开合，用它来抓取树果。摆动缸驱动采摘爪左右摘果，速度由比例阀调节，定位由液压锁完成。腕部缸控制采摘爪的仰俯，动作速度由对应比例阀完成，大臂缸和小臂缸用于控制两臂协调动作使采摘爪直线上升到达作业高度，其定位由对应液压锁完成。回转马达通过机械转换装置带动机械手左右回转，其工作速度由回转马达比例阀控制。摆动缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸为一独立回路，大臂缸、回转马达为另一独立回路，两个回路相对独立，可以避免多执行元件由于压力、流量不同造成的动作干扰，并且两回路压力由不同的系统安全阀进行无级调节。

一种机械手液压系统，其特征在于，包括油箱、过滤器、小泵、单向阀一、系统安全阀、大泵、单向阀二、系统保护阀、摆动缸控制阀、液压锁一、摆动缸、采摘爪缸控制阀、采摘爪缸、腕部缸控制阀、腕部缸、小臂缸控制阀、液压锁二、小臂缸、大臂缸控制阀、液压锁三、大臂缸、回转马达控制阀及回转马达；

其中，所述油箱与所述过滤器通过油管连接，所述小泵与所述单向阀一通过油管连接，所述大泵与所述单向阀二通过油管连接，所述摆动缸控制阀油口A与所述液压锁一通过油管连接，所述液压锁一与所述摆动缸通过油管连接，所述液压锁一与所述摆动缸控制阀油口B通过油管连接，所述采摘爪缸控制阀油口A与所述采摘爪缸无杆腔通过油管连接，所述采摘爪缸有杆腔与所述采摘爪缸控制阀油口B通过油管连接，所述腕部缸控制阀油口A与所述腕部缸无杆腔通过油管连接，所述腕部缸有杆腔与所述腕部缸控制阀油口B通过油管连接，所述小臂缸控制阀油口A与所述液压锁二通过油管连接，所述液压锁二与所述小臂缸无杆腔通过油管连接，所述小臂缸有杆腔与所述液压锁二通过油管连接，所述液压锁二与所述小臂缸控制阀油口B通过油管连接，所述大臂缸控制阀油口A与所述液压锁三通过油管连接，所述液压锁三与所述大臂缸无杆腔通过油管连接，所述大臂缸有杆腔与所述液压锁三通过油管连接，所述液压锁三与所述大臂缸控制阀油口B通过油管连接，所述回转马达控制阀油口A与所述回转马达通过油管连接，所述回转马达与所述回转马达控制阀油口B通过油管连接；

所述过滤器、所述小泵、所述大泵通过分油块一连接；所述单向阀一、所述系统安全阀、所述摆动缸控制阀油口P、所述采摘爪缸控制阀油口P、所述腕部缸控制阀油口P、所述小臂缸控制阀油口P通过分油块二连接；所述单向阀二、所述大臂缸控制阀油口P、所述回转马达控制阀油口P、所述系统保护阀通过分油块三连接；所述摆动缸控制阀油口T、所述采摘爪缸控制阀油口T、所述腕部缸控制阀油口T、所述小臂缸控制阀油口T通过分油块四与所述油箱连接；所述大臂缸控制阀油口T、所述回转马达控制阀油口T通过分油块五与所述油箱连接。

优选方案，其中，所述小泵、所述大泵均为双联高压齿轮泵。

优选方案，其中，所述摆动缸单边摆转量为135°。

优选方案，其中，所述系统安全阀、所述系统保护阀均为直动式比例溢流阀，所述系统安全阀、所述系统保护阀的出油口均与所述油箱连接。

优选方案，其中，所述摆动缸控制阀、所述采摘爪缸控制阀、所述腕部缸控制阀、所述小臂缸控制阀、所述大臂缸控制阀、所述回转马达控制阀均为具有O型中位机能的三位四通双向比例换向阀。

优选方案，其中，所述液压锁一、所述液压锁二、所述液压锁三均为二个液控单向阀并接组合而成；且所述两个液控单向阀控制油口连接在对方主油路上。

优选方案，其中，还包括压力表一、压力表二，所述压力表一安装在所述摆动缸控制阀、所述采摘爪缸控制阀、所述腕部缸控制阀、所述小臂缸控制阀进油回路上；所述压力表二安装在所述大臂缸控制阀、所述回转马达控制阀进油回路上。

采用本实用新型的技术方案，可以实现树木果实的自动采摘，可大大减轻工作劳动强度，提高采摘操作效率，且性能良好、动作稳定、操作简便。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种采摘机械手液压系统。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种机械手液压系统，包括油箱1；过滤器2；小泵3；单向阀一4；系统安全阀5；大泵6；单向阀二7；系统保护阀8；摆动缸控制阀9；液压锁一10；摆动缸11；采摘爪缸控制阀12；采摘爪缸13；腕部缸控制阀14；腕部缸15；小臂缸控制阀16；液压锁二17；小臂缸18；大臂缸控制阀19；液压锁三20；大臂缸21；回转马达控制阀22；回转马达23。

一种机械手液压系统，其特征在于，包括油箱、过滤器、小泵、单向阀一、系统安全阀、大泵、单向阀二、系统保护阀、摆动缸控制阀、液压锁一、摆动缸、采摘爪缸控制阀、采摘爪缸、腕部缸控制阀、腕部缸、小臂缸控制阀、液压锁二、小臂缸、大臂缸控制阀、液压锁三、大臂缸、回转马达控制阀及回转马达；

其中，所述油箱与所述过滤器通过油管连接，所述小泵与所述单向阀一通过油管连接，所述大泵与所述单向阀二通过油管连接，所述摆动缸控制阀油口A与所述液压锁一通过油管连接，所述液压锁一与所述摆动缸通过油管连接，所述液压锁一与所述摆动缸控制阀油口B通过油管连接，所述采摘爪缸控制阀油口A与所述采摘爪缸无杆腔通过油管连接，所述采摘爪缸有杆腔与所述采摘爪缸控制阀油口B通过油管连接，所述腕部缸控制阀油口A与所述腕部缸无杆腔通过油管连接，所述腕部缸有杆腔与所述腕部缸控制阀油口B通过油管连接，所述小臂缸控制阀油口A与所述液压锁二通过油管连接，所述液压锁二与所述小臂缸无杆腔通过油管连接，所述小臂缸有杆腔与所述液压锁二通过油管连接，所述液压锁二与所述小臂缸控制阀油口B通过油管连接，所述大臂缸控制阀油口A与所述液压锁三通过油管连接，所述液压锁三与所述大臂缸无杆腔通过油管连接，所述大臂缸有杆腔与所述液压锁三通过油管连接，所述液压锁三与所述大臂缸控制阀油口B通过油管连接，所述回转马达控制阀油口A与所述回转马达通过油管连接，所述回转马达与所述回转马达控制阀油口B通过油管连接；

所述过滤器、所述小泵、所述大泵在a点通过分油块一连接；所述单向阀一、所述系统安全阀、所述摆动缸控制阀油口P、所述采摘爪缸控制阀油口P、所述腕部缸控制阀油口P、所述小臂缸控制阀油口P在b点通过分油块二连接；所述单向阀二、所述大臂缸控制阀油口P、所述回转马达控制阀油口P、所述系统保护阀在c点通过分油块三连接；所述摆动缸控制阀油口T、所述采摘爪缸控制阀油口T、所述腕部缸控制阀油口T、所述小臂缸控制阀油口T在d点通过分油块四与所述油箱连接；所述大臂缸控制阀油口T、所述回转马达控制阀油口T在e点通过分油块五与所述油箱连接。

具体地，所述小泵3、所述大泵6均为双联高压齿轮泵；

具体地，所述摆动缸11单边摆转量为135°；

具体地，所述系统安全阀5、所述系统保护阀8均为直动式比例溢流阀，所述系统安全阀5、所述系统保护阀8的出油口均与所述油箱1连接；

具体地，所述摆动缸控制阀9、所述采摘爪缸控制阀12、所述腕部缸控制阀14、所述小臂缸控制阀16、所述大臂缸控制阀19、所述回转马达控制阀22均为具有O型中位机能的三位四通双向比例换向阀；

具体地，所述液压锁一10、所述液压锁二17、所述液压锁三20均为二个液控单向阀并接组合而成；且所述两个液控单向阀控制油口连接在对方主油路上。

另外，还包括压力表一、压力表二，所述压力表一安装在所述摆动缸控制阀9、所述采摘爪缸控制阀12、所述腕部缸控制阀14、所述小臂缸控制阀16进油回路上；所述压力表二安装在所述大臂缸控制阀19、所述回转马达控制阀22进油回路上。

工作过程：

系统启动：按下启动按钮，小泵3和大泵6启动；

起升定位：电磁铁7YA得电，液压油从小泵3、单向阀一4、小臂缸控制阀16的油口P、油口A、液压锁二17进入小臂缸18无杆腔，小臂运动，2～3s后，电磁铁9YA得电，油液通过大泵6、单向阀二7、大臂缸控制阀19油口P、油口A、液压锁三20进入大臂缸21无杆腔，两臂协调动作使采摘爪直线上升到达作业高度；

回转定位：当采摘爪达到作业高度，电磁铁7YA、9YA断电，电磁铁11YA得电，油液从大泵6、单向阀二7、回转马达控制阀22油口P、油口A进入回转马达23，回动马达旋转，使采摘爪对准作业树枝；

采摘爪仰俯：电磁铁5YA得电，液压油从小泵3、单向阀一4、腕部缸控制阀14油口P、油口A进入腕部缸15无杆腔，调整采摘爪的仰俯角度对准作业树枝；

采摘爪摆动：电磁铁1YA得电，油液从小泵3、单向阀一4、摆动缸控制阀9油口P、油口A、液压锁一10进入摆动缸11，调整采摘爪的倾斜角对准作业树枝；

采摘爪张开及闭合：由采摘爪缸控制；

采摘爪向前抓取：由小臂缸、大臂缸协调动作。

Claims (7)

1.一种机械手液压系统，其特征在于，包括油箱、过滤器、小泵、单向阀一、系统安全阀、大泵、单向阀二、系统保护阀、摆动缸控制阀、液压锁一、摆动缸、采摘爪缸控制阀、采摘爪缸、腕部缸控制阀、腕部缸、小臂缸控制阀、液压锁二、小臂缸、大臂缸控制阀、液压锁三、大臂缸、回转马达控制阀及回转马达；

其中，所述油箱与所述过滤器通过油管连接，所述小泵与所述单向阀一通过油管连接，所述大泵与所述单向阀二通过油管连接，所述摆动缸控制阀油口A与所述液压锁一通过油管连接，所述液压锁一与所述摆动缸通过油管连接，所述液压锁一与所述摆动缸控制阀油口B通过油管连接，所述采摘爪缸控制阀油口A与所述采摘爪缸无杆腔通过油管连接，所述采摘爪缸有杆腔与所述采摘爪缸控制阀油口B通过油管连接，所述腕部缸控制阀油口A与所述腕部缸无杆腔通过油管连接，所述腕部缸有杆腔与所述腕部缸控制阀油口B通过油管连接，所述小臂缸控制阀油口A与所述液压锁二通过油管连接，所述液压锁二与所述小臂缸无杆腔通过油管连接，所述小臂缸有杆腔与所述液压锁二通过油管连接，所述液压锁二与所述小臂缸控制阀油口B通过油管连接，所述大臂缸控制阀油口A与所述液压锁三通过油管连接，所述液压锁三与所述大臂缸无杆腔通过油管连接，所述大臂缸有杆腔与所述液压锁三通过油管连接，所述液压锁三与所述大臂缸控制阀油口B通过油管连接，所述回转马达控制阀油口A与所述回转马达通过油管连接，所述回转马达与所述回转马达控制阀油口B通过油管连接；

所述过滤器、所述小泵、所述大泵通过分油块一连接；所述单向阀一、所述系统安全阀、所述摆动缸控制阀油口P、所述采摘爪缸控制阀油口P、所述腕部缸控制阀油口P、所述小臂缸控制阀油口P通过分油块二连接；所述单向阀二、所述大臂缸控制阀油口P、所述回转马达控制阀油口P、所述系统保护阀通过分油块三连接；所述摆动缸控制阀油口T、所述采摘爪缸控制阀油口T、所述腕部缸控制阀油口T、所述小臂缸控制阀油口T通过分油块四与所述油箱连接；所述大臂缸控制阀油口T、所述回转马达控制阀油口T通过分油块五与所述油箱连接。

2.根据权利要求1所述的一种机械手液压系统，其特征在于，所述小泵、所述大泵均为双联高压齿轮泵。

3.根据权利要求1所述的一种机械手液压系统，其特征在于，所述摆动缸单边摆转量为135°。

4.根据权利要求1所述的一种机械手液压系统，其特征在于，所述系统安全阀、所述系统保护阀均为直动式比例溢流阀，所述系统安全阀、所述系统保护阀的出油口均与所述油箱连接。

5.根据权利要求1所述的一种机械手液压系统，其特征在于，所述摆动缸控制阀、所述采摘爪缸控制阀、所述腕部缸控制阀、所述小臂缸控制阀、所述大臂缸控制阀、所述回转马达控制阀均为具有O型中位机能的三位四通双向比例换向阀。

6.根据权利要求1所述的一种机械手液压系统，其特征在于，所述液压锁一、所述液压锁二、所述液压锁三均为二个液控单向阀并接组合而成；且所述两个液控单向阀控制油口连接在对方主油路上。

7.根据权利要求1所述的一种机械手液压系统，其特征在于，还包括还包括压力表一、压力表二，所述压力表一安装在所述摆动缸控制阀、所述采摘爪缸控制阀、所述腕部缸控制阀、所述小臂缸控制阀进油回路上；所述压力表二安装在所述大臂缸控制阀、所述回转马达控制阀进油回路上。