[发明专利]一种变频变幅激励式果品振动采收机构及其采收方法

说明书

本发明公开了一种变频变幅激励式果品振动采收机构及其采收方法。目前对于变频变幅激励方式的振动采收机构研究较少。本发明的一个伺服电机的输出轴与转轴固定；第一连杆一端与转轴通过紧定螺钉固定，另一端与第二连杆一端通过第一销钉铰接；第二连杆另一端与第三连杆一端通过夹持机构的螺纹连接杆铰接；第三连杆另一端与第四连杆一端通过第二销钉铰接；第四连杆另一端与另一个伺服电机的输出轴固定；下连接杆与输出螺纹杆顶端固定；上连接杆与下连接杆通过螺栓和螺母连接，并合围成夹持空间。本发明采用五杆机构，并通过两个伺服电机协同运动驱动两个连杆，使输出螺纹杆输出的运动轨迹满足变频变幅非圆周运动，以适应不同的果树类型。

技术领域

本发明属于果品采收机械技术领域，具体涉及一种变频变幅激励式果品振动采收机构及其采收方法。

背景技术

果品采收是果园生产全过程中重要的环节之一。目前，机械振动式收获机是采收效果最为明显，最为容易实现的机械收获方式，其工作原理是果品振摇式收获机利用外力迫使果树发生振动，从而使果实产生加速度，当果实产生的惯性力大于果实与果枝连接力时使果实脱落。但是目前果品振摇机构大多采用单一的偏心块激励方式，不同的激励方式对果品收获效率产生很大的影响，而目前对于变频变幅激励方式的振动采收机构研究较少。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术的不足，设计一种变频变幅激励式果品振动采收机构及其采收方法，实现变频变幅非圆周运动，以适应不同的果树类型，并且该采收机构具有刚度大、精度高、结构稳定以及空间小等优点。

本发明采用以下技术方案：

本发明一种变频变幅激励式果品振动采收机构，包括五杆机构、夹持机构、动力机构、箱体和控制系统。所述的动力机构包括伺服电机和电机固定架；伺服电机设有两个，两个伺服电机均由控制系统控制；伺服电机的底座与电机固定架通过螺栓和螺母连接；电机固定架固定在箱体内；所述的五杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第一销钉、第二销钉和转轴；第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的杆长均相等，两个伺服电机的输出轴中心距为第一连杆杆长的两倍。一个伺服电机的输出轴与转轴固定；第一连杆一端与转轴通过紧定螺钉固定，另一端与第二连杆一端通过第一销钉铰接；第二连杆另一端与第三连杆一端通过夹持机构的螺纹连接杆铰接；第三连杆另一端与第四连杆一端通过第二销钉铰接；第四连杆另一端与另一个伺服电机的输出轴固定。第一连杆与第二连杆的铰接方式具体为：第一销钉一端通过第一轴承支承在第一连杆开设的轴承安装孔内，另一端与第二连杆固定，第一连杆的轴承安装孔内设有与第一连杆一体成型的第一凸环，第一轴承的两端分别通过第一凸环和与第一销钉上的外螺纹连接的螺母定位；第三连杆与第四连杆的铰接方式具体为：第二销钉一端通过第二轴承支承在第三连杆开设的轴承安装孔内，另一端与第四连杆固定，第三连杆的轴承安装孔内设有与第三连杆一体成型的第二凸环，第二轴承的两端分别通过第二凸环和与第二销钉上的外螺纹连接的螺母定位；第二连杆与第三连杆的铰接方式具体为：螺纹连接杆的底端与第三连杆固定，中部通过第三轴承支承在第二连杆开设的轴承安装孔内，第二连杆的轴承安装孔内设有与第二连杆一体成型的第三凸环，第三轴承的两端分别通过第三凸环和与螺纹连接杆上的外螺纹连接的螺母定位。

所述的夹持机构包括输出螺纹杆、下连接杆和上连接杆。下连接杆与输出螺纹杆顶端固定；上连接杆与下连接杆通过螺栓和螺母连接，并合围成夹持空间。

进一步，所述的箱体包括底板、侧板、前部板和后部板，侧板、前部板和后部板的底部均与底板固定，前部板和后部板两端均通过一块侧板固定连接。

进一步，输出螺纹杆顶端中心点的运动轨迹设计过程如下：选取至少180个轨迹点，保证在同一个极坐标系中，相邻的每两个轨迹点之间的极角相等；相邻的每两个轨迹点用直线连接，从而形成封闭的输出螺纹杆顶端中心点的运动轨迹。