[发明专利]一种机械自平衡装置

说明书

本发明公开了一种机械自平衡装置，包括手持杆、变杆、压紧块、平衡块和拉绳，所述变杆端部通过转轴安装在手持杆上，手持杆侧方的变杆上设有一个伸出的限位柱，压紧块通过滑动副垂直的安装在手持杆上，压紧块与手持杆之间设有弹性部件，压紧块外侧设有与其轴线方向垂直的滑孔，压紧块上下两侧的手持杆上均设有压线轮，平衡块通过转动副安装在压紧块上，平衡块包括位于底部的配重和位于两侧的限位杆，拉绳一端固定在变杆上，另一端绕过手持杆顶部的变向滑轮后依次压紧块上方的压线轮、滑孔以及下方的压线轮穿过后安装在手持杆下端。本发明通过纯机械的方式，可以快速调整变杆到选定恒定的仰角，大幅度降低了水果采摘中采摘杆的调节成本。

技术领域

本发明属于机械领域，涉及快速选定上扬角度的机械臂，具体涉及一种机械自平衡装置。

背景技术

在农林水果采摘设备领域，通常情况下，为使得机构达到水平位置或者固定的仰角，从而调整采摘水果切入角度问题，通常需要通过电子传感器辅助进行角度调节，这意味着复杂的电路设计和相对较高的生产维护成本，以及较低的后期可维护性。在考虑到采摘所需的低精度调节范围，变化幅度一般较小等客观事实之后，采用纯机械的方式进行替代，降低其生产成本，简化操作过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械自平衡装置，用于解决采摘水果时切入角度的调节问题，通过纯机械结构使得采摘臂能快速的达到恒定的仰角。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种机械自平衡装置，其特征在于：包括手持杆、变杆、压紧块、平衡块和拉绳，所述变杆端部通过转轴自由转动的安装在手持杆上，手持杆侧方的变杆上设有一个伸出的限位柱，所述压紧块为柱状部件，压紧块通过滑动副垂直的安装在手持杆上，压紧块与手持杆之间设有使得压紧块向外伸出的弹性部件，压紧块外侧设有与其轴线方向垂直的滑孔，压紧块上下两侧的手持杆上均设有压线轮，所述平衡块通过转动副自由转动的安装在压紧块上，平衡块包括位于底部的配重和位于其顶部两侧的限位杆，当平衡块处于自由状态时，其两侧的限位杆均处于水平状态，所述手持杆顶部设有变向滑轮，拉绳一端固定在变杆上，另一端绕过变向滑轮后依次从压紧块上方的压线轮底部、滑孔以及下方的压线轮底部穿过，当拉动拉绳下端时，拉绳使得压紧块靠近手持杆运动，使得平衡块贴近手持杆并在两者之间产生保持相对位置固定的摩擦面，进一步拉动拉绳时，变杆上扬直至限位柱碰到限位杆停止，松开拉绳时，压紧块和平衡块在弹性部件作用下远离手持杆，平衡块恢复自由运动。

作为优选，所述弹性部件为复位弹簧。

作为改进，所述压紧块上下两侧的压线轮可以替换为滑孔。

作为改进，所述压紧块为中空管状部件，中空管与转轴同轴设置。

作为改进，所述中空管通过直线轴承安装在手持杆上。

作为改进，所述拉绳为钢丝绳或尼龙绳。

作为改进，所述转轴与变杆或手持杆之间采用轴承安装。

作为改进，所述平衡块与手持杆之间的接触面均为设有防滑纹的粗糙摩擦面。

作为改进，所述手持杆底部设有卷扬机，所述拉绳与卷扬机的滚筒相连，通过卷扬机拉动拉绳。

作为改进，该机械自平衡装置用于水果采摘设备的机械臂中，可以在手持杆为任意角度情况下，保持变杆上扬到一个固定角度。

本发明有益效果是：

在传统的控制调节之中，如果采用电子控制，会需要电机与传感器以及携带相应程序的单片机控制电路，随之而来的还有电池等供电问题，通过纯机械的方式，在特定的环境下对上部的转动铰链进行角度调节，并通过重力来作为调节基准，在确保精度在可控范围之内的同时，大幅度降低了造价和提高了可靠性。

附图说明

图1为本发明机械自平衡装置整体结构示意图。