CN107980351A - 一种电驱动切割式水果果实采摘装置 - Google Patents
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Abstract
电驱动切割式水果果实采摘装置由电控模块、角度调控模块、自动伸缩模块、采摘模块、收集模块、手动伸缩模块、照明模块、背带模块组成；电控模块由蓄电池、微型电动机、电动机控制器、开关、导线组成；角度调控模块由调整齿轮、传动齿轮、执行杆组成；自动伸缩模块由蜗杆、涡轮、丝杆、伸缩杆、微调杆、垫片组成；采摘模块由齿形圆盘刀具构成；手动伸缩模块由手持杆和伸缩杆组成；收集模块由带有缓冲薄膜的长网兜组成；照明模块由两个LED照明灯组成；背带模块由挂接环、带扣环背带组成。本发明具有结构简单紧凑实用、成本低、便于携带、操作简单、能够降低人工采摘的劳动强度和危险性、节省时间以及提高采摘效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械领域，特指一种电驱动切割式水果果实采摘装置，尤其适用于采摘荔枝、樱桃、苹果等生长在高空果树上的果实。
技术背景
目前荔枝、樱桃以及苹果等生长在果树上的水果的采摘方式主要包括：人工采摘和机器采摘。这两种采摘方式都存在较多不足。人工采摘：人的劳动强度较大，同时由于果树生长较高，果农需要借助梯子等工具登上高处进行采摘，采摘完一片区域后，必须要挪动梯子才能继续作业，导致采摘效率极其低下，并且长时间的工作使得人的疲劳程度升高，稍有不慎就会从梯子上摔下，极大的增加了采摘的危险性。机器采摘：目前采摘水果的机器主要有机械推摇式采收机、机械撞击式采收机、气力振摇式采收机和采摘机械手4种类型，其中机械推摇式采收机、机械撞击式采收机、气力振摇式采收机进行水果采摘的时候需要较高的振动频率或者需要较大的撞击力，才能够实现果实的采摘目的，虽然能够实现果实的采摘，但是很容易对采摘的果实以及果树产生损伤；采摘机械手所需要的开发成本高、采摘效率较低。
本发明针对目前荔枝、樱桃、苹果等生长在高空果树上的果实在采摘过程中存在的问题，提出一种电驱动切割式水果果实采摘装置，该装置显著的特点在于其采用了电控模块驱动刀具进行水果的切割，属于半自动化的水果采摘装置；且在本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置中集成了自动伸缩与手动伸缩模块，用于调整刀具的高度，能够实现对水果果实进行高空采摘，其显著的优点在于能够使得果农不用挪动梯子便可直接在地面上进行采摘，极大程度上降低了采摘危险性，提高采摘的便携性；此外在本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置中集成了照明模块使得该装置在阴暗环境下同样适用。总的来说，本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置具有装置简单、紧凑、小巧、结构实用、便于携带、生产装置的材料价格便宜、成本较低等优点，有利于其在农业机械领域进行推广应用。
发明内容
本发明针对目前荔枝、樱桃、苹果等生长在高空果树上的果实在采摘过程中存在的问题，提出一种电驱动切割式水果果实采摘装置，能够实现对生长在高空果树上的果实进行安全采摘的目的。
电驱动切割式水果果实采摘装置由电控模块、角度调控模块、自动伸缩模块、采摘模块、收集模块、手动伸缩模块、照明模块、背带模块组成；所述的电控模块由蓄电池、微型电动机D1、微型电动机D2、微型电动机D3、电动机控制器A1、电动机控制器A2、开关、导线组成；所述的角度调控模块由调整齿轮、传动齿轮、执行杆组成；所述的自动伸缩模块由蜗杆、带有内螺纹的涡轮、丝杆、带锥度的伸缩杆、微调杆、两块带圆孔的垫片组成；所述的采摘模块由齿形圆盘刀具构成；所述的手动伸缩模块由带锥度的手持杆和带锥度的伸缩杆组成；所述的收集模块由带有缓冲薄膜的长网兜组成；所述的照明模块由两个LED照明灯组成；所述的背带模块由挂接环、带扣环背带组成。
进一步通过调整所述的手动伸缩模块中的所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆之间的拉伸长度，实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行初步调整的目的。
进一步所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆由其自身的锥度产生的过盈配合实现两杆之间的固定。
进一步所述的带锥度的伸缩杆与微型电动机D3连接，微型电动机D3转轴与蜗杆连接，蜗杆与带有内螺纹的涡轮相互配合，所述的丝杆一端与涡轮的内螺纹孔相互配合，同时所述的丝杆另一端通过销连接的方式与所述的微调杆末端连接在一起；所述的两块带圆孔的垫片安装在带有内螺纹的涡轮两端，且固定在所述的带锥度的伸缩杆上，防止带有内螺纹的涡轮产生轴向运动；所述的蓄电池通过所述的导线与所述的电动机控制器A1连接，所述的电动机控制器A1通过导线与所述的微型电动机D3连接。通过上述的连接关系实现所述的微调杆的运动，进而实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行微调整的目的。
进一步所述的微调杆与所述的微型电动机D2固定在一起，所述的微型电动机D2转轴与所述的调整齿轮连接，所述的调整齿轮与所述的传动齿轮相互啮合，所述的传动齿轮与所述的执行杆连接，所述的执行杆一端通过销连接的方式与所述的微调杆连接；所述的微型电动机D2通过导线与所述的电动机控制器A2连接，所述的电动机控制器A2通过导线与所述的蓄电池连接在一起。通过上述的连接关系实现对所述的齿形圆盘刀具的角度进行调控的目的。
进一步所述的蓄电池通过导线与开关以及所述的微型电动机D1连接，所述的微型电动机D1与所述的执行杆另一端固定在一起，所述的微型电动机D1与所述的齿形圆盘刀具连接，实现所述的齿形圆盘刀具的旋转切割功能。
进一步所述的带有缓冲薄膜的长网兜固定在所述的带锥度的伸缩杆顶端适当位置，用于收集采摘的果实。
进一步所述的挂接环固定在所述的带锥度的手持杆中间位置，且与所述的背带上的带扣环配合，将所述的电驱动切割式水果果实采摘装置背在身上，实现减轻劳动者手臂负重的目的。
具体来说，本发明的工作过程为：
通过本发明提出的电驱动切割式水果果实采摘装置进行高空水果果实采摘时，首先根据果树的高度，通过调整所述的手动伸缩模块中的所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆之间的拉伸长度，实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行初步调整的目的；其次通过控制所述的自动伸缩模块中的微调杆的运动，实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行微调整的目的；然后开启微型电动机D1的开关，驱动所述的齿形圆盘刀具进行高速旋转；最后通过角度调控模块使所述的齿形圆盘刀具调整到适宜进行切割的角度。通过实施上述过程后，所述的齿形圆盘刀具便对高空水果果实开始切割(切割过程中如果光线阴暗，可打开照明模块开关)，同时水果果实落入收集装置内，通过缓冲薄膜到达网兜底部，实现采摘与收集。
本发明的有益效果如下：
1、通过本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置对荔枝、樱桃以及苹果等生长在高空果树上的果实进行采摘时，能够降低人工采摘的劳动强度和危险性、节省时间以及提高采摘效率。
2、本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置具有结构简单紧凑实用、成本低、便于携带以及操作简单的优点，有利于在农业机械领域进行推广应用。
3、目前所用的水果采摘装置主要是通过撞击力或者振动力对果实进行整体采摘的，很容易对果实以及果树造成损伤，同时果树上的脆弱树枝也很容易混到果实里面，很容易划伤果实的表皮，降低果实的品质，而本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置是对果实进行精确的局部采摘，不会混进来树枝，能够充分保护果实的品质，同时也不会对果树造成损伤。
4、本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置对高空果树上的水果果实进行采摘时，可以通过所述的背带模块将采摘装置背在身上，实现减轻劳动者手臂负重目的，从而可以使得果农进行连续的采摘工作。
5、本发明提出的一种电驱动切割式水果果实采摘装置中集成了照明模块，可以在阴暗的坏境下对高空果树上的果实进行采摘，可以提高采摘的效率。
附图说明
图1一种电驱动切割式水果果实采摘装置结构示意图。
具体实施方式
参照附图，进一步说明本发明：
附图1中，各标号所代表的部件列表如下：齿形圆盘刀具(1)，微型电动机D1(2)，执行杆(3)，传动齿轮(4)，调整齿轮(与微型电机D2相连)(5)，网兜(6)，销(7)，微调杆(8)，伸缩杆(9)，锥形手持杆(10)，丝杆(11)，涡轮(12)，蜗杆(与微型电机D3相连)(13)，电源(14)，开关组(15)，导线、LED灯(16)、圆环(17)、垫片(18)。
电驱动切割式水果果实采摘装置由电控模块、角度调控模块、自动伸缩模块、采摘模块、收集模块、手动伸缩模块、照明模块、背带模块组成；所述的电控模块由蓄电池、微型电动机D1、微型电动机D2、微型电动机D3、电动机控制器A1、电动机控制器A2、开关、导线组成；所述的角度调控模块由调整齿轮、传动齿轮、执行杆组成；所述的自动伸缩模块由蜗杆、带有内螺纹的涡轮、丝杆、带锥度的伸缩杆、微调杆、两块带圆孔的垫片组成；所述的采摘模块由齿形圆盘刀具构成；所述的手动伸缩模块由带锥度的手持杆和带锥度的伸缩杆组成；所述的收集模块由带有缓冲薄膜的长网兜组成；所述的照明模块由两个LED照明灯组成；所述的背带模块由挂接环、带扣环背带组成。
进一步通过调整所述的手动伸缩模块中的所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆之间的拉伸长度，实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行初步调整的目的。
进一步所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆由其自身的锥度产生的过盈配合实现两杆之间的固定。
进一步所述的带锥度的伸缩杆与微型电动机D3连接，微型电动机D3转轴与蜗杆连接，蜗杆与带有内螺纹的涡轮相互配合，所述的丝杆一端与涡轮的内螺纹孔相互配合，同时所述的丝杆另一端通过销连接的方式与所述的微调杆末端连接在一起；所述的两块带圆孔的垫片安装在带有内螺纹的涡轮两端，且固定在所述的带锥度的伸缩杆上，防止带有内螺纹的涡轮产生轴向运动；所述的蓄电池通过所述的导线与所述的电动机控制器A1连接，所述的电动机控制器A1通过导线与所述的微型电动机D3连接。通过上述的连接关系实现所述的微调杆的运动，进而实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行微调整的目的。
进一步所述的微调杆与所述的微型电动机D2固定在一起，所述的微型电动机D2转轴与所述的调整齿轮连接，所述的调整齿轮与所述的传动齿轮相互啮合，所述的传动齿轮与所述的执行杆连接，所述的执行杆一端通过销连接的方式与所述的微调杆连接；所述的微型电动机D2通过导线与所述的电动机控制器A2连接，所述的电动机控制器A2通过导线与所述的蓄电池连接在一起。通过上述的连接关系实现对所述的齿形圆盘刀具的角度进行调控的目的。
进一步所述的蓄电池通过导线与开关以及所述的微型电动机D1连接，所述的微型电动机D1与所述的执行杆另一端固定在一起，所述的微型电动机D1与所述的齿形圆盘刀具连接，实现所述的齿形圆盘刀具的旋转切割功能。
进一步所述的带有缓冲薄膜的长网兜固定在所述的带锥度的伸缩杆顶端适当位置，用于收集采摘的果实。
进一步所述的挂接环固定在所述的带锥度的手持杆中间位置，且与所述的背带上的带扣环配合，将所述的电驱动切割式水果果实采摘装置背在身上，实现减轻劳动者手臂负重的目的。
具体来说，本发明的工作过程为：
通过本发明提出的电驱动切割式水果果实采摘装置进行高空水果果实采摘时，首先根据果树的高度，通过调整所述的手动伸缩模块中的所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆之间的拉伸长度，实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行初步调整的目的；其次通过控制所述的自动伸缩模块中的微调杆的运动，实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行微调整的目的；然后开启微型电动机D1的开关，驱动所述的齿形圆盘刀具进行高速旋转；最后通过角度调控模块使所述的齿形圆盘刀具调整到适宜进行切割的角度。通过实施上述过程后，所述的齿形圆盘刀具便对高空水果果实开始切割(切割过程中如果光线阴暗，可打开照明模块开关)，同时水果果实落入收集装置内，通过缓冲薄膜到达网兜底部，实现采摘与收集。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (8)
1.电驱动切割式水果果实采摘装置由电控模块、角度调控模块、自动伸缩模块、采摘模块、收集模块、手动伸缩模块、照明模块、背带模块组成；所述的电控模块由蓄电池、微型电动机D1、微型电动机D2、微型电动机D3、电动机控制器A1、电动机控制器A2、开关、导线组成；所述的角度调控模块由调整齿轮、传动齿轮、执行杆组成；所述的自动伸缩模块由蜗杆、带有内螺纹的涡轮、丝杆、带锥度的伸缩杆、微调杆、两块带圆孔的垫片组成；所述的采摘模块由齿形圆盘刀具构成；所述的手动伸缩模块由带锥度的手持杆和带锥度的伸缩杆组成；所述的收集模块由带有缓冲薄膜的长网兜组成；所述的照明模块由两个LED照明灯组成；所述的背带模块由挂接环、带扣环背带组成。
2.如权利要求1所述的电驱动切割式水果果实采摘装置，其特征在于：通过调整所述的手动伸缩模块中的所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆之间的拉伸长度，实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行初步调整的目的。
3.如权利要求1所述的电驱动切割式水果果实采摘装置，其特征在于：所述的带锥度的手持杆与所述的带锥度的伸缩杆由其自身的锥度产生的过盈配合实现两杆之间的固定。
4.如权利要求1所述的电驱动切割式水果果实采摘装置，其特征在于：进一步所述的带锥度的伸缩杆与微型电动机D3连接，微型电动机D3转轴与蜗杆连接，蜗杆与带有内螺纹的涡轮相互配合，所述的丝杆一端与涡轮的内螺纹孔相互配合，同时所述的丝杆另一端通过销连接的方式与所述的微调杆末端连接在一起；所述的两块带圆孔的垫片安装在带有内螺纹的涡轮两端，且固定在所述的带锥度的伸缩杆上，防止带有内螺纹的涡轮产生轴向运动；所述的蓄电池通过所述的导线与所述的电动机控制器A1连接，所述的电动机控制器A1通过导线与所述的微型电动机D3连接。通过上述的连接关系实现所述的微调杆的运动，进而实现对所述的齿形圆盘刀具的采摘高度进行微调整的目的。
5.如权利要求1所述的电驱动切割式水果果实采摘装置，其特征在于：所述的微调杆与所述的微型电动机D2固定在一起，所述的微型电动机D2转轴与所述的调整齿轮连接，所述的调整齿轮与所述的传动齿轮相互啮合，所述的传动齿轮与所述的执行杆连接，所述的执行杆一端通过销连接的方式与所述的微调杆连接；所述的微型电动机D2通过导线与所述的电动机控制器A2连接，所述的电动机控制器A2通过导线与所述的蓄电池连接在一起。通过上述的连接关系实现对所述的齿形圆盘刀具的角度进行调控的目的。
6.如权利要求1所述的电驱动切割式水果果实采摘装置，其特征在于：所述的蓄电池通过导线与开关以及所述的微型电动机D1连接，所述的微型电动机D1与所述的执行杆另一端固定在一起，所述的微型电动机D1与所述的齿形圆盘刀具连接，实现所述的齿形圆盘刀具的旋转切割功能。
7.如权利要求1所述的电驱动切割式水果果实采摘装置，其特征在于：所述的带有缓冲薄膜的长网兜固定在所述的带锥度的伸缩杆顶端适当位置，用于收集采摘的果实。
8.如权利要求1所述的电驱动切割式水果果实采摘装置，其特征在于：所述的挂接环固定在所述的带锥度的手持杆中间位置，且与所述的背带上的带扣环配合，将所述的电驱动切割式水果果实采摘装置背在身上，实现减轻劳动者手臂负重的目的。
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