一种切根采收装置的制作方法

1.本发明涉及蔬菜采收的技术领域，特别是一种切根采收装置。


背景技术：

2.自动化植物工厂的蔬菜是间隔固定距离种植于平面种植板上的，成熟蔬菜的自动化采收是通过机械夹爪将种有蔬菜的种植杯从种植板夹出，再进行根部切割等采收动作，蔬菜根须的端部(切割部位)处于种植杯内部，进行根部切割前需将种植杯从蔬菜根部脱出。由于采收设备的机械夹爪是用于夹取种植杯的，若要将种植杯脱出必须先固定住蔬菜本体，再进行脱杯动作，因此，需要另外的夹具对蔬菜本体进行夹持固定。蔬菜属于柔性易损物体，而且蔬菜菜叶长势无规则，若使用普通的刚性夹具夹持蔬菜本体，机械夹爪的夹持方向和夹持力度难以精确控制，在夹持过程中及夹紧后容易损伤菜叶及菜梗，导致采收过程中蔬菜受损，影响品质，降低产量。


技术实现要素：

3.为此，需要提供一种切根采收装置，解决普通家具容易损伤菜叶及菜梗，影响采收品质的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种切根采收装置，包括切根采收机架、成品采收输送线、翻转单元、抱具和切根单元，所述成品输送线和切根单元固定在切根采收机架上，所述翻转单元设置在成品采收输送线的侧边，所述抱具包括相对设置的固定抱壳和活动抱壳，所述固定抱壳固定在翻转单元上，所述活动抱壳滑动的设置在翻转单元上，所述切根单元位于抱具的下方。
5.进一步，所述翻转单元包括翻转板和翻转气缸，所述翻转板设置在成品采收输送线的侧边上，所述翻转板上靠近成品采收输送线的侧边上固定有翻转转轴，所述翻转气缸的输出轴与翻转板上远离成品采收输送线的侧边的一端枢接，所述翻转气缸驱动翻转板以翻转转轴为旋转中心进行翻转，所述抱具设置在翻转板上远离成品采收输送线的侧边上，所述切根单元位于抱具的下方。
6.进一步，所述翻转板上固定有夹抱驱动气缸和抱具滑轨，所述固定抱壳固定在翻转板上，所述活动抱壳滑动的设置在抱具滑轨上，所述活动抱壳与夹抱驱动气缸的输出轴连接。初始阶段，固定抱壳和活动抱壳相互分离，夹取机械臂带动带着种植杯上的蔬菜从上至下接近固定抱壳并贴紧，蔬菜到位后，活动抱壳退回，活动抱壳和固定抱壳夹紧蔬菜，之后夹取机械臂带动种植杯下移，完成了蔬菜的脱杯过程。
7.进一步，所述抱具的数量为多个，多个抱具在翻转板上间隔分布，活动抱壳上固定有连接板，相邻活动抱壳的连接板固定连接，所述夹抱驱动气缸的输出轴与靠近翻转气缸的活动抱壳固定连接。活动抱壳之间的连接板刚性连接使得只要夹抱驱动气缸驱动一个活动抱壳在抱具滑轨上移动，其余的活动抱壳也将跟随移动。
8.进一步，还包括收集板，所述收集板固定在成品采收输送线和翻转板之间，所述收
集板由翻转板向成品采收输送线由上向下倾斜设置，所述收集板的位置与翻转板上抱具的位置相对应。倾斜设置的收集板用于将从抱具内滑落的蔬菜过渡到种植板输送线，防止蔬菜落入到地面或其它地方。
9.进一步，所述翻转气缸上远离输出轴的一端与切根采收机架进行转动连接。方便翻转旗杆跟随翻转板的转动而转动一定的角度。
10.进一步，所述活动抱壳和固定抱壳的形状均为上大下小的半锥形。活动抱壳和固定抱壳组成上大下小的锥形，上下均具有开口的抱具，由于抱具的锥形设计，活动抱壳和固定抱壳闭合过程中能够顺势托起蔬菜的叶片，有效的避免菜叶的损伤，提升采收品质。进一步，所述切根单元包括两个平行设置的无杆气缸、若干个刀具滑轨和切根刀具，所述切根刀具的两端分别滑动设置在两个无杆气缸上，所述切根刀具与刀具滑轨滑动连接，所述无杆气缸和刀具滑轨与切根采收机架相固定，所述切根刀具的滑动方向与成品采收输送线相垂直，所述切根刀具位于抱具的下方。切根刀具滑动的设置在抱具的下方，蔬菜进行脱杯时，切根刀具的位于无杆气缸的一端，避免切根刀具与夹取机械臂发生碰撞，影响脱杯的顺利进行，脱杯完成后，切根刀具运动到抱具的正下方，切断蔬菜根须，切根动作完成后，无杆气缸带动切根刀具退回复位。
11.进一步，所述切根刀具包括刀具固定板、上刀片和下刀片，所述刀具固定板上固定有两个相向运动的气动滑台，所述上刀片和下刀片分别与一个气动滑台连接，所述上刀片和下刀片均具有齿形的刃口。两个气动滑台相向同时动作，驱动上、下刀片的齿形刃口相向闭合切割蔬菜根部，切断根须。
12.进一步，还包括有根系输送线和根须收集箱，所述根系输送线固定在切根采收机架上，所述根系输送线位于切根单元的下方，所述根须收集箱设置在根系输送线的输出端。根系输送线用于对切断的根系进行回收收集。
13.上述技术方案具有以下有益效果：
14.本发明中，使用抱具与夹取机械臂配合分离，种植杯与蔬菜的分离过程中，活动抱壳和固定抱壳环抱蔬菜的茎叶，蔬菜不易产生损伤，减少采收过程中蔬菜的夹伤、断叶现象，保证了采收的品质，同时翻转气缸驱动翻转板绕翻转转轴向成品采收输送线翻转，使得抱具的顶端开口向下倾斜，抱具内的蔬菜由于重力作用滑落至成品采收输送线上，由此切根采收装置自动化的完成了蔬菜脱杯、切根和成品收集工作，有效提高采收效率。
附图说明
15.图1为具体实施方式所述切根采收装置的结构图。
16.图2为具体实施方式所述抱具和外部夹取装置的配合图。
17.图3为具体实施方式所述抱具的结构图。
18.图4为具体实施方式所述翻转单元的局部结构图。
19.图5为具体实施方式所述切根单元的安装示意图。
20.图6为具体实施方式所述切根刀具的结构图。
21.附图标记说明：
22.1、切根采收机架；2、成品采收输送线；3、翻转单元；31、翻转气缸；32、翻转板；33、夹抱驱动气缸；34、抱具滑轨；35、翻转转轴；36、连接板；4、抱具；41、活动抱壳；42、固定抱
壳；5、切根单元；51、无杆气缸；52、刀具滑轨；53、切根刀具；531、上刀片；532、下刀片；533、气动滑台；534、刀具固定板；6、收集板；7、根系输送线；8、根须收集箱。
具体实施方式
23.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
24.请参阅图1
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6，本实施例提供一种切根采收装置，包括切根采收机架1、成品采收输送线2、翻转单元3、收集板6、抱具4、切根单元5和根系输送线7和根须收集箱8，成品输送线和切根单元5固定在切根采收机架1上，翻转单元3包括翻转板32和翻转气缸31，翻转板32设置在成品采收输送线2的侧边上，翻转板32上靠近成品采收输送线2的侧边上固定有翻转转轴35，翻转气缸31的输出轴与翻转板32上远离成品采收输送线2的侧边的一端枢接，翻转气缸31驱动翻转板32以翻转转轴35为旋转中心进行翻转，抱具4设置在翻转板32上远离成品采收输送线2的侧边上，切根单元5位于抱具4的下方。翻转气缸31上远离输出轴的一端与切根采收机架1进行转动连接。方便翻转旗杆跟随翻转板32的转动而转动一定的角度。附图1中，翻转板32处于翻转状态。
25.抱具4包括相对设置的固定抱壳42和活动抱壳41，翻转板32上固定有夹抱驱动气缸33和抱具4滑轨34，固定抱壳42固定在翻转板32上，活动抱壳41滑动的设置在抱具4滑轨34上，活动抱壳41与夹抱驱动气缸33的输出轴连接。初始阶段，固定抱壳42和活动抱壳41相互分离，夹取机械臂带动带着种植杯上的蔬菜从上至下接近固定抱壳42并贴紧，蔬菜到位后，活动抱壳41退回，活动抱壳41和固定抱壳42夹紧蔬菜，之后夹取机械臂带动种植杯下移，完成了蔬菜的脱杯过程。
26.抱具4的数量为多个，多个抱具4在翻转板32上间隔分布，活动抱壳41上固定有连接板36，相邻活动抱壳41的连接板36固定连接，夹抱驱动气缸33的输出轴与靠近翻转气缸31的活动抱壳41固定连接。活动抱壳41之间的连接板36刚性连接使得只要夹抱驱动气缸33驱动一个活动抱壳41在抱具4滑轨34上移动，其余的活动抱壳41也将跟随移动。
27.活动抱壳41和固定抱壳42的形状均为上大下小的半锥形。活动抱壳41和固定剥壳组成上大下小的锥形，上下均具有开口的抱具4，由于抱具4的锥形设计，活动抱壳41和固定抱壳42闭合过程中能够顺势托起蔬菜的叶片，有效的避免菜叶的损伤，提升采收品质。
28.收集板6固定在成品采收输送线2和翻转板32之间，收集板6由翻转板32向成品采收输送线2由上向下倾斜设置，收集板6的位置与翻转板32上抱具4的位置相对应。倾斜设置的收集板6用于将从抱具4内滑落的蔬菜过渡到种植板输送线，防止蔬菜落入到地面或其它地方。
29.进一步，切根单元5包括两个平行设置的无杆气缸51、若干个刀具滑轨52和切根刀具53，切根刀具53的两端分别滑动设置在两个无杆气缸51上，切根刀具53与刀具滑轨52滑动连接，无杆气缸51和刀具滑轨52与切根采收机架1相固定，切根刀具53的滑动方向与成品采收输送线2相垂直，切根刀具53位于抱具4的下方。切根刀具53滑动的设置在抱具4的下方，蔬菜进行脱杯时，切根刀具53的位于无杆气缸51的一端，避免切根刀具53与夹取机械臂发生碰撞，影响脱杯的顺利进行，脱杯完成后，切根刀具53运动到抱具4的正下方，切断蔬菜根须，切根动作完成后，无杆气缸51带动切根刀具53退回复位。
30.具体的，切根刀具53包括刀具固定板534、上刀片531和下刀片532，刀具固定板534上固定有两个相向运动的气动滑台533，上刀片531和下刀片532分别与一个气动滑台533连接，上刀片531和下刀片532均具有齿形的刃口。两个气动滑台533相向同时动作，驱动上、下刀片532的齿形刃口相向闭合切割蔬菜根部，切断根须。
31.根系输送线7固定在切根采收机架1上，根系输送线7位于切根单元5的下方，根须收集箱8设置在根系输送线7的输出端。根系输送线7用于对切断的根系进行回收收集，具体的，可以在根须收集箱8的底部设置滑轮组，方便根须收集箱8的移动，还可以增加具有可移动的种植杯回收箱，对脱离的种植杯进行回收。
32.本实施例使用动作过程：
33.1、夹抱驱动气缸33驱动活动抱壳41远离固定抱壳42，使得活动抱壳41和固定抱壳42，打开一定距离；外部夹取机械臂使用夹取装置夹取带有种植杯的蔬菜动作，将夹取装置上的蔬菜靠近固定抱壳42部分，固定抱壳42环抱住蔬菜的茎叶；
34.2、夹抱驱动气缸33缩回，活动抱壳41和固定抱壳42闭合，此动作使得抱具4完全抱住蔬菜，蔬菜被锥形抱具4抱紧后，夹取机械臂动作，带动夹具装置上的种植杯垂直向下移动，将种植杯从蔬菜根部脱出，夹取机械臂再次动作，将夹取装置上的种植杯移至种植杯回收箱上方；各夹爪张开，使各种植杯落入种植杯回收箱内；
35.3、切根单元5沿的无杆气缸51运动到抱具4的正下方，上刀片531和下刀片532的刃口动作，将蔬菜的根茎连接部分切断，之后复位，被切断的蔬菜根茎由于重力作用，掉落在根系输送线7上，最终落入根须收集箱8中，；
36.4、翻转气缸31动作，将锥形抱具4向上推动并摆动固定角度；锥形抱具4摆动到位后，抱具4里面的蔬菜沿着成品采收输送线2侧面的收集板6缓慢滑落至成品采收输送线2上，输送线上的作业人员对蔬菜进行后续的检验包装动作；
37.5、夹取机械臂带动夹取装置继续夹取蔬菜，进行下一排蔬菜的采收作业。
38.本发明中，使用抱具4与夹取机械臂配合分离，抱具4的使用使得种植杯与蔬菜的分离过程，蔬菜不易产生损伤，减少采收过程中蔬菜的夹伤、断叶现象，保证了采收的品质，同时翻转气缸31驱动翻转板32绕翻转转轴35向成品采收输送线2翻转，使得抱具4的顶端开口向下倾斜，抱具4内的蔬菜由于重力作用滑落至成品采收输送线2上，由此切根采收装置自动化的完成了蔬菜脱杯、切根和成品收集工作，有效提高采收效率。
39.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
或“包含
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
40.尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，
并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。