双凸轮平面木耳采摘机械手的制作方法

1.本发明涉及农业机械领域，具体说是一种采摘木耳的机械手。

背景技术：

2.木耳是一种大量生产的食用菌，主流的培育方式是采用料袋法。塑料薄膜料袋内充填木屑等培养基称之为菌包，常用的菌包有圆柱菌包和方形菌包。木耳菌种接种到培养基中，菌包表面塑料薄膜上开口，在合适的温度、水分条件下，木耳从开口长出。对于方形菌包，长出的木耳在菌包一个面上，形成一个平面，称之为平面栽培木耳。木耳的采摘不是一次完成，需要进行十多次采摘，每次采摘都要注意仅采大木耳，保留小木耳，这样虽然能够保证高产，但是工作量很大。目前木耳采摘都是手工作业，每年木耳采摘季节都要动用大量劳动力，采摘是木耳生产链全面机械化、工厂化的主要障碍。目前尝试机械化采摘的技术设想有多种，但都存在重大缺陷，未能实用化，必须寻求新的技术方案。

技术实现要素：

3.本发明的目的，是针对方形菌包栽培的平面木耳，创造一种连续采摘设备，在实现摘大留小的同时，大幅度提高采摘效率，促进木耳生产链全面机械化。
4.为实现这个目的，本发明所采取的技术方案如下：
5.该双凸轮平面木耳采摘机械手，主要由机架、转轴、外夹爪排、内夹爪排、压缩弹簧、端面凸轮等构成，其特征是：转轴可转动的支撑在机架上；转轴上有若干导槽，每个导槽内滑动的套装着一个外夹爪排；每个外夹爪排中滑动的套装着一个内夹爪排；一个压缩弹簧置于外夹爪排和内夹爪排之间，压缩弹簧轴线和转轴的轴线平行；外夹爪排上固定有若干个外夹爪指，内夹爪排上固定有若干个内夹爪指，各外夹爪指与相应内夹爪指配合成一对；每个外夹爪排一端有一个销轴孔一，该销轴孔一中固定着一个滚轮轴，上述每个滚轮轴上可转动的套装着一个滚轮；每个内夹爪排一端有一个销轴孔二，该销轴孔二中固定着一个滚轮轴，上述每个滚轮轴上可转动的套装着一个滚轮；端面凸轮一和端面凸轮二分别固定在机架两端；端面凸轮一的中心与转轴同心，端面凸轮二的中心与转轴同心；端面凸轮一的工作面与各个外夹爪排的滚轮接触，端面凸轮二的工作面与各个内夹爪排的滚轮接触。
6.进一步的特征是，转轴的各个导槽的导向方向与与转轴的回转轴线平行。
7.进一步的特征是，每个外夹爪排上有一个滑槽，内夹爪排可滑动的置于上述滑槽中：内夹爪排上有一个弹簧槽，该弹簧槽底面有一个贯穿内夹爪排的通槽；固定在外夹爪排上的弹簧挡片，通过上述通槽插入到内夹爪排的弹簧槽中；压缩弹簧一端顶在上述弹簧挡片上，压缩弹簧另一端顶在弹簧槽的一个端部上。
8.进一步的特征是，端面凸轮一的凸轮工作面是圆环形，该圆环形与转轴同轴心，凸轮工作面由顶面、下降斜面、底面、上升斜面组成。
9.进一步的特征是，端面凸轮二的凸轮工作面是圆环形，该圆环形与转轴同轴心，凸轮工作面由顶面、下降斜面、底面、上升斜面组成。
10.进一步的特征是，端面凸轮一的凸轮工作面形状，与端面凸轮二的凸轮工作面形状镜像对称。
11.这种木耳采摘机械手的工作过程如下：
12.机架在平面木耳上方平行于木耳表面移动，同时外夹爪排和内夹爪排随着转轴转动，当一组夹爪排转到最低点时，夹爪指进入平面木耳丛中；此时这组中各外夹爪指和配对的内夹爪指的轴向距离(即与转轴轴线平行的距离)处于最大值，各个配对的内外夹爪指处于张开状态，此时该外夹爪排的滚轮在弹簧压力推动下，压在凸轮一顶面和下降斜面交界处，该内夹爪排的滚轮在弹簧压力推动下，压在凸轮二顶面和下降斜面交界处；随着机架继续移动和转轴继续转动，上述外夹爪排的滚轮沿凸轮一下降斜面逐渐接触到凸轮一底面，同时上述内夹爪排的滚轮沿凸轮二下降斜面逐渐接触到凸轮二底面，上述外夹爪排和内夹爪排，在弹簧压力推动下向外移动(即外夹爪排滚轮轴与内夹爪排滚轮轴之间的距离增大)，外夹爪排上的各外夹爪指和配对的内夹爪指的轴向距离变为最小值，各对夹爪指夹紧，将上述各对夹爪指之间的木耳夹住；随着机架继续移动和转轴继续转动，上述各对夹爪指夹住木耳向上方转动，将木耳采摘下来；随着转轴转动，该外夹爪排的滚轮通过凸轮一底面到达凸轮一上升斜面；同时该内夹爪排的滚轮通过凸轮二底面到达凸轮二上升斜面；两个凸轮的上升斜面通过滚轮推动外夹爪排和内夹爪排向内移动(即外夹爪排滚轮轴与内夹爪排滚轮轴之间的距离减小)，外夹爪排上的各外夹爪指和配对的内夹爪指的轴向距离逐渐变大；到内外夹爪排的滚轮到达相应的凸轮顶面时，上述外夹爪指和配对的内夹爪指的轴向距离达到最大值，夹爪指松开，采摘的木耳落下到转轴后方。随着机架继续移动和转轴继续转动，这一对夹爪排又进入到前方的木耳丛中，开始下一次的采摘过程。上面叙述了一对夹爪排的工作过程，其它各对夹爪排工作过程相同。这样机架连续移动，转轴连续转动，就实现了平面木耳连续自动采摘。采摘过程中，控制转轴中心距木耳平面的距离，使夹爪指只能接触到较高的大木耳，夹不到较低的小木耳，就能实现采大留小。
13.本发明的有益效果在于以下几点：这种木耳采摘机械手，实现了平面木耳连续自动化采摘，效率高，可代替了大量人工作业，经济效益显著；以简单结构做到了采大留小的采摘质量要求；突破了制约木耳生产工厂化的关键难点，开创了木耳产业技术变革的新路径，具有广阔的推广前景。
附图说明
14.下面结合附图对本发明的结构作详细说明：
15.附图1是双凸轮平面木耳采摘机械手的三维结构简图。
16.附图2是双凸轮平面木耳采摘机械手的正视图。
17.附图3是附图2中a-a剖面的剖面图。
18.附图4是附图3中b-b剖面的剖面图。
19.附图5是双凸轮平面木耳采摘机械手转轴的三维结构简图。
20.附图6是双凸轮平面木耳采摘机械手内外夹爪排和相关零件装配后的的三维结构简图。
21.附图7是双凸轮平面木耳采摘机械手外夹爪排的三维结构简图。
22.附图8是双凸轮平面木耳采摘机械手内夹爪排的三维结构简图。
23.附图9是双凸轮平面木耳采摘机械手端面凸轮一的三维结构简图。
24.附图10是双凸轮平面木耳采摘机械手端面凸轮二的三维结构简图。
25.附图中的编号：机架1、端面凸轮一2、上升斜面2.1、顶面2.2、下降斜面2.3、底面2.4、外夹爪排3、外夹爪指3.1、滑槽3.2、销轴孔一3.3、转轴4、导槽4.1、内夹爪排5、内夹爪指5.1、弹簧槽5.2、销轴孔二5.3、通槽5.4、滚轮6、滚轮轴7、端面凸轮二8、上升斜面8.1、顶面8.2、下降斜面8.3、底面8.4、弹簧挡片9、压缩弹簧10
具体实施方式
26.下面结合附图，详细说明本发明的具体结构。如附图所示，该双凸轮平面木耳采摘机械手的转轴4可转动的支撑在机架1上；转轴4上有若干导槽4.1，每个导槽4.1内滑动的套装着一个外夹爪排3；每个外夹爪排3中滑动的套装着一个内夹爪排5；一个压缩弹簧10置于外夹爪排3和内夹爪排5之间，压缩弹簧10的轴线和转轴4的轴线平行；外夹爪排3上固定有若干外夹爪指3.1，内夹爪排5上固定有若干内夹爪指5.1，各外夹爪指3.1与相应内夹爪指5.1配合成一对；每个外夹爪排3一端有一个销轴孔一3.3，该销轴孔一3.3中固定着一个滚轮轴7，上述每个滚轮轴7上可转动的套装着一个滚轮6；每个内夹爪排5一端有一个销轴孔二5.3，该销轴孔二5.3中固定着一个滚轮轴7，上述每个滚轮轴7上可转动的套装着一个滚轮6；端面凸轮一2和端面凸轮二8分别固定在机架1两端；端面凸轮一2的中心与转轴4同心，端面凸轮二8的中心与转轴4同心；端面凸轮一2的工作面与各个外夹爪排3的滚轮6接触，端面凸轮二8的工作面与各个内夹爪排5的滚轮6接触。转轴4的各个导槽4.1的导向方向与与转轴4的回转轴线平行。每个外夹爪排3上有一个滑槽3.2，内夹爪排5可滑动的置于上述滑槽3.2中：内夹爪排5上有一个弹簧槽5.2，该弹簧槽5.2底面有一个贯穿内夹爪排5的通槽5.4；固定在外夹爪排5上的弹簧挡片9，通过上述通槽5.4插入到内夹爪排5的弹簧槽5.2中；压缩弹簧10一端顶在上述弹簧挡片9上，压缩弹簧10另一端顶在弹簧槽5.2的一个端部上。端面凸轮一2的凸轮工作面是圆环形，该圆环形与转轴4同轴心，凸轮一2的工作面由顶面2.2、下降斜面2.3、底面2.4、上升斜面2.1组成。端面凸轮二8的凸轮工作面是圆环形，该圆环形与转轴4同轴心，凸轮二的工作面由顶面8.2、下降斜面8.3、底面8.4、上升斜面8.1组成。端面凸轮一2的凸轮工作面形状，与端面凸轮二8的凸轮工作面形状镜像对称。
27.以上所述仅为本发明的一种较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明思路和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种双凸轮平面木耳采摘机械手，主要由机架、转轴、外夹爪排、内夹爪排、压缩弹簧、端面凸轮构成，其特征是：转轴可转动的支撑在机架上；转轴上有若干导槽，每个导槽内滑动的套装着一个外夹爪排；每个外夹爪排中滑动的套装着一个内夹爪排；一个压缩弹簧置于外夹爪排和内夹爪排之间，压缩弹簧轴线和转轴的轴线平行；外夹爪排上固定有若干个外夹爪指，内夹爪排上固定有若干个内夹爪指，各外夹爪指与相应内夹爪指配合成一对；每个外夹爪排一端有一个销轴孔一，该销轴孔一中固定着一个滚轮轴，上述每个滚轮轴上可转动的套装着一个滚轮；每个内夹爪排一端有一个销轴孔二，该销轴孔二中固定着一个滚轮轴，上述每个滚轮轴上可转动的套装着一个滚轮；端面凸轮一和端面凸轮二分别固定在机架两端；端面凸轮一的中心与转轴同心，端面凸轮二的中心与转轴同心；端面凸轮一的工作面与各个外夹爪排的滚轮接触，端面凸轮二的工作面与各个内夹爪排的滚轮接触。2.根据权利要求1所述的双凸轮平面木耳采摘机械手，其特征在于：转轴的各个导槽的导向方向与转轴的回转轴线平行。3.根据权利要求1所述的双凸轮平面木耳采摘机械手，其特征在于：每个外夹爪排上有一个滑槽，内夹爪排可滑动的置于上述滑槽中：内夹爪排上有一个弹簧槽，该弹簧槽底面有一个贯穿内夹爪排的通槽；固定在外夹爪排上的弹簧挡片，通过上述通槽插入到内夹爪排的弹簧槽中；压缩弹簧一端顶在上述弹簧挡片上，压缩弹簧另一端顶在弹簧槽的一个端部上。4.根据权利要求1所述的双凸轮平面木耳采摘机械手，其特征在于：端面凸轮一的凸轮工作面是圆环形，该圆环形与转轴同轴心，凸轮工作面由顶面、下降斜面、底面、上升斜面组成。5.根据权利要求1所述的双凸轮平面木耳采摘机械手，其特征在于：端面凸轮二的凸轮工作面是圆环形，该圆环形与转轴同轴心，凸轮工作面由顶面、下降斜面、底面、上升斜面组成。6.根据权利要求1所述的双凸轮平面木耳采摘机械手，其特征在于：端面凸轮一的凸轮工作面形状，与端面凸轮二的凸轮工作面形状镜像对称。

技术总结

一种双凸轮平面木耳采摘机械手，用于自动采摘栽培在平面上的木耳。该机械手的转轴支撑在机架上。转轴上有若干导槽；每个导槽中套装一个外夹爪排，每个外夹爪排上套装着一个内夹爪排，两个夹爪排上的相应夹爪指配合成一对夹子。一个弹簧将内外夹爪排向两侧撑开，使两个夹爪排上的滚轮，分别压在固定在机架两端的两个端面凸轮上。工作时机架在木耳上方移动，转轴同时转动，每个夹爪排受凸轮控制在弹簧力的作用下做相互往返运动，使各对夹爪指夹紧张开，进行木耳采摘。该采摘机械手，实现了平面木耳连续自动采摘，同时做到了采大留小。该机械手突破了制约木耳生产工厂化的关键难点，开创了木耳产业技术变革的新路径，具有广阔的推广前景。前景。前景。