CN108271510A - 一种菠萝采摘装置 - Google Patents

Abstract

一种菠萝采摘装置，包括小车底盘、箱体、悬臂、刀具；刀具包括门形刀架、悬挑设置于刀架下端的第一、第二水平支撑板；第一、第二水平支撑板相向设置且二者之间留有间隙X；第一水平支撑板上设有可上下浮动的第一导向板，在第二水平支撑板上设有可上下浮动的第二导向板，第一、第二导向板之间的间距Z大于菠萝蒂直径；在第一、第二导向板上均设有切割刀片，切割刀片对称设置于第一、第二导向板之间；切割刀片之间留有间隙Y，间隙Y小于菠萝蒂直径；箱体内设有可驱动切割刀片转动的驱动装置。本发明可保证尽可能的留下最长的果根，不影响菠萝幼苗再生，作业过程中有效避免了频繁地调节高度，采摘效率高。

Description

一种菠萝采摘装置

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体涉及一种菠萝采摘装置。

背景技术

菠萝为多年生水果，具有特殊的结构，不可能进行一次性大面积的机械化采摘，只能分批有针对性地采摘;而且在采摘的同时还必须维持好菠萝植株的正常生长，以免影响其下一年的结果情况。目前，国内在菠萝采摘机械化方面还比较落后，基本上还是依靠人工采摘。也有一些代替人工的专用于采摘菠萝的机械手面市，现有技术的菠萝采摘装置主要存在如下缺陷：

1.采摘时在将菠萝果实与其果根分离时，无法尽量使果根的长度得以保留，影响菠萝植物幼苗的再生问题。因为每一个菠萝的高度不可能一模一样，同一列菠萝之间也不可能完全在一条直线上，器械无法自动调节切割菠萝蒂的位置，往往造成顾此失彼的困境，某一些菠萝能够保证留下最长的果根，某些就很难留下最长果根。如果想要保证每次采摘都不影响幼苗再生，就要在采摘过程中频繁调节高度，费时费力。

2.很多装置结构复杂，且正是由于同一行菠萝之间也不可能完全在一条直线上，每次只能针对单个菠萝果实采摘，效率低下。比如一些机械手，前端设计有夹钳，每次采摘都要对准单个菠萝果根，上一个摘完，下一个又要重新定位对准，严重影响采摘效率。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种不影响菠萝幼苗再生，采摘效率高的菠萝采摘装置。

本发明解决问题的技术方案是：一种菠萝采摘装置，包括可移动的小车底盘、设置于小车底盘上的箱体，在箱体侧面横向水平设有可伸缩的悬臂，在悬臂的远端固定连接有刀具；

所述刀具包括门形刀架、悬挑设置于刀架下端的第一水平支撑板和第二水平支撑板；

所述第一水平支撑板和第二水平支撑板相向设置且二者之间留有间隙X；

第一水平支撑板上设有可上下浮动的第一导向板，在第二水平支撑板上设有可上下浮动的第二导向板，第一导向板和第二导向板之间的间距Z大于菠萝蒂直径；

在第一导向板和第二导向板上均设有切割刀片，切割刀片对称设置于第一导向板和第二导向板之间；设置于第一导向板上的切割刀片与设置于第二导向板上的切割刀片之间留有间隙Y，间隙Y小于菠萝蒂直径；

所述箱体内设有可驱动切割刀片转动的驱动装置。

上述方案中，对于一纵列菠萝，只需将第一导向板和第二导向板之间的间隙对准菠萝蒂位置，小车在前行过程中即可切割菠萝蒂。浮动的导向板可以自动微调不同高度菠萝的切割高度，第一、第二导向板会自动上浮到菠萝蒂的最上端，从而保证尽可能的留下最长的果根。

优选的，所述悬臂在箱体的横向两侧均有设置。这样的设计能够同时采摘两列的菠萝，提高采摘效率。

具体的，所述第一导向板从前至后包括依次连接的水平导入段、斜坡段、水平切割段；

第一导向板和第二导向板结构相同且镜像对称；

所述切割刀片设置于第一导向板和第二导向板的水平切割段上。

优选的，所述水平导入段内侧设有导入圆弧，第一导向板和第二导向板的水平导入段形成外八字形结构。外八字形结构利于菠萝蒂的导入。

为实现第一导向板和第二导向板的上下浮动，一种具体的实施方式为，在第一水平支撑板上设有通孔，通孔内穿设有第一活动销，第一活动销上端与第一导向板固定连接，在第一水平支撑板与第一导向板之间的第一活动销段的外表面套装有第一弹簧；

在第二水平支撑板上设有通孔，通孔内穿设有第二活动销，第二活动销上端与第二导向板固定连接，在第二水平支撑板与第二导向板之间的第二活动销段的外表面套装有第二弹簧。

具体的，所述悬臂包括横向水平穿过箱体侧面的光杆、套装于光杆上的第三弹簧和第四弹簧、设置于光杆上且分布于箱体外侧和内侧的两个挡环；

所述第三弹簧位于箱体外侧，第三弹簧一端与箱体外侧面抵接、另一端与挡环抵接；所述第四弹簧位于箱体内侧，第四弹簧一端与箱体内侧面抵接、另一端与另一个挡环抵接；

在箱体内侧壁上悬挑固定有L形支撑座，支撑座上设有第一光孔，所述光杆从第一光孔中穿过且不脱出。

由于同一列的菠萝不可能完全张成一条直线，光杆的水平横向移动能够很好的适应具有稍许不同横向位置的菠萝蒂，从而实现自动定位切割。

进一步的，位于箱体外侧的所述光杆的远端设有悬臂座，悬臂座上设有自上而下贯通的第二光孔，第二光孔中穿设有连接杆，连接杆下端与门形刀架顶部固定连接；

在连接杆位于悬臂座以上的节段上设有挡块，在挡块和悬臂座之间设有套装于连接杆上的第五弹簧。

上述进一步的改进使得刀具可以在竖直方向上自由上下浮动，其目的是为了获得更大的高度调节范围，以弥补第一导向板和第二导向板只能微调的缺陷，从而更好的适应不同菠萝生长的高度不同。

优选的，在小车底盘与箱体之间设有可使箱体上下移动的液压升降杆；

在小车底盘上固定设有竖直的导向杆，所述导向杆穿过箱体底部直至箱体内腔且不从箱体内腔脱出。升降装置的设计能够适应不同行或列之间，以及不同田地之间的大范围菠萝果实高度差。导向杆能够保证箱体上下移动的直线度。

具体的，所述驱动装置包括电机、与电机输出端通过带传动连接的传动轴、对称分布于传动轴两侧的两根输出轴，两根输出轴均通过带传动与传动轴连接；

每一根输出轴两端均通过软轴与切割刀片连接。

为方便人工操作，所述箱体上设有推手，便于将菠萝采摘装置推进。

本发明的显著效果是：

1.利用导向板上下浮动结构对切割位置进行小范围自动调整，可以很好地适应菠萝生长高度的小范围差距，从而保证尽可能的留下最长的果根，不影响菠萝幼苗再生，作业过程中有效避免了频繁地调节高度。

2.能够适应不同行或列之间，以及不同田地之间的大范围菠萝果实高度差，可以做到调节一个高度，收割一批菠萝的效果。

3.导向板之间间隙的设计，并配合可上下左右浮动的悬臂的设计，可以实现装置推进时自动定位，因此无需像机械手那样每采摘一个果实定一次位。

4.一次推进可实现两排果实的收割。

以上四点可以看出，本发明的采摘装置不影响菠萝幼苗再生，采摘效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明采摘装置整体结构三维图。

图2为图1切去一部分的示意图（驱动装置未示出）。

图3为图1的局部放大图。

图4为本发明采摘装置整体结构前视图。

图5为刀具结构图。

图6为悬臂结构示意图。

图7为驱动装置结构示意图。

图中：1-小车底盘,2-箱体，3-悬臂，4-刀具,5-水平导入段，6-斜坡段，7-水平切割段，8-导入圆弧，9-第一活动销，10-第二活动销，11-第一弹簧，13-导向杆，14-液压升降杆，15-电机，16-传动轴，17-输出轴，18-软轴，19-第二弹簧，20-支撑座，21-推手，31-光杆，32-连接杆，33-第三弹簧，34-第四弹簧，35-挡环，36-悬臂座，37-挡块，38-第五弹簧，41-刀架，42-第一水平支撑板，43-第二水平支撑板,44-第一导向板,45-第二导向板，46-切割刀片。

具体实施方式

为了便于描述，各部件的相对位置关系（如：横、纵、上、下、前、后等）的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图1～7所示，一种菠萝采摘装置，包括可移动的小车底盘1、设置于小车底盘1上的箱体2。所述箱体2上设有推手21。

在小车底盘1与箱体2之间设有可使箱体2上下移动的液压升降杆14。在小车底盘1上固定设有竖直的导向杆13，所述导向杆13穿过箱体2底部直至箱体2内腔且不从箱体2内腔脱出。

在箱体2横向两侧水平设有可伸缩的悬臂3。所述悬臂3包括横向水平穿过箱体2侧面的光杆31、套装于光杆31上的第三弹簧33和第四弹簧34、设置于光杆31上且分布于箱体2外侧和内侧的两个挡环35。

所述第三弹簧33位于箱体2外侧，第三弹簧33一端与箱体2外侧面抵接、另一端与挡环35抵接。所述第四弹簧34位于箱体2内侧，第四弹簧34一端与箱体2内侧面抵接、另一端与另一个挡环35抵接。

在箱体2内侧壁上悬挑固定有L形支撑座20。支撑座20上设有第一光孔，所述光杆31从第一光孔中穿过且不脱出。

在悬臂3的远端固定连接有刀具4。所述刀具4包括门形刀架41、悬挑设置于刀架41下端的第一水平支撑板42和第二水平支撑板43。

位于箱体2外侧的所述光杆31的远端设有悬臂座36，悬臂座36上设有自上而下贯通的第二光孔，第二光孔中穿设有连接杆32。连接杆32下端与门形刀架41顶部固定连接。在连接杆32位于悬臂座36以上的节段上设有挡块37，在挡块37和悬臂座36之间设有套装于连接杆32上的第五弹簧38。

所述第一水平支撑板42和第二水平支撑板43相向设置且二者之间留有间隙X。

第一水平支撑板42上设有可上下浮动的第一导向板44，在第二水平支撑板43上设有可上下浮动的第二导向板45，第一导向板44和第二导向板45之间的间距Z大于菠萝蒂直径。

在第一导向板44和第二导向板45上均设有切割刀片46。切割刀片46对称设置于第一导向板44和第二导向板45之间。所述第一导向板44从前至后包括依次连接的水平导入段5、斜坡段6、水平切割段7。所述水平导入段5内侧设有导入圆弧8，第一导向板44和第二导向板45的水平导入段5形成外八字形结构。第一导向板44和第二导向板45结构相同且镜像对称。所述切割刀片46设置于第一导向板44和第二导向板45的水平切割段7上。

设置于第一导向板44上的切割刀片46与设置于第二导向板45上的切割刀片46之间留有间隙Y，间隙Y小于菠萝蒂直径。

在第一水平支撑板42上设有通孔。通孔内穿设有第一活动销9。第一活动销9上端与第一导向板44固定连接。在第一水平支撑板42与第一导向板44之间的第一活动销段的外表面套装有第一弹簧11。

在第二水平支撑板43上设有通孔。通孔内穿设有第二活动销10。第二活动销10上端与第二导向板45固定连接。在第二水平支撑板43与第二导向板45之间的第二活动销段的外表面套装有第二弹簧19。

所述箱体2内设有可驱动切割刀片46转动的驱动装置。所述驱动装置包括电机15、与电机15输出端通过带传动连接的传动轴16、对称分布于传动轴16两侧的两根输出轴17，两根输出轴17均通过带传动与传动轴16连接；

每一根输出轴17两端均通过软轴18与切割刀片46连接。

在小车行进过程中，菠萝蒂会被前段的外八字形结构的水平导入段5导入斜坡段6之间，随着小车前进，菠萝底部会触碰挤压斜坡段6，而此时弹簧11会发生压缩形变，水平切割段7与切割刀片46一起向下运动，待菠萝蒂运动到水平切割段7，菠萝蒂触碰转动的切割刀片46时，进行菠萝切割。

不同的菠萝进行切割的时候，弹簧11的压缩量稍有不同，正是依靠弹簧11的压缩变形，来进行微调，弹簧11始终顶住导向板，使其稳定在菠萝蒂的最上端与菠萝果实的交界处，从而保证获得最大的果根长度。

可上下浮动的导向板，并配合可上下左右浮动的悬臂，使得在一个区域的田地中，可实现自动定位切割，提高采摘效率。

Claims (10)

1.一种菠萝采摘装置，包括可移动的小车底盘（1）、设置于小车底盘（1）上的箱体（2），其特征在于：在箱体（2）侧面横向水平设有可伸缩的悬臂（3），在悬臂（3）的远端固定连接有刀具（4）；

所述刀具（4）包括门形刀架（41）、悬挑设置于刀架（41）下端的第一水平支撑板（42）和第二水平支撑板（43）；

所述第一水平支撑板（42）和第二水平支撑板（43）相向设置且二者之间留有间隙X；

第一水平支撑板（42）上设有可上下浮动的第一导向板（44），在第二水平支撑板（43）上设有可上下浮动的第二导向板（45），第一导向板（44）和第二导向板（45）之间的间距Z大于菠萝蒂直径；

在第一导向板（44）和第二导向板（45）上均设有切割刀片（46），切割刀片（46）对称设置于第一导向板（44）和第二导向板（45）之间；设置于第一导向板（44）上的切割刀片（46）与设置于第二导向板（45）上的切割刀片（46）之间留有间隙Y，间隙Y小于菠萝蒂直径；

所述箱体（2）内设有可驱动切割刀片（46）转动的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的菠萝采摘装置，其特征在于：所述悬臂（3）在箱体（2）的横向两侧均有设置。

3.根据权利要求1或2所述的菠萝采摘装置，其特征在于：所述第一导向板（44）从前至后包括依次连接的水平导入段（5）、斜坡段（6）、水平切割段（7）；

第一导向板（44）和第二导向板（45）结构相同且镜像对称；

所述切割刀片（46）设置于第一导向板（44）和第二导向板（45）的水平切割段（7）上。

4.根据权利要求3所述的菠萝采摘装置，其特征在于：所述水平导入段（5）内侧设有导入圆弧（8），第一导向板（44）和第二导向板（45）的水平导入段（5）形成外八字形结构。

5.根据权利要求3所述的菠萝采摘装置，其特征在于：在第一水平支撑板（42）上设有通孔，通孔内穿设有第一活动销（9），第一活动销（9）上端与第一导向板（44）固定连接，在第一水平支撑板（42）与第一导向板（44）之间的第一活动销段的外表面套装有第一弹簧（11）；

在第二水平支撑板（43）上设有通孔，通孔内穿设有第二活动销（10），第二活动销（10）上端与第二导向板（45）固定连接，在第二水平支撑板（43）与第二导向板（45）之间的第二活动销段的外表面套装有第二弹簧（19）。

6.根据权利要求1或2所述的菠萝采摘装置，其特征在于：所述悬臂（3）包括横向水平穿过箱体（2）侧面的光杆（31）、套装于光杆（31）上的第三弹簧（33）和第四弹簧（34）、设置于光杆（31）上且分布于箱体（2）外侧和内侧的两个挡环（35）；

所述第三弹簧（33）位于箱体（2）外侧，第三弹簧（33）一端与箱体（2）外侧面抵接、另一端与挡环（35）抵接；所述第四弹簧（34）位于箱体（2）内侧，第四弹簧（34）一端与箱体（2）内侧面抵接、另一端与另一个挡环（35）抵接；

在箱体（2）内侧壁上悬挑固定有L形支撑座（20），支撑座（20）上设有第一光孔，所述光杆（31）从第一光孔中穿过且不脱出。

7.根据权利要求6所述的菠萝采摘装置，其特征在于：位于箱体（2）外侧的光杆（31）的远端设有悬臂座（36），悬臂座（36）上设有自上而下贯通的第二光孔，第二光孔中穿设有连接杆（32），连接杆（32）下端与门形刀架（41）顶部固定连接；

在连接杆（32）位于悬臂座（36）以上的节段上设有挡块（37），在挡块（37）和悬臂座（36）之间设有套装于连接杆（32）上的第五弹簧（38）。

8.根据权利要求1或2所述的菠萝采摘装置，其特征在于：在小车底盘（1）与箱体（2）之间设有可使箱体（2）上下移动的液压升降杆（14）；

在小车底盘（1）上固定设有竖直的导向杆（13），所述导向杆（13）穿过箱体（2）底部直至箱体（2）内腔且不从箱体（2）内腔脱出。

9.根据权利要求2所述的菠萝采摘装置，其特征在于：所述驱动装置包括电机（15）、与电机（15）输出端通过带传动连接的传动轴（16）、对称分布于传动轴（16）两侧的两根输出轴（17），两根输出轴（17）均通过带传动与传动轴（16）连接；

每一根输出轴（17）两端均通过软轴（18）与切割刀片（46）连接。

10.根据权利要求1所述的菠萝采摘装置，其特征在于：所述箱体（2）上设有推手（21）。