一种钳剪同步采摘机械手
技术领域：
本发明涉及一种钳剪同步采摘机械手，尤其是钳剪既能同步动作，又存在异程便于切刀进一步剪断果蒂或枝条，且在剪断的同时还能夹住果蒂的采摘机械手。
背景技术：
专利申请号201120467410.9，公开一种水果采摘器，包括有其顶端装有切刀的长杆，长杆的顶端还装有夹钳，长杆的底端装有控制所述切刀和夹钳的手柄，该手柄设有一个固定握柄和两个活动握柄，可以一边夹住水果，一边切断水果梗，避免了水果由于切断后直接掉到地上砸烂或者砸到人的现象发生。该技术中切刀和夹钳需两次动作，操作较为麻烦，导致效率低下，而且没给出如何保持夹住状态等机构。
而专利申请号201710099582.7，公开一种荔枝类果实采摘杆，同样为双动作来实现夹持和剪切的结构，两者之间只是剪切的方向有别而已。
如何克服现有技术不足，设计一种操作便利效率高的方案，即成为本发明研究的对象。
发明内容：
本发明的目的是设计一种在切刀一侧的夹钳，与切刀同步异程，一次动作完成夹持和剪断的钳剪同步采摘机械手。
本发明技术方案是这样实现的：一种钳剪同步采摘机械手，包括杆件、刀头组件、手把组件;所述刀头组件安装在杆件顶部、手把组件安装在杆件的底端，由手把组件通过拉线驱动刀头组件动作;其特征在于：刀头组件包括有固定切刀和活动切刀、以及固定钳夹和活动钳夹;所述活动切刀和活动钳夹分立在固定切刀的两侧，并通过同一转轴定位在固定切刀上，形成能绕转轴旋转摆动的剪刀叉结构;所述固定钳夹铆固在固定切刀上，且与活动钳夹处于同一侧，配合形成夹持动作;所述刀头组件借助固定切刀的刀柄直接锁固在杆件顶端;所述活动切刀和活动钳夹分别连体有刀臂和钳臂;所述手把组件包括有固定手把和活动手把，活动手把通过转轴定位在固定手把上，固定手把锁固在杆件底端;所述活动手把具有一短曲柄，所述拉线一端系固在所述短曲柄上，另一端穿过所述钳臂后系固在所述刀臂上，在刀臂与钳臂之间设置有同步弹簧，在钳臂与固定切刀的刀柄间设置有复位弹簧。
所述手把组件中的固定手把和活动手把之间，还设置有扳机和扳机弹簧;所述扳机轴定位在活动手把上、扳机弹簧抵触在扳机与固定手把之间，保持扳机另一端的棘齿始终抵触在固定手把侧面加工的棘轮上的趋势。
所述拉线为制动拉线，具有护套管和钢丝线，所述护套管一端抵触在手把组件的固定手把上、另一端抵触在固定切刀的刀柄上;所述钢丝线一端系固在活动手把的短曲柄上、另一端穿过钳臂后系固在刀臂上;所述护套管借助复数个线卡定位在杆件上，所述杆件为伸缩式结构。
所述固定切刀的刀柄锁固在一关节座上，该关节座通过一紧固螺栓锁固在杆件顶端，松开紧固螺栓允许刀头组件左右摆动，调节与杆件的夹角。
所述杆件顶端套固有一连接座，连接座具有一对轴耳;关节座通过紧固螺栓锁固在一对所述轴耳上，并能在270度范围内调节。
所述固定钳夹和活动钳夹咬合部加工有咬合齿;所述固定钳夹的咬合部不高于固定切刀刀口的高度。
所述活动钳夹朝活动切刀一侧设置一挡销，借助该挡销抵触在活动切刀的刀背上。
本发明具有设计合理、结构简单、操作方便、动作连贯的特点;巧妙使用同步弹性和复位弹性的双弹簧结构，实现钳剪同步动作，而摆动行程不同，夹持与剪切互不干扰，采摘动作连贯流畅，效率高;辅助以刀头组件角度调节，能满足各种生长状态的果实或剪枝的需要。
附图说明：
下面结合具体图例对本发明做进一步说明：
图1为钳剪同步采摘机械手示意图
图2为刀头组件局部示意图
图3为刀头组件局部放大示意图
图4为手把组件局部放大示意图
其中
1—杆件11—大管 12—小管 13—凸轮紧固件
2—刀头组件21—固定切刀 211—刀柄22—活动切刀
221—刀臂23—固定钳夹 231—咬合齿24—活动钳夹
241—钳臂242—挡销25—同步弹簧 26—复位弹簧
3—手把组件31—固定手把 311—棘轮32—活动手把
321—短曲柄33—扳机 331—棘齿34—扳机弹簧
4—拉线41—护套管 42—钢丝线 43—线卡
5—转轴51—紧固螺栓 6—关节座7—连接座
71—轴耳
具体实施方式：
参照图1至图4，钳剪同步采摘机械手，包括杆件1、刀头组件2、手把组件3和拉线4;刀头组件2，安装在杆件1顶部、手把组件3安装在杆件1的底端，由手把组件3通过拉线4驱动刀头组件2动作，完成采摘或剪枝动作。
刀头组件2，包括有固定切刀21和活动切刀22、以及固定钳夹23和活动钳夹24;活动切刀22和活动钳夹24分立在固定切刀21的两侧，并通过同一转轴5定位在固定切刀21上，形成能绕转轴旋转摆动的剪刀叉结构;而固定钳夹23铆固在固定切刀21上，且与活动钳夹24处于同一侧，配合形成夹持动作;更具体地说，固定钳夹23和活动钳夹24咬合部加工有咬合齿231，而且固定钳夹23的咬合部不高于固定切刀21刀口的高度，避免夹持时咬合部影响刀口的剪切，或者说避免咬合部架空固定切刀的刀口，使剪切变折枝。
刀头组件2借助固定切刀21的刀柄211直接锁固在杆件1顶端;活动切刀22和活动钳夹24分别连体有刀臂221和钳臂241，给拉线4提供使力部。另外，活动钳夹24朝活动切刀22一侧设置一挡销242，借助该挡销242抵触在活动切刀22的刀背上，保持剪切初始动作和行程的一致，而后半程在夹持到位后，又允许剪切继续进行，也即活动切刀22与固定切刀21刀口的交错剪切。
手把组件3，包括有固定手把31和活动手把32，活动手把32通过转轴5定位在固定手把31上，固定手把31锁固在杆件1底端，而活动手把32具有一短曲柄321，以驱动拉线4动作。进一步，在固定手把31和活动手把32之间，还设置有扳机33和扳机弹簧34;扳机33轴定位在活动手把32上、扳机弹簧34抵触在扳机33与固定手把31之间，保持扳机33另一端的棘齿331始终抵触在固定手把侧面加工的棘轮311上的趋势。通过扳机上的棘齿331与棘轮311的配合，实现活动手把32全程位置的锁定，一可保持始终夹持作用，二当剪切使力太小时，可换气后继续再来，避免行程过大手捏后程力度不足。
拉线4一端系固在活动手把的短曲柄321上，另一端穿过钳臂241后系固在刀臂221上，在刀臂221与钳臂241之间设置有同步弹簧25，在钳臂241与固定切刀的刀柄211间设置有复位弹簧26。同步弹簧25的作用，既能使活动切刀22和活动钳夹24具有同步动作，由一条接线4驱动，实现剪切和夹持同步，关键是保持活动切刀22和活动钳夹24又有不同的摆动行程，避免钳夹影响剪切动作;另外，同步弹簧25比复位弹簧26短，两者只需保持一定的摆动行程差即可。
本实例中拉线4为制动拉线，具有护套管41和钢丝线42，钢丝线42穿过护套管41中，依靠两者错位运动，形成钢丝线42的收线动作，使得拉线全程可弯曲、缠绕而不影响动作，满足伸缩杆件的配套。更具体地说，所述护套管41一端抵触在固定手把31上、另一端抵触在固定切刀的刀柄211上;钢丝线42一端系固在活动手把的短曲柄321上、另一端穿过钳臂241后系固在刀臂221上;护套管41借助复数个线卡43定位在杆件1上，该杆件1为伸缩式结构，方便收藏和户外携带。本图例中，伸缩采用大管11和小管12的滑动嵌套结构，并在大管11伸缩口端上设置有凸轮紧固件13，用来定位伸缩长度。这里提及的大管和小管只是针对相邻嵌套处的相对而言，为此杆件可以是双节、三节等多节套管结构。
进一步，固定切刀的刀柄211锁固在一关节座6上，该关节座6通过一紧固螺栓51锁固在杆件1顶端，松开紧固螺栓51允许刀头组件2左右摆动，调节与杆件1的夹角，以便根据采摘果实或枝条的生长方向，调节刀口的方向。为了改善调节角度和装配方便，在杆件1顶端套固有一连接座7，连接座7具有一对轴耳71;关节座6通过紧固螺栓51锁固在一对轴耳71上，并能绕该紧固螺栓在270度范围内调节。
