本實用新型屬于液壓控制領域,尤其涉及一種樹木果實采摘機械手液壓系統(tǒng)。
背景技術:
樹木實果(如板栗等)收獲是一種勞動密集型的工作,由于采摘作業(yè)的復雜性,采摘自動化程度仍然很低。目前普遍采摘方法是:用竹竿或木棍對準樹果及其所連樹枝進行敲打,使樹果從所連樹枝上脫落下來,采摘人員將脫落的樹果進行收集起來。這樣采摘方法費時費力且效率低下。由于樹果生長的復雜性和生長環(huán)境非結構化等特點,目前市場上的樹果采摘機械一般采用純機械傳動裝置,存在結構復雜等問題。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)在技術中的不足之處,本實用新型提供了一種機械手液壓系統(tǒng),尤其是一種采摘機械手液壓系統(tǒng),用液壓系統(tǒng)作為機械手的動力驅動系統(tǒng),該機械手為具有5個自由度的全液壓驅動機械手,機械手的5個自由度分別由擺動缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸、大臂缸、回轉馬達進行控制,其中,采摘爪為梳齒狀,上下兩片,可開合,用它來抓取樹果。擺動缸驅動采摘爪左右摘果,速度由比例閥調節(jié),定位由液壓鎖完成。腕部缸控制采摘爪的仰俯,動作速度由對應比例閥完成,大臂缸和小臂缸用于控制兩臂協(xié)調動作使采摘爪直線上升到達作業(yè)高度,其定位由對應液壓鎖完成。回轉馬達通過機械轉換裝置帶動機械手左右回轉,其工作速度由回轉馬達比例閥控制。擺動缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸為一獨立回路,大臂缸、回轉馬達為另一獨立回路,兩個回路相對獨立,可以避免多執(zhí)行元件由于壓力、流量不同造成的動作干擾,并且兩回路壓力由不同的系統(tǒng)安全閥進行無級調節(jié)。
一種機械手液壓系統(tǒng),其特征在于,包括油箱、過濾器、小泵、單向閥一、系統(tǒng)安全閥、大泵、單向閥二、系統(tǒng)保護閥、擺動缸控制閥、液壓鎖一、擺動缸、采摘爪缸控制閥、采摘爪缸、腕部缸控制閥、腕部缸、小臂缸控制閥、液壓鎖二、小臂缸、大臂缸控制閥、液壓鎖三、大臂缸、回轉馬達控制閥及回轉馬達;
其中,所述油箱與所述過濾器通過油管連接,所述小泵與所述單向閥一通過油管連接,所述大泵與所述單向閥二通過油管連接,所述擺動缸控制閥油口A與所述液壓鎖一通過油管連接,所述液壓鎖一與所述擺動缸通過油管連接,所述液壓鎖一與所述擺動缸控制閥油口B通過油管連接,所述采摘爪缸控制閥油口A與所述采摘爪缸無桿腔通過油管連接,所述采摘爪缸有桿腔與所述采摘爪缸控制閥油口B通過油管連接,所述腕部缸控制閥油口A與所述腕部缸無桿腔通過油管連接,所述腕部缸有桿腔與所述腕部缸控制閥油口B通過油管連接,所述小臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖二通過油管連接,所述液壓鎖二與所述小臂缸無桿腔通過油管連接,所述小臂缸有桿腔與所述液壓鎖二通過油管連接,所述液壓鎖二與所述小臂缸控制閥油口B通過油管連接,所述大臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖三通過油管連接,所述液壓鎖三與所述大臂缸無桿腔通過油管連接,所述大臂缸有桿腔與所述液壓鎖三通過油管連接,所述液壓鎖三與所述大臂缸控制閥油口B通過油管連接,所述回轉馬達控制閥油口A與所述回轉馬達通過油管連接,所述回轉馬達與所述回轉馬達控制閥油口B通過油管連接;
所述過濾器、所述小泵、所述大泵通過分油塊一連接;所述單向閥一、所述系統(tǒng)安全閥、所述擺動缸控制閥油口P、所述采摘爪缸控制閥油口P、所述腕部缸控制閥油口P、所述小臂缸控制閥油口P通過分油塊二連接;所述單向閥二、所述大臂缸控制閥油口P、所述回轉馬達控制閥油口P、所述系統(tǒng)保護閥通過分油塊三連接;所述擺動缸控制閥油口T、所述采摘爪缸控制閥油口T、所述腕部缸控制閥油口T、所述小臂缸控制閥油口T通過分油塊四與所述油箱連接;所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉馬達控制閥油口T通過分油塊五與所述油箱連接。
優(yōu)選方案,其中,所述小泵、所述大泵均為雙聯(lián)高壓齒輪泵。
優(yōu)選方案,其中,所述擺動缸單邊擺轉量為135°。
優(yōu)選方案,其中,所述系統(tǒng)安全閥、所述系統(tǒng)保護閥均為直動式比例溢流閥,所述系統(tǒng)安全閥、所述系統(tǒng)保護閥的出油口均與所述油箱連接。
優(yōu)選方案,其中,所述擺動缸控制閥、所述采摘爪缸控制閥、所述腕部缸控制閥、所述小臂缸控制閥、所述大臂缸控制閥、所述回轉馬達控制閥均為具有O型中位機能的三位四通雙向比例換向閥。
優(yōu)選方案,其中,所述液壓鎖一、所述液壓鎖二、所述液壓鎖三均為二個液控單向閥并接組合而成;且所述兩個液控單向閥控制油口連接在對方主油路上。
優(yōu)選方案,其中,還包括壓力表一、壓力表二,所述壓力表一安裝在所述擺動缸控制閥、所述采摘爪缸控制閥、所述腕部缸控制閥、所述小臂缸控制閥進油回路上;所述壓力表二安裝在所述大臂缸控制閥、所述回轉馬達控制閥進油回路上。
采用本實用新型的技術方案,可以實現(xiàn)樹木果實的自動采摘,可大大減輕工作勞動強度,提高采摘操作效率,且性能良好、動作穩(wěn)定、操作簡便。
附圖說明
圖1為本實用新型所述的一種采摘機械手液壓系統(tǒng)。
具體實施方式
下面結合附圖1對本實用新型進一步說明。
如圖1所示,一種機械手液壓系統(tǒng),包括油箱1;過濾器2;小泵3;單向閥一4;系統(tǒng)安全閥5;大泵6;單向閥二7;系統(tǒng)保護閥8;擺動缸控制閥9;液壓鎖一10;擺動缸11;采摘爪缸控制閥12;采摘爪缸13;腕部缸控制閥14;腕部缸15;小臂缸控制閥16;液壓鎖二17;小臂缸18;大臂缸控制閥19;液壓鎖三20;大臂缸21;回轉馬達控制閥22;回轉馬達23。
一種機械手液壓系統(tǒng),其特征在于,包括油箱、過濾器、小泵、單向閥一、系統(tǒng)安全閥、大泵、單向閥二、系統(tǒng)保護閥、擺動缸控制閥、液壓鎖一、擺動缸、采摘爪缸控制閥、采摘爪缸、腕部缸控制閥、腕部缸、小臂缸控制閥、液壓鎖二、小臂缸、大臂缸控制閥、液壓鎖三、大臂缸、回轉馬達控制閥及回轉馬達;
其中,所述油箱與所述過濾器通過油管連接,所述小泵與所述單向閥一通過油管連接,所述大泵與所述單向閥二通過油管連接,所述擺動缸控制閥油口A與所述液壓鎖一通過油管連接,所述液壓鎖一與所述擺動缸通過油管連接,所述液壓鎖一與所述擺動缸控制閥油口B通過油管連接,所述采摘爪缸控制閥油口A與所述采摘爪缸無桿腔通過油管連接,所述采摘爪缸有桿腔與所述采摘爪缸控制閥油口B通過油管連接,所述腕部缸控制閥油口A與所述腕部缸無桿腔通過油管連接,所述腕部缸有桿腔與所述腕部缸控制閥油口B通過油管連接,所述小臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖二通過油管連接,所述液壓鎖二與所述小臂缸無桿腔通過油管連接,所述小臂缸有桿腔與所述液壓鎖二通過油管連接,所述液壓鎖二與所述小臂缸控制閥油口B通過油管連接,所述大臂缸控制閥油口A與所述液壓鎖三通過油管連接,所述液壓鎖三與所述大臂缸無桿腔通過油管連接,所述大臂缸有桿腔與所述液壓鎖三通過油管連接,所述液壓鎖三與所述大臂缸控制閥油口B通過油管連接,所述回轉馬達控制閥油口A與所述回轉馬達通過油管連接,所述回轉馬達與所述回轉馬達控制閥油口B通過油管連接;
所述過濾器、所述小泵、所述大泵在a點通過分油塊一連接;所述單向閥一、所述系統(tǒng)安全閥、所述擺動缸控制閥油口P、所述采摘爪缸控制閥油口P、所述腕部缸控制閥油口P、所述小臂缸控制閥油口P在b點通過分油塊二連接;所述單向閥二、所述大臂缸控制閥油口P、所述回轉馬達控制閥油口P、所述系統(tǒng)保護閥在c點通過分油塊三連接;所述擺動缸控制閥油口T、所述采摘爪缸控制閥油口T、所述腕部缸控制閥油口T、所述小臂缸控制閥油口T在d點通過分油塊四與所述油箱連接;所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉馬達控制閥油口T在e點通過分油塊五與所述油箱連接。
具體地,所述小泵3、所述大泵6均為雙聯(lián)高壓齒輪泵;
具體地,所述擺動缸11單邊擺轉量為135°;
具體地,所述系統(tǒng)安全閥5、所述系統(tǒng)保護閥8均為直動式比例溢流閥,所述系統(tǒng)安全閥5、所述系統(tǒng)保護閥8的出油口均與所述油箱1連接;
具體地,所述擺動缸控制閥9、所述采摘爪缸控制閥12、所述腕部缸控制閥14、所述小臂缸控制閥16、所述大臂缸控制閥19、所述回轉馬達控制閥22均為具有O型中位機能的三位四通雙向比例換向閥;
具體地,所述液壓鎖一10、所述液壓鎖二17、所述液壓鎖三20均為二個液控單向閥并接組合而成;且所述兩個液控單向閥控制油口連接在對方主油路上。
另外,還包括壓力表一、壓力表二,所述壓力表一安裝在所述擺動缸控制閥9、所述采摘爪缸控制閥12、所述腕部缸控制閥14、所述小臂缸控制閥16進油回路上;所述壓力表二安裝在所述大臂缸控制閥19、所述回轉馬達控制閥22進油回路上。
工作過程:
系統(tǒng)啟動:按下啟動按鈕,小泵3和大泵6啟動;
起升定位:電磁鐵7YA得電,液壓油從小泵3、單向閥一4、小臂缸控制閥16的油口P、油口A、液壓鎖二17進入小臂缸18無桿腔,小臂運動,2~3s后,電磁鐵9YA得電,油液通過大泵6、單向閥二7、大臂缸控制閥19油口P、油口A、液壓鎖三20進入大臂缸21無桿腔,兩臂協(xié)調動作使采摘爪直線上升到達作業(yè)高度;
回轉定位:當采摘爪達到作業(yè)高度,電磁鐵7YA、9YA斷電,電磁鐵11YA得電,油液從大泵6、單向閥二7、回轉馬達控制閥22油口P、油口A進入回轉馬達23,回動馬達旋轉,使采摘爪對準作業(yè)樹枝;
采摘爪仰俯:電磁鐵5YA得電,液壓油從小泵3、單向閥一4、腕部缸控制閥14油口P、油口A進入腕部缸15無桿腔,調整采摘爪的仰俯角度對準作業(yè)樹枝;
采摘爪擺動:電磁鐵1YA得電,油液從小泵3、單向閥一4、擺動缸控制閥9油口P、油口A、液壓鎖一10進入擺動缸11,調整采摘爪的傾斜角對準作業(yè)樹枝;
采摘爪張開及閉合:由采摘爪缸控制;
采摘爪向前抓?。河尚”鄹?、大臂缸協(xié)調動作。