[发明专利]一种果树枝条修剪粉碎末端执行器及方法

权利要求书

1.一种果树枝条修剪粉碎末端执行器，其特征在于：引导装置(1)安装在末端执行器的前方；锯片(4)安装在锯片固定板(2)下方，锯片固定板(2)安装在直线导轨(9)上，锯片固定板(2)与直线导轨(9)螺纹配合，锯片固定板(2)能沿直线导轨(9)轴向往复运动，用于剪切和粉碎枝条；限位开关(5)安装在固定板(2)上，并位于直线导轨(9)的两端，用于限制固定板(3)在直线导轨(9)行程范围内移动；

软轴(7)的一端安装在直流电机(17)的连接器(18)上，另一端通过软轴连接器(6)与锯片(4)相连；

直线导轨(9)的一端与驱动电机Ⅲ(15)连接，另一端与导轨固定装置(8)转动连接；

闸门控制装置(10)设置在末端执行器壳体顶部，引导装置(1)的后侧，用于隔离枝条；

顶端齿辊(12)安装在闸门控制装置(10)下方，其两端分别与弹簧连接；

中间夹层板(14)位于夹持输送层(13)和剪切粉碎层(16)之间；

绕线盘(26)安装在驱动电机Ⅱ(23)的联轴器(25)上；

钢丝绳(27)分别固定在绕线盘(26)和钢丝绳夹头(33)上；

运动辊轴(28)穿过钢丝绳夹头(33)，用于控制运动齿辊(28)和固定齿(32)辊间的距离；运动齿辊(28)的两端分别端安装在齿辊固定装置(29)和弹簧Ⅱ(34)上，能够沿钢丝绳(27)收缩方向移动，运动齿辊(28)在弹簧1(30)和弹簧Ⅱ(34)的拉力作用下对枝条进行夹持。

2.根据权利要求1所述的果树枝条修剪粉碎末端执行器，其特征在于：引导装置(1)安装在末端执行器的前方，成八字形分开，用于对枝条施加压力，引导枝条进入执行器中。

3.根据权利要求2所述的果树枝条修剪粉碎末端执行器，其特征在于：顶端齿辊(12)的下方设有夹持层隔板(11)。

4.根据权利要求3所述的果树枝条修剪粉碎末端执行器，其特征在于：软轴(7)的中部设有软轴固定装置(20)，软轴固定装置(20)固定在粉碎挡板(19)上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的果树枝条修剪粉碎末端执行器，其特征在于：固定齿辊(32)连接驱动电机Ⅰ(22)，运动齿辊(28)一侧设置有进料口挡板(31)。

6.根据权利要求5所述的果树枝条修剪粉碎末端执行器，其特征在于：联轴器(25)通过电机固定装置(24)与驱动电机Ⅱ(23)的转轴连接。

7.根据权利要求5所述的果树枝条修剪粉碎末端执行器，其特征在于：末端执行器还包括一个外壳(21)。

8.采用权利要求1至7任一项所述末端执行器对果树枝条修剪粉碎的方法，其特征在于如下步骤：

1)预备阶段：启动驱动电机Ⅱ(23)，固定在驱动电机Ⅱ(23)轴上的绕线盘(26)开始转动并缠绕钢丝绳(27)，使运动齿辊(28)通过进料口挡板(31)前后两侧的移动通道沿钢丝绳(27)收缩方向移动，逐渐加大与固定齿辊(32)之间的距离；

运动齿辊(28)两侧的弹簧Ⅰ(30)和弹簧Ⅱ(34)被拉伸，当两齿辊相距一定距离时，停止驱动电机Ⅱ(23)；

2)枝条进入阶段：调控机械手臂，使末端执行器向待剪枝条运动，枝条受到引导装置(1)的压力作用而沿预定路径进入末端执行器中，并通过对闸门控制装置(10)的挤压，打开闸门；通过闸门后，枝条将推动顶端齿辊(12)继续运动，直到顶端齿辊(12)的控制弹簧拉伸到一定长度时停止末端执行器的移动；

3)枝条加持阶段：反向启动驱动电机Ⅱ(23)，直到钢丝绳(27)恢复到原来长度为止；运动齿辊(28)在弹簧Ⅰ(30)和弹簧Ⅱ(34)的拉力作用下对枝条进行夹持；

4)枝条与树体分离阶段：同时启动直流电机(17)和驱动电机Ⅲ(15)，高速旋转的锯片(4)通过锯片固定板(3)沿直线导轨(9)方向移动，并剪断枝条，使枝条脱离树体；

5)枝条输送阶段：启动驱动电机Ⅰ(22)，固定齿辊(32)开始转动将修剪下来的枝条输送到固定面板(2)处进行粉碎；

6)枝条粉碎阶段：调控驱动电机Ⅲ(15)输入的电流方向，使高速旋转的锯片(4)沿直线导轨(9)方向往复移动粉碎枝条，枝条碎末通过粉碎挡板(19)排出末端执行器，再排放到果园中。