一种树果采摘机械手液压系统的制作方法

文档序号:12308208阅读:302来源:国知局

本实用新型属于农业机械领域,尤其涉及一种树果采摘机械手液压系统。



背景技术:

树果(如板栗等)收获是一种劳动密集型的工作,由于采摘作业的复杂性,采摘自动化程度仍然很低。目前普遍采摘方法是:用竹竿或木棍对准树果及其所连树枝进行敲打,使树果从所连树枝上脱落下来,采摘人员将脱落的树果进行收集起来。这样采摘方法费时费力且效率低下。由于树果生长的复杂性和生长环境非结构化等特点,目前市场上的树果采摘机械一般采用纯机械传动装置,存在结构复杂等问题。



技术实现要素:

针对现在技术中的不足之处,本实用新型提供了一种树果采摘机械手液压系统,用液压系统作为机械手的动力驱动系统,该机械手为具有5个自由度的全液压驱动机械手,机械手的5个自由度分别由摆动缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸、大臂缸、回转马达进行控制,其中,采摘爪为梳齿状,上下两片,可开合,用它来抓取树果。摆动缸驱动采摘爪左右摘果,速度由节流阀调节,定位由液压锁完成。腕部缸控制采摘爪的仰俯,动作速度由对应调速阀完成,大臂缸和小臂缸用于控制两臂协调动作使采摘爪直线上升到达作业高度,其定位由对应液压锁完成,动作速度由调速阀完成。该系统为双泵供油系统,可以避免多执行元件由于压力、流量不同造成的动作干扰。

一种树果采摘机械手液压系统,包括油箱、过滤器、泵一、泵二、单向阀一、单向阀二、安全阀一、远程调压阀一、安全阀二、远程调压阀二、摆动缸控制阀、采摘爪缸控制阀、腕部缸控制阀、小臂缸控制阀、大臂缸控制阀、回转马达控制阀、节流阀一、节流阀二、调速阀一、调速阀二、节流阀三、液压锁一、液压锁二、液压锁三、摆动缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸、大臂缸及回转马达;

其中,所述油箱与所述过滤器通过油管连接,所述泵一与所述单向阀一通过油管连接,所述泵二与所述单向阀二通过油管连接,所述安全阀一的遥控口与所述远程调压阀一通过油管连接,所述安全阀二的遥控口与所述远程调压阀二通过油管连接,所述摆动缸控制阀油口A与所述节流阀一通过油管连接,所述节流阀一与所述液压锁一通过油管连接,所述液压锁一与所述摆动缸通过油管连接,所述液压锁一与所述摆动缸控制阀油口B通过油管连接,所述采摘爪缸控制阀油口A与所述节流阀二通过油管连接,所述节流阀二与所述采摘爪缸无杆腔通过油管连接,所述采摘爪缸有杆腔与所述采摘爪缸控制阀油口B通过油管连接,所述腕部缸控制阀油口A与所述调速阀一通过油管连接,所述调速阀一与所述腕部缸无杆腔通过油管连接,所述腕部缸有杆腔与所述腕部缸控制阀油口B通过油管连接,所述小臂缸控制阀油口A与所述调速阀二通过油管连接,所述调速阀二与所述液压锁二通过油管连接,所述液压锁二与所述小臂缸无杆腔通过油管连接,所述小臂缸有杆腔与所述液压锁二通过油管连接,所述液压锁二与所述小臂缸控制阀油口B通过油管连接,所述大臂缸控制阀油口A与所述液压锁三通过油管连接,所述液压锁三与所述大臂缸无杆腔通过油管连接,所述大臂缸有杆腔与所述液压锁三通过油管连接,所述液压锁三与所述大臂缸控制阀油口B通过油管连接,所述回转马达控制阀油口A与所述节流阀三通过油管连接,所述节流阀三与所述回转马达通过油管连接,所述回转马达与所述回转马达控制阀油口B通过油管连接;

所述过滤器、所述泵一、所述泵二通过分油块三在c点位置连接;所述单向阀一、所述安全阀一、所述摆动缸控制阀油口P、所述采摘爪缸控制阀油口P、所述腕部缸控制阀油口P、所述小臂缸控制阀油口P通过分油块一在a点位置连接;所述单向阀二、所述大臂缸控制阀油口P、所述回转马达控制阀油口P、所述安全阀二通过分油块二在b点位置连接;所述摆动缸控制阀油口T、所述采摘爪缸控制阀油口T、所述腕部缸控制阀油口T、所述小臂缸控制阀油口T、所述油箱通过分油块四在d点位置连接;所述大臂缸控制阀油口T、所述回转马达控制阀油口T、所述油箱通过分油块五在e点位置连接。

优选方案,其中,所述安全阀一、所述安全阀二均为先导式溢流阀,所述安全阀一、所述安全阀二的出口油均与所述油箱通过油管连接。

优选方案,其中,所述远程调压阀一、所述远程调压阀二均为小型直动式溢流阀,所述远程调压阀一、所述远程调压阀二出油口均与所述油箱通过油管连接。

优选方案,其中,所述摆动缸控制阀、所述采摘爪缸控制阀、所述腕部缸控制阀、所述小臂缸控制阀、所述大臂缸控制阀、所述回转马达控制阀均为具有O型中位机能的三位四通双向电磁换向阀。

优选方案,其中,所述液压锁一、所述液压锁二、所述液压锁三均为二个液控单向阀并接组合而成;且所述两个液控单向阀控制油口连接在对方的主油路上。

采用本实用新型的技术方案,可以实现树木果实的自动采摘,可大大减轻工作劳动强度,提高采摘操作效率,且性能良好、动作稳定、操作简便。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种树果采摘机械手液压系统。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型进一步说明。

如图1所示,一种树果采摘机械手液压系统, 包括油箱1;过滤器2;泵一3;泵二4;单向阀一5;单向阀二6;安全阀一7;远程调压阀一8;安全阀二9;远程调压阀二10;摆动缸控制阀11;采摘爪缸控制阀12;腕部缸控制阀13;小臂缸控制阀14;大臂缸控制阀15;回转马达控制阀16;节流阀一17;节流阀二18;调速阀一19;调速阀二20;节流阀三21;液压锁一22;液压锁二23;液压锁三24;摆动缸25;采摘爪缸26;腕部缸27;小臂缸28;大臂缸29;回转马达30。

所述油箱与所述过滤器通过油管连接,所述泵一与所述单向阀一通过油管连接,所述泵二与所述单向阀二通过油管连接,所述安全阀一的遥控口与所述远程调压阀一通过油管连接,所述安全阀二的遥控口与所述远程调压阀二通过油管连接,所述摆动缸控制阀油口A与所述节流阀一通过油管连接,所述节流阀一与所述液压锁一通过油管连接,所述液压锁一与所述摆动缸通过油管连接,所述液压锁一与所述摆动缸控制阀油口B通过油管连接,所述采摘爪缸控制阀油口A与所述节流阀二通过油管连接,所述节流阀二与所述采摘爪缸无杆腔通过油管连接,所述采摘爪缸有杆腔与所述采摘爪缸控制阀油口B通过油管连接,所述腕部缸控制阀油口A与所述调速阀一通过油管连接,所述调速阀一与所述腕部缸无杆腔通过油管连接,所述腕部缸有杆腔与所述腕部缸控制阀油口B通过油管连接,所述小臂缸控制阀油口A与所述调速阀二通过油管连接,所述调速阀二与所述液压锁二通过油管连接,所述液压锁二与所述小臂缸无杆腔通过油管连接,所述小臂缸有杆腔与所述液压锁二通过油管连接,所述液压锁二与所述小臂缸控制阀油口B通过油管连接,所述大臂缸控制阀油口A与所述液压锁三通过油管连接,所述液压锁三与所述大臂缸无杆腔通过油管连接,所述大臂缸有杆腔与所述液压锁三通过油管连接,所述液压锁三与所述大臂缸控制阀油口B通过油管连接,所述回转马达控制阀油口A与所述节流阀三通过油管连接,所述节流阀三与所述回转马达通过油管连接,所述回转马达与所述回转马达控制阀油口B通过油管连接;

所述过滤器、所述泵一、所述泵二通过分油块三连接;所述单向阀一、所述安全阀一、所述摆动缸控制阀油口P、所述采摘爪缸控制阀油口P、所述腕部缸控制阀油口P、所述小臂缸控制阀油口P通过分油块一连接;所述单向阀二、所述大臂缸控制阀油口P、所述回转马达控制阀油口P、所述安全阀二通过分油块二连接;所述摆动缸控制阀油口T、所述采摘爪缸控制阀油口T、所述腕部缸控制阀油口T、所述小臂缸控制阀油口T、所述油箱通过分油块四连接;所述大臂缸控制阀油口T、所述回转马达控制阀油口T、所述油箱通过分油块五连接。

优选方案,其中,所述安全阀一、所述安全阀二均为先导式溢流阀,所述安全阀一、所述安全阀二的出口油均与所述油箱通过油管连接。

优选方案,其中,所述远程调压阀一、所述远程调压阀二均为小型直动式溢流阀,所述远程调压阀一、所述远程调压阀二出油口均与所述油箱通过油管连接。

优选方案,其中,所述摆动缸控制阀、所述采摘爪缸控制阀、所述腕部缸控制阀、所述小臂缸控制阀、所述大臂缸控制阀、所述回转马达控制阀均为具有O型中位机能的三位四通双向电磁换向阀。

优选方案,其中,所述液压锁一、所述液压锁二、所述液压锁三均为二个液控单向阀并接组合而成;且所述两个液控单向阀控制油口连接在对方的主油路上。

工作过程:

系统启动:按下启动按钮,泵一3和泵二4启动;

起升定位:电磁铁9YA得电,液压油从泵一3、单向阀一5、小臂缸控制阀14油口P、油口A、调速阀二20、液压锁二23进入小臂缸28无杆腔,小臂运动,2~3s后,电磁铁11YA得电,油液通过泵二4、单向阀二6、大臂缸控制阀15油口P、油口A、液压锁三24进入大臂缸29无杆腔,两臂协调动作使采摘爪直线上升到达作业高度;

回转定位:当采摘爪达到作业高度,电磁铁9YA、11YA断电,电磁铁13YA得电,油液从泵二4、单向阀二6、回转马达控制阀16油口P、油口A、节流阀三21进入回转马达30,回动马达旋转,使采摘爪对准作业树枝;

采摘爪仰俯:电磁铁7YA得电,液压油从泵一3、单向阀一5、腕部缸控制阀13油口P、油口A、调速阀一19进入腕部缸24无杆腔,调整采摘爪的仰俯角度对准作业树枝;

采摘爪摆动:电磁铁3YA得电,油液从泵一3、单向阀一5、摆动缸控制阀11油口P、油口A、节流阀一17、液压锁一22进入摆动缸25,调整采摘爪的倾斜角对准作业树枝;

采摘爪张开及闭合:由采摘爪缸控制;

采摘爪向前抓取:由小臂缸、大臂缸协调动作。

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