CN108811754B - 三爪式苹果采摘设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三爪式苹果采摘设备，包括多级电动伸缩杆，所述多级电动伸缩杆上设有三爪抓取机构，三爪抓取机构内部设有检测机构，三爪抓取机构上端设有截断机构，三爪抓取机构内设有拍摄机构，所述地面上设有电力机构，所述地面上设有收集机构；所述三爪抓取机构包括空心杆、弧形框架、连接轴、弧形抓手、通孔、连接线、圆环挡板、出线孔、防护垫、收线电机、收紧线、固定环、滚动轮、连接环、弹力绳；所述截断机构包括、固定轴、小型盛放、小型凹槽、滑槽、截断刀片、小型金属台、拦截板、橡胶垫、小型电磁铁、小型弹簧；所述电力机构包括手推车、盛放凹槽、减振垫、可充电蓄电池、控制器。本发明的有益效果是，结构简单，实用性强。

Description

三爪式苹果采摘设备

技术领域

本发明涉及水果采摘领域，特别是一种三爪式苹果采摘设备。

背景技术

常见的三爪式苹果采摘设备一般是通过人工将空心杆撑起，将抓取的位置伸到苹果的位置，通过手动将抓手收紧将苹果抓住，拉动空心杆，将其拽下，拽下时拉力较大，会引起树枝振动，或许会将其他苹果振动掉落，存在安全隐患，由于空心杆过长，在采摘过程中，将空心杆不断移动，过于浪费时间，降低工作效率，并且在采摘过程中，需要仰头观察苹果的位置，易造成采摘人员过于劳累，影响工作效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种三爪式苹果采摘设备。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种三爪式苹果采摘设备，包括多级电动伸缩杆，所述多级电动伸缩杆手持端外侧设有防滑纹，所述多级电动伸缩杆上设有三爪抓取机构，三爪抓取机构内部设有检测机构，三爪抓取机构上端设有截断机构，三爪抓取机构内设有拍摄机构，所述地面上设有电力机构，所述地面上设有收集机构；

所述三爪抓取机构包括固定安装在多级电动伸缩杆伸缩端上表面的空心杆，固定安装在空心杆上端的三个弧形框架，弧形框架以空心杆中心为圆心成圆周均匀分布，弧形框架内侧下端设有连接轴，连接轴两端与弧形框架内侧固定连接，弧形框架内设有弧形抓手，弧形抓手上侧表面设有通孔，弧形抓手通过通孔套装在连接轴上，弧形抓手的两端分别从弧形框架的两端伸出，弧形抓手的下端设有连接线，空心杆内上端设有圆环挡板，空心杆下端一侧设有出线孔，出线孔内设有防护垫，空心杆外侧设有收线电机，收线电机的旋转端位于出线孔一侧，收线电机旋转端上缠绕有收紧线，收紧线的一端穿过出线孔和圆环挡板与三条连接线连接，空心杆外侧上端设有三个固定环，固定环与弧形框架一一对应，空心杆上设有滚动轮，滚动轮位于固定环上方，弧形抓手外侧上端设有连接环，固定环和连接环之间设有弹力绳，弹力绳在滚动轮上绕过；

所述截断机构包括固定安装在一个弧形抓手外侧上端的固定轴，固定轴上端设有小型盛放台，小型盛放台前侧设有小型凹槽，小型凹槽内两侧设有滑槽，小型凹槽内设有截断刀片，截断刀片两侧及后侧设有小型金属台，小型金属台位于滑槽内，小型凹槽出口端设有拦截板，拦截板内侧前端设有橡胶垫，小型凹槽内表面设有小型电磁铁，小型电磁铁两侧设有小型弹簧，小型弹簧一端与小型金属台后表面固定连接，另一端与小型凹槽内表面固定连接；

所述电力机构包括放置在地面上的手推车，手推车上设有盛放凹槽，盛放凹槽的大小与多级电动伸缩杆大小相当，盛放凹槽内设有减振垫，手推车上设有可充电蓄电池，手推车上设有控制器，控制器通过连接电线与可充电蓄电池连接。

所述检测机构包括固定安装在弧形抓手内侧的力压电阻，力压电阻外侧设有海绵垫，空心杆上端外侧设有压力传感器，压力传感器通过导线与力压电阻连接，压力传感器内设有信号发射器。

所述拍摄机构包括固定安装在空心杆上端一侧的拍摄柱，拍摄柱内侧上端设有拍摄凹槽，拍摄凹槽内设有针孔摄像机，拍摄凹槽出口端设有透明防护玻璃，针孔摄像机的拍摄角度对准弧形抓手的方向。

所述多级电动伸缩杆手持端设有小型显示屏。

所述收集机构包括放置在地面上的收集箱，收集箱上表面前侧设有支撑杆，支撑杆上表面设有弧形支撑推手，收集箱上表面设有收集口，收集口位于支撑杆后侧，收集口处设有倾斜挡板，倾斜挡板一端与收集箱内上表面固定连接，另一端与收集箱下表面固定连接，倾斜挡板上表面设有软垫。

所述多级电动伸缩杆手持端设有多个控制按钮。

所述滚动轮包括固定安装在空心杆上端两侧的连接柱，连接柱之间设有小型固定轴，小型固定轴两端与连接柱内侧固定连接，小型固定轴上套装有滑轮，滑轮上设有弹力绳凹槽。

所述可充电蓄电池上设有电量指示信号灯。

所述控制器上设有用电接口、电容显示屏、信号接收器、PLC系统，多级电动伸缩杆手持端末端通过电源连接线与用电接口连接。

所述信号发射器通过蓝牙信号与信号接收器连接。

利用本发明的技术方案制作的三爪式苹果采摘设备，使用多级电动伸缩杆进行升高降低，一方面节省空间，另一方面不需要经常将其手动进行移动，节省时间，提高工作效率，并且抓手通过电机带动将其抓住，并通过压力传感器进行压力感应，保护苹果不受到损伤，使用刀片将苹果的连接位置切断，振动较小，降低安全隐患，在抓取端设有摄像头，采摘人员不需要经常仰头观察位置，可在小型显示屏上观察，降低了劳动强度，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明所述三爪式苹果采摘设备的结构示意图；

图2是本发明所述三爪式苹果采摘设备的局部放大图；

图3是本发明所述三爪抓取机构的局部俯视图；

图4是本发明所述三爪抓取机构的局部示意图；

图5是本发明所述截断机构的局部示意图；

图6是本发明所述收集机构的局部示意图；

图7是本发明所述控制器的局部示意图；

图中，1、多级电动伸缩杆；2、防滑纹；3、空心杆；4、弧形框架；5、连接轴；6、弧形抓手；7、通孔；8、连接线；9、圆环挡板；10、；11、防护垫；12、收线电机；13、收紧线；14、固定环；15、滚动轮；16、连接环；17、弹力绳；18、固定轴；19、小型盛放台；20、小型凹槽；21、滑槽；22、截断刀片；23、小型金属台；24、拦截板；25、橡胶垫；26、小型电磁铁；27、小型弹簧；28、手推车；29、盛放凹槽；30、减振垫；31、可充电蓄电池；32、控制器；33、力压电阻；34、海绵垫；35、压力传感器；36、信号发射器；37、拍摄柱；38、拍摄凹槽；39、针孔摄像机；40、透明防护玻璃；41、小型显示屏；42、收集箱；43、支撑杆；44、弧形支撑推手；45、收集口；46、倾斜挡板；47、软垫；48、控制按钮；49、控制按钮；50、小型固定轴；51、滑轮；52、弹力绳凹槽；53、电量指示信号灯；54、用电接口；55、电容显示屏；56、信号接收器；57、PLC系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-7所示，一种三爪式苹果采摘设备，包括多级电动伸缩杆1，所述多级电动伸缩杆1手持端外侧设有防滑纹2，所述多级电动伸缩杆1上设有三爪抓取机构，三爪抓取机构内部设有检测机构，三爪抓取机构上端设有截断机构，三爪抓取机构内设有拍摄机构，所述地面上设有电力机构，所述地面上设有收集机构；所述三爪抓取机构包括固定安装在多级电动伸缩杆1伸缩端上表面的空心杆3，固定安装在空心杆3上端的三个弧形框架4，弧形框架4以空心杆3中心为圆心成圆周均匀分布，弧形框架4内侧下端设有连接轴5，连接轴5两端与弧形框架4内侧固定连接，弧形框架4内设有弧形抓手6，弧形抓手6上侧表面设有通孔7，弧形抓手6通过通孔7套装在连接轴5上，弧形抓手6的两端分别从弧形框架4的两端伸出，弧形抓手6的下端设有连接线8，空心杆3内上端设有圆环挡板9，空心杆3下端一侧设有出线孔10，出线孔10内设有防护垫11，空心杆3外侧设有收线电机12，收线电机12的旋转端位于出线孔10一侧，收线电机12旋转端上缠绕有收紧线13，收紧线13的一端穿过出线孔10和圆环挡板9与三条连接线8连接，空心杆3外侧上端设有三个固定环14，固定环14与弧形框架4一一对应，空心杆3上设有滚动轮15，滚动轮15位于固定环14上方，弧形抓手6外侧上端设有连接环16，固定环14和连接环16之间设有弹力绳17，弹力绳17在滚动轮15上绕过；所述截断机构包括固定安装在一个弧形抓手6外侧上端的固定轴18，固定轴18上端设有小型盛放台19，小型盛放台19前侧设有小型凹槽20，小型凹槽20内两侧设有滑槽21，小型凹槽20内设有截断刀片22，截断刀片22两侧及后侧设有小型金属台23，小型金属台23位于滑槽21内，小型凹槽20出口端设有拦截板24，拦截板24内侧前端设有橡胶垫25，小型凹槽20内表面设有小型电磁铁26，小型电磁铁26两侧设有小型弹簧27，小型弹簧27一端与小型金属台23后表面固定连接，另一端与小型凹槽20内表面固定连接；所述电力机构包括放置在地面上的手推车28，手推车28上设有盛放凹槽29，盛放凹槽29的大小与多级电动伸缩杆1大小相当，盛放凹槽29内设有减振垫30，手推车28上设有可充电蓄电池31，手推车28上设有控制器32，控制器32通过连接电线与可充电蓄电池31连接；所述检测机构包括固定安装在弧形抓手6内侧的力压电阻33，力压电阻33外侧设有海绵垫34，空心杆3上端外侧设有压力传感器35，压力传感器35通过导线与力压电阻33连接，压力传感器35内设有信号发射器36；所述拍摄机构包括固定安装在空心杆3上端一侧的拍摄柱37，拍摄柱37内侧上端设有拍摄凹槽38，拍摄凹槽38内设有针孔摄像机39，拍摄凹槽38出口端设有透明防护玻璃40，针孔摄像机39的拍摄角度对准弧形抓手6的方向；所述多级电动伸缩杆1手持端设有小型显示屏41；所述收集机构包括放置在地面上的收集箱42，收集箱42上表面前侧设有支撑杆43，支撑杆43上表面设有弧形支撑推手44，收集箱42上表面设有收集口45，收集口45位于支撑杆43后侧，收集口45处设有倾斜挡板46，倾斜挡板46一端与收集箱42内上表面固定连接，另一端与收集箱42下表面固定连接，倾斜挡板46上表面设有软垫47；所述多级电动伸缩杆1手持端设有多个控制按钮48；所述滚动轮15包括固定安装在空心杆3上端两侧的连接柱49，连接柱49之间设有小型固定轴50，小型固定轴50两端与连接柱49内侧固定连接，小型固定轴50上套装有滑轮51，滑轮51上设有弹力绳凹槽52；所述可充电蓄电池31上设有电量指示信号灯53；所述控制器32上设有用电接口54、电容显示屏55、信号接收器56、PLC系统57，多级电动伸缩杆1手持端末端通过电源连接线与用电接口54连接；所述信号发射器36通过蓝牙信号与信号接收器56连接。

本实施方案的特点为，多级电动伸缩杆手持端外侧设有防滑纹，多级电动伸缩杆上设有三爪抓取机构，三爪抓取机构内部设有检测机构，三爪抓取机构上端设有截断机构，三爪抓取机构内设有拍摄机构，地面上设有电力机构，地面上设有收集机构；三爪抓取机构包括固定安装在多级电动伸缩杆伸缩端上表面的空心杆，固定安装在空心杆上端的三个弧形框架，弧形框架以空心杆中心为圆心成圆周均匀分布，弧形框架内侧下端设有连接轴，连接轴两端与弧形框架内侧固定连接，弧形框架内设有弧形抓手，弧形抓手上侧表面设有通孔，弧形抓手通过通孔套装在连接轴上，弧形抓手的两端分别从弧形框架的两端伸出，弧形抓手的下端设有连接线，空心杆内上端设有圆环挡板，空心杆下端一侧设有出线孔，出线孔内设有防护垫，空心杆外侧设有收线电机，收线电机的旋转端位于出线孔一侧，收线电机旋转端上缠绕有收紧线，收紧线的一端穿过出线孔和圆环挡板与三条连接线连接，空心杆外侧上端设有三个固定环，固定环与弧形框架一一对应，空心杆上设有滚动轮，滚动轮位于固定环上方，弧形抓手外侧上端设有连接环，固定环和连接环之间设有弹力绳，弹力绳在滚动轮上绕过；截断机构包括固定安装在一个弧形抓手外侧上端的固定轴，固定轴上端设有小型盛放台，小型盛放台前侧设有小型凹槽，小型凹槽内两侧设有滑槽，小型凹槽内设有截断刀片，截断刀片两侧及后侧设有小型金属台，小型金属台位于滑槽内，小型凹槽出口端设有拦截板，拦截板内侧前端设有橡胶垫，小型凹槽内表面设有小型电磁铁，小型电磁铁两侧设有小型弹簧，小型弹簧一端与小型金属台后表面固定连接，另一端与小型凹槽内表面固定连接；电力机构包括放置在地面上的手推车，手推车上设有盛放凹槽，盛放凹槽的大小与多级电动伸缩杆大小相当，盛放凹槽内设有减振垫，手推车上设有可充电蓄电池，手推车上设有控制器，控制器通过连接电线与可充电蓄电池连接，一种可伸缩、自动切断、可拍摄苹果位置的三爪式苹果采摘设备，降低安全隐患，降低了劳动强度，提高了工作效率。

在本实施方案中，将手推车移动到苹果树下方，采摘人员从盛放凹槽中取出多级电动伸缩杆，由可充电蓄电池提供电能，电量指示信号灯可显示剩余电量，接好电源，将收集箱摆放在采摘人员前方，采摘人员通过控制按钮启动伸长多级电动伸缩杆一定的长度，将弧形抓手伸到苹果的位置，由针孔摄像机对其进行拍摄，并在小型显示屏上显示画面，采摘人员根据其调整位置，调整合适后，通过控制按钮启动收线电机，由收线电机进收紧线收起，并拉动连接线，弧形抓手在连接线的带动下，绕连接轴转动一定的角度，使弧形抓手上端向内收紧，将苹果抓住，通过力压电阻感受压力，并由压力传感器检测压力信号并将信号发送到控制器中，当达到一定程度后，由控制器控制关闭收线电机和电磁铁，截断刀片在小型弹簧的作用下，沿着滑槽向外移动，并将苹果的连接位置截断，拦截板和橡胶垫可保证截断刀片的移动方向，截断完毕后，通过控制按钮启动多级电动伸缩杆缩短一定程度后，将多级电动伸缩杆的一端搭在弧形支撑推手上按动控制按钮，启动收线电机反转，弧形抓手在抓取苹果时弹力绳被拉伸，当收线电机反转，将连接线放出后，弹力绳将弧形抓手拉回原位，使弧形抓手撑开，将苹果露出落在倾斜挡板上，并滚入收集箱中，软垫可保护苹果不被摔坏，完成整个工作过程。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种三爪式苹果采摘设备，包括多级电动伸缩杆(1)，其特征在于，所述多级电动伸缩杆(1)手持端外侧设有防滑纹(2)，所述多级电动伸缩杆(1)上设有三爪抓取机构，三爪抓取机构内部设有检测机构，三爪抓取机构上端设有截断机构，三爪抓取机构内设有拍摄机构，地面上设有电力机构，所述地面上设有收集机构；

所述三爪抓取机构包括固定安装在多级电动伸缩杆(1)伸缩端上表面的空心杆(3)，固定安装在空心杆(3)上端的三个弧形框架(4)，弧形框架(4)以空心杆(3)中心为圆心成圆周均匀分布，弧形框架(4)内侧下端设有连接轴(5)，连接轴(5)两端与弧形框架(4)内侧固定连接，弧形框架(4)内设有弧形抓手(6)，弧形抓手(6)上侧表面设有通孔(7)，弧形抓手(6)通过通孔(7)套装在连接轴(5)上，弧形抓手(6)的两端分别从弧形框架(4)的两端伸出，弧形抓手(6)的下端设有连接线(8)，空心杆(3)内上端设有圆环挡板(9)，空心杆(3)下端一侧设有出线孔(10)，出线孔(10)内设有防护垫(11)，空心杆(3)外侧设有收线电机(12)，收线电机(12)的旋转端位于出线孔(10)一侧，收线电机(12)旋转端上缠绕有收紧线(13)，收紧线(13)的一端穿过出线孔(10)和圆环挡板(9)与三条连接线(8)连接，空心杆(3)外侧上端设有三个固定环(14)，固定环(14)与弧形框架(4)一一对应，空心杆(3)上设有滚动轮(15)，滚动轮(15)位于固定环(14)上方，弧形抓手(6)外侧上端设有连接环(16)，固定环(14)和连接环(16)之间设有弹力绳(17)，弹力绳(17)在滚动轮(15)上绕过；

所述截断机构包括固定安装在一个弧形抓手(6)外侧上端的固定轴(18)，固定轴(18)上端设有小型盛放台(19)，小型盛放台(19)前侧设有小型凹槽(20)，小型凹槽(20)内两侧设有滑槽(21)，小型凹槽(20)内设有截断刀片(22)，截断刀片(22)两侧及后侧设有小型金属台(23)，小型金属台(23)位于滑槽(21)内，小型凹槽(20)出口端设有拦截板(24)，拦截板(24)内侧前端设有橡胶垫(25)，小型凹槽(20)内表面设有小型电磁铁(26)，小型电磁铁(26)两侧设有小型弹簧(27)，小型弹簧(27)一端与小型金属台(23)后表面固定连接，另一端与小型凹槽(20)内表面固定连接；

所述电力机构包括放置在地面上的手推车(28)，手推车(28)上设有盛放凹槽(29)，盛放凹槽(29)的大小与多级电动伸缩杆(1)大小相当，盛放凹槽(29)内设有减振垫(30)，手推车(28)上设有可充电蓄电池(31)，手推车(28)上设有控制器(32)，控制器(32)通过连接电线与可充电蓄电池(31)连接；

所述检测机构包括固定安装在弧形抓手(6)内侧的力压电阻(33)，力压电阻(33)外侧设有海绵垫(34)，空心杆(3)上端外侧设有压力传感器(35)，压力传感器(35)通过导线与力压电阻(33)连接，压力传感器(35)内设有信号发射器(36)，所述拍摄机构包括固定安装在空心杆(3)上端一侧的拍摄柱(37)，拍摄柱(37)内侧上端设有拍摄凹槽(38)，拍摄凹槽(38)内设有针孔摄像机(39)，拍摄凹槽(38)出口端设有透明防护玻璃(40)，针孔摄像机(39)的拍摄角度对准弧形抓手(6)的方向。

2.根据权利要求1所述的一种三爪式苹果采摘设备，其特征在于，所述多级电动伸缩杆(1)手持端设有小型显示屏(41)。

3.根据权利要求1所述的一种三爪式苹果采摘设备，其特征在于，所述收集机构包括放置在地面上的收集箱(42)，收集箱(42)上表面前侧设有支撑杆(43)，支撑杆(43)上表面设有弧形支撑推手(44)，收集箱(42)上表面设有收集口(45)，收集口(45)位于支撑杆(43)后侧，收集口(45)处设有倾斜挡板(46)，倾斜挡板(46)一端与收集箱(42)内上表面固定连接，另一端与收集箱(42)下表面固定连接，倾斜挡板(46)上表面设有软垫(47)。

4.根据权利要求1所述的一种三爪式苹果采摘设备，其特征在于，所述多级电动伸缩杆(1)手持端设有多个控制按钮(48)。

5.根据权利要求1所述的一种三爪式苹果采摘设备，其特征在于，所述滚动轮(15)包括固定安装在空心杆(3)上端两侧的连接柱(49)，连接柱(49)之间设有小型固定轴(50)，小型固定轴(50)两端与连接柱(49)内侧固定连接，小型固定轴(50)上套装有滑轮(51)，滑轮(51)上设有弹力绳凹槽(52)。

6.根据权利要求1所述的一种三爪式苹果采摘设备，其特征在于，所述可充电蓄电池(31)上设有电量指示信号灯(53)。

7.根据权利要求1所述的一种三爪式苹果采摘设备，其特征在于，所述控制器(32)上设有用电接口(54)、电容显示屏(55)、信号接收器(56)、PLC系统(57)，多级电动伸缩杆(1)手持端末端通过电源连接线与用电接口(54)连接。

8.根据权利要求1所述的一种三爪式苹果采摘设备，其特征在于，所述信号发射器(36)通过蓝牙信号与信号接收器(56)连接。

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