CN107593111B - 一种便携式水果采摘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式新型水果采摘装置,由固定架、采摘动力装置、末端抓握装置、接果装置、控制器组成,采摘动力装置由旋转动力装置、下拉动力装置组成,末端抓握装置可进行水果的抓取与松开,旋转动力装置、下拉动力装置可以传递转矩与拉力将水果摘取下来,接果装置可以将水果从高处传递到地面从而进行水果的收集,控制器可以控制各个电机的运转。本发明可以用于多种水果的采摘,具有摘取水果、收集水果等功能,还具有采摘效率高、不易损伤果实果树、工作可靠、可拆卸、操作便捷等优点。

Description

一种便携式水果采摘装置
技术领域
本发明属于农业机械领域,特别涉及一种便携式新型水果采摘装置。
背景技术
目前采摘时人们大多需要爬树或者借助梯子,用手直接采摘的方法,此种方式不但采摘效率低,而且危险性比较大,也容易对果子产生的损伤,大大的降低了水果的出售价格,严重影响了果农的收入。在水果实际生产中,采摘作业要求采摘器不仅能减轻劳动强度,而且更要有很好的作业效率。就目前的市场上的采摘器自动化程度低,并且采摘效率低,在采摘果实、收集果实上耗费了大量的时间,水果损伤率高。
在水果实际生产中,采摘作业要求采摘器不仅能减轻劳动强度,而且更要提高作业效率。而目前的市场上的采摘器自动化程度低,并且完成采果的动作单一,采摘效率低,在采摘果实、收集果实上耗费了大量的时间,如果设计一种人们在地面进行操作的半自动采摘工具,以上问题就可以迎刃而解。本发明设计的一种便携式新型水果采摘装置可用于水果采摘场合,具有水果采摘、水果收集等功能,还具有采摘效率高、不易损伤果实果树、减轻劳动强度、工作可靠、操作维护便捷等优点。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述问题,目前水果采摘劳动强度大、耗时多、效率低,并且采摘过程不安全,在采摘过程中容易导致水果的表面损伤,即提供一种自动化程度高、采摘效率高、保证水果采摘品质的一种便携式新型水果采摘装置。
本发明所要解决的问题通过以下技术方案实现,一种便携式新型水果采摘装置,包括固定架、采摘动力装置、末端抓握装置、接果装置、可伸缩杆和控制器,其中,所述的固定架通过螺纹与采摘动力装置相连接,所述的末端抓握装置安装在采摘动力装置上,所述的接果装置通过管卡安装在固定架上,所述的可伸缩杆通过螺纹与固定架相连接,所述的控制器安装在固定架上;
所述的采摘动力装置由外圆筒、内圆筒、旋转平台、旋转动力装置、下拉动力装置、锁死装置、可升降圆板、圆板二和支撑杆一组成,所述的外圆筒通过螺纹连接在固定架上,所述的内圆筒固连在旋转平台上,所述的旋转平台安装在外圆筒内部,旋转平台与外圆筒形成转动副,所述的旋转动力装置位于固定架内部,旋转动力装置包括电机一、齿轮一、齿轮二、支杆,所述的电机一安装在固定架上,所述的齿轮一通过键安装在电机的输出轴上,所述的齿轮二通过键安装在支杆上,齿轮二与齿轮一相啮合,所述的支杆一端通过轴承安装在在固定架上,另一端固连在旋转平台上,所述的下拉动力装置位于内圆筒内,下拉动力装置包括电机二、齿轮三、齿轮四、丝杆、丝母一、圆柱、齿轮五、空心圆板和丝母二,所述的电机二安装在旋转平台上,所述的齿轮三通过键安装在电机二的输出轴上,所述的齿轮四安装在丝杆上,所述的丝杆一端安装在丝母一上,所述的丝杆另一端安装在丝母二上,所述的丝母一有三个,均固连在圆板二上,所述的圆柱固连在旋转平台上,所述的齿轮五通过键安装在圆柱上,齿轮五与齿轮三相啮合,齿轮五和齿轮四相啮合,所述的空心圆板安装在内圆筒,所述的丝母二有三个,均固连在空心圆板上,所述的锁死装置位于内圆筒内,锁死装置包括外花键、内花键,所述的外花键安装在齿轮五上,所述的内花键安装在可升降圆板上,所述的可升降圆板固连在支撑杆一上,所述的圆板二安装在外圆筒上,圆板二与外圆筒形成转动副,所述的支撑杆一有七根,支撑杆一的一端固连在可升降圆板上,另一端固连在圆形板一上,穿过圆板二,支撑杆一与圆板二形成移动副,增强了末端抓握装置的稳定性。
所述的末端抓握装置包括圆形板一、连杆机构一、柔性托果器、采摘爪、U形爪、推压板和连杆机构二,所述的圆形板一固连在支撑杆一上,所述的连杆机构一包括滑块一、滑槽一、液压缸一和支撑杆二,所述的滑块一安装在滑槽一上滑块一与滑槽一形成移动副,所述的滑槽一位于推压板上,所述的液压缸一安装在滑槽一内,所述的支撑杆二一端安装在圆形板一上,支撑杆二另一端安装在滑块一上,所述的连杆机构一有两组,分别安装在圆形板一的两侧,所述的柔性托果器固连在圆形板一上,所述的采摘爪包括长爪、柔性气囊,所述的柔性气囊安装在采摘爪的末端,防止水果表面被压伤。所述的长爪通过销安装在推压板上,所述的U形爪通过螺纹安装在推压板上,所述的推压板安装在圆形板一上;所述的连杆机构二包括液压缸二、支撑杆三、滑槽二、滑块二,所述的液压缸二安装在圆形板一上,所述的滑块二连接在活塞杆上,所述的支撑杆三一端安装在圆形板一上,支撑杆三另一端安装在滑块二上,所述的滑槽二位于长爪上,所述的滑块二安装在滑槽二里,滑块二与滑槽二形成移动副,所述的连杆机构二有两组,分别安装在采摘爪的两侧,提高了抓果的能力。
所述的接果装置包括掉果口、接果筒、网兜,所述的掉果口位于接果筒上,所述的接果筒通过管卡安装在外圆筒上,所述的网兜安装在接果筒的下端,减少了收集工作,提高了采摘效率。
本发明可以用于水果的采摘,具有摘取水果、收集水果等功能,在工作场所的摘取功能主要是通过末端抓握装置实现对水果的抓紧固定和采摘动力装置实现对水果的采摘,本发明中收集功能主要通过接果装置来实现。
本发明的有益效果是:本发明能克服现有采摘器的技术缺陷,用于水果采摘场合,具有水果采摘、水果收集等功能,还具有采摘效率高、不易损伤果实果树、工作可靠、可拆卸、操作便捷等优点。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图;
图2为本发明的采摘动力装置的结构示意图;
图3为本发明的末端抓握装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例和图示,进一步阐述本发明。
如图1所示,一种便携式新型水果采摘装置,包括固定架1、采摘动力装置2、末端抓握装置3、接果装置4、可伸缩杆5和控制器6,所述的固定架1通过螺纹与采摘动力装置2相连接,所述的末端抓握装置3安装在采摘动力装置2上,所述的接果装置4通过管卡安装在固定架1上,所述的可伸缩杆5通过螺纹与固定架1相连接,所述的控制器6安装在固定架1上;
如图1、图2、图3所示,所述的采摘动力装置2由外圆筒21、内圆筒22、旋转平台23、旋转动力装置24、下拉动力装置25、锁死装置26、可升降圆板27、圆板二28和支撑杆一29组成,所述的外圆筒21通过螺纹连接在固定架1上,所述的内圆筒22固连在旋转平台23上,所述的旋转平台23安装在外圆筒21内部,旋转平台23与外圆筒21形成转动副,所述的旋转动力装置24位于固定架1内部旋转动力装置24包括电机一241、齿轮一242、齿轮二243、支杆244,所述的电机一241安装在固定架1上,所述的齿轮一242通过键安装在电机一241的输出轴上,所述的齿轮二243通过键安装在支杆244上,齿轮二243与齿轮一241相啮合,所述的支杆244一端通过轴承安装在固定架1上,另一端固连在旋转平台23上,所述的下拉动力装置25位于内圆筒22内,下拉动力装置25包括电机二251、齿轮三252、齿轮四253、丝杆254、丝母一255、圆柱256、齿轮五257、空心圆板258和丝母二259,所述的电机二251安装在旋转平台23上,所述的齿轮三252通过键安装在电机二251的输出轴上,所述的齿轮四253安装在丝杆254上,所述的丝杆254一端安装在丝母一255上,所述的丝杆254另一端安装在丝母二259上,所述的丝母一255有三个,均固连在圆板二28上,所述的圆柱256固连在旋转平台23上,所述的齿轮五257通过键安装在圆柱256上,齿轮五257与齿轮三252相啮合,齿轮五257和齿轮四253相啮合,所述的空心圆板258安装在内圆筒22内,所述的丝母二259有三个,均固连在空心圆板258上,所述的锁死装置26位于内圆筒22内,锁死装置26包括外花键261、内花键262,所述的外花键261安装在齿轮五257上,所述的内花键262安装在可升降圆板27上,所述的可升降圆板27固连在支撑杆一29上,所述的圆板二28安装在外圆筒21上,圆板二28与外圆筒21形成转动副,所述的支撑杆一29有七根,支撑杆一29的一端固连在可升降圆板27上,另一端固连在圆形板一31上,穿过圆板二28,支撑杆一29与圆板二28形成移动副;
如图1、图3所示,所述的末端抓握装置3包括圆形板一31、连杆机构一32、柔性托果器33、采摘爪34、U形爪35、推压板36和连杆机构二37,所述的圆形板一31固连在支撑杆一29上,所述的连杆机构一32包括滑块一321、滑槽一322、液压缸一323和支撑杆二324,所述的滑块一321安装在滑槽一322上,滑块一321与滑槽一322形成移动副,所述的滑槽一322位于推压板36上,所述的液压缸一323安装在滑槽一322内,所述的支撑杆二324一端安装在圆形板一31上,支撑杆二324另一端安装在滑块一321上,所述的连杆机构一32有两组,分别安装在圆形板一31的两侧,所述的柔性托果器33固连在圆形板一31上,所述的采摘爪34包括柔性气囊341、长爪342,所述的柔性气囊341安装在采摘爪34的末端,所述的长爪342通过销安装在推压板36上,所述的U形爪35通过螺纹安装在推压板36上,所述的推压板36安装在圆形板一31上,所述的连杆机构二37包括液压缸二371、支撑杆三372、滑槽二373、滑块二374,所述的液压缸二371安装在圆形板一31上,所述的滑块二374连接在活塞杆上,所述的支撑杆三372一端安装在圆形板一31上,支撑杆三372另一端安装在滑块二374上,所述的滑槽二373位于长爪342上,所述的滑块二374安装在滑槽二373里,滑块二374与滑槽二373形成移动副,所述的连杆机构二37有两组,分别安装在采摘爪34的两侧;
所述的接果装置4包括掉果口41、接果筒42、网兜43,所述的掉果口41位于接果筒42上,所述的接果筒42通过管卡安装在外圆筒21上,所述的网兜43安装在接果筒42的下端。
使用时,一只手抓握住可伸缩杆5,启动控制器6,将本装置移动至适当的采摘位置,将柔性托果器33移动至水果的下部,控制器6控制液压缸一323拉动滑块一321沿滑槽一322向下移动,带动支撑杆二324转动,推动连杆机构二37和采摘爪34同时向中心位置转动,从而使U形爪35能够夹住水果的两侧,控制器6再驱动液压缸二371,拉动滑块二374沿滑槽二373向上移动,带动支撑杆三372转动,推动长爪342绕着推压板36转动,使长爪342末端的柔性气囊341包裹住水果的上部,完整的固定住水果,控制器6驱动安装在电机二251输出轴上的齿轮三252带动安装在圆柱256上的齿轮五257转动,齿轮五257带动齿轮四253转动,从而带动丝杆254转动,使得安装在丝杆254上的可升降圆板27向下移动,带动整个末端抓握装置3向下移动,当外花键261与内花键262完全配合时,控制器6控制电机二251停止工作,控制器6控制电机一241打开,驱动安装在电机一241输出轴上的齿轮一242带动齿轮二243旋转,进而带动整个旋转平台23旋转,从而带动末端抓握装置3旋转,完成对水果的采摘,控制器6控制末端抓握装置3松开水果掉入到掉果口41中,水果顺着平行于采摘装置的接果筒42和网兜43滑落到地面,这时就可以进行水果的收集,当水果完全掉落后,将装置进行复位操作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种便携式水果采摘装置,包括固定架、采摘动力装置、末端抓握装置、接果装置、可伸缩杆和控制器,其特征在于:所述的固定架通过螺纹与采摘动力装置相连接,所述的末端抓握装置安装在采摘动力装置上,所述的接果装置通过管卡安装在固定架上,所述的可伸缩杆通过螺纹与固定架相连接,所述的控制器安装在固定架上;
所述的采摘动力装置由外圆筒、内圆筒、旋转平台、旋转动力装置、下拉动力装置、锁死装置、可升降圆板、圆板二和支撑杆一组成,所述的外圆筒通过螺纹连接在固定架上,所述的内圆筒固连在旋转平台上,所述的旋转平台安装在外圆筒内部,旋转平台与外圆筒形成转动副,所述的旋转动力装置位于固定架内部,旋转动力装置包括电机一、齿轮一、齿轮二、支杆,所述的电机一安装在固定架上,所述的齿轮一通过键安装在电机一的输出轴上,所述的齿轮二通过键安装在支杆上,齿轮二与齿轮一相啮合,所述的支杆一端通过轴承安装在固定架上,另一端固连在旋转平台上,所述的下拉动力装置位于内圆筒内,下拉动力装置包括电机二、齿轮三、齿轮四、丝杆、丝母一、圆柱、齿轮五、空心圆板和丝母二,所述的电机二安装在旋转平台上,所述的齿轮三通过键安装在电机二的输出轴上,所述的齿轮四安装在丝杆上,所述的丝杆一端安装在丝母一上,所述的丝杆另一端安装在丝母二上,所述的丝母一有三个,均固连在圆板二上,所述的圆柱固连在旋转平台上,所述的齿轮五通过键安装在圆柱上,齿轮五与齿轮三相啮合,齿轮五和齿轮四相啮合,所述的空心圆板安装在内圆筒内,所述的丝母二有三个,均固连在空心圆板上,所述的锁死装置位于内圆筒内,锁死装置包括外花键、内花键,所述的外花键安装在齿轮五上,所述的内花键安装在可升降圆板上;
所述的可升降圆板固连在支撑杆一上,所述的圆板二安装在外圆筒上,圆板二与外圆筒形成转动副,所述的支撑杆一有七根,支撑杆一的一端固连在可升降圆板上,另一端固连在圆形板一上,穿过圆板二,支撑杆一与圆板二形成移动副。
2.根据权利要求1所述的一种便携式水果采摘装置,其特征在于:所述的末端抓握装置包括圆形板一、连杆机构一、柔性托果器、采摘爪、U形爪、推压板和连杆机构二,所述的圆形板一固连在支撑杆一上,所述的连杆机构一包括滑块一、滑槽一、液压缸一和支撑杆二,所述的滑块一安装在滑槽一上,滑块一与滑槽一形成移动副,所述的滑槽一位于推压板上,所述的液压缸一安装在滑槽一内,所述的支撑杆二一端安装在圆形板一上,支撑杆二另一端安装在滑块一上,所述的连杆机构一有两组,分别安装在圆形板一的两侧,所述的柔性托果器固连在圆形板一上,所述的采摘爪包括柔性气囊、长爪,所述的柔性气囊安装在采摘爪的末端,所述的长爪通过销安装在推压板上,所述的U形爪通过螺纹安装在推压板上,所述的推压板安装在圆形板一上,所述的连杆机构二包括液压缸二、支撑杆三、滑槽二、滑块二,所述的液压缸二安装在圆形板一上,所述的滑块二连接在活塞杆上,所述的支撑杆三一端安装在圆形板一上,支撑杆三另一端安装在滑块二上,所述的滑槽二位于长爪上,所述的滑块二安装在滑槽二里,滑块二与滑槽二形成移动副,所述的连杆机构二有两组,分别安装在采摘爪的两侧;
所述的接果装置包括掉果口、接果筒、网兜,所述的掉果口位于接果筒上,所述的接果筒通过管卡安装在外圆筒上,所述的网兜安装在接果筒的下端。
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