CN108401673B - 一种可穿戴式水果采摘剪刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可穿戴式水果采摘剪刀，包括采摘臂套、剪切机构、收纳机构和协调控制机构，剪切机构设于采摘臂套前端，位于协调控制机构上方；其中，剪切机构包括传动螺柱、T型传动块、活动刀片、固定刀片、压簧、安装座和勾环，收纳机构包括收纳环、连接杆、固定卡爪和活动卡爪，协调控制机构包括固定把手、手闸与钢丝绳。本发明综合考虑到节能程度、高效程度、经济程度等多个方面，该水果采摘剪刀为纯机械式驱动结构，依靠机械触发刀片剪切果梗并自动收纳水果，相比传统水果采摘方式，本发明可由操作人员在一定距离上操作，具有可靠性、经济性、效率高的优势，便于推广应用、生产制造和果农使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种水果采摘工具，具体涉及一种可穿戴式水果采摘剪刀。
背景技术
目前，摘取水果装置主要有加装机器视觉的机械手，通过机械手完成水果采摘作业。由于树叶和树枝的遮挡，通过机器视觉判断水果的成功率较低，执行效率低，漏采可能性大；并且，机械手需要另外设计软件程序，机械手采摘作业过程中需要避开较大的树枝，这对机械手的机构设计和运动控制具有很高的要求，导致机械手制造成本高，不便于推广，所以中国果农至今仍在使用传统的纯人工采摘方式。但是传统的人工采摘方式，果农使用普通的园艺剪刀，其不足在于，园艺剪刀所能够到的范围小，难以剪切离人稍远一点的水果，剪下水果后果农需拿另一只手接住下落的水果，影响采摘效率，且长期采摘后会给果农带来一定的身体负担。综上所述，目前的水果采摘方式还留有很大的改进空间。
随着社会的进步与发展，传统采摘的方式已经明显不能适应时代发展，所以在此基础上，我们根据水果采摘的需要和现有条件的要求设计了该可穿戴式水果采摘剪刀。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供了一种可靠性高，制造成本低的可穿戴式水果采摘剪刀。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种可穿戴式水果采摘剪刀，包括采摘臂套、剪切机构、收纳机构和协调控制机构，剪切机构设于采摘臂套前端，位于协调控制机构上方；其中，
剪切机构包括传动螺柱、T型传动块、活动刀片、固定刀片、压簧、安装座和勾环，收纳机构包括收纳环、连接杆、固定卡爪和活动卡爪，协调控制机构包括固定把手、手闸与钢丝绳；
活动刀片和固定刀片活动连接，且固定刀片上安装有定位卡槽，与安装座固定连接，T型传动块与安装座通过传动螺柱相连，安装座与连接支架固定连接，且位于采摘臂套前方并与采摘臂套固定连接，压簧位于T型传动块与安装座中间，且压簧两端分别固定，T型传动块与活动刀片通过勾环相连；收纳环通过两侧的连接杆与采摘臂套相连，位于剪切机构下方，固定卡爪和活动卡爪与收纳环相连，位于收纳环下方；活动卡爪设有复位弹簧，手闸固定在固定把手上，位于采摘臂套下方，钢丝绳一端与手闸相连，另一端与T型传动块和活动卡爪相连。
本发明进一步的改进在于，固定卡爪有两个，活动卡爪有一个，三个卡爪成120°均匀分布在收纳环上。
本发明进一步的改进在于，采摘臂套前端设置有定位销，并可绕定位销转动。
本发明进一步的改进在于，手闸位置可自由调节。
本发明进一步的改进在于，定位卡槽设置于活动刀片上侧。
本发明进一步的改进在于，活动刀片和固定刀片通过传动铆钉活动连接。
本发明进一步的改进在于，收纳环通过固定螺丝与两侧的连接杆连接。
本发明进一步的改进在于，剪刀不工作时，连接手闸与活动卡爪和T型传动块的钢丝绳处于放松状态，剪切装置张开，活动卡爪复位。
本发明进一步的改进在于，按住手闸时，钢丝绳随着手闸一起收紧，拉动活动刀片和活动卡爪，活动刀片在钢丝绳的带动下转动到定位卡槽的位置，剪刀闭合，起到剪切果梗的作用，果实在果梗被剪切后受重力作用自然下落，当落到收纳环下方时，被已收紧的活动卡爪和固定卡爪挡住，果实便收纳在收纳环中，人手松开手闸，钢丝绳便再次放松，活动卡爪便在复位弹簧的作用下复位，果实随即从收纳环中落下。
本发明具有如下有益的技术效果：
本发明水果采摘剪刀为纯机械式驱动结构，依靠机械触发刀片剪切果梗并自动收纳水果，相比传统水果采摘方式，本发明可由操作人员在一定距离上操作，具有安全性、可靠性、经济型、效率高的优势，便于推广应用、生产制造和果农使用。
本发明设计目标明确，设计特点鲜明，总结来说主要有以下特色及创新点：①节能，本发明为纯机械结构，没有电能参与，有利于实现节能减排。③高效，实现单手操作，扩大手臂活动范围，提高劳动效率。④经济，本发明成本低廉，易于携带及使用，适用于中国市场。
附图说明
图1是可穿戴式采摘剪刀的主视图。
图2是可穿戴式采摘剪刀的俯视图。
图3是可穿戴式采摘剪刀的轴测图。
图中：1-采摘臂套，2-固定把手，3-传动螺柱，4-T型传动块,5-活动刀片,6-固定刀片,7-压簧,8-传动铆钉，9-安装座，10-固定螺丝，11-连接支架，12-定位销，13-收纳环，14-连接杆，15-固定卡爪，16-活动卡爪，17-手闸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至图3所示，本发明提供的一种可穿戴式水果采摘剪刀，包括采摘臂套1、剪切机构、收纳机构和协调控制机构，其中，所述剪切机构包括传动螺柱3、T型传动块4、活动刀片5、固定刀片6、压簧7和安装座9，活动刀片5和固定刀片6通过传动铆钉8活动连接，且所述固定刀片6上安装有定位卡槽，与安装座9固定连接，所述T型传动块4与安装座9通过传动螺柱3相连，所述安装座9与连接支架11固定连接，位于采摘臂套1前方，所述压簧7位于T型传动块4与安装座9中间，所述T型传动块4与活动刀片5通过勾环相连。所述收纳机构包括收纳环13、固定卡爪15和活动卡爪16，所述收纳环13通过两侧的连接杆14与采摘臂套1相连，位于剪切机构下方，且收纳环13通过固定螺丝10与两侧的连接杆14连接，所述固定卡爪15和活动卡爪16与收纳环13相连，位于收纳环13下方。所述活动卡爪16设有复位弹簧。所述协调控制机构包括固定把手2、手闸17与钢丝绳。所述手闸17固定在固定把手2上，位于采摘臂套下方，所述钢丝绳一端与手闸17相连，另一端与T型传动块4和活动卡爪16相连。
所述固定卡爪15有两个，活动卡爪16有一个，三个卡爪成120°均匀分布在收纳环13上。剪刀不工作时，连接手闸17与活动卡爪16和T型传动块4的钢丝绳处于放松状态，剪切装置张开，活动卡爪复位；按住手闸17时，钢丝绳随着手闸17一起收紧，拉动活动刀片5和活动卡爪16，活动刀片5在钢丝绳的带动下转动到定位卡槽的位置，剪刀闭合，起到剪切果梗的作用，果实在果梗被剪切后受重力作用自然下落，当落到收纳环13下方时，被已收紧的活动卡爪16和固定卡爪15挡住，果实便收纳在收纳环13中。人手松开手闸17，钢丝绳便再次放松，活动卡爪16便在复位弹簧的作用下复位，果实随即从收纳环13中落下。如此便完成整个采摘流程。
如图3所示，使用该可穿戴式采摘剪刀时，采摘人员首先将手臂套入采摘臂套1内，手部捏动手闸17，使钢丝绳收紧，T型传动块4受钢丝绳拉力作用以底部为轴线向人的方向转动，带动勾环拉动活动刀片5；活动刀片5绕铆接处旋转直至与固定刀片6闭合，此时定位卡槽与活动刀片5碰撞，剪切水果，剪切同时收纳装置也随着钢丝绳的收紧而收紧；收纳装置具体工作过程为：在手闸17收紧时钢丝绳同时拉动活动卡爪16，克服复位弹簧的拉力后使活动卡爪16闭合，以收纳剪切下落的水果，在采集足够多的水果后，人可以将手闸17松开，则钢丝绳松开，活动卡爪16随之复位，水果自然下落。
本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。
Claims (6)
1.一种可穿戴式水果采摘剪刀，其特征在于，包括采摘臂套（1）、剪切机构、收纳机构和协调控制机构，剪切机构设于采摘臂套（1）前端，位于协调控制机构上方；其中，
剪切机构包括传动螺柱（3）、T型传动块（4）、活动刀片（5）、固定刀片（6）、压簧（7）、安装座（9）和勾环，收纳机构包括收纳环（13）、连接杆（14）、固定卡爪（15）和活动卡爪（16），协调控制机构包括固定把手（2）、手闸（17）与钢丝绳；
活动刀片（5）和固定刀片（6）活动连接，固定刀片（6）上安装有定位卡槽，与安装座（9）固定连接，且定位卡槽设置于活动刀片（5）上侧，T型传动块（4）与安装座（9）通过传动螺柱（3）相连，安装座（9）与连接支架（11）固定连接，且位于采摘臂套（1）前方并与采摘臂套（1）固定连接，压簧（7）位于T型传动块（4）与安装座（9）中间，且压簧（7）两端分别固定，T型传动块（4）与活动刀片（5）通过勾环相连；收纳环（13）通过两侧的连接杆（14）与采摘臂套（1）相连，位于剪切机构下方，固定卡爪（15）和活动卡爪（16）与收纳环（13）相连，位于收纳环（13）下方；活动卡爪（16）设有复位弹簧，手闸（17）固定在固定把手（2）上，位于采摘臂套（1）下方，钢丝绳一端与手闸（17）相连，另一端与T型传动块（4）和活动卡爪（16）相连；固定卡爪（15）有两个，活动卡爪（16）有一个，三个卡爪成120°均匀分布在收纳环（13）上；
按住手闸（17）时，钢丝绳随着手闸（17）一起收紧，拉动活动刀片（5）和活动卡爪（16），活动刀片（5）在钢丝绳的带动下转动到定位卡槽的位置，剪刀闭合，起到剪切果梗的作用，果实在果梗被剪切后受重力作用自然下落，当落到收纳环（13）下方时，被已收紧的活动卡爪（16）和固定卡爪（15）挡住，果实便收纳在收纳环（13）中，人手松开手闸（17），钢丝绳便再次放松，活动卡爪（16）便在复位弹簧的作用下复位，果实随即从收纳环（13）中落下。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式水果采摘剪刀，其特征在于，采摘臂套（1）前端设置有定位销（12），并可绕定位销（12）转动。
3.根据权利要求1所述的一种可穿戴式水果采摘剪刀，其特征在于，手闸（17）位置可自由调节。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴式水果采摘剪刀，其特征在于，活动刀片（5）和固定刀片（6）通过传动铆钉（8）活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种可穿戴式水果采摘剪刀，其特征在于，收纳环（13）通过固定螺丝（10）与两侧的连接杆（14）连接。
6.根据权利要求1所述的一种可穿戴式水果采摘剪刀，其特征在于，剪刀不工作时，连接手闸（17）与活动卡爪（16）和T型传动块（4）的钢丝绳处于放松状态，剪切装置张开，活动卡爪复位。
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