CN111802078A - 一种绳索式黄花菜采摘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种绳索式黄花菜采摘机，其特征在于：包括对称设置的承压板、导向平台、耳座、滑轮、移动座、滚筒和轴承座，承压板相对面靠近底部位置均设有导向平台，导向平台上设有移动座，偏心轮与移动座之间通过连杆连接，对称设置的承压板上的滑轮之间的绳索上设有Delta并联机构，采摘机构上安装有双目摄像机，采摘机构对应位置的设有收纳盒，滚筒内置驱动轴，滚筒与驱动轴接触面之间的滚筒上设有长条凹槽，滚筒与驱动轴接触面之间的驱动轴上设有长条凸起，驱动轴置于滚筒腔外的一端通过定位轴套固定在支撑座上，承压板侧部设有电源及动力控制设备。本发明优点有：移动灵活，劳动强度小和采摘效率高的黄花采摘机。

Description

一种绳索式黄花菜采摘机

技术领域

本发明属于植物采摘装置技术领域，具体涉及一种绳索式黄花菜采摘机。

背景技术

黄花菜又名金针菜、忘忧草、安神菜，是席上珍品和观赏名花，其茎、根、叶均可入药，又称萱草，在山西省大同市云州区(原大同县)是闻名全国的“黄花之乡”，有600多年的黄花种植史，且品质非常高，2019年11月15日，大同黄花入选中国农业品牌目录。长期以来，黄花菜采摘为手工采摘，黄花菜上会有残留的农药，长期采摘黄花菜会对劳动者双手产生一定的危害，依靠食指和大拇指指甲掐断，不仅效率低下、费力，且嫩芽汁液及碎沫塞卡在指甲缝内，时间长久后易引起指甲胀痛；黄花菜采摘期从6月下旬开始到8月上旬，历时40天，由于天气太热，太阳暴晒，在此环境下不适宜工人劳动，会造成皮肤晒伤或中暑等危险；另外，黄花菜种植面积的逐年增加和规模化生产的发展，纯人工采摘工作繁重，劳动强度大，效率低下，人力成本较高。因此，对于上述问题的解决就尤为重要。

发明内容

本发明克服现有技术的不足，提供了一种移动灵活、劳动强度小和采摘效率高的黄花采摘机。

为达上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种绳索式黄花菜采摘机，其特征在于：包括对称设置的承压板、导向平台、耳座、滑轮、移动座、滚筒和轴承座，所述承压板相对面靠近顶部位置均设有耳座，所述耳座上安装有滑轮，所述承压板相对面靠近底部位置均设有导向平台，所述导向平台上设有移动座，所述移动座与所述导向平台接触面之间的所述导向平台上设有第一T型槽，所述移动座与所述导向平台接触面之间的所述移动座上设有第一T型块，所述第一T型块置于所述第一T型槽中，所述移动座对应位置的所述承压板上设有支撑座，所述支撑座上安装有行程驱动步进电机，所述行程驱动步进电机的输出端贯穿所述支撑座且在端部从上到下套设有第一伞型齿轮和偏心轮，所述偏心轮与所述移动座之间通过连杆连接，所述移动座顶部设有一组轴承座，所述轴承座之间设有滚筒，对称设置的所述承压板上的所述滚筒之间通过绳索连接，所述绳索置于对称设置的所述承压板上的所述滑轮上，对称设置的所述承压板上的所述滑轮之间的所述绳索上设有Delta并联机构，所述Delta并联机构上设有采摘机构，所述采摘机构上安装有双目摄像机，所述采摘机构对应位置的设有收纳盒，所述收纳盒通过支架连接在所述Delta并联机构上，所述滚筒内置驱动轴，所述滚筒与所述驱动轴接触面之间的所述滚筒上设有长条凹槽，所述滚筒与所述驱动轴接触面之间的所述驱动轴上设有长条凸起，所述长条凸起置于所述长条凹槽中，所述驱动轴置于所述滚筒腔外的一端通过定位轴套固定在所述支撑座上，所述驱动轴端部套设有第二伞型齿轮，所述第二伞型齿轮啮合所述第一伞型齿轮，所述承压板侧部设有电源及动力控制设备。

进一步的，所述Delta并联机构包括包括连接座、液压缸、静平台、位置调节驱动步进电机、主动臂、从动臂和动平台，所述连接座与所述绳索固定连接，所述连接座底部设有液压缸，所述液压缸输出端固定连接所述静平台顶部，所述静平台底部均匀分布安装有位置调节驱动步进电机，所述位置调节驱动步进电机的输出端均驱动主动臂，所述主动臂铰接从动臂，所述从动臂铰接在所述动平台上，所述连接座侧部固定连接所述支架。

进一步的，所述采摘机构包括采摘驱动步进电机、驱动齿轮、左采摘手和右采摘手，所述采摘驱动步进电机安装在所述动平台顶部，所述采摘驱动步进电机输出端贯穿所述动平台且在端部套设有驱动齿轮，所述驱动齿轮左端对应位置设有左采摘手，所述驱动齿轮右端对应位置设有右采摘手，所述左采摘手和所述右采摘手均呈L状，且对称设置，所述左采摘手和所述右采摘手相接触面之间均设有切割刀，所述切割刀对应位置的所述左采摘手和所述右采摘手上均设有齿条，所述齿条相互平行均与所述驱动齿轮啮合，所述左采摘手和所述右采摘手与所述动平台接触面之间的所述左采摘手和所述右采摘手上均设有第二T型块，所述左采摘手和所述右采摘手与所述动平台接触面之间的所述动平台上设有第二T型槽，所述第二T型块置于所述第二T型槽中，所述左采摘手底部安装有所述双目摄像机。

进一步的，所述液压缸、所述双目摄像机、所述位置调节驱动步进电机、所述行程驱动步进电机和所述采摘驱动步进电机均与电源及动力控制设备电性连接。

与现有技术相比，本发明的优点是：提高劳动生产率、降低工人劳动强度和成本费用，实现黄花菜的实时采收，具有十分重要的现实意义和广阔的应用前景；

防止残留的农药对人的双手产生危害；

避免工人太阳暴晒，不会造成工人皮肤晒伤或中暑等危险，同时不会耽误采摘期；

电力驱动，不会产生尾气，不会造成大气污染，而且噪音低，不会造成噪音污染；

将承压板安装在每垄的两端，绳索置于每垄黄花菜上方，使采摘机构对应的置于黄花菜顶部位置，由行程驱动步进电机提供动力驱动绳索，使绳索移动，能够针对每垄黄花菜进行采摘，提高采摘效率；行程驱动步进电机运作，在第一伞型齿轮和第二伞型齿轮的作用下能够驱动滚筒转动，同时，在偏心轮的作用下能够驱动移动座往返移动，移动座能够驱动滚筒往返移动，从而使绳索均匀的缠绕在滚筒上。

附图说明

图1为本发明一种绳索式黄花菜采摘机的结构示意立体图。

图2为本发明一种绳索式黄花菜采摘机的结构示意主视图。

图3为本发明一种绳索式黄花菜采摘机的Delta并联机构的结构示意图。

图4为本发明一种绳索式黄花菜采摘机的采摘机构的结构示意立体图。

图5为图1所示本发明一种绳索式黄花菜采摘机的A向放大结构示意图。

在图中，1.承压板，2.导向平台，3.耳座，4.滑轮，5.移动座，6.滚筒，7.轴承座，8.第一T型槽，9.第一T型块，10.支撑座，11.行程驱动步进电机，12.第一伞型齿轮，13.偏心轮，14.连杆，15.绳索，16.双目摄像机，17.收纳盒，18.支架，19.驱动轴，20.长条凹槽，21.长条凸起，22.定位轴套，23.第二伞型齿轮，24.电源及动力控制设备，25.连接座，26.液压缸，27.静平台，28.位置调节驱动步进电机，29.主动臂，30.从动臂，31.动平台，32.采摘驱动步进电机，33.驱动齿轮，34.左采摘手，35.右采摘手，36.切割刀，37.齿条，38.第二T型块，39.第二T型槽。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在1至图5中，1.承压板，2.导向平台，3.耳座，4.滑轮，5.移动座，6.滚筒，7.轴承座，8.第一T型槽，9.第一T型块，10.支撑座，11.行程驱动步进电机，12.第一伞型齿轮，13.偏心轮，14.连杆，15.绳索，16.双目摄像机，17.收纳盒，18.支架，19.驱动轴，20.长条凹槽，21.长条凸起，22.定位轴套，23.第二伞型齿轮，24.电源及动力控制设备，25.连接座，26.液压缸，27.静平台，28.位置调节驱动步进电机，29.主动臂，30.从动臂，31.动平台，32.采摘驱动步进电机，33.驱动齿轮，34.左采摘手，35.右采摘手，36.切割刀，37.齿条，38.第二T型块，39.第二T型槽。

一种绳索式黄花菜采摘机，其特征在于：包括对称设置的承压板1、导向平台2、耳座3、滑轮4、移动座5、滚筒6和轴承座7，承压板1相对面靠近顶部位置均设有耳座3，耳座3上安装有滑轮4，承压板1相对面靠近底部位置均设有导向平台2，导向平台2上设有移动座5，移动座5与导向平台2接触面之间的导向平台2上设有第一T型槽8，移动座5与导向平台2接触面之间的移动座5上设有第一T型块9，第一T型块9置于第一T型槽8中，移动座5对应位置的承压板1上设有支撑座10，支撑座10上安装有行程驱动步进电机11，行程驱动步进电机11的输出端贯穿支撑座10且在端部从上到下套设有第一伞型齿轮12和偏心轮13，偏心轮13与移动座5之间通过连杆14连接，移动座5顶部设有一组轴承座7，轴承座7之间设有滚筒6，对称设置的承压板1上的滚筒6之间通过绳索15连接，绳索15置于对称设置的承压板1上的滑轮4上，对称设置的承压板1上的滑轮4之间的绳索15上设有Delta并联机构，Delta并联机构上设有采摘机构，采摘机构上安装有双目摄像机16，采摘机构对应位置的设有收纳盒17，收纳盒17通过支架18连接在Delta并联机构上，滚筒6内置驱动轴19，滚筒6与驱动轴19接触面之间的滚筒6上设有长条凹槽20，滚筒6与驱动轴19接触面之间的驱动轴19上设有长条凸起21，长条凸起21置于长条凹槽20中，驱动轴19置于滚筒6腔外的一端通过定位轴套22固定在支撑座10上，驱动轴19端部套设有第二伞型齿轮23，第二伞型齿轮23啮合第一伞型齿轮12，承压板1侧部设有电源及动力控制设备24。

Delta并联机构包括包括连接座25、液压缸26、静平台27、位置调节驱动步进电机28、主动臂29、从动臂30和动平台31，连接座25与绳索15固定连接，连接座25底部设有液压缸26，液压缸26输出端固定连接静平台27顶部，静平台27底部均匀分布安装有位置调节驱动步进电机28，位置调节驱动步进电机28的输出端均驱动主动臂29，主动臂29铰接从动臂30，从动臂30铰接在动平台31上，连接座25侧部固定连接支架18。

采摘机构包括采摘驱动步进电机32、驱动齿轮33、左采摘手34和右采摘手35，采摘驱动步进电机32安装在动平台31顶部，采摘驱动步进电机32输出端贯穿动平台31且在端部套设有驱动齿轮33，驱动齿轮33左端对应位置设有左采摘手34，驱动齿轮33右端对应位置设有右采摘手35，左采摘手34和右采摘手35均呈L状，且对称设置，左采摘手34和右采摘手35相接触面之间均设有切割刀36，切割刀36对应位置的左采摘手34和右采摘手35上均设有齿条37，齿条37相互平行均与驱动齿轮33啮合，左采摘手34和右采摘手35与动平台31接触面之间的左采摘手34和右采摘手35上均设有第二T型块38，左采摘手34和右采摘手35与动平台31接触面之间的动平台31上设有第二T型槽39，第二T型块38置于第二T型槽39中，左采摘手34底部安装有双目摄像机16。

液压缸26、双目摄像机16、位置调节驱动步进电机28、行程驱动步进电机11和采摘驱动步进电机32均与电源及动力控制设备24电性连接。

在工作时，将承压板1安装在每垄的两端，绳索15置于每垄黄花菜上方，使采摘机构对应的置于黄花菜顶部位置，每垄的两端的行程驱动步进电机11转向相反，由行程驱动步进电机11提供动力驱动绳索15，使绳索15移动，绳索15移动过程中，双目摄像头检测到黄花的位置且把信息反馈给控制设备，控制设备控制液压缸26、行程驱动步进电机11、位置调节驱动步进电机28和采摘驱动步进电机32执行信息指令，最终将黄花采摘下且投入到收纳盒17中。

行程驱动步进电机11运作，在第一伞型齿轮12和第二伞型齿轮23的作用下能够驱动滚筒6转动，同时，在偏心轮13的作用下能够驱动移动座5往返移动，移动座5能够驱动滚筒6往返移动，从而使绳索15均匀的缠绕在滚筒6上。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (4)

1.一种绳索式黄花菜采摘机，其特征在于：包括对称设置的承压板(1)、导向平台(2)、耳座(3)、滑轮(4)、移动座(5)、滚筒(6)和轴承座(7)，所述承压板(1)相对面靠近顶部位置均设有耳座(3)，所述耳座(3)上安装有滑轮(4)，所述承压板(1)相对面靠近底部位置均设有导向平台(2)，所述导向平台(2)上设有移动座(5)，所述移动座(5)与所述导向平台(2)接触面之间的所述导向平台(2)上设有第一T型槽(8)，所述移动座(5)与所述导向平台(2)接触面之间的所述移动座(5)上设有第一T型块(9)，所述第一T型块(9)置于所述第一T型槽(8)中，所述移动座(5)对应位置的所述承压板(1)上设有支撑座(10)，所述支撑座(10)上安装有行程驱动步进电机(11)，所述行程驱动步进电机(11)的输出端贯穿所述支撑座(10)且在端部从上到下套设有第一伞型齿轮(12)和偏心轮(13)，所述偏心轮(13)与所述移动座(5)之间通过连杆(14)连接，所述移动座(5)顶部设有一组轴承座(7)，所述轴承座(7)之间设有滚筒(6)，对称设置的所述承压板(1)上的所述滚筒(6)之间通过绳索(15)连接，所述绳索(15)置于对称设置的所述承压板(1)上的所述滑轮(4)上，对称设置的所述承压板(1)上的所述滑轮(4)之间的所述绳索(15)上设有Delta并联机构，所述Delta并联机构上设有采摘机构，所述采摘机构上安装有双目摄像机(16)，所述采摘机构对应位置的设有收纳盒(17)，所述收纳盒(17)通过支架(18)连接在所述Delta并联机构上，所述滚筒(6)内置驱动轴(19)，所述滚筒(6)与所述驱动轴(19)接触面之间的所述滚筒(6)上设有长条凹槽(20)，所述滚筒(6)与所述驱动轴(19)接触面之间的所述驱动轴(19)上设有长条凸起(21)，所述长条凸起(21)置于所述长条凹槽(20)中，所述驱动轴(19)置于所述滚筒(6)腔外的一端通过定位轴套(22)固定在所述支撑座(10)上，所述驱动轴(19)端部套设有第二伞型齿轮(23)，所述第二伞型齿轮(23)啮合所述第一伞型齿轮(12)，所述承压板(1)侧部设有电源及动力控制设备(24)。

2.根据权利要求1所述的一种绳索式黄花菜采摘机，其特征在于：所述Delta并联机构包括包括连接座(25)、液压缸(26)、静平台(27)、位置调节驱动步进电机(28)、主动臂(29)、从动臂(30)和动平台(31)，所述连接座(25)与所述绳索(15)固定连接，所述连接座(25)底部设有液压缸(26)，所述液压缸(26)输出端固定连接所述静平台(27)顶部，所述静平台(27)底部均匀分布安装有位置调节驱动步进电机(28)，所述位置调节驱动步进电机(28)的输出端均驱动主动臂(29)，所述主动臂(29)铰接从动臂(30)，所述从动臂(30)铰接在所述动平台(31)上，所述连接座(25)侧部固定连接所述支架(18)。

3.根据权利要求1所述的一种绳索式黄花菜采摘机，其特征在于：所述采摘机构包括采摘驱动步进电机(32)、驱动齿轮(33)、左采摘手(34)和右采摘手(35)，所述采摘驱动步进电机(32)安装在所述动平台(31)顶部，所述采摘驱动步进电机(32)输出端贯穿所述动平台(31)且在端部套设有驱动齿轮(33)，所述驱动齿轮(33)左端对应位置设有左采摘手(34)，所述驱动齿轮(33)右端对应位置设有右采摘手(35)，所述左采摘手(34)和所述右采摘手(35)均呈L状，且对称设置，所述左采摘手(34)和所述右采摘手(35)相接触面之间均设有切割刀(36)，所述切割刀(36)对应位置的所述左采摘手(34)和所述右采摘手(35)上均设有齿条(37)，所述齿条(37)相互平行均与所述驱动齿轮(33)啮合，所述左采摘手(34)和所述右采摘手(35)与所述动平台(31)接触面之间的所述左采摘手(34)和所述右采摘手(35)上均设有第二T型块(38)，所述左采摘手(34)和所述右采摘手(35)与所述动平台(31)接触面之间的所述动平台(31)上设有第二T型槽(39)，所述第二T型块(38)置于所述第二T型槽(39)中，所述左采摘手(34)底部安装有所述双目摄像机(16)。

4.根据权利要求1所述的一种绳索式黄花菜采摘机，其特征在于：所述液压缸(26)、所述双目摄像机(16)、所述位置调节驱动步进电机(28)、所述行程驱动步进电机(11)和所述采摘驱动步进电机(32)均与电源及动力控制设备(24)电性连接。

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