CN107926290A - 新型水果采摘装置 - Google Patents

Abstract

本发明是新型水果采摘装置，该种新型水果采摘装置用来辅助摘取树上的水果，包括履带车、水果箱、缓冲装置、摘取装置以及传送管，其中摘取装置上安装有牵引用的引导杆，使用者通过引导杆将摘取装置引导至成熟水果处，通过摘取装置摘取后，水果会通过传送管落入水果箱中，由于传送管和水果箱上方安装有缓冲装置，保证了水果的完整性，水果箱上方安装有减速叶片，减速叶片采用弹性材料制成，且叶片设置成倾斜状，能够将水果均匀分布在水果箱内，后还起到缓冲的效果。

Description

新型水果采摘装置

技术领域

本发明是涉及机电领域，具体的说是新型水果采摘装置。

背景技术

中国是世界上最大的水果出产国，居全球13个产量超1000万吨的国家之首。截止2015年末，全国水果（含瓜果）总面积1536.71万公顷，较“十二五”期初增加143.38万公顷，增长10.3%，年均增长1.6%。其中，园林水果种植面积1281.67万公顷，比“十二五”期初增加127.28万公顷，增长11.03%，年均增长1.62%。水果采收作为果园生产全过程中的一个重要环节．具有季节性强和劳动密集型的特点．所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的35％～45％[1]。并且人工采摘劳动强度大，而采用辅助人工采摘机械采收能减轻人们的劳动强度、节省成本、提高效率，并提供更多利润。加之未来人口老龄化趋势，人工成本必会上升，因此辅助人工采摘必将具有巨大的经济效益和广泛的应用前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供新型水果采摘装置，该种新型水果采摘装置能够辅助使用者在地面通过本装置自动化采摘的功能辅助采取高处的水果，并保证水果的完整性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

新型水果采摘装置，其特征是：包括底盘驱动小车，所述的底盘驱动小车上表面一侧安装有气泵和储气罐，所述的气泵通过气管与储气罐连接，另一侧安装有蓄电池组，所述的蓄电池组上方安装有小车支架，所述的小车支架通过支杆固定在底盘驱动小车上，所述的小车支架的上方安装有水果箱，所述的水果箱内安装有可升降的水果箱平台，所述的水果箱平台通过若干个限位弹簧与水果箱底板支撑连接，所述的水果箱开口上方安装有叶片固定支架，所述的叶片固定支架包括竖直固定板，所述的竖直固定板安装在水果箱侧表面，所述的竖直固定板上方安装有水平固定板，所述的水平固定板外端延伸到水果箱中心位置，所述的水平固定板中央位置设置有水果进口，所述的水平固定板外端边缘下方安装有减速叶片，所述的减速叶片通过叶片固定轴固定安装在水平固定板上，所述的减速叶片通过转轴与叶片驱动电机传动连接，所述的叶片驱动电机安装在水平固定板上表面，所述的水果进口的上方安装有减速收集罩，所述的减速收集罩通过传送管与抓取装置连接，所述的抓取装置可拆卸的安装有引导杆；

所述的抓取装置包括环形的抓取套筒，所述的抓取套筒筒壁内均匀分布有三个可转动的卡爪，所述的卡爪包括传动尾板以及弧形爪板，所述的弧形爪板的凹面面朝抓取套筒的中心位置，所述的传动尾板固定连接在弧形爪板凸面的中心位置，所述的传动尾板与弧形爪板的连接处通过固定圆柱销固定在抓取套筒侧壁上，所述的传动尾板与气缸传动连接，所述的气缸固定安装在抓取套筒的外边缘，所述的气缸与储气罐通过气管连接，所述的引导杆可拆卸的安装在抓取套筒外侧；

所述的卡爪凹面下边缘内侧安装有压力传感器，所述的压力传感器与单片机的信号输入端信号连接，所述的单片机的信号输出端与气缸信号控制连接，所述的蓄电池组为单片机、叶片驱动电机和气泵的工作提供电量。

为优化上述发明，采取的具体措施还包括：

所述的底盘驱动小车为履带车，所述的履带车底部安装有履带轮，所述的履带轮外安装有履带轮固定支架，所述的履带轮与驱动电机传动连接，所述的履带轮固定支架外侧面安装有水果箱拆卸支架，所述的水果箱拆卸支架上方与水果箱的外侧面可拆卸连接，所述的驱动电机工作时由蓄电池组提供电量。

所述的减速叶片由多片均匀分布的倾斜叶片组成，所述的倾斜叶片由缓冲材料制成。

所述的传送管内表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫，所述的减速收集罩内表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫，所述的减速收集罩的出口与水果进口连接，所述的传送管为柔性管。

所述的水果进口的上边缘设置有圆弧形倒角，所述的圆弧形倒角的上表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫。

所述的缓冲材料由表面覆盖有海绵缓冲层的橡胶板制成。

所述的引导杆为伸缩杆，伸缩杆的顶端安装有卡环，所述的卡环与卡扣环槽可拆卸连接，所述的卡扣环槽安装固定在抓取套筒外侧面下边缘。

所述的卡爪数量为三个，所述的抓取套筒包括三块竖直设置的弧形套筒，所述的相邻弧形套筒侧壁通过弧形固定杆连接，所述的卡爪通过固定圆柱销固定安装在弧形套筒的中央位置，所述的传动尾板穿过弧形套筒向外伸出。

所述的气缸固定安装在弧形套筒的上边缘，所述的气缸内活塞安装有向下伸出的活塞杆，所述的活塞杆端部与传动尾板的外端通过滑动铰链传动连接。

所述的传送管内设置有多层带有网孔的缓冲网，相邻缓冲网的网孔相互交错。

该种新型水果采摘装置能够达到的有益效果为：

第一，电机驱动履带车，保证了动力的稳定性的同时也保证了履带车的操作稳定性。

第二，水果箱平台下方安装的限位弹簧能够保证水果箱的容量能够随着存储水果的增多逐渐增大，进而能够让减速叶片放置在水果箱内水果层的上方，保证对下落水果的缓冲效果，还能够让下落的水果均匀分布在水果箱内，能够减小水果之间碰撞造成的损伤。

第三，传送管内的缓冲装置能够保证减小水果下落时的速度。

第四，当卡爪凹面下边缘内侧安装的压力传感器触碰到水果时，会通过单片机控制活塞杆向上运动，进而通过带动传动尾板转动造成弧形爪板翻转，弧形爪板上边缘向内收缩，对水果造成拉拽效果，实现无需人为操控的自动化水果摘取。

第五，减速叶片有多片倾斜设置的叶片组成，且每片叶片均由弹性材料制成，倾斜的叶片能够保证水果落在叶片上时不会直接与水果箱内的水果接触，弹性材料又保证了水果与叶片接触时不会造成损伤。

附图说明

图1为本发明新型水果采摘装置的结构原理图。

图2为本发明新型水果采摘装置的结构原理图。

图3为本发明新型水果采摘装置减速叶片的结构原理图。

图4为本发明新型水果采摘装置水果箱的结构原理图。

图5为本发明新型水果采摘装置水果箱内限位弹簧的位置原理图。

图6为本发明新型水果采摘装置抓取套筒的结构原理图。

图7为本发明新型水果采摘装置卡爪的结构原理图。

图例说明：1、水果箱拆卸支架；2、履带轮；3、驱动电机；4、气泵；5、储气罐；6、履带轮固定支架；7、减速叶片；8、叶片驱动电机；9、叶片固定支架；10、减速收集罩；11、小车支架；12、水果箱；13、水果箱平台；14、抓取装置；15、传送管；16、引导杆；17、限位弹簧；18、竖直固定板；19、转轴；20、进口；21、气缸；22、活塞杆；23、滑动铰链；24、卡爪；25、传动尾板；26、弧形爪板；27、固定圆柱销；28、抓取套筒；29、卡扣环槽；30、弧形套筒；31、弧形固定杆。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述。

新型水果采摘装置，其特征是：包括底盘驱动小车，所述的底盘驱动小车上表面一侧安装有气泵4和储气罐5，所述的气泵4通过气管与储气罐5连接，另一侧安装有蓄电池组，所述的蓄电池组上方安装有小车支架11，所述的小车支架11通过支杆固定在底盘驱动小车上，所述的小车支架11的上方安装有水果箱12，所述的水果箱12内安装有可升降的水果箱平台13，所述的水果箱平台13通过若干个限位弹簧17与水果箱12底板支撑连接，所述的水果箱12开口上方安装有叶片固定支架9，所述的叶片固定支架9包括竖直固定板18，所述的竖直固定板18安装在水果箱12侧表面，所述的竖直固定板18上方安装有水平固定板，所述的水平固定板外端延伸到水果箱12中心位置，所述的水平固定板中央位置设置有水果进口20，所述的水平固定板外端边缘下方安装有减速叶片7，所述的减速叶片7通过叶片固定轴固定安装在水平固定板上，所述的减速叶片7通过转轴19与叶片驱动电机8传动连接，所述的叶片驱动电机8安装在水平固定板上表面，所述的水果进口20的上方安装有减速收集罩10，所述的减速收集罩10通过传送管15与抓取装置14连接，所述的抓取装置14可拆卸的安装有引导杆16；

所述的抓取装置14包括环形的抓取套筒28，所述的抓取套筒28筒壁内均匀分布有三个可转动的卡爪24，所述的卡爪24包括传动尾板25以及弧形爪板25，所述的弧形爪板25的凹面面朝抓取套筒28的中心位置，所述的传动尾板25固定连接在弧形爪板25凸面的中心位置，所述的传动尾板25与弧形爪板25的连接处通过固定圆柱销27固定在抓取套筒28侧壁上，所述的传动尾板25与气缸21传动连接，所述的气缸21固定安装在抓取套筒28的外边缘，所述的气缸21与储气罐5通过气管连接，所述的引导杆16可拆卸的安装在抓取套筒28外侧；

所述的卡爪24凹面下边缘内侧安装有压力传感器，所述的压力传感器与单片机的信号输入端信号连接，所述的单片机的信号输出端与气缸21信号控制连接，所述的蓄电池组为单片机、叶片驱动电机8和气泵4的工作提供电量。

本实施例中，底盘驱动小车为履带车，所述的履带车底部安装有履带轮2，所述的履带轮2外安装有履带轮固定支架6，所述的履带轮2与驱动电机3传动连接，所述的履带轮固定支架6外侧面安装有水果箱拆卸支架1，所述的水果箱拆卸支架1上方与水果箱12的外侧面可拆卸连接，所述的驱动电机3工作时由蓄电池组提供电量。

本实施例中，减速叶片7由多片均匀分布的倾斜叶片组成，所述的倾斜叶片由缓冲材料制成。

本实施例中，传送管15内表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫，所述的减速收集罩10内表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫，所述的减速收集罩10的出口与水果进口20连接，所述的传送管15为柔性管。

本实施例中，水果进口20的上边缘设置有圆弧形倒角，所述的圆弧形倒角的上表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫。

本实施例中，缓冲材料由表面覆盖有海绵缓冲层的橡胶板制成。

本实施例中，引导杆16为伸缩杆，伸缩杆的顶端安装有卡环，所述的卡环与卡扣环槽29可拆卸连接，所述的卡扣环槽29安装固定在抓取套筒28外侧面下边缘。

本实施例中，卡爪24数量为三个，所述的抓取套筒28包括三块竖直设置的弧形套筒30，所述的相邻弧形套筒30侧壁通过弧形固定杆31连接，所述的卡爪24通过固定圆柱销27固定安装在弧形套筒30的中央位置，所述的传动尾板25穿过弧形套筒30向外伸出。

本实施例中，气缸21固定安装在弧形套筒30的上边缘，所述的气缸21内活塞安装有向下伸出的活塞杆22，所述的活塞杆22端部与传动尾板25的外端通过滑动铰链23传动连接。

本实施例中，传送管15内设置有多层带有网孔的缓冲网，相邻缓冲网的网孔相互交错。

本实施例中，引导杆16的手持端可安装在辅助驱动装置内，能够使使用者操作更加准确轻便。

本实施例中，叶片驱动电机8以及驱动电机3均为进步电机，保证操作的准确性，叶片驱动电机8的输出端通过减速器与减速叶片7传动连接，使减速叶片7缓慢转动。

本实施例中，履带车能够保证在各种地形路况行驶时的稳定性。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.新型水果采摘装置，其特征是：包括底盘驱动小车，所述的底盘驱动小车上表面一侧安装有气泵（4）和储气罐（5），所述的气泵（4）通过气管与储气罐（5）连接，另一侧安装有蓄电池组，所述的蓄电池组上方安装有小车支架（11），所述的小车支架（11）通过支杆固定在底盘驱动小车上，所述的小车支架（11）的上方安装有水果箱（12），所述的水果箱（12）内安装有可升降的水果箱平台（13），所述的水果箱平台（13）通过若干个限位弹簧（17）与水果箱（12）底板支撑连接，所述的水果箱（12）开口上方安装有叶片固定支架（9），所述的叶片固定支架（9）包括竖直固定板（18），所述的竖直固定板（18）安装在水果箱（12）侧表面，所述的竖直固定板（18）上方安装有水平固定板，所述的水平固定板外端延伸到水果箱（12）中心位置，所述的水平固定板中央位置设置有水果进口（20），所述的水平固定板外端边缘下方安装有减速叶片（7），所述的减速叶片（7）通过叶片固定轴固定安装在水平固定板上，所述的减速叶片（7）通过转轴（19）与叶片驱动电机（8）传动连接，所述的叶片驱动电机（8）安装在水平固定板上表面，所述的水果进口（20）的上方安装有减速收集罩（10），所述的减速收集罩（10）通过传送管（15）与抓取装置（14）连接，所述的抓取装置（14）可拆卸的安装有引导杆（16）；

所述的抓取装置（14）包括环形的抓取套筒（28），所述的抓取套筒（28）筒壁内均匀分布有三个可转动的卡爪（24），所述的卡爪（24）包括传动尾板（25）以及弧形爪板（25），所述的弧形爪板（25）的凹面面朝抓取套筒（28）的中心位置，所述的传动尾板（25）固定连接在弧形爪板（25）凸面的中心位置，所述的传动尾板（25）与弧形爪板（25）的连接处通过固定圆柱销（27）固定在抓取套筒（28）侧壁上，所述的传动尾板（25）与气缸（21）传动连接，所述的气缸（21）固定安装在抓取套筒（28）的外边缘，所述的气缸（21）与储气罐（5）通过气管连接，所述的引导杆（16）可拆卸的安装在抓取套筒（28）外侧；

所述的卡爪（24）凹面下边缘内侧安装有压力传感器，所述的压力传感器与单片机的信号输入端信号连接，所述的单片机的信号输出端与气缸（21）信号控制连接，所述的蓄电池组为单片机、叶片驱动电机（8）和气泵（4）的工作提供电量。

2.根据权利要求1所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的底盘驱动小车为履带车，所述的履带车底部安装有履带轮（2），所述的履带轮（2）外安装有履带轮固定支架（6），所述的履带轮（2）与驱动电机（3）传动连接，所述的履带轮固定支架（6）外侧面安装有水果箱拆卸支架（1），所述的水果箱拆卸支架（1）上方与水果箱（12）的外侧面可拆卸连接，所述的驱动电机（3）工作时由蓄电池组提供电量。

3.根据权利要求1所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的减速叶片（7）由多片均匀分布的倾斜叶片组成，所述的倾斜叶片由缓冲材料制成。

4.根据权利要求1所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的传送管（15）内表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫，所述的减速收集罩（10）内表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫，所述的减速收集罩（10）的出口与水果进口（20）连接，所述的传送管（15）为柔性管。

5.根据权利要求4所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的水果进口（20）的上边缘设置有圆弧形倒角，所述的圆弧形倒角的上表面贴覆有缓冲材质制成的缓冲垫。

6.根据权利要求3至5任意一权利要求所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的缓冲材料由表面覆盖有海绵缓冲层的橡胶板制成。

7.根据权利要求1所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的引导杆（16）为伸缩杆，伸缩杆的顶端安装有卡环，所述的卡环与卡扣环槽（29）可拆卸连接，所述的卡扣环槽（29）安装固定在抓取套筒（28）外侧面下边缘。

8.根据权利要求1所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的卡爪（24）数量为三个，所述的抓取套筒（28）包括三块竖直设置的弧形套筒（30），所述的相邻弧形套筒（30）侧壁通过弧形固定杆（31）连接，所述的卡爪（24）通过固定圆柱销（27）固定安装在弧形套筒（30）的中央位置，所述的传动尾板（25）穿过弧形套筒（30）向外伸出。

9.根据权利要求8所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的气缸（21）固定安装在弧形套筒（30）的上边缘，所述的气缸（21）内活塞安装有向下伸出的活塞杆（22），所述的活塞杆（22）端部与传动尾板（25）的外端通过滑动铰链（23）传动连接。

10.根据权利要求1所述的新型水果采摘装置，其特征在于：所述的传送管（15）内设置有多层带有网孔的缓冲网，相邻缓冲网的网孔相互交错。