CN218184074U - 一种蔬菜快速采收组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蔬菜的采收装置，包括一种蔬菜快速采收组合装置，包括种植板输送线、剪根采收输送线和夹取机器人，种植板输送线用于输送种植板，种植板上设有种植杯，剪根采收输送线包括采收机架和剪根单元和剪根单元固定在采收机架上，剪根单元包括两个刀片组件，刀片组件包括多个刀片和剪根气缸，剪根气缸固定在采收机架上，剪根刀具驱动两个刀片组件的刀片相向运动；夹取机器人设置为夹取种植板上的种植杯并转移至剪根采收输送线上，刀片与种植杯的刀具让位槽位置相对应，本实用新型采收蔬菜时，简化了采收步骤，提高采收效率。

Description

一种蔬菜快速采收组合装置

技术领域

本实用新型涉及蔬菜的采收装置，包括一种蔬菜快速采收组合装置。

背景技术

自动化植物工厂的蔬菜是间隔固定距离种植于平面种植板上的，成熟蔬菜的自动化采收目前是通过采收夹具夹紧种有蔬菜的种植杯，然后将种植杯从种植板上的固定孔位中取出，使种植杯和蔬菜与种植板分离，采收夹具夹取种有蔬菜的种植杯后，一般需要依次进行脱杯、剪根和收集等动作过程，而脱杯时一般是通过机械夹爪或者人工用手将种植杯从蔬菜根部脱下，由于蔬菜根部缠绕于种植杯，故执行这一动作时耗时耗力，严重影响了采收效率。另外，由于蔬菜菜叶长势不规则且面积较大，容易下垂遮住种植杯，在夹爪接近种植杯的移动过程中，夹爪会碰到菜叶并将其戳伤，导致菜叶折断散落，造成浪费，影响品质。

实用新型内容

为此，需要提供一种蔬菜快速采收组合装置，解决现有采收装置需要进行脱杯动作，采收效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种蔬菜快速采收组合装置，包括：

种植板输送线，用于输送种植板，所述种植板上设有种植杯，所述种植杯的侧面上开设有刀具让位槽，所述种植杯的底面设有根须出口；

剪根采收输送线，包括采收机架和剪根单元，所述剪根单元固定在采收机架上，所述剪根单元包括两个相对设置的刀片组件，所述刀片组件包括多个刀片和剪根气缸，所述剪根气缸固定在采收机架上，所述剪根气缸驱动两个刀片组件的刀片相向运动；

夹取机器人，所述夹取机器人位于种植板输送线的输出端，所述夹取机器人设置为夹取种植板上的种植杯并转移至剪根采收输送线上，所述刀片与种植杯的刀具让位槽位置相对应。

进一步，所述刀片组件还包括刀片安装板，刀片安装板的一侧边与剪根气缸的输出轴固定连接，固定在刀片安装板远离剪根气缸的侧边上，多个刀片间隔设置，两个刀片组件的刀片位置相对应。

进一步，所述剪根采收输送线还包括刀具导向轴，所述刀具导向轴固定在采收机架上，所述刀具导向轴的轴向与刀片的运动方向相同，所述刀片安装板的底面固定有直线轴承，所述刀具导向轴穿过两个刀片组件的直线轴承。刀具导向轴对刀片安装板起到一定的导向作用，使得刀片安装板能够平稳、直线的进行剪根动作，保证装置的顺利运行。

进一步，所述剪根采收输送线还包括成品输送线，所述成品输送线固定在采收机架上，所述剪根单元位于成品输送线的侧边，所述成品输送线靠近剪根单元的侧边上固定有倾斜设置的收集板。切根动作完成后，夹取机器人控制采收夹具倾倒，将种植杯内的蔬菜倒到收集板上，经收集板滑落至成品输送线上。

进一步，所述剪根采收输送线还包括有根系回收线和种植杯回收线，所述根系回收线固定在剪根单元的下方，所述根系回收线的输出端设置有根系收集箱，所述种植杯回收线固定在剪根单元远离成品输送线的侧边上，所述种植杯回收线的输出端上设有种植杯回收箱。

进一步，还包括挡叶装置，所述挡叶装置包括龙门架和挡叶组件，所述龙门架设置在种植板输送线的输出端上，所述挡叶组件包括多个间隔设置在龙门架上的挡叶片，相邻两个挡叶片之间的间距形成挡叶通道，所述挡叶通道开口面积沿种植板输送线的输送方向逐渐减小。

进一步，所述挡叶装置还包括有升降气缸、两个相对设置的水平滑轨、水平驱动单元，所述水平滑轨固定在种植板输送线上，所述龙门架包括横梁和两个侧梁，所述侧梁的底端滑动的设置在水平滑轨上，所述水平滑轨的轴向与种植板输送线的输送方向相平行，所述水平驱动单元与侧梁传动连接，所述升降气缸与侧梁相固定，所述挡叶组件还包括安装横板，安装横板位于横梁的上表面，所述横梁上设有上下贯通的升降通孔，所述挡叶片的顶端活动穿过升降通孔并与安装横板固定，所述安装横板的一端与升降气缸的输出轴连接。升降气缸驱动挡叶片上升，让出龙门架下方的空间，方便采收夹具夹取种植杯后带动种植杯向上移动，将种植杯和蔬菜与种植板分离。

进一步，所述水平驱动单元包括水平驱动电机、同步皮带、主动轮、从动轮和夹紧板，所述主动轮设置在水平驱动电机的输出轴上，所述水平驱动电机和从动轮固定在种植板输送线上，所述同步皮带连接主动轮和从动轮，所述龙门架的一个侧梁上固定有侧板，所述侧板与夹紧板相固定，所述侧板和夹紧板之间设有固定间隙，所述同步皮带固定穿过固定间隙。水平驱动单元用于驱动龙门架进行水平移动，采收夹取每完成一列蔬菜的采集，则龙门架往与种植板输送线相反的方向进行移动，对下一列蔬菜的菜叶进行梳理，方便继续进行采收。

进一步，所述挡叶片的横截面为V型，V型挡叶片的开口端朝向夹取机器人。升降通孔也相对应的为V形。

进一步，还包括有种植板回收线，所述种植板回收线设置在种植板输送线的输出端，所述夹取机器人的输出轴上固定有采收夹具，所述采收夹具包括夹爪安装板、多个机械夹爪和真空吸盘，多个机械夹爪间距设置在夹爪安装板上，真空吸盘固定在夹爪安装板上，所述夹爪安装板固定在夹取机器人的输出轴上。机械夹爪夹取种植杯，当一个种植板完成采收时，夹取机器人将夹爪安装板翻转，利用真空安装板上的真空吸盘将种植板吸取放置到种植板回收线上。

进一步，所述种植板输送线包括输送机架、两个相对设置的倍速链和定位挡块，所述倍速链固定在输送机架上，所述定位挡块固定在输送机架上，所述定位挡块位于倍速链的输出端上。

上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型中，每一挡叶通道对应种植板上每一排待采收蔬菜，蔬菜经过挡叶通道时，挡叶片将蔬菜的菜叶向后梳理，露出被菜叶遮挡的种植杯的夹持部位，方便夹取机器人上的采收夹具夹取种植杯，避免了采收夹具在夹取种植杯的移动过程中与菜叶碰撞而导致的菜叶受损，提高采收效率品质。

刀片组件相向运动的刀片的刃口接触闭合时，完成对蔬菜根部的切断，由于种植杯的侧面让位槽的设置，刀片可以深入到种植杯内部进行切根，使得采收过程无需进行蔬菜的脱杯动作，简化了采收流程，提高了采收效率。

附图说明

图1为具体实施方式所述蔬菜快速采收组合装置的结构图。

图2为具体实施方式所述种植板输送线的部分结构图。

图3为具体实施方式所述种植板输送线和夹取机器人的配合图。

图4为具体实施方式所述种植板输送线的输出端结构图。

图5为具体实施方式所述挡叶装置的结构图。

图6为具体实施方式所述同步皮带和侧梁的连接结构图。

图7为具体实施方式所述采收夹具的结构图。

图8为具体实施方式所述剪根采收输送线的结构图。

图9为具体实施方式所述剪根单元的结构图。

图10为具体实施方式所述剪根单元的刀片闭合时的结构图。

图11为具体实施方式所述种植杯的结构图。

附图标记说明：

1、种植板输送线；11、输送机架；12、倍速链；13、定位挡块；14、预处理刀具；

2、夹取机器人；21、采收夹具；211、夹爪安装板；212、机械夹爪；213、真空吸盘；

3、剪根采收输送线；31、采收机架；32、成品输送线；321、收集板；33、剪根单元；331、刀片组件；3311、刀片；3312、刀片安装板；3313、剪根气缸；332、刀具导向轴；34、根系回收线；341、根系收集箱；35、种植杯回收线；351、种植杯回收箱；

4、挡叶装置；41、龙门架；411、横梁；412、侧梁；413、升降通孔；414、侧板；42、挡叶片；43、挡叶通道；44、升降气缸；45、水平驱动单元；451、水平驱动电机；452、同步皮带；453、主动轮；454、从动轮；455、夹紧板；46、水平滑轨；47、安装横板；48、挡叶片导向轴；

5、种植板回收线；

6、种植杯；61、刀具让位槽；62、根须出口。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1-11，本实施例提供了一种蔬菜快速采收组合装置，包括种植板输送线1、夹取机器人2、剪根采收输送线3和种植板回收线5：

种植板输送线1用于输送种植板，种植板上设有种植杯6，种植杯6的侧面上开设有刀具让位槽61，种植杯6的底面设有根须出口62，种植板输送线1包括输送机架11、两个相对设置的倍速链12和定位挡块13，倍速链12固定在输送机架11上，定位挡块13固定在输送机架11上，定位挡块13位于倍速链12的输出端上。输送机架11上还可以横跨设置有预处理刀具14，预处理刀具14对种植杯6上蔬菜过长的根系先进行预先切除。

种植板输送线1的输出端设有挡叶装置4，挡叶装置4包括龙门架41和挡叶组件，挡叶组件包括多个间隔设置的挡叶片42，龙门架41包括横梁411和两个侧梁412，横梁411的两端与侧梁412的顶端相固定，挡叶片42竖直设置在龙门架41的横梁411上，相邻两个挡叶片42之间的间距形成挡叶通道43，挡叶通道43开口面积沿种植板输送线1的输送方向逐渐减小。本实施例中，输送机架11上固定有两个相对设置的水平滑轨46和水平驱动单元45，水平滑轨46的轴向与种植板输送线1的输送方向相平行，侧梁412的底端滑动的设置在水平滑轨46上，水平驱动单元45与侧梁412传动连接。

具体的，水平驱动单元45包括水平驱动电机451、同步皮带452、主动轮453、从动轮454和夹紧板455，主动轮453设置在水平驱动电机451的输出轴上，水平驱动电机451和从动轮454固定在输送机架11上，同步皮带452连接主动轮453和从动轮454，龙门架41的一个侧梁412上固定有侧板414，侧板414与夹紧板455相固定，侧板414和夹紧板455之间设有固定间隙，同步皮带452固定穿过固定间隙。水平驱动单元45用于驱动龙门架41进行水平移动，采收夹取每完成一列蔬菜的采集，则龙门架41往与种植板输送线1相反的方向进行移动，对下一列蔬菜的菜叶进行梳理，方便继续进行采收，夹紧板455朝向侧板414的侧面上设有固定凸起，固定凸起与同步皮带452相接触。方便与同步皮带452进行固定。

升降气缸44龙门架41的一侧梁412上竖直固定有升降气缸44，升降气缸44的输出轴朝上，挡叶组件还包括安装横板47，安装横板47位于横梁411的上表面，横梁411上设有上下贯通的升降通孔413，挡叶片42的顶端活动穿过升降通孔413并与安装横板47固定，安装横板47的一端与升降气缸44的输出轴连接。升降气缸44驱动挡叶片42上升，让出龙门架41下方的空间，方便采收夹具21夹取种植杯6后带动种植杯6向上移动，将种植杯6和蔬菜与种植板分离。具体的，升降气缸44的输出轴为活塞杆。

本实施例中，横梁411的两端开设有安装通孔，安装通孔内安装有直线轴承，直线轴承内设有挡叶片42导向轴，挡叶片42导向轴的顶端与安装横板47固定。通过直线轴承和挡叶片42导向轴的配合使得挡叶片42能够平稳的进行垂直方向上的移动。

挡叶片42的横截面为V型，V型挡叶片42的开口端朝向种植板输送线1的输出端。升降通孔413也相对应的为V形，相邻的两个V型挡叶片42也使得挡叶通道43的开口沿种植板输送线1的输送方向逐渐减小。V型挡叶片42的间距与种植板上蔬菜间距一致。

夹取机器人2位于种植板输送线1的输出端，夹取机器人2的输出轴上固定有采收夹具21，本实施例中，采收夹具21包括夹爪安装板211和多个机械夹爪212，多个机械夹爪212间距设置在夹爪安装板211上，夹爪安装板211固定在夹取机器人2的输出轴上。机械夹爪212夹取种植杯6。种植板回收线5设置在种植板输送线1的输出端，采收夹具21还包括真空吸盘213，真空吸盘213固定在夹爪安装板211上。当一个种植板完成采收时，夹取机器人2将夹爪安装板211翻转，利用真空安装板上的真空吸盘213将种植板吸取放置到种植板回收线5上。具体的，夹取机器人2为六轴机器人。方便进行多角度的转动。

剪根采收输送线3包括采收机架31、剪根单元33和成品输送线32，剪根单元33和成品输送线32固定在采收机架31上，剪根单元33位于成品输送线32的侧边，剪根单元33包括两个相对设置的刀片组件331，刀片组件331包括刀片安装板3312、剪根气缸3313、刀具导向轴332和多个刀片3311，刀片3311固定在刀片安装板3312上，两个刀片组件331的刀片3311位置一一对应，刀片安装板3312与减根气缸的输出轴连接，剪根气缸3313驱动通过刀片安装板3312驱动两个刀片组件331的刀片3311相向运动，刀具让位槽61与刀片3311相对应，刀具导向轴332固定在采收机架31上，刀片安装板3312的底面固定有直线轴承，刀具导向轴332穿过两个刀片组件331的直线轴承。刀具导向轴332对刀片安装板3312起到一定的导向作用，使得刀片安装板3312能够平稳、直线的进行剪根动作，保证装置的顺利运行。

成品输送线32靠近剪根单元33的侧边上固定有倾斜设置的收集板321。切根动作完成后，夹取机器人2控制采收夹具21倾倒，将种植杯内的蔬菜倒到收集板321上，经收集板321滑落至成品输送线32上。

剪根采收输送线3还包括有根系回收线34和种植杯回收线35，根系回收线34固定在剪根单元33的下方，根系回收线34的输出端设置有根系收集箱341，种植杯回收线35固定在剪根单元33远离成品输送线32的侧边上，种植杯回收线35的输出端上设有种植杯回收箱351。

本实施例的使用步骤：

1、作业人员将种植板放置于种植板输送线1上，预处理刀具14对种植杯6上蔬菜过长的根系先进行预先切除；

2、切断根须的种植板随着倍速链12的驱动流到倍速链12端头内定位挡块13定位，种植板定位后，种植板上各孔位的蔬菜位置随之确定；

3、挡叶装置4的阻挡片呈V型排列分布，在种植板到位并定位后，由于挡叶装置4和种植板上蔬菜的的相对运动，挡叶片42间的挡叶通道43将种植板上各颗蔬菜凌乱的蔬菜叶片统一向后方梳理，露出种植杯6；

4、六轴的夹取机器人2启动，其末端的多个机械夹爪212(张开状态)贴近种植板，并接近种植杯6(蔬菜种植于种植杯6上)直到夹取位置，由于挡叶片42装置挡片对菜叶的阻挡梳理作用，机械夹爪212将轻易夹紧种植杯6且夹持过程不接触菜叶，不对蔬菜造成损伤；

5、多个机械夹爪212同时闭合，各机械夹爪212的夹片夹紧种植杯6；

6、机械夹爪212夹紧种植杯6后，开启升降气缸44，挡叶装置4的挡片片向上移动一定距离，给蔬菜的取出让出空间，然后机器人动作，通过机械夹爪212将种植杯6及蔬菜从种植板上向上取出；

7、种植杯6取出后，夹取机器人2动作，将采收夹具21以及种植杯6和蔬菜移动至剪根单元33装置上方；

9、夹取机器人2动作，将采收夹具21上的种植杯6及蔬菜向下移动至刀片3311开口处，由于种植杯6上开了刀具让位槽61，故刀片3311可通过种植杯6的刀具让位槽61直接切割到位于种植杯6内部的蔬菜根部，而不需将种植杯6与蔬菜进行分离；

10、种植杯6到位后，刀片3311动作闭合，通过种植杯6的刀具让位槽61将蔬菜根部切断，蔬菜根须自由下落至根须回流线，随着回流线的流动，被根系收集箱341收集；

11、采收夹具21上的蔬菜切根完成后，夹取机器人2再次动作，将蔬菜向前倾斜，由于重力作用，蔬菜将从种植杯6中脱出，并沿着成品输送线32侧边的收集板321滑落至成品输送线32上，供作业人员分拣挑选；

12、蔬菜从种植杯6脱出后，机械夹爪212仍处于夹紧种植杯6状态，夹取机器人2再次动作，将采收夹具21移至种植杯6回收线35上方；

13、机械夹爪212松开，机械夹爪212上的种植杯受重力落至种植杯回收线35上，随着回收线的流动，被种植杯回收箱351收集；

14、夹取机器人2带动采收夹具21复位，进行下一排蔬菜的采收作业；

15、当一整块种植板上的蔬菜全部采收完成后，夹取机器人2动作，将夹爪安装板211进行翻转，夹爪安装板211上的真空吸盘213朝下并移动至种植板上方，吸住空的种植板；

16、夹取机器人2动作，通过真空吸盘213将空种植板移动至种植板回收线5上，回收线运转，将空种植板送出。

本实施例中采用此种采收组合装置对植物工厂的蔬菜进行自动采收，取消了采收过程中的脱杯动作，简化了采收流程，提高了采收效率；刀片组件331的刀片3311间距与种植板上的蔬菜间距一致，机械夹爪212将蔬菜从种植板取出后不用改变蔬菜距离，直接进行切根动作，缩短动作时间，提高了采收效率；挡叶装置4对待采收蔬菜叶片的阻挡梳理作用使得机械夹爪212能够对种植杯进行快速夹取，且夹取过程中不会碰伤菜叶，提高了采收品质。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (11)

1.一种蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，包括：

种植板输送线，用于输送种植板，所述种植板上设有种植杯，所述种植杯的侧面上开设有刀具让位槽，所述种植杯的底面设有根须出口；

剪根采收输送线，包括采收机架和剪根单元，所述剪根单元固定在采收机架上，所述剪根单元包括两个相对设置的刀片组件，所述刀片组件包括多个刀片和剪根气缸，所述剪根气缸固定在采收机架上，所述剪根气缸驱动两个刀片组件的刀片相向运动；

夹取机器人，所述夹取机器人位于种植板输送线的输出端，所述夹取机器人设置为夹取种植板上的种植杯并转移至剪根采收输送线上，所述刀片与种植杯的刀具让位槽位置相对应。

2.如权利要求1所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述刀片组件还包括刀片安装板，刀片安装板的一侧边与剪根气缸的输出轴固定连接，刀片固定在刀片安装板远离剪根气缸的侧边上，多个刀片间隔设置，两个刀片组件的刀片位置相对应。

3.如权利要求2所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述剪根采收输送线还包括刀具导向轴，所述刀具导向轴固定在采收机架上，所述刀具导向轴的轴向与刀片的运动方向相同，所述刀片安装板的底面固定有直线轴承，所述刀具导向轴穿过两个刀片组件的直线轴承。

4.如权利要求1所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述剪根采收输送线还包括成品输送线，所述成品输送线固定在采收机架上，所述剪根单元位于成品输送线的侧边，所述成品输送线靠近剪根单元的侧边上固定有倾斜设置的收集板。

5.如权利要求4所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述剪根采收输送线还包括有根系回收线和种植杯回收线，所述根系回收线固定在两个刀片组件之间的下方，所述根系回收线的输出端设置有根系收集箱，所述种植杯回收线固定在剪根单元远离成品输送线的侧边上，所述种植杯回收线的输出端上设有种植杯回收箱。

6.如权利要求1所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，还包括挡叶装置，所述挡叶装置包括龙门架和挡叶组件，所述龙门架设置在种植板输送线的输出端上，所述挡叶组件包括多个间隔设置在龙门架上的挡叶片，相邻两个挡叶片之间的间距形成挡叶通道，所述挡叶通道开口面积沿种植板输送线的输送方向逐渐减小。

7.如权利要求6所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述挡叶装置还包括有升降气缸、两个相对设置的水平滑轨、水平驱动单元，所述水平滑轨固定在种植板输送线上，所述龙门架包括横梁和两个侧梁，所述侧梁的底端滑动的设置在水平滑轨上，所述水平滑轨的轴向与种植板输送线的输送方向相平行，所述水平驱动单元与侧梁传动连接，所述升降气缸与侧梁相固定，所述挡叶组件还包括安装横板，安装横板位于横梁的上表面，所述横梁上设有上下贯通的升降通孔，所述挡叶片的顶端活动穿过升降通孔并与安装横板固定，所述安装横板的一端与升降气缸的输出轴连接。

8.如权利要求7所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述水平驱动单元包括水平驱动电机、同步皮带、主动轮、从动轮和夹紧板，所述主动轮设置在水平驱动电机的输出轴上，所述水平驱动电机和从动轮固定在种植板输送线上，所述同步皮带连接主动轮和从动轮，所述龙门架的一个侧梁上固定有侧板，所述侧板与夹紧板相固定，所述侧板和夹紧板之间设有固定间隙，所述同步皮带固定穿过固定间隙。

9.如权利要求6所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述挡叶片的横截面为V型，V型挡叶片的开口端朝向夹取机器人。

10.如权利要求1所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，还包括有种植板回收线，所述种植板回收线设置在种植板输送线的输出端，所述夹取机器人的输出轴上固定有采收夹具，所述采收夹具包括夹爪安装板、多个机械夹爪和真空吸盘，多个机械夹爪间距设置在夹爪安装板上，真空吸盘固定在夹爪安装板上，所述夹爪安装板固定在夹取机器人的输出轴上。

11.如权利要求1所述的蔬菜快速采收组合装置，其特征在于，所述种植板输送线包括输送机架、两个相对设置的倍速链和定位挡块，所述倍速链固定在输送机架上，所述定位挡块固定在输送机架上，所述定位挡块位于倍速链的输出端上。

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