CN106576589A - 一种多自由度剑麻收割装置 - Google Patents

Abstract

一种多自由度剑麻收割装置，包括传动机构，前后进给机构，左右转动机构，上下摆动机构以及车架。该装置采用机电一体设计，以电动机为动力源，通过前后进给机构，左右转动机构，上下摆动机构使收割剑麻的刀片实现预定的前后移动、左右转动和上下规律运动。该装置很好的代替了人工，降低了劳动者的劳动强度并提高了工作效率。并且该装置设计结构紧凑，操作简单。

Description

一种多自由度剑麻收割装置

技术领域

本发明涉及剑麻收割机械领域，特别是一种多自由度剑麻收割装置。

背景技术

剑麻收割机是一种可取代传统手工收割剑麻，降低劳动强度，减小成本的采摘类农用机器。在中国南方有大片的剑麻种植基地，大量的剑麻叶片用于提取剑麻纤维制作成的成品，广泛用于渔航、工矿、运输等场所所需的各种规格的绳索，也可用于帆布，防水帘的制作。但是目前剑麻叶片的采摘任然依靠人工切割采摘，且因为剑麻叶片周边长满尖刺，使人工的工作环境变得恶劣，导致劳动强度和成本的提高。所以目前市场急需一种可以取代人工切割剑麻叶片的机器。

发明内容

本发明的目的是提供一种多自由度剑麻收割装置，一种设计结构紧凑，方便剑麻收割，操作简单的，用机器代替手工操作，实现预计的运动规律，降低劳动强度和提高收割剑麻效率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种多自由度剑麻收割装置，包括传动机构，前后进给机构，左右转动机构，上下摆动机构以及车架，具体结构和连接关系是：

所述传动机构包括电动机、第一轴承座、第一滚子轴承、第二轴承座、第二滚子轴承、第一锥齿轮、第二锥齿轮、带有内螺纹的传动轴、第三滚子轴承、第四滚子轴承、圆形刀片、开有榫槽的支承平台以及操纵臂，所述第一轴承座与第一滚子轴承过盈配合，第二轴承座与第二滚子轴承过盈配合，电动机的主轴与第一滚子轴承配合后再与第二滚子轴承过盈配合，第一锥齿轮与电动机的主轴通过键固定，带有内螺纹的传动轴的一端与第二锥齿轮过盈配合，另一端与第三滚子轴承过盈配合后再与第四滚子轴承过盈配合，带有内螺纹的传动轴开有凹槽，圆形刀片通过自锁螺母固定在凹槽上，第一轴承座和第二轴承座固定在开有榫槽的支承平台上，操纵臂焊接在开有榫槽的支承平台上。

所述前后进给机构包括第一导轨，第二导轨，第一承载平台，第一滑动滚轮，第二滑动滚轮，第三滑动滚轮，第四滑动滚轮，第五滑动滚轮，第六滑动滚轮，第七滑动滚轮，第八滑动滚轮，第一短轴，第二短轴，第三短轴，第四短轴，第一套筒，第二套筒以及推杆，所述第一导轨和第二导轨焊接在车架上，第一短轴的一端与第一滑动滚轮过盈配合，另一端与第二滑动滚轮过盈配合，第二短轴的一端与第三滑动滚轮过盈配合，另一端与第四滑动滚轮过盈配合，第三短轴的一端与第五滑动滚轮过盈配合，另一端与第六滑动滚轮过盈配合，第四短轴的一端与第七滑动滚轮过盈配合，另一端与第八滑动滚轮过盈配合，第一承载平台分别与第一短轴、第二短轴、第三短轴、第四短轴焊接，第一套筒焊接在第一导轨的一侧，第二套筒焊接在第二导轨的一侧，推杆分别与第一套筒、第二套筒配合，通过自锁螺栓和套筒的配合固定推杆。

所述左右转动机构包括第二承载平台、第五滚子轴承以及扁平轴，所述第五滚子轴承焊接在第二承载平台上，第二承载平台焊接在第一承载平台上，扁平轴的一端与第五滚子轴承过盈配合，扁平轴开有螺孔，通过六角螺栓和螺母的配合将扁平轴的另一端和开有榫槽的支承平台铰接。

所述上下摆动机构包括凸台以及弹簧，所述凸台焊接在第二承载平台上，凸台开有凹槽，弹簧的一端嵌在凹槽里，另一端与开有榫槽的支承平台接触。

所述车架包括框架、车轮。

所述开有榫槽的支承平台焊接有角钢，电动机通过六角螺栓和螺母的配合固定在角钢上。

所述滑动滚轮能够在导轨前后移动50cm，实现圆形刀片前后切割。

所述上下摆动机构向上或向下摆动幅度为30度，实现圆形刀片上下切割。

所述左右转动机构向左或向右转动的幅度为30度。

本发明的突出优点在于：

1、运用电机带动刀具转动来切割剑麻叶片代替人工的手工割麻，能够填补当前剑麻收割没有实现机械化的空缺。

2、操纵臂平台与承载平台结合实现刀具的前后、左右、上下多角度切割，降低了劳动强度，提高了工作效率。

3、底架装有轮子实现装置的移动。

4、使用锥齿轮自动输送，能够减少劳动强度和减少人员手指的伤害可能性。

附图说明

图1是本发明所述的多自由度剑麻收割装置的结构示意图。

图2是本发明所述的多自由度剑麻收割装置的传动机构的结构示意图。

图3是本发明所述的多自由度剑麻收割装置的前后进给机构的结构示意图。

图4是本发明所述的多自由度剑麻收割装置的前后进给机构的滑动滚轮的结构示意图。

图5是本发明所述的多自由度剑麻收割装置的左右转动机构的结构示意图。

图6是本发明所述的多自由度剑麻收割装置的上下摆动机构的结构示意图。

图7是本发明所述的多自由度剑麻收割装置的车架的结构示意图。

图中标记为：电动机 1、第一轴承座 2、第一滚子轴承 3、第二轴承座 4、第二滚子轴承 5、第一锥齿轮 6、第二锥齿轮 7、带有内螺纹的传动轴 8、第三滚子轴承 9、第四滚子轴承 10、圆形刀片 11、开有榫槽的支承平台 12、角钢 13、操纵臂 14、六角螺栓 15、螺母16，自锁螺母 17，第一导轨 18，第二导轨 19，第一承载平台 20，第一滑动滚轮 21，第二滑动滚轮 22，第三滑动滚轮 23，第四滑动滚轮 24，第五滑动滚轮 25，第六滑动滚轮 26，第七滑动滚轮 27，第八滑动滚轮 28，第一短轴 29，第二短轴 30，第三短轴 31，第四短轴32，第一套筒 33，第二套筒 34，推杆 35，止动螺栓 36，自锁螺栓 37，第二承载平台 38、第五滚子轴承 39、扁平轴 40、凸台 41、弹簧 42、框架 43、车轮 44、蓄电池 45。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明所述的多自由度剑麻收割装置，包括传动机构、前后进给机构、左右转动机构、上下摆动机构以及车架，具体结构和连接方式为：

如图2所示，所述传动机构包括电动机1、第一轴承座2、第一滚子轴承3、第二轴承座4、第二滚子轴承5、第一锥齿轮6、第二锥齿轮7、带有内螺纹的传动轴8、第三滚子轴承9、第四滚子轴承10、圆形刀片11、开有榫槽的支承平台12、角钢13、操纵臂14、六角螺栓15、螺母16，自锁螺母17以及蓄电池45，所述第一轴承座2与第一滚子轴承3过盈配合，第二轴承座4与第二滚子轴承5过盈配合，电动机1的主轴与第一滚子轴承3过盈配合后再与第二滚子轴承5过盈配合，第一锥齿轮6与电动机1的主轴通过键固定。第一锥齿轮6与第二锥齿轮7啮合，带有内螺纹的传动轴8的一端与第二锥齿轮7过盈配合，带有内螺纹的传动轴8另一端与第三滚子轴承9过盈配合后再与第四滚子轴承10过盈配合，带有内螺纹的传动轴8开有螺孔和凹槽，圆形刀片11通过自锁螺母17固定在凹槽上，通过带有内螺纹的传动轴8的转动带动圆形刀片11的转动，进而切割剑麻。第一轴承座2和第二轴承座4固定在开有榫槽的支承平台12上，操纵臂14焊接在开有榫槽的支承平台12上，通过操纵臂14可以使支撑平台12前后移动、左右转动、上下摆动，电动机固定在角钢13上。

如图3所示，所述前后进给机构包括第一导轨18、第二导轨19、第一承载平台20、第一滑动滚轮21、第二滑动滚轮22、第三滑动滚轮23、第四滑动滚轮24、第五滑动滚轮25、第六滑动滚轮26、第七滑动滚轮27、第八滑动滚轮28、第一短轴29、第二短轴30、第三短轴31、第四短轴32、第一套筒33、第二套筒34、推杆35、止动螺栓36以及自锁螺栓37，所述第一导轨18和第二导轨19焊接在车架上，第一短轴29的一端与第一滑动滚轮21过盈配合，另一端与第二滑动滚轮22过盈配合，第二短轴30的一端与第三滑动滚轮23过盈配合，另一端与第四滑动滚轮24过盈配合，第三短轴31的一端与第五滑动滚轮25过盈配合，另一端与第六滑动滚轮26过盈配合，第四短轴32的一端与第七滑动滚轮27过盈配合，另一端与第八滑动滚轮28过盈配合，第一承载平台20分别与第一短轴29、第二短轴30、第三短轴31、第四短轴32焊接，通过滑动滚轮在导轨里的滑动带动第一承载平台20移动，第一套筒33焊接在第一导轨18的一侧，第二套筒34焊接在第二导轨19的一侧，推杆35分别与第一套筒33、第二套筒34配合，通过自锁螺栓37将第一套筒33和第二套筒34固定在推杆35两侧，通过推动推杆35使多自由度剑麻收割装置自由移动。

如图5所示，所述左右转动机构包括第二承载平台38、第五滚子轴承39以及扁平轴40，所述第五滚子轴承39焊接在第二承载平台38上，第二承载平台38焊接在第一承载平台20上，通过第一承载平台20的移动带动第二承载平台38的移动。扁平轴40的一端与第五滚子轴承39过盈配合，扁平轴40的一端开有螺孔，扁平轴40的另一端与开有榫槽的支承平台12铰接，通过扁平轴40的转动带动开有榫槽的支承平台12左右转动。

如图6所示，所述上下摆动机构包括凸台41以及弹簧42，凸台41焊接在第二承载平台38上，凸台41开有凹槽，弹簧42的一端嵌在凹槽里，另一端与开有榫槽的支承平台12接触，通过弹簧42的缓冲作用，让开有榫槽的支承平台12上下摆动。

所述车架包括框架43、车轮44。

工作原理及过程：

以电动机1为动力源，电动机1主轴的转动带动第一锥齿轮6，第一锥齿轮6和第二锥齿轮7啮合，第一锥齿轮6的转动带动第二锥齿轮7的转动，第二锥齿轮7的转动带动带有内螺纹的传动轴8转动，带有内螺纹的传动轴8的转动带动圆形刀片11的转动。通过控制操纵臂14改变圆形刀片11的前、后切割方向。通过开有榫槽的支承平台12与扁平轴40的上下摆动可以改变刀具上、下的切割方向，通过扁平轴40与第五滚子轴承39配合，可以改变圆形刀片11左、右切割的方向。通过滑动滚轮在导轨里的滑动带动第一承载平台20前、后移动，进而带动第二承载平台38前、后移动，最终让开有榫槽的支承平台12前、后移动，进而让圆形刀片11前、后移动。通过推动推杆35与第一套筒33和第二套筒34配合，通过推动推杆35使多自由度剑麻收割装置自由移动。

Claims (6)

1.一种多自由度剑麻收割装置，包括传动机构，前后进给机构，左右转动机构，上下摆动机构以及车架，其特征在于，具体结构和连接关系是：

所述传动机构包括电动机、第一轴承座、第一滚子轴承、第二轴承座、第二滚子轴承、第一锥齿轮、第二锥齿轮、带有内螺纹的传动轴、第三滚子轴承、第四滚子轴承、圆形刀片、开有榫槽的支承平台以及操纵臂，所述第一轴承座与第一滚子轴承过盈配合，第二轴承座与第二滚子轴承过盈配合，电动机的主轴与第一滚子轴承配合后再与第二滚子轴承过盈配合，第一锥齿轮与电动机的主轴通过键固定，带有内螺纹的传动轴的一端与第二锥齿轮过盈配合，另一端与第三滚子轴承过盈配合后再与第四滚子轴承过盈配合，带有内螺纹的传动轴开有凹槽，圆形刀片通过自锁螺母固定在凹槽上，第一轴承座和第二轴承座固定在开有榫槽的支承平台上，操纵臂焊接在开有榫槽的支承平台上，

所述前后进给机构包括第一导轨，第二导轨，第一承载平台，第一滑动滚轮，第二滑动滚轮，第三滑动滚轮，第四滑动滚轮，第五滑动滚轮，第六滑动滚轮，第七滑动滚轮，第八滑动滚轮，第一短轴，第二短轴，第三短轴，第四短轴，第一套筒，第二套筒以及推杆，所述第一导轨和第二导轨焊接在车架上，第一短轴的一端与第一滑动滚轮过盈配合，另一端与第二滑动滚轮过盈配合，第二短轴的一端与第三滑动滚轮过盈配合，另一端与第四滑动滚轮过盈配合，第三短轴的一端与第五滑动滚轮过盈配合，另一端与第六滑动滚轮过盈配合，第四短轴的一端与第七滑动滚轮过盈配合，另一端与第八滑动滚轮过盈配合，第一承载平台分别与第一短轴、第二短轴、第三短轴、第四短轴焊接，第一套筒焊接在第一导轨的一侧，第二套筒焊接在第二导轨的一侧，推杆分别与第一套筒、第二套筒配合，通过自锁螺栓和套筒的配合固定推杆，

所述左右转动机构包括第二承载平台、第五滚子轴承以及扁平轴，所述第五滚子轴承焊接在第二承载平台上，第二承载平台焊接在第一承载平台上，扁平轴的一端与第五滚子轴承过盈配合，扁平轴开有螺孔，通过六角螺栓和螺母的配合将扁平轴的另一端和开有榫槽的支承平台铰接，

所述上下摆动机构包括凸台以及弹簧，所述凸台焊接在第二承载平台上，凸台开有凹槽，弹簧的一端嵌在凹槽里，另一端与开有榫槽的支承平台接触。

2.根据权利要求1所述的多自由度剑麻收割装置,其特征在于，开有榫槽的支承平台焊接有角钢，电动机通过六角螺栓和螺母的配合固定在角钢上。

3.根据权利要求1所述的多自由度剑麻收割装置,其特征在于，所述滑动滚轮能够在导轨前后移动50cm，实现圆形刀片前后切割。

4.根据权利要求1所述的多自由度剑麻收割装置,其特征在于，所述上下摆动机构向上或向下摆动幅度为30度，实现圆形刀片上下切割。

5.根据权利要求1所述的多自由度剑麻收割装置,其特征在于，所述左右转动机构向左或向右转动的幅度为30度。

6.根据权利要求1所述的多自由度剑麻收割装置,其特征在于，所述车架包括框架和车轮。