CN108522014B - 一种便携式水果采摘器 - Google Patents

Abstract

一种便携式水果采摘器，其特征是：旋转杆置于空心杆中，其伸出空心杆的下端装有手把、上端依次装有椭圆平面凸轮和圆盘；空心杆从上至下依次装有支撑件、联接件和拉簧挂座；剪刀铆接在支撑件上表面，拉簧I分别勾挂在剪刀左右手柄内侧，剪刀张开后，其左右手柄跨过椭圆平面凸轮，两根钢丝绳分别穿过钢丝绳导向件，其一头用压板由螺钉II压紧在联接件上，另一头用螺钉I压紧在圆盘上；两个拉簧II一头勾挂在弹簧挂座上，另一头勾挂在联接件底部。采摘水果时，旋转手把先转过α角度，提升圆环及尼龙线网管至水果下端，再旋转90度，通过传动销带动椭圆平面凸轮旋转，剪刀口合拢，剪断果柄，同时，水果顺着尼龙线网管滑入到地面的收集篮中。

Description

一种便携式水果采摘器

技术领域

本发明属于水果采摘工具领域，主要涉及采摘工无需攀爬果树的一种便携式水果采摘器。

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。我国是世界第一大消费水果的国家，但是我国果园生产的机械化水平还处于起步阶段，水果采摘机械化程度更低。水果采收作为果园生产过程中的一个重要环节，具有季节性强和劳动密集型的特点，所用的劳动力占整个生产过程所用劳动力的35％-45％。然而，由于我国果林一般分布在地势不平坦的山地，且果农承包面积较小，不适宜开展大规模的机械化生产，因此，我国的水果采收绝大部分还是以人工采摘为主。人工采摘需要劳动力多，劳动强度大，与农业劳动力短缺和人工成本升高的现实相矛盾，同时，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；另一方面，采摘高处的水果时，一般都借助爬梯或者需要爬树采摘，不仅费事费力，效率低下，还容易产生安全隐患，所以，发明一种水果采摘装置，辅助人们采摘高处的水果，不仅可降低人工采摘的劳动强度，提高作业效率，还可保护人生安全。

发明内容

本发明设计的目的是提供一种结构简单、操作简便、重量轻、采摘效率高，适用于高空、无需攀爬果树的一种便携式水果采摘器。

本发明的技术解决方案是：一种便携式水果采摘器，包括剪刀、销轴、支撑件、拉簧I、钢丝绳导向件、钢丝绳、螺钉I、空心杆、旋转杆、平键、弹性挡圈、圆盘、椭圆平面凸轮、压板、螺栓、圆环、螺钉II、防转销、联接件、拉簧II、尼龙线网管、拉簧挂座、手把、传动销、紧定螺钉，其特征是：旋转杆置于空心杆中，其伸出空心杆的下端装有手把、伸出空心杆的上端依次装有椭圆平面凸轮、圆盘和弹性挡圈；空心杆的外圆柱面上从上至下依次装有支撑件、联接件和拉簧挂座，并在支撑件下方的空心杆上开有一浅槽；用销轴将剪刀铆接在支撑件上表面，拉簧I分别勾挂在剪刀左右手柄内侧，剪刀张开后，其左右手柄跨过椭圆平面凸轮，与椭圆平面凸轮轮廓始终保持接触；两根钢丝绳分别穿过钢丝绳导向件，其一头用压板由螺钉II压紧在联接件上，另一头用螺钉I压紧在圆盘上；两个拉簧II一头勾挂在拉簧挂座上，另一头勾挂在联接件底部。

所述的椭圆平面凸轮空套在旋转杆上，安装好后的椭圆平面凸轮短轴处与剪刀左右手柄内侧接触；椭圆平面凸轮开有一段半径为R、圆心角为α的圆弧通槽。

所述的圆盘位于椭圆平面凸轮上方，用平键实现与旋转杆的周向固定，在椭圆平面凸轮圆弧通槽起始位置正上方的圆盘上设置了一个盲孔，传动销一头打入盲孔中，另一头插入椭圆平面凸轮的圆弧通槽中，传动销与盲孔为过盈配合、与圆弧通槽为间隙配合；在圆盘的圆周中部加工有一条浅槽，穿出钢丝绳导向件的钢丝绳绕上圆盘时与浅槽底部相切。

所述的联接件套在空心杆上，联接件与空心杆为间隙配合，联接件套管上加工了一个圆孔，将防转销打入圆孔中，穿过联接件套管的防转销头部插入到空心杆的浅槽中，当联接件相对于空心杆上下移动时，防转销阻止了联接件相对于空心杆的转动；联接件左侧用两个螺栓联接了一个圆环，圆环上联接了一条尼龙线网管；采摘不同种类的水果时，可更换与之相匹配的不同尺寸的圆环。

所述的拉簧挂座用两个紧定螺钉固定在空心杆上。

所述的旋转杆与空心杆之间可相对旋转，但在轴向方向是固定的，具有弹性的橡胶手把内孔小于旋转杆的直径，套入后箍紧在旋转杆上，阻止空心杆向下滑动；旋转杆上端用弹性挡圈卡在旋转杆的环槽中，阻止空心杆、圆盘和椭圆平面凸轮向上滑动。

本便携式水果采摘器可做成1000mm、1500mm、2000mm、2500mm、3000mm不同长度，适应不同的高度。

采摘水果时，将剪刀位于水果上方，张开的剪刀口对着果柄从水果右侧向左移动，直至果柄至剪刀交叉口处，此时，一手握住空心杆，另一只手旋转手把，当手把相对于空心杆旋转α角度的过程中，旋转杆通过平键使圆盘带着传动销旋转，传动销的另一头在椭圆平面凸轮的圆弧通槽中滑过，从圆弧通槽的起始点到终点，在此过程中，椭圆平面凸轮不转动，剪刀不动作，两根钢丝绳随着圆盘的转动绕在圆盘的浅槽中，拉动联接件相对于空心杆向上运动，固联在联接件上的圆环及尼龙线网管向上移动一段距离，尼龙线网管口或已套住水果下端、或已接近水果下端(随着水果大小不同而不同)；继续将手把旋转90度，旋转杆通过平键使圆盘带着传动销、传动销带动椭圆平面凸轮一起旋转，椭圆平面凸轮的推程轮廓使剪刀左右手柄张开，剪刀口合拢，同时，随着圆盘的转动，固联在联接件上的两根钢丝绳继续将圆环及尼龙线网管提起，此时的水果下端已位于圆环中，当椭圆平面凸轮的推程轮廓与剪刀左右手柄的相对运动结束时，即椭圆平面凸轮转过90度，剪刀左右手柄的张开度为最大，剪刀口合拢后剪断果柄，水果直接落入尼龙线网管中，顺着尼龙线网管滑入地面的收集篮中；然后，向相反向转动旋转杆，旋转杆通过平键带动圆盘及传动销在回转α角度的过程中，传动销在椭圆平面凸轮的圆弧通槽中滑动，不带动椭圆平面凸轮回转，旋转杆再转过90度，圆盘带着传动销、传动销带动椭圆平面凸轮回到初始位置；同时剪刀左右手柄在拉簧I的作用下，其内侧始终与椭圆平面凸轮保持接触，两根钢丝绳从圆盘浅槽中绕出，在拉簧II的作用下，联接件带着两根钢丝绳和圆环及尼龙线网管一起相对于空心杆向下移动，回到初始位置，两根钢丝绳始终处在张紧状态。

本发明的优点和积极效果是：由于采用了椭圆平面凸轮控制剪刀口的合拢，而椭圆平面凸轮左右两边的轮廓是对称的，旋转杆顺时针或逆时针旋转都能使剪刀口的合拢，所以不管习惯左手用力或是习惯右手用力的人使用都很顺手；因为旋转手把的角度小于180度，所以只需旋转手把一次即可完成整个采摘水果的过程(尼龙线网管上升套住水果、剪断果柄、水果通过尼龙线网管直接滑入到地面的收集篮中)。与同类产品相比，本便携式水果采摘器结构简单、重量轻、适应性强、采摘水果过程简便、效率高。

附图说明

图中：1、剪刀 2、销轴 3、支撑件 4、拉簧I 5、钢丝绳导向件 6、钢丝绳 7、螺钉I8、空心杆 9、旋转杆 10、平键 11、弹性挡圈 12、圆盘 13、椭圆平面凸轮 14、压板 15、螺栓16、圆环 17、螺钉II 18、防转销 19、联接件 20、拉簧II 21、尼龙线网管 22、拉簧挂座 23、手把 24、传动销 25、紧定螺钉

图1为水果采摘器的轴剖面图

图2为水果采摘器的府视图

图3为A-A旋转剖面图，主要表示传动销与圆盘和椭圆平面凸轮之间的相对位置及装配关系

图4为B-B剖面图，主要表示椭圆平面凸轮上开的圆弧槽位置和大小

图5为C-C剖面图，主要表示圆环与联接件和防转销与联接件、空心杆之间的装配关系

图6为D-D剖面图，主要表示空心杆与拉簧挂座之间的装配关系

图7表示旋转杆带着圆盘旋转α角度后，圆环及尼龙线网管被提升到水果下端的情况

图8表示旋转杆带着圆盘、传动销带动椭圆平面凸轮继续旋转90度后，圆环及尼龙线网管被提升到最高位置，水果部分位于圆环及尼龙线网管中的情况

图9表示果柄被剪断后，水果顺着尼龙线网管滑入地面收集篮中，采摘器回到初始位置

具体实施例：下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

旋转杆9置于空心杆8中，其伸出空心杆8的下端装有手把23、伸出空心杆8的上端依次装有椭圆平面凸轮13、圆盘12和弹性挡圈11；空心杆8的外圆柱面上从上至下依次装有支撑件3、联接件19和拉簧挂座22，并在支撑件3下方的空心杆8上开有一浅槽；用销轴2将剪刀1铆接在支撑件3上表面，拉簧I4分别勾挂在剪刀1左右手柄内侧，剪刀1张开后，其左右手柄跨过椭圆平面凸轮13，与椭圆平面凸轮13轮廓始终保持接触；两根钢丝绳6分别穿过钢丝绳导向件5，其一头用压板14由螺钉II17压紧在联接件19上，另一头用螺钉17压紧在圆盘12上；两个拉簧II20一头勾挂在拉簧挂座22上，另一头勾挂在联接件19底部(如图1所示)。

所述的椭圆平面凸轮13空套在旋转杆9上，安装好后的椭圆平面凸轮13短轴处与剪刀1左右手柄内侧接触(如图2所示)；椭圆平面凸轮13开有一段半径为R、圆心角为α的圆弧通槽(如图4所示)。

所述的圆盘12位于椭圆平面凸轮13上方，用平键10实现与旋转杆9的周向固定，在椭圆平面凸轮13圆弧通槽起始位置正上方的圆盘12上设置了一个盲孔，传动销24一头打入盲孔中，另一头插入椭圆平面凸轮13的圆弧通槽中，传动销24与盲孔为过盈配合、与圆弧通槽为间隙配合(如图3所示)；在圆盘12的圆周中部加工有一条浅槽，穿出钢丝绳导向件5的钢丝绳6绕上圆盘12时与浅槽底部相切(如图2所示)。

所述的联接件19套在空心杆8上，联接件19与空心杆8为间隙配合，联接件19套管上加工了一个圆孔，将防转销18打入圆孔中，穿过联接件19套管的防转销18头部插入到空心杆8的浅槽中，当联接件19相对于空心杆8上下移动时，防转销18阻止了联接件19相对于空心杆8的转动；联接件19左侧用两个螺栓15联接了一个圆环16，圆环16上联接了一条尼龙线网管21(如图5所示)；采摘不同种类的水果时，可更换与之相匹配的不同尺寸的圆环16。

所述的拉簧挂座22用两个紧定螺钉25固定在空心杆8上(如图6所示)。

所述的旋转杆9与空心杆8之间可相对旋转，但在轴向方向是固定的，具有弹性的橡胶手把23内孔小于旋转杆9的直径，套入后箍紧在旋转杆9上，阻止空心杆8向下滑动；旋转杆9上端用弹性挡圈11卡在旋转杆9的环槽中，阻止空心杆8、圆盘12和椭圆平面凸轮13向上滑动(如图1所示)。

采摘水果时，将剪刀1位于水果上方，张开的剪刀1口对着果柄从水果右侧向左移动，直至果柄至剪刀交叉口处(如图1所示)，此时，一手握住空心杆8，另一只手旋转手把23，当手把23相对于空心杆8旋转α角度的过程中，旋转杆9通过平键10使圆盘12带着传动销24一起旋转，传动销24的另一头在椭圆平面凸轮13的圆弧通槽中滑过，从圆弧通槽的起始点到终点，在此过程中，椭圆平面凸轮13不转动，剪刀1不动作，两根钢丝绳6随着圆盘12的转动绕在圆盘12的浅槽中，拉动联接件19相对于空心杆9向上运动，固联在联接件19上的圆环16及尼龙线网管21向上移动，尼龙线网管21口或已套住水果下端(如图7所示)、或已接近水果下端(随着水果大小不同而不同)；继续将手把23旋转90度，旋转杆9通过平键10使圆盘带着传动销24、传动销24带动椭圆平面凸轮13一起旋转，椭圆平面凸轮13的推程轮廓使剪刀1左右手柄张开，剪刀1口合拢，同时，随着圆盘12的转动，固联在联接件19上的两根钢丝绳6继续将圆环16及尼龙线网管21提起，此时的水果下端已位于圆环16中(如图8所示)，当椭圆平面凸轮13的推程轮廓与剪刀1左右手柄的相对运动结束时，即椭圆平面凸轮13转过90度，剪刀1左右手柄的张开度为最大，剪刀1口合拢后剪断果柄，水果直接落入尼龙线网管21中，顺着尼龙线网管21滑入地面的收集篮中；然后，向相反向转动旋转杆9，旋转杆9通过平键10带动圆盘12及传动销24在回转α角度的过程中，传动销24在椭圆平面凸轮13的圆弧通槽中滑动，不带动椭圆平面凸轮13回转，旋转杆9再回转90度，圆盘12带着传动销24、传动销24带动椭圆平面凸轮13回到初始位置；同时剪刀1左右手柄在拉簧I4的作用下，其内侧始终与椭圆平面凸轮13保持接触，两根钢丝绳6从圆盘12浅槽中绕出，在拉簧II20的作用下，联接件19带着两根钢丝绳6和圆环16及尼龙线网管21一起相对于空心杆8向下移动，回到初始位置(如图9所示)，两根钢丝绳6始终处在张紧状态。重复上述动作，开始下一个水果的采摘。

Claims (3)

1.一种便携式水果采摘器，包括剪刀(1)、销轴(2)、支撑件(3)、拉簧I(4)、钢丝绳导向件(5)、钢丝绳(6)、螺钉I(7)、空心杆(8)、旋转杆(9)、平键(10)、弹性挡圈(11)、圆盘(12)、椭圆平面凸轮(13)、压板(14)、螺栓(15)、圆环(16)、螺钉II(17)、防转销(18)、联接件(19)、拉簧II(20)、尼龙线网管(21)、拉簧挂座(22)、手把(23)、传动销(24)，其特征是：旋转杆(9)置于空心杆(8)中，其伸出空心杆(8)的下端装有手把(23)、伸出空心杆(8)的上端依次装有椭圆平面凸轮(13)、圆盘(12)和弹性挡圈(11)；空心杆(8)的外圆柱面上从上至下依次装有支撑件(3)、联接件(19)和拉簧挂座(22)，并在支撑件(3)下方的空心杆(8)上开有一浅槽；用销轴(2)将剪刀(1)铆接在支撑件(3)上表面，拉簧I(4)分别勾挂在剪刀(1)左右手柄内侧，剪刀(1)张开后，其左右手柄跨过椭圆平面凸轮(13)，与椭圆平面凸轮(13)轮廓始终保持接触；两根钢丝绳(6)分别穿过钢丝绳导向件(5)，其一头用压板(14)由螺钉II(17)压紧在联接件(19)上，另一头用螺钉I(7)压紧在圆盘(12)上；所述的联接件(19)与空心杆(8)为间隙配合，联接件(19)套管上加工了一个圆孔，将防转销(18)打入圆孔中，穿过联接件(19)套管的防转销(18)头部插入到空心杆(8)的浅槽中，阻止了联接件(19)相对于空心杆(8)的转动；联接件(19)左侧用两个螺栓(15)联接了一个圆环(16)，圆环(16)上联接了一条尼龙线网管(21)；采摘不同种类的水果时，可更换与之相匹配的不同尺寸的圆环(16)；两个拉簧II(20)一头勾挂在弹簧挂座(22)上，另一头勾挂在联接件(19)底部；采摘水果时，将剪刀(1)位于水果上方，张开的剪刀(1)口对着果柄从水果右侧向左移动，直至果柄至剪刀(1)交叉口处，握住手把(23)旋转，旋转杆(9)通过平键(10)使圆盘(12)带着传动销(24)一起旋转，传动销(24)的另一头在椭圆平面凸轮(13)的圆弧通槽中滑过，当手把(23)相对于空心杆(8)旋转α角度的过程中，椭圆平面凸轮(13)不转动，剪刀(1)不动作，两根钢丝绳(6)随着圆盘(12)的转动绕在圆盘(12)的浅槽中，拉动联接件(19)相对于空心杆(8)向上运动，固联在联接件(19)上的圆环(16)及尼龙线网管(21)向上移动一段距离；继续将手把(23)旋转90度，旋转杆(9)通过平键(10)使圆盘(12)带着传动销(24)、传动销(24)带动椭圆平面凸轮(13)一起旋转，椭圆平面凸轮(13)的推程轮廓使剪刀(1)左右手柄张开，剪刀(1)口合拢，同时，随着圆盘(12)的转动，固联在联接件(19)上的两根钢丝绳(6)继续将圆环(16)及尼龙线网管(21)提起，此时的水果下端已位于圆环(16)中，当椭圆平面凸轮(13)的推程轮廓与剪刀(1)左右手柄的相对运动结束时，剪刀(1)左右手柄的张开度为最大，剪刀(1)口合拢后剪断果柄，水果直接落入尼龙线网管(21)中，顺着尼龙线网管(21)滑入地面的收集篮中；然后，向相反方向转动旋转杆(9)，旋转杆(9)通过平键(10)带动圆盘(12)及传动销(24)在回转α角度的过程中，传动销(24)在椭圆平面凸轮(13)的圆弧通槽中滑动，不带动椭圆平面凸轮(13)回转，旋转杆(9)再回转90度，圆盘(12)带着传动销(24)、传动销(24)带动椭圆平面凸轮(13)回到初始位置；同时剪刀(1)左右手柄在拉簧I(4)的作用下，其内侧始终与椭圆平面凸轮(13)保持接触，两根钢丝绳(6)从圆盘(12)浅槽中绕出，在拉簧II(20)的作用下，联接件(19)带着两根钢丝绳(6)和圆环(16)及尼龙线网管(21)一起相对于空心杆(8)向下移动，回到初始位置，两根钢丝绳(6)始终处在张紧状态。

2.如权利要求1所述的一种便携式水果采摘器，其特征是：所述的椭圆平面凸轮(13)空套在旋转杆(9)上，安装好后的椭圆平面凸轮(13)短轴处与剪刀(1)左右手柄内侧接触；椭圆平面凸轮(13)开有一段半径为R、圆心角为α的圆弧通槽。

3.如权利要求1所述的一种便携式水果采摘器，其特征是：所述的圆盘(12)位于椭圆平面凸轮(13)上方，用平键(10)实现与旋转杆(9)的周向固定，在椭圆平面凸轮(13)圆弧通槽起始位置正上方的圆盘(12)上设置了一个盲孔，传动销(24)一头打入盲孔中，另一头插入椭圆平面凸轮(13)的圆弧通槽中，传动销(24)与盲孔为过盈配合；在圆盘(12)的圆周中部加工有一条浅槽，穿出钢丝绳导向件(5)的钢丝绳(6)绕上圆盘时与浅槽底部相切。