CN106538146B - 一种自动采摘机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动采摘机，包括机箱、无叶风扇、收集箱、移动机构、抓取机构和PLC，该自动采摘机设计巧妙，可行性高，抓取机构上的颜色传感器和接近开关可以实现对果实的定位，同时磁铁控制的干簧管电路可以实现抓取力度的调节。移动机构可以控制抓取机构的前进、后退、旋转和拐弯运动，以此来实现针对不同果实采用不同的摘取方式，无叶风扇可以将误摘的枝叶从抓取机构中吹出。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动采摘机。
背景技术
随着现代农业地不断发展，机械化逐渐开始取代传统人工作业。这不仅提高了效率，而且节省了大量劳动力资源。目前市场上的自动采摘机功能单一，智能化程度不高，无法实现自动定位果实，也无法实现对于不同果实的不同采摘方式，更无法实现将果实和误采的枝叶分离。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术的不足，提供一种自动采摘机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动采摘机，包括机箱、无叶风扇、收集箱、移动机构、抓取机构和PLC；
所述无叶风扇、收集箱、移动机构、抓取机构均位于机箱内，所述机箱的上端面设有开口，所述无叶风扇的出风框水平设置，所述出风框、移动机构、和抓取机构均位于开口的下方；
所述移动机构包括转轴、蜗轮、丝杆、第一电机、第一液压泵、第一支板、第二电机和第二支板，所述转轴竖直设置，所述转轴与蜗轮同轴连接，所述丝杆水平设置，所述第一电机驱动丝杆转动，第一电机通过丝杆与蜗轮传动连接，所述第一液压泵设置在蜗轮的上端面，所述第一液压泵的输出轴竖直设置，所述第一支板位于第一液压泵的上方，所述第一液压泵的输出轴与第一支板连接，所述第一支板水平设置，所述第二电机设置在第一支板的上端面，所述第二电机的输出轴水平设置，所述第二支板水平设置，所述第二支板与第二电机的输出轴连接；
所述抓取机构包括第二液压泵、第三支板、颜色传感器、接近开关、弹簧、磁铁、干簧管和机械爪机构，所述第二液压泵设置在第二支板上，所述第二液压泵的输出轴竖直设置，所述第三支板的形状为圆柱形，所述干簧管位于第三支板内，所述第三支板与第二液压泵的输出轴同轴连接，所述颜色传感器、接近开关均位于第三支板的上端面，磁铁位于第三支板的正上方，所述磁铁通过弹簧与第三支板连接，所述颜色传感器和接近开关分别位于磁铁的两侧；
所述机械爪机构包括曲杆和第一支杆，所述曲杆和第一支杆均竖直设置，所述曲杆为半圆形，所述曲杆的一端与第三支板铰接，所述第一支杆的一端与曲杆铰接，所述第一支杆的另一端与第二液压泵铰接，所述机械爪机构有4个，所述第三支板的周向等距设有四个所述机械爪机构；
所述第一电机、第二电机、第一液压泵、第二液压泵、颜色传感器、接近开关、干簧管和无叶风扇均与PLC电连接。
作为优选，为了减小摩擦系数，所述转轴与蜗轮的连接处设有轴承。
作为优选，为了能使无叶风扇更好的工作，所述机箱上设有通风口，所述通风口靠近无叶风扇的底座。
作为优选，为了使机械爪具有高硬度和耐腐蚀性，所述机械爪的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了使磁铁能更均匀地受力，所述磁铁的形状为圆盘形。
作为优选，为了使电机按需工作，第一电机、第二电机均为伺服电机。
作为优选，为了使接近开关能探测非金属性物质，所述接近开关为电容式接近开关。
本发明的有益效果是，该自动采摘机设计巧妙，可行性高，抓取机构上的颜色传感器和接近开关可以实现对果实的定位，同时磁铁控制的干簧管电路可以实现抓取力度的调节。移动机构可以控制抓取机构的前进、后退、旋转和拐弯运动，以此来实现针对不同果实采用不同的摘取方式，无叶风扇可以将误摘的枝叶从抓取机构中吹出。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种自动采摘机的结构示意图。
图2是本发明的一种自动采摘机的A部放大图。
图中：1.机箱，2.无叶风扇，3.出风框，4.转轴，5.蜗轮，6.丝杆，7.第一电机，8.第一液压泵，9.第一支板，10.第二电机，11.第二支板，12.收集箱，13.第二液压泵，14.第三支板，15.曲杆，16.第一支杆，17.颜色传感器，18.接近开关，19.弹簧，20.磁铁，21.干簧管，22.通风口。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-2所示，一种自动采摘机，包括机箱1、无叶风扇2、收集箱12、移动机构、抓取机构和PLC；
所述无叶风扇2、收集箱12、移动机构、抓取机构均位于机箱1内，所述机箱1的上端面设有开口，所述无叶风扇的出风框3水平设置，所述出风框3、移动机构、和抓取机构均位于开口的下方；
所述移动机构包括转轴4、蜗轮5、丝杆6、第一电机7、第一液压泵8、第一支板9、第二电机10和第二支板11，所述转轴4竖直设置，所述转轴4与蜗轮5同轴连接，所述丝杆6水平设置，所述第一电机7驱动丝杆6转动，第一电机7通过丝杆6与蜗轮5传动连接，所述第一液压泵8设置在蜗轮5的上端面，所述第一液压泵8的输出轴竖直设置，所述第一支板9位于第一液压泵8的上方，所述第一液压泵8的输出轴与第一支板9连接，所述第一支板9水平设置，所述第二电机10设置在第一支板9的上端面，所述第二电机10的输出轴水平设置，所述第二支板11水平设置，所述第二支板11与第二电机10的输出轴连接；
所述抓取机构包括第二液压泵13、第三支板14、颜色传感器17、接近开关18、弹簧19、磁铁20、干簧管21和机械爪机构，所述第二液压泵13设置在第二支板11上，所述第二液压泵13的输出轴竖直设置，所述第三支板14的形状为圆柱形，所述干簧管21位于第三支板14内，所述第三支板14与第二液压泵13的输出轴同轴连接，所述颜色传感器17、接近开关18均位于第三支板14的上端面，磁铁20位于第三支板14的正上方，所述磁铁20通过弹簧19与第三支板14连接，所述颜色传感器17和接近开关18分别位于磁铁20的两侧；
所述机械爪机构包括曲杆15和第一支杆16，所述曲杆15和第一支杆16均竖直设置，所述曲杆15为半圆形，所述曲杆15的一端与第三支板14铰接，所述第一支杆16的一端与曲杆15铰接，所述第一支杆16的另一端与第二液压泵13铰接，所述机械爪机构有4个，所述第三支板14的周向等距设有四个所述机械爪机构；
所述第一电机7、第二电机10、第一液压泵8、第二液压泵13、颜色传感器17、接近开关18、干簧管21和无叶风扇2均与PLC电连接。
作为优选，为了减小摩擦系数，所述转轴4与蜗轮5的连接处设有轴承。
作为优选，为了能使无叶风扇2更好的工作，所述机箱1上设有通风口22，所述通风口22靠近无叶风扇2的底座。
作为优选，为了使机械爪具有高硬度和耐腐蚀性，所述机械爪15的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了使磁铁20能更均匀地受力，所述磁铁20的形状为圆盘形。
作为优选，为了使电机按需工作，所述第一电机7、第二电机10均为伺服电机。
作为优选，为了使接近开关18能探测非金属性物质，所述接近开关18为电容式接近开关。
该自动采摘机由外部供电，并且可作为采摘机器人或者采摘机械臂的采摘机构，当颜色传感器17识别出果实时，第一液压泵8的输出轴上升，使设置在第二支板11上的抓取机构上升，当接近开关18确认距离后，抓取机构中第二液压泵13的输出轴下降，此时机械爪机构实现抓取，当果实与磁铁2接触后，将弹簧19压缩到一定程度，导致位于第三支板14中的干簧管闭合，此电路的闭合实现第二液压泵13暂停，此实现对果实的保护，另外当抓取到果实时，第一液压泵8可以实现对果实前后拉拽，由第一电机7驱动的蜗轮5旋转可以实现对果实的旋转采摘，以此来实现对不同果实的不同采摘方式。由于整个移动机构和抓取机构在无叶风扇2的出风框3内，无叶风扇2可以朝机箱1的开口方向吹出超高速的风，从而实现对杂物与果实的分离。采摘完后，抓取机构可以缩进机箱1内部，并将果实放入收集箱12内。
与现有技术相比，该自动采摘机设计巧妙，可行性高，抓取机构上的颜色传感器17和接近开关18可以实现对果实的定位，同时磁铁20控制的干簧管21电路可以实现抓取力度的调节。移动机构可以控制抓取机构的前进、后退、旋转和拐弯运动，以此来实现针对不同果实采用不同的摘取方式，无叶风扇2可以将误摘的枝叶从抓取机构中吹出。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种自动采摘机，其特征在于：包括机箱(1)、无叶风扇(2)、收集箱(12)、移动机构、抓取机构和PLC；
所述无叶风扇(2)、收集箱(12)、移动机构、抓取机构均位于机箱(1)内，所述机箱(1)的上端面设有开口，所述无叶风扇的出风框(3)水平设置，所述出风框(3)、移动机构、和抓取机构均位于开口的下方；
所述移动机构包括转轴(4)、蜗轮(5)、丝杆(6)、第一电机(7)、第一液压泵(8)、第一支板(9)、第二电机(10)和第二支板(11)，所述转轴(4)竖直设置，所述转轴(4)与蜗轮(5)同轴连接，所述丝杆(6)水平设置，所述第一电机(7)驱动丝杆(6)转动，第一电机(7)通过丝杆(6)与蜗轮(5)传动连接，所述第一液压泵(8)设置在蜗轮(5)的上端面，所述第一液压泵(8)的输出轴竖直设置，所述第一支板(9)位于第一液压泵(8)的上方，所述第一液压泵(8)的输出轴与第一支板(9)连接，所述第一支板(9)水平设置，所述第二电机(10)设置在第一支板(9)的上端面，所述第二电机(10)的输出轴水平设置，所述第二支板(11)水平设置，所述第二支板(11)与第二电机(10)的输出轴连接；
所述抓取机构包括第二液压泵(13)、第三支板(14)、颜色传感器(17)、接近开关(18)、弹簧(19)、磁铁(20)、干簧管(21)和机械爪机构，所述第二液压泵(13)设置在第二支板(11)上，所述第二液压泵(13)的输出轴竖直设置，所述第三支板(14)的形状为圆盘形，所述干簧管(21)位于第三支板(14)内，所述第三支板(14)与第二液压泵(13)的输出轴同轴连接，所述颜色传感器(17)、接近开关(18)均位于第三支板(14)的上端面，磁铁(20)位于第三支板(14)的正上方，所述磁铁(20)通过弹簧(19)与第三支板(14)连接，所述颜色传感器(17)和接近开关(18)分别位于磁铁(20)的两侧；
所述机械爪机构包括曲杆(15)和第一支杆(16)，所述曲杆(15)和第一支杆(16)均竖直设置，所述曲杆(15)为半圆形，所述曲杆(15)的一端与第三支板(14)铰接，所述第一支杆(16)的一端与曲杆(15)铰接，所述第一支杆(16)的另一端与第二液压泵(13)铰接，所述机械爪机构有4个，所述第三支板(14)的周向等距设有四个所述机械爪机构；
所述第一电机(7)、第二电机(10)、第一液压泵(8)、第二液压泵(13)、颜色传感器(17)、接近开关(18)、干簧管(21)和无叶风扇(2)均与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的一种自动采摘机，其特征在于：所述转轴(4)与蜗轮(5)的连接处设有轴承。
3.如权利要求1所述的一种自动采摘机，其特征在于：所述机箱(1)上设有通风口(22)，所述通风口(22)靠近无叶风扇(2)的底座。
4.如权利要求1所述的一种自动采摘机，其特征在于：所述机械爪(15)的制作材料为不锈钢。
5.如权利要求1所述的一种自动采摘机，其特征在于：所述磁铁(20)的形状为圆盘形。
6.如权利要求1所述的一种自动采摘机，其特征在于：第一电机(7)、第二电机(10)均为伺服电机。
7.如权利要求1所述的一种自动采摘机，其特征在于：接近开关(18)为电容式接近开关。
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