CN209251111U - 一种电机驱动式用于果实采摘的机械爪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电机驱动式用于果实采摘的机械爪，包括一连接板，连接板上沿其轴线的一端设置有用于连接机械臂的连接组件，另一端设置有机械爪组件；机械爪组件包括对称设置于连接板轴线两侧的两组爪环组件以及驱动爪环组件的驱动组件；爪环组件包括从动齿轮、滚动轴承、齿轮臂、轴承臂、凹槽型臂以及爪环，从动齿轮和滚动轴承转动设置于连接板上，齿轮臂与从动齿轮固定连接，轴承臂与滚动轴承固定连接，齿轮臂和轴承臂的另一端均伸入凹槽型臂的凹槽内、并且与凹槽型臂转动连接，爪环与凹槽型臂固定连接；本实用新型的机械爪，通过设置滚动轴承提高了果实采摘的稳定性，并且机械爪组件能够360度转动，提高了机械爪的采摘效率。

Description

一种电机驱动式用于果实采摘的机械爪

技术领域

本实用新型属于果实采摘机械技术领域，具体涉及一种电机驱动式用于果实采摘的机械爪。

背景技术

随着国家经济水平的增长，劳动力价格不断提高，采用机器代替人力劳动是未来生产的必然趋势。在农村大多数果实采摘都是人工采摘，人工采摘工作即缓慢又易伤手，劳动强度大，效率低下，目前市场上的采摘机的机械爪部分，大多数只是一个简单的可以开合的机构，该机构虽然能够完成采摘工作，但是因其结构简单不能对果实进行保护，而且在采摘过程中机械爪不能实现各种方位的转动，需要人工操作控制采摘位置，导致采摘效率低下，容易损伤果实，降低经济效益。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的现有果实采摘机械爪不能实现各个方位转动而且不能保护果实的技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种电机驱动式用于果实采摘的机械爪，包括一连接板，所述连接板上沿其轴线的一端设置有用于连接机械臂的连接组件，另一端设置有机械爪组件；

所述机械爪组件包括对称设置于所述连接板轴线两侧的两组爪环组件以及驱动所述爪环组件的驱动组件；

所述爪环组件包括从动齿轮、滚动轴承、齿轮臂、轴承臂、凹槽型臂以及爪环，所述从动齿轮和滚动轴承转动设置于所述连接板上，所述齿轮臂与所述从动齿轮固定连接，所述轴承臂与所述滚动轴承固定连接，所述齿轮臂和轴承臂的另一端均伸入所述凹槽型臂的凹槽内、并且与所述凹槽型臂转动连接，所述爪环与所述凹槽型臂固定连接；

所述驱动组件包括设置于所述连接板上的中间齿轮、主动齿轮和驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述主动齿轮固定连接，所述主动齿轮与所述中间齿轮啮合，所述中间齿轮与一个从动齿轮啮合；

两个所述爪环相邻的一面均固定连接有刀具，两个所述爪环相对的另一面上均固定连接有橡胶保护套。

作为本实用新型的进一步说明，所述连接组件包括直角板一和舵机，所述直角板一一面与所述连接板相互平行设置且固定连接，另一面与所述连接板轴线垂直设置、且与所述舵机输出轴固定连接。

作为本实用新型的进一步说明，所述连接组件还包括直角板二，所述直角板二一面与所述连接板轴线垂直设置、且与所述舵机固定连接，所述直角板二另一面与所述机械臂固定连接。

作为本实用新型的进一步说明，所述连接板包括相互平行设置的上连接板和下连接板；

所述上连接板和下连接板之间、与所述舵机邻近的一端通过第一侧板和第二侧板固定连接，所述第一侧板和第二侧板对称设置于上连接板两侧；

所述上连接板和下连接板之间、与所述爪环邻近的一端通过螺栓固定连接；

所述主动齿轮、中间齿轮和两个从动齿轮均设置于所述上连接板和下连接板之间；

所述驱动电机固定设置于上连接板或下连接板上相对的板面上，且所述驱动电机的输出轴贯穿所述上连接板或下连接板、并与所述主动齿轮固定连接；

所述直角板一与所述上连接板或下连接板固定连接。

与现有技术相比，本实用新型取得的有益效果为：

本实用新型提供的这种用于果实采摘的机械爪，通过设置滚动轴承提高了果实采摘的稳定性，并且通过直角板的结构连接舵机，使机械爪组件能够360度转动，可以适用于多种环境下的采摘工作，而且橡胶保护套能够保护果实不被损伤，提高了机械爪的采摘效率。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是机械爪的俯视图。

图2是机械爪的主视图。

图3是机械爪的右视图。

图4是机械爪组件的剖视结构示意图。

图中：1、舵机；2、直角板二；3、连接板；4、直角板一；5、驱动电机；6、下连接板；7、第一侧板；8、第二侧板；9、主动齿轮；10、中间齿轮；11、从动齿轮；12、轴承臂；13、齿轮臂；14、滚动轴承；15、螺栓；16、凹槽型臂；17、爪环；18、上连接板；19、刀具；20、橡胶保护套。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型创造和简化描述，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实用新型创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

为解决现有技术中存在的机械爪不能各个方位转动，采摘效率低以及容易损伤果实，降低经济效益的问题，本实施例提供一种电机驱动式用于果实采摘的机械爪，如图1、图2、图3所示，包括一连接板3，连接板3上沿其轴线的一端设置有用于连接机械臂的连接组件，另一端设置有机械爪组件；机械爪组件如图4所示，包括对称设置于连接板3轴线两侧的两组爪环组件以及驱动爪环组件的驱动组件；爪环组件包括从动齿轮11、滚动轴承14、齿轮臂13、轴承臂12、凹槽型臂16以及爪环17，从动齿轮11和滚动轴承14转动设置于连接板3上，齿轮臂13与从动齿轮11固定连接，轴承臂12与滚动轴承14固定连接，齿轮臂13和轴承臂12的另一端均伸入凹槽型臂16的凹槽内、并且与凹槽型臂16转动连接，爪环17与凹槽型臂16固定连接；驱动组件包括设置于连接板3上的中间齿轮10、主动齿轮9和驱动电机5，驱动电机5的输出轴与主动齿轮9固定连接，主动齿轮9与中间齿轮10啮合，中间齿轮10与一个从动齿轮11啮合；两个爪环17相邻的一面均固定连接有刀具19，两个爪环17相对的另一面上均固定连接有橡胶保护套20。

上述连接组件包括直角板一4和舵机1，直角板一4一面与连接板3相互平行设置且固定连接，另一面与连接板3轴线垂直设置、且与舵机1输出轴固定连接。该舵机1的轴线与连接板3的轴线相互平行，舵机1的输出轴通过直角板一4与连接板3固定连接，从而通过控制舵机1转动，实现机械爪组件的角度调节。

上述连接组件还包括直角板二2，直角板二2一面与连接板3轴线垂直设置、且与舵机1固定连接，直角板二2另一面与机械臂固定连接。该直角板二2用于连接舵机1和机械臂，一面与舵机1固定连接，另一面与机械臂固定连接，从而实现本实施例提供的机械爪整体能够适用于多种机械臂结构，使其适用范围更加广泛，进一步提高机械爪的适用性。

上述连接板3包括相互平行设置的上连接板18和下连接板6；上连接板18和下连接板6之间、与舵机1邻近的一端通过第一侧板7和第二侧板8固定连接，第一侧板7和第二侧板8对称设置于上连接板18两侧；上连接板18和下连接板6之间、与爪环17邻近的一端通过螺栓15固定连接；主动齿轮9、中间齿轮10和两个从动齿轮11均设置于上连接板18和下连接板6之间；驱动电机5固定设置于上连接板18或下连接板6上相对的板面上，且驱动电机5的输出轴贯穿上连接板18或下连接板6、并与主动齿轮9固定连接；直角板一4与上连接板18或下连接板6固定连接。

上述机械爪的具体工作过程如下：

当对果实进行采摘时，通过机械臂将机械爪移动至需采摘的果实处，通过舵机1调节两个爪环17的方向，转动至爪环17不触伤果实的合适位置，控制驱动电机5启动，主动齿轮9带动中间齿轮10转动，中间齿轮10带动与之啮合的从动齿轮11转动，从而通过齿轮臂13带动轴承臂12和滚动轴承14转动，此时，两个爪环17分开，再控制机械臂使机械爪移动，使果实位于两个爪环17之间即可。

然后控制驱动电机5反转，使两个爪环17缓慢闭合，使两个刀具19靠近果梗，从而剪断果梗，果实处于两个橡胶保护套20组成的空腔内，再控制机械臂移动至人员可以触摸的高度，再次控制驱动电机5，使两个爪环17打开，取出果实，从而完成一次采摘工作，以此循环即可。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种电机驱动式用于果实采摘的机械爪，其特征在于：包括一连接板（3），所述连接板（3）上沿其轴线的一端设置有用于连接机械臂的连接组件，另一端设置有机械爪组件；

所述机械爪组件包括对称设置于所述连接板（3）轴线两侧的两组爪环组件以及驱动所述爪环组件的驱动组件；

所述爪环组件包括从动齿轮（11）、滚动轴承（14）、齿轮臂（13）、轴承臂（12）、凹槽型臂（16）以及爪环（17），所述从动齿轮（11）和滚动轴承（14）转动设置于所述连接板（3）上，所述齿轮臂（13）与所述从动齿轮（11）固定连接，所述轴承臂（12）与所述滚动轴承（14）固定连接，所述齿轮臂（13）和轴承臂（12）的另一端均伸入所述凹槽型臂（16）的凹槽内、并且与所述凹槽型臂（16）转动连接，所述爪环（17）与所述凹槽型臂（16）固定连接；

所述驱动组件包括设置于所述连接板（3）上的中间齿轮（10）、主动齿轮（9）和驱动电机（5），所述驱动电机（5）的输出轴与所述主动齿轮（9）固定连接，所述主动齿轮（9）与所述中间齿轮（10）啮合，所述中间齿轮（10）与一个从动齿轮（11）啮合；

两个所述爪环（17）相邻的一面均固定连接有刀具（19），两个所述爪环（17）相对的另一面上均固定连接有橡胶保护套（20）。

2.根据权利要求1所述的机械爪，其特征在于：所述连接组件包括直角板一（4）和舵机（1），所述直角板一（4）一面与所述连接板（3）相互平行设置且固定连接，另一面与所述连接板（3）轴线垂直设置、且与所述舵机（1）输出轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的机械爪，其特征在于：所述连接组件还包括直角板二（2），所述直角板二（2）一面与所述连接板（3）轴线垂直设置、且与所述舵机（1）固定连接，所述直角板二（2）另一面与所述机械臂固定连接。

4.根据权利要求2或3所述的机械爪，其特征在于：所述连接板（3）包括相互平行设置的上连接板（18）和下连接板（6）；

所述上连接板（18）和下连接板（6）之间、与所述舵机（1）邻近的一端通过第一侧板（7）和第二侧板（8）固定连接，所述第一侧板（7）和第二侧板（8）对称设置于上连接板（18）两侧；

所述上连接板（18）和下连接板（6）之间、与所述爪环（17）邻近的一端通过螺栓（15）固定连接；

所述主动齿轮（9）、中间齿轮（10）和两个从动齿轮（11）均设置于所述上连接板（18）和下连接板（6）之间；

所述驱动电机（5）固定设置于上连接板（18）或下连接板（6）上相对的板面上，且所述驱动电机（5）的输出轴贯穿所述上连接板（18）或下连接板（6）、并与所述主动齿轮（9）固定连接；

所述直角板一（4）与所述上连接板（18）或下连接板（6）固定连接。