CN210863376U - 一种果实最大夹紧力测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业机械研发设备技术领域，具体涉及一种果实最大夹紧力测试仪，包括有机架、电动滑台、第一压力传感器、第二压力传感器、垫板和变送器，电动滑台和第一压力传感器均固定安装在机架上，第二压力传感器固定安装在电动滑台的活动部上，第一压力传感器和第二压力传感器的工作方向相向设置，第一压力传感器位于第二压力传感器的运动轨迹上，垫板可拆卸地安装在机架上，垫板位于第一压力传感器的旁侧，并且垫板位于第二压力传感器的运动轨迹正下方，第一压力传感器和第二压力传感器均与变送器电连接；该测试仪结构简单，成本低，易于使用和维护、维修，并且适用于测试不同大小的果实。

Description

一种果实最大夹紧力测试仪

技术领域

本实用新型涉及农业机械研发设备技术领域，具体涉及一种果实最大夹紧力测试仪。

背景技术

在研发农业机采摘器人过程中往往需要确定采摘末端执行器的夹紧力，需要一种测试仪器可以帮助确定其研究的目标果实在被破坏之前所能承受的最大的压力，从而根据测试结果设定采摘机器人末端执行器的夹紧力峰值。

中国专利CN205642695U公开了一种手动调节夹持力测试装置平台，包括：底板，其上设置可轴向滑动的导板支撑板和夹持件支撑板；第一夹持件通过定位栓连接在夹持件支撑板上；导板，其通过导杆可滑动连接在导板支撑板上；第二夹持件，其可拆卸连接在导板上；螺纹推杆，其贯穿所述导板支撑板并与其螺纹配合连接；螺纹推杆的末端与导板可转动连接以带动导板轴向运动；应力传感器，其包括套设在定位栓上并可自由滑动的套筒和轴向连接在套筒上的应力片；应力片连接至静态应变测试系统；其中，第一夹持件和第二夹持件相对设置以形成用于夹持待测件的夹持空间。

该专利公开的加持力测试装置平台不适用于连续测试变化状态下的夹持力，无法用于测试果实裂开之前所能承受的最大夹持力，所以需要一种能够测试果实最大夹紧力的新型测试仪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种果实最大夹紧力测试仪，该测试仪结构简单，成本低，易于使用和维护、维修，并且适用于测试不同大小的果实。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种果实最大夹紧力测试仪，包括有机架、电动滑台、第一压力传感器、第二压力传感器、垫板和变送器，电动滑台和第一压力传感器均固定安装在机架上，第二压力传感器固定安装在电动滑台的活动部上，第一压力传感器和第二压力传感器的工作方向相向设置，第一压力传感器位于第二压力传感器的运动轨迹上，垫板可拆卸地安装在机架上，垫板位于第一压力传感器的旁侧，并且垫板位于第二压力传感器的运动轨迹正下方，第一压力传感器和第二压力传感器均与变送器电连接。

作为一种果实最大夹紧力测试仪的一种优选方案，机架包括有底板、立柱和顶板，底板和顶板均水平设置，顶板位于底板的正上方，底板通过立柱和顶板固定连接，电动滑台固定安装在底板上，第一压力传感器固定安装在顶板上，第二压力传感器位于顶板的上方，顶板上开设有用于容纳垫板的凹槽。

作为一种果实最大夹紧力测试仪的一种优选方案，机架还包括有第一竖版、第二竖版和连接板，第一竖版固定安装在顶板的一侧，第二竖版通过连接板固定安装在电动滑台的活动部上，顶板上设置有用于避让连接板的开槽，第一压力传感器固定安装在第一竖版朝向第二竖版的一面，第二压力传感器固定安装在第二竖版朝上第一竖版的一面。

作为一种果实最大夹紧力测试仪的一种优选方案，垫板包括有第一平板和第二平板，第一平板和第二平板并排放置在凹槽内，第一平板的尺寸大于第二平板的尺寸。

作为一种果实最大夹紧力测试仪的一种优选方案，电动滑台包括有导轨、滑块、丝杆螺母、丝杆、轴承座和旋转驱动器，导轨水平设置并且固定安装在底板上，滑块可滑动的安装在导轨上，丝杆螺母套设在丝杆上，丝杆螺母和滑块固定连接，丝杆螺母和丝杆螺纹连接，丝杆的两端通过轴承座可旋转的安装在底板上，轴承座和底板固定连接，旋转驱动器固定安装在机架上，旋转驱动器的输出轴和丝杆传动连接，连接板贯穿顶板与丝杆螺母固定连接。

作为一种果实最大夹紧力测试仪的一种优选方案，旋转驱动器包括有伺服电机和同步带传动机构，伺服电机固定安装在底板上，伺服电机的输出轴通过同步带传动机构与丝杆传动连接。

本实用新型的有益效果：

工作人员通过控制面板操纵测试仪工作；首先，工作人员将果实放置在垫板上，接着通过控制面板启动测试仪，电动滑台驱动第二压力传感器朝着第一压力传感器的方向移动，在将要碰到被测果实的时候，工作人员通过控制面板暂停电动滑台，通过电脑开启测试程序；然后，工作人员通过控制面板继续运转电动滑台，第一压力传感器和第二压力传感器开始挤压果实，并且通过变送器将信号传至电脑并由测试程序生成曲线图，测试过程直至果实外表出现肉眼可见的破裂为止；最后，工作人员观察测试程序生成的折线图，并且将多组数据进行比较，即可确定目标果实在被采摘过程中所能承受末端执行器输出的最大夹紧力。

1、本设备结构简单，成本低，易于使用和维护、维修；

2、本设备适用于不同大小的果实。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例所述的一种果实最大夹紧力测试仪的立体图一；

图2是本实用新型实施例所述的一种果实最大夹紧力测试仪的立体图二；

图3是本实用新型实施例所述的一种果实最大夹紧力测试仪的正视图；

图4是本实用新型实施例所述的一种果实最大夹紧力测试仪的侧视图；

图5是本实用新型实施例所述的一种果实最大夹紧力测试仪的俯视图；

图6是本实用新型实施例所述的一种果实最大夹紧力测试仪的立体分解图；

图中：

1、机架；1a、底板；1b、立柱；1c、顶板；1c1、凹槽；1c3、开槽；1d、第一竖版；1e、第二竖版；1f、连接板；

2、电动滑台；2a、导轨；2b、滑块；2c、丝杆螺母；2d、丝杆；2e、轴承座；2f、旋转驱动器；2f1、伺服电机；2f2、同步带传动机构；

3、第一压力传感器；

4、第二压力传感器；

5、垫板；5a、第一平板；5b、第二平板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图6所示的一种果实最大夹紧力测试仪，包括有机架1、电动滑台2、第一压力传感器3、第二压力传感器4、垫板5和变送器，电动滑台2和第一压力传感器3均固定安装在机架1上，第二压力传感器4固定安装在电动滑台2的活动部上，第一压力传感器3和第二压力传感器4的工作方向相向设置，第一压力传感器3位于第二压力传感器4的运动轨迹上，垫板5可拆卸地安装在机架1上，垫板5位于第一压力传感器3的旁侧，并且垫板5位于第二压力传感器4的运动轨迹正下方，第一压力传感器3和第二压力传感器4均与变送器电连接。

第一压力传感器3和第二压力传感器4均为ZNHM-III称重传感器，第一压力传感器3、第二压力传感器4均通过变送器和电脑电连接，变送器将第一压力传感器3和第二压力传感器4产生的模拟信号转化为RS232数字信号并发送给电脑，工作人员通过控制面板操纵测试仪工作；

首先，工作人员将果实放置在垫板5上，接着通过控制面板启动测试仪，电动滑台2驱动第二压力传感器4朝着第一压力传感器3的方向移动，在将要碰到被测果实的时候，工作人员通过控制面板暂停电动滑台2，通过电脑开启测试程序；

然后，工作人员通过控制面板继续运转电动滑台2，第一压力传感器3和第二压力传感器4开始挤压果实，并且通过变送器将信号传至电脑并由测试程序生成曲线图，测试过程直至果实外表出现肉眼可见的破裂为止；

最后，工作人员观察测试程序生成的折线图，并且将多组数据进行比较，即可确定目标果实在被采摘过程中所能承受末端执行器输出的最大夹紧力。

机架1包括有底板1a、立柱1b和顶板1c，底板1a和顶板1c均水平设置，顶板1c位于底板1a的正上方，底板1a通过立柱1b和顶板1c固定连接，电动滑台2固定安装在底板1a上，第一压力传感器3固定安装在顶板1c上，第二压力传感器4位于顶板1c的上方，顶板1c上开设有用于容纳垫板5的凹槽1c1。

机架1通过底板1a承载电动滑台2，同时机架1通过顶板1c承载第一压力传感器3，机架1还通过凹槽1c1承载垫板5，垫板5放置在凹槽1c1内部，从而使得垫板5得以随时从凹槽1c1中取出，目的在于可以随时更换不同大小的垫板5，从而适应不同大小的果实，使得不同大小的果实均可以放置在尺寸合适的垫板5上，同时垫板5不会妨碍到第二压力传感器4的移动。

机架1还包括有第一竖版1d、第二竖版1e和连接板1f，第一竖版1d固定安装在顶板1c的一侧，第二竖版1e通过连接板1f固定安装在电动滑台2的活动部上，顶板1c上设置有用于避让连接板1f的开槽1c3，第一压力传感器3固定安装在第一竖版1d朝向第二竖版1e的一面，第二压力传感器4固定安装在第二竖版1e朝上第一竖版1d的一面。

第一竖版1d用于承载第一压力传感器3，第二竖版1e用于承载第二压力传感器4，连接板1f用于连接电动滑台2的活动部和第二竖版1e，从而使得电动滑台2可以驱动连接板1f带动第二竖版1e进而带动第二压力传感器4朝向第一压力传感器3的方向移动，进而使得第二压力传感器4得以朝向第一压力传感器3移动并将放置在垫板5上的果实向着中间压紧并压裂。

垫板5包括有第一平板5a和第二平板5b，第一平板5a和第二平板5b并排放置在凹槽1c1内，第一平板5a的尺寸大于第二平板5b的尺寸。

第一平板5a和第二平板5b组成了一个用于承载果实的垫板5，当果实较小时，工作人员可以将第二平板5b拆下，将果实仅放置在第一平板5a上，从而扩大第二压力传感器4的行程，使得测试仪可以测试较小的果实，当果实的大小比第一平板5a更小时，工作人员可以将第一平板5a拆下，将第二平板5b设置在靠近第一压力传感器3的位置，然后将果实仅放置在第二平板5b上，从而进一步扩大第二压力传感器4的行程，使得测试仪可以测试尺寸更小的果实。

电动滑台2包括有导轨2a、滑块2b、丝杆螺母2c、丝杆2d、轴承座2e和旋转驱动器2f，导轨2a水平设置并且固定安装在底板1a上，滑块2b可滑动的安装在导轨2a上，丝杆螺母2c套设在丝杆2d上，丝杆螺母2c和滑块2b固定连接，丝杆螺母2c和丝杆2d螺纹连接，丝杆2d的两端通过轴承座2e可旋转的安装在底板1a上，轴承座2e和底板1a固定连接，旋转驱动器2f固定安装在机架1上，旋转驱动器2f的输出轴和丝杆2d传动连接，连接板1f贯穿顶板1c与丝杆螺母2c固定连接。

旋转驱动器2f工作驱动丝杆2d旋转，丝杆2d通过螺纹驱动丝杆螺母2c旋转，由于丝杆螺母2c与滑块2b固定连接，而滑块2b可滑动的安装在导轨2a上，使得丝杆螺母2c仅能够沿着导轨2a前后滑动，所以当旋转驱动器2f驱动丝杆2d旋转时，丝杆2d通过螺纹驱动丝杆螺母2c前后移动，从而使得丝杆螺母2c得以驱动连接板1f前后移动，进而通过连接板1f带动第二竖版1e和第二压力传感器4朝向第一压力传感器3的方向靠近或远离。

旋转驱动器2f包括有伺服电机2f1和同步带传动机构2f2，伺服电机2f1固定安装在底板1a上，伺服电机2f1的输出轴通过同步带传动机构2f2与丝杆2d传动连接。

伺服电机2f1工作通过同步带传动机构2f2驱动丝杆2d旋转。

本实用新型的工作原理：

工作人员通过控制面板操纵测试仪工作；首先，工作人员将果实放置在垫板5上，接着通过控制面板启动测试仪，电动滑台2驱动第二压力传感器4朝着第一压力传感器3的方向移动，在将要碰到被测果实的时候，工作人员通过控制面板暂停电动滑台2，通过电脑开启测试程序；然后，工作人员通过控制面板继续运转电动滑台2，第一压力传感器3和第二压力传感器4开始挤压果实，并且通过变送器将信号传至电脑并由测试程序生成曲线图，测试过程直至果实外表出现肉眼可见的破裂为止；最后，工作人员观察测试程序生成的折线图，并且将多组数据进行比较，即可确定目标果实在被采摘过程中所能承受末端执行器输出的最大夹紧力。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (6)

1.一种果实最大夹紧力测试仪，其特征在于，包括有机架(1)、电动滑台(2)、第一压力传感器(3)、第二压力传感器(4)、垫板(5)和变送器，电动滑台(2)和第一压力传感器(3)均固定安装在机架(1)上，第二压力传感器(4)固定安装在电动滑台(2)的活动部上，第一压力传感器(3)和第二压力传感器(4)的工作方向相向设置，第一压力传感器(3)位于第二压力传感器(4)的运动轨迹上，垫板(5)可拆卸地安装在机架(1)上，垫板(5)位于第一压力传感器(3)的旁侧，并且垫板(5)位于第二压力传感器(4)的运动轨迹正下方，第一压力传感器(3)和第二压力传感器(4)均与变送器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种果实最大夹紧力测试仪，其特征在于，机架(1)包括有底板(1a)、立柱(1b)和顶板(1c)，底板(1a)和顶板(1c)均水平设置，顶板(1c)位于底板(1a)的正上方，底板(1a)通过立柱(1b)和顶板(1c)固定连接，电动滑台(2)固定安装在底板(1a)上，第一压力传感器(3)固定安装在顶板(1c)上，第二压力传感器(4)位于顶板(1c)的上方，顶板(1c)上开设有用于容纳垫板(5)的凹槽(1c1)。

3.根据权利要求2所述的一种果实最大夹紧力测试仪，其特征在于，机架(1)还包括有第一竖版(1d)、第二竖版(1e)和连接板(1f)，第一竖版(1d)固定安装在顶板(1c)的一侧，第二竖版(1e)通过连接板(1f)固定安装在电动滑台(2)的活动部上，顶板(1c)上设置有用于避让连接板(1f)的开槽(1c3)，第一压力传感器(3)固定安装在第一竖版(1d)朝向第二竖版(1e)的一面，第二压力传感器(4)固定安装在第二竖版(1e)朝上第一竖版(1d)的一面。

4.根据权利要求2所述的一种果实最大夹紧力测试仪，其特征在于，垫板(5)包括有第一平板(5a)和第二平板(5b)，第一平板(5a)和第二平板(5b)并排放置在凹槽(1c1)内，第一平板(5a)的尺寸大于第二平板(5b)的尺寸。

5.根据权利要求3所述的一种果实最大夹紧力测试仪，其特征在于，电动滑台(2)包括有导轨(2a)、滑块(2b)、丝杆螺母(2c)、丝杆(2d)、轴承座(2e)和旋转驱动器(2f)，导轨(2a)水平设置并且固定安装在底板(1a)上，滑块(2b)可滑动的安装在导轨(2a)上，丝杆螺母(2c)套设在丝杆(2d)上，丝杆螺母(2c)和滑块(2b)固定连接，丝杆螺母(2c)和丝杆(2d)螺纹连接，丝杆(2d)的两端通过轴承座(2e)可旋转的安装在底板(1a)上，轴承座(2e)和底板(1a)固定连接，旋转驱动器(2f)固定安装在机架(1)上，旋转驱动器(2f)的输出轴和丝杆(2d)传动连接，连接板(1f)贯穿顶板(1c)与丝杆螺母(2c)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种果实最大夹紧力测试仪，其特征在于，旋转驱动器(2f)包括有伺服电机(2f1)和同步带传动机构(2f2)，伺服电机(2f1)固定安装在底板(1a)上，伺服电机(2f1)的输出轴通过同步带传动机构(2f2)与丝杆(2d)传动连接。

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