一种茶叶嫩芽智能采摘设备

本发明涉及茶叶采摘技术，特别是涉及一种茶叶嫩芽智能采摘设备。

背景技术：

1、在申请号为cn202210926278.6的中国发明专利中公开了一种茶叶打包机及其茶叶采摘机器人，其采用采摘机械手采摘茶叶后将茶叶输入茶叶打包机进行打包，然后输出。在后续的研发中，申请人发现上述专利存在如下不足：

2、1、每次采摘都采用负压将茶叶抽吸入暂存箱，这会造成能耗严重偏高。同时暂存箱排出茶叶时依靠的是重力，如果茶叶此时卡紧在暂存箱内将导致茶叶无法排出，此时需要人工介入。另外采摘时采用抽吸负压将茶叶输入暂存箱，茶叶在暂存箱内通过重力下落，这可能导致茶叶堆尖（在进料管下方堆高而不向四周散开），影响暂存箱的存储量。

3、2、采摘机械手采用夹断的方式夹断茶叶，采摘时如果夹持力不足则会使得茶叶被拉断，影响口感和品质；如果夹持力过大，则会使得茶叶断裂处扁平且呈丝状，同样影响影响口感和品质；即使夹持力适中，但夹断处会有明显的夹断痕迹，还是会影响口感和品质。

4、3、打包袋的展开采用侧移架平移展开打包袋，这种方式使得打包袋装载茶叶时茶叶的重量会作用在打包袋的侧壁上，而打包袋又是相对竖直安装的且打包袋比较轻薄，此时很容易使得打包袋在竖直方向上滑动、折叠，导致故障。为了降低打包袋滑移的概率，就必须保持较大的吸紧负压，这也带来了较高的能耗，同时拉力过大也可能导致打包袋被拉裂或拉断。

5、4、打包袋装载完成后需要塑封，由于装载过程中打包袋滑移、装载量偏大、塑封处折叠、茶叶位于打包袋塑封处等原因会使得打包袋无法塑封或塑封不完整，此时排出打包袋必然使得打包袋内的茶叶掉出打包袋。就算完成塑封，后续加工时又要打开打包袋，造成了人力的浪费，同时在炎热天气下，塑封打包的方式还会影响茶叶的品质。

6、5、打包袋张开口就没有遮挡，这样很容易导致异物进入打包袋内，后续需要人工分拣，造成人力的浪费，也影响茶叶的品质。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种茶叶采摘装置及其茶叶嫩芽智能采摘设备，其能够模拟人工采摘茶叶，避免造成茶叶断口处不美观、过度破损而影响茶叶的品质、口感。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种茶叶采摘装置，包括机械手，所述机械手包括第一支臂、第二支臂、第三支臂、第四支臂、第一手指、第二手指，所述第二支臂上安装有第一电机，第一电机的输出轴穿出第二支臂后与第一支臂装配，第三支臂与第二支臂装配固定，第三支臂上安装有第二电机，第二电机的输出轴穿出第三支臂后与第四支臂装配；

3、第四支臂上安装有第三电机、第四电机，所述第三电机、第四电机的输出轴分别与第一手指、第二手指装配固定；所述第一手指、第二手指上分别安装有第一薄膜压力传感器、第二薄膜压力传感器，所述第一薄膜压力传感器、第二薄膜压力传感器用于探测对茶叶的夹持压力；

4、采摘茶叶时，第一手指、第二手指夹紧茶叶，然后第二电机和/或第一电机启动以驱使第一手指、第二手指转动从而扭断茶叶。

5、本发明的有益效果是：

6、本发明采用展开架上方开口打开打包袋、打包袋下方不展开的方式将打包袋内的茶叶重量分解至展开架，从而大大减轻打包袋在竖直方向上的受力，也就能够降低打包袋由于茶叶重量被下拉移动、错位的概率。同时打包装置在排出打包袋时，整个打包装置下降，以降低打包袋与地面的高度，然后放料架展开释放打包袋，由于打包袋内存放的茶叶数量本就不多，加上打包袋并未在较高处下坠，因此打包袋几乎不会倾倒，即使倾倒其内部的茶叶也不易倒出。这就实现了无需塑封也能防止茶叶倒出打包袋，同时打包袋还能重复使用，不仅能够避免人力破坏打包袋带来的人力浪费，还能降低成本。同时能耗也更低，可靠性更高。另外打包装置还增加侧滑门组件，通过两扇侧滑门开合以实现打包袋上方空间按需打开，以降低异物进入打包袋的概率，从而保证茶叶品质。

7、本发明的茶叶采摘装置采用模拟人工采摘的手指夹紧、扭断的方式，这种方式与传统夹断、剪断、割断等方式不同，其比较真实地还原手工采摘的质量，因此嫩叶的品相、品质有保障。因为夹断会导致断裂处呈扁口且碎裂，而剪断、割断会使得断口过于整齐后期冲泡时有很强的工业加工感，影响茶叶的品相，同时也会影响口感。剪断、割断采用刀具切割，这会残留一些金属的异味。茶叶采摘装置采用接料盒多次存放第一手指、第二手指送来的茶叶，然后集中通过负压输入暂存箱中存储，这种集中抽吸的方式与每次采摘均抽吸的方式对比，其需要的负压量低，能耗自然更低。另外采用负压泵吹出的气流吹扫茶叶，可以有效避免茶叶堆积，从而确保暂存箱对茶叶的存储量不会发生较大的下降。

技术特征：

1.一种茶叶采摘装置，其特征是：包括机械手，所述机械手包括第一支臂、第二支臂、第三支臂、第四支臂、第一手指、第二手指，所述第二支臂上安装有第一电机，第一电机的输出轴穿出第二支臂后与第一支臂装配，第三支臂与第二支臂装配固定，第三支臂上安装有第二电机，第二电机的输出轴穿出第三支臂后与第四支臂装配；

2.如权利要求1所述的茶叶采摘装置，其特征是：还包括暂存模块、升降架，第一支臂安装固定在升降架上；

3.如权利要求2所述的茶叶采摘装置，其特征是：暂存箱的内侧底部安装有输送带，输送带绕过两根输送带轴并构成带传动机构，两根输送带轴分别与暂存箱可圆周转动装配，且其中一根输送带轴穿出暂存箱后与动力轮装配固定。

4.如权利要求2或3所述的茶叶采摘装置，其特征是：所述门板上设置有铰接块、连接块，铰接销穿过铰接块后与暂存箱装配；所述连接块与门索的一端装配固定，门索的另一端绕过导轮后与导料座装配固定，所述导料座安装在限位框内侧，限位框安装固定在暂存箱上；导轮通过导轮轴可圆周转动地安装在限位框的限位端上；

5.如权利要求4所述的茶叶采摘装置，其特征是：所述导料板还通过连接绳与连接板连接，所述连接绳具有柔性，所述连接板卡合且可滑动地安装在引导滑槽内，所述连接板与导料拉簧的一端装配固定，导料拉簧的另一端与拉簧板装配固定，初始状态时连接板与限位台压紧以限制连接板向拉簧板移动的最大位移，所述限位台、拉簧板均安装在暂存箱上，所述导料拉簧对连接板施加向拉簧板拉紧的弹力，以保持初始状态时导料板位于输送带下方。

6.如权利要求4所述的茶叶采摘装置，其特征是：所述导料齿条上还分别设置有齿条滑块、齿条限位块，所述齿条滑块与齿条滑槽卡合且滑动装配，所述齿条滑槽设置在导料座板上，所述导料座板上还设置有导料限位块，所述导料座板设置在导料座上，所述导料限位块与齿条限位块压紧从而限制导料齿条向推板方向移动的最大位移。

7.如权利要求2、3、5、6任一项所述的茶叶采摘装置，其特征是：抽吸腔两端开口且抽吸腔的底部通过两块阀板封闭、抽吸腔的顶部安装有孔盖，孔盖上设置有数个通孔且孔盖通过连接管与气阀的进口连通，气阀的出口与负压罐内部连通，负压罐的内部与负压泵的抽吸口连通，负压泵的排气口与吹气管的一端连通，吹气管的另一端接入暂存箱内、输送带上方；负压泵启动后对负压罐内进行抽气，抽出的气流通过吹气管吹向暂存箱内、输送带上方的茶叶；气阀控制负压罐与连接管的通断，当气阀打开后负压进入抽吸腔内进行抽吸；所述气阀、负压罐、负压泵均安装在暂存箱上。

8.如权利要求7所述的茶叶采摘装置，其特征是：所述抽吸壳位于阀板下方处设置有底板，所述底板与抽吸壳之间构成阀槽，阀板卡合且滑动安装在阀槽内；两块阀板的一端分别与同一根阀轴可圆周转动装配，所述阀轴安装在抽吸壳上，两块阀板还分别与对应阀板分索的一端装配，两根阀板分索分别绕过对应的第一索轮、第二索轮后与阀板拉索的一端装配，所述第一索轮、第二索轮分别可圆周转动地安装在抽吸壳上；

9.如权利要求2所述的茶叶采摘装置，其特征是：所述接料架上设置有限位角铁，限位角铁用于限制接料盒的最大转动角度，以使得接料盒在两个最大转动角度上分别对应接料状态、抽吸状态。

10.一种茶叶嫩芽智能采摘设备，其特征是：包含有权利要求1-9任一项所述的茶叶采摘装置。

技术总结一种茶叶采摘装置及其茶叶嫩芽智能采摘设备，其茶叶采摘装置采用模拟人工采摘的手指夹紧、扭断的方式，这种方式与传统夹断、剪断、割断等方式不同，其比较真实地还原手工采摘的质量，因此嫩叶的品相、品质有保障。因为夹断会导致断裂处呈扁口且碎裂，而剪断、割断会使得断口过于整齐后期冲泡时有很强的工业加工感，影响茶叶的品相，同时也会影响口感。剪断、割断采用刀具切割，这会残留一些金属的异味。茶叶采摘装置采用接料盒多次存放第一手指、第二手指送来的茶叶，然后集中通过负压输入暂存箱中存储，这种集中抽吸的方式与每次采摘均抽吸的方式对比，其需要的负压量低。另外采用负压泵吹出的气流吹扫茶叶，可以有效避免茶叶堆积。技术研发人员：杨艳,鲁鹏,谷明信,奚陶,魏涛,黄伟,梁朝熙受保护的技术使用者：重庆文理学院技术研发日：技术公布日：2024/11/14