本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種樹木果實(shí)采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
樹木實(shí)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(fù)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(zhǔn)樹果及其所連樹枝進(jìn)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(jìn)行收集起來。這樣采摘方法費(fèi)時費(fèi)力且效率低下。
由于樹果生長的復(fù)雜性和生長環(huán)境非結(jié)構(gòu)化等特點(diǎn)，目前市場上的樹果采摘機(jī)械一般采用純機(jī)械傳動裝置，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)在技術(shù)中的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng)，用液壓系統(tǒng)作為機(jī)械手的動力驅(qū)動系統(tǒng)，該機(jī)械手為具有5個自由度的全液壓驅(qū)動機(jī)械手，機(jī)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(zhuǎn)馬達(dá)進(jìn)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(qū)動采摘爪左右摘果，速度由節(jié)流閥調(diào)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(yīng)調(diào)速閥完成，大臂缸和小臂缸用于控制兩臂協(xié)調(diào)動作使采摘爪直線上升到達(dá)作業(yè)高度，其定位由對應(yīng)液壓鎖完成。由于腕部缸與小臂缸一般不同時運(yùn)動，所以動作速度由一個調(diào)速閥完成。擺動缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸為一獨(dú)立回路，大臂缸、回轉(zhuǎn)馬達(dá)為另一獨(dú)立回路，兩個回路相對獨(dú)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(jìn)行無級調(diào)節(jié)。
一種采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括油箱、過濾器、泵一、泵二、單向閥一、單向閥二、系統(tǒng)保護(hù)閥一、系統(tǒng)保護(hù)閥二、擺動缸控制閥、采摘爪缸控制閥、腕部缸控制閥、小臂缸控制閥、大臂缸控制閥、回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥、節(jié)流閥一、節(jié)流閥二、節(jié)流閥三、調(diào)速閥、液壓鎖一、液壓鎖二、液壓鎖三、擺動缸、采摘爪缸、腕部缸、小臂缸、大臂缸及回轉(zhuǎn)馬達(dá)；
其中，所述油箱與所述過濾器通過油管連接，所述泵一與所述單向閥一通過油管連接，所述泵二與所述單向閥二通過油管連接，所述擺動缸控制閥油口A與所述節(jié)流閥一通過油管連接，所述節(jié)流閥一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與所述節(jié)流閥二通過油管連接，所述節(jié)流閥二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(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口A與所述節(jié)流閥三通過油管連接，所述節(jié)流閥三與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口B通過油管連接，所述調(diào)速閥與所述油箱通過油管連接；
所述過濾器、所述泵一、所述泵二通過分油塊一連接；所述單向閥一、所述系統(tǒng)保護(hù)閥一、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(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口P、所述系統(tǒng)保護(hù)閥二通過分油塊三連接；所述擺動缸控制閥油口T、所述采摘爪缸控制閥油口T通過分油塊四與所述油箱連接；所述腕部缸控制閥油口T、所述小臂缸控制閥油口T、所述調(diào)速閥通過分油塊五連接；所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口T、所述油箱通過分油塊六連接。
優(yōu)選方案，其中，所述泵一、所述泵二均為雙聯(lián)高壓齒輪泵。
優(yōu)選方案，其中，所述擺動缸單邊擺轉(zhuǎn)量為135°。
優(yōu)選方案，其中，所述系統(tǒng)保護(hù)閥一、所述系統(tǒng)保護(hù)閥二均為直動式比例溢流閥，所述系統(tǒng)保護(hù)閥一、所述系統(tǒng)保護(hù)閥二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(zhuǎn)馬達(dá)控制閥均為具有O型中位機(jī)能的三位四通雙向電磁換向閥。
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。
采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可以實(shí)現(xiàn)樹木果實(shí)的自動采摘，可大大減輕工作勞動強(qiáng)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(shí)用新型所述的一種采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖1對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
如圖1所示，一種采摘機(jī)械手液壓系統(tǒng), 包括油箱1；過濾器2；泵一3；泵二4；單向閥一5；單向閥二6；系統(tǒng)保護(hù)閥一7；系統(tǒng)保護(hù)閥二8；擺動缸控制閥9；采摘爪缸控制閥10；腕部缸控制閥11；小臂缸控制閥12；大臂缸控制閥13；回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥14；節(jié)流閥一15；節(jié)流閥二16；節(jié)流閥三17；調(diào)速閥18；液壓鎖一19；液壓鎖二20；液壓鎖三21；擺動缸22；采摘爪缸23；腕部缸24；小臂缸25；大臂缸26；回轉(zhuǎn)馬達(dá)27。
其中，所述油箱與所述過濾器通過油管連接，所述泵一與所述單向閥一通過油管連接，所述泵二與所述單向閥二通過油管連接，所述擺動缸控制閥油口A與所述節(jié)流閥一通過油管連接，所述節(jié)流閥一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與所述節(jié)流閥二通過油管連接，所述節(jié)流閥二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(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口A與所述節(jié)流閥三通過油管連接，所述節(jié)流閥三與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)與所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口B通過油管連接，所述調(diào)速閥與所述油箱通過油管連接；
所述過濾器、所述泵一、所述泵二在a點(diǎn)通過分油塊一連接；所述單向閥一、所述系統(tǒng)保護(hù)閥一、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(diǎn)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(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口P、所述系統(tǒng)保護(hù)閥二在c點(diǎn)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在d點(diǎn)通過分油塊四與所述油箱連接；所述腕部缸控制閥油口T、所述小臂缸控制閥油口T、所述調(diào)速閥在e點(diǎn)通過分油塊五連接；所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥油口T、所述油箱在f點(diǎn)通過分油塊六連接
優(yōu)選方案，其中，所述泵一、所述泵二均為雙聯(lián)高壓齒輪泵。所述擺動缸單邊擺轉(zhuǎn)量為135°。所述系統(tǒng)保護(hù)閥一、所述系統(tǒng)保護(hù)閥二均為直動式比例溢流閥，所述系統(tǒng)保護(hù)閥一、所述系統(tǒng)保護(hù)閥二的出油口均與所述油箱連接。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(zhuǎn)馬達(dá)控制閥均為具有O型中位機(jī)能的三位四通雙向電磁換向閥。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。
工作過程：
系統(tǒng)啟動：按下啟動按鈕，泵一3和泵二4啟動；
起升定位：電磁鐵7YA得電，液壓油從泵一3、單向閥一5、小臂缸控制閥12的油口P、油口A、液壓鎖二20進(jìn)入小臂缸25無桿腔，小臂運(yùn)動，2～3s后，電磁鐵9YA得電，油液通過泵二4、單向閥二6、大臂缸控制閥13油口P、油口A、液壓鎖三21進(jìn)入大臂缸26無桿腔，兩臂協(xié)調(diào)動作使采摘爪直線上升到達(dá)作業(yè)高度；
回轉(zhuǎn)定位：當(dāng)采摘爪達(dá)到作業(yè)高度，電磁鐵7YA、9YA斷電，電磁鐵11YA得電，油液從泵二4、單向閥二6、回轉(zhuǎn)馬達(dá)控制閥14油口P、油口A、節(jié)流閥三17進(jìn)入回轉(zhuǎn)馬達(dá)27，回動馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，使采摘爪對準(zhǔn)作業(yè)樹枝；
采摘爪仰俯：電磁鐵5YA得電，液壓油從泵一3、單向閥一5、腕部缸控制閥11油口P、油口A進(jìn)入腕部缸24無桿腔，調(diào)整采摘爪的仰俯角度對準(zhǔn)作業(yè)樹枝；
采摘爪擺動：電磁鐵1YA得電，油液從泵一3、單向閥一5、擺動缸控制閥9油口P、油口A、節(jié)流閥一15、液壓鎖一19進(jìn)入擺動缸22，調(diào)整采摘爪的傾斜角對準(zhǔn)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(diào)動作。