CN107771527B - 一种高效无损式水果采摘器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效无损式水果采摘器，属于水果采摘领域。本发明包括采摘装置和收集装置，其中所述的收集装置包括收集筒、收集箱、万向节支架和卡爪，所述的万向节支架设置在收集箱的上部，万向节支架与卡爪相连；所述的采摘装置包括剪刀、支撑杆和按压手柄，其中，剪刀与支撑杆的一端相连，支撑杆的另一端连接按压手柄，所述的收集筒设置于支撑杆上，剪刀的下部；所述的万向节支架通过卡爪与支撑杆相连。本发明通过按压手柄拉伸钢丝绳来控制剪刀，使水果掉落到收集筒中，进而收集到收集箱中，使果农高效率无损伤的采摘水果。

Description

一种高效无损式水果采摘器

技术领域

本发明涉及水果采摘技术领域，更具体地说，涉及一种提高效率、方便人工采摘的高效无损式水果采摘器。

背景技术

水果富含矿物质和维生素，营养价值高，水果种植对我国农业经济的发展具有重要意义。然而，当前我国水果采摘基本上都是手工进行的，采摘效率较低。近年来，随着农业机械化和自动化的发展，水果机械化采摘的研究越来越受到关注。

水果采摘机械臂、各种末端执行器、各种传感器以及采摘机器人自动导航等方面的研究已有巨大进步，但对于普通农民来说成本太高，不利于推广。现有水果采摘可以为单个机械手工作，能辅助人力采摘。例如市场上大多数水果采摘器为机械手直接抓取水果进行采摘，然后通过拉拽将水果摘下。通过手柄按压使机械手合拢，抓取水果。此装置降低了采摘水果的难度，方便采摘高枝水果，但是该种装置有几点不足，首先，直接使用机械手抓取水果，此种采摘方法容易对水果表面造成损伤，破坏水果表皮；其次，每次摘取时，只能抓取一个水果，然后将其放下，由于进行不断重复劳动，所以采摘效率较低，人工采摘不便。

经检索，中国专利号ZL 201520517976.6，授权公告日为2015年12月30日，实用新型名称为：一种水果采摘器。该申请案公开了一种水果采摘器，所述电动剪刀固定在伸缩杆的上端，水果收集袋设置在电动剪刀的下方，电机设置在伸缩杆的内部，电机与电动剪刀传动连接，开关设置在伸缩杆的下端，且开关通过连接线与电机电性连接，电池设置在伸缩杆的底部内，电机通过导线与电池电性连接，电池通过导线与开关电性连接。该申请案采用电池供电，成本较高，使用过后的废旧电池处理不当会严重污染环境。

中国专利号ZL 201220324880.4，授权公告日为2012年12月26日，实用新型名称为：一种苹果采摘器。该申请案包括圆环、网兜、撑杆、剪刀、抽拉钢索和闸把，所述的撑杆的顶部固定有一个水平的圆环，圆环上设有一个网兜，撑杆的顶端与剪刀的一条腿固定在一起，撑杆的下部固定有一个闸把。所述的剪刀平放在圆环的上方，剪刀的两条腿的末端分别连接抽拉钢索的钢丝和外筒，抽拉钢索的另一端固定在闸把上。该申请案结构较简单，能够方便使用者在树下操作，采摘树上的苹果；但该申请案能够一次性采摘的苹果数量较小，如一次性采摘较多苹果，使用者手持采摘器较费力；另一方面，该采摘器长度有限，对于采摘较高处的苹果，会受到限制，上述缺陷均使得苹果采摘效率低。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中水果采摘效率低且易损伤的缺点，提供一种高效无损式水果采摘器，本发明将水果采摘装置和收集装置相结合，通过将剪刀与滑轮之间用钢丝绳等结构相连接，使水果无损伤的进入到收集筒中，达到一定数量后，将水果送入到收集装置中，达到提高采摘水果的效率，同时不损伤水果的目的。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种高效无损式水果采摘器，包括采摘装置和收集装置，所述的收集装置包括收集筒、收集箱、万向节支架和卡爪，所述的万向节支架设置在收集箱的上部，万向节支架与卡爪相连；所述的采摘装置包括剪刀、支撑杆和按压手柄，其中，剪刀与支撑杆的一端相连，支撑杆的另一端连接按压手柄，所述的收集筒设置于支撑杆上，剪刀的下部；所述的万向节支架通过卡爪与支撑杆相连。

作为本发明更进一步的改进，所述的采摘装置还包括支撑立板、第二凹槽滑轮、第三凹槽滑轮、第二钢丝绳和弹簧合页；支撑立板设置在剪刀和支撑杆之间，剪刀通过弹簧合页与支撑立板相连，第二凹槽滑轮和第三凹槽滑轮设置在支撑立板上；所述的第二钢丝绳一端连接弹簧合页，依次绕设在第二凹槽滑轮、第三凹槽滑轮上，并穿过支撑杆内部，与按压手柄相连。

作为本发明更进一步的改进，所述的剪刀包括两个刀片，其中一刀片以弹簧定位轴为轴相对另一刀片旋转；该旋转刀片背离弹簧合页的一侧设置有凹槽螺栓；所述的支撑立板上还设置有第一凹槽滑轮和固定杆，该第一凹槽滑轮上绕设有第一钢丝绳，所述的第一钢丝绳的一端连接固定杆，另一端连接凹槽螺栓。

作为本发明更进一步的改进，所述的采摘装置还包括拨绳块，该拨绳块的一端与弹簧合页相连，另一端随着剪刀的旋转抵靠第一钢丝绳。

作为本发明更进一步的改进，所述的弹簧定位轴上设置有扭力弹簧，该扭力弹簧作用于剪刀的两个刀片。

作为本发明更进一步的改进，所述的万向节支架为伸缩式结构。

作为本发明更进一步的改进，所述的收集箱底部设置有万向轮，该收集箱的一侧设置有推车把手，另一侧设置有前面板，且收集箱内侧底部设置有滑坡。

作为本发明更进一步的改进，所述的收集筒和滑坡采用柔性材料，所述的拨绳块采用有机玻璃材质。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种高效无损式水果采摘器，利用将剪刀与滑轮之间用钢丝绳等结构相连接，使水果无损伤的进入到收集筒中，达到一定数量后，将水果送入到收集装置中，达到提高采摘水果的效率。

(2)本发明的一种高效无损式水果采摘器，所述的收集筒和滑坡均采用柔性材料，使果农采摘水果时，水果无损伤的进入收集筒和收集箱中，大大降低水果损伤而销售价格低或无法销售出去的情况，减少果农的经济损失。

(3)本发明的一种高效无损式水果采摘器，通过卡爪将采摘装置和收集装置相连，果农只需推动推车把手和通过按压手柄即可采摘水果，无需果农自己手持采摘装置，既省时又省力，且在不使用的情况下，采摘装置可通过万向节支架平放在收集装置上，或者可以将采摘装置卸下，减小占地面积。

(4)本发明的一种高效无损式水果采摘器，其万向节支架设置在收集箱的上部，万向节支架与卡爪相连，利用万向节支架能够收缩和支架上的万向节能够实现卡爪在一定角度内旋转，进而带动采摘装置上下移动和旋转，采摘果树上不同高度的水果，也可以让果农在同个地方控制万向节采摘不同地方的水果。

(5)本发明的一种高效无损式水果采摘器，通过按压手柄拉伸钢丝绳带动剪刀旋转，在旋转的同时带动剪刀闭合，剪切水果，果农通过不同力度按压手柄，控制剪刀旋转到适宜的角度，便于剪切果树上不同角度的水果。

附图说明

图1为本发明的一种高效无损式水果采摘器的主视图；

图2为本发明的一种高效无损式水果采摘器的左视图；

图3为本发明中采摘装置的左视图；

图4为本发明中采摘装置的主视图；

图5为本发明中收集装置的主视图；

图6、图7和图8为本发明中采摘装置工作状态示意图；

图9、图10和图11分别对应图6、图7、图8状态下剪刀工作示意图；

图12为本发明中收集装置的剖视图；

图13为本发明中收集装置前面板打开示意图；

图14为本发明的一种高效无损式水果采摘器的立体结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、剪刀；2、支撑立板；3、第一凹槽滑轮；4、第二凹槽滑轮；5、第三凹槽滑轮；6、凹槽螺栓；7、第一钢丝绳；8、第二钢丝绳；9、拨绳块；10、弹簧合页；11、固定杆；12、收集筒；13、支撑杆；14、按压手柄；15、收集箱；151、前面板；152、滑坡；16、万向轮；17、万向节支架；18、卡爪；19、推车把手；20、弹簧定位轴。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1、图2、图3、图4、图5和图14，本实施例的一种高效无损式水果采摘器，包括采摘装置和收集装置，通过卡爪18将采摘装置和收集装置相连。所述的收集装置包括收集筒12、收集箱15、万向节支架17和卡爪18，所述的万向节支架17设置在收集箱15的上部，万向节支架17与卡爪18相连，通过万向节实现卡爪18在一定角度内旋转，进而带动采摘装置旋转，并且将万向节支架17设置为伸缩式结构，方便果农采摘果树上不同高度和不同地点的水果；在收集箱15的一侧设置有推车把手19，底部设置有万向轮16，果农推动推车把手19，到达不同的地点，采摘水果，一方面减轻果农的劳动力度，另一方面方便果农将采摘后的水果运到不同的地点，方便快捷。在收集箱15的另一侧设置有前面板151，可以将其打开，方便将收集好的水果取出。所述的采摘装置包括剪刀1、支撑杆13和按压手柄14，其中，剪刀1与支撑杆13的一端相连，支撑杆13的另一端连接按压手柄14，将收集筒12设置于支撑杆13上，剪刀1的下部，通过按压手柄14来控制剪刀1，采摘水果，使水果滑入到收集筒12中，使所采摘的水果无损伤。

所述的采摘装置还包括剪刀1、支撑立板2、第一凹槽滑轮3、第二凹槽滑轮4、第三凹槽滑轮5、凹槽螺栓6、第一钢丝绳7、第二钢丝绳8、拨绳块9、弹簧合页10、固定杆11和弹簧定位轴20。其中剪刀1包括两个刀片，一刀片以弹簧定位轴20为轴相对另一刀片旋转，并在弹簧定位轴20上设置有扭力弹簧，该扭力弹簧作用于剪刀1的两个刀片，在剪刀闭合采摘水果后，由于扭力弹簧的作用，使剪刀1的两个刀片重新张开，剪切下一个水果；在旋转刀片背离弹簧合页10的一侧设置有凹槽螺栓6，支撑立板2设置在剪刀1和支撑杆13之间，在支撑立板2上的一侧设置有第一凹槽滑轮3和固定杆11，在第一凹槽滑轮3上绕设有第一钢丝绳7，使其中的一端连接固定杆11，另一端连接凹槽螺栓6，通过固定杆11将第一钢丝绳7固定；剪刀1通过弹簧合页10与支撑立板2相连，第二凹槽滑轮4和第三凹槽滑轮5设置在支撑立板2上；所述的第二钢丝绳8一端连接弹簧合页10，依次绕设在第二凹槽滑轮4、第三凹槽滑轮5上，并穿过支撑杆13内部，与按压手柄14相连；所述的拨绳块9将其中的一端与弹簧合页10相连。

本实施例的一种高效无损式水果采摘器，在采摘水果时，首先将水果对准采摘装置的收集筒12，通过按压支撑杆13下部的按压手柄14，由于第二钢丝绳8的拉动作用，使一开始处于直立位置的剪刀1，逐渐向收集筒12一侧转动，最大转动90°，由于第一钢丝绳7连接凹槽螺栓6，在拉拽作用下，使剪刀1其中一个刀片以弹簧定位轴20为轴相对另一刀片旋转，让剪刀1的两个刀片合拢，达到剪断水果枝的目的。同时，收集筒12可以接到掉落的水果，该收集筒12根据不同尺寸可收集6-10个水果。当收集筒12收集满时，可以将其里面的水果倒入收集箱15中，如图12、图13，当收集箱15中收满时，可将前面板151打开，将收集的水果取出。当采摘完成时，采摘装置可通过万向节支架17平放在收集装置上，或者可以取下采摘装置。

采摘装置初始状态如图3，当按压按压手柄14时，第二钢丝绳8向下收缩，由此带动剪刀1和弹簧合页10旋转，旋转过程如图6、图7、图8。在旋转的过程中，由于第一钢丝绳7的长度不变，剪刀1要逐渐远离的第一凹槽滑轮3，由此带动剪刀1上的刀片合拢，刀片合拢过程依次为图9、图10、图11。当剪刀1旋转到与水平面平行时，由于弹簧合页10原因，其不再旋转，同时刀片合拢，如图4。由于钢丝绳具有弹性形变，长时间使用后，可能导致在剪刀1水平时刀片无法完全合拢，因此在剪刀1和弹簧合页10的连接处安装拨绳块9，当剪刀1转动过程中，拨绳块9也跟着转动，使另一端抵靠第一钢丝绳7，使第一钢丝绳7张紧，从而使刀片完全合拢。当松开按压手柄14时，由于弹簧合页10具有复位作用，该装置又恢复图3状态，在剪刀1复位的过程中，剪刀1中弹簧定位轴20上的扭力弹簧作用于剪刀1的两个刀片上，由于扭力弹簧具有复位效果，因而使剪刀重新张开。本发明的一种高效无损式水果采摘器，其中收集筒12、收集箱15的内壁和滑坡152均采用柔性材料，在各个阶段能够保证水果无损伤；凹槽滑轮使用耐磨材质，有效防止钢丝绳的摩擦；拨绳块9采用有机玻璃材质，按压手柄14采用塑料材质。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效无损式水果采摘器，包括采摘装置和收集装置，其特征在于：所述的收集装置包括收集筒(12)、收集箱(15)、万向节支架(17)和卡爪(18)，所述的万向节支架(17)设置在收集箱(15)的上部，万向节支架(17)与卡爪(18)相连；所述的采摘装置包括剪刀(1)、支撑杆(13)和按压手柄(14)，其中，剪刀(1)与支撑杆(13)的一端相连，支撑杆(13)的另一端连接按压手柄(14)，所述的收集筒(12)设置于支撑杆(13)上，剪刀(1)的下部；所述的万向节支架(17)通过卡爪(18)与支撑杆(13)相连；

所述的采摘装置还包括支撑立板(2)、第二凹槽滑轮(4)、第三凹槽滑轮(5)、第二钢丝绳(8)和弹簧合页(10)；支撑立板(2)设置在剪刀(1)和支撑杆(13)之间，剪刀(1)通过弹簧合页(10)与支撑立板(2)相连，第二凹槽滑轮(4)和第三凹槽滑轮(5)设置在支撑立板(2)上；所述的第二钢丝绳(8)一端连接弹簧合页(10)，依次绕设在第二凹槽滑轮(4)、第三凹槽滑轮(5)上，并穿过支撑杆(13)内部，与按压手柄(14)相连；

所述的剪刀(1)包括两个刀片，其中一刀片以弹簧定位轴(20)为轴相对另一刀片旋转；该旋转的刀片背离弹簧合页(10)的一侧设置有凹槽螺栓(6)；所述的支撑立板(2)上还设置有第一凹槽滑轮(3)和固定杆(11)，该第一凹槽滑轮(3)上绕设有第一钢丝绳(7)，所述的第一钢丝绳(7)的一端连接固定杆(11)，另一端连接凹槽螺栓(6)；

所述的采摘装置还包括拨绳块(9)，该拨绳块(9)的一端与弹簧合页(10)相连，另一端随着剪刀(1)的旋转抵靠第一钢丝绳(7)；

所述的弹簧定位轴(20)上设置有扭力弹簧，该扭力弹簧作用于剪刀(1)的两个刀片；

在采摘水果时，首先将水果对准采摘装置的收集筒(12)，通过按压支撑杆(13)下部的按压手柄(14)，由于第二钢丝绳(8)的拉动作用，使一开始处于直立位置的剪刀(1)，逐渐向收集筒(12)一侧转动，最大转动90°，由于第一钢丝绳(7)连接凹槽螺栓(6)，在拉拽作用下，使剪刀(1)其中一个刀片以弹簧定位轴(20)为轴相对另一刀片旋转，让剪刀(1)的两个刀片合拢。

2.根据权利要求1所述的一种高效无损式水果采摘器，其特征在于：所述的万向节支架(17)为伸缩式结构。

3.根据权利要求2所述的一种高效无损式水果采摘器，其特征在于：所述的收集箱(15)底部设置有万向轮(16)，该收集箱(15)的一侧设置有推车把手(19)，另一侧设置有前面板(151)，且收集箱(15)内侧底部设置有滑坡(152)。

4.根据权利要求3所述的一种高效无损式水果采摘器，其特征在于：所述的收集筒(12)和滑坡(152)采用柔性材料，所述的拨绳块(9)采用有机玻璃材质。