本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體是一種機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置。

背景技術(shù)：

目前我國花生收獲方式粗放，大部分地區(qū)的花生收獲以手工采收為主，而人工收獲方式既費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、費(fèi)力，又對農(nóng)民的手產(chǎn)生很大的傷害，而且效率低下，只能適應(yīng)小批量的花生的收獲。單純靠手工收獲花生，已無法滿足花生種植的增長需求，限制了花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，為了解決農(nóng)民收獲花生過程中手工收獲速度慢，容易傷手等問題，需要一種簡單實(shí)用的機(jī)械裝置來代替人力的收獲，以提高農(nóng)民的工作效率，減輕農(nóng)民的勞動強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了提高花生的收獲效率，同時(shí)降低勞動強(qiáng)度，本發(fā)明提供一種機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)花生果莢的快速拔起，很好地代替手工收獲，并且操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)，使花生收獲省力、快速、方便。

為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：一種機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置，包括行走支架、升降機(jī)構(gòu)以及自鎖夾持機(jī)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述行走支架包括車架、圓柱滑軌、前輪、把手、后輪、第二擋板以及蓄電池，前輪通過前輪軸連接在車架的前方，后輪通過后輪軸連接在車架的后方，把手焊接在車架的后上方，車架的左右兩個(gè)側(cè)面焊接有豎直的兩根圓柱滑軌，第二擋板焊接在車架的底面，在第二擋板的上面固定有蓄電池、第二電機(jī)以及減速機(jī)，

所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌槽、連接板、第一電機(jī)、第一擋板、第二螺桿、第二電機(jī)、減速機(jī)、第一升降桿、剪叉固定點(diǎn)、軸承、第二升降桿以及內(nèi)螺孔立柱，在第一升降桿和第二升降桿的兩端都分別焊接有兩個(gè)軸承，軸承在圓柱滑軌上做升降運(yùn)動，在第一升降桿的水平方向上焊接有連接板和導(dǎo)軌槽，連接板包圍著導(dǎo)軌槽，導(dǎo)軌槽中間是空的，并在上表面開有導(dǎo)軌，使得自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的滑塊能在導(dǎo)軌槽中移動，第一升降桿的上表面有剪叉固定點(diǎn)，連接板與第一擋板焊接在一起，第一電機(jī)固定在第一擋板上，第二升降桿焊接在第一擋板的側(cè)表面，在連接板的底部焊接有內(nèi)螺孔立柱，內(nèi)螺孔立柱與第二螺桿配合，減速機(jī)通過軸與第二螺桿連接，第二電機(jī)通過軸與減速機(jī)連接，

所述自鎖夾持機(jī)構(gòu)包括滑塊固定板、第二剪叉板、夾持塊、第一剪叉板、滑塊、第一螺桿、剪叉插銷以及螺桿座，第一螺桿上沒有螺紋的一端與第一電機(jī)連接，第一螺桿上有螺紋的一端通過螺桿座與滑塊上的螺孔配合，螺桿座的左右兩邊有螺孔，通過螺栓和螺母固定在升降機(jī)構(gòu)上的連接板上，滑塊上方通過兩個(gè)螺栓和螺母與滑塊固定板固定在一起，下方則穿過升降機(jī)構(gòu)上的導(dǎo)軌槽的內(nèi)部，剪叉插銷穿過滑塊固定板、滑塊、導(dǎo)軌槽和兩塊第一剪叉板，剪叉插銷上方的螺紋可以與螺母配合而起連接和固定作用，兩塊第一剪叉板的一端通過剪叉插銷連接在一起，第一剪叉板的另一端通過鉚釘與第二剪叉板的一端連接，第二剪叉板形狀彎折，在第二剪叉板的另一端通過銷釘連接有夾持塊，兩塊第二剪叉板的交叉處是剪叉固定點(diǎn)。

所述自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的第一螺桿控制夾持塊的夾緊或者松開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)帶動第一螺桿旋轉(zhuǎn)使第一螺桿前進(jìn)時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板會張開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)帶動第一螺桿旋轉(zhuǎn)使第一螺桿后退時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板會夾緊。

所述第一螺桿在第一電機(jī)不通電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖夾持機(jī)構(gòu)夾緊程度的自鎖。

所述自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的第一剪叉板、第二剪叉板和剪叉固定點(diǎn)構(gòu)成一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)，使得自鎖夾持機(jī)構(gòu)作用在花生果莢的夾持力會很大，緊緊地夾緊花生果莢。

所述減速機(jī)水平方向?yàn)樗俣容斎攵?，豎直方向?yàn)樗俣容敵龆恕?/p>

所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均具有正反轉(zhuǎn)。

所述第一電機(jī)和第二電機(jī)均具有在自身的抱閘裝置作用下實(shí)現(xiàn)斷電自鎖功能。

所述車架由十二根連桿焊接而成，形成一個(gè)長方體。

本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

采用機(jī)電一體化作業(yè)代替人工作業(yè)，改變了傳統(tǒng)的作業(yè)方式，提高了工作效率，減少了工人的工作強(qiáng)度和傷害。

通過自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的第一螺桿控制夾持塊的夾緊或者松開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)帶動第一螺桿旋轉(zhuǎn)使第一螺桿前進(jìn)時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板會張開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)帶動第一螺桿旋轉(zhuǎn)使第一螺桿后退時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板會夾緊，這里應(yīng)用的是螺紋的自鎖原理，所加載在花生果莢的力很大，使得花生果莢更容易拔起。同時(shí)，由于螺紋具有很強(qiáng)的自鎖功能，因此，當(dāng)自鎖夾持機(jī)構(gòu)夾緊花生果莢時(shí)，螺桿與螺桿座不會發(fā)生相對移動而使得夾持塊無法夾緊花生果莢。

采用了螺紋的傳動與自鎖，使得裝置的運(yùn)行更加高效與平穩(wěn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置的行走支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置的升降機(jī)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置的升降機(jī)構(gòu)的第二結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置的自鎖夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置的自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置的夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記為：滑塊固定板1、車架2、第二剪叉板3、夾持塊4、第一剪叉板5、導(dǎo)軌槽6、圓柱滑軌7、前輪8、滑塊9、把手10、連接板11、第一螺桿12、第一電機(jī)13、第一擋板14、第二螺桿15、第二電機(jī)16、減速機(jī)17、后輪18、第二擋板19、蓄電池20、第一升降桿21、剪叉固定點(diǎn)22、軸承23、第二升降桿24、內(nèi)螺孔立柱25、剪叉插銷26、螺桿座27。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖7所示，本發(fā)明所述的一種機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置，包括行走支架、升降機(jī)構(gòu)以及自鎖夾持機(jī)構(gòu)，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述行走支架包括車架2、圓柱滑軌7、前輪8、把手10、后輪18、第二擋板19以及蓄電池20，前輪8通過前輪軸連接在車架2的前方，后輪18通過后輪軸連接在車架2的后方，車架2由十二根連桿焊接而成，形成一個(gè)長方體，把手10焊接在車架2的后上方，在車架2的左右兩個(gè)側(cè)面焊接有豎直的兩根圓柱滑軌7，第二擋板19焊接在車架2的底面，在第二擋板19的上面固定有蓄電池20、第二電機(jī)16以及減速機(jī)17。

所述升降機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌槽6、連接板11、第一電機(jī)13、第一擋板14、第二螺桿15、第二電機(jī)16、減速機(jī)17、第一升降桿21、剪叉固定點(diǎn)22、軸承23、第二升降桿24以及內(nèi)螺孔立柱25，在第一升降桿21和第二升降桿24的兩端都分別焊接有兩個(gè)軸承23，軸承23在圓柱滑軌7上做升降運(yùn)動，在第一升降桿21的水平方向上焊接有連接板11和導(dǎo)軌槽6，連接板11包圍著導(dǎo)軌槽6，導(dǎo)軌槽6中間是空的，并在上表面開有導(dǎo)軌，使得自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的滑塊9能在導(dǎo)軌槽6中移動，第一升降桿21的上表面有剪叉固定點(diǎn)22，連接板11與第一擋板14焊接在一起，第一電機(jī)13固定在第一擋板14上，第二升降桿24焊接在第一擋板14的側(cè)表面，在連接板11的底部焊接有內(nèi)螺孔立柱25，內(nèi)螺孔立柱25與第二螺桿15配合，減速機(jī)17通過軸與第二螺桿15連接，第二電機(jī)16通過軸與減速機(jī)17連接。

所述自鎖夾持機(jī)構(gòu)包括滑塊固定板1、第二剪叉板3、夾持塊4、第一剪叉板5、滑塊9、第一螺桿12、剪叉插銷26以及螺桿座27，第一螺桿12上沒有螺紋的一端與第一電機(jī)13連接，第一螺桿12上有螺紋的一端通過螺桿座27與滑塊9上的螺孔配合，螺桿座27的左右兩邊有螺孔，通過螺栓和螺母固定在升降機(jī)構(gòu)上的連接板11上，滑塊9上方通過兩個(gè)螺栓和螺母與滑塊固定板1固定在一起，下方則穿過升降機(jī)構(gòu)上的導(dǎo)軌槽6的內(nèi)部，剪叉插銷26穿過滑塊固定板1、滑塊9、導(dǎo)軌槽6和兩塊第一剪叉板5，剪叉插銷26上方的螺紋可以與螺母配合而起連接和固定作用，兩塊第一剪叉板5的一端通過剪叉插銷26連接在一起，第一剪叉板5的另一端通過鉚釘與第二剪叉板3的一端連接，第二剪叉板3形狀彎折，在第二剪叉板3的另一端通過銷釘連接有夾持塊4，兩塊第二剪叉板3的交叉處是剪叉固定點(diǎn)22。

所述自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的第一螺桿12能夠控制夾持塊4的夾緊或者松開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)13帶動第一螺桿12旋轉(zhuǎn)使第一螺桿12前進(jìn)時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板3會張開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)13帶動第一螺桿12旋轉(zhuǎn)使第一螺桿12后退時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板3會夾緊。

所述機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置上的第一螺桿12在第一電機(jī)13不通電時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖夾持機(jī)構(gòu)夾緊程度的自鎖。

所述自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的第一剪叉板5、第二剪叉板3和剪叉固定點(diǎn)22構(gòu)成一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)，能夠使得自鎖夾持機(jī)構(gòu)作用在花生果莢的夾持力會很大，能夠緊緊地夾緊花生果莢，從而能輕松地拔起花生果莢。

所述減速機(jī)17水平方向?yàn)樗俣容斎攵?，豎直方向?yàn)樗俣容敵龆恕?/p>

所述第一電機(jī)13和第二電機(jī)16均具有正反轉(zhuǎn)。

所述第一電機(jī)13和第二電機(jī)16均具有在自身的抱閘裝置的作用下實(shí)現(xiàn)斷電自鎖功能。

工作原理及過程：

機(jī)電一體自鎖夾持花生拔起裝置中有一個(gè)杠桿原理的應(yīng)用，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上以剪叉固定點(diǎn)22為支點(diǎn)，以作用在第一剪叉板5上的力為動力，作用在第二剪叉板3上的力為阻力的杠桿機(jī)構(gòu)，進(jìn)行花生果莢的夾持工作。同時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的第一螺桿12能夠控制夾持塊4的夾緊或者松開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)13帶動第一螺桿12旋轉(zhuǎn)使第一螺桿12前進(jìn)時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板3會張開，當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)13帶動第一螺桿12旋轉(zhuǎn)使第一螺桿12后退時(shí)，自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的兩塊第二剪叉板3會夾緊，并且由于螺紋的自鎖功能，使得兩夾持塊4能夠緊緊夾住花生果莢。同時(shí)，當(dāng)?shù)诙姍C(jī)16帶動減速機(jī)17運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，減速機(jī)17的輸出運(yùn)動傳遞到第二螺桿15上，第二螺桿15上的螺紋與內(nèi)螺孔立柱25上的螺紋配合，第二螺桿15在內(nèi)螺孔立柱25上的轉(zhuǎn)動而能使得升降機(jī)構(gòu)上的軸承23沿著圓柱滑軌7做升降運(yùn)動，從而進(jìn)行花生果莢的拔起工作。

在花生收獲的過程中，首先需要將蓄電池20和第一電機(jī)13、第二電機(jī)16接通，然后推動把手10將該裝置推到花生的收獲現(xiàn)場，啟動第二電機(jī)16，使得自鎖夾持機(jī)構(gòu)上的夾持塊4處在花生果莢的頭部，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)的高度滿足花生的拔起工作時(shí)，停止第二電機(jī)16，使得夾持塊4停留在一定的高度，接著啟動第一電機(jī)13，第一電機(jī)13帶動第一螺桿12旋轉(zhuǎn)使第一螺桿12后退，使得夾持塊4夾緊花生果莢，停止第一電機(jī)13，通過第一螺桿12的自鎖作用使得夾持塊4緊緊夾住花生果莢，最后啟動第二電機(jī)16，提升升降機(jī)構(gòu)，從而完成了花生拔起的整個(gè)過程。