采茶机.pdf

本发明公开了一种可在小空间内抬升、伸缩和回转的采茶机，包括机架总成，机架总成的两侧安装有履带总成，机架总成的上部分别安装有汽油箱、动力机构、回转升降机构和茶叶收集箱，回转升降机构上安装回转升降平台，回转升降平台上部安装有采茶机械手，其特征在于，采茶机械手包括第一竖直安装板，第一竖直安装板上设有竖直的旋转气缸，旋转气缸的旋转轴伸出旋转气缸并水平设置，旋转轴上固定有U形连接座，U形连接座的侧面固定有第二竖直安装板，第二竖直安装板上设有竖直伸缩气缸，竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆的端部固定有水平的卡座，卡座上安装水平伸缩气缸，水平伸缩气缸的水平伸缩杆的端部固定有竖直的连接盘，连接盘上安装有采摘夹爪。

权利要求书
1.  采茶机，包括机架总成，机架总成的两侧安装有履带总成，机架总成的上部分别安装有汽油箱、动力机构、回转升降机构和茶叶收集箱，汽油箱为动力机构供油，动力机构分别通过传动机构带动回转升降机构和铝带总成工作，回转升降机构上安装回转升降平台，回转升降平台上部安装有采茶机械手，其特征在于，所述的采茶机械手包括第一竖直安装板，第一竖直安装板上设有竖直的旋转气缸，旋转气缸的旋转轴伸出旋转气缸并水平设置，旋转轴上固定有U形连接座，U形连接座的侧面固定有第二竖直安装板，第二竖直安装板上设有竖直伸缩气缸，竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆的端部固定有水平的卡座，卡座上安装水平伸缩气缸，水平伸缩气缸的水平伸缩杆的端部固定有竖直的连接盘，连接盘上安装有采摘夹爪。

2.  根据权利要求1所述的采茶机，其特征在于：所述的连接盘为长方体状，连接盘水平的四个侧面上均设有采摘夹爪。

3.  根据权利要求2所述的采茶机，其特征在于：所述的采摘夹爪包括对称设置的两个夹爪组件，每个夹爪组件均包括曲柄、连杆和摆杆，曲柄的一端铰接在连接盘上，曲柄与连接盘铰接的该端设有外齿使得两个夹爪组件的曲柄啮合，其中一个曲柄为主动件，另一个曲柄为从动件，曲柄的另一端与摆杆的一端铰接，摆杆的另一端为茶叶的夹持端，夹持端上设有切叶机构，连杆一端铰接在连接盘上，另一端与摆杆的中部铰接。

4.  根据权利要求3所述的采茶机，其特征在于：所述的摆杆呈V形，使得两摆杆夹持茶叶时，两摆杆的夹持端平行。

5.  根据权利要求3所述的采茶机，其特征在于：所述的切叶机构包括双向气缸和通过双向气缸带动张开或闭合的剪刀手。

6.  根据权利要求3所述的采茶机，其特征在于：摆杆的内侧沿摆杆的轴向开有导叶槽，导叶槽与叶片输送管相通，叶片输送管与茶叶收集箱相通，叶片输送管与风机相连，风机通过传动机构带动。

7.  根据权利要求1所述的采茶机，其特征在于：所述旋转轴外套设有套筒，在所述竖直安装板的侧面还设有支撑座，支撑座上固定有支撑板，所述支撑板的端面具有与所述套筒外圆曲率相同的曲面，所述支撑板的端面与所述套筒的外圆相抵。

8.  根据权利要求1所述的采茶机，其特征在于：在第二竖直安装板的侧向安装有导向杆，导向杆的端部与竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆固定。

说明书采茶机
技术领域
本发明涉及采茶技术，特别涉及一种采茶机。
背景技术
茶叶采摘不仅关系到制茶原料的质量，而且影响茶树的生长发育。合理的采茶，在一定程度上能促进茶叶增产，并有防治病虫的作用。茶叶采摘时令性强，尤其是春茶，鲜叶不及时采摘，将影响成品茶的质量。传统的做法都是手工采摘，一般每人每天工作八小时左右，最多也只能采摘2Kg左右的茶叶，劳动强度大，且工作效率低。
为了降低采茶的劳动强度，提高采茶效率，目前通常采用采茶机进行采茶。采茶机械手是采茶机的重要部件，采茶机械手通常设置在采茶机的升降回转平台上。现有的采茶机械手主要由两个可开闭的采摘夹爪构成，采摘夹爪的端部设有刀片。采茶时，两采摘夹爪首先内摆将茶叶抓住，然后通过采摘夹爪端部的刀片将茶叶割断，完成茶叶的采摘。
上述采茶机机械手往往存在以下问题：1.采摘的茶叶是通过机械手直接送入茶叶收集箱内的，采茶机械手操作十分不方便，且动作较慢，收集茶叶效率低；2.通常是通过升降和回转平台将采摘机械手置于不同的采摘位置，来采摘茶叶，由于采茶机自身不具备在小的空间范围内抬升、伸缩和回转的功能，而每次升降和回转平台的动作范围又较大，因此，很容易遗漏茶叶，降低采茶的产量；3.仅通过采茶机械手采摘夹爪端部的刀片割断茶叶，切割力度有限，经常会使茶叶与茶柄未完全割断，而是通过采摘夹爪将茶叶与茶柄拉扯断而完成采摘的，在拉扯过程中很容易使茶叶残缺，影响后期加工。
发明内容
本发明意在提供一种可在小空间内抬升、伸缩和回转的采茶机。
本方案中的采茶机，包括机架总成，机架总成的两侧安装有履带总成，机架总成的上部分别安装有汽油箱、动力机构、回转升降机构和茶叶收集箱，汽油箱为动力机构供油，动力机构分别通过传动机构带动回转升降机构和铝带总成工作，回转升降机构上安装回转升降平台，回转升降平台上部安装有采茶机械手，所述的采茶机械手包括第一竖直安装板，第一竖直安装板上设有竖直的旋转气缸，旋转气缸的旋转轴伸出旋转气缸并水平设置，旋转轴上固定有U形连接座，U形连接座的侧面固定有第二竖直安装板，第二竖直安装板上设有竖直伸缩气缸，竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆的端部固定有水平的卡座，卡座上安装水平伸缩气缸，水平伸缩气缸的水平伸缩杆的端部固定有竖直的连接盘，连接盘上安装有采摘夹爪。
本方案的工作原理及有益效果如下：
工作时，通过动力机构带动履带总成中的履带行走，通过回转升降机构带动回转升降工作台转动或升降，从而带动采茶机械手在较大空间范围内动作采摘茶叶，而若需要采摘小范围内不同位置的茶叶，则首先通过旋转气缸带动U形连接座在竖平面旋转，旋转到位后，通过竖直伸缩气缸伸长或缩短，到位后，再通过水平伸缩气缸伸长或缩短，调节位置，位置调节好后，通过采摘夹爪采摘茶叶。
本发明方案的采茶机的采茶机械手可在小空间内抬升、伸缩和回转，每次通过升降回转台定位后，还可通过采茶机械手自带的各个驱动气缸在小空间内微调位置，从而完成各个位置茶叶的采摘，不会遗漏任何微小空间的茶叶，可提高采茶产量，具备实用推广性。
进一步，连接盘为长方体状，连接盘水平的四个侧面上均设有采摘夹爪。一个采摘工位上设置多个采摘夹爪，增加菜渣效率。
进一步，采摘夹爪包括对称设置的两个夹爪组件，每个夹爪组件均包括曲柄、连杆和摆杆，曲柄的一端铰接在连接盘上，曲柄与连接盘铰接的该端设有外齿使得两个夹爪组件的曲柄啮合，其中一个曲柄为主动件，另一个曲柄为从动件，曲柄的另一端与摆杆的一端铰接，摆杆的另一端为茶叶的夹持端，夹持端上设有切叶机构，连杆一端铰接在连接盘上，另一端与摆杆的中部铰接。上述采摘夹爪结构简单，且由于两个曲柄一端始终啮合，因此采摘时，两个摆杆的动作更稳定。
进一步，摆杆呈V形，使得两摆杆夹持茶叶时，两摆杆的夹持端平行。由于夹持茶叶时，两摆杆的夹持端平行，因此，与茶叶的接触面积大，夹持更稳定。
进一步，切叶机构包括双向气缸和通过双向气缸带动张开或闭合的剪刀手。通过剪刀手切叶，切叶更彻底，避免茶叶与茶柄未完全割断，通过采摘夹爪将茶叶与茶柄拉扯断容易使茶叶残缺的问题。
进一步，摆杆的内侧沿摆杆的轴向开有导叶槽，导叶槽与叶片输送管相通，叶片输送管与茶叶收集箱相通，叶片输送管与风机相连，风机通过传动机构带动。采摘夹爪采摘完毕后，通过导叶槽将茶叶输送到叶片输送管处，在风机的作用下，将茶叶吸入叶片输送管并最终运送到茶叶收集箱，相比于现有直接通过采茶机械手输送茶叶，大大提高茶叶的输送效率，而且采茶机械手省去了输送工作，可以一直采摘茶叶，提高采摘效率。
进一步，旋转轴外套设有套筒，在所述竖直安装板的侧面还设有支撑座，支撑座上固定有支撑板，所述支撑板的端面具有与所述套筒外圆曲率相同的曲面，所述支撑板的端面与所述套筒的外圆相抵。在套筒外设置支撑板，由于支撑板的端面与套筒的外圆相抵，支撑板对套筒起到支撑作用，防止旋转轴在旋转时，产生径向扰动。
进一步，在第二竖直安装板的侧向安装有导向杆，导向杆的端部与竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆固定。通过在第二竖直安装板的下方增设导向杆，在竖直伸缩气缸运行时，导向杆可随竖直伸缩气缸收缩，对竖直伸缩气缸起到运动导向和加固的作用。
附图说明
图1为本发明实施例采茶机的结构示意图。
图2为本发明实施例采茶机各个驱动气缸的结构示意图。
图3为本发明实施例采茶机中采摘夹爪的结构示意图。
图4为本发明实施例采茶机中切叶机构的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：旋转气缸1、支撑板2、U形连接座3、竖直伸缩气缸4、导向杆5、水平伸缩气缸6、连接盘7、曲柄8、摆杆9、连杆10、双向气缸11、剪刀手12、汽油箱13、回转升降机构14、回转升降平台15、动力机构16、茶叶收集箱17、风机18、传动机构19、叶片输送管20、采茶机21、机架总成22、履带总成23。
如附图1所示的采茶机，机架总成包括第一层底架、第二层底架和框架，铝带总成、汽油箱和回转升降机构均安装在第一层底架上，动力机构安装在第二层底架上，汽油箱与动力总成相连用于动力总成的供油，回转升降机构上安装回转升降平台，回转升降平台上安装采茶机械手，茶叶收集箱安装在靠后的框架上部，风机安装在靠前的框架上部，本实施例中的茶叶收集箱带有多个向外凸出的凹槽，以便增大箱体的容纳体积。动力总成分别通过传动机构带动回转升降机构、铝带总成和风机工作，具体带动风机的传动机构为皮带传动机构。
如图2所示的采茶机械手包括第一竖直安装板的下部焊接水平的支撑座，第一竖直安装板上设有竖直的旋转气缸，旋转气缸的旋转轴伸出旋转气缸并水平设置，旋转轴外套设有套筒。支撑座上固定有支撑板，支撑板有两个且以旋转轴的竖向中心线对称布置，以使套筒受力均匀，支撑板的端面具有与套筒外圆曲率相同的曲面，支撑板的端面与套筒的外圆相抵。
旋转轴上固定有U形连接座，具体为U形连接座的两个支脚分别固定在旋转轴的两端，可通过旋转轴带动旋转。U形连接座的侧面（本实施例为上表面）焊接有第二竖直安装板，第二竖直安装板上设有竖直伸缩气缸，本实施例中，第二竖直安装板的两个长侧边还分别设有挡板，竖直伸缩气缸位于两挡板之间。在第二竖直安装板的侧向安装有导向杆，导向杆的端部与竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆固定。
竖直伸缩气缸的竖直伸缩杆的端部固定有水平的卡座，卡座上安装水平伸缩气缸，水平伸缩气缸的水平伸缩杆的端部固定有竖直的连接盘，连接盘为长方体状，连接盘水平的四个侧面上均设有采摘夹爪。
如附图3所示，本实施例的采摘夹爪包括对称设置的两个夹爪组件，每个夹爪组件均包括曲柄、连杆和摆杆。曲柄的一端铰接在连接盘上，曲柄与连接盘铰接的该端设有外齿使得两个夹爪组件的曲柄啮合，其中一个曲柄为主动件，可通过电机或旋转气缸带动旋转，另一个曲柄为从动件。连杆一端铰接在连接盘上，另一端与摆杆的中部铰接。曲柄的另一端与摆杆的一端铰接，摆杆的另一端为茶叶的夹持端。摆杆呈V形，使得两摆杆夹持茶叶时，两摆杆的夹持端平行。
本实施例中，摆杆的内侧沿摆杆的轴向开有导叶槽（图中未示出），如附图1所示，导叶槽与叶片输送管相通，叶片输送管与茶叶收集箱相通，叶片输送管与风机相连。
如附图4所示，夹持端上通过螺栓连接有切叶机构，切叶机构包括双向气缸和通过双向气缸带动张开或闭合的剪刀手。剪刀手的端部与双向气缸的活塞杆软连接，避免工作时，剪刀手卡住，而使双向气缸的活塞杆卡死，损坏双向气缸。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。