一种气压式植物枝叶分离机构及其方式的制作方法

本发明涉及农业机械设备技术领域，尤其涉及一种气压式植物枝叶分离机构及其方式。

背景技术

桑叶采摘是桑蚕养殖环节中的最为辛苦的一个环节，我国有着桑蚕养殖的悠久传统和广袤的养殖地域，但是千百年来都沿袭着手工采摘桑叶的劳作方式，不仅效率低，而且对手还有很大的伤害，长期的桑叶采摘使桑农手指变形，骨节粗大。因此，为了解决养殖户桑叶采摘过程中手工采摘速度慢，无法满足社会需求，容易伤手等问题，需要有一种简单实用的机械装置来代替人力的采摘，从而提高桑叶的采摘效率以及减少对桑农手的伤害作用。

经检索，中国专利授权号cn106233929b公开了一种多自由度机械臂桑叶采摘装置，包括行走机构、升降定位机构、方向调节和纵向进给机构以及握持机构。握持机构安装在方向调节和纵向进给机构上，并在电机的驱动下可调节桑叶采摘刀具在导槽的运动，实现调节桑叶采摘刀具的左右方向和远近距离的功能。升降定位装置还能够实现调节桑叶采摘刀具工作高度的功能，使得该装置能够满足不同的工作高度的要求，同时还能够通过导槽来调节桑叶采摘刀具的左右以及上下运动，满足不同方向和角度的采摘要求，操作方便，省力高效。

其中的握持机构包括握杆、第二支座、导槽轮、第二电机、第三电机、采摘刀片以及机械臂，所述第二支座的下方连接着导槽轮，第二支座的上方通过螺栓连接着第二电机，导槽轮可在第二电机的驱动下沿着导槽作纵向前进和后退运动，握杆焊接在第二支座后方，机械臂焊接在第二支座前方，机械臂的末端安装有第三电机和采摘刀片，第三电机驱动采摘刀片进行工作。

现有的桑叶采摘装置存在以下不足之处：机械臂的末端安装有第三电机和采摘刀片，第三电机驱动采摘刀片进行工作，此过程在对桑叶进行采摘的过程中，采摘刀片同时也会与桑树的枝条接触，易使得桑树的枝条以及采摘刀片发生损坏。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中在对桑叶进行采摘的过程中，采摘刀片同时也会与桑树的枝条接触，易使得桑树的枝条以及采摘刀片发生损坏的问题，而提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种气压式植物枝叶分离机构，包括风机箱、固定刀栅以及运动刀栅，所述风机箱的外部设有风机箱出风口罩，所述运动刀栅由一组第一液压伸缩杆、一组第二液压伸缩杆、两个固定架、多个第一安装架以及多个第二刀刃组成，所述固定刀栅由一个固定框、多个第二安装架以及多个第一刀刃组成。

在上述的一种气压式植物枝叶分离机构中，所述风机箱的内壁固定安装有电机，所述电机的驱动端固定连接有转动轴，所述转动轴上固定套接有一个扇叶。

在上述的一种气压式植物枝叶分离机构中，同为一组的两个第一液压伸缩杆共同固定连接有一个固定架，同为一组的两个第二液压伸缩杆也共同固定连接有一个固定架，两个所述固定架之间共同固定连接有多个第一安装架，每个所述第一安装架上均固定连接有多个第二刀刃。

在上述的一种气压式植物枝叶分离机构中，所述固定框采用两端连通的中空结构，所述固定框上对称固定连接有多个第二安装架，每个所述第二安装架上均固定连接有多个第一刀刃。

在上述的一种气压式植物枝叶分离机构中，所述风机箱出风口罩上对称开设有多组凹槽和第一安装槽，且凹槽和第一安装槽相互连通，所述风机箱的内部对称固定连接有多个固定块，每个所述固定块上均开设有一个第二安装槽，所述风机箱和风机箱出风口罩之间通过锁紧螺杆螺纹固定在一起，所述风机箱上对称开设有多个通孔，所述锁紧螺杆与相对应的锁紧螺杆、第二安装槽之间为螺纹连接，所述锁紧螺杆穿过通孔并未与通孔的内壁接触。

一种气压式植物枝叶分离机构的使用方法，包括以下步骤：

s1：将风机箱1固定到第一机械臂20上，将固定刀栅5、第一液压伸缩杆14和第二液压伸缩杆15固定到第二机械臂21上，通过行走机构的移动带动整体进行移动；

s2：电机工作时通过转动轴带动扇叶进行转动，转动带动扇叶附近的气体流速发生改变产生的正压气流，在正压气流的作用下使得进枝空间中的带叶枝条上的叶片吹向固定刀栅所在的一侧；

s3：带叶枝条的枝条被固定刀栅挡在进枝空间内，带叶枝条的叶片会继续被正压气流吹进第一刀刃之间的空格之中以及第二刀刃之间的空格之中；

s4：第二刀刃的相对于第一刀刃的剪切运动将吹进来的带叶枝条被剪切后分离成叶片和无叶枝条；

s5：无叶枝条所在的位置不发生改变，分离机构的移动，使得叶片上的无叶枝条从进枝空间中离开，其他未分离的带叶枝条进入到进枝空间中进行枝叶分离。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

（1）利用植物枝条具有刚性、叶片面积大和具有柔性的特点，利用正压气流对叶片和枝条的相对位置进行整理，并将叶片送进切割分离区域进行枝叶的分离，采用该技术方案机构的机械可以有效、快速的桑叶采摘；

（2）枝条会被固定刀栅阻挡在切割分离区域外，使得刀片不会与枝条发生接触，只对枝叶进行切割；

（3）采用第一机械臂、第二机械臂取代cn106233929b上的机械臂，通过在第一机械臂以及第二机械臂上安装一定的设备，便于对枝叶进行切割分离；

（4）取下风机箱和风机箱出风口罩上的锁紧螺杆，即可风机箱和风机箱出风口罩分离，便于对扇叶进行清灰或者进行更换。

附图说明

图1为本发明提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式的结构示意图；

图2为本发明提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式中风机箱部分的结构剖视图；

图3为本发明提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式中风机箱部分的结构侧视图；

图4为本发明提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式中运动刀栅部分的结构俯视图；

图5为本发明提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式中第一刀刃部分的结构俯视图；

图6为本发明提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式中（第一、第二）机械臂部分的结构示意图；

图7为本发明提出的一种气压式植物枝叶分离机构及其方式中a部分的结构放大示意图。

图中：1-风机箱、2-风机箱出风口罩、3-正压气流、4-进枝空间、5-固定刀栅、6-运动刀栅、7-带叶枝条、8-无叶枝条、9-叶片、10-第一刀刃、11-第二刀刃、12-电机、13-扇叶、14-第一液压伸缩杆、15-第二液压伸缩杆、16-固定架、17-第一安装架、18-第二安装架、19-固定框、20-第一机械臂、21-第二机械臂、22-凹槽、23-第一安装槽、24-通孔、25-固定块、26-第二安装槽、27-锁紧螺杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种气压式植物枝叶分离机构，包括风机箱1、固定刀栅5以及运动刀栅6，风机箱1的外部设有风机箱出风口罩2，运动刀栅6由一组第一液压伸缩杆14、一组第二液压伸缩杆15、两个固定架16、多个第一安装架17以及多个第二刀刃11组成，固定刀栅5由一个固定框19、多个第二安装架18以及多个第一刀刃10组成。

风机箱1的内壁固定安装有电机12，电机12的驱动端固定连接有转动轴，转动轴上固定套接有一个扇叶13，同为一组的两个第一液压伸缩杆14共同固定连接有一个固定架16，同为一组的两个第二液压伸缩杆15也共同固定连接有一个固定架16，两个固定架16之间共同固定连接有多个第一安装架17，每个第一安装架17上均固定连接有多个第二刀刃11，固定框19采用两端连通的中空结构，固定框19上对称固定连接有多个第二安装架18，每个第二安装架18上均固定连接有多个第一刀刃10。

风机箱出风口罩2上对称开设有多组凹槽22和第一安装槽23，且凹槽22和第一安装槽23相互连通，风机箱1的内部对称固定连接有多个固定块25，每个固定块25上均开设有一个第二安装槽26，风机箱1和风机箱出风口罩2之间通过锁紧螺杆27螺纹固定在一起，风机箱1上对称开设有多个通孔24，锁紧螺杆27与相对应的锁紧螺杆23、第二安装槽26之间为螺纹连接，锁紧螺杆27穿过通孔24并未与通孔24的内壁接触。

需要对扇叶13进行清灰或者更换时，取下风机箱1和风机箱出风口罩2上的锁紧螺杆27，使得风机箱1和风机箱出风口罩2分离，便于对扇叶13进行清灰或者进行更换。

一种气压式植物枝叶分离机构的使用方法，包括以下步骤：

s1：将风机箱1固定到第一机械臂20上，将固定刀栅5、第一液压伸缩杆14和第二液压伸缩杆15固定到第二机械臂21上，通过行走机构的移动带动整体进行移动；

s2：电机12工作时通过转动轴带动扇叶13进行转动，转动带动扇叶13附近的气体流速发生改变产生正压气流3，在正压气流3的作用下使得带叶枝条7上的叶片（位于进枝空间4内的带叶枝条7）吹向固定刀栅5在的一侧；

s3：带叶枝条7的枝条被固定刀栅5挡在进枝空间4内，带叶枝条7的叶片会继续被正压气流吹进第一刀刃10之间的空格之中以及第二刀刃11之间的空格之中；

s4：第二刀刃11的相对于第一刀刃10的剪切运动将吹进来的带叶枝条7被剪切后分离成叶片9和无叶枝条8（第二刀刃11和第一刀刃10个数相同并一一对应并位于其正上方，相临两个第一刀刃10之间的距离等于相临两个第二刀刃11之间的距离，初始状态下，第一液压伸缩杆14和第二液压伸缩杆15处的状相反，一个处于伸长状态一个处于缩回状态，工作时，一个伸长一个缩短，往复运动使得第二刀刃11不断的进行移动，移动的距离为两个第一刀刃10之间的距离，在第一刀刃10和第二刀刃11共同左右下实现剪切运动）；

s5：在桑叶收集箱（一种多自由度机械臂桑叶采摘装置中包含的一个零部件）与第二机械臂21之间固定安装一个倾斜挡板，正压气流3会将剪切后的叶片9吹向倾斜挡板上，由于倾斜挡板会有一部分风沿着倾斜挡板的斜面吹动，带动叶片9落入到桑叶收集箱中，无叶枝条8所在的位置不发生改变，分离机构的移动，使得叶片上的无叶枝条8从进枝空间4中离开，其他未分离的带叶枝条7进入到进枝空间4中进行枝叶分离。

图6是在cn106233929b的基础上进行改进，采用第一机械臂、第二机械臂取代cn106233929b上的机械臂，通过在第一机械臂以及第二机械臂上安装一定的设备，便于对枝叶进行切割分离。

尽管本文较多地使用了风机箱1、风机箱出风口罩2、正压气流3、进枝空间4、固定刀栅5、运动刀栅6、带叶枝条7、无叶枝条8、叶片9、第一刀刃10、第二刀刃11、电机12、扇叶13、第一液压伸缩杆14、第一液压伸缩杆15、固定架16、第一安装架17、第一安装架18、固定框19、第一机械臂20、第二机械臂21、凹槽22、第一安装槽23、通孔24、固定块25、第二安装槽26、锁紧螺杆27等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。