CN218184075U - 一种蔬菜组合采收机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及蔬菜采收的技术领域，公开了一种蔬菜组合采收机构，包括种植板输送线、夹取机械臂和切根采收装置，夹取机械臂的输出端设有上夹取装置，夹取装置包括转动气缸、气动夹爪和一对夹片，夹片上固定有拉动转轴，转动气缸带动夹片以拉动转轴为旋转中心进行转动；切根采收装置包括成品采收输送线、翻转单元、抱具和切根单元，抱具包括相对设置的固定抱壳和活动抱壳，固定抱壳固定在翻转单元上，活动抱壳滑动的设置在翻转单元上，切根单元位于抱具的下方，夹取机械臂设置为通过夹取装置夹取种植杯并转移至抱具内，本实用新型中，夹取装置的拉动转轴和切根装置抱具的设置能够有效的避免蔬菜采收过程中发生损伤，提高了蔬菜的采收品质。

Description

一种蔬菜组合采收机构

技术领域

本实用新型涉及蔬菜采收的技术领域，特别是一种蔬菜组合采收机构。

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是通过机械夹爪将种有蔬菜的种植杯从种植板夹出，再进行根部切割等采收动作，蔬菜根须的端部(切割部位)处于种植杯内部，进行根部切割前需将种植杯从蔬菜根部脱出。现有的一些机械臂夹取装置，采收夹取蔬菜时，只能实现在垂直方向夹取种植有种植杯的蔬菜，使得蔬菜种植板上脱离，在垂直夹取的过程中，由于相邻排蔬菜菜叶之间拉扯会导致菜叶折断散落，造成浪费，并最终影响采收品质。另外，蔬菜的根系与种植根系进行脱离时，由于蔬菜属于柔性易损物体，而且蔬菜菜叶长势无规则，若使用普通的刚性夹具夹持蔬菜本体，机械夹爪的夹持方向和夹持力度难以精确控制，在夹持过程中及夹紧后容易损伤菜叶及菜梗，导致采收过程中蔬菜受损，影响品质，降低产量。

实用新型内容

为此，需要提供一种蔬菜组合采收机构，解决现有装置采收蔬菜时容易损伤蔬菜，影响采收品质的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种蔬菜组合采收机构，包括：

种植板输送线，用于输送设置有种植杯的种植板，种植板上间距设有种植杯，种植杯内种植有蔬菜；

夹取机械臂，夹取机械臂位于种植板输送线的输出端，所述夹取机械臂的输出端设有上夹取装置，所述夹取装置包括转动气缸、气动夹爪和一对夹片，所述夹片上固定有拉动转轴，所述夹片通过拉动转轴与气动夹爪的输出端枢接，所述转动气缸的输出轴与夹片连接，所述转动气缸带动夹片以拉动转轴为旋转中心进行转动，以使得夹片与水平面具有倾斜夹角α；

切根采收装置，包括成品采收输送线、翻转单元、抱具和切根单元，所述翻转单元设置在成品采收输送线的侧边，所述抱具包括相对设置的固定抱壳和活动抱壳，所述固定抱壳固定在翻转单元上，所述活动抱壳滑动的设置在翻转单元上，所述切根单元位于抱具的下方，所述夹取机械臂设置为通过夹取装置夹取种植杯并转移至抱具内。

进一步，所述夹片包括水平夹片和竖直拉动片，所述水平夹片的一端与竖直拉动片的底端连接，所述拉动转轴设置在竖直拉动片与水平夹片的连接处，所述竖直拉动片的顶端开设有带动通槽，所述带动通槽沿竖直方向延伸设置，所述转动气缸的输出轴上设有水平设置滑动拉杆，所述滑动拉杆的两端分别穿过两个夹片的带动通槽。带动通槽具有一定的延伸长度，方便转动气缸的输出轴上在水平收缩时带动夹片进行转动，有效避免夹取种植杯时，夹取装置被卡死。

进一步，所述夹取装置还包括喷气组件，所述喷气组件包括空气喷嘴、空气管和气管接头，所述空气喷嘴通过空气管与气管接头连通，所述空气喷嘴位于两个夹片之间，所述空气喷朝向远离气动夹爪的一侧。夹片夹取种植杯时，左右两个夹片接近种有蔬菜的种植杯，空气喷嘴向外吹气，吹开夹片前进方向上的菜叶，避免菜叶被左右夹片戳伤，保证采收品质。

进一步，所述夹取机械臂的输出端上固定有间距调节组件，所述夹取装置的数量为多个，所述间距调节组件包括安装板、间距滑轨和间距调节气缸，所述安装板固定在夹取机械臂的输出端上，所述间距滑轨和间距调节气缸固定在安装板上，所述间距滑轨水平设置，多个夹取装置滑动的设置在间距滑轨上，相邻两个夹取装置之间活动连接，所述间距调节气缸的输出轴与位于间距滑轨端部的夹取装置固定连接。

间距调节组件用于调节安装板夹取装置的间距，种植杯与种植板完全分离后，间距调节气缸驱动夹取装置滑动，使得夹取装置之间的间距与切根采收装置上抱具的间距相对应，方便夹取机械臂和抱具的相互配合。

进一步，相邻两个夹取装置之间设置有定位滑动组件，所述定位滑动组件包括第一定位板和第二定位板，第一定位板和第二定位板与相邻的两个夹取装置分别连接，所述第一定位板上开设有定位槽，所述第二定位板上固定有定位柱，所述定位柱活动嵌入定位槽内。定位槽为具有一定的固定长度，定位槽和定位柱的设置使得相邻夹取装置之间能够相互带动调整间隔，初始时，定位柱位于定位槽的一端，之后间距调节气缸驱动位于端部的夹取固定板滑动，当该夹取固定板所连接的第二定位板的定位柱滑动到定位槽的另一端时，带动下一个夹取固定板进行滑动，最后相邻夹取固定板都调整滑动到最大间距，该间距与切根采收装置上抱具的间距相对应。

进一步，还包括有种植板回收线，所述种植板回收线位于种植板输送线的输出端，所述安装板顶部对称固定有两个真空吸盘，所述种植板输送线包括输送线机架，所述输送线机架上固定有两个相互平行的倍速链，所述种植板输送线的输出端上固定有定位块，所述定位块与输送线机架相固定，所述输送线机架上横跨固定有预处理刀具。

所述真空吸盘用于吸取空的种植板，当一整块种植板上的蔬菜全部采收完成后，夹取机械臂动作将安装板进行翻转，真空吸盘朝下并移动至种植板上方，吸住空的种植板；通过真空吸盘将空种植板移动至种植板回收线上，种植板回收线运转，将空种植板送出，由此，使用一个夹取机械臂自动化完成了种植杯的夹取、蔬菜脱杯和空种植板的回收工作，节省了人工的使用，并能够提高蔬菜的采收效率。预处理刀具能够预先的将种植板上过长的根须进行剪切，方便后续工作的进行，同时切断根须的种植板随着倍速链的驱动流到种植板输送线的端部，被定位块阻挡固定。由于倍速链的特性，种植板被定位块阻挡后静止，但倍速链还处于正常运行状态，此时可接收下一块种植板，无需停线等待，提高作业效率。

进一步，所述切根采收装置还包括有切根采收机架，成品采收输送线、翻转单元和切根单元均设置在切根采收机架上，所述翻转单元包括翻转板和翻转气缸，所述翻转板设置在成品采收输送线的侧边上，所述翻转板上靠近成品采收输送线的侧边上固定有翻转转轴，所述翻转气缸的输出轴与翻转板的一侧边枢接，所述翻转气缸驱动翻转板以翻转转轴为旋转中心进行翻转。

进一步，所述翻转板上固定有夹抱驱动气缸和抱具滑轨，所述固定抱壳固定在翻转板上，所述活动抱壳滑动的设置在抱具滑轨上，所述活动抱壳与夹抱驱动气缸的输出轴连接。初始阶段，固定抱壳和活动抱壳相互分离，夹取机械臂带动带着种植杯上的蔬菜从上至下接近固定抱壳并贴紧，蔬菜到位后，活动抱壳退回，活动抱壳和固定抱壳夹紧蔬菜，之后夹取机械臂带动种植杯下移，完成了蔬菜的脱杯过程。

进一步，所述抱具的数量为多个，多个抱具在翻转板上间隔分布，活动抱壳上固定有连接板，相邻活动抱壳的连接板固定连接，所述夹抱驱动气缸的输出轴与靠近翻转气缸的活动抱壳固定连接。活动抱壳之间的连接板刚性连接使得只要夹抱驱动气缸驱动一个活动抱壳在抱具滑轨上移动，其余的活动抱壳也将跟随移动。

进一步，所述切根采收装置还包括有根系输送线和根须收集箱，所述切根单元包括两个平行设置的无杆气缸和切根刀具，所述切根刀具的两端滑动的设置在无杆气缸上，所述无杆气缸和刀具滑轨与切根采收机架相固定，所述切根刀具的滑动方向与成品采收输送线相垂直，所述切根刀具位于抱具的下方，所述根系输送线固定在切根采收机架上，所述根系输送线位于切根刀具的下方，所述根须收集箱设置在根系输送线的输出端。切根刀具滑动的设置在抱具的下方，蔬菜进行脱杯时，切根刀具的位于无杆气缸的一端，避免切根刀具与夹取机械臂发生碰撞，影响脱杯的顺利进行，脱杯完成后，切根刀具运动到抱具的正下方，切断蔬菜根须，切根动作完成后，无杆气缸带动切根刀具退回复位。根系输送线用于对切断的根系进行回收收集。

进一步，所述活动抱壳和固定抱壳的形状均为上大下小的半锥形。活动抱壳和固定剥壳组成上大下小的锥形，上下均具有开口的抱具，由于抱具的锥形设计，活动抱壳和固定抱壳闭合过程中能够顺势托起蔬菜的叶片，有效的避免菜叶的损伤，提升采收品质。

进一步，所述倾斜夹角α的范围为10°-25°。上述技术方案具有以下有益效果：

1.本实用新型中，转动气缸通过拉动夹片绕拉动转轴转动，从而使得夹片夹紧种植杯以一定的倾斜角与种植板相分离，相比于垂直分离的生硬拉出，蔬菜和种植杯以一定倾斜角进行分离，使得相邻蔬菜叶片通过一定角度进行分离，能够避免因相邻蔬菜叶片相互碰撞、拉扯而发生的折断现象，有效的提高了蔬菜的采收品质，避免了浪费。

2.本实用新型中，使用抱具与夹取机械臂配合分离种植杯与蔬菜，脱杯时，抱具环抱蔬菜的茎叶，蔬菜不易产生损伤，减少采收过程中蔬菜的夹伤、断叶现象，保证了采收的品质，同时翻转气缸驱动翻转板绕翻转转轴向成品采收输送线翻转，使得抱具的顶端开口向下倾斜，抱具内的蔬菜由于重力作用滑落至成品采收输送线上，由此切根采收装置自动化的完成了蔬菜脱杯、切根和成品收集工作，有效提高采收效率。

附图说明

图1为具体实施方式所述采收机构的结构图。

图2为具体实施方式所述种植板输送线的结构图。

图3为具体实施方式所述间距调节组件和夹取装置的安装图。

图4为具体实施方式所述夹取装置的安装图。

图5为具体实施方式所述夹取装置的结构图。

图6为具体实施方式所述夹取装置夹片转动倾斜角的结构图。

图7为具体实施方式所述切根采收装置的结构图。

图8为具体实施方式所述抱具和夹取装置的配合图。

图9为具体实施方式所述抱具的安装图。

图10为具体实施方式所述翻转单元的局部示意图。

图11为具体实施方式所述切根单元的安装图。

附图标记说明：

100、种植板输送线；101、输送线机架；102、倍速链；103、定位块； 104、预处理刀具；

200、夹取机械臂；

201、间距调节组件；2011、安装板；2012、间距调节气缸；2013、间距滑轨；

202、夹取装置；2021、转动气缸；20211、气缸推动块；20212、拉杆固定板；20213、滑动拉杆；2022、气动夹爪；2023、夹取固定板；20231、气缸固定凸台；20232、夹爪固定凸台；2024、喷气组件；2041、空气喷嘴；2042、空气管；2043、气管接头；2025、夹片；20251、竖直拉动片；20252、水平夹片；20253、带动通槽；2026、拉动转轴；

203、真空吸盘；204、定位滑动组件；2041、第一定位板；2042、第二定位板；2043、定位柱；2044、定位槽；

300、切根采收装置；301、成品采收输送线；302、翻转单元；3021、翻转板；3022、翻转气缸；3023、翻转转轴；3024、夹抱驱动气缸；3025、抱具滑轨；3026、连接板；303、抱具；3031、固定抱壳；3032、活动抱壳；304、切根单元；3041、无杆气缸；3042、刀具滑轨；3043、切根刀具；305、收集板；306、根系输送线；3061、根须收集箱；307、切根采收机架；

400、种植板回收线；

500、种植杯回收箱。

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，本实施例一种蔬菜组合采收机构，包括种植板输送线100、夹取机械臂200、切根采收装置300和种植板回收线400。

本实施例中，种植板输送线100用于输送设置有种植杯的种植板，种植杯内种植有蔬菜；具体的，种植板输送线100包括输送线机架101，输送线机架101上固定有两个相互平行的倍速链102，种植板输送线100的输出端上固定有定位块103，定位块103与输送线机架101相固定，输送线机架101上横跨固定有预处理刀具104。预处理刀具104能够预先的将种植板上过长的根须进行剪切，方便后续工作的进行，同时切断根须的种植板随着倍速链102的驱动流到种植板输送线100的端部，被定位块103阻挡固定。由于倍速链102 的特性，种植板被定位块103阻挡后静止，但倍速链102还处于正常运行状态，此时可接收下一块种植板，无需停线等待，提高作业效率。

夹取机械臂200位于种植板输送线100的输出端，夹取机械臂200的输出端设有上夹取装置202，夹取装置202包括转动气缸2021和气动夹爪2022，气动夹爪2022用于夹取种植杯以使得种植杯与种植板相分离，转动气缸2021 被设置为使得种植杯与种植板分离时种植杯具有倾斜角。本实施例中，夹取装置202还包括夹取固定板2023和两个相对设置的夹片2025，夹取固定板 2023与夹取机械臂200的输出端连接，夹取固定板2023竖直设置，转动气缸 2021和气动夹爪2022固定在夹取固定板2023的同一侧面上，转动气缸2021 位于气动夹爪2022的上方，夹片2025上设置有拉动转轴2026，夹片2025通过拉动转轴2026与气动夹爪2022的输出端枢接，转动气缸2021的输出轴与夹片2025连接，转动气缸2021带动夹片2025以拉动转轴2026为旋转中心进行转动，以使得夹片2025与水平面具有倾斜夹角α。

具体的，夹取固定板2023中部的侧边上凸出固定有的气缸固定凸台 20231，转动气缸2021固定在气缸固定凸台20231上，夹取固定板2023的底边上凸出固定有夹爪固定凸台20232，气动夹爪2022固定在夹爪固定凸台 20232上。气缸固定凸台20231和夹爪固定凸台20232对转动气缸2021和气动夹爪2022在夹取固定板2023上的安装位置起到一定的定位效果。具体的，夹取固定板2023上设置有多个螺孔，转动气缸2021和气动夹爪2022通过紧固件和螺孔的配合固定在夹取固定板2023上。气动夹爪2022通过驱动两个夹片2025的相向运动从而对夹紧种植杯，转动气缸2021通过拉动夹片2025 绕拉动转轴2026转动，从而使得夹片2025夹紧种植杯以一定的倾斜角与种植板相分离。

夹片2025包括水平夹片20252和竖直拉动片20251，水平夹片20252的一端与竖直拉动片20251的底端连接，拉动转轴2026设置在竖直拉动片20251 与水平夹片20252的连接处，竖直拉动片20251的顶端开设有带动通槽20253，带动通槽20253沿竖直方向延伸设置，转动气缸2021的输出轴上设有水平设置滑动拉杆20213，滑动拉杆20213的两端分别穿过两个夹片2025的带动通槽20253。带动通槽20253具有一定的延伸长度，方便转动气缸2021的输出轴上在水平收缩时带动夹片2025进行转动，有效避免夹取种植杯时，夹取装置202被卡死。带动通槽20253为腰圆形。

水平夹片20252包括相连接的连接片和夹取片，连接片的一端与竖直拉动片20251的底端连接，连接片的另一端与夹取片连接，连接片朝向外侧倾斜。连接片向外倾斜使得两个相对的夹片2025的前方有一个更大的进口，更方便对种植杯的夹取。

具体的，连接片、夹取片和竖直拉动片20251为一体结构。转动气缸2021 为三轴气缸。三轴气缸具有较高的行程精度，便于控制夹片2025的倾斜角度，且三轴气缸的功率较大，作用较快。

夹取装置202还包括喷气组件2024，喷气组件2024包括空气喷嘴2041、空气管2042和气管接头2043，空气喷嘴2041通过空气管2042与气管接头 2043连通，空气喷嘴2041位于两个夹片2025之间，空气喷朝向远离气动夹爪2022的一侧。夹片2025夹取种植杯时，左右两个夹片2025接近种有蔬菜的种植杯，空气喷嘴2041向外吹气，吹开夹片2025前进方向上的菜叶，避免菜叶被左右夹片2025戳伤，保证采收品质。

转动气缸2021的输出轴上固定有气缸推动块20211，气缸推动块20211 远离转动气缸2021的侧面上固定相对设置的两个拉杆固定板20212，拉杆固定板20212上设有固定孔，滑动拉杆20213的两端分别依次穿过固定孔和竖直拉动片20251的带动通槽20253，滑动拉杆20213通过固定孔与拉杆固定板 20212相固定。拉杆固定板20212用于固定滑杆拉杆的两端，而滑动拉杆20213 穿过带动通槽20253后，能够带动夹片2025进行转动，具体的，为了防止滑动拉杆20213从带动通槽20253上脱落，滑动拉杆20213的两端端部可以固定有凸沿。

气管接头2043固定在气缸推动块20211上，空气管2042穿过滑动拉杆 20213和气缸推动块20211之间的空间。将空气管2042限定在滑动拉杆20213 和气缸推动块20211之间的空间内，避免在不断的工作过程中，空气管2042 发生缠绕现象，保证夹取装置202的稳定工作，且使得整个夹取装置202的结构更加的简洁。

夹取机械臂200的输出端上固定有间距调节组件201，夹取装置202的数量为多个，间距调节组件201包括安装板2011、间距滑轨2013和间距调节气缸2012，安装板2011固定在夹取机械臂200的输出端上，间距滑轨2013和间距调节气缸2012固定在安装板2011上，间距滑轨2013水平设置，多个夹取装置202的夹取固定板2023滑动的设置在间距滑轨2013上，相邻两个夹取装置202的夹取固定板2023之间活动连接，间距调节气缸2012的输出轴与一个位于间距滑轨2013端部的夹取固定板2023固定连接。间距调节组件 201用于调节安装板2011夹取装置202的间距，种植杯与种植板完全分离后，间距调节气缸2012驱动夹取装置202滑动，使得夹取装置202之间的间距与切根采收装置300上抱具303的间距相对应，方便夹取机械臂200和抱具303 的相互配合。

具体的，相邻两个夹取装置202之间设置有定位滑动组件204，定位滑动组件204包括第一定位板2041和第二定位板2042，第一定位板2041和第二定位板2042分别与相邻的两个夹取装置202的夹取固定板2023连接，第一定位板2041上开设有定位槽2044，第二定位板2042上固定有定位柱2043，定位柱2043活动嵌入至定位槽2044内。定位槽2044为具有一定的固定长度，定位槽2044和定位柱2043的设置使得相邻夹取装置202之间能够相互带动调整间隔，初始时，定位柱2043位于定位槽2044的一端，之后间距调节气缸2012驱动位于端部的夹取固定板2023滑动，当该夹取固定板2023所连接的第二定位板2042的定位柱2043滑动到定位槽2044的另一端时，带动下一个夹取固定板2023进行滑动，最后相邻夹取固定板2023都调整滑动到最大间距，该间距与切根采收装置300上抱具303的间距相对应。夹取机械臂200 为六轴机械臂。六轴机械臂能够多角度、多方位的抓取种植杯。

种植板回收线400位于种植板输送线100的输出端，安装板2011顶部对称固定有两个真空吸盘203。真空吸盘203用于吸取空的种植板，当一整块种植板上的蔬菜全部采收完成后，夹取机械臂200动作将安装板2011进行翻转，真空吸盘203朝下并移动至种植板上方，吸住空的种植板；通过真空吸盘203 将空种植板移动至种植板回收线400上，种植板回收线400运转，将空种植板送出，由此，使用一个夹取机械臂200自动化完成了种植杯的夹取、蔬菜脱杯和空种植板的回收工作，节省了人工的使用，并能够提高蔬菜的采收效率。

切根采收装置300包括成品采收输送线301、翻转单元302、抱具303和切根单元304，抱具303设置在翻转单元302上，抱具303被设置为与夹取机械臂200相配合，使得种植杯与蔬菜相分离，翻转单元302设置在成品采收输送线301的侧边，翻转单元302被设置为使得与种植杯分离后的蔬菜落入成品采收输送线301，切根单元304设置在抱具303的下方。

本实施例中，切根采收装置300还包括有切根采收机架307，成品采收输送线301、翻转单元302和切根单元304均设置在切根采收机架307上，翻转单元302包括翻转板3021和翻转气缸3022，翻转板3021设置在成品采收输送线301的侧边上，翻转板3021上靠近成品采收输送线301的侧边上固定有翻转转轴3023，翻转板3021通过翻转转轴3023与切根采收机架307枢接，翻转气缸3022的输出轴与翻转板3021上远离成品采收输送线301的侧边的一端枢接，翻转气缸3022驱动翻转板3021以翻转转轴3023为旋转中心朝向成品采收输送线301进行翻转，抱具303设置在翻转板3021上远离成品采收输送线301的侧边上。当蔬菜与种植杯脱离，并经过切根单元304切断根茎后，翻转气缸3022驱动翻转板3021绕翻转转轴3023向成品采收输送线301 翻转，使得抱具303的顶端开口向下倾斜，抱具303内的蔬菜由于重力作用滑落至成品采收输送线301上，由此切根采收装置300自动化的完成了蔬菜脱杯、切根和成品收集工作，有效提高采收效率。翻转气缸3022上远离输出轴的一端与切根采收机架307进行转动连接。方便翻转旗杆跟随翻转板3021 的转动而转动一定的角度。

抱具303包括相对设置的固定抱壳3031和活动抱壳3032，翻转板3021 上固定有夹抱驱动气缸3024和抱具303滑轨3025，固定抱壳3031固定在翻转板3021上，活动抱壳3032滑动的设置在抱具303滑轨3025上，活动抱壳 3032与夹抱驱动气缸3024的输出轴连接。初始阶段，固定抱壳3031和活动抱壳3032相互分离，夹取机械臂200带动带着种植杯上的蔬菜从上至下接近固定抱壳3031并贴紧，蔬菜到位后，活动抱壳3032退回，活动抱壳3032和固定抱壳3031夹紧蔬菜，之后夹取机械臂200带动种植杯下移，完成了蔬菜的脱杯过程。

抱具303的数量为多个，多个抱具303在翻转板3021上间隔分布，活动抱壳3032上固定有连接板3026，相邻活动抱壳3032的连接板3026固定连接，夹抱驱动气缸3024的输出轴与靠近翻转气缸3022的活动抱壳3032固定连接。活动抱壳3032之间的连接板3026刚性连接使得只要夹抱驱动气缸3024驱动一个活动抱壳3032在抱具303滑轨3025上移动，其余的活动抱壳3032也将跟随移动。

活动抱壳3032和固定抱壳3031的形状均为上大下小的半锥形。活动抱壳3032和固定剥壳组成上大下小的锥形，上下均具有开口的抱具303，由于抱具303的锥形设计，活动抱壳3032和固定抱壳3031闭合过程中能够顺势托起蔬菜的叶片，有效的避免菜叶的损伤，提升采收品质。

切根采收装置300还包括收集板305，收集板305固定在成品采收输送线 301和翻转板3021之间，收集板305由翻转板3021向成品采收输送线301由上向下倾斜设置，收集板305的位置与翻转板3021上抱具303的位置相对应。倾斜设置的收集板305用于将从抱具303内滑落的蔬菜过渡到种植板输送线 100，防止蔬菜落入到地面或其它地方。

切根单元304包括两个平行设置的无杆气缸3041、若干个刀具滑轨3042 和切根刀具3043，无杆气缸3041上滑动设置有刀具固定滑块，切根刀具3043 的两端分别与两个无杆气缸3041上的刀具固定滑块固定，切根刀具3043与刀具滑轨3042滑动连接，无杆气缸3041和刀具滑轨3042与切根采收机架307 相固定，切根刀具3043的滑动方向与成品采收输送线301相垂直，切根刀具 3043位于抱具303的下方。切根刀具3043滑动的设置在抱具303的下方，蔬菜进行脱杯时，切根刀具3043的位于无杆气缸3041的一端，避免切根刀具 3043与夹取机械臂200发生碰撞，影响脱杯的顺利进行，脱杯完成后，切根刀具3043运动到抱具303的正下方，切断蔬菜根须，切根动作完成后，无杆气缸3041带动切根刀具3043退回复位。切根刀具3043包括刀具固定板、上刀片和下刀片，刀具固定板上固定有两个相向运动的气动滑台，上刀片和下刀片分别与一个气动滑台连接，上刀片和下刀片均具有齿形的刃口。两个气动滑台相向同时动作，驱动上、下刀片的齿形刃口相向闭合切割蔬菜根部，切断根须。

切根采收装置300还包括有根系输送线306和根须收集箱3061，根系输送线306固定在切根采收机架307上，根系输送线306位于切根单元304的下方，根须收集箱3061设置在根系输送线306的输出端。根系输送线306用于对切断的根系进行回收收集。

根须收集箱3061的底部固定有滑轮组，方便根须收集箱3061进行移动。另外还可以设置有种植杯回收箱500，种植杯回收箱500的底部也设置有滑轮组。

使用上述蔬菜组合采收机构的采收方法，包括如下步骤实用新型：

1、作业人员将种植板放置于种植板输送线100上，预处理刀具104进行切根动作，将细长的根须切断；切断根须的种植板随着倍速链102的驱动流到倍速链102端部，被定位块103阻挡固定，种植板被定位块103固定后，种植板的位置随之固定，从而种植板上各孔位的蔬菜位置随之确定；

2、六轴的夹取机械臂200启动，其输出端上的夹取装置202的气动夹爪 2022处于张开状态贴近种植板，穿过蔬菜的菜叶，并接近种植板上的种植杯 (蔬菜种植于种植杯上)直到夹取位置，同时空气喷嘴2041喷气，避免夹爪碰伤菜叶；

3、多个气动夹爪2022同时闭合，各气动夹爪2022的夹片2025夹紧种植杯；各个气动夹爪2022的夹片2025以拉动转轴2026为转轴，转动气缸2021 的输出轴收缩，使得夹片2025倾斜向上，使得夹片2025与水平面具有倾斜夹角α，倾斜夹角可控制为10°、21°或25°,本采收方法为21°，使被夹紧的蔬菜跟后排的蔬菜分离；

4、夹取机械臂200继续动作，沿着倾斜的夹片2025倾斜角度的法向方向取出种植杯和蔬菜；种植杯取出后，夹取机械臂200上的间距调节组件201 动作，夹取装置202沿着间距滑轨2013移动一定距离，此时各夹取装置202 带着各种植杯和蔬菜沿水平方向分开，由于是水平方向分离，减轻了人工作业取出蔬菜时菜叶拉扯折断的问题；

5、夹抱驱动气缸3024驱动活动抱壳3032远离固定抱壳3031，使得活动抱壳3032和固定抱壳3031，打开一定距离；夹取机械臂200动作，将夹取装置202上的蔬菜靠近固定抱壳3031部分，固定抱壳3031环抱住蔬菜的茎叶；

6、夹抱驱动气缸3024缩回，活动抱壳3032和固定抱壳3031闭合，此动作使得抱具303完全抱住蔬菜，蔬菜被锥形抱具303抱紧后，夹取机械臂 200动作，带动夹具装置上的种植杯垂直向下移动，将种植杯从蔬菜根部脱出，夹取机械臂200再次动作，将夹取装置202上的种植杯移至种植杯回收箱500 上方；各夹爪张开，使各种植杯落入种植杯回收箱500内；

7、切根单元304沿的无杆气缸3041运动到抱具303的正下方，将蔬菜的根茎连接部分切断，之后复位，被切断的蔬菜根茎由于重力作用，掉落在根系输送线306上，最终落入根须收集箱3061中；

8、翻转气缸3022动作，将锥形抱具303向上推动并摆动固定角度；锥形抱具303摆动到位后，抱具303里面的蔬菜沿着成品采收输送线301侧面的收集板305缓慢滑落至成品采收输送线301上，输送线上的作业人员对蔬菜进行后续的检验包装动作；

9、夹取机械臂200带动夹取装置202复位，进行下一排蔬菜的采收作业；

10、当一整块种植板上的蔬菜全部采收完成后，夹取机械臂200动作，将安装板2011进行翻转，安装板2011上的真空吸盘203朝下并移动至种植板上方，吸住空的种植板；夹取机械臂200动作，通过真空吸盘203将空种植板移动至种植板回收线400上，回收线运转，将空种植板送出。

本实用新型中转动气缸2021的设置使得种植杯与种植板分离时产生一定的倾斜角，相比于垂直分离的生硬拉出，蔬菜以一定倾斜角进行分离，使得相邻蔬菜叶片通过一定角度进行分离，能够避免因相邻蔬菜叶片相互碰撞、拉扯而发生的折断现象，有效的提高了蔬菜的采收品质，避免了浪费。同时使用锥形抱具303与夹取机械臂200配合分离种植杯与蔬菜，抱具303的使用使得种植杯与蔬菜的分离过程，蔬菜不易产生损伤，减少采收过程中蔬菜的夹伤、断叶现象，保证了采收的品质，同时翻转单元302和成品采收输送线301的配合能够快速的将分离后的蔬菜进行收集，简化了采收步骤，一次动作可采收多颗，提高了采收效率。

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 (12)

1.一种蔬菜组合采收机构，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有蔬菜的种植杯；

夹取机械臂，夹取机械臂位于种植板输送线的输出端，所述夹取机械臂的输出端设有夹取装置，所述夹取装置包括转动气缸、气动夹爪和一对夹片，所述夹片上固定有拉动转轴，所述夹片通过拉动转轴与气动夹爪的输出端枢接，所述转动气缸的输出轴与夹片连接，所述转动气缸带动夹片以拉动转轴为旋转中心进行转动，以使得夹片与水平面具有倾斜夹角α；

切根采收装置，包括成品采收输送线、翻转单元、抱具和切根单元，所述翻转单元设置在成品采收输送线的侧边，所述抱具包括相对设置的固定抱壳和活动抱壳，所述固定抱壳固定在翻转单元上，所述活动抱壳滑动的设置在翻转单元上，所述切根单元位于抱具的下方，所述夹取机械臂设置为通过夹取装置夹取种植杯并转移至抱具内。

2.如权利要求1所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述夹片包括水平夹片和竖直拉动片，所述水平夹片的一端与竖直拉动片的底端连接，所述拉动转轴设置在竖直拉动片与水平夹片的连接处，所述竖直拉动片的顶端开设有带动通槽，所述带动通槽沿竖直方向延伸设置，所述转动气缸的输出轴上设有水平设置滑动拉杆，所述滑动拉杆的两端分别穿过两个夹片的带动通槽。

3.如权利要求1所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述夹取装置还包括喷气组件，所述喷气组件包括空气喷嘴、空气管和气管接头，所述空气喷嘴通过空气管与气管接头连通，所述空气喷嘴位于两个夹片之间，所述空气喷朝向远离气动夹爪的一侧。

4.如权利要求1所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述夹取机械臂的输出端上固定有间距调节组件，所述夹取装置的数量为多个，所述间距调节组件包括安装板、间距滑轨和间距调节气缸，所述安装板固定在夹取机械臂的输出端上，所述间距滑轨和间距调节气缸固定在安装板上，所述间距滑轨水平设置，多个夹取装置滑动的设置在间距滑轨上，相邻两个夹取装置之间活动连接，所述间距调节气缸的输出轴与位于间距滑轨端部的夹取装置固定连接。

5.如权利要求4所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，相邻两个夹取装置之间设置有定位滑动组件，所述定位滑动组件包括第一定位板和第二定位板，第一定位板和第二定位板与相邻的两个夹取装置分别连接，所述第一定位板上开设有定位槽，所述第二定位板上固定有定位柱，所述定位柱活动嵌入定位槽内。

6.如权利要求4所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，还包括有种植板回收线，所述种植板回收线位于种植板输送线的输出端，所述安装板顶部对称固定有两个真空吸盘，所述种植板输送线包括输送线机架，所述输送线机架上固定有两个相互平行的倍速链，所述种植板输送线的输出端上固定有定位块，所述定位块与输送线机架相固定，所述输送线机架上横跨固定有预处理刀具。

7.如权利要求1所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述切根采收装置还包括有切根采收机架，成品采收输送线、翻转单元和切根单元均设置在切根采收机架上，所述翻转单元包括翻转板和翻转气缸，所述翻转板设置在成品采收输送线的侧边上，所述翻转板上靠近成品采收输送线的侧边上固定有翻转转轴，所述翻转气缸的输出轴与翻转板的一侧边枢接，所述翻转气缸驱动翻转板以翻转转轴为旋转中心进行翻转。

8.如权利要求7所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述翻转板上固定有夹抱驱动气缸和抱具滑轨，所述固定抱壳固定在翻转板上，所述活动抱壳滑动的设置在抱具滑轨上，所述活动抱壳与夹抱驱动气缸的输出轴连接。

9.如权利要求8所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述抱具的数量为多个，多个抱具在翻转板上间隔分布，活动抱壳上固定有连接板，相邻活动抱壳的连接板固定连接，所述夹抱驱动气缸的输出轴与靠近翻转气缸的活动抱壳固定连接。

10.如权利要求7所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述切根采收装置还包括有根系输送线和根须收集箱，所述切根单元包括两个平行设置的无杆气缸和切根刀具，所述切根刀具的两端滑动的设置在无杆气缸上，所述无杆气缸和刀具滑轨与切根采收机架相固定，所述切根刀具的滑动方向与成品采收输送线相垂直，所述切根刀具位于抱具的下方，所述根系输送线固定在切根采收机架上，所述根系输送线位于切根刀具的下方，所述根须收集箱设置在根系输送线的输出端。

11.如权利要求7所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述活动抱壳和固定抱壳的形状均为上大下小的半锥形。

12.如权利要求1所述的蔬菜组合采收机构，其特征在于，所述倾斜夹角α的范围为10°-25°。

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