CN111296072A - 一种三自由度桁架式红花采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三自由度桁架式红花采摘装置，包括车架、三自由度桁架式直角坐标装置、红花定位夹紧装置、地轮装置，其特征在于三自由度桁架式直角坐标装置安装于车架上方，地轮装置位于车架下方，红花定位夹紧装置安装于车架内部下方。本发明的目的在于可代替人工采摘红花，实现机械化作业，具有提高生产效率、减少对人体造成的伤害、节约生产成本和人力资源等优点。

Description

一种三自由度桁架式红花采摘装置

技术领域

本发明涉及一种三自由度桁架式红花采摘装置。

背景技术

红花是一种经济作物，它广泛用于各种领域，如颜料、中草药和保健品等，随着市场上对红花需求的不断增加，种植面积不断扩大，但是红花细丝的采摘方式主要还是通过人工采摘的方式进行，人均每天收获15公斤左右，效率低下，而且在人工去采摘红花花丝时，需弯腰去抓取，而且红花植株的荆条上布满了细条状的针刺，这些细条状的针刺会刺伤手指。为此，设计了红花花丝采摘装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效及节约劳动力的龙门式红花采摘装置。

本发明涉及一种三自由度桁架式红花采摘装置，包括车架、三自由度桁架式直角坐标装置、红花定位夹紧装置、地轮装置，其特征在于三自由度桁架式直角坐标装置安装于车架上方，地轮装置位于车架下方，红花定位夹紧装置安装于车架内部下方。

所述的三自由度桁架式直角坐标装置包括3个丝杠模组、负压风机、末端执行器、风管、花丝管、花丝缓冲箱、花丝漏斗、小型液压缸、连杆机构，丝杠模组安装在车架上，风管安装在丝杠固定底座上，风管一端与花丝管相连接，风管另一端与负压风机连接，负压风机的另一端与末端执行器相连，末端执行器与连杆机构连接，连杆机构另一端与小型液压缸连接，花丝管安装在花丝缓冲箱的上端，花丝漏斗安装在花丝缓冲箱下端。

所述的红花定位夹紧装置包括半圆弧固定板、滚珠丝杠、弧片定位机构、定位夹紧机构、液压缸1、液压缸固定杆构成，半圆弧固定板上安装有弧片定位机构与定位夹紧机构，半圆弧固定板左右两侧安装有滚珠丝杠，液压缸1与液压缸固定杆连接，液压缸固定杆与定位夹紧机构连接。

所述的地轮装置包括地轮支架、转向器、弹簧减震器和车轮，地轮支架安装在转向器上方，弹簧减震器安装在转向器下方，车轮安装在转向器下方。

本发明的工作过程如下：在作业前，两侧的定位夹紧机构处于水平放置状态，当开始作业的时候，液压缸的液压杆向外伸出，使得两侧的定位夹紧机构向外翻转，旋转45°至50°，让定位夹紧机构的末端位于两地轮的外侧，此时机体向前走一个工作行程，停下来，然后液压杆缓缓收缩，使得两定位夹紧机构慢慢地从两侧翻转下来，插进红花植株的底部直至水平，两定位夹紧装置末端对齐，液压缸停止运动。开始作业，圆弧薄板上的小型液压缸的液压杆向外伸出，推动圆弧薄板滑动，使两个半圆弧片相互靠近，滚珠丝杠缓慢地转动，带动定位夹紧装置慢慢地往上升起，弧片与压力弹簧、压力传感器相连接，红花果球进入两弧片之间，当定位夹紧机构继续往上升的时候，弧片碰到红花果球，由于红花果球是两端小中间大的构造，进入到中间大的部分，弧片会进行旋转将红花果球包住，随着机构的继续上升，红花果球就把两弧片撑开，压缩弹簧受力进行压缩，而这力沿着压缩弹簧传到压力传感器，压力传感器接收到压力并将与预设压力进行比较。当受到的压力大于预设压力，那么压力传感器就会发出信号传给驱动控制定位夹紧机构滚珠丝杠的步进电机停止转动，让定位装置停止上升，同时压力传感器传输信号给控制系统，让其驱动机械臂运动到指定的位置，再驱动末端执行器进行红花花丝的采摘。采摘完这一朵红花之后若没有信号传出，定位装置将继续上升，直到遇到下一朵红花，若同时好几朵红花同时发出信号，机械臂先去摘离机械臂距离比较近的采摘，由近到远，依次将发出信号的弧片内的红花花丝采摘完，然后再继续做前面的运动，如此循环往复地作业，当这个行程的红花植株采摘完之后，再继续走下一个行程，丝杠反转。定位装置下降，再循环刚才所做的运动。

本发明不仅可以提高收获效率、降低成本、减少对人体造成的伤害、节约生产成本和人力资源等优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明正视图。

图3为本发明俯视图。

图4为本发明右视图。

图5为本发明三自由度桁架式直角坐标装置结构示意图。

图6为本发明末端执行器结构示意图。

图7为本发明红花定位夹紧装置结构示意图。

图8为本发明红花定位夹紧装置工作示意图。

图9为本发明地轮装置结构示意图。

图中所示：1为丝杠模组，2为螺钉，3为丝杠固定底座，4为风管，5为负压风机，6为传动机构，7为步进电机底座，8为支撑杆，9为滚珠丝杠，10为地轮支架，11为转向器，12为弹簧减震器，13为弧片定位机构，14为定位夹紧机构，15为蜗轮蜗杆减速器，16为车架，17为二级减速器，18为地轮装置，19为液压缸1，20为液压缸固定杆，21为活动花丝箱，22为液压缸2，23为花丝漏斗，24为螺栓，25为六角螺母，26为花丝缓冲箱，27为链板，28为方形螺母，29为圆螺母，30为链板底端塑料板，31为联轴器，32为花丝管，33为圆柱销，34为小型液压缸，35为连杆机构，36为末端执行器，37为半圆弧固定板，38为车轮，39为圆弧刀片，40为壳体，41为红花。

具体实施方式

实施例1：

参照图1，图2，图3，图4，图5，图6，图7，图8，图9所示，本发明涉及一种三自由度桁架式红花采摘装置，包括车架、三自由度桁架式直角坐标装置、红花定位夹紧装置、地轮装置，其特征在于三自由度桁架式直角坐标装置安装于车架上方，地轮装置位于车架下方，红花定位夹紧装置安装于车架内部下方。

实施例2：

本实例与实施例1的区别在于所述的三自由度桁架式直角坐标装置包括3个丝杠模组（1）、负压风机（5）、末端执行器（36）、风管（4）、花丝管（32）、花丝缓冲箱（26）、花丝漏斗（23）、小型液压缸（34）、连杆机构（35），丝杠模组（1）安装在车架(16)上，风管（4）安装在丝杠固定底座（3）上，风管（4）一端与花丝管（32）相连接，风管（4）另一端与负压风机（5）连接，负压风机（5）的另一端与末端执行器（36）相连，末端执行器（36）与连杆机构（35）连接，连杆机构（35）另一端与小型液压缸（34）连接，花丝管（32）安装在花丝缓冲箱（26）的上端，花丝漏斗（23）安装在花丝缓冲箱（26）下端。

实施例3：

本实例与实施例1的区别在于所述的红花定位夹紧装置包括半圆弧固定板（37）、滚珠丝杠（9）、弧片定位机构（13）、定位夹紧机构（14）、液压缸1（19）、液压缸固定杆（20）构成，半圆弧固定板（37）上安装有弧片定位机构（13）与定位夹紧机构（14），半圆弧固定板（37）左右两侧安装有滚珠丝杠（9），液压缸1（19）与液压缸固定杆（20）连接，液压缸固定杆（20）与定位夹紧机构（14）连接。

实施例4：

本实例与实施例1的区别在于所述的地轮装置包括地轮支架（10）、转向器（11）、弹簧减震器（12）和车轮（38），地轮支架（10）安装在转向器（11）上方，弹簧减震器（12）安装在转向器（11）下方，车轮（38）安装在转向器（11）下方。

Claims (4)

1.一种三自由度桁架式红花采摘装置，包括车架（16）、三自由度桁架式直角坐标装置、地轮装置、红花定位夹紧装置，其特征在于三自由度桁架式直角坐标装置安装于车架（16）上方，地轮装置位于车架（16）下方，红花定位夹紧装置安装于车架（16）内部。

2.根据权利要求1所述的一种三自由度桁架式红花采摘装置，其特征在于所述的三自由度桁架式直角坐标装置包括3个丝杠模组（1）、负压风机（5）、末端执行器（36）、风管（4）、花丝管（32）、花丝缓冲箱（26）、花丝漏斗（23）、小型液压缸（34）、连杆机构（35），丝杠模组（1）安装在车架(16)上，风管（4）安装在丝杠固定底座（3）上，风管（4）一端与花丝管（32）相连接，风管（4）另一端与负压风机（5）连接，负压风机（5）的另一端与末端执行器（36）相连，末端执行器（36）与连杆机构（35）连接，连杆机构（35）另一端与小型液压缸（34）连接，花丝管（32）安装在花丝缓冲箱（26）的上端，花丝漏斗（23）安装在花丝缓冲箱（26）下端。

3.根据权利要求1所述的一种三自由度桁架式红花采摘装置，其特征在于所述的红花定位夹紧装置包括半圆弧固定板（37）、滚珠丝杠（9）、弧片定位机构（13）、定位夹紧机构（14）、液压缸1（19）、液压缸固定杆（20）构成，半圆弧固定板（37）上安装有弧片定位机构（13）与定位夹紧机构（14），半圆弧固定板（37）左右两侧安装有滚珠丝杠（9），液压缸1（19）与液压缸固定杆（20）连接，液压缸固定杆（20）与定位夹紧机构（14）连接。

4.根据权利要求1所述的一种三自由度桁架式红花采摘装置，其特征在于所述的地轮装置包括地轮支架（10）、转向器（11）、弹簧减震器（12）和车轮（38），地轮支架（10）安装在转向器（11）上方，弹簧减震器（12）安装在转向器（11）下方，车轮（38）安装在转向器（11）下方。

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