[发明专利]采茶机械手

说明书

技术领域

本发明涉及采茶技术，特别涉及一种采茶机械手。

背景技术

茶叶采摘不仅关系到制茶原料的质量，而且影响茶树的生长发育。合理的采茶，在一定程度上能促进茶叶增产，并有防治病虫的作用。茶叶采摘时令性强，尤其是春茶，鲜叶不及时采摘，将影响成品茶的质量。传统的做法都是手工采摘，一般每人每天工作八小时左右，最多也只能采摘2Kg左右的茶叶，劳动强度大，且工作效率低。

为了降低采茶的劳动强度，提高采茶效率，目前通常采用采茶机进行采茶。采茶机械手是采茶机的重要部件，采茶机械手通常设置在采茶机的升降回转平台上。现有的采茶机械手主要由两个可开闭的采摘夹爪构成，采摘夹爪的端部设有刀片。采茶时，两采摘夹爪首先内摆将茶叶抓住，然后通过采摘夹爪端部的刀片将茶叶割断，完成茶叶的采摘。上述采茶机械手往往存在以下问题：1.通常是通过升降和回转平台将采摘机械手置于不同的采摘位置，来采摘茶叶，由于采茶机械手自身不具备在小的空间范围内抬升、伸缩和回转的功能，而每次升降和回转平台的动作范围又较大，因此，很容易遗漏茶叶，降低采茶的产量；2.仅通过采茶机械手采摘夹爪端部的刀片割断茶叶，切割力度有限，经常会使茶叶与茶柄未完全割断，而是通过采摘夹爪将茶叶与茶柄拉扯断而完成采摘的，在拉扯过程中很容易使茶叶残缺，影响后期加工；3.采摘的茶叶是通过机械手直接送入茶叶收集箱内的，采茶机械手操作十分不方便，且动作较慢，收集茶叶效率低。

发明内容

本发明意在提供一种可在小空间内抬升、伸缩和回转的采茶机械手。

本方案中的采茶机械手，包括第一竖直安装板，第一竖直安装板上设有竖直的旋转气缸，旋转气缸的旋转轴伸出旋转气缸并水平设置，旋转轴上固定有 U 形连接座，U 形连接座的侧面固定有第二竖直安装板，第二竖直安装板上设有竖直伸缩气缸，竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆的端部固定有水平的卡座，卡座上安装水平伸缩气缸，水平伸缩气缸的水平伸缩杆的端部固定有竖直的连接盘，连接盘上安装有采摘夹爪，所述的采摘夹爪包括对称设置的两个夹爪组件，每个夹爪组件均包括曲柄、连杆和摆杆，曲柄的一端铰接在连接盘上，曲柄与连接盘铰接的该端设有外齿使得两个夹爪组件的曲柄啮合，其中一个曲柄为主动件，另一个曲柄为从动件，曲柄的另一端与摆杆的一端铰接，摆杆的另一端为茶叶的夹持端，夹持端上设有切叶机构，连杆一端铰接在连接盘上，另一端与摆杆的中部铰接，所述的切叶机构包括双向气缸和通过双向气缸带动张开或闭合的剪刀手。

本方案的工作原理及有益效果如下：

工作时，若需要采摘小范围内不同位置的茶叶，则首先通过旋转气缸带动U形连接座在竖平面旋转，旋转到位后，通过竖直伸缩气缸伸长或缩短，到位后，再通过水平伸缩气缸伸长或缩短，调节位置，位置调节好后，通过采摘夹爪采摘茶叶。

本发明方案的采茶机械手可在小空间内抬升、伸缩和回转，每次通过升降回转台定位后，还可通过采茶机械手自带的各个驱动气缸在小空间内微调位置，从而完成各个位置茶叶的采摘，不会遗漏任何微小空间的茶叶，可提高采茶产量，具备实用推广性，上述采摘夹爪结构简单，且由于两个曲柄一端始终啮合，因此采摘时，两个摆杆的动作更稳定，通过剪刀手切叶，切叶更彻底，避免茶叶与茶柄未完全割断，通过采摘夹爪将茶叶与茶柄拉扯断容易使茶叶残缺的问题。

进一步，连接盘为长方体状，连接盘水平的四个侧面上均设有采摘夹爪。一个采摘工位上设置多个采摘夹爪，增加菜渣效率。

进一步，摆杆呈V形，使得两摆杆夹持茶叶时，两摆杆的夹持端平行。由于夹持茶叶时，两摆杆的夹持端平行，因此，与茶叶的接触面积大，夹持更稳定。

进一步，摆杆的内侧沿摆杆的轴向开有导叶槽，导叶槽内固定有叶片输送管，叶片输送管与茶叶收集箱相通，切叶片输送管与抽风机相连。采摘夹爪采摘完毕后，通过导叶槽将茶叶输送到叶片输送管处，在抽风机的作用下，将茶叶吸入叶片输送管并最终运送到茶叶收集箱，提高采茶效率。

进一步，旋转轴外套设有套筒，在所述第一竖直安装板的侧面还设有支撑座，支撑座上固定有支撑板，所述支撑板的端面具有与所述套筒外圆曲率相同的曲面，所述支撑板的端面与所述套筒的外圆相抵。在套筒外设置支撑板，由于支撑板的端面与套筒的外圆相抵，支撑板对套筒起到支撑作用，防止旋转轴在旋转时，产生径向扰动。

进一步，在第二竖直安装板的侧向安装有导向杆，导向杆的端部与竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆固定。通过在第二竖直安装板的下方增设导向杆，在竖直伸缩气缸运行时，导向杆可随竖直伸缩气缸收缩，对竖直伸缩气缸起到运动导向和加固的作用。

附图说明