CN108684319B - 一种肩背式人工辅助水果采摘装置 - Google Patents

一种肩背式人工辅助水果采摘装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种肩背式人工辅助水果采摘装置，包括支架部分、连接部分、操作部分和剪切部分。通过背带将支架固定在操纵者背上；连接杆与支撑杆通过第一转动副连接，操纵杆与主梁通过第二转动副连接，剪切底板通过连接轴与内主梁转动连接；主梁可绕连第五转动副上下运动，连接杆可绕连接螺栓前后运动；通过控制操纵杆转动可带动剪切部分整体同步左右转动；通过控制操纵杆的把手拉紧拉线带动剪切连杆，进一步带动剪切刀片进行水果剪切。本发明提供的一种肩背式人工辅助水果采摘装置可实现剪切部分前后、上下、左右运动，且连接部分可伸缩调节，实现大范围内的水果采摘、并减轻劳动强度和提高采摘的安全性。

Description

一种肩背式人工辅助水果采摘装置
技术领域
本发明属于水果采摘装置领域，特别涉及一种肩背式人工辅助水果采摘装置。
背景技术
目前我国的水果采摘主要是以手工采摘为主。手工采摘仅限于距地面低于两米的灌木类果树，劳动强度大，且效率低。对于高于两米的乔木类的果树或比较高的枝条上的水果，则需要爬树或借助梯子等工具，这种方式采摘的劳动量大、危险性高、效率低。
为了减轻果农采摘劳动强度，提高效率，水果采摘装置应运而生。目前市面上的水果采摘装置多为一长杆与剪刀或爪头的简单组合，采摘时容易碰坏水果，影响水果质量；同时无法大范围调节水果采摘范围，需靠作业者身体的转动与移动完成全方位的采摘；因此现有水果采摘装置帮助果农采摘作用十分有限，仍有较大提升空间。本发明解决了现有人工采摘水果劳动强度大、空间小、危险性高和效率低的问题。
发明内容
本发明是为解决现有人工采摘水果劳动强度大、空间小、危险性高和效率低的问题。
本发明为解决上述问题，提出了一种肩背式人工辅助水果采摘装置。本技术采用以下技术方案：一种肩背式人工辅助水果采摘装置包括包括支架部分、连接部分、操作部分和剪切部分。
所述支架部分包括支架（1）、背带（2）、支撑杆（3）；所述支架（1）通过背带（2）固定在操纵者背上；所述支撑杆（3）固定在支架（1）上；
所述连接部分包括连接杆（4）、主梁（5）、内主梁（6）、第一锁紧螺母（15）、第二锁紧螺母（15-1）、第三锁紧螺母（15-2）、第一内拉杆（14）、第二内拉杆（14-1）、第一拉杆（16）和第二拉杆（16-1）；所述连接杆（4）一端与支撑杆（3）通过第一转动副（21）连接；连接杆（4）另一端与主梁（5）通过第五转动副（25）连接；所述主梁（5）与内主梁（6）通过第一移动副（26）连接，主梁（5）上安装有第一锁紧螺母（15）；所述第一拉杆（16）与第一内拉杆（14）通过第二移动副（27）连接，第一拉杆（16）上安装有第二锁紧螺母（15-1）；第二拉杆（16-1）与第二内拉杆（14-1）通过第三移动副（28）连接，第二拉杆（16-1）上安装有第三锁紧螺母（15-2）；
所述操作部分包括把手（17）、把手支架（18）、操纵杆（19）、拉线（20）；所述把手（17）与拉线（20）一端连接，把手（17）与把手支架（18）通过第十三转动副（37）连接；所述把手支架（18）固定在操纵杆（19）上；所述操纵杆（19）与主梁（5）通过第二转动副（22）连接；所述操纵杆（19）与第一拉杆（16）通过第三转动副（23）连接；
所述剪切部分包括连接轴（7）、剪切底板（8）、第一剪切连杆（9）、第一剪切刀片（10）、第二剪切连杆（9-1）、第二剪切刀片（10-1）、带孔螺栓（11）、弹簧（12）和拉线支座（13）；所述剪切底板（8）通过连接轴（7）与主梁（5）转动连接；所述剪切底板（8）与第一内拉杆（14）通过第六转动副（29）连接；所述剪切底板（8）与第二内拉杆（14-1）通过第十二转动副（36）连接；所述拉线支座（13）固定在剪切底板（8）上；所述拉线（20）从拉线支座（13）和弹簧（12）中穿过并固定在带孔螺栓（11）上；所述弹簧（12）一端顶着拉线支座（13）另一端顶着带孔螺栓（11）；所述带孔螺栓（11）与第一剪切连杆（9）和第二剪切连杆（9-1）一端通过第七转动副（31）连接，所述第一剪切连杆（9）另一端与第一剪切刀片（10）通过第八转动副（32）连接，第一剪切刀片（10）通过第九转动副（33）与剪切底板（8）连接；所述第二剪切连杆（9-1）另一端与第二剪切刀片（10-1）通过第十一转动副（35）连接，所述第二剪切刀片（10-1）与剪切底板（8）通过第十转动副（34）连接。
本发明的突出优点在于：
1、所述连接部分与机架部分可绕第一转动副（21）转动，可通过控制操纵杆（19）连接杆（4）绕第一转动副（21）使得可剪切部分前后运动；
2、所述操作部分和剪切部分安装在连接部分两端上，并绕第五转动副（25）形成杠杆结构，因此当使得可剪切部分上下运动；
3、所示操纵杆（19）、第一拉杆（16）与第一内拉杆（14）的组合、剪切底板（8）和第二拉杆（16-1）与第二内拉杆（14-1）的组合构成平行四边形机构；因此通过操纵杆（19）绕第二转动副（22）左右转动时剪切部分绕连接轴（7）整体同步左右转动；
4、所述连接部分具有伸缩功能，可通过调节内主梁（6）在主梁（5）内的位置、第一内拉杆（14）在第一拉杆（16）内的位置和第二内拉杆（14-1）在第二拉杆（16-1）内的位置达到调节整个装置的剪切长度，进一步扩大剪裁范围。
附图说明
图1为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置的整体结构示意图；
图2为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置操纵部分结构示意图；
图3为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分结构示意图；
图4为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分闭合状态示意图
图5为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分上下运动状态示意图；
图6为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分前后运动状态示意图；
图7为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分左右运动状态示意图；
图中1.支架，2.背带，3.支撑杆，4.连接杆，5.主梁，6.内主梁，7.连接轴，8.剪切底板，9.第一剪切连杆，9-1.第二剪切连杆，10.第一剪切刀片，10-1.第二剪切刀片，11.带孔螺栓，12.弹簧，13.拉线支座，14.第一内拉杆，14-1.第二内拉杆，15.第一锁紧螺母，15-1.第二锁紧螺母，15-2.第三锁紧螺母，16.第一拉杆，16-1.第二拉杆，17.把手，18.把手支架，19.操纵杆，20.拉线，21.第一转动副，22.第二转动副，23.第三转动副，24.第四转动副，25.第五转动副，26.第一移动副，27.第二移动副，28.第三移动副，29.第六转动副，30.导向槽，31.第七转动副，32.第八转动副，33.第九转动副，34.第十转动副，35.第十一转动副，36.第十二转动副，37.第十三转动副。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2和图3所示，一种肩背式人工辅助水果采摘装置包括支架部分、连接部分、操作部分和剪切部分组成。
所述支架部分包括支架（1）、背带（2）、支撑杆（3）；所述支架（1）通过背带（2）固定在操纵者背上；所述支撑杆（3）固定在支架（1）上。
所述连接部分包括连接杆（4）、主梁（5）、内主梁（6）、第一锁紧螺母（15）、第二锁紧螺母（15-1）、第三锁紧螺母（15-2）、第一内拉杆（14）、第二内拉杆（14-1）、第一拉杆（16）和第二拉杆（16-1）；所述连接杆（4）一端与支撑杆（3）通过第一转动副（21）连接；连接杆（4）另一端与主梁（5）通过第五转动副（25）连接；所述主梁（5）与内主梁（6）通过第一移动副（26）连接，主梁（5）上安装有第一锁紧螺母（15）；所述第一拉杆（16）与第一内拉杆（14）通过第二移动副（27）连接，第一拉杆（16）上安装有第二锁紧螺母（15-1）；第二拉杆（16-1）与第二内拉杆（14-1）通过第三移动副（28）连接，第二拉杆（16-1）上安装有第三锁紧螺母（15-2）。
所述操作部分包括把手（17）、把手支架（18）、操纵杆（19）、拉线（20）；所述把手（17）与拉线（20）一端连接，把手（17）与把手支架（18）通过第十三转动副（37）连接；所述把手支架（18）固定在操纵杆（19）上；所述操纵杆（19）与主梁（5）通过第二转动副（22）连接；所述操纵杆（19）与第一拉杆（16）通过第三转动副（23）连接。
所述剪切部分包括连接轴（7）、剪切底板（8）、第一剪切连杆（9）、第一剪切刀片（10）、第二剪切连杆（9-1）、第二剪切刀片（10-1）、带孔螺栓（11）、弹簧（12）和拉线支座（13）；所述剪切底板（8）通过连接轴（7）与主梁（5）转动连接；所述剪切底板（8）与第一内拉杆（14）通过第六转动副（29）连接；所述剪切底板（8）与第二内拉杆（14-1）通过第十二转动副（36）连接；所述拉线支座（13）固定在剪切底板（8）上；所述拉线（20）从拉线支座（13）和弹簧（12）中穿过并固定在带孔螺栓（11）上；所述弹簧（12）一端顶着拉线支座（13）另一端顶着带孔螺栓（11）；所述带孔螺栓（11）与第一剪切连杆（9）和第二剪切连杆（9-1）一端通过第七转动副（31）连接，所述第一剪切连杆（9）另一端与第一剪切刀片（10）通过第八转动副（32）连接，第一剪切刀片（10）通过第九转动副（33）与剪切底板（8）连接；所述第二剪切连杆（9-1）另一端与第二剪切刀片（10-1）通过第十一转动副（35）连接，所述第二剪切刀片（10-1）与剪切底板（8）通过第十转动副（34）连接。
使用时，先找到水果，通过操作将剪切机给移动到水果附近，握紧把手（17）通过拉线（20）带动第一剪切连杆（9）和第二剪切连杆（9-1），进一步带动第一剪切刀片（10）和第二剪切刀片（10-1）将果柄剪断。
优化上一实施例，所述剪切底板（8）有一个线性导向槽（30），当握紧把手（4）时拉线（20）受力牵引带孔螺栓（11）与第一剪切连杆（9）一端沿导向槽（30）运动，第一剪切连杆（9）另一端与第一剪切刀片（10）连接，第一剪切刀片（10）围绕第九转动副（33）转动。实现确定剪切部分的运动轨迹，并限定第一剪切刀片（10）的剪切范围。图4为剪切部分闭合状态示意图。
优化上一实施例，操作部分和剪切部分安装在连接部分两端上，并绕第五转动副（25）形成杠杆结构，当操作操纵杆（19）向下运动，剪切部分则向上运动。便于剪切不同高处水果。图5为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分上下运动状态示意图。
优化上一实施例，连接部分与机架部分可绕第一转动副（21）转动，因此可通过控制操纵杆（19）连接杆（4）绕第一转动副（21）使得可剪切部分前后运动；图6为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分前后运动状态示意图。
优化上一实施例，所示操纵杆（19）、第一拉杆（16）与第一内拉杆（14）的组合、剪切底板（8）和第二拉杆（16-1）与第二内拉杆（14-1）的组合构成平行四边形机构；因此通过操纵杆（19）绕第二转动副（22）左右转动时剪切部分绕连接轴（7）整体同步左右转动。图7为本发明所述一种肩背式人工辅助水果采摘装置剪切部分左右运动状态示意图。便于采集同一高度附近的水果。
优化上一实施例，所述连接部分具有伸缩功能，松开第一锁紧螺母（15）、第二锁紧螺母（15-1）和第三锁紧螺母（15-2），并通过调节内主梁（6）在主梁（5）内的位置、第一内拉杆（14）在第一拉杆（16）内的位置和第二内拉杆（14-1）在第二拉杆（16-1）内的位置，然后旋紧第一锁紧螺母（15）、第二锁紧螺母（15-1）和第三锁紧螺母（15-2），达到增加剪切长度，进一步扩大剪裁范围的目的。
本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

Claims (1)

1.一种肩背式人工辅助水果采摘装置，包括支架部分、连接部分、操作部分和剪切部分，其特征在于：
所述支架部分包括支架（1）、背带（2）、支撑杆（3）；所述支架（1）通过背带（2）固定在操纵者背上；所述支撑杆（3）固定在支架（1）上；
所述连接部分包括连接杆（4）、主梁（5）、内主梁（6）、第一锁紧螺母（15）、第二锁紧螺母（15-1）、第三锁紧螺母（15-2）、第一内拉杆（14）、第二内拉杆（14-1）、第一拉杆（16）和第二拉杆（16-1）；所述连接杆（4）一端与支撑杆（3）通过第一转动副（21）连接；连接杆（4）另一端与主梁（5）通过第五转动副（25）连接；所述主梁（5）与内主梁（6）通过第一移动副（26）连接，主梁（5）上安装有第一锁紧螺母（15）；所述第一拉杆（16）与第一内拉杆（14）通过第二移动副（27）连接，第一拉杆（16）上安装有第二锁紧螺母（15-1）；第二拉杆（16-1）与第二内拉杆（14-1）通过第三移动副（28）连接，第二拉杆（16-1）上安装有第三锁紧螺母（15-2）；
所述操作部分包括把手（17）、把手支架（18）、操纵杆（19）、拉线（20）；所述把手（17）与拉线（20）一端连接，把手（17）与把手支架（18）通过第十三转动副（37）连接；所述把手支架（18）固定在操纵杆（19）上；所述操纵杆（19）与主梁（5）通过第二转动副（22）连接；所述操纵杆（19）与第一拉杆（16）通过第三转动副（23）连接；
所述剪切部分包括连接轴（7）、剪切底板（8）、第一剪切连杆（9）、第一剪切刀片（10）、第二剪切连杆（9-1）、第二剪切刀片（10-1）、带孔螺栓（11）、弹簧（12）和拉线支座（13）；所述剪切底板（8）通过连接轴（7）与主梁（5）转动连接；所述剪切底板（8）与第一内拉杆（14）通过第六转动副（29）连接；所述剪切底板（8）与第二内拉杆（14-1）通过第十二转动副（36）连接；所述拉线支座（13）固定在剪切底板（8）上；所述拉线（20）从拉线支座（13）和弹簧（12）中穿过并固定在带孔螺栓（11）上；所述弹簧（12）一端顶着拉线支座（13）另一端顶着带孔螺栓（11）；所述带孔螺栓（11）与第一剪切连杆（9）和第二剪切连杆（9-1）一端通过第七转动副（31）连接，所述第一剪切连杆（9）另一端与第一剪切刀片（10）通过第八转动副（32）连接，第一剪切刀片（10）通过第九转动副（33）与剪切底板（8）连接；所述第二剪切连杆（9-1）另一端与第二剪切刀片（10-1）通过第十一转动副（35）连接，所述第二剪切刀片（10-1）与剪切底板（8）通过第十转动副（34）连接。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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