一种苹果采摘机械手夹具的制作方法

本实用新型涉及农业机械技术领域，具体涉及一种苹果采摘机械手夹具。

背景技术：

随着农业现代化进程的不断加快，农业机械不断涌现。尤其是以解放劳动力为主的小型农业机械越来越多也越来也普遍。对于生长在藤上或者树上的果品类是备受欢迎的食物，但是人工采摘过程费时费力，因此，在农业生产领域迫切需要一款自动摘果机用于解放劳动力，并保证摘果的效率。

如能将机械手抓取应用到果品采摘领域则可以极大的提高生产效率，并减轻操作者的劳动。而目前国外常见的自走式水果联合收获机械和拖拉机牵引式的水果收获机械由于其体积巨大且价格昂贵，不适合在我国大规模推广和使用。

技术实现要素：

本实用新型公开了一种苹果采摘机械手夹具，该夹具是针对苹果采摘而设计，可以解放劳动力，并保证摘果的效率。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种苹果采摘机械手夹具，包括夹持外壳、电机支架、驱动齿轮组、夹臂和转法兰，其中：所述夹持外壳用于安装驱动齿轮组及夹臂，驱动齿轮组的动力由电机ⅰ提供，实现驱动齿轮组向夹臂传输动力实现夹壁的打开及收回；所述夹持外壳通过转法兰与电机ⅱ(电机轴)相连接，电机ⅱ由电机支架进行固定；所述转法兰能够围绕电机ⅱ的电机轴旋转，从而控制夹臂转动以摘下苹果。

所述夹持外壳是由两块平行平板相固定连接而成，两块平板之间留有间隙；所述夹臂为两个，分别通过前部连接杆和后部连接杆固定于夹持外壳的两侧。

所述驱动齿轮组包括安装于夹持外壳上的驱动齿轮a、驱动齿轮b、驱动齿轮c和驱动齿轮d，通过电机ⅰ为驱动齿轮d提供动力，并依次传输动力至驱动齿轮c、驱动齿轮b和驱动齿轮a，驱动齿轮b和驱动齿轮a再通过后部连接杆将动力传输至两个夹臂，从而实现两个夹臂的打开及闭合。

所述驱动齿轮组通过在夹持外壳上开设相应的定位孔及齿轮轴安装在夹持外壳上，其中驱动齿轮a与一个后部连接杆通过同一个定位孔安装，驱动齿轮b与另一个后部连接杆通过同一个定位孔安装。

所述转法兰包括方形法兰和固定板，方形法兰的一边与固定板的一边焊接在一起，且固定板垂直于方形法兰；固定板通过三个螺栓轴固定在夹持外壳的后端。

所述方形法兰与电机ⅱ的电机轴相连接，且方形法兰能绕电机轴旋转。

本实用新型具有如下优点：

1、基于采用机械手设计理念，针对苹果采摘而设计，可以解放劳动力，保证摘果的效率。

2、整体结构分为两个部分，即夹持部分和分离部分，通过机械手的夹紧和松开，保证夹持果实的稳定性。

3、通过采用转法兰结构，可实现通过旋转夹持外壳实现整个过程中的摘取位置的旋转折断枝叶。

附图说明

图1为苹果采摘机械手夹具的整体结构示意图(俯视图)；

图2为苹果采摘机械手夹具的整体结构示意图(一个角度的侧面视图)；

图3为苹果采摘机械手夹具的整体结构示意图(另一角度的侧面视图)；

图4为本实用新型夹具中夹持外壳示意图；

图5为夹臂示意图；

图6为转法兰示意图。

图中：1-夹持外壳；101-定位孔；102-驱动齿轮d；103-前部连接杆；104-后部连接杆；2-电机支架；3-夹臂；4-转法兰；401-方形法兰；402-固定板；5-电机ⅰ；6-电机轴。

具体实施方式

如图1-图6所示，本实用新型为苹果采摘机械手夹具，包括夹持部分和分离部分，夹持部分用于夹持果实，分离部分实现果实与果树的分离；所述夹持部分和分离部分分别采用两个电机进行控制和驱动，一个电机控制夹持部分的夹臂夹紧和松开用以夹持果实，另一个电机通过旋转夹持部分可以实现整个过程中快速找到正确的摘取位置并旋转折断枝叶。

通过在夹持部分的夹持外壳1上设计多个定位螺丝孔，实现个驱动齿轮的安装，保证机械手的动力传输。同时，电机支架保证了电机转动的平稳和稳定，两个夹臂位于整个机械手的前端实现果实的夹持和剪切，转法兰结构可实现通过旋转夹持部分实现整个过程中的找到正确的摘取位置并旋转折断枝叶。

所述苹果采摘机械手夹具具体包括夹持外壳1、电机支架2、驱动齿轮组、夹臂3和转法兰4，所述夹持外壳用于安装驱动齿轮组及夹臂，驱动齿轮组的动力由电机ⅰ5提供，实现驱动齿轮组向夹臂3传输动力实现夹壁的打开及收回。

所述夹持外壳是由两块平行平板相固定连接而成，两块平板之间留有间隙；所述夹臂3为两个，分别通过前部连接杆103和后部连接杆104固定于夹持外壳的两侧。

所述驱动齿轮组包括安装于夹持外壳上的驱动齿轮a、驱动齿轮b、驱动齿轮c和驱动齿轮d102，通过电机ⅰ5为驱动齿轮d102提供动力，并依次传输动力至驱动齿轮c、驱动齿轮b和驱动齿轮a，驱动齿轮b和驱动齿轮a再通过后部连接杆将动力传输至两个夹臂，从而实现两个夹臂的打开及闭合。图4中定位孔a-d对应安装相应的驱动齿轮。

所述驱动齿轮组通过在夹持外壳上开设相应的定位孔101(两块平板上的相应位置上均开设)及齿轮轴安装在夹持外壳上，其中驱动齿轮a与一个后部连接杆通过同一个定位孔安装(图4中a位置定位孔)，驱动齿轮b与另一个后部连接杆通过同一个定位孔安装(图4中b位置定位孔)。

所述夹持外壳通过转法兰4与电机ⅱ(电机轴)相连接，电机ⅱ由电机支架2进行固定；所述转法兰能够围绕电机ⅱ的电机轴6旋转，从而控制夹臂转动以摘下苹果。

所述转法兰包括方形法兰401和固定板402，方形法兰的一边与固定板的一边焊接在一起，且固定板垂直于方形法兰；固定板通过三个螺栓固定在夹持外壳的后端。

所述方形法兰与电机ⅱ的电机轴相连接，且方形法兰能绕电机轴旋转。

本发明中根据所要摘取的果实的重量(最大重量为1kg)，最终选定的电机ⅰ为0.8kw功率、转速为3000rpm的42byg250a-0151型号的伺服电动机，配合使用减速比为100的减速器。

本发明电机ⅱ选择42byg250a-0151型号的电动机，电机ⅱ的固定支架依据电机ⅱ的外壳尺寸，设计相关支架结构，保证支架稳定性和电机稳定性即可。