一种机电一体自锁夹持花生拔起装置的制作方法

本发明涉及农业机械领域，具体是一种机电一体自锁夹持花生拔起装置。

背景技术：

目前我国花生收获方式粗放，大部分地区的花生收获以手工采收为主，而人工收获方式既费时、费工、费力，又对农民的手产生很大的伤害，而且效率低下，只能适应小批量的花生的收获。单纯靠手工收获花生，已无法满足花生种植的增长需求，限制了花生产业的发展。因此，为了解决农民收获花生过程中手工收获速度慢，容易伤手等问题，需要一种简单实用的机械装置来代替人力的收获，以提高农民的工作效率，减轻农民的劳动强度。

技术实现要素：

为了提高花生的收获效率，同时降低劳动强度，本发明提供一种机电一体自锁夹持花生拔起装置，能够实现花生果荚的快速拔起，很好地代替手工收获，并且操作简单，易于实现，使花生收获省力、快速、方便。

为解决上述技术问题采用如下技术方案：一种机电一体自锁夹持花生拔起装置，包括行走支架、升降机构以及自锁夹持机构，具体结构和连接关系为：

所述行走支架包括车架、圆柱滑轨、前轮、把手、后轮、第二挡板以及蓄电池，前轮通过前轮轴连接在车架的前方，后轮通过后轮轴连接在车架的后方，把手焊接在车架的后上方，车架的左右两个侧面焊接有竖直的两根圆柱滑轨，第二挡板焊接在车架的底面，在第二挡板的上面固定有蓄电池、第二电机以及减速机，

所述升降机构包括导轨槽、连接板、第一电机、第一挡板、第二螺杆、第二电机、减速机、第一升降杆、剪叉固定点、轴承、第二升降杆以及内螺孔立柱，在第一升降杆和第二升降杆的两端都分别焊接有两个轴承，轴承在圆柱滑轨上做升降运动，在第一升降杆的水平方向上焊接有连接板和导轨槽，连接板包围着导轨槽，导轨槽中间是空的，并在上表面开有导轨，使得自锁夹持机构上的滑块能在导轨槽中移动，第一升降杆的上表面有剪叉固定点，连接板与第一挡板焊接在一起，第一电机固定在第一挡板上，第二升降杆焊接在第一挡板的侧表面，在连接板的底部焊接有内螺孔立柱，内螺孔立柱与第二螺杆配合，减速机通过轴与第二螺杆连接，第二电机通过轴与减速机连接，

所述自锁夹持机构包括滑块固定板、第二剪叉板、夹持块、第一剪叉板、滑块、第一螺杆、剪叉插销以及螺杆座，第一螺杆上没有螺纹的一端与第一电机连接，第一螺杆上有螺纹的一端通过螺杆座与滑块上的螺孔配合，螺杆座的左右两边有螺孔，通过螺栓和螺母固定在升降机构上的连接板上，滑块上方通过两个螺栓和螺母与滑块固定板固定在一起，下方则穿过升降机构上的导轨槽的内部，剪叉插销穿过滑块固定板、滑块、导轨槽和两块第一剪叉板，剪叉插销上方的螺纹可以与螺母配合而起连接和固定作用，两块第一剪叉板的一端通过剪叉插销连接在一起，第一剪叉板的另一端通过铆钉与第二剪叉板的一端连接，第二剪叉板形状弯折，在第二剪叉板的另一端通过销钉连接有夹持块，两块第二剪叉板的交叉处是剪叉固定点。

所述自锁夹持机构上的第一螺杆控制夹持块的夹紧或者松开，当第一电机带动第一螺杆旋转使第一螺杆前进时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板会张开，当第一电机带动第一螺杆旋转使第一螺杆后退时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板会夹紧。

所述第一螺杆在第一电机不通电时能够实现自锁夹持机构夹紧程度的自锁。

所述自锁夹持机构上的第一剪叉板、第二剪叉板和剪叉固定点构成一个杠杆机构，使得自锁夹持机构作用在花生果荚的夹持力会很大，紧紧地夹紧花生果荚。

所述减速机水平方向为速度输入端，竖直方向为速度输出端。

所述第一电机和第二电机均具有正反转。

所述第一电机和第二电机均具有在自身的抱闸装置作用下实现断电自锁功能。

所述车架由十二根连杆焊接而成，形成一个长方体。

本发明的突出优点在于：

采用机电一体化作业代替人工作业，改变了传统的作业方式，提高了工作效率，减少了工人的工作强度和伤害。

通过自锁夹持机构上的第一螺杆控制夹持块的夹紧或者松开，当第一电机带动第一螺杆旋转使第一螺杆前进时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板会张开，当第一电机带动第一螺杆旋转使第一螺杆后退时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板会夹紧，这里应用的是螺纹的自锁原理，所加载在花生果荚的力很大，使得花生果荚更容易拔起。同时，由于螺纹具有很强的自锁功能，因此，当自锁夹持机构夹紧花生果荚时，螺杆与螺杆座不会发生相对移动而使得夹持块无法夹紧花生果荚。

采用了螺纹的传动与自锁，使得装置的运行更加高效与平稳。

附图说明

图1为本发明所述机电一体自锁夹持花生拔起装置的结构示意图。

图2为本发明所述机电一体自锁夹持花生拔起装置的行走支架的结构示意图。

图3为本发明所述机电一体自锁夹持花生拔起装置的升降机构的第一结构示意图。

图4为本发明所述机电一体自锁夹持花生拔起装置的升降机构的第二结构示意图。

图5为本发明所述机电一体自锁夹持花生拔起装置的自锁夹持机构的结构示意图。

图6为本发明所述机电一体自锁夹持花生拔起装置的自锁机构的结构示意图。

图7为本发明所述机电一体自锁夹持花生拔起装置的夹持机构的结构示意图。

图中标记为：滑块固定板1、车架2、第二剪叉板3、夹持块4、第一剪叉板5、导轨槽6、圆柱滑轨7、前轮8、滑块9、把手10、连接板11、第一螺杆12、第一电机13、第一挡板14、第二螺杆15、第二电机16、减速机17、后轮18、第二挡板19、蓄电池20、第一升降杆21、剪叉固定点22、轴承23、第二升降杆24、内螺孔立柱25、剪叉插销26、螺杆座27。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明所述的一种机电一体自锁夹持花生拔起装置，包括行走支架、升降机构以及自锁夹持机构，具体结构和连接关系为：

所述行走支架包括车架2、圆柱滑轨7、前轮8、把手10、后轮18、第二挡板19以及蓄电池20，前轮8通过前轮轴连接在车架2的前方，后轮18通过后轮轴连接在车架2的后方，车架2由十二根连杆焊接而成，形成一个长方体，把手10焊接在车架2的后上方，在车架2的左右两个侧面焊接有竖直的两根圆柱滑轨7，第二挡板19焊接在车架2的底面，在第二挡板19的上面固定有蓄电池20、第二电机16以及减速机17。

所述升降机构包括导轨槽6、连接板11、第一电机13、第一挡板14、第二螺杆15、第二电机16、减速机17、第一升降杆21、剪叉固定点22、轴承23、第二升降杆24以及内螺孔立柱25，在第一升降杆21和第二升降杆24的两端都分别焊接有两个轴承23，轴承23在圆柱滑轨7上做升降运动，在第一升降杆21的水平方向上焊接有连接板11和导轨槽6，连接板11包围着导轨槽6，导轨槽6中间是空的，并在上表面开有导轨，使得自锁夹持机构上的滑块9能在导轨槽6中移动，第一升降杆21的上表面有剪叉固定点22，连接板11与第一挡板14焊接在一起，第一电机13固定在第一挡板14上，第二升降杆24焊接在第一挡板14的侧表面，在连接板11的底部焊接有内螺孔立柱25，内螺孔立柱25与第二螺杆15配合，减速机17通过轴与第二螺杆15连接，第二电机16通过轴与减速机17连接。

所述自锁夹持机构包括滑块固定板1、第二剪叉板3、夹持块4、第一剪叉板5、滑块9、第一螺杆12、剪叉插销26以及螺杆座27，第一螺杆12上没有螺纹的一端与第一电机13连接，第一螺杆12上有螺纹的一端通过螺杆座27与滑块9上的螺孔配合，螺杆座27的左右两边有螺孔，通过螺栓和螺母固定在升降机构上的连接板11上，滑块9上方通过两个螺栓和螺母与滑块固定板1固定在一起，下方则穿过升降机构上的导轨槽6的内部，剪叉插销26穿过滑块固定板1、滑块9、导轨槽6和两块第一剪叉板5，剪叉插销26上方的螺纹可以与螺母配合而起连接和固定作用，两块第一剪叉板5的一端通过剪叉插销26连接在一起，第一剪叉板5的另一端通过铆钉与第二剪叉板3的一端连接，第二剪叉板3形状弯折，在第二剪叉板3的另一端通过销钉连接有夹持块4，两块第二剪叉板3的交叉处是剪叉固定点22。

所述自锁夹持机构上的第一螺杆12能够控制夹持块4的夹紧或者松开，当第一电机13带动第一螺杆12旋转使第一螺杆12前进时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板3会张开，当第一电机13带动第一螺杆12旋转使第一螺杆12后退时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板3会夹紧。

所述机电一体自锁夹持花生拔起装置上的第一螺杆12在第一电机13不通电时能够实现自锁夹持机构夹紧程度的自锁。

所述自锁夹持机构上的第一剪叉板5、第二剪叉板3和剪叉固定点22构成一个杠杆机构，能够使得自锁夹持机构作用在花生果荚的夹持力会很大，能够紧紧地夹紧花生果荚，从而能轻松地拔起花生果荚。

所述减速机17水平方向为速度输入端，竖直方向为速度输出端。

所述第一电机13和第二电机16均具有正反转。

所述第一电机13和第二电机16均具有在自身的抱闸装置的作用下实现断电自锁功能。

工作原理及过程：

机电一体自锁夹持花生拔起装置中有一个杠杆原理的应用，自锁夹持机构上以剪叉固定点22为支点，以作用在第一剪叉板5上的力为动力，作用在第二剪叉板3上的力为阻力的杠杆机构，进行花生果荚的夹持工作。同时，自锁夹持机构上的第一螺杆12能够控制夹持块4的夹紧或者松开，当第一电机13带动第一螺杆12旋转使第一螺杆12前进时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板3会张开，当第一电机13带动第一螺杆12旋转使第一螺杆12后退时，自锁夹持机构上的两块第二剪叉板3会夹紧，并且由于螺纹的自锁功能，使得两夹持块4能够紧紧夹住花生果荚。同时，当第二电机16带动减速机17运转时，减速机17的输出运动传递到第二螺杆15上，第二螺杆15上的螺纹与内螺孔立柱25上的螺纹配合，第二螺杆15在内螺孔立柱25上的转动而能使得升降机构上的轴承23沿着圆柱滑轨7做升降运动，从而进行花生果荚的拔起工作。

在花生收获的过程中，首先需要将蓄电池20和第一电机13、第二电机16接通，然后推动把手10将该装置推到花生的收获现场，启动第二电机16，使得自锁夹持机构上的夹持块4处在花生果荚的头部，当升降机构的高度满足花生的拔起工作时，停止第二电机16，使得夹持块4停留在一定的高度，接着启动第一电机13，第一电机13带动第一螺杆12旋转使第一螺杆12后退，使得夹持块4夹紧花生果荚，停止第一电机13，通过第一螺杆12的自锁作用使得夹持块4紧紧夹住花生果荚，最后启动第二电机16，提升升降机构，从而完成了花生拔起的整个过程。