CN108419522A - 一种旋转切割式水果采摘装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转切割式水果采摘装置及其控制方法，包括旋转分离结构、支撑杆、收集装置和移动装置；所述旋转分离结构将水果与水果柄部分离并将水果送入收集装置；所述支撑杆支撑并带动所述分离结构变换位置；所述收集装置与分旋转离结构连接并收集旋转分离结构送入的水果；所述移动装置带动收集装置移动；所述旋转分离结构通过连接架与支撑杆和收集装置连接。本发明提供的旋转切割式水果采摘装置，采用拉力与弹簧往复翻转式机构，环保节能；采用水果茎部因机构的作用下自动移到V字形刀架的刀片下自动截断，且截断长度刚好一方面保持水果新鲜，一方面不破坏其他水果；相比电控采摘机械手更便捷且成本更低，操作方便简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种水果采摘装置及其控制方法，尤其涉及一种旋转切割式水果采摘装置及其控制方法。
背景技术
我国是水果生产大国，每年各类水果产量都保持在一亿吨以上，我国水果品种植面积大、产量高，但大多数果品仍然采用人工收获，其劳动强度非常大、效率低、成本高。尤其是一些苹果、橘子、梨等国人比较喜爱的水果上，由于种植面积广，产量的大，水果分布不一且容易损坏。这会导致劳动力紧缺，不能对水果进行及时收获，造成水果品质下降，严重影响了水果业健康发展。对此，加大对于水果采摘智能化和自动化的设计和制造研发的投入，将是未来水果采摘的新型产业，也将会对水果的生产起着重要变革。
到目前为止，在世界上的许多个国家很多都把机械自动化技运用在水果的采摘方面上。机械结构能配合电机的传动之下，能实现水果采摘机械的自动化控制，通过一系列的机械自动化采摘，能够降低劳动成本，提高效率，对于我国的水果采摘有着深远的影响。但是，当前的水果采摘装置需要配合电机等驱动设备进行传动，成本高，操作困难，适用范围有限，不利于大范围的推广。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种旋转切割式水果采摘装置及其控制方法，解决当前电控采摘装置成本高、操作困难的问题。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种旋转切割式水果采摘装置，包括旋转分离结构、支撑杆、收集装置和移动装置；所述旋转分离结构将水果与水果柄部分离并将水果送入收集装置；所述支撑杆支撑并带动所述分离结构变换位置；所述收集装置与分旋转离结构连接并收集旋转分离结构送入的水果；所述移动装置带动收集装置移动；所述旋转分离结构通过连接架与支撑杆和收集装置连接；所述旋转分离结构呈圆盘状，包括旋转固定架、圆环刀架和动力结构，所述旋转固定架中心设有旋转轴，所述动力结构安装在旋转固定架侧面并与旋转轴同轴，所述圆环刀架同轴套设在旋转固定架外。
进一步的，所述旋转固定架包括水果承接板，所述水果承接板通过支撑板固定在连接板一侧，所述连接板呈U型，所述连接板另一侧固定有相同结构的水果承接板和支撑板，所述旋转轴位于连接板底面中心。
进一步的，所述圆环刀架侧面设有两个对称的水果出入口，所述水果出入口位于水果承接板正上方，所述水果出入口呈圆形，所述水果出入口沿圆环刀架圆弧方向对称设有两个刀片安装口，所述刀片安装口呈V形，所述刀片安装口底部设有刀片。
进一步的，所述动力结构包括绕线板和弹力线，所述绕线板呈圆盘状，所述绕线板与旋转轴同轴安装在旋转固定架侧面，所述绕线板外套设有挡线板；所述挡线板呈圆环状，所述挡线板与绕线板错开安装在挡线板外侧，所述挡线板内侧面与绕线板外侧面平齐；所述弹力线一端固定在绕线板上，所述弹力线另一端穿出支撑杆，所述支撑杆中设有复位弹簧；所述弹力线呈拉伸状态时，弹簧处于压缩状态，绕线板带动旋转固定架旋转180度；所述弹力线呈放松状态时，弹簧处于放松状态，绕线板带动旋转固定架回到初始状态。
进一步的，所述圆环刀架靠近动力结构的端面外侧设有外挡板，所述圆环刀架另一端面设有外圆板，所述外挡板和外圆板通过旋转轴固定。
进一步的，所述连接架两侧面与外挡板和外圆板固定连接，所述连接架连接外挡板的侧面与支撑杆一端固定连接，所述连接架底面设有圆形孔与收集装置连通，所述连接架底面设有安装孔固定连接收集装置。
进一步的，所述收集装置包括收集软管和收集盒，所述集软管与收集盒连通，所述收集软管内设有弹性布袋。
进一步的，所述移动装置包括扶手、底座和移动轮，所述扶手安装在底座一侧，所述移动轮安装在底座设有扶手一侧的底部，所述收集装置固定在底座上。
进一步的，所述支撑杆为伸缩杆，所述支撑杆通过锁紧螺母来松紧内套杆，所述支撑杆长度范围为1-2米。
本发明为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种上述旋转切割式水果采摘装置的控制方法，包括如下步骤：S1：调节支撑杆到合适的长度来适应采摘高度；S2：移动支撑杆到采摘位置，使被采摘的水果从水果出入口进入水果承接板；S3：拉动弹力绳，弹簧被压缩，绕线板带动旋转固定架旋转，水果柄部移动到刀片安装口处；S4：继续拉动弹力绳，弹簧进一步压缩，水果柄被刀片切断，水果与水果柄部分离；S5：继续拉动弹力绳，旋转固定架旋转到180度位置，水果在重力作用下进入收集软管落入收集盒；S6：放松弹力绳，在弹簧压力作用下，绕线板带动旋转固定架旋转回到初始位置，完成一个水果的采摘；S7：重复步骤S2-S6，完成多个水果的采摘。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的旋转切割式水果采摘装置及其控制方法，采用拉力与弹簧往复翻转式机构，环保节能；采用水果茎部因机构的作用下自动移到V字形刀架的刀片下自动截断，且截断长度刚好一方面保持水果新鲜，一方面不破坏其他水果；相比电控采摘机械手更便捷且成本更低，操作方便简单。
附图说明
图1为本发明实施例中旋转切割式水果采摘装置结构示意图；
图2为本发明实施例中旋转分离结构固定在支撑杆上的示意图；
图3为本发明实施例中旋转分离结构内部示意图；
图4为本发明实施例中旋转分离结构拆除圆环刀架后示意图；
图5为本发明实施例中旋转分离结构拆除圆环刀架后动力结构侧示意图。
图中：
1旋转分离机构 2支撑杆 3收集装置
4移动装置 5连接架 11旋转固定架
12圆环刀架 13动力结构 111旋转轴
112水果承接板 113支撑板 114连接板
121水果出入口 122刀片安装口 123外挡板
124外圆板 131绕线板 132挡线板
201锁紧螺母 202内套杆 301收集软管
302收集盒 401扶手 402底座
403移动轮 501圆形孔 502安装孔
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明实施例中旋转切割式水果采摘装置结构示意图。
请参见图1，本发明实施例中旋转切割式水果采摘装置，包括旋转分离结构1、支撑杆2、收集装置3和移动装置4；所述旋转分离结构1将水果与水果柄部分离并将水果送入收集装置3；所述支撑杆2支撑并带动所述分离结构1变换位置；所述收集装置3与分旋转离结构1连接并收集旋转分离结构1送入的水果；所述移动装置4带动收集装置3移动；同时参见图2，所述旋转分离结构1通过连接架5与支撑杆2和收集装置3连接；同时参见图3和图4，所述旋转分离1结构呈圆盘状，包括旋转固定架11、圆环刀架12和动力结构13，所述旋转固定架11中心设有旋转轴111，所述动力结构13安装在旋转固定架11侧面并与旋转轴111同轴，所述圆环刀架12同轴套设在旋转固定架11外。
所述旋转固定架11包括水果承接板112，所述水果承接板112通过支撑板113固定在连接板114一侧，所述连接板114呈U型，所述连接板114另一侧固定有相同结构的水果承接板112和支撑板113，所述旋转轴111位于连接板114底面中心。所述圆环刀架12侧面设有两个对称的水果出入口121，所述水果出入口121位于水果承接板112正上方，所述水果出入口121呈圆形，所述水果出入口121沿圆环刀架12圆弧方向对称设有两个刀片安装口122，所述刀片安装口122呈V形，所述刀片安装口122底部设有刀片；所述圆环刀架12靠近动力结构13的端面外侧设有外挡板123，所述圆环刀架12另一端面设有外圆板124，所述外挡板123和外圆板124通过旋转轴111固定。
同时参见图5，所述动力结构13包括绕线板131和弹力线，所述绕线板131呈圆盘状，所述绕线板131与旋转轴111同轴安装在旋转固定架11侧面，所述绕线板131外套设有挡线板132，所述挡线板132呈圆环状，所述挡线板132与绕线板131错开安装挡线板132外侧，所述弹力线一端固定并部分缠绕在绕线板131上，所述弹力线另一端穿出支撑杆2，所述支撑杆中设有复位弹簧；所述弹力线呈拉伸状态时，弹簧处于压缩状态，绕线板131带动旋转固定架11旋转180度；所述弹力线呈放松状态时，弹簧处于放松状态，绕线板131带动旋转固定架11回到初始状态。
所述连接架5两侧面与外挡板123和外圆板124固定连接，所述连接架5连接外挡板的侧面与支撑杆2一端固定连接，所述连接架5底面设有圆形孔501与收集装置3连通，所述连接架5底面设有安装孔502固定连接收集装置3。所述收集装置3包括收集软管301和收集盒302，所述集软管301与收集盒302连通，所述收集软管301内设有弹性布袋，所述弹性布袋对收集到的水果其缓冲作用，防止收集过程中损坏。所述移动装置4包括扶手401、底座402和移动轮403，所述扶手401安装在底座402一侧，所述移动轮403安装在底座402设有扶手401一侧的底部，所述收集装置3固定在底座402上。所述支撑杆2为伸缩杆，所述支撑杆2通过锁紧螺母201来松紧内套杆202，所述支撑杆2长度范围为1-2米。
本发明实施例中旋转切割式水果采摘装置的控制方法，包括如下步骤：
S1：调节支撑杆2到合适的长度来适应采摘高度；
S2：移动支撑杆2到采摘位置，使被采摘的水果从水果出入口121进入水果承接板112；
S3：拉动弹力绳，弹簧被压缩，绕线板131带动旋转固定架11旋转，水果柄部移动到刀片安装口122处；
S4：继续拉动弹力绳，弹簧进一步压缩，水果柄被刀片切断，水果与水果柄部分离；
S5：继续拉动弹力绳，旋转固定架11旋转到180度位置，水果在重力作用下进入收集软管301落入收集盒302；
S6：放松弹力绳，在弹簧压力作用下，绕线板131带动旋转固定架11旋转回到初始位置，完成一个水果的采摘；
S7：重复步骤S2-S6，完成多个水果的采摘。
综上所述，本发明提供的旋转切割式水果采摘装置，具有以下优点：1、动力创新，采用拉力与弹簧往复翻转式机构，环保节能；2、采摘方式创新，打破传统采摘水果方式，采用水果茎部因机构的作用下自动移到V字形刀架的刀片下自动截断，且截断长度刚好一方面保持水果新鲜，一方面不破坏其他水果；3.相比电控采摘机械手更便捷且成本更低，操作方便简单。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，包括旋转分离结构(1)、支撑杆(2)、收集装置(3)和移动装置(4)；所述旋转分离结构(1)将水果与水果柄部分离并将水果送入收集装置(3)；所述支撑杆(2)支撑并带动所述分离结构(1)变换位置；所述收集装置(3)与分旋转离结构(1)连接并收集旋转分离结构(1)送入的水果；所述移动装置(4)带动收集装置(3)移动；所述旋转分离结构(1)通过连接架(5)与支撑杆(2)和收集装置(3)连接；所述旋转分离(1)结构呈圆盘状，包括旋转固定架(11)、圆环刀架(12)和动力结构(13)，所述旋转固定架(11)中心设有旋转轴(111)，所述动力结构(13)安装在旋转固定架(11)侧面并与旋转轴(111)同轴，所述圆环刀架(12)同轴套设在旋转固定架(11)外。
2.如权利要求1所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述旋转固定架(11)包括水果承接板(112)，所述水果承接板(112)通过支撑板(113)固定在连接板(114)一侧，所述连接板(114)呈U型，所述连接板(114)另一侧固定有相同结构的水果承接板(112)和支撑板(113)，所述旋转轴(111)位于连接板(114)底面中心。
3.如权利要求2所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述圆环刀架(12)侧面设有两个对称的水果出入口(121)，所述水果出入口(121)位于水果承接板(112)正上方，所述水果出入口(121)呈圆形，所述水果出入口(121)沿圆环刀架(12)圆弧方向对称设有两个刀片安装口(122)，所述刀片安装口(122)呈V形，所述刀片安装口(122)底部设有刀片。
4.如权利要求1所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述动力结构(13)包括绕线板(131)和弹力线，所述绕线板(131)呈圆盘状，所述绕线板(131)与旋转轴(111)同轴安装在旋转固定架(11)侧面，所述绕线板(131)外套设有挡线板(132)；所述挡线板(132)呈圆环状，所述挡线板(132)与绕线板(131)错开安装在挡线板(132)外侧，所述挡线板(132)内侧面与绕线板(131)外侧面平齐；所述弹力线一端固定在绕线板(131)上，所述弹力线另一端穿出支撑杆(2)，所述支撑杆(2)中设有复位弹簧；所述弹力线呈拉伸状态时，弹簧处于压缩状态，绕线板(131)带动旋转固定架(11)旋转180度；所述弹力线呈放松状态时，弹簧(133)处于放松状态，绕线板(131)带动旋转固定架(11)回到初始状态。
5.如权利要求1所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述圆环刀架(12)靠近动力结构(13)的端面外侧设有外挡板(123)，所述圆环刀架(12)另一端面设有外圆板(124)，所述外挡板(123)和外圆板(124)通过旋转轴(111)固定。
6.如权利要求5所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述连接架(5)两侧面与外挡板(123)和外圆板(124)固定连接，所述连接架(5)连接外挡板的侧面与支撑杆(2)一端固定连接，所述连接架(5)底面设有圆形孔(501)与收集装置(3)连通，所述连接架(5)底面设有安装孔(502)固定连接收集装置(3)。
7.如权利要求1所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述收集装置(3)包括收集软管(301)和收集盒(302)，所述集软管(301)与收集盒(302)连通，所述收集软管(301)内设有弹性布袋。
8.如权利要求1所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述移动装置(4)包括扶手(401)、底座(402)和移动轮(403)，所述扶手(401)安装在底座(402)一侧，所述移动轮(403)安装在底座(402)设有扶手(401)一侧的底部，所述收集装置(3)固定在底座(402)上。
9.如权利要求1所述的旋转切割式水果采摘装置，其特征在于，所述支撑杆(2)为伸缩杆，所述支撑杆(2)通过锁紧螺母(201)来松紧内套杆(202)，所述支撑杆(2)长度范围为1-2米。
10.一种如权利要求1-9所述的任一旋转切割式水果采摘装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：调节支撑杆(2)到合适的长度来适应采摘高度；
S2：移动支撑杆(2)到采摘位置，使被采摘的水果从水果出入口(121)进入水果承接板(112)；
S3：拉动弹力绳，弹簧被压缩，绕线板(131)带动旋转固定架(11)旋转，水果柄部移动到刀片安装口(122)处；
S4：继续拉动弹力绳，弹簧进一步压缩，水果柄被刀片切断，水果与水果柄部分离；
S5：继续拉动弹力绳，旋转固定架(11)旋转到180度位置，水果在重力作用下进入收集软管(301)落入收集盒(302)；
S6：放松弹力绳，在弹簧压力作用下，绕线板(131)带动旋转固定架(11)旋转回到初始位置，完成一个水果的采摘；
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Application publication date: 20180821 |