本實(shí)用新型屬于液壓控制領(lǐng)域，尤其涉及一種樹木果實(shí)采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
樹木實(shí)果（如板栗等）收獲是一種勞動(dòng)密集型的工作，由于采摘作業(yè)的復(fù)雜性，采摘自動(dòng)化程度仍然很低。目前普遍采摘方法是：用竹竿或木棍對(duì)準(zhǔn)樹果及其所連樹枝進(jìn)行敲打，使樹果從所連樹枝上脫落下來，采摘人員將脫落的樹果進(jìn)行收集起來。這樣采摘方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效率低下。由于樹果生長(zhǎng)的復(fù)雜性和生長(zhǎng)環(huán)境非結(jié)構(gòu)化等特點(diǎn)，目前市場(chǎng)上的樹果采摘機(jī)械一般采用純機(jī)械傳動(dòng)裝置，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)在技術(shù)中的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種機(jī)械手液壓系統(tǒng)，尤其是一種采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng)，用液壓系統(tǒng)作為機(jī)械手的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該機(jī)械手為具有5個(gè)自由度的全液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械手，機(jī)械手的5個(gè)自由度分別由擺動(dòng)缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸、大臂缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)進(jìn)行控制，其中，采摘爪為梳齒狀，上下兩片，可開合，用它來抓取樹果。擺動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)采摘爪左右摘果，速度由比例閥調(diào)節(jié)，定位由液壓鎖完成。腕部缸控制采摘爪的仰俯，動(dòng)作速度由對(duì)應(yīng)比例閥完成，大臂缸和小臂缸用于控制兩臂協(xié)調(diào)動(dòng)作使采摘爪直線上升到達(dá)作業(yè)高度，其定位由對(duì)應(yīng)液壓鎖完成?；剞D(zhuǎn)馬達(dá)通過機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置帶動(dòng)機(jī)械手左右回轉(zhuǎn)，其工作速度由回轉(zhuǎn)馬達(dá)比例閥控制。擺動(dòng)缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸為一獨(dú)立回路，大臂缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)為另一獨(dú)立回路，兩個(gè)回路相對(duì)獨(dú)立，可以避免多執(zhí)行元件由于壓力、流量不同造成的動(dòng)作干擾，并且兩回路壓力由不同的系統(tǒng)安全閥進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。
一種機(jī)械手液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括油箱、過濾器、小泵、單向閥一、系統(tǒng)安全閥、大泵、單向閥二、系統(tǒng)保護(hù)閥、擺動(dòng)缸控制閥、液壓鎖一、擺動(dòng)缸、采摘爪缸控制閥、采摘爪缸、腕部缸控制閥、腕部缸、小臂缸控制閥、液壓鎖二、小臂缸、大臂缸控制閥、液壓鎖三、大臂缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥及回轉(zhuǎn)馬達(dá)；
其中，所述油箱與所述過濾器通過油管連接，所述小泵與所述單向閥一通過油管連接，所述大泵與所述單向閥二通過油管連接，所述擺動(dòng)缸控制閥油口A與所述液壓鎖一通過油管連接，所述液壓鎖一與所述擺動(dòng)缸通過油管連接，所述液壓鎖一與所述擺動(dòng)缸控制閥油口B通過油管連接，所述采摘爪缸控制閥油口A與所述采摘爪缸無桿腔通過油管連接，所述采摘爪缸有桿腔與所述采摘爪缸控制閥油口B通過油管連接，所述腕部缸控制閥油口A與所述腕部缸無桿腔通過油管連接，所述腕部缸有桿腔與所述腕部缸控制閥油口B通過油管連接，所述小臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖二通過油管連接，所述液壓鎖二與所述小臂缸無桿腔通過油管連接，所述小臂缸有桿腔與所述液壓鎖二通過油管連接，所述液壓鎖二與所述小臂缸控制閥油口B通過油管連接，所述大臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖三通過油管連接，所述液壓鎖三與所述大臂缸無桿腔通過油管連接，所述大臂缸有桿腔與所述液壓鎖三通過油管連接，所述液壓鎖三與所述大臂缸控制閥油口B通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口A與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口B通過油管連接；
所述過濾器、所述小泵、所述大泵通過分油塊一連接；所述單向閥一、所述系統(tǒng)安全閥、所述擺動(dòng)缸控制閥油口P、所述采摘爪缸控制閥油口P、所述腕部缸控制閥油口P、所述小臂缸控制閥油口P通過分油塊二連接；所述單向閥二、所述大臂缸控制閥油口P、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口P、所述系統(tǒng)保護(hù)閥通過分油塊三連接；所述擺動(dòng)缸控制閥油口T、所述采摘爪缸控制閥油口T、所述腕部缸控制閥油口T、所述小臂缸控制閥油口T通過分油塊四與所述油箱連接；所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口T通過分油塊五與所述油箱連接。
優(yōu)選方案，其中，所述小泵、所述大泵均為雙聯(lián)高壓齒輪泵。
優(yōu)選方案，其中，所述擺動(dòng)缸單邊擺轉(zhuǎn)量為135°。
優(yōu)選方案，其中，所述系統(tǒng)安全閥、所述系統(tǒng)保護(hù)閥均為直動(dòng)式比例溢流閥，所述系統(tǒng)安全閥、所述系統(tǒng)保護(hù)閥的出油口均與所述油箱連接。
優(yōu)選方案，其中，所述擺動(dòng)缸控制閥、所述采摘爪缸控制閥、所述腕部缸控制閥、所述小臂缸控制閥、所述大臂缸控制閥、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥均為具有O型中位機(jī)能的三位四通雙向比例換向閥。
優(yōu)選方案，其中，所述液壓鎖一、所述液壓鎖二、所述液壓鎖三均為二個(gè)液控單向閥并接組合而成；且所述兩個(gè)液控單向閥控制油口連接在對(duì)方主油路上。
優(yōu)選方案，其中，還包括壓力表一、壓力表二，所述壓力表一安裝在所述擺動(dòng)缸控制閥、所述采摘爪缸控制閥、所述腕部缸控制閥、所述小臂缸控制閥進(jìn)油回路上；所述壓力表二安裝在所述大臂缸控制閥、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥進(jìn)油回路上。
采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)樹木果實(shí)的自動(dòng)采摘，可大大減輕工作勞動(dòng)強(qiáng)度，提高采摘操作效率，且性能良好、動(dòng)作穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型所述的一種采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1所示，一種機(jī)械手液壓系統(tǒng)，包括油箱1；過濾器2；小泵3；單向閥一4；系統(tǒng)安全閥5；大泵6；單向閥二7；系統(tǒng)保護(hù)閥8；擺動(dòng)缸控制閥9；液壓鎖一10；擺動(dòng)缸11；采摘爪缸控制閥12；采摘爪缸13；腕部缸控制閥14；腕部缸15；小臂缸控制閥16；液壓鎖二17；小臂缸18；大臂缸控制閥19；液壓鎖三20；大臂缸21；回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥22；回轉(zhuǎn)馬達(dá)23。
一種機(jī)械手液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括油箱、過濾器、小泵、單向閥一、系統(tǒng)安全閥、大泵、單向閥二、系統(tǒng)保護(hù)閥、擺動(dòng)缸控制閥、液壓鎖一、擺動(dòng)缸、采摘爪缸控制閥、采摘爪缸、腕部缸控制閥、腕部缸、小臂缸控制閥、液壓鎖二、小臂缸、大臂缸控制閥、液壓鎖三、大臂缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥及回轉(zhuǎn)馬達(dá)；
其中，所述油箱與所述過濾器通過油管連接，所述小泵與所述單向閥一通過油管連接，所述大泵與所述單向閥二通過油管連接，所述擺動(dòng)缸控制閥油口A與所述液壓鎖一通過油管連接，所述液壓鎖一與所述擺動(dòng)缸通過油管連接，所述液壓鎖一與所述擺動(dòng)缸控制閥油口B通過油管連接，所述采摘爪缸控制閥油口A與所述采摘爪缸無桿腔通過油管連接，所述采摘爪缸有桿腔與所述采摘爪缸控制閥油口B通過油管連接，所述腕部缸控制閥油口A與所述腕部缸無桿腔通過油管連接，所述腕部缸有桿腔與所述腕部缸控制閥油口B通過油管連接，所述小臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖二通過油管連接，所述液壓鎖二與所述小臂缸無桿腔通過油管連接，所述小臂缸有桿腔與所述液壓鎖二通過油管連接，所述液壓鎖二與所述小臂缸控制閥油口B通過油管連接，所述大臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖三通過油管連接，所述液壓鎖三與所述大臂缸無桿腔通過油管連接，所述大臂缸有桿腔與所述液壓鎖三通過油管連接，所述液壓鎖三與所述大臂缸控制閥油口B通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口A與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口B通過油管連接；
所述過濾器、所述小泵、所述大泵在a點(diǎn)通過分油塊一連接；所述單向閥一、所述系統(tǒng)安全閥、所述擺動(dòng)缸控制閥油口P、所述采摘爪缸控制閥油口P、所述腕部缸控制閥油口P、所述小臂缸控制閥油口P在b點(diǎn)通過分油塊二連接；所述單向閥二、所述大臂缸控制閥油口P、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口P、所述系統(tǒng)保護(hù)閥在c點(diǎn)通過分油塊三連接；所述擺動(dòng)缸控制閥油口T、所述采摘爪缸控制閥油口T、所述腕部缸控制閥油口T、所述小臂缸控制閥油口T在d點(diǎn)通過分油塊四與所述油箱連接；所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口T在e點(diǎn)通過分油塊五與所述油箱連接。
具體地，所述小泵3、所述大泵6均為雙聯(lián)高壓齒輪泵；
具體地，所述擺動(dòng)缸11單邊擺轉(zhuǎn)量為135°；
具體地，所述系統(tǒng)安全閥5、所述系統(tǒng)保護(hù)閥8均為直動(dòng)式比例溢流閥，所述系統(tǒng)安全閥5、所述系統(tǒng)保護(hù)閥8的出油口均與所述油箱1連接；
具體地，所述擺動(dòng)缸控制閥9、所述采摘爪缸控制閥12、所述腕部缸控制閥14、所述小臂缸控制閥16、所述大臂缸控制閥19、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥22均為具有O型中位機(jī)能的三位四通雙向比例換向閥；
具體地，所述液壓鎖一10、所述液壓鎖二17、所述液壓鎖三20均為二個(gè)液控單向閥并接組合而成；且所述兩個(gè)液控單向閥控制油口連接在對(duì)方主油路上。
另外，還包括壓力表一、壓力表二，所述壓力表一安裝在所述擺動(dòng)缸控制閥9、所述采摘爪缸控制閥12、所述腕部缸控制閥14、所述小臂缸控制閥16進(jìn)油回路上；所述壓力表二安裝在所述大臂缸控制閥19、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥22進(jìn)油回路上。
工作過程：
系統(tǒng)啟動(dòng)：按下啟動(dòng)按鈕，小泵3和大泵6啟動(dòng)；
起升定位：電磁鐵7YA得電，液壓油從小泵3、單向閥一4、小臂缸控制閥16的油口P、油口A、液壓鎖二17進(jìn)入小臂缸18無桿腔，小臂運(yùn)動(dòng)，2～3s后，電磁鐵9YA得電，油液通過大泵6、單向閥二7、大臂缸控制閥19油口P、油口A、液壓鎖三20進(jìn)入大臂缸21無桿腔，兩臂協(xié)調(diào)動(dòng)作使采摘爪直線上升到達(dá)作業(yè)高度；
回轉(zhuǎn)定位：當(dāng)采摘爪達(dá)到作業(yè)高度，電磁鐵7YA、9YA斷電，電磁鐵11YA得電，油液從大泵6、單向閥二7、回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥22油口P、油口A進(jìn)入回轉(zhuǎn)馬達(dá)23，回動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，使采摘爪對(duì)準(zhǔn)作業(yè)樹枝；
采摘爪仰俯：電磁鐵5YA得電，液壓油從小泵3、單向閥一4、腕部缸控制閥14油口P、油口A進(jìn)入腕部缸15無桿腔，調(diào)整采摘爪的仰俯角度對(duì)準(zhǔn)作業(yè)樹枝；
采摘爪擺動(dòng)：電磁鐵1YA得電，油液從小泵3、單向閥一4、擺動(dòng)缸控制閥9油口P、油口A、液壓鎖一10進(jìn)入擺動(dòng)缸11，調(diào)整采摘爪的傾斜角對(duì)準(zhǔn)作業(yè)樹枝；
采摘爪張開及閉合：由采摘爪缸控制；
采摘爪向前抓?。河尚”鄹?、大臂缸協(xié)調(diào)動(dòng)作。