本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械領域，具體是一種機電一體自鎖夾持花生拔起裝置。

背景技術：

目前我國花生收獲方式粗放，大部分地區(qū)的花生收獲以手工采收為主，而人工收獲方式既費時、費工、費力，又對農(nóng)民的手產(chǎn)生很大的傷害，而且效率低下，只能適應小批量的花生的收獲。單純靠手工收獲花生，已無法滿足花生種植的增長需求，限制了花生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此，為了解決農(nóng)民收獲花生過程中手工收獲速度慢，容易傷手等問題，需要一種簡單實用的機械裝置來代替人力的收獲，以提高農(nóng)民的工作效率，減輕農(nóng)民的勞動強度。

技術實現(xiàn)要素：

為了提高花生的收獲效率，同時降低勞動強度，本發(fā)明提供一種機電一體自鎖夾持花生拔起裝置，能夠實現(xiàn)花生果莢的快速拔起，很好地代替手工收獲，并且操作簡單，易于實現(xiàn)，使花生收獲省力、快速、方便。

為解決上述技術問題采用如下技術方案：一種機電一體自鎖夾持花生拔起裝置，包括行走支架、升降機構以及自鎖夾持機構，具體結構和連接關系為：

所述行走支架包括車架、圓柱滑軌、前輪、把手、后輪、第二擋板以及蓄電池，前輪通過前輪軸連接在車架的前方，后輪通過后輪軸連接在車架的后方，把手焊接在車架的后上方，車架的左右兩個側面焊接有豎直的兩根圓柱滑軌，第二擋板焊接在車架的底面，在第二擋板的上面固定有蓄電池、第二電機以及減速機，

所述升降機構包括導軌槽、連接板、第一電機、第一擋板、第二螺桿、第二電機、減速機、第一升降桿、剪叉固定點、軸承、第二升降桿以及內(nèi)螺孔立柱，在第一升降桿和第二升降桿的兩端都分別焊接有兩個軸承，軸承在圓柱滑軌上做升降運動，在第一升降桿的水平方向上焊接有連接板和導軌槽，連接板包圍著導軌槽，導軌槽中間是空的，并在上表面開有導軌，使得自鎖夾持機構上的滑塊能在導軌槽中移動，第一升降桿的上表面有剪叉固定點，連接板與第一擋板焊接在一起，第一電機固定在第一擋板上，第二升降桿焊接在第一擋板的側表面，在連接板的底部焊接有內(nèi)螺孔立柱，內(nèi)螺孔立柱與第二螺桿配合，減速機通過軸與第二螺桿連接，第二電機通過軸與減速機連接，

所述自鎖夾持機構包括滑塊固定板、第二剪叉板、夾持塊、第一剪叉板、滑塊、第一螺桿、剪叉插銷以及螺桿座，第一螺桿上沒有螺紋的一端與第一電機連接，第一螺桿上有螺紋的一端通過螺桿座與滑塊上的螺孔配合，螺桿座的左右兩邊有螺孔，通過螺栓和螺母固定在升降機構上的連接板上，滑塊上方通過兩個螺栓和螺母與滑塊固定板固定在一起，下方則穿過升降機構上的導軌槽的內(nèi)部，剪叉插銷穿過滑塊固定板、滑塊、導軌槽和兩塊第一剪叉板，剪叉插銷上方的螺紋可以與螺母配合而起連接和固定作用，兩塊第一剪叉板的一端通過剪叉插銷連接在一起，第一剪叉板的另一端通過鉚釘與第二剪叉板的一端連接，第二剪叉板形狀彎折，在第二剪叉板的另一端通過銷釘連接有夾持塊，兩塊第二剪叉板的交叉處是剪叉固定點。

所述自鎖夾持機構上的第一螺桿控制夾持塊的夾緊或者松開，當?shù)谝浑姍C帶動第一螺桿旋轉使第一螺桿前進時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板會張開，當?shù)谝浑姍C帶動第一螺桿旋轉使第一螺桿后退時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板會夾緊。

所述第一螺桿在第一電機不通電時能夠實現(xiàn)自鎖夾持機構夾緊程度的自鎖。

所述自鎖夾持機構上的第一剪叉板、第二剪叉板和剪叉固定點構成一個杠桿機構，使得自鎖夾持機構作用在花生果莢的夾持力會很大，緊緊地夾緊花生果莢。

所述減速機水平方向為速度輸入端，豎直方向為速度輸出端。

所述第一電機和第二電機均具有正反轉。

所述第一電機和第二電機均具有在自身的抱閘裝置作用下實現(xiàn)斷電自鎖功能。

所述車架由十二根連桿焊接而成，形成一個長方體。

本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：

采用機電一體化作業(yè)代替人工作業(yè)，改變了傳統(tǒng)的作業(yè)方式，提高了工作效率，減少了工人的工作強度和傷害。

通過自鎖夾持機構上的第一螺桿控制夾持塊的夾緊或者松開，當?shù)谝浑姍C帶動第一螺桿旋轉使第一螺桿前進時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板會張開，當?shù)谝浑姍C帶動第一螺桿旋轉使第一螺桿后退時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板會夾緊，這里應用的是螺紋的自鎖原理，所加載在花生果莢的力很大，使得花生果莢更容易拔起。同時，由于螺紋具有很強的自鎖功能，因此，當自鎖夾持機構夾緊花生果莢時，螺桿與螺桿座不會發(fā)生相對移動而使得夾持塊無法夾緊花生果莢。

采用了螺紋的傳動與自鎖，使得裝置的運行更加高效與平穩(wěn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置的行走支架的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置的升降機構的第一結構示意圖。

圖4為本發(fā)明所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置的升降機構的第二結構示意圖。

圖5為本發(fā)明所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置的自鎖夾持機構的結構示意圖。

圖6為本發(fā)明所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置的自鎖機構的結構示意圖。

圖7為本發(fā)明所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置的夾持機構的結構示意圖。

圖中標記為：滑塊固定板1、車架2、第二剪叉板3、夾持塊4、第一剪叉板5、導軌槽6、圓柱滑軌7、前輪8、滑塊9、把手10、連接板11、第一螺桿12、第一電機13、第一擋板14、第二螺桿15、第二電機16、減速機17、后輪18、第二擋板19、蓄電池20、第一升降桿21、剪叉固定點22、軸承23、第二升降桿24、內(nèi)螺孔立柱25、剪叉插銷26、螺桿座27。

具體實施方式

如圖1至圖7所示，本發(fā)明所述的一種機電一體自鎖夾持花生拔起裝置，包括行走支架、升降機構以及自鎖夾持機構，具體結構和連接關系為：

所述行走支架包括車架2、圓柱滑軌7、前輪8、把手10、后輪18、第二擋板19以及蓄電池20，前輪8通過前輪軸連接在車架2的前方，后輪18通過后輪軸連接在車架2的后方，車架2由十二根連桿焊接而成，形成一個長方體，把手10焊接在車架2的后上方，在車架2的左右兩個側面焊接有豎直的兩根圓柱滑軌7，第二擋板19焊接在車架2的底面，在第二擋板19的上面固定有蓄電池20、第二電機16以及減速機17。

所述升降機構包括導軌槽6、連接板11、第一電機13、第一擋板14、第二螺桿15、第二電機16、減速機17、第一升降桿21、剪叉固定點22、軸承23、第二升降桿24以及內(nèi)螺孔立柱25，在第一升降桿21和第二升降桿24的兩端都分別焊接有兩個軸承23，軸承23在圓柱滑軌7上做升降運動，在第一升降桿21的水平方向上焊接有連接板11和導軌槽6，連接板11包圍著導軌槽6，導軌槽6中間是空的，并在上表面開有導軌，使得自鎖夾持機構上的滑塊9能在導軌槽6中移動，第一升降桿21的上表面有剪叉固定點22，連接板11與第一擋板14焊接在一起，第一電機13固定在第一擋板14上，第二升降桿24焊接在第一擋板14的側表面，在連接板11的底部焊接有內(nèi)螺孔立柱25，內(nèi)螺孔立柱25與第二螺桿15配合，減速機17通過軸與第二螺桿15連接，第二電機16通過軸與減速機17連接。

所述自鎖夾持機構包括滑塊固定板1、第二剪叉板3、夾持塊4、第一剪叉板5、滑塊9、第一螺桿12、剪叉插銷26以及螺桿座27，第一螺桿12上沒有螺紋的一端與第一電機13連接，第一螺桿12上有螺紋的一端通過螺桿座27與滑塊9上的螺孔配合，螺桿座27的左右兩邊有螺孔，通過螺栓和螺母固定在升降機構上的連接板11上，滑塊9上方通過兩個螺栓和螺母與滑塊固定板1固定在一起，下方則穿過升降機構上的導軌槽6的內(nèi)部，剪叉插銷26穿過滑塊固定板1、滑塊9、導軌槽6和兩塊第一剪叉板5，剪叉插銷26上方的螺紋可以與螺母配合而起連接和固定作用，兩塊第一剪叉板5的一端通過剪叉插銷26連接在一起，第一剪叉板5的另一端通過鉚釘與第二剪叉板3的一端連接，第二剪叉板3形狀彎折，在第二剪叉板3的另一端通過銷釘連接有夾持塊4，兩塊第二剪叉板3的交叉處是剪叉固定點22。

所述自鎖夾持機構上的第一螺桿12能夠控制夾持塊4的夾緊或者松開，當?shù)谝浑姍C13帶動第一螺桿12旋轉使第一螺桿12前進時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板3會張開，當?shù)谝浑姍C13帶動第一螺桿12旋轉使第一螺桿12后退時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板3會夾緊。

所述機電一體自鎖夾持花生拔起裝置上的第一螺桿12在第一電機13不通電時能夠實現(xiàn)自鎖夾持機構夾緊程度的自鎖。

所述自鎖夾持機構上的第一剪叉板5、第二剪叉板3和剪叉固定點22構成一個杠桿機構，能夠使得自鎖夾持機構作用在花生果莢的夾持力會很大，能夠緊緊地夾緊花生果莢，從而能輕松地拔起花生果莢。

所述減速機17水平方向為速度輸入端，豎直方向為速度輸出端。

所述第一電機13和第二電機16均具有正反轉。

所述第一電機13和第二電機16均具有在自身的抱閘裝置的作用下實現(xiàn)斷電自鎖功能。

工作原理及過程：

機電一體自鎖夾持花生拔起裝置中有一個杠桿原理的應用，自鎖夾持機構上以剪叉固定點22為支點，以作用在第一剪叉板5上的力為動力，作用在第二剪叉板3上的力為阻力的杠桿機構，進行花生果莢的夾持工作。同時，自鎖夾持機構上的第一螺桿12能夠控制夾持塊4的夾緊或者松開，當?shù)谝浑姍C13帶動第一螺桿12旋轉使第一螺桿12前進時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板3會張開，當?shù)谝浑姍C13帶動第一螺桿12旋轉使第一螺桿12后退時，自鎖夾持機構上的兩塊第二剪叉板3會夾緊，并且由于螺紋的自鎖功能，使得兩夾持塊4能夠緊緊夾住花生果莢。同時，當?shù)诙姍C16帶動減速機17運轉時，減速機17的輸出運動傳遞到第二螺桿15上，第二螺桿15上的螺紋與內(nèi)螺孔立柱25上的螺紋配合，第二螺桿15在內(nèi)螺孔立柱25上的轉動而能使得升降機構上的軸承23沿著圓柱滑軌7做升降運動，從而進行花生果莢的拔起工作。

在花生收獲的過程中，首先需要將蓄電池20和第一電機13、第二電機16接通，然后推動把手10將該裝置推到花生的收獲現(xiàn)場，啟動第二電機16，使得自鎖夾持機構上的夾持塊4處在花生果莢的頭部，當升降機構的高度滿足花生的拔起工作時，停止第二電機16，使得夾持塊4停留在一定的高度，接著啟動第一電機13，第一電機13帶動第一螺桿12旋轉使第一螺桿12后退，使得夾持塊4夾緊花生果莢，停止第一電機13，通過第一螺桿12的自鎖作用使得夾持塊4緊緊夾住花生果莢，最后啟動第二電機16，提升升降機構，從而完成了花生拔起的整個過程。