申请/专利权人：浙江理工大学

申请日：2019-11-04

公开（公告）日：2020-01-17

公开（公告）号：CN110692356A

主分类号：A01D45/26(20060101)

分类号：A01D45/26(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.23#授权;2020.02.18#实质审查的生效;2020.01.17#公开

摘要：本发明公开了适应多种花柄长度要求的西蓝花采摘装置及其采摘方法。现有采摘装置不能满足西兰花采摘要求。本发明的转动装置包括减速器和步进电机一；横向调整组件包括T型板、步进电机二、丝杆和导轨；动平台组件包括电动推杆、上铰链座、直线滑块和滚珠螺母；多级连杆组件包括连杆传动组件、连杆导向组件、第一侧链和第二侧链；末端执行器包括基座、支撑臂板、推出组件、切割组件、固定面板、固定环、电磁换向阀一和电磁换向阀二。本发明的多级连杆组件能使末端执行器快速移动至西蓝花花球上方，提高采摘效率；末端执行器中三个切割组件合拢与切刀片切割动作是单独驱动的，能保留不同采摘工艺要求的花柄长度，同时有效降低对花球的损伤。

主权项：1.适应多种花柄长度要求的西蓝花采摘装置，包括机架、转动装置、横向调节组件、多级连杆组件、末端执行器和控制柜，其特征在于：所述的控制柜固定在机架底部；转动装置设置在机架顶部；所述的转动装置包括固定座、推力球轴承、圆柱滚子轴承、减速器和步进电机一；所述的固定座通过螺栓固定在机架顶部；推力球轴承和圆柱滚子轴承均位于固定座内；圆柱滚子轴承的外圈与固定座的内部过盈配合，推力球轴承的座圈与固定座内部过盈配合；减速器的壳体与固定座通过螺栓连接；步进电机一的底座与减速器通过螺栓连接，且步进电机一的输出轴与减速器的输入轴固定；所述的调整组件包括横向调整组件和动平台组件；所述的横向调整组件包括T型板、转动连接件、步进电机二、支架、联轴器、固定块、丝杆、支撑块和导轨；所述转动连接件的顶端与T型板底面通过螺栓连接，底端穿过转动装置的推力球轴承和圆柱滚子轴承，并与减速器的输出轴固定；支架、支撑块和固定块均与T型板通过螺栓连接，步进电机二的底座与支架通过螺栓连接；所述丝杆的两端分别与固定块和支撑块构成转动副；联轴器的一端步进电机二的输出轴通过螺栓固定连接，另一端与丝杆通过螺栓固定连接；两个导轨设置在丝杆两侧，且均与T型板通过螺栓连接；所述的动平台组件包括组件面板、固定板、上连接板、电动推杆、上铰链座、连接块、直线滑块、螺母座和滚珠螺母；四个上铰链座呈矩阵排布，且均通过螺栓固定在组件面板底面；两个固定板通过螺栓间距固定在组件面板顶面，且两个固定板的顶面通过两个上连接板固定连接；两个电动推杆均置于两个固定板之间，且两个电动推杆的缸体与两个上连接板分别通过螺栓连接；两个电动推杆的活塞杆均穿过组件面板设置；四个连接块呈矩阵排布，且均通过螺栓固定在组件面板底面；每个连接块上固定一个直线滑块；横向调整组件的每根导轨与两个直线滑块构成滑动副；螺母座通过螺栓固定在组件面板底面；滚珠螺母通过螺栓固定在螺母座中，并与横向调整组件的丝杆构成螺旋副；所述的多级连杆组件包括连杆传动组件、连杆导向组件以及结构完全相同的第一侧链和第二侧链；所述的第一侧链和第二侧链均包括第一级连杆、第二级连杆、第一传动轴、第三级连杆、第二传动轴、第四级连杆组件、第五级连杆组件和执行器导向组件；两个第二级连杆的中部通过第一传动轴铰接，且两个第二级连杆的顶端与两个第一级连杆的一端分别通过一个第一销轴铰接；两个第三级连杆的中部通过第二传动轴铰接，且两个第三级连杆的顶端与两个第二级连杆的底端分别铰接；所述的第四级连杆组件数量为三个，包括第二销轴和两根第四级连杆，两根第四级连杆的中部通过第二销轴铰接；中间位置的第四级连杆组件的两根第四级连杆顶端与最顶端第四级连杆组件的两根第四级连杆底端分别铰接；中间位置的第四级连杆组件的两根第四级连杆底端与最底端第四级连杆组件的两根第四级连杆顶端分别铰接；最顶端第四级连杆组件的两根第四级连杆顶端与两根第三级连杆的底端分别铰接；所述的第五级连杆组件包括下铰链座和两根第五级连杆；两根第五级连杆的顶端与最底端第四级连杆组件的两根第四级连杆底端分别铰接，底端均与下铰链座铰接；所述的执行器导向组件包括T型导向块、开槽滑块、带槽导向杆和移动支座；带槽导向杆两端与两个移动支座分别构成滑动副；开槽滑块固定在带槽导向杆上，并与T型导向块构成滑动副；第一侧链的两根第一级连杆以及第二侧链的两根第一级连杆另一端与动平台组件的四个上铰链座分别通过上销轴铰接；除第一级连杆与第二级连杆的铰接位置外，第一侧链的其余各级连杆端部铰接位置与第二侧链对应位置处连杆的端部铰接位置均通过一根辅助杆固定连接；第一侧链的两个移动支座与两根第五级连杆顶端的两根辅助杆分别固定，第二侧链的两个移动支座与两根第五级连杆顶端的两根辅助杆分别固定；第一连接板的两侧分别与第一侧链和第二侧链的第一传动轴通过螺栓固定连接；两个导向杆座均通过螺栓固定连接在第一连接板的底部；第一连接板和两个导向杆座构成连杆传动组件；第二连接板的两侧分别与第一侧链和第二侧链的第二传动轴通过螺栓固定连接；两个法兰轴承均穿过第二连接板设置，且均通过螺栓固定在第二连接板上；两个侧链导向杆与两个法兰轴承分别构成滑动副，且两个侧链导向杆顶端与两个导向杆座分别固定；两个侧链导向杆的顶端穿过对应的第一连接板设置，且与动平台组件的两个电动推杆的推杆分别固定；两个法兰轴承和两个侧链导向杆构成连杆导向组件；所述的末端执行器包括基座、支撑臂板、推出组件、切割组件、固定面板、第一铰链、固定环、电磁换向阀一和电磁换向阀二；所述的推出组件包括导向柱、上安装板、气缸一、活塞杆一、移动板、第二铰链、连接板和第三铰链；上安装板与第一侧链和第二侧链的T型导向块均固定，并与第一侧链和第二侧链的下铰链座均固定；气缸一的缸体与上安装板通过螺栓连接，气缸一的活塞杆一与移动板通过螺栓固定连接；三个导向柱沿周向均布，且顶端均与上安装板固定；移动板与三个导向柱均构成滑动副；三个导向柱的底端均与基座通过螺栓固定连接；移动板设置在上安装板和基座之间；三个支撑臂板沿周向均布，一端均通过螺栓固定在基座上，另一端均与固定环通过一块固定面板固定连接；三块连接板沿周向均布，一端均与移动板通过第二铰链铰接；所述的切割组件包括切割安装板、气缸安装座、气缸二、活塞杆二、切刀安装座、切刀片、直线轴承和导杆；两个气缸安装座通过螺栓固定在切割安装板两端；气缸二的缸体与两个气缸安装座均固定；气缸二的活塞杆二与切刀安装座固定；所述的切刀片通过螺栓固定在切刀安装座上；固定在切刀安装座上的导杆通过直线轴承支承在气缸安装座上；切割组件设有三个，每个切割组件的切割安装板底端与一块固定面板通过第一铰链铰接，每个切割组件的切割安装板中部与一块连接板另一端通过第三铰链铰接；电磁换向阀一和电磁换向阀二均固定在机架上；电磁换向阀一的两个出气口与气缸一的两个气腔分别连通，电磁换向阀二的两个出气口与各气缸二的两个气腔分别连通；电磁换向阀一和电磁换向阀二的进气口均与安全阀的出气口连通，安全阀的进气口与气泵连通；气缸一上设置有磁性接近开关一和磁性接近开关二；气缸二上设置有磁性接近开关三和磁性接近开关四；基座的底面设有压力传感器；磁性接近开关一、磁性接近开关二、磁性接近开关三、磁性接近开关四和压力传感器的信号输出端均连接控制柜内的控制器，步进电机一、步进电机二、电动推杆、电磁换向阀一和电磁换向阀二均由控制器控制。

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