一種番茄側(cè)芽摘除裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種番茄側(cè)芽摘除裝置，該裝置包括豎直的線性導(dǎo)軌、夾緊機(jī)構(gòu)和摘除機(jī)構(gòu)，所述的夾緊機(jī)構(gòu)包括連接架、聯(lián)動部件和左右加持手，摘除機(jī)構(gòu)包括固定架、左保持架、右保持架、壓力桿、刀片桿、一對螺旋彈簧、位置傳感器、及步進(jìn)電機(jī)。本實(shí)用新型的番茄側(cè)芽摘除裝置通過聯(lián)動部件實(shí)現(xiàn)對番茄主桿的夾緊和松開，通過線性導(dǎo)軌滑臺實(shí)現(xiàn)摘除機(jī)構(gòu)的上下移動，移動至適當(dāng)高度后，通過步進(jìn)電機(jī)及同步帶傳動實(shí)現(xiàn)左右保持架轉(zhuǎn)動，從而帶動壓力桿和刀片桿轉(zhuǎn)動，刀片桿與側(cè)芽底部接觸并下壓轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)側(cè)芽摘除作業(yè)。本實(shí)用新型的裝置可以實(shí)現(xiàn)番茄側(cè)芽的摘除作業(yè)，并且摘除速度快、準(zhǔn)確穩(wěn)定，動力部件使用較少。
【專利說明】
一種番茄側(cè)芽摘除裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于園藝、農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種番茄側(cè)芽摘除裝置，可應(yīng)用于番茄側(cè)芽的摘除。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的提升，蔬菜生產(chǎn)規(guī)?；⒆詣踊呀?jīng)成為趨勢。番茄側(cè)芽摘除是提高番茄種植產(chǎn)量和品質(zhì)必不可少的一環(huán)，番茄摘芽工作量大，且有時需要重復(fù)進(jìn)行。手工摘芽雖然速度快，但是隨著勞動力成本增加和巨大的作業(yè)量不能滿足實(shí)際需要。番茄側(cè)芽摘除機(jī)器人是適應(yīng)市場和實(shí)際需要而進(jìn)行開發(fā)研究的，其番茄側(cè)芽摘除裝置是一種根據(jù)番茄植株主桿、側(cè)枝、側(cè)芽的特性而設(shè)計(jì)的一種新的裝置，這一裝置完成番茄側(cè)芽的摘除作業(yè)，這也是番茄摘芽機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)的重點(diǎn)所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種番茄側(cè)芽摘除裝置，該裝置可通過聯(lián)動部件可以實(shí)現(xiàn)番茄主桿的夾緊和松開，通過線性導(dǎo)軌滑臺實(shí)現(xiàn)摘除機(jī)構(gòu)的上下移動、通過步進(jìn)電機(jī)及同步帶傳動實(shí)現(xiàn)左右保持架轉(zhuǎn)動，從而帶動壓力桿和刀片桿轉(zhuǎn)動，并配合夾緊機(jī)構(gòu)夾緊番茄主桿實(shí)現(xiàn)側(cè)芽摘除作業(yè)。
[0004]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]番茄側(cè)芽摘除裝置包括豎直的線性導(dǎo)軌、摘除機(jī)構(gòu)以及夾緊機(jī)構(gòu)；
[0006]摘除機(jī)構(gòu)包括U型的固定架，固定架的U型底端與線性導(dǎo)軌的滑臺固連，固定架的U型開口端內(nèi)，一側(cè)壁通過傳動軸承安裝有傳動軸，傳動軸端部固定有左保持架，另一側(cè)壁上通過連接軸承安裝有連接軸，連接軸端部固定有右保持架，固定架上還設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過同步帶和同步帶齒輪將動力傳遞至傳動軸，左保持架和右保持架相對的面上對稱地開有條狀凹槽，兩條凹槽內(nèi)各置有一個螺旋彈簧，左右保持架間平行地安裝有壓力桿和刀片桿，壓力桿的兩端及刀片桿的兩端均分置于兩條凹槽內(nèi)，螺旋彈簧位于壓力桿和刀片桿之間，右保持架的凹槽內(nèi)還設(shè)有位置傳感器；
[0007]夾緊機(jī)構(gòu)包括連接架和聯(lián)動部件，聯(lián)動部件通過連接架固定于線性導(dǎo)軌的底座上、聯(lián)動部件為一對可實(shí)現(xiàn)開合運(yùn)動的機(jī)械臂，兩只機(jī)械臂前端分別固定有左夾持手和右夾持手，當(dāng)兩只機(jī)械臂閉合時左夾持手和右夾持手夾緊。
[0008]本實(shí)用新型的番茄側(cè)芽摘除裝置通過聯(lián)動部件實(shí)現(xiàn)對番茄主桿的夾緊和松開，通過線性導(dǎo)軌滑臺實(shí)現(xiàn)摘除機(jī)構(gòu)的上下移動，移動至適當(dāng)高度后，通過步進(jìn)電機(jī)及同步帶傳動實(shí)現(xiàn)左右保持架轉(zhuǎn)動，從而帶動壓力桿和刀片桿轉(zhuǎn)動，刀片桿與側(cè)芽底部接觸并下壓轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)側(cè)芽摘除作業(yè)。本實(shí)用新型的裝置可以實(shí)現(xiàn)番茄側(cè)芽的摘除作業(yè)，并且摘除速度快、準(zhǔn)確穩(wěn)定，動力部件使用較少。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型側(cè)芽摘除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是摘除機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是圖1中A-A剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4是圖2中B-B剖面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5是夾緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖6是線性導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖中:I是線性導(dǎo)軌，2是固定架，3是步進(jìn)電機(jī)，4是同步帶，5是一對同步帶齒輪，6是傳動軸，7是傳動軸承，8是左保持架，9是壓力桿，10是刀片桿，11是一對螺旋彈簧，12是位置傳感器，13是右保持架，14是連接軸，15是連接軸承，16是連接架，17是聯(lián)動部件，18是左夾持手，19是右夾持手，20是線性導(dǎo)軌的步進(jìn)電機(jī)，21是線性導(dǎo)軌的滾珠絲杠，22是線性導(dǎo)軌的滑臺，23是線性導(dǎo)軌的底座。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0017]如圖1所示，番茄側(cè)芽摘除裝置包括豎直的線性導(dǎo)軌1、摘除機(jī)構(gòu)以及夾緊機(jī)構(gòu)；
[0018]如圖2所示，摘除機(jī)構(gòu)包括U型的固定架2，固定架2的U型底端與線性導(dǎo)軌的滑臺22固連，固定架2的U型開口端內(nèi)，一側(cè)壁通過傳動軸承7安裝有傳動軸6，傳動軸端部固定有左保持架8，另一側(cè)壁上通過連接軸承15安裝有連接軸14，連接軸4端部固定有右保持架13，固定架2上還設(shè)有步進(jìn)電機(jī)3，步進(jìn)電機(jī)3通過同步帶4和同步帶齒輪5將動力傳遞至傳動軸6，左保持架8和右保持架13相對的面上對稱地開有條狀凹槽，兩條凹槽內(nèi)各置有一個螺旋彈簧11，左右保持架間平行地安裝有壓力桿9和刀片桿10，壓力桿的兩端及刀片桿的兩端均分置于兩條凹槽內(nèi)，螺旋彈簧11位于壓力桿和刀片桿之間，如圖3、4所示，右保持架的凹槽內(nèi)還設(shè)有位置傳感器12;
[0019]如圖5所示，夾緊機(jī)構(gòu)包括連接架16和聯(lián)動部件17，聯(lián)動部件17通過連接架16固定于線性導(dǎo)軌的底座23上、聯(lián)動部件17為一對可實(shí)現(xiàn)開合運(yùn)動的機(jī)械臂，兩只機(jī)械臂前端分別固定有左夾持手18和右夾持手19，當(dāng)兩只機(jī)械臂閉合時左夾持手18和右夾持手19夾緊。
[0020]本實(shí)用新型的番茄側(cè)芽摘除裝置可應(yīng)用于番茄摘芽機(jī)器人中，安裝于機(jī)器人手臂末端，當(dāng)番茄摘芽機(jī)器人獲取側(cè)芽、側(cè)枝、主桿的位置形狀等特性后，番茄摘芽機(jī)器人手臂移動到適當(dāng)位置，本裝置中聯(lián)動部件動作使得左右夾持手閉合在側(cè)枝下方5-10mm處夾緊番茄主桿，夾緊機(jī)構(gòu)夾緊主桿后，摘除機(jī)構(gòu)開始運(yùn)動，線性導(dǎo)軌滑臺向下移動帶動固定架及其他摘除部件向下移動，移動時使得壓力桿緊壓番茄主桿，當(dāng)壓力過大超過螺旋彈簧彈力時，壓力桿向著刀片桿一側(cè)在保持架中滑動，當(dāng)壓力桿接觸到位置傳感器時，位置傳感器給出信號，此時表明壓力過大，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動使得保持架與摘除機(jī)構(gòu)運(yùn)動方向的夾角變小，當(dāng)位置傳感器信號丟失時，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，線性導(dǎo)軌滑臺向下移動的距離由此前得到的主桿、側(cè)枝和側(cè)芽的特性決定，當(dāng)摘除機(jī)構(gòu)運(yùn)動到與側(cè)枝一定距離時停住，步進(jìn)電機(jī)再次轉(zhuǎn)動使得壓力桿的運(yùn)動方向與線性導(dǎo)軌滑臺的運(yùn)動方向相同，此時線性導(dǎo)軌滑臺再次帶動摘除機(jī)構(gòu)向下移動，從而使得刀片桿緊貼主桿，并且在轉(zhuǎn)動過程中，刀刃通過側(cè)芽而使得側(cè)芽摘除，這一過程需要線性導(dǎo)軌滑臺的向下移動和步進(jìn)電機(jī)帶動刀片桿的轉(zhuǎn)動相互配合以實(shí)現(xiàn)番茄側(cè)芽的摘除作業(yè)，步進(jìn)電機(jī)帶動刀片桿轉(zhuǎn)動的角度位置即線性導(dǎo)軌運(yùn)動方向與保持架轉(zhuǎn)動方向的角度小于90度。當(dāng)摘除機(jī)構(gòu)完成側(cè)芽摘除作業(yè)后，線性導(dǎo)軌滑臺反向移動，聯(lián)動部件動作使得夾緊機(jī)構(gòu)松開番茄主桿，機(jī)器人手臂退回，線性導(dǎo)軌滑臺和步進(jìn)電機(jī)都回歸原位以進(jìn)行下一次摘除作業(yè)。
[0021]上述技術(shù)方案中，采用的線性導(dǎo)軌的步進(jìn)電機(jī)和摘除機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)均可采用PLC 為三菱 FXl S-30MT-D，驅(qū)動器為 ZD-6560-V4。
[0022]本實(shí)用新型采用的聯(lián)動部件的機(jī)械臂可通過SG-5010舵機(jī)動作，舵機(jī)通過51單片機(jī)驅(qū)動控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.番茄側(cè)芽摘除裝置，其特征在于:包括豎直的線性導(dǎo)軌(I)、摘除機(jī)構(gòu)以及夾緊機(jī)構(gòu)；摘除機(jī)構(gòu)包括U型的固定架(2)，固定架(2)的U型底端與線性導(dǎo)軌的滑臺(22)固連，固定架(2)的U型開口端內(nèi)，一側(cè)壁通過傳動軸承(7)安裝有傳動軸(6)，傳動軸一端固定有左保持架(8)，另一側(cè)壁上通過連接軸承(15)安裝有連接軸(14)，連接軸(14)端部固定有右保持架(13)，固定架(2)上還設(shè)有步進(jìn)電機(jī)(3)，步進(jìn)電機(jī)(3)通過同步帶(4)和同步帶齒輪(5)將動力傳遞至傳動軸(6)，左保持架(8)和右保持架(13)相對的面上對稱地開有條狀凹槽，兩條凹槽內(nèi)各置有一個螺旋彈簧(11)，左右保持架間平行地安裝有壓力桿(9)和刀片桿(10)，壓力桿的兩端及刀片桿的兩端均分置于兩條凹槽內(nèi)，螺旋彈簧(11)位于壓力桿和刀片桿之間，右保持架的凹槽內(nèi)還設(shè)有位置傳感器(12); 夾緊機(jī)構(gòu)包括連接架(16)和聯(lián)動部件(17)，聯(lián)動部件(17)通過連接架(16)固定于線性導(dǎo)軌的底座(23)上、聯(lián)動部件(17)為一對可實(shí)現(xiàn)開合運(yùn)動的機(jī)械臂，兩只機(jī)械臂前端分別固定有左夾持手(18)和右夾持手(19)，當(dāng)兩只機(jī)械臂閉合時左夾持手(18)和右夾持手(19)夾緊。
【文檔編號】A01G3/00GK205511041SQ201620031892
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月13日
【發(fā)明人】李建平, 王萌, 季明東, 孫偉, 何相逸
【申請人】浙江大學(xué)