CN109661903A - 一种抓取机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于现代农业技术装备领域，具体涉及一种球类果蔬抓取机构，包括上固定板、三组支撑架、下活动板、驱动部分、抓取部分、控制器、限位板。抓取部分包括机械手指一、机械手指二、推动连杆、V型推动杆和竖直滑动杆；驱动部分包括气缸、负压器、控制器、活塞杆、压力杆；驱动部分用于同时驱动多个机械手指朝径向靠拢以抓取果蔬；机械手指共有三组。本发明结构稳固紧凑，能够抓取不同大小的球类果蔬，且便于安装在不同机械臂上，适用于多种球类果蔬的抓取，可提高采摘效率。

Description

一种抓取机构

技术领域

本发明属于现代农业技术装备领域，具体涉及一种球形类果蔬的抓取机构。

背景技术

我国是农业大国，球形类果蔬如苹果、柑橘、桃子等种植面积与产量位居世界第一。果蔬采摘是收获的重要环节，公知地，我国现有果蔬收获采用人工收获，导致效率低下，而且劳动强度大。

果蔬采摘环节耗时耗力，对于一些表面带刺的果蔬，不便于人工抓取，因此设计一种可靠的抓取机构，能代替人手完成机械抓取和放置，以提高果蔬采摘的效率。

针对现有技术中存在的人工效率低下、不便抓取的问题，本发明的实施例提供了一种结构稳固、适用于球形类果蔬的抓取机构。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种球形类果蔬抓取机构，包括：上固定板；三组支撑架；下活动板。

抓取部分，包括机械手指一，机械手指二，所述机械手指共有三组，均匀分布于所述支撑架上部，围成一个允许球类果蔬进入的空间。

驱动部分，其用于同时驱动三组机械手指，以使所述机械手指一靠拢运动，在弹簧的推力作用下，推动机械手指二靠拢缩进从而减小空间口径，实现对球类果蔬的抓取。

优选地，所述驱动部分包括：气缸，固定安装于上固定板的下方，其用于推动活塞杆、支撑推杆向下运动，推动压力杆向上运动。

V型推动杆，其通过其中的气缸驱动活塞杆向下，带动下支撑板向下运动，带动竖直滑动杆上下滑动而驱动机械手指的运动，V型推动杆下方设置有限位片。

所述驱动部分还包括：

推动连杆，其一端与V型推杆连接，另一端与机械手指二连接，所述活塞杆穿设所述下活动板和所述气缸之间，所述竖直滑动杆的上端与V型推动杆连接为可转动连接，下端固定在下活动板上；所述支撑推杆的一端固定在所述下活动板上端，另一端固定于所述上固定板的下端。

弹簧，其连接于所述V型推动杆与机械手指二间，并在抓取果蔬前处于原长状态；其中：在所述气缸驱动活塞杆下移，推动下活动板向下移动，带动竖直滑动杆下移，使V型推动杆受力向上移动，对弹簧施加压力，所述弹簧借助压力向斜上方推抵所述机械手指2，同时，V型推杆给推动连杆2动力，所述推动连杆与机械手指1铰接，推动机械手1向下向内靠拢。

优选地，所述上固定板不动，所述下活动板与所述上固定板保持相对运动；其中：所述气缸装设于所述上固定板和下活动板之间板并位于所述上板的下方。

优选地，所述气缸的活塞杆的头部与所述下活动板连接，所述气缸的活塞杆通过伸缩来驱动所述下活动板的上下移动。

优选的，所述负压器由控制器控制工作状态，负压器工作产生负压气流时，可通过吸力将果蔬吸入吸附罩中。

优选地，所述机械手指一、机械手指二内侧有橡胶垫，对抓取的果蔬起缓冲保护作用。

优选地，所述限位片安装于三组支撑架上，控制V型推动杆的行程，保障抓取的有效性。

与现有技术相比，本发明所提供的抓取机构的有益效果是：本发明利用三组机械手指所围成的包络空间的改变，通过吸附和抓取的方式，实现对不同尺寸的球形类果蔬的稳固抓取。

附图说明

图1为本发明的实施例提供的抓取机构的立体结构示意图。

图2为本发明的实施例提供的抓取机构的平面张开结构示意图。

图中：

1-机械手指1；2-推动连杆；3-弹簧；4-V型推动杆；5-支撑架；6-弹簧；7-竖直滑动杆；8-气缸；9-支撑推杆；10-下活动板；11-机械手指2；12-吸附罩；13-限位片；14-负压器；15-控制器；16-活塞杆；17-压力杆。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。

如图1所示，为本发明的一种球类果蔬抓取机构，包括上固定板6、下活动板10、驱动部分、抓取部分，其中抓取部分包括机械手指一1、机械手指二11、推动连杆2、V型推动杆4和竖直滑动杆7，驱动部分包括气缸8、负压器14、控制器15、活塞杆16，压力杆17，活塞杆16一端连接气缸8和控制器15，另一端连接下活动板10；压力杆17在气缸驱动下可上下滑动；下活动板10上方与支撑推杆9连接；竖直滑动杆7下端与下活动板10连接，上端与V型推动杆4连接，上固定板6的上方安装三组支撑架5，支撑架5上设有限位片13，竖直滑动杆7穿过上固定板6可上下滑动，抓取部分共有三组。

其中，机械手指一1、推动连杆2、V型推动杆4、机械手指二11、竖直滑动杆7间的连接为可转动连接、机械手指一1和V型推动杆4通过推动连杆2连接，支撑推杆9可上下滑动，在活塞杆16的上下驱动下随活塞杆改变长度。

其中，竖直滑动杆7长度固定，随下滑动板上下滑动，共3组。

本发明提供的一种球类果蔬抓取机构工作原理：首先通过气缸8驱动压力杆17向上滑动，找到抓取目标后，控制器15开启负压器14开始工作，负压器14工作产生负压气流，可通过吸力将果蔬吸入吸附罩12中；在吸附完成后气缸8在控制器15的作用下控制活塞杆16和压力杆17向下运动，带动下活动板10、支撑推杆9进行伸缩运动，从而拉动竖直滑动杆7上下运动；竖直滑动杆7运动，会拉动V型推动杆4运动；V型推动杆4将拉力转化为推力，推动连杆2推动机械手指一1向内运动；同时，V型推动杆4压缩弹簧推动机械手指二运动，从而实现抓取机构收紧和放开的动作，以达到抓取的目的；通过限位片13的设置，可避免V型推动杆4运动幅度过大对果蔬和设备产生损坏；随着竖直滑动杆下移的位移越大，机械手指一、机械手指二产生的移动包络程度越大，在抓取到果蔬后，控制器控制气缸和负压器工作，避免压力过大损坏果蔬和机械，至此抓取过程结束。

在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，驱动器用于驱动竖直滑动杆上下移动，竖直滑动杆穿设上固定板与下滑动板连接，弹簧设于V型推动杆和机械手指二之间。在气缸8驱动下活动板10下移，拉动V型推杆以对弹簧3施加压力后，弹簧3借助压力向上推抵机械手指二；同时，V型推杆另一端上移驱动推动连杆运动，从而迫使机械手指一的运动朝径向靠拢。

本发明的上述实施例所具有的优势在于：

本发明利用机械手指一、机械手指二所围成的空间口径的改变而实现对不同大小球类果蔬的抓取。

本发明一种球类果蔬抓取机构，结构稳固紧凑，抓取速度较快，能够抓取不同大小的球类果蔬，通过负压器吸附可有效提高抓取的效率；且便于安装在不同机械臂上，适用于多种球类果蔬的抓取，可提高采摘效率。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种球类果蔬抓取机构，其特征在于，包括上固定板(6)、驱动部分、抓取部分； 2.其特征在于：所述的驱动部分包括气缸（8）、负压器（14）、活塞杆（16）、支撑推杆（9）、控制器（15），气缸（8）、负压器（14）安装在上固定板下端，所述的抓取部分包括推动连杆(2)、竖直滑动杆(7)、V型推动杆（4）、机械手指一（1）、机械手指二（11）、弹簧（3）、限位片（13）、吸附罩（12），所述的下活动板一端连接活塞杆（16），另一端连接支撑推杆(9)。

2.根据权利要求1所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的驱动部分包括设置在上固定板(6)上的气缸（8）和负压器(14)，所述的气缸(14)和下活动板(10)之间通过活塞杆(16)连接。

3.根据权利要求1所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的V型推动杆（4）通过竖直滑动杆(7)与下活动板(10)连接，所述上固定板与下活动板保持相对运动；所述气缸8、负压器14安装固定于上固定板的下方。

4.根据权利要求3所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的抓取部分之间的连接均为可转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的弹簧（3）与V型推动杆（4）和机械手指二（11）相连接。

6.根据权利要求1所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的活塞杆（16）、支撑推杆（9）、压力杆（17）可在气缸推动下滑动。

7.根据权利要求1所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的支撑架（5）安装在上固定板（6）上方，共3组。

8.根据权利要求7所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的限位片（13）安装在支撑架（5）上。

9.根据权利要求1所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的抓取部分共有3组，机械手指一、机械手指二内部设有橡胶垫。

10.根据权利要求2所述的一种球类果蔬抓取机构，其特征在于：所述的控制器控制气缸和负压器的工作状态。