[发明专利]一种基于刚柔耦合并联机构的香蕉落梳平台

说明书

本发明公开了一种基于刚柔耦合并联机构的香蕉落梳平台，包括落梳刀盘、平行四连杆、导向杆、连杆、曲柄、动力源、环形包络刀具、上底板、下底板和刚柔耦合并联机构；所述落梳刀盘沿其圆周方向加工有多个导向槽；每个导向槽对应设置有一个平行四连杆，多个平行四连杆组成环状的可变径的可展机构；所述环形包络刀具设于可展机构上；所述上底板装于落梳刀盘的底面，所述下底板置于上底板的正下方，并通过刚柔耦合并联机构相连接，通过刚柔耦合并联机构能够使环形包络刀具根据香蕉果穗轴的弯曲变化在空间内转动或移动，使其自适应香蕉果穗轴的弯曲。本发明能够有效解决现有的机械落梳装置对香蕉果穗轴的自适应包络效果差和仿形贴合度不高的问题。

技术领域

本发明涉及香蕉自适应仿形落梳的技术领域，尤其是指一种基于刚柔耦合并联机构的香蕉落梳平台。

背景技术

目前，现有的香蕉落梳基本采用人工手动或机械落梳装置对香蕉进行落梳。采用人工手动方式进行香蕉落梳，作业效率低，具有一定的危险性且作业过程香蕉受损严重，不利于香蕉保存、运输和鲜销。而现有的机械落梳装置虽然可以完成香蕉的落梳工作，但是落梳质量差，针对具有不规则几何外形特征的香蕉果穗轴，仍具有自适应包络效果差、仿形贴合度低等问题，大大影响香蕉机械落梳的切口质量和果品质量，同样不利于香蕉保存、运输和鲜销。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于刚柔耦合并联机构的香蕉落梳平台，能够有效解决现有的机械落梳装置对香蕉果穗轴的自适应包络效果差和仿形贴合度不高的问题，从而显著提高香蕉机械落梳的切口质量和果品质量。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种基于刚柔耦合并联机构的香蕉落梳平台，包括落梳刀盘、平行四连杆、导向杆、连杆、曲柄、动力源、环形包络刀具、上底板、下底板和刚柔耦合并联机构；所述落梳刀盘沿其圆周方向加工有多个呈径向、辐射状排列的导向槽；每个导向槽对应设置有一个平行四连杆，其中，每个平行四连杆的两侧分别与相邻的平行四连杆相铰接，其两端分别设有一个向下的导向杆，两个导向杆置于对应的导向槽内；多个平行四连杆随导向杆沿导向槽滑动，组成环状的可变径的可展机构；所述连杆与任一个导向杆的底端相铰接，所述曲柄的一端与连杆相铰接，其另一端与动力源相连接，由连杆、导向杆和曲柄组成曲柄连杆滑块机构，通过动力源驱动曲柄连杆滑块机构实现可展机构的变径；所述环形包络刀具设于可展机构上，用于包络香蕉果穗轴，并对香蕉梳柄进行切割，该环形包络刀具能够随可展机构同步变径；所述上底板装于落梳刀盘的底面，该上底板的中心处设有用于避免与曲柄连杆滑块机构干涉的通孔；所述下底板置于上底板的正下方，且下底板和上底板通过刚柔耦合并联机构相连接，通过刚柔耦合并联机构能够使环形包络刀具根据香蕉果穗轴的弯曲变化在空间内转动或移动，使其自适应香蕉果穗轴的弯曲，并始终贴合不规则几何外形的香蕉果穗轴。

进一步，所述刚柔耦合并联机构包括多对刚柔耦合单元组，并呈圆周分布于上底板和下底板之间，每对刚柔耦合单元组的两个刚柔耦合单元组成类V字状的结构，每对刚柔耦合单元组的两个刚柔耦合单元分别与相邻的刚柔耦合单元组成倒V字状的结构；所述刚柔耦合单元包括缸体、运动导杆和两个虎克铰链，所述缸体的底部通过一个虎克铰链与下底板相铰接，其内设有压缩弹簧，所述运动导杆的一端伸入缸体内与压缩弹簧相连接，其另一端通过另一个虎克铰链与上底板相连接，通过多个运动导杆在缸体内伸缩及由每个虎克铰链释放的两个空间转动自由度实现上底板带动上方的环形包络刀具根据香蕉果穗轴的弯曲变化被动地在空间内转动或移动。

进一步，所述环形包络刀具包括硬质落梳切割刀片和V形的软质落梳切割刀片组，所述硬质落梳切割刀片有多个，其数量与平行四连杆的数量相一致，一个硬质落梳切割刀片对应一个平行四连杆，所述硬质落梳切割刀片设于平行四连杆靠近落梳刀盘圆心的端部上，并向上延伸，两两相邻的硬质落梳切割刀片之间铰接有V形的软质落梳切割刀片组，所述V形的软质落梳切割刀片组包括两片相铰接的软质落梳切割刀片。

进一步，所述动力源通过支架固定于上底板上。

进一步，所述动力源为电机。