[發明專利]一種變頻變幅激勵式果品振動采收機構及其采收方法

有效

• 申請號: 201910446519.5
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110036764B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 杜小強;陳開展;張國鳳;賀磊盈;武傳宇
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A01D46/26
• 分類號: A01D46/26
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發明公開了一種變頻變幅激勵式果品振動采收機構及其采收方法。目前對于變頻變幅激勵方式的振動采收機構研究較少。本發明的一個伺服電機的輸出軸與轉軸固定；第一連桿一端與轉軸通過緊定螺釘固定，另一端與第二連桿一端通過第一銷釘鉸接；第二連桿另一端與第三連桿一端通過夾持機構的螺紋連接桿鉸接；第三連桿另一端與第四連桿一端通過第二銷釘鉸接；第四連桿另一端與另一個伺服電機的輸出軸固定；下連接桿與輸出螺紋桿頂端固定；上連接桿與下連接桿通過螺栓和螺母連接，并合圍成夾持空間。本發明采用五桿機構，并通過兩個伺服電機協同運動驅動兩個連桿，使輸出螺紋桿輸出的運動軌跡滿足變頻變幅非圓周運動，以適應不同的果樹類型。

技術領域

本發明屬于果品采收機械技術領域，具體涉及一種變頻變幅激勵式果品振動采收機構及其采收方法。

背景技術

果品采收是果園生產全過程中重要的環節之一。目前，機械振動式收獲機是采收效果最為明顯，最為容易實現的機械收獲方式，其工作原理是果品振搖式收獲機利用外力迫使果樹發生振動，從而使果實產生加速度，當果實產生的慣性力大于果實與果枝連接力時使果實脫落。但是目前果品振搖機構大多采用單一的偏心塊激勵方式，不同的激勵方式對果品收獲效率產生很大的影響，而目前對于變頻變幅激勵方式的振動采收機構研究較少。

發明內容

本發明的目的是針對上述背景技術的不足，設計一種變頻變幅激勵式果品振動采收機構及其采收方法，實現變頻變幅非圓周運動，以適應不同的果樹類型，并且該采收機構具有剛度大、精度高、結構穩定以及空間小等優點。

本發明采用以下技術方案：

本發明一種變頻變幅激勵式果品振動采收機構，包括五桿機構、夾持機構、動力機構、箱體和控制系統。所述的動力機構包括伺服電機和電機固定架；伺服電機設有兩個，兩個伺服電機均由控制系統控制；伺服電機的底座與電機固定架通過螺栓和螺母連接；電機固定架固定在箱體內；所述的五桿機構包括第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第一銷釘、第二銷釘和轉軸；第一連桿、第二連桿、第三連桿和第四連桿的桿長均相等，兩個伺服電機的輸出軸中心距為第一連桿桿長的兩倍。一個伺服電機的輸出軸與轉軸固定；第一連桿一端與轉軸通過緊定螺釘固定，另一端與第二連桿一端通過第一銷釘鉸接；第二連桿另一端與第三連桿一端通過夾持機構的螺紋連接桿鉸接；第三連桿另一端與第四連桿一端通過第二銷釘鉸接；第四連桿另一端與另一個伺服電機的輸出軸固定。第一連桿與第二連桿的鉸接方式具體為：第一銷釘一端通過第一軸承支承在第一連桿開設的軸承安裝孔內，另一端與第二連桿固定，第一連桿的軸承安裝孔內設有與第一連桿一體成型的第一凸環，第一軸承的兩端分別通過第一凸環和與第一銷釘上的外螺紋連接的螺母定位；第三連桿與第四連桿的鉸接方式具體為：第二銷釘一端通過第二軸承支承在第三連桿開設的軸承安裝孔內，另一端與第四連桿固定，第三連桿的軸承安裝孔內設有與第三連桿一體成型的第二凸環，第二軸承的兩端分別通過第二凸環和與第二銷釘上的外螺紋連接的螺母定位；第二連桿與第三連桿的鉸接方式具體為：螺紋連接桿的底端與第三連桿固定，中部通過第三軸承支承在第二連桿開設的軸承安裝孔內，第二連桿的軸承安裝孔內設有與第二連桿一體成型的第三凸環，第三軸承的兩端分別通過第三凸環和與螺紋連接桿上的外螺紋連接的螺母定位。

所述的夾持機構包括輸出螺紋桿、下連接桿和上連接桿。下連接桿與輸出螺紋桿頂端固定；上連接桿與下連接桿通過螺栓和螺母連接，并合圍成夾持空間。

進一步，所述的箱體包括底板、側板、前部板和后部板，側板、前部板和后部板的底部均與底板固定，前部板和后部板兩端均通過一塊側板固定連接。

進一步，輸出螺紋桿頂端中心點的運動軌跡設計過程如下：選取至少180個軌跡點，保證在同一個極坐標系中，相鄰的每兩個軌跡點之間的極角相等；相鄰的每兩個軌跡點用直線連接，從而形成封閉的輸出螺紋桿頂端中心點的運動軌跡。