木耳采摘机械手和木耳集成采摘系统技术方案

本发明专利技术涉及一种新型的木耳采摘机械手，和采用这种机械手的木耳集成采摘系统。该机械手采用一圈夹爪同时采摘木耳菌棒圆周上的木耳。其主要结构是用进给凸轮盘，驱动夹爪径向进给，用一个张合凸轮盘驱动夹爪的张合，实现了模仿了人手采摘的动作。机械手的动力由凸轮盘中心输入，使得机械手尺寸较小，这样用机械手矩阵组成木耳集成采摘系统时，木耳菌棒的间隔可以较小。木耳集成采摘系统用多层高架放置装有多个菌棒的菌棒盘。台车采摘机或叉车采摘机，沿高架间的通道运动。采摘机将菌棒盘拉到采摘机的菌棒盘升降台上，由采摘机的采摘机械手矩阵，将一盘上的菌棒的木耳同时采摘下来。这个系统解决了木耳垂直工厂化栽培的核心技术难题。术难题。术难题。

【技术实现步骤摘要】
木耳采摘机械手和木耳集成采摘系统


[0001]本专利技术涉及农业机械领域，具体说是一种采摘木耳的机械手，和使用该机械手的集成采摘系统。

技术介绍

[0002]木耳是一种大量生产的食用菌，主流的培育方式是采用菌棒法。目前采摘都是手工作业，每年木耳采摘都要动用大量劳动力，已成为木耳产业亟待解决的问题，特别是使木耳栽培无法像其他食用菌那样实现高效率的工厂化生产。为了实现木耳采摘机械化，多年来业内进行了大量的研发工作，申请人申请的《202022922982.3》就是其中一项。该专利技术模仿人工采耳动作，实现了摘大留小这个采耳的关键技术要求，而且是多夹爪环绕菌棒作业，效率较高。不足之处是机械手尺寸较大，在采摘成排密集摆放的菌棒时，无法布置多个机械手同时工作。为了实现大规模的采摘机械化需要对现有的采摘机械手进一步改进，并集成为一种高效率的采摘系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的，是提供一种结构紧凑，尺寸较小的机械手，用于组成完整的采摘系统，实现对多个密集摆放的菌棒同时原地采摘。
[0004]为实现这个目的，本专利技术所采取的技术方案如下：
[0005]该木耳采摘机械手，主要由机架、转轮、芯轴、进给凸轮盘、导向槽盘、张合凸轮盘、滑块、夹爪构成，其结构是：机架立柱上下分别固定着面板和基板，构成框形机架，基板朝向框形机架内的一面为基板正面，基板朝向框形机架外的一面为基板背面；转轮外圆周可转动的套装在基板的中心孔中，转轮的一端位于框形机架内，转轮的另一端伸出基板背面；在转轮伸出基板背面的一端上固定着进给凸轮盘，进给凸轮盘上有若干弧形槽；芯轴可转动的套装在转轮的中心孔中，芯轴上端与面板固定，芯轴下端伸出到进给凸轮盘之外；在芯轴伸出到进给凸轮盘之外的一端上固定着导向槽盘，导向槽盘的正面朝向进给凸轮盘，导向槽盘的背面上有若干导向槽，每个导向槽中约束着一个可在导向槽中滑动的滑块；每个滑块上固定着朝向进给凸轮盘的销轴I，每个销轴I上套装着可转动的滚轮I；所述滚轮I位于进给凸轮盘上相应的弧形槽中，所述滚轮I的外圆周表面与弧形槽的弧形表面相切；张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘上的框形槽朝外；每个滑块上固定着通过张合凸轮盘上的径向通槽伸出的销轴III，每个销轴III套装着一对可转动的夹爪臂；每个夹爪臂上固定着一个朝向张合凸轮盘的销轴II，每个销轴II上套装着可转动的滚轮II；所述滚轮II位于张合凸轮盘上相应的框形槽中，所述滚轮II的外圆周表面与框形槽的侧表面相切；每个夹爪臂上固定着一个夹爪，同一个销轴III上的一对夹爪臂上的两个夹爪组成一副夹子。
[0006]进一步的结构是，导向槽盘具有中心孔，中心孔与芯轴同轴心；各个导向槽围绕在中心孔周围，导向槽的导向方向是导向槽盘的径向方向；各导向槽的槽底有宽度可以通过
销轴I的导向槽底通槽。
[0007]进一步的结构是，进给凸轮盘具有中心孔，围绕进给凸轮盘中心孔有与导向槽盘的导向槽数量相同的弧形槽，弧形槽的一端靠近进给凸轮盘中心，弧形槽的另一端远离进给凸轮盘中心。
[0008]进一步的结构是，张合凸轮盘上有与导向槽盘的导向槽数量相同的径向通槽，各径向通槽的宽度可以通过销轴III，张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘的各径向通槽与导向槽盘的各导向槽对正；每个径向通槽两侧各有一个框形槽，所述两个框形槽对称于径向通槽，每个框形槽有两个与径向通槽平行的直边，其中一个直边距离径向通槽近，另一个直边距离径向通槽远，与径向通槽距离近的直边的端点距离张合凸轮盘中心近，与径向通槽距离远的直边的端点距离张合凸轮盘中心远，所述两个直边两端的端点由框形槽的内斜边和外斜边分别连接。
[0009]进一步的结构是，基板中心孔轴心线、转轮外圆周轴心线、转轮中心孔轴心线、芯轴轴心线、导向槽盘中心孔轴心线、进给凸轮盘中心孔轴心线、张合凸轮盘中心都在同一条轴线上。
[0010]进一步的结构是，转轮是齿轮或链轮或皮带轮或同步带轮或直连电机轴或曲柄轴。
[0011]本专利技术的木耳集成采摘系统，主要由木耳采摘机械手、多层支架、菌棒盘、采摘车、机械手升降台、机械手驱动装置、菌棒盘升降台组成，具体结构是：多层支架放置在基础上，菌棒盘放置多层支架上，相邻两排多层支架之间有通道；通道上有可移动的采摘车；采摘车是在台车上安装有升降机；机械手升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上；机械手升降台上安装着木耳采摘机械手阵列和机械手驱动机构，机械手升降台下方有菌棒盘升降台，菌棒盘升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上，采摘车或者是一台安装有机械手升降台、机械手驱动机构和菌棒盘升降台的叉车。
[0012]进一步的结构是，多层支架的结构是由支架立柱、支架纵梁、支架滚轮横梁相互垂直的固定在一起，两个相邻支柱之间为一个单元，每个单元中由多层支架纵梁、多层支架滚轮横梁分割成若干尺寸相同的立方形菌棒盘放置格，相邻两排多层支架的菌棒盘放置格相互对正。
[0013]进一步的结构是，菌棒盘具有菌棒盘边框，所述边框的材质是铁磁性的，边框底部固定着菌棒盘底网，菌棒盘底网纵横筋条交叉处固定着菌棒插杆，菌棒盘底网的各个网格的尺寸相同。
[0014]进一步的结构是，升降机是立式机身，垂直导柱的下端固定在升降机底梁上，升降机导柱的上端固定着升降机顶梁；升降机顶梁上固定着电机分动箱，电机分动箱两边伸出的两根传动轴驱动升降机顶梁两侧固定着的两个升降螺杆箱，每个升降螺杆箱有一根升降螺杆向下方伸出。
[0015]进一步的结构是，机械手升降台由机械手升降台本体上的机械手升降台导向套，滑动的套装在升降机的垂直导柱上，固定在机械手升降台本体上的两个机械手升降台升降螺母，分别与升降机的两个升降螺杆啮合，若干个转轮是齿轮的木耳采摘机械手，以矩阵的方式固定在机械手升降台本体上，每行木耳采摘机械手在一条直线上，每列木耳采摘机械手在一条直线上，各木耳采摘机械手之间的相互位置与菌棒盘上的菌棒插杆间的相互位置
相同，各木耳采摘机械手的夹爪，以与升降机垂直导柱平行的方向伸向下方，机械手驱动机构安装在机械手升降台本体上。
[0016]进一步的结构是，机械手驱动机构本体是一个矩形的驱动框架，驱动框架通过两套直线导轨副I安装在机械手升降台本体上，数量与木耳采摘机械手列数相同的齿条I固定在驱动框架上，每根齿条I与所在列的各木耳采摘机械手的转轮齿轮啮合，电机减速机固定在机械手升降台本体上，电机减速机驱动丝杠，丝杠与固定在驱动框架上的丝杠母啮合。
[0017]进一步的结构是，菌棒盘升降台，由菌棒盘升降台本体上的菌棒盘升降台导向套，滑动的套装在升降机垂直导柱上；固定在菌棒盘升降台本体上的两个升降螺母箱中的螺母，分别与升降机的两个升降螺杆啮合；菌棒盘升降台本体是中空矩形框架，所述矩形框架的横边与台车的行驶方向垂直，菌棒盘升降台本体框架两个横边上面上各固定着一根齿条II、一套直线导轨副II和一个菌棒盘支撑梁，所述菌棒盘支撑梁上装有滚轮，一个拖板固定在两套直线导轨副II的滑块上，拖板上固定着电磁铁，一个双出轴电机固定在拖板上，双出轴电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木耳采摘机械手，主要由机架、转轮、芯轴、进给凸轮盘、导向槽盘、张合凸轮盘、滑块、夹爪构成，其结构是：机架立柱上下分别固定着面板和基板，构成框形机架，基板朝向框形机架内的一面为基板正面，基板朝向框形机架外的一面为基板背面；转轮外圆周可转动的套装在基板的中心孔中，转轮的一端位于框形机架内，转轮的另一端伸出基板背面；在转轮伸出基板背面的一端上固定着进给凸轮盘，进给凸轮盘上有若干弧形槽；芯轴可转动的套装在转轮的中心孔中，芯轴上端与面板固定，芯轴下端伸出到进给凸轮盘之外；在芯轴伸出到进给凸轮盘之外的一端上固定着导向槽盘，导向槽盘的正面朝向进给凸轮盘，导向槽盘的背面上有若干导向槽，每个导向槽中约束着一个可在导向槽中滑动的滑块；每个滑块上固定着朝向进给凸轮盘的销轴I，每个销轴I上套装着可转动的滚轮I；所述滚轮I位于进给凸轮盘上相应的弧形槽中，所述滚轮I的外圆周表面与弧形槽的弧形表面相切；张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘上的框形槽朝外；每个滑块上固定着通过张合凸轮盘上的径向通槽伸出的销轴III，每个销轴III套装着一对可转动的夹爪臂；每个夹爪臂上固定着一个朝向张合凸轮盘的销轴II，每个销轴II上套装着可转动的滚轮II；所述滚轮II位于张合凸轮盘上相应的框形槽中，所述滚轮II的外圆周表面与框形槽的侧表面相切；每个夹爪臂上固定着一个夹爪，同一个销轴III上的一对夹爪臂上的两个夹爪组成一副夹子。2.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：导向槽盘具有中心孔，中心孔与芯轴同轴心；各个导向槽围绕在中心孔周围，导向槽的导向方向是导向槽盘的径向方向；各导向槽的槽底有宽度可以通过销轴I的导向槽底通槽。3.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：进给凸轮盘具有中心孔，围绕进给凸轮盘中心孔有与导向槽盘的导向槽数量相同的弧形槽，弧形槽的一端靠近进给凸轮盘中心，弧形槽的另一端远离进给凸轮盘中心。4.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：张合凸轮盘上有与导向槽盘的导向槽数量相同的径向通槽，各径向通槽的宽度可以通过销轴III，张合凸轮盘固定在导向槽盘背面上，张合凸轮盘的各径向通槽与导向槽盘的各导向槽对正；每个径向通槽两侧各有一个框形槽，所述两个框形槽对称于径向通槽，每个框形槽有两个与径向通槽平行的直边，其中一个直边距离径向通槽近，另一个直边距离径向通槽远，与径向通槽距离近的直边的端点距离张合凸轮盘中心近，与径向通槽距离远的直边的端点距离张合凸轮盘中心远，所述两个直边两端的端点由框形槽的内斜边和外斜边分别连接。5.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：基板中心孔轴心线、转轮外圆周轴心线、转轮中心孔轴心线、芯轴轴心线、导向槽盘中心孔轴心线、进给凸轮盘中心孔轴心线、张合凸轮盘中心都在同一条轴线上。6.根据权利要求1所述的木耳采摘机械手，其特征在于：转轮是齿轮或链轮或皮带轮或同步带轮或直连电机轴或曲柄轴。7.一种木耳集成采摘系统，主要由木耳采摘机械手、多层支架、菌棒盘、采摘车、机械手升降台、机械手驱动装置、菌棒盘升降台组成，其特征在于：多层支架放置在基础上，菌棒盘放置多层支架上，相邻两排多层支架之间有通道；通道上有可移动的采摘车；采摘车是在台车上安装有升降机；机械手升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上；机械手升降台上安装着木耳采摘机械手阵列和机械手驱动机构，机械手升降台下方有菌棒盘升降台，菌棒盘
升降台滑动的约束在升降机的垂直导柱上，采摘车或者是在一台叉车上，叉车上安装有机械手升降...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建群，王志全，
申请(专利权)人：北京星耳健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：