CN108093862B - 一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械领域，具体涉及一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置。本发明的技术方案如下：一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，包括剪切机构、伸缩机构、手持支座机构、收纳网兜和绳索。本发明利用伸缩机构、手持支座机构、剪切机构之间的动作的相互配合实现对水果的采摘，由人工操作，携带方便，效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，具体涉及一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置。
背景技术
近些年来，我国水果的年生产总量逐年增加，至2016年已达到2.7亿吨。水果采摘在生产中耗时费力，需投入整个生产过程约40％的劳动力。然而，在我国的广大乡村，水果采摘依然主要依靠人工。因此，在实际生产过程中就会存在大量问题：
①劳动工作量大。成熟的水果往往需要在短时间内进行采摘以保证水果的新鲜程度，而水果种值往往规模较大，造成短时间内劳动工作量大，劳动力需求高，增大了水果的生产成本。
②作业范围广。果实在果树上的分布一般高低不均，果农在采摘时需要借助凳子、扶梯等工具进行高处的水果采摘作业。这种方式不仅不够方便，劳动效率低下，而且存在安全隐患，容易造成果农的受伤。
③触碰力度控制要求高。由于现有的采摘工具限制，在采摘过程中，容易对水果表面造成损伤，影响水果的销售。
受这些因素的影响，我国大部分地区的水果采摘仍存在采摘速度较慢，采摘效率低下，采摘周期较长，采摘成本较高的现状。这一情况严重影响了果农的经济利益，对我国水果业的发展存在较为严重的制约。
发明内容
本发明提供一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，由人工操作，携带方便，效率较高。
本发明的技术方案如下：
一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，包括剪切机构、伸缩机构、手持支座机构、收纳网兜和绳索；
所述剪切机构包括机架、连接线、V型扭簧、螺纹轴、一对刀片和一对刀片操作结构，一对刀片操作结构对称安装在所述机架上；所述刀片操作结构包括螺纹连架杆、连架杆和螺纹连杆；所述刀片安装在所述螺纹连架杆上，所述螺纹连架杆通过所述连架杆与所述螺纹连杆相连，所述螺纹连架杆及所述螺纹连杆与所述机架相连；所述螺纹轴安装在所述机架内，V型扭簧套装在所述螺纹轴上，V型扭簧的两脚分别抵在两个所述螺纹连架杆上；所述连接线的两端分别安装在两个所述螺纹连杆上；
所述伸缩机构包括伸缩杆一、伸缩杆二和锁紧装置，伸缩杆一与伸缩杆二套装在一起，锁紧装置用于将伸缩杆一与伸缩杆二互相锁定；伸缩杆一与所述机架连接，伸缩杆二与所述手持支座机构连接；
所述手持支座机构包括把手、开口壳体、光轴、涡旋弹簧一、离合器、放线盘、涡旋弹簧二、手闸和闸线；所述把手与开口壳体连接，所述手闸安装在所述把手上；所述光轴安装在开口壳体内，所述离合器和放线盘套装在所述光轴上，所述离合器上设有三个光柱，所述放线盘上设有三个渐深斜槽，所述光柱与所述渐深斜槽相对应，所述离合器通过涡旋弹簧一与开口壳体连接，所述放线盘通过涡旋弹簧二与开口壳体连接，开口壳体上设有限位块来对所述放线盘限位；所述手闸通过所述闸线与所述离合器连接；
所述绳索缠绕在所述放线盘上，所述绳索的一个端头固定安装在所述放线盘上，所述绳索的另一个端头与所述连接线相连；
所述收纳网兜安装在所述刀片的四周。
所述的绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，其优选方案为，所述刀片采用圆形结构。
所述的绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，其优选方案为，所述手闸与所述离合器不在同一平面上，即所述闸线与所述伸缩机构的轴线设有夹角。
所述的绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，其优选方案为，所述夹角为10-30°。
本发明的有益效果为：本发明中，拉动手闸通过绳索带动螺纹连杆运动使与之相连的螺纹连架杆运动，从而带动刀片闭合完成采摘动作，同时V型扭簧在绳索未施加力时使刀片处于张开状态，可实现重复采摘；所述刀片采用圆形结构，增大了采摘范围，能有效解决水果果柄短切长向不一的采摘困难问题；本发明由人工操作，携带方便，效率较高。
附图说明
图1为绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置主视图；
图2为绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置俯视图；
图3为剪切机构结构图；
图4为伸缩机构结构图；
图5为手持支座机构结构图；
图6为开口壳体内部件结构图；
图7为涡旋弹簧一及涡旋弹簧二平面结构示意图。
图中，1-手持支座机构，2-伸缩机构，3-剪切机构，4-机架，5-螺纹连杆，6-连架杆，7-螺纹连架杆，8-刀片，9-伸缩杆一，10-锁紧装置，11-伸缩杆二，12-手闸，13-离合器，14-光轴，15-光柱，16-放线盘，17-开口壳体，18-涡旋弹簧一，19-涡旋弹簧二，20-限位块。
具体实施方式
如图1-7所示，一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，包括剪切机构3、伸缩机构2、手持支座机构1、收纳网兜和绳索；
所述剪切机构3包括机架4、连接线、V型扭簧、螺纹轴、一对刀片8和一对刀片操作结构，一对刀片操作结构对称安装在所述机架4上；所述刀片操作结构包括螺纹连架杆7、连架杆6和螺纹连杆5；所述刀片8安装在所述螺纹连架杆7上，所述螺纹连架杆7通过所述连架杆6与所述螺纹连杆5相连，所述螺纹连架杆7及所述连架杆6与所述机架4相连；所述螺纹轴安装在所述机架4内，V型扭簧套装在所述螺纹轴上，V型扭簧的两脚分别抵在两个所述螺纹连架杆7上；所述连接线的两端分别安装在两个所述螺纹连杆5上；所述刀片8采用圆形结构；
所述伸缩机构2包括伸缩杆一9、伸缩杆二11和锁紧装置10，伸缩杆一9与伸缩杆二11套装在一起，锁紧装置10用于将伸缩杆一9与伸缩杆二11互相锁定；伸缩杆一9与所述手持支座机构1连接，伸缩杆二11与所述机架4连接；
所述手持支座机构1包括把手、开口壳体17、光轴14、涡旋弹簧一18、离合器13、放线盘16、涡旋弹簧二19、手闸12和闸线；所述把手与开口壳体17连接，所述手闸12安装在所述把手上；所述光轴14安装在开口壳体17内，所述离合器13和放线盘16套装在所述光轴14上，所述离合器13上设有三个光柱15，所述放线盘16上设有三个渐深斜槽，所述光柱15与所述渐深斜槽相对应，所述离合器13通过涡旋弹簧一18与开口壳体17连接，所述放线盘16通过涡旋弹簧二19与开口壳体17连接，开口壳体17上设有限位块20来对所述放线盘16限位；所述手闸12通过所述闸线与所述离合器13连接，所述手闸12与所述离合器13不在同一平面，即所述闸线与所述伸缩机构2的轴线设有25°夹角；
所述绳索缠绕在所述放线盘16上，所述绳索的一个端头固定安装在所述放线盘16上，所述绳索的另一个端头与所述连接线相连；
所述收纳网兜安装在所述刀片8的四周。
上述绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置工作过程如下：
1、通过实地调查、网上查询以及充分考虑人体工程学后进行选择所述伸缩机构2的伸缩范围，根据水果形状和水果大小统计数据设计刀片8；
2、拉开伸缩杆一9与伸缩杆二11达到采摘所需高度时，通过锁紧装置10予以固定；当伸缩杆一9与伸缩杆二11伸长时，绳索同步伸长带动放线盘16转动，使与放线盘16相连的涡旋弹簧二19被压缩处于蓄能状态；
3、按压手闸12至一半行程，由于闸线的偏转作用，带动离合器13沿光轴14向放线盘16轴向移动，使离合器13上的三个光柱15插入放线盘16的三个渐深斜槽中，使离合器13与放线盘16发生咬合；此时涡旋弹簧一18处于压缩蓄能状态；
4、继续按压手闸12至全部行程，带动离合器13与放线盘16一起转动，使绳索回收，拉动连接线，从而带动两个螺纹连杆5运动使与之相连的两个螺纹连架杆7向内运动，两个螺纹连架杆7上的两个刀片8闭合完成采摘动作；此时V型扭簧处于被压缩状态；
5、将手闸12放开至一半行程，两个螺纹连架杆7在V型扭簧作用下分开，从而带动两个刀片8张开；各个部件恢复至待采摘状态；
6、重复以上动作即可完成多次采摘；
7、采摘完成后，将手闸12全部放开，涡旋弹簧一18回缩收回闸线，从而带动离合器13与放线盘16分开；松开锁紧装置10，涡旋弹簧二19回弹带动放线盘16转动将绳索回收，伸缩杆二11收缩到伸缩杆一9中。
Claims (4)
1.一种绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，其特征在于，包括剪切机构、伸缩机构、手持支座机构、收纳网兜和绳索；
所述剪切机构包括机架、连接线、V型扭簧、螺纹轴、一对刀片和一对刀片操作结构，一对刀片操作结构对称安装在所述机架上；所述刀片操作结构包括螺纹连架杆、连架杆和螺纹连杆；所述刀片安装在所述螺纹连架杆上，所述螺纹连架杆通过所述连架杆与所述螺纹连杆相连，所述螺纹连架杆及所述螺纹连杆与所述机架相连；所述螺纹轴安装在所述机架内，V型扭簧套装在所述螺纹轴上，V型扭簧的一脚抵在一个螺纹连架杆上，V型扭簧的另一脚抵在另一个螺纹连架杆上；所述连接线的一端安装在一个螺纹连杆上，所述连接线的另一端安装在另一个螺纹连杆上；
所述伸缩机构包括伸缩杆一、伸缩杆二和锁紧装置，伸缩杆一与伸缩杆二套装在一起，锁紧装置用于将伸缩杆一与伸缩杆二互相锁定；伸缩杆一与所述机架连接，伸缩杆二与所述手持支座机构连接；
所述手持支座机构包括把手、开口壳体、光轴、涡旋弹簧一、离合器、放线盘、涡旋弹簧二、手闸和闸线；所述把手与开口壳体连接，所述手闸安装在所述把手上；所述光轴安装在开口壳体内，所述离合器和放线盘套装在所述光轴上，所述离合器上设有三个光柱，所述放线盘上设有三个渐深斜槽，所述光柱与所述渐深斜槽相对应，所述离合器通过涡旋弹簧一与开口壳体连接，所述放线盘通过涡旋弹簧二与开口壳体连接，开口壳体上设有限位块来对所述放线盘限位；所述手闸通过所述闸线与所述离合器连接；
所述绳索缠绕在所述放线盘上，所述绳索的一个端头固定安装在所述放线盘上，所述绳索的另一个端头与所述连接线相连；
所述收纳网兜安装在所述刀片的四周。
2.根据权利要求1所述的绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，其特征在于，所述刀片采用圆形结构。
3.根据权利要求1所述的绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，其特征在于，所述手闸与所述离合器不在同一平面上，所述闸线与所述伸缩机构的轴线设有夹角。
4.根据权利要求3所述的绳索驱动的可伸缩水果采摘机械装置，其特征在于，所述夹角为10-30°。
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