CN109041772A - 一种推车式并行菠萝辅助采摘装置 - Google Patents

Abstract

一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，包括外框架、传动车轮、用于采摘菠萝的抓取切割装置、传动机构、收集筐和用于将菠萝输送到收集筐内的果实输送机构，所述外框架的左右两侧分别设置有一个传动车轮，所述抓取切割装置安装在外框架的前部上，所述收集筐安装在所述外框架的后部上；所述果实输送机构位于所述抓取切割装置与收集筐之间且嵌于外框架内，所述传动机构位于外框架底部，所述传动车轮通过所述传动机构与所述果实输送机构连接。本发明提供了一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，能够有效降低工人劳动强度，实现了采摘、收集和运输三大功能结合，而且该装置纯机械结构，操作便携，可适应强，对环境无污染，使用方便。

Description

一种推车式并行菠萝辅助采摘装置

技术领域

本发明涉及农业的水果采摘领域，尤其是涉及一种推车式并行菠萝辅助采摘装置。

背景技术

菠萝在热带水果贸易中交易量巨大，顺应市场需求，我国南部菠萝种植地面积也在逐年增长。但菠萝的采摘方式仍然停留在人工采摘，而人工采摘方式人力成本耗费大，且在采摘过程中存在工人劳动强度大，果实运输不方便等问题。

面对菠萝生产规模不断增大的趋势，传统的人工采摘方式已经无法适应，而市场上针对菠萝的相关辅助采摘装置几乎为空白。

发明内容

为了克服现有菠萝采摘技术存在劳动强度大、成本较高的缺陷，本发明提供了一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，能够有效降低工人劳动强度，实现了采摘、收集和运输三大功能结合，而且该装置纯机械结构，操作便携，可适应强，对环境无污染，使用方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，包括外框架、传动车轮、用于采摘菠萝的抓取切割装置、传动机构、收集筐和用于将菠萝输送到收集筐内的果实输送机构，所述外框架的左右两侧分别设置有一个传动车轮，所述抓取切割装置安装在外框架的前部上，所述收集筐安装在所述外框架的后部上；所述果实输送机构位于所述抓取切割装置与收集筐之间且嵌于外框架内，所述传动机构位于外框架底部，所述传动车轮通过所述传动机构与所述果实输送机构连接；

所述外框架包括车身框架、一对前置调整架和一对后置支撑架；一对前置调整架左右对称布置在车身框架前端下部，一对后置支撑架左右对称安装在车身框架的后部；

所述抓取切割装置包括一对滑轨、一对采摘爪、一对采摘爪安装架和一块切割平板，一对滑轨呈上下间隔布置且其左右两端分别通过一个前置调整架安装在所述车身框架的前端上，一对采摘爪左右对称布置且分别安装在相应的采摘爪安装架上，所述采摘爪安装架通过滑块安装在滑轨上，所述切割平板位于采摘爪的下方且安装在一对前置调整架上；每个采摘爪分别通过一个复位弹簧与前置调整架连接，同时每个采摘爪分别与一个采摘爪驱动机构连接。

进一步，所述采摘爪驱动机构包括操作把手和刹车线，所述操作把手包括一个手部握把、握把连接件和两个拉动手把，所述手部握把通过握把连接件安装在车身框架上，所述拉动手把位于手部握把的下方且可前后拉动的安装在车身框架上，每个拉动手把分别通过一根刹车线与相应一侧的采摘爪连接，实现采摘爪的开合。

再进一步，所述果实输送机构包括一对相反旋向的螺旋叶片、半包拢安装框、一对上连接轴、一对齿轮从动轴和一对从动直齿轮，一对相反旋向的螺旋叶片位于所述半包拢安装框内，每个螺旋叶片的上端连接一个上连接轴，每个螺旋叶片的下端连接一个齿轮从动轴，每个上连接轴和每个齿轮从动轴分别通过轴承座可转动的安装在车身框架上，一个从动直齿轮与一个齿轮从动轴相对应且固定安装在相应的齿轮从动轴上。

再进一步，所述采摘爪安装架包括两个安装基座、一根转轴和一对转轴轴承座；一个转轴轴承座对应一个安装基座且安装在相应安装基座上，每个安装基座安装在相应的滑块上，所述转轴的上下两端分别可转动的安装在相应的转轴轴承座上，所述采摘爪的后端可转动的安装在所述转轴的中部。

再进一步，所述前置调整架包括前置调整架基座、调整架连杆和滑轨安装杆，所述前置调整架基座、调整架连杆和滑轨安装杆安装呈三角架构，所述调整架连杆的后端与所述前置调整架基座的上端铰接，所述调整架连杆的前端与所述滑轨安装杆的上端铰接，所述滑轨安装杆的下端与所述前置调整架基座的下端铰接，所述前置调整架基座安装在车身框架的前端下部，所述滑轨安装在滑轨安装杆上。

再进一步，所述后置支撑架包括支撑架基座、支撑架调节杆、支撑架车轮杆和后置滚轮；所述支撑架基座连接在车身框架的后部，所述支撑架调节杆的前端与所述支撑架基座的下端铰接，所述支撑架调节杆的后端与所述支撑架车轮杆的中部铰接，所述支撑架车轮杆的上端与所述支撑架基座的上端铰接，所述后置滚轮安装在支撑架车轮杆的下端且与地面接触。

再进一步，所述传动机构包括一根横向布置的车轮轴、一对车轮轴承、一对车轮连轴件、一对锥齿轮轴、一对主动锥齿轮、一对从动锥齿轮、一对主动直齿轮和一对锥齿轮轴承座；每个传动车轮通过相应一侧的车轮连轴件与所述车轮轴连接，所述车轮轴通过一对车轮轴承可转动的安装在车身框架的底部上，一对主动锥齿轮位于一对车轮轴承之间且固定安装在车轮轴的左右两侧上，一个从动锥齿轮对应一个主动锥齿轮且两者啮合，每个从动锥齿轮分别安装在一个锥齿轮轴上，每个锥齿轮轴分别通过锥齿轮轴承座可转动的安装在车身框架上，一个主动直齿轮对应一个锥齿轮轴且固定安装在相应的锥齿轮轴上，每个主动直齿轮分别位于相应一侧的从动直齿轮的后方且与该从动直齿轮啮合。

更进一步，所述一对相反旋向的螺旋叶片的位置以半包拢安装框的纵向中轴线对称，呈镜像分布，右旋螺旋叶片安装于半包拢安装框的右侧，左旋螺旋叶片安装于半包拢安装框的左侧。

本发明的有益效果主要表现在：

1、具备高效准确摘取菠萝果实的功能；利用机械爪代替了人工摘取菠萝果实的动作，从而减少了工人采摘的劳动强度，增加了采摘效率；

2、具备菠萝果实收集和运输的功能，功能完整；菠萝果实经过采摘后进入果实输送机构，在推动整个装置行进的过程之中带动输送机构中两对螺旋叶片的相向旋转，实现菠萝果实的提升，使其进入收集筐；

3、具备较高的适应能力；采摘装置通过滑轨机构可以调节采摘爪的左右位置和中间间距，前置调整架可以调节采摘装置的离地高度和与车身夹角，可以适应一定范围内不同生长种植情况的果实采摘；

4、空间分布合理，机械结构合理，有很高的实用性和创新性，通过传动机构、抓取切割装置、果实输送机构的合理分布，使采摘装置整体外观简单，连接可靠，更加适配于田间工作；

5、纯人力驱动，操作简单，无污染；装置为纯机械，没有涉及机电控制，对环境无污染，可以直接使用。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是抓取切割装置的结构示意图。

图3是果实输送机构与传动机构装配示意图。

图4是传动机构的结构示意图

图5是外框架的结构示意图。

图6和图7是刹车线固定头的安装示意图。

图8是切割平板安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图8，一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，包括外框架、传动车轮3、用于采摘菠萝的抓取切割装置、传动机构、收集筐2和用于将菠萝输送到收集筐内的果实输送机构，所述外框架的左右两侧分别设置有一个传动车轮3，所述抓取切割装置安装在外框架的前部上，所述收集筐2安装在所述外框架的后部上；所述果实输送机构位于所述抓取切割装置与收集筐2之间且嵌于外框架内，所述传动机构位于外框架底部，所述传动车轮3通过所述传动机构与所述果实输送机构连接；

所述外框架包括车身框架1、一对前置调整架和一对后置支撑架；一对前置调整架左右对称布置在车身框架1前端下部，一对后置支撑架左右对称安装在车身框架1的后部；

所述抓取切割装置包括一对滑轨11、一对采摘爪4、8、一对采摘爪安装架和一块切割平板5，一对滑轨11呈上下间隔布置且其左右两端分别通过一个前置调整架安装在所述车身框架1的前端上，一对采摘爪左右对称布置且分别安装在相应的采摘爪安装架上，所述采摘爪安装架通过滑块15安装在滑轨11上，所述切割平板5位于采摘爪的下方且安装在一对前置调整架上；每个采摘爪分别通过一个复位弹簧与前置调整架连接，同时每个采摘爪分别与一个采摘爪驱动机构连接。

进一步，所述采摘爪驱动机构包括操作把手和刹车线，所述操作把手包括一个手部握把31、握把连接件30和两个拉动手把32，所述手部握把31通过握把连接件30安装在车身框架1上，所述拉动手把32位于手部握把31的下方且可前后拉动的安装在车身框架上，每个拉动手把32分别通过一根刹车线与相应一侧的采摘爪连接，实现采摘爪的开合。

再进一步，所述果实输送机构包括一对相反旋向的螺旋叶片19、22、半包拢安装框37、一对上连接轴18、一对齿轮从动轴21和一对从动直齿轮20，一对相反旋向的螺旋叶片位于所述半包拢安装框37内，每个螺旋叶片的上端连接一个上连接轴18，每个螺旋叶片的下端连接一个齿轮从动轴21，每个上连接轴18和每个齿轮从动轴21分别通过轴承座17可转动的安装在车身框架1上，一个从动直齿轮20与一个齿轮从动轴21相对应且固定安装在相应的齿轮从动轴21上。

再进一步，所述采摘爪安装架包括两个安装基座7、一根转轴16和一对转轴轴承座6；一个转轴轴承座6对应一个安装基座7且安装在相应安装基座7上，每个安装基座7安装在相应的滑块15上，所述转轴16的上下两端分别可转动的安装在相应的转轴轴承座6上，所述采摘爪的后端可转动的安装在所述转轴16的中部。

再进一步，所述前置调整架包括前置调整架基座12、调整架连杆13和滑轨安装杆14，所述前置调整架基座12、调整架连杆13和滑轨安装杆14安装呈三角架构，所述调整架连杆13的后端与所述前置调整架基座12的上端铰接，所述调整架连杆13的前端与所述滑轨安装杆14的上端铰接，所述滑轨安装杆14的下端与所述前置调整架基座12的下端铰接，所述前置调整架基座12安装在车身框架1的前端下部，所述滑轨11安装在滑轨安装杆14上。

再进一步，所述后置支撑架包括支撑架基座34、支撑架调节杆35、支撑架车轮杆33和后置滚轮36；所述支撑架基座34连接在车身框架1的后部，所述支撑架调节杆35的前端与所述支撑架基座34的下端铰接，所述支撑架调节杆35的后端与所述支撑架车轮杆33的中部铰接，所述支撑架车轮杆33的上端与所述支撑架基座的上端铰接，所述后置滚轮36安装在支撑架车轮杆33的下端且与地面接触。

再进一步，所述传动机构包括一根横向布置的车轮轴27、一对车轮轴承29、一对车轮连轴件23、一对锥齿轮轴26、一对主动锥齿轮28、一对从动锥齿轮25、一对主动直齿轮24和一对锥齿轮轴承座；每个传动车轮3通过相应一侧的车轮连轴件23与所述车轮轴27连接，所述车轮轴27通过一对车轮轴承29可转动的安装在车身框架1的底部上，一对主动锥齿轮28位于一对车轮轴承之间且固定安装在车轮轴的左右两侧上，一个从动锥齿轮25对应一个主动锥齿轮28且两者啮合，每个从动锥齿轮25分别安装在一个锥齿轮轴26上，每个锥齿轮轴26分别通过锥齿轮轴承座可转动的安装在车身框架1上，一个主动直齿轮24对应一个锥齿轮轴26且固定安装在相应的锥齿轮轴26上，每个主动直齿轮24分别位于相应一侧的从动直齿轮20的后方且与该从动直齿轮20啮合。

更进一步，所述一对相反旋向的螺旋叶片的位置以半包拢安装框37的纵向中轴线对称，呈镜像分布，右旋螺旋叶片安装于半包拢安装框37的右侧，左旋螺旋叶片安装于半包拢安装框37的左侧。

如图1所示，装置包括传动车轮3、收集筐2、外框架、抓取切割装置、果实输送机构、传动机构，所述传动车轮3位于所述外框架两侧，外框架前部装有所述抓取切割装置、后部装有所述收集筐2；所述果实输送机构嵌于外框架内部，所述传动机构位于外框架底部；

所述外框架包括车身框架1、操作把手和后置支撑架；所述车身框架1构成整个装置主体，用于安装果实输送机构和传动机构，所述操作把手位于车身框架1后方靠上位置，所述后置支撑架安装于车身框架1后部，位于车身框架1的后方左右外侧；

所述抓取切割装置包括一对滑轨11、四个滑块15、左右一对采摘爪4和8、一块切割底板5、一对底板连接件40、一对采摘爪安装架和一对前置调整架；所述滑轨11呈上下分布，安装于车身框架1前方，每根滑轨11之上安装有一对滑块15，所述采摘爪4和8安装在采摘爪安装架之上，所述安装架安装在上下两个滑块15之上，呈左右对称布置，所述切割底板5通过底板连接件40与前置调整架连接；

所述果实输送机构包括一对相反旋向的螺旋叶片19和22、半半包拢安装框37、一对上连接轴18、一对齿轮从动轴21、一对从动直齿轮20和四只轴承座17；所述半半包拢安装框37安装于所述螺旋叶片19和22后方，将螺旋叶片19和22半包拢，所述上连接轴18和齿轮从动轴21分别安装在所述螺旋叶片19和22的上下两端和所述轴承座17上，轴承座17安装在车身框架1之上，所述从动齿轮20安装在齿轮从动轴21上；

所述传动机构包括一根车轮轴27，一对车轮轴承29，一对车轮连轴件23，一对锥齿轮轴26，一对主动锥齿轮28、一对从动锥齿轮25、一对主动直齿轮24和一对锥齿轮轴承座17；从动车轮3通过所述车轮连轴件23与所述车轮轴27连接，车轮轴27通过所述车轮轴承29与车身框架1连接，所述主动锥齿轮28安装在车轮轴27左右两侧，所述从动锥齿轮25和所述主动直齿轮24安装在所述锥齿轮轴26上，锥齿轮轴26安装在所述锥齿轮轴承座17上与车身框架1连接，锥齿轮轴承座17分布呈左右对称，并且位于果实输送机构后方，所述主动直齿轮24与果实输送机构的从动直齿轮20啮合，实现传动。

如图1、图2和图5所示，采摘爪4和8可跟随滑块15左右平移，可根据实际的菠萝种植情况，适当调节采摘口宽度，实现较好的适应能力，同时，支撑架和前置调整架为可调节结构，可以通过调整架连杆13或者支撑架调节杆35来调节滑轨安装杆14或者支撑架车轮杆33与基座的角度，实现车身多角度倾斜，可适应性高。

如图1、图2、图6和图7所示，拉动手把32通过刹车线与采摘爪4和8相连，刹车线两端固定头38和9分别安装在连接件39和10上，其中连接件39安装在安装基座7上，刹车线可随采摘爪4和8的移动而移动，操作时，两端固定,38和9固定，向后拉动拉动手把32，可实现采摘爪4和8的闭合采摘动作。每个拉动手把32对应一个采摘爪，拉动相应的拉动手把就会实现相应的采摘爪的闭合，然后采摘爪在通过各自的复位弹簧复位，每根刹车线的线套是固定在相应的刹车线固定头上，使得每根刹车线沿着各自的路径进行运动。

参照图1、图3和图4，人推动车身前行时，传动车轮3转动带动了车轮轴27和主动锥齿轮28的转动，主动锥齿轮28与从动锥齿轮25啮合，主动锥齿轮28带动从动锥齿轮25、锥齿轮轴26和主动直齿轮24的转动，主动直齿轮24与从动直齿轮20啮合，主动直齿轮24的转动带动从动直齿轮20、齿轮从动轴21和螺旋叶片19和22的转动，由于传动机构的镜像对称安装，能够实现螺旋叶片19和22的同步相向转动，螺旋叶片19和22的螺旋线与外挡板37之间形成了若干个可以运输菠萝果实的空间，螺旋叶片的旋转实现了空间的线性上升，将转动转化为平动，实现了菠萝果实的向上收集功能。

本发明功能完整，实现了菠萝采摘、收集和运输三大功能一体，螺旋机构运用创新，多菠萝同时提升，收集效率高，能有效解决传统人工采摘劳动强度大，运输不便等问题；采摘口以及车身角度可调，可适应性强，由纯人力驱动，操作简单，对环境友好。

Claims (8)

1.一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：包括外框架、传动车轮、用于采摘菠萝的抓取切割装置、传动机构、收集筐和用于将菠萝输送到收集筐内的果实输送机构，所述外框架的左右两侧分别设置有一个传动车轮，所述抓取切割装置安装在外框架的前部上，所述收集筐安装在所述外框架的后部上；所述果实输送机构位于所述抓取切割装置与收集筐之间且嵌于外框架内，所述传动机构位于外框架底部，所述传动车轮通过所述传动机构与所述果实输送机构连接；

所述外框架包括车身框架、一对前置调整架和一对后置支撑架；一对前置调整架左右对称布置在车身框架前端下部，一对后置支撑架左右对称安装在车身框架的后部；

所述抓取切割装置包括一对滑轨、一对采摘爪、一对采摘爪安装架和一块切割平板，一对滑轨呈上下间隔布置且其左右两端分别通过一个前置调整架安装在所述车身框架的前端上，一对采摘爪左右对称布置且分别安装在相应的采摘爪安装架上，所述采摘爪安装架通过滑块安装在滑轨上，所述切割平板位于采摘爪的下方且安装在一对前置调整架上；每个采摘爪分别通过一个复位弹簧与前置调整架连接，同时每个采摘爪分别与一个采摘爪驱动机构连接。

2.如权利要求1所述的一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：所述采摘爪驱动机构包括操作把手和刹车线，所述操作把手包括一个手部握把、握把连接件和两个拉动手把，所述手部握把通过握把连接件安装在车身框架上，所述拉动手把位于手部握把的下方且可前后拉动的安装在车身框架上，每个拉动手把分别通过一根刹车线与相应一侧的采摘爪连接，实现采摘爪的开合。

3.如权利要求1或2所述的一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：所述果实输送机构包括一对相反旋向的螺旋叶片、半包拢安装框、一对上连接轴、一对齿轮从动轴和一对从动直齿轮，一对相反旋向的螺旋叶片位于所述半包拢安装框内，每个螺旋叶片的上端连接一个上连接轴，每个螺旋叶片的下端连接一个齿轮从动轴，每个上连接轴和每个齿轮从动轴分别通过轴承座可转动的安装在车身框架上，一个从动直齿轮与一个齿轮从动轴相对应且固定安装在相应的齿轮从动轴上。

4.如权利要求1或2所述的一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：所述采摘爪安装架包括两个安装基座、一根转轴和一对转轴轴承座；一个转轴轴承座对应一个安装基座且安装在相应安装基座上，每个安装基座安装在相应的滑块上，所述转轴的上下两端分别可转动的安装在相应的转轴轴承座上，所述采摘爪的后端可转动的安装在所述转轴的中部。

5.如权利要求1或2所述的一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：所述前置调整架包括前置调整架基座、调整架连杆和滑轨安装杆，所述前置调整架基座、调整架连杆和滑轨安装杆安装呈三角架构，所述调整架连杆的后端与所述前置调整架基座的上端铰接，所述调整架连杆的前端与所述滑轨安装杆的上端铰接，所述滑轨安装杆的下端与所述前置调整架基座的下端铰接，所述前置调整架基座安装在车身框架的前端下部，所述滑轨安装在滑轨安装杆上。

6.如权利要求1或2所述的一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：所述后置支撑架包括支撑架基座、支撑架调节杆、支撑架车轮杆和后置滚轮；所述支撑架基座连接在车身框架的后部，所述支撑架调节杆的前端与所述支撑架基座的下端铰接，所述支撑架调节杆的后端与所述支撑架车轮杆的中部铰接，所述支撑架车轮杆的上端与所述支撑架基座的上端铰接，所述后置滚轮安装在支撑架车轮杆的下端且与地面接触。

7.如权利要求3所述的一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：所述传动机构包括一根横向布置的车轮轴、一对车轮轴承、一对车轮连轴件、一对锥齿轮轴、一对主动锥齿轮、一对从动锥齿轮、一对主动直齿轮和一对锥齿轮轴承座；每个传动车轮通过相应一侧的车轮连轴件与所述车轮轴连接，所述车轮轴通过一对车轮轴承可转动的安装在车身框架的底部上，一对主动锥齿轮位于一对车轮轴承之间且固定安装在车轮轴的左右两侧上，一个从动锥齿轮对应一个主动锥齿轮且两者啮合，每个从动锥齿轮分别安装在一个锥齿轮轴上，每个锥齿轮轴分别通过锥齿轮轴承座可转动的安装在车身框架上，一个主动直齿轮对应一个锥齿轮轴且固定安装在相应的锥齿轮轴上，每个主动直齿轮分别位于相应一侧的从动直齿轮的后方且与该从动直齿轮啮合。

8.如权利要求3所述的一种推车式并行菠萝辅助采摘装置，其特征在于：所述一对相反旋向的螺旋叶片的位置以半包拢安装框的纵向中轴线对称，呈镜像分布，右旋螺旋叶片安装于半包拢安装框的右侧，左旋螺旋叶片安装于半包拢安装框的左侧。