CN214229208U - 木耳采摘气动机械手 - Google Patents
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Abstract
一种木耳采摘气动机械手，其主要结构是：机架底板上以其中心为圆心的圆周上有一圈滑块，机架面板上的气缸I的活塞杆通过连杆拉动各滑块沿上述圆的径向移动，每个滑块上铰接着一对固定着夹爪的夹爪臂，一对夹爪组成一个夹持木耳的夹子，整个机械手具有一圈夹子，滑块上的气缸2控制夹子的张合。采摘时各夹子先处于张开状态。再将机械手的一圈夹子套在木耳菌棒外围，然后气缸I动作使夹子靠近菌棒，到达只能夹住大木耳，又碰不到小木耳的位置；然后气缸2控制夹子合拢夹住木耳，随后气缸I反向动作使夹子离开菌棒，夹子就将木耳从菌棒上拔了下来，气缸2再使夹子张开，使木耳落下。该采摘气动机械手模仿人工采摘的方式，达到了摘大留小的要求，而且采摘效率高，可以代替大量人工。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，具体说是一种采摘木耳的机械手。
背景技术
木耳是一种大量生产的食用菌，主流的培育方式是采用菌棒法。菌棒是直径约10厘米，长约20厘米的塑料薄膜圆筒，其内充填木屑等培养基，木耳菌种接种到培养基中，塑料薄膜上开口，在合适的温度、水分条件下，木耳从开口长出，布满菌棒外圆周。木耳的采摘不是一次完成，需要进行10多次采摘，每次采摘都要做到仅采大木耳，保留小木耳，这样虽然能够保证高产，但是工作量很大。目前采摘都是手工作业，每年木耳采摘都要动用大量劳动力，已成为木耳产业亟待解决的问题。目前尝试机械化采摘的技术方案主要有两种。一种是采用圆孔刮板，圆孔直径大于菌棒，刮板套在菌棒外沿轴向运动，将木耳刮下来。调整圆孔大小，使刮板只能刮住较高的大木耳，刮不住小木耳。实验效果不好，没有达到摘大留小的要求。原因是大木耳从菌棒刮下后，沿着菌棒表面轴向移动，会将路径上的小木耳带下来。另一种技术方案是利用机械使菌棒旋转，菌棒一侧的机架上固定一根与菌棒轴线平行的档片，调整档片与菌棒的距离，使菌棒旋转时，档片只能碰住较高的大木耳将其打下，碰不住较低的小木耳。实验效果也不好，也达不到摘大留小。原因是大木耳从菌棒打下后，会沿着菌棒表面圆周方向移动，将侧面的小木耳带下来。
对比人工采耳动作可以清楚地发现问题所在。人工采耳时是手指夹住大木耳，顺着菌棒的径向方向，向外将其拉下来。大木耳从菌棒脱落时不会连带小木耳，实现摘大留小。按此分析，要解决木耳采摘难题，可以模仿人工采耳动作，构思实用的木耳采摘机械。
发明内容
本发明的目的，是发明一种模仿人工采摘木耳的动作，用机械手的夹子将大木耳夹住后，夹子沿菌棒径向向外移动将夹住的木耳拔下来，利用气缸驱动机械手的多副夹爪同时工作，以提高的采摘效率。
为实现这个目的，本发明所采取的技术方案如下：
该木耳采摘气动机械手，主要由机架、气缸、拉杆、滑块、连杆、夹爪构成，其结构是：气缸I的缸筒固定在机架面板上，机架底板有若干个导槽，每个导槽中约束着一个可在导槽中滑动的滑块，若干根拉杆，每根拉杆通过其两端的轴孔，一端活动的铰接在气缸I的活塞杆I的铰轴I上，另一端活动的铰接在各个滑块的铰轴II上；每个滑块上的两个铰轴III分别活动铰接着一个夹爪臂，每个夹爪臂上固定一个夹爪，每个夹爪臂上有一个铰轴IV；每个滑块上固定着一个气缸II，气缸II的活塞杆II上固定有铰轴V；两个连杆通过其两端的轴孔，分别将该滑块上的两个夹爪臂的铰轴IV和活塞杆II上的铰轴V活动的铰接连在一起。
进一步的结构是，机架的面板和底板用两者之间的支柱固定在一起。
进一步的结构是，气缸I的活塞杆I向底板方向伸出，且活塞杆I的轴线与底板的中心重合。
进一步的结构是，机架底板的若干个导槽的位置是在以底板中心为圆心的圆周上围成一圈，导槽对滑块的约束方向是上述圆的径向方向。
进一步的结构是，活塞杆I的铰轴I是固定在一个连接块上，该连接块与活塞杆I固定，铰轴I的轴线与活塞杆I的切线平行。
进一步的结构是，每个滑块上两个铰轴III的位置对称分布在活塞杆II的两侧；两个连杆两端的轴孔距离相等；两个夹爪臂上各自的铰轴IV，与各自与铰轴III套装的孔之间的距离相等；两个夹爪在各自夹爪臂上的固定位置相同，两个夹爪组成一个夹持木耳的夹子。
这种木耳采摘气动机械手的工作过程如下：采摘开始时，机械手位于菌棒上方，活塞杆I向下伸出，拉杆推动各滑块在底板导槽中向远离底板中心方向移动，各夹爪围成的圆周大于菌棒上木耳形成的圆周；同时活塞杆II缩回，连杆推动夹爪臂绕铰轴III转动，夹爪随之张开。再将底板中心对准菌棒中心，机械手机架向下移动，使夹爪与菌棒高度方向对齐；活塞杆I向上缩回，拉杆拉动各滑块在底板导槽中向靠近底板中心方向移动，使各夹爪接近菌棒，到达能夹住大木耳又碰不到小木耳的位置；活塞杆II伸出，连杆拉动夹爪臂绕铰轴III向内转动，夹爪随之合拢夹住大木耳，随后活塞杆I再次向下伸出，拉杆推动各滑块在底板导槽中向远离底板中心方向移动，夹爪将夹住的木耳从菌棒上拔下来，这个动作过程与人工采摘相似。最后提起机械手机架，离开菌棒，活塞杆II缩回使夹爪张开，采下的木耳落到收集处，完成了采摘全过程。
本发明的有益效果在于以下几点，这种木耳采摘机械手模仿人手的动作，可以较好地做到采大留小。本发明独特的设计，以简单结构实现了机械手多个夹爪同时采摘，作业效率高，一台机械手可以代替多个人工。
附图说明
下面结合附图对本发明的结构作详细说明：
附图1是木耳采摘气动机械手的三维结构简图。
附图2是木耳采摘气动机械手滑块和夹爪部分的三维结构简图。
附图3是木耳采摘气动机械手底板和导槽的三维结构简图。
附图中的编号：1面板、2底板、3支柱、4气缸I、5活塞杆I、6连接块、7铰轴I、8拉杆、9滑块、10铰轴II、11气缸II、12夹爪、13夹爪臂、14铰轴IV、15连杆、16铰轴V、17活塞杆II、18铰轴III、19导槽。
具体实施方式
下面结合附图，详细说明本发明的具体结构。如附图所示，该木耳采摘气动机械手的结构是：气缸I(4)的缸筒固定在机架件面板(1)上，机架底板(2)有若干个导槽(19)，每个导槽(19)中约束着一个可在导槽(19)中滑动的滑块(9)，若干根拉杆(8)，每根拉杆(8)通过其两端的轴孔，一端活动的铰接在气缸I(4)的活塞杆I(5)的铰轴I(7)上，另一端活动的铰接在各个滑块(9)的铰轴II(10)上；每个滑块(9)上的两个铰轴III(18)分别活动铰接着一个夹爪臂(13)，每个夹爪臂(13)上固定一个夹爪(12)，每个夹爪臂(13)上有一个铰轴IV(14)；每个滑块(9)上固定着一个气缸II(11)，气缸II(11)的活塞杆II(17)上有铰轴V(16)；两个连杆(15)通过其两端的轴孔，分别将该滑块(9)上的两个夹爪臂(13)的铰轴IV(14)和活塞杆II(17)上的铰轴V(16)活动的铰接在一起。机架的面板(1)和底板(2)用两者之间的支柱(3)固定在一起。气缸I(4)的活塞杆I(5)向底板(2)方向伸出，且活塞杆I(5)的轴线与底板(2)的中心重合。机架底板(2)的若干个导槽(19)的位置是在以底板(2)中心为圆心的圆周上围成一圈，导槽(19)对滑块(9)的约束方向是上述圆的径向方向。活塞杆I(5)的铰轴I(7)是固定在一个连接块(6)上，该连接块(6)与活塞杆I(7)固定，铰轴I(7)的轴线与活塞杆I切线平行。每个滑块(9)上两个铰轴III(18)的位置对称分布在活塞杆II(17)的两侧；两个连杆(15)两端的轴孔距离相等；两个夹爪臂(13)上与铰轴III(18)套装的孔和与铰轴IV(14)套装的孔之间的距离相等；两个夹爪(12)在各自夹爪臂(13)上的固定位置相同，两个夹爪(12)组成一个夹持木耳的夹子。
以上所述仅为本发明的一种较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明思路和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种木耳采摘气动机械手，主要由机架、气缸、拉杆、滑块、连杆、夹爪构成，其特征是：气缸Ⅰ的缸筒固定在机架面板上，机架底板有若干个导槽，每个导槽中约束着一个可在导槽中滑动的滑块，若干根拉杆，每根拉杆通过其两端的轴孔，一端活动的铰接在气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ的铰轴Ⅰ上，另一端活动的铰接在各个滑块的铰轴Ⅱ上；每个滑块上的两个铰轴Ⅲ分别活动铰接着一个夹爪臂，每个夹爪臂上固定一个夹爪，每个夹爪臂上有一个铰轴Ⅳ；每个滑块上固定着一个气缸Ⅱ，气缸Ⅱ的活塞杆Ⅱ上固定有铰轴Ⅴ；两个连杆通过其两端的轴孔，分别将该滑块上的两个夹爪臂的铰轴Ⅳ和活塞杆Ⅱ上的铰轴Ⅴ活动的铰接连在一起。
2.根据权利要求1所述的木耳采摘气动机械手，其特征在于：机架的面板和底板用两者之间的支柱固定在一起。
3.根据权利要求1所述的木耳采摘气动机械手，其特征在于：气缸Ⅰ的活塞杆Ⅰ向底板方向伸出，且活塞杆Ⅰ的轴线与底板的中心重合。
4.根据权利要求1所述的木耳采摘气动机械手，其特征在于：机架底板的若干个导槽的位置是在以底板中心为圆心的圆周上围成一圈，导槽对滑块的约束方向是上述圆的径向方向。
5.根据权利要求1所述的木耳采摘气动机械手，其特征在于：活塞杆Ⅰ的铰轴Ⅰ是固定在一个连接块上，该连接块与活塞杆Ⅰ固定，铰轴Ⅰ的轴线与活塞杆Ⅰ的切线平行。
6.根据权利要求1所述的木耳采摘气动机械手，其特征在于：每个滑块上两个铰轴Ⅲ的位置对称分布在活塞杆Ⅱ的两侧；两个连杆两端的轴孔距离相等；两个夹爪臂上各自的铰轴Ⅳ，与各自与铰轴Ⅲ套装的孔之间的距离相等；两个夹爪在各自夹爪臂上的固定位置相同，两个夹爪组成一个夹持木耳的夹子。
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| CN114766289A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-07-22 | 山东农业大学 | 适用于香菇菌棒采摘的回转拨指式末端执行器及采收方法 |
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2020
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