CN108207311B - 手动吸取式采集装置 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供一种手动吸取式采集装置，包括收集箱、采集头、采集管、气体管道、气缸、六杆机构；所述的采集管的前端与采集头连接，下端与收集箱内部连通；所述的气缸缸体的尾部通过气体管道与采集头连通，所述的气缸的活塞杆从气缸的前端穿出缸体之外与双摇杆机构连接。该采集装置克服现有技术缺陷，具有结构简单、操作简便、稳定性强、采集效果好及效率高的特点。

Description

手动吸取式采集装置
技术领域
本发明涉及水果种植机械领域，具体涉及一种手动吸取式采集装置。
背景技术
水果是我国继粮食、蔬菜之后的第三大种植作物，已成为许多地区农村经济发展的一大支柱产业。我国目前的水果种植面积为840万公顷，占世界果树总面积的21％左右；水果年总产量达5900多万吨，占世界果品总产量的13.4％，这两项指标都已跃世界第一。水果采收作为果园生产全过程中的一个重要环节，每当水果成熟季节，需要大量劳动力，费时费力,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％。采收作业质量的好坏直接关系到水果的储存、加工和销售，从而最终影响市场价格和经济效益。
现有的果实采集方法和相应机械有：割刀剪枝式、敲击式及吸气式采集机械，割刀剪枝式、敲击式机械的果实破损率高，直接影响果实的质量；吸气式采集机械通常采用电动或发动机作为动力驱动，体积大、结构复杂，不适用于空间狭小的工作环境，并且电动设备在雨天存在漏电的风险，影响装置工作的稳定性。
发明内容
本发明旨在提供一种手动吸取式采集装置，该采集装置克服现有技术缺陷，具有结构简单、操作简便、稳定性强、采集效果好及效率高的特点。
本发明的技术方案如下：
一种手动吸取式采集装置，包括收集箱、采集头、采集管、气体管道、气缸、六杆机构；所述的采集管的前端与采集头连接，下端与收集箱内部连通；
所述的气缸缸体的尾部通过气体管道与采集头连通，所述的气缸的活塞杆从气缸的前端穿出缸体之外与六杆机构连接。
优选地，所述的气缸设有两组，每组气缸缸体的尾端分别活动铰接于收集箱的两侧外壁上，能够沿着活动铰接处转动；两组气缸的活塞杆分别与六杆机构连接，在六杆机构作用下同步运动；两组气缸缸体的尾部分别通过支管与气体管道连通，经气体管道与采集头的侧壁连通。
优选地，所述的六杆机构包括手柄、主动摇杆、连杆机构、从动摇杆、传动杆Ⅰ、传动杆Ⅱ；
所述的传动杆Ⅰ和传动杆Ⅱ分别水平设于收集箱的背部，能够沿其轴向旋转，传动杆Ⅱ位于传动杆Ⅰ的下方；所述的传动杆Ⅰ上设有固定设有主动摇杆，所述的主动摇杆与连杆机构活动铰接，所述的连杆机构与传动杆Ⅱ活动铰接；所述的传动杆Ⅱ的两端分别固定设有从动摇杆，所述的从动摇杆分别与两个的气缸的活塞杆活动铰接；
所述的手柄与传动杆Ⅰ的一端连接，并与传动杆Ⅰ垂直，压下或者抬起手柄，带动传动杆Ⅰ转动，进而通过主动摇杆、连杆机构带动传动杆Ⅱ转动，从而带动从动摇杆拉动活塞杆在气缸的缸体内做进给运动。
优选地，所述的连杆机构包括连杆Ⅰ和连杆Ⅱ，所述的连杆Ⅰ的上端与主动摇杆活动铰接，连杆Ⅰ的下端与连杆Ⅱ活动铰接，所述的连杆Ⅱ的上端与传动杆Ⅱ固定连接。
优选地，所述的采集管为波纹伸缩管。
优选地，所述的采集管与采集头的连接处设有卡箍。
优选地，所述的气体管道外套装有气体管道保护管，所述的采集管的外壁上间隔设置有限位环，所述的气体管道保护管置于各个限位环之中，并能够相对于限位环进行滑动。
优选地，所述的采集头的采集口处包裹有一层硅胶层。
优选地，还包括合板，所述的合板通过扭力弹簧安装于采集管内，能够在水果重力挤压下开启采集管，然后在扭力弹簧作用下复位。
本发明通过气缸结合采集管结构实现待收集物体的采集，减少对待收集物体的损伤及浪费；六杆机构是由一个双摇杆机构和一个曲柄摇块机构组合而成，使得使用者通过手柄操作即可实现被吸取物的吸取采集，操作简便省力，省去了现有技术电气设备可能出现的故障，提高了装置使用的稳定性，降低了维护成本；同时占用空间小，便于使用者在空间狭小的情况下进行采集工作，提高的装置的适用性；通过卡箍结构提高采集管的连接稳固度；气体管道保护管能够对气体管道进行保护，降低气体管道破损的概率，延长气体管道的使用寿命；气体管道保护管配合限位环结构，使得气体管道保护管在采集过程中伸缩自如，提高使用的便利性；采集头开口处的环状硅胶层使得在保证采集头与待收集物体紧密接触的同时，避免对待收集物体的损伤，进一步保证采集质量；合板能够加强采集头的密封性，增强吸力，提高吸取效率；可预制多个口径的采集头，以适应不同尺寸的待收集物体；上述的待收集物体可以是如水果、乒乓球、谷粒等数量多且分散的物体，尤其适用于采集果树上的水果。
附图说明
图1为本发明提供的手动吸取式采集装置的结构示意图（角度1）；
图2为本发明提供的手动吸取式采集装置的结构示意图（角度2）；
图3为本发明提供的手动吸取式采集装置的六杆机构的简化示意图；
图中各部分名称及序号如下：
1为收集箱，2为采集头，3为采集管，4为气缸，5为气体管道，6为手柄，7为主动摇杆，8为从动摇杆，9为传动杆Ⅰ，10为传动杆Ⅱ，11为连杆Ⅰ，12为连杆Ⅱ，13为卡箍，14为气体管道保护管，15为限位环，16为硅胶层，17为合板。
实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本发明。
实施例
如图1-3所示，本实施例提供的手动吸取式采集装置，包括收集箱1、采集头2、采集管3、气体管道、气缸4、六杆机构；
所述的采集管3的前端与采集头2连接，下端与收集箱1内部连通；
所述的气缸4缸体的尾部通过气体管道5与采集头2连通，所述的气缸的活塞杆从气缸的前端穿出缸体之外与六杆机构连接；
所述的气缸4设有两组，每组气缸4缸体的尾端分别活动铰接于收集箱1的两侧外壁上，能够沿着活动铰接处转动；两组气缸4的活塞杆分别与六杆机构连接，在六杆机构作用下同步运动；两组气缸4缸体的尾部分别通过支管与气体管道5连通，经气体管道5与采集头2的侧壁连通；
所述的六杆机构包括手柄6、主动摇杆7、连杆机构、从动摇杆8、传动杆Ⅰ9、传动杆Ⅱ10；
所述的传动杆Ⅰ9和传动杆Ⅱ10分别水平设于收集箱1的背部，能够沿其轴向旋转，传动杆Ⅱ10位于传动杆Ⅰ9的下方；所述的传动杆Ⅰ9上设有固定设有主动摇杆7，所述的主动摇杆7与连杆机构活动铰接，所述的连杆机构与传动杆Ⅱ10活动铰接；所述的传动杆Ⅱ10的两端分别固定设有从动摇杆8，所述的从动摇杆8分别与两个的气缸4的活塞杆活动铰接；
所述的手柄6与传动杆Ⅰ9的一端连接，并与传动杆Ⅰ9垂直，压下或者抬起手柄6，带动传动杆Ⅰ9转动，进而通过主动摇杆7、连杆机构带动传动杆Ⅱ10转动，从而带动从动摇杆8拉动活塞杆在气缸4的缸体内做进给运动；
所述的连杆机构包括连杆Ⅰ11和连杆Ⅱ12，所述的连杆Ⅰ11的上端与主动摇杆7活动铰接，连杆Ⅰ11的下端与连杆Ⅱ12活动铰接，所述的连杆Ⅱ12的上端与传动杆Ⅱ10固定连接；
所述的采集管3为波纹伸缩管；
所述的采集管3与采集头2的连接处设有卡箍13；
所述的气体管道5外套装有气体管道保护管14，所述的采集管3的外壁上间隔设置有限位环15，所述的气体管道保护管14置于各个限位环15之中，并能够相对于限位环15进行滑动；
所述的采集头2的采集口处包裹有一层硅胶层16；
还包括合板17，所述的合板17通过扭力弹簧安装于采集管3内，能够在水果重力挤压下开启采集管3，然后在扭力弹簧作用下复位。
本发明的工作过程如下：
将采集头2上的开口与水果表面完全贴合；下压手柄6，手柄6带动主动摇杆7向上运动，通过连杆Ⅰ11、连杆Ⅱ12的联动，带动从动摇杆8向下运动，进而带动气缸4的活塞杆向下运动，使得气缸4进气，产生吸力，从而通过采集头2将水果吸入采集管3内，水果下落经过合板17，在重力作用下打开合板17落入收集箱1内，之后合板17在扭力弹簧作用下复位；
传动杆Ⅰ9、传动杆Ⅱ10使得收集箱1两侧的气缸4同步动作，保证吸力足以吸落水果；
本实施例双摇杆机构和曲柄摇块机构组合而成的六杆机构，如图3所示为六杆机构的简化示意图，当图1中手柄6下压，带动图3中所示的主动摇杆7的上部向左转动，进而拉动连杆Ⅰ11向左运动，使得连杆Ⅱ12的上部向左运动，从而带动从动摇杆8向左运动，同时拉动气缸4的活塞杆向左运动，使得气缸4进气，产生吸力，完成水果的吸取。
本发明采用双气缸结合双六杆机构实现吸取采集，通过左右两侧分别设置的一组汽缸，配合其旁边的一组六杆机构，通过传动杆进行连接，实现同步运动，以一组六杆机构的运动为例，其运动过程如下：
将采集头上的吸口与水果或待吸取物体的表面完全贴合；在图1所示状态，下压手柄6，使主动摇杆7顺时针转动，主动摇杆7带动连杆11，连杆11带动从动摇杆8顺时针转动；从动摇杆8作为双摇杆机构的从动件，也作为摇块机构的主动件。从动摇杆8带动活塞杆在气缸4中移动，同时气缸4做小角度摆动；活塞杆带动活塞下移，气缸进气，产生吸力，将水果从树枝上吸进采集头2；进入采集头2后的水果在重力作用下压开采集头2下端的合板17，进入采集管3，此时合板17在弹簧弹力作用下复位，水果通过采集管3最后落入收集箱1内。

Claims (5)

1.一种手动吸取式采集装置，包括收集箱（1）、采集头（2）、采集管（3）、气体管道、气缸（4）、六杆机构；其特征在于：
所述的采集管（3）的前端与采集头（2）连接，下端与收集箱（1）内部连通；
所述的气缸（4）缸体的尾部通过气体管道（5）与采集头（2）连通，所述的气缸的活塞杆从气缸的前端穿出缸体之外与六杆机构连接；
所述的气缸（4）设有两组，每组气缸（4）缸体的尾端分别活动铰接于收集箱（1）的两侧外壁上，能够沿着活动铰接处转动；两组气缸（4）的活塞杆分别与六杆机构连接，在六杆机构作用下同步运动；两组气缸（4）缸体的尾部分别通过支管与气体管道（5）连通，经气体管道（5）与采集头（2）的侧壁连通；
所述的六杆机构包括手柄（6）、主动摇杆（7）、连杆机构、从动摇杆（8）、传动杆Ⅰ（9）、传动杆Ⅱ（10）；
所述的传动杆Ⅰ（9）和传动杆Ⅱ（10）分别水平设于收集箱（1）的背部，能够沿其轴向旋转，传动杆Ⅱ（10）位于传动杆Ⅰ（9）的下方；所述的传动杆Ⅰ（9）上设有固定设有主动摇杆（7），所述的主动摇杆（7）与连杆机构活动铰接，所述的连杆机构与传动杆Ⅱ（10）活动铰接；所述的传动杆Ⅱ（10）的两端分别固定设有从动摇杆（8），所述的从动摇杆（8）分别与两个的气缸（4）的活塞杆活动铰接；
所述的手柄（6）与传动杆Ⅰ（9）的一端连接，并与传动杆Ⅰ（9）垂直，压下或者抬起手柄（6），带动传动杆Ⅰ（9）转动，进而通过主动摇杆（7）、连杆机构带动传动杆Ⅱ（10）转动，从而带动从动摇杆（8）拉动活塞杆在气缸（4）的缸体内做进给运动；
所述的连杆机构包括连杆Ⅰ（11）和连杆Ⅱ（12），所述的连杆Ⅰ（11）的上端与主动摇杆（7）活动铰接，连杆Ⅰ（11）的下端与连杆Ⅱ（12）活动铰接，所述的连杆Ⅱ（12）的上端与传动杆Ⅱ（10）固定连接；
还包括合板（17），所述的合板（17）通过扭力弹簧安装于采集管（3）内，能够在水果重力挤压下开始采集管（3），然后在扭力弹簧作用下复位。
2.如权利要求1所述的手动吸取式采集装置，其特征在于：
所述的采集管（3）为波纹伸缩管。
3.如权利要求1所述的手动吸取式采集装置，其特征在于：
所述的采集管（3）与采集头（2）的连接处设有卡箍（13）。
4.如权利要求1所述的手动吸取式采集装置，其特征在于：
所述的气体管道（5）外套装有气体管道保护管（14），所述的采集管（3）的外壁上间隔设置有限位环（15），所述的气体管道保护管（14）置于各个限位环（15）之中，并能够相对于限位环（15）进行滑动。
5.如权利要求1所述的手动吸取式采集装置，其特征在于：
所述的采集头（2）的采集口处包裹有一层硅胶层（16）。
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