CN107810706B - 一种实现菠萝摘取的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种实现菠萝摘取的装置，包括放置支架、翻转支架、电机、丝杆、法兰盘、推杆、球铰连接件、球铰以及夹子；放置支架和翻转支架通过法兰盘连接且可相对旋转；电机安装在放置支架上；推杆、球铰连接件、球铰以及夹子安装在翻转支架上；丝杆穿过所述法兰盘的通孔，其一端与电机的旋转轴一体连接，另一端穿入所述翻转支架与推杆螺纹连接；推杆与所述球铰连接件、球铰以及夹子依次驱动连接以控制夹子夹紧或松开。本发明能够有效保护采摘人员并提高采摘效率。

Description

一种实现菠萝摘取的装置

技术领域

本发明涉及果蔬采摘工具技术领域，具体涉及一种实现菠萝摘取的装置。

背景技术

菠萝作为著名的热带水果，因营养丰富、品质优异、香气诱人而深受人们喜爱，其需求量在不断增大。然而菠萝的采摘却是一项繁重的工作。

菠萝采摘是菠萝产品生产链中最费力、最耗时的环节之一，采摘作业季节性强、耗时费力、费用高，因此保证菠萝适时采收、降低收获作业费用是果农增收的重要途径。由于菠萝采摘的复杂性，我国采摘自动化程度仍然很低，目前基本上都是人工进行，其费用约占成本的50％～70％，由于菠萝特殊生长结构，大面积全机械化采摘严重损害菠萝的生长，因此目前国内的菠萝采摘大多数还是依靠人工采摘，机械化程度较低。但菠萝叶片十分坚硬，表面有很多芒刺，人工采摘很容易造成采摘人员手部受伤，严重影响采摘效率。此外，这种人工采摘的方式还面临着日益严重的劳动力紧缺和成本快速上涨的问题

因此，现有技术需要进一步发展及改进。

发明内容

为解决现有的人工采摘方式缺少对采摘人员的保护以及采摘效率低的问题，本发明公开了一种实现菠萝摘取的装置，以保护采摘人员并提高采摘效率。

本发明公开的一种实现菠萝摘取的装置，包括放置支架、翻转支架、电机、丝杆、法兰盘、推杆、球铰连接件、球铰以及夹子；所述放置支架和翻转支架通过法兰盘连接且可相对旋转；所述电机安装在放置支架上；所述推杆、球铰连接件、球铰以及夹子安装在翻转支架上；所述丝杆穿过所述法兰盘的通孔，其一端与电机的旋转轴一体连接，另一端穿入所述翻转支架与所述推杆螺纹连接；所述推杆与所述球铰连接件、球铰以及夹子依次驱动连接以控制所述夹子夹紧或松开。

进一步方案中，所述推杆上具有第一凸轴；所述翻转支架上具有第二凸轴；所述球铰连接件的一端具有滑槽，另一端具有轴孔，其通过所述滑槽套装在第一凸轴上，同时通过所述轴孔套状在第二凸轴上，且具有所述轴孔的一端与所述球铰驱动连接。

进一步方案中，所述推杆包括相互固定的推杆连接块和推杆连接板；所述翻转支架具有与所述推杆连接块大小适配的连接孔；所述推杆连接块与所述丝杆螺纹连接且可在所述丝杆的驱动下相对所述连接孔运动，以嵌入所述连接孔中或脱离所述连接孔；所述第一凸轴设置在所述推杆连接板上。

进一步方案中，所述球铰连接件、球铰以及夹子各具有两个；两个球铰连接件具有滑槽的一端均套装在第一凸轴上，具有轴孔的一端分别与一个球铰驱动连接；两个球铰各与一个夹子驱动连接。

进一步方案中，所述翻转支架的底部设置有一横轴，两个夹子安装在所述横轴上且可沿所述横轴运动进行夹紧或松开。

进一步方案中，一个球铰与和其驱动连接的一个夹子为一体设置。

进一步方案中，所述法兰盘通过螺钉与所述翻转支架相连为一体，并穿过所述放置支架的通孔用锁紧圈通过螺纹与放置支架锁紧，以此支撑翻转支架。

进一步方案中，还包括电机安装架，所述电机安装架安装在放置支架上，所述电机安装在所述电机安装架上。

进一步方案中，所述电机为步进电机。

与现有技术相比，本发明的实现菠萝摘取的装置至少具备以下优点：

(1)能够有效地对菠萝进行摘取和放置，避免采摘人员在采摘过程被菠萝叶片表面芒刺扎伤，并且能够轻松高效率地完成本来费时费力的菠萝摘取过程。

(2)遵循操作方便、结构简单合理、运行高效率理念，同时该装置便于制造，摘取方式模仿了传统人手摘取菠萝的动作，可保证其可行性.

(3)本装置能够广泛应用于菠萝园中的摘取，有效解决菠萝采摘过程中存在的劳动工作量大、作业环境极差、作业效率低等现实存在的弊端。

附图说明

图1是实施例公开的实现菠萝摘取的装置未加盖板时的平面结构示意图。

图2是实施例公开的实现菠萝摘取的装置加盖板后的平面结构示意图。

图3是实施例公开的实现菠萝摘取的装置未加盖板时一视角的立体结构示意图。

图4是实施例公开的实现菠萝摘取的装置未加盖板时另一视角的立体结构示意图。

图中：11-放置支架，12-翻转支架，13-电机，14-丝杆，15-法兰盘，16-推杆连接块，17-推杆连接板，18-球铰连接件，19-球铰，20-夹子，21-第一凸轴，22-第二凸轴，23-锁紧圈，24-电机安装架，25-放置支架盖板，26-翻转支架盖板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-4，实施例公开的一种实现菠萝摘取的装置，包括放置支架11、翻转支架12、电机13、丝杆14、法兰盘15、推杆、球铰连接件18、球铰19以及夹子20。放置支架11和翻转支架12通过法兰盘15连接且可相对旋转；电机13具体可以是步进电机，其安装在放置支架11上；推杆、球铰连接件18、球铰19以及夹子20安装在翻转支架12上；丝杆14穿过法兰盘15的通孔，其一端与电机13的旋转轴一体连接，另一端穿入翻转支架12与推杆螺纹连接；推杆与球铰连接件18、球铰19以及夹子20依次驱动连接以控制夹子20夹紧或松开。

实施例中，推杆包括相互固定的推杆连接块16(优选为方块)和推杆连接板17；翻转支架12具有与推杆连接块16大小适配的连接孔(图中不可见)；推杆连接块16与丝杆14螺纹连接且可在丝杆14的驱动下相对该连接孔运动，以嵌入该连接孔中或脱离该连接孔。

本实施例进一步方案中，推杆连接板17上具有第一凸轴21；翻转支架12上具有第二凸轴22；球铰连接件18的一端具有滑槽，另一端具有轴孔，其通过滑槽套装在第一凸轴21上，同时通过轴孔套状在第二凸轴22上，且具有轴孔的一端与球铰19驱动连接。

本实施例进一步方案中，球铰连接件18、球铰19以及夹子20各具有两个；两个球铰连接件18具有滑槽的一端均套装在第一凸轴21上，具有轴孔的一端分别与一个球铰19驱动连接；两个球铰19各与一个夹子20驱动连接。

本实施例进一步方案中，翻转支架12的底部设置有一横轴(图未示出)，两个夹子20安装在横轴上且可沿横轴运动进行夹紧或松开。一个球铰19与和其驱动连接的一个夹子20为一体设置。

本实施例进一步方案中，法兰盘15通过螺钉与翻转支架12相连为一体，并穿过放置支架11的通孔用锁紧圈23通过螺纹与放置支架11锁紧，以此支撑翻转支架12。

本实施例进一步方案中，还包括电机安装架24，电机安装架24安装在放置支架11上，电机13安装在电机安装架24上。

本实施例的工作过程参考如下：

采摘人员的手掌握于放置支架11上的手持部后，将两个夹子20对准菠萝果实，两个夹子20间距此时大于菠萝果实直径；采摘人员通过手指按一下安装在手持部的摘取按钮，电机13的旋转轴将沿顺时针旋转720°，旋转轴带动丝杆14旋转。在这个过程中，旋转前360°时，丝杆14通过螺纹连接迫使推杆整体向上方移动，推杆的移动通过球铰连接件18带动夹子20向里移动，两个夹子20间距减小，夹紧菠萝果实；当旋转至360°时，推杆刚好被法兰盘15阻碍而无法继续进行螺纹旋合，此时推杆连接块16已进入到翻转支架12的连接孔中，旋转360°时，推杆连接块16将带动翻转支架12翻转360°扭断菠萝果实与根部的连接处。实现按一下按钮一步摘取下菠萝果实。

摘取下菠萝果实后，采摘人员只需把菠萝果实移至收集筐中，通过手指按一下安装在手持部的放置按钮，电机13的旋转轴将沿逆时针旋转360°，旋转轴带动丝杆14旋转。在这个过程中，丝杆14通过螺纹连接迫使推杆整体向下方移动，推杆的移动通过球铰连接件18带动夹子20向外移动，两个夹子20间距增大，松开菠萝果实，使菠萝果实落至收集筐中，同时推杆回到摘取前的位置。实现按一下按钮一步放置菠萝果实。

综上所述，实施例的实现菠萝摘取的装置至少具备以下优点：

(1)能够有效地对菠萝进行摘取和放置，避免采摘人员在采摘过程被菠萝叶片表面芒刺扎伤，并且能够轻松高效率地完成本来费时费力的菠萝摘取过程。

(2)遵循操作方便、结构简单合理、运行高效率理念，同时该装置便于制造，摘取方式模仿了传统人手摘取菠萝的动作，可保证其可行性.

(3)本装置能够广泛应用于菠萝园中的摘取，有效解决菠萝采摘过程中存在的劳动工作量大、作业环境极差、作业效率低等现实存在的弊端。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种实现菠萝摘取的装置，其特征在于，包括放置支架、翻转支架、电机、丝杆、法兰盘、推杆、球铰连接件、球铰以及夹子；所述放置支架和翻转支架通过法兰盘连接且可相对旋转；所述电机安装在放置支架上；所述推杆、球铰连接件、球铰以及夹子安装在翻转支架上；所述丝杆穿过所述法兰盘的通孔，其一端与电机的旋转轴一体连接，另一端穿入所述翻转支架与所述推杆螺纹连接；所述推杆与所述球铰连接件、球铰以及夹子依次驱动连接以控制所述夹子夹紧或松开。

所述推杆上具有第一凸轴；所述翻转支架上具有第二凸轴；所述球铰连接件的一端具有滑槽，另一端具有轴孔，其通过所述滑槽套装在第一凸轴上，同时通过所述轴孔套状在第二凸轴上，且具有所述轴孔的一端与所述球铰驱动连接。

所述推杆包括相互固定的推杆连接块和推杆连接板；所述翻转支架具有与所述推杆连接块大小适配的连接孔；所述推杆连接块与所述丝杆螺纹连接且可在所述丝杆的驱动下相对所述连接孔运动，以嵌入所述连接孔中或脱离所述连接孔；所述第一凸轴设置在所述推杆连接板上。

电机旋转轴能够沿顺时针旋转720°，旋转轴带动丝杆旋转；旋转前360°时，丝杆通过螺纹连接迫使推杆整体向上方移动，推杆的移动通过球铰连接件带动夹子向里移动夹紧菠萝果实；旋转后360°时，推杆连接块带动翻转支架翻转360°扭断菠萝果实与根部的连接处。

2.根据权利要求1所述的实现菠萝摘取的装置，其特征在于，所述球铰连接件、球铰以及夹子各具有两个；两个球铰连接件具有滑槽的一端均套装在第一凸轴上，具有轴孔的一端分别与一个球铰驱动连接；两个球铰各与一个夹子驱动连接。

3.根据权利要求2所述的实现菠萝摘取的装置，其特征在于，所述翻转支架的底部设置有一横轴，两个夹子安装在所述横轴上且可沿所述横轴运动进行夹紧或松开。

4.根据权利要求3所述的实现菠萝摘取的装置，其特征在于，一个球铰与和其驱动连接的一个夹子为一体设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的实现菠萝摘取的装置，其特征在于，所述法兰盘通过螺钉与所述翻转支架相连为一体，并穿过所述放置支架的通孔用锁紧圈通过螺纹与放置支架锁紧，以此支撑翻转支架。

6.根据权利要求5所述的实现菠萝摘取的装置，其特征在于，还包括电机安装架，所述电机安装架安装在放置支架上，所述电机安装在所述电机安装架上。

7.根据权利要求6所述的实现菠萝摘取的装置，其特征在于，所述电机为步进电机。