CN111149514A - 旋折式茶叶单芽采摘机械手 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业机械领域。目的是提供一种旋折式茶叶单芽采摘机械手，该机械手应具有采摘质量好、工作效率高的特点。技术方案是：一种旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：该机械手包括夹爪机构、驱动夹爪机构转动的旋折机构以及驱动旋折机构转动的输送机构；所述夹爪机构包括设置在第一安装板上的夹爪与夹爪气缸以及传递夹爪气缸动力驱动夹爪开合的传动组件；所述旋折机构包括设置在第二安装板上驱动第一安装板转动的旋折电机；所述输送机构包括采收盒以及设置在第三安装板上驱动第二安装板转动的输送电机；所述输送电机的转轴轴线与旋折电机的转轴轴线互相垂直，旋折电机的转轴轴线与夹爪气缸活塞杆的伸缩方向轴线同轴。

Description

旋折式茶叶单芽采摘机械手
技术领域
本发明属于农业机械领域，尤其是涉及一种旋折式茶叶采摘机械手。
背景技术
茶叶作为一种大众化的绿色饮品，因其能满足人体对多种维生素和微量元素的需求并且具有抗衰老作用而受到了广大消费者的喜爱，市场需求量极其庞大。
目前市场上大多数是采用人工采茶，特别是名优绿茶的采摘，效率低下，人工成本居高不下。而市场上常见的采茶机大多采用往复切割的采摘形式，采摘速度快，但茶叶质量较低，只适合于大宗茶采摘。为解决名优茶机采难的问题，需要研制一种适合名优茶采摘的茶叶单芽采摘机械手，以满足茶叶机械化采摘需求，提高名优茶的经济效益。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种旋折式茶叶单芽采摘机械手，该机械手应具有采摘质量好、工作效率高的特点。
本发明的技术方案是：
一种旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：该机械手包括夹爪机构、驱动夹爪机构转动的旋折机构以及驱动旋折机构转动的输送机构；所述夹爪机构包括设置在第一安装板上的夹爪与夹爪气缸以及传递夹爪气缸动力驱动夹爪开合的传动组件；所述旋折机构包括设置在第二安装板上驱动第一安装板转动的旋折电机；所述输送机构包括采收盒以及设置在第三安装板上驱动第二安装板转动的输送电机；所述输送电机的转轴轴线与旋折电机的转轴轴线互相垂直，旋折电机的转轴轴线与夹爪气缸活塞杆的伸缩方向轴线同轴。
所述夹爪包括一对可转动地定位在第一安装板上的爪臂，爪臂的末端设有第一传感器。
所述传动组件包括由夹爪气缸驱动的齿条以及分别设置在两条爪臂上同时与齿条啮合的两个扇形齿。
所述第三安装板上设有第二传感器，第二安装板上设有与第二传感器配合的传感器挡片。
所述爪臂末端的夹持面上设有夹紧垫片。
所述第一传感器为一对分别固定在两条爪臂上的对射型光电传感器；所述第一传感器通过传感器安装板与爪臂固定。
本发明的有益效果是：
相比市场上常见的往复切割式茶叶采摘机，本发明结构简单、安全可靠，通过旋转折断的方式对茶叶单芽进行无损采摘，满足了名优茶采摘的工艺要求，降低了名优茶采摘的人工成本，还提高了经济效益，能够促进茶叶采摘机械化、智能化进程。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的主视结构示意图。
图3是本发明的俯视结构示意图。
图4是本发明的仰视结构示意图。
图5是本发明中夹爪机构与旋折机构的主视结构示意图。
图6是图5的俯视结构示意图。
图7是图5的仰视结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，一种旋折式茶叶单芽采摘机械手，包括夹爪机构、旋折机构与输送机构。
所述夹爪机构包括第一安装板4-1、夹爪、夹爪气缸4-2与传动组件。
所述夹爪为一对可转动地定位在第一安装板上的爪臂4-5，爪臂与第一安装板之间设有铰接轴4-51。所述爪臂末端的夹持面上设有夹紧垫片4-7，夹紧垫片采用与手指柔软度相似的柔性材料，爪臂末端还设有第一传感器4-8。所述第一传感器为一对相互配合的对射型光电传感器(包括发射端和接收端)，两个第一传感器分别通过传感器安装板4-9固定在爪臂末端(传感器安装板与夹紧垫片设置在爪臂的两侧)。
所述夹爪气缸固定在第一安装板上，传动组件用于传递夹爪气缸动力驱动夹爪开合。所述传动组件中，齿条4-4通过连接杆4-3与夹爪气缸活塞杆同轴固定，齿条为双面齿，两条爪臂对称于齿条布置，爪臂上设有扇形齿4-6，扇形齿与爪臂的铰接轴同轴布置并且与齿条啮合。
所述旋折机构用于驱动夹爪机构转动。所述旋折机构中，旋折电机3-1固定在第二安装板2-3上，第二安装板为U形，旋折电机的转轴穿过第二安装板后通过旋折电机轴端接头3-2与第一安装板固定。
所述输送机构用于驱动旋折机构转动。所述输送机构中，输送电机2-1固定在第三安装板1的一侧，采收盒5与第二传感器2-5固定在第三安装板的另一侧，输送电机的转轴穿过第三安装板后通过旋折电机轴端接头2-2与第二安装板固定，与第二传感器配合的传感器挡片2-4固定在旋折电机轴端接头上。所述第二传感器为光电传感器。
所述输送电机的转轴轴线与旋折电机的转轴轴线互相垂直，旋折电机的转轴轴线与夹爪气缸活塞杆的伸缩方向轴线同轴布置。
本发明的工作原理是：
1)初始状态：如图2所示，夹爪气缸活塞杆伸出，夹爪张开，传感器挡片遮挡住第二传感器；
2)当茶叶位于夹爪中时，第一传感器发射端发射的光信号被茶叶阻挡，接收端不能产生对应的电信号，因此，夹爪气缸将活塞杆收回带动齿条运动，夹爪关闭夹紧茶梗，由于爪臂末端安装有柔性材料制成的夹紧垫片，不会损伤茶梗；
3)旋折电机启动驱动夹爪机构转动一定角度，使得被夹紧的茶梗被折断，旋转电机再反向转动将夹爪机构转回原位；
4)输送电机启动带动夹爪机构与旋折机构顺时针转动(图2中箭头所示方向)，同时传感器挡片远离第二传感器(第二传感器产生信号)；当夹爪机构带动茶叶转过最高点并到达采收盒上方时，夹爪气缸活塞杆伸出将夹爪打开，茶叶落入采收盒中，茶叶单芽采收动作完成；
5)输送电机带动夹爪机构与旋折机构反向逆时针转动，当传感器挡片挡住第二传感器时信号中断，输送电机停止动作，机械手完成复位，准备进行下一次采摘动作，如此循环往复，实现了茶叶的连续采摘。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：该机械手包括夹爪机构、驱动夹爪机构转动的旋折机构以及驱动旋折机构转动的输送机构；所述夹爪机构包括设置在第一安装板(4-1)上的夹爪与夹爪气缸(4-2)以及传递夹爪气缸动力驱动夹爪开合的传动组件；所述旋折机构包括设置在第二安装板(2-3)上驱动第一安装板转动的旋折电机(3-1)；所述输送机构包括采收盒(5)以及设置在第三安装板(1)上驱动第二安装板转动的输送电机(2-1)；所述输送电机的转轴轴线与旋折电机的转轴轴线互相垂直，旋折电机的转轴轴线与夹爪气缸活塞杆的伸缩方向轴线同轴。
2.根据权利要求1所述的旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：所述夹爪包括一对可转动地定位在第一安装板上的爪臂(4-5)，爪臂的末端设有第一传感器(4-8)。
3.根据权利要求2所述的旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：所述传动组件包括由夹爪气缸驱动的齿条(4-4)以及分别设置在两条爪臂上同时与齿条啮合的两个扇形齿(4-6)。
4.根据权利要求3所述的旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：所述第三安装板上设有第二传感器(2-5)，第二安装板上设有与第二传感器配合的传感器挡片(2-4)。
5.根据权利要求4所述的旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：所述爪臂末端的夹持面上设有夹紧垫片(4-7)。
6.根据权利要求5所述的旋折式茶叶单芽采摘机械手，其特征在于：所述第一传感器为一对分别固定在两条爪臂上的对射型光电传感器；所述第一传感器通过传感器安装板(4-9)与爪臂固定。
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