本實用新型屬于農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域，尤其涉及一種樹果采摘機械手液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

樹果（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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)復雜等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)在技術(shù)中的不足之處，本實用新型提供了一種樹果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(qū)動系統(tǒng)，該機械手為具有5個自由度的全液壓驅(qū)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(zhuǎn)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(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作業(yè)高度，其定位由對應液壓鎖完成，動作速度由調(diào)速閥完成。該系統(tǒng)為雙泵供油系統(tǒng)，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。

一種樹果采摘機械手液壓系統(tǒng)，包括油箱、過濾器、泵一、泵二、單向閥一、單向閥二、安全閥一、遠程調(diào)壓閥一、安全閥二、遠程調(diào)壓閥二、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)馬達控制閥、節(jié)流閥一、節(jié)流閥二、調(diào)速閥一、調(diào)速閥二、節(jié)流閥三、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；

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，所述安全閥一的遙控口與所述遠程調(diào)壓閥一通過油管連接，所述安全閥二的遙控口與所述遠程調(diào)壓閥二通過油管連接，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與所述調(diào)速閥一通過油管連接，所述調(diào)速閥一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與所述調(diào)速閥二通過油管連接，所述調(diào)速閥二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)馬達通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達與所述回轉(zhuǎn)馬達控制閥油口B通過油管連接；

所述過濾器、所述泵一、所述泵二通過分油塊三在c點位置連接；所述單向閥一、所述安全閥一、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通過分油塊一在a點位置連接；所述單向閥二、所述大臂缸控制閥油口P、所述回轉(zhuǎn)馬達控制閥油口P、所述安全閥二通過分油塊二在b點位置連接；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、所述油箱通過分油塊四在d點位置連接；所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉(zhuǎn)馬達控制閥油口T、所述油箱通過分油塊五在e點位置連接。

優(yōu)選方案，其中，所述安全閥一、所述安全閥二均為先導式溢流閥，所述安全閥一、所述安全閥二的出口油均與所述油箱通過油管連接。

優(yōu)選方案，其中，所述遠程調(diào)壓閥一、所述遠程調(diào)壓閥二均為小型直動式溢流閥，所述遠程調(diào)壓閥一、所述遠程調(diào)壓閥二出油口均與所述油箱通過油管連接。

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)馬達控制閥均為具有O型中位機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的主油路上。

采用本實用新型的技術(shù)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樹果采摘機械手液壓系統(tǒng)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，一種樹果采摘機械手液壓系統(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；安全閥一7；遠程調(diào)壓閥一8；安全閥二9；遠程調(diào)壓閥二10；擺動缸控制閥11；采摘爪缸控制閥12；腕部缸控制閥13；小臂缸控制閥14；大臂缸控制閥15；回轉(zhuǎn)馬達控制閥16；節(jié)流閥一17；節(jié)流閥二18；調(diào)速閥一19；調(diào)速閥二20；節(jié)流閥三21；液壓鎖一22；液壓鎖二23；液壓鎖三24；擺動缸25；采摘爪缸26；腕部缸27；小臂缸28；大臂缸29；回轉(zhuǎn)馬達30。

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，所述安全閥一的遙控口與所述遠程調(diào)壓閥一通過油管連接，所述安全閥二的遙控口與所述遠程調(diào)壓閥二通過油管連接，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與所述調(diào)速閥一通過油管連接，所述調(diào)速閥一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與所述調(diào)速閥二通過油管連接，所述調(diào)速閥二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)馬達通過油管連接，所述回轉(zhuǎn)馬達與所述回轉(zhuǎn)馬達控制閥油口B通過油管連接；

所述過濾器、所述泵一、所述泵二通過分油塊三連接；所述單向閥一、所述安全閥一、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通過分油塊一連接；所述單向閥二、所述大臂缸控制閥油口P、所述回轉(zhuǎn)馬達控制閥油口P、所述安全閥二通過分油塊二連接；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、所述油箱通過分油塊四連接；所述大臂缸控制閥油口T、所述回轉(zhuǎn)馬達控制閥油口T、所述油箱通過分油塊五連接。

優(yōu)選方案，其中，所述安全閥一、所述安全閥二均為先導式溢流閥，所述安全閥一、所述安全閥二的出口油均與所述油箱通過油管連接。

優(yōu)選方案，其中，所述遠程調(diào)壓閥一、所述遠程調(diào)壓閥二均為小型直動式溢流閥，所述遠程調(diào)壓閥一、所述遠程調(diào)壓閥二出油口均與所述油箱通過油管連接。

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)馬達控制閥均為具有O型中位機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的主油路上。

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9YA得電，液壓油從泵一3、單向閥一5、小臂缸控制閥14油口P、油口A、調(diào)速閥二20、液壓鎖二23進入小臂缸28無桿腔，小臂運動，2～3s后，電磁鐵11YA得電，油液通過泵二4、單向閥二6、大臂缸控制閥15油口P、油口A、液壓鎖三24進入大臂缸29無桿腔，兩臂協(xié)調(diào)動作使采摘爪直線上升到達作業(yè)高度；

回轉(zhuǎn)定位：當采摘爪達到作業(yè)高度，電磁鐵9YA、11YA斷電，電磁鐵13YA得電，油液從泵二4、單向閥二6、回轉(zhuǎn)馬達控制閥16油口P、油口A、節(jié)流閥三21進入回轉(zhuǎn)馬達30，回動馬達旋轉(zhuǎn)，使采摘爪對準作業(yè)樹枝；

采摘爪仰俯：電磁鐵7YA得電，液壓油從泵一3、單向閥一5、腕部缸控制閥13油口P、油口A、調(diào)速閥一19進入腕部缸24無桿腔，調(diào)整采摘爪的仰俯角度對準作業(yè)樹枝；

采摘爪擺動：電磁鐵3YA得電，油液從泵一3、單向閥一5、擺動缸控制閥11油口P、油口A、節(jié)流閥一17、液壓鎖一22進入擺動缸25，調(diào)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；

采摘爪向前抓取：由小臂缸、大臂缸協(xié)調(diào)動作。