CN109168591A - 一种果树摘收一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果树摘收一体化装置，包括支撑装置、伸缩装置、摘取装置和收集装置，所述支撑装置包括三脚架、设置在三脚架顶端并与三脚架活动连接的固定支架以及设置在三脚架和固定支架之间的轴承；所述伸缩装置包括外部管、活动设置在外部管内的内部管、与内部管露在外部管外部的那一端部连接的折叠管，所述折叠管与内部管能够通过卡扣进行连接和拆卸，所述外部管通过其侧面设置的固定铰链与固定支架活动连接。本发明的有益效果为：本发明的摘收一体化装置便携性高、成本低、尺寸小、重量轻、可靠性高，适用于中小型果园的果农使用。

Description

一种果树摘收一体化装置

技术领域

本发明涉及一种水果采摘机，具体为一种果树摘收一体化装置，属于农业机械领域。

背景技术

现在市面上的苹果采摘机品种繁多，已申请专利的有二十个左右，每个产品有各自的特点，价格也大相径庭。最早采摘果实的方法是采用机械振摇式和气动振摇式，但是存在果实容易损坏，效率不高以及容采摘到不成熟果实的缺点。随着技术的改进，人们开始用梯子、升降台等设备协助机器采摘水果，但是仍然存在劳动密集型的缺点。近年来，随着机器人技术的不断进步，机器人已经逐步渗入果实采摘行业中，机器人采摘在苹果采摘过程中的大量应用能够极大地提高采摘效率、节约成本，但同时水果在采摘过程中容易产生机械损伤，机械损伤也是病源微生物的入侵之门，是导致水果霉烂的最主要的原因。由于在各个作业环节中受载荷后瘀伤、破损，从而导致变质腐烂的水果多达 30%～40% ，每年的损失高达数百亿人民币。

（1）传统的振摇式装置，不但效率较低，而且水果震落时容易损坏；

（2）升降台类装置，结构较复杂、成本偏高，而且对场地要求较高；

（3）机器人类装置，成本高，控制系统和结构复杂，维修要求高，不适合中小型果园使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种果树摘收一体化装置，便携性高、成本低、尺寸小、重量轻、可靠性高，适用于中小型果园的果农使用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种果树摘收一体化装置，包括支撑装置、伸缩装置、摘取装置和收集装置，所述支撑装置包括三脚架、设置在三脚架顶端并与三脚架活动连接的固定支架以及设置在三脚架和固定支架之间的轴承；所述伸缩装置包括外部管、活动设置在外部管内的内部管、与内部管露在外部管外部的那一端部连接的折叠管，所述折叠管与内部管能够通过卡扣进行连接和拆卸，所述外部管通过其侧面设置的固定铰链与固定支架活动连接，所述外部管的侧面还设置有固定设置的链轮链条、设置在其中一个链轮上的摇柄、设置在链条投影到外部管侧面的位置的轨道、设置在轨道上的销，所述销的一端与内部管没有设置卡扣的那一端侧面上设置的销孔配合连接，另一端设置在链条上；所述摘取装置包括设置在外部管外侧面的联动手柄、与联动手柄连接的反弹弹簧和涡卷弹簧、设置在折叠管上的机械手，以及与联动手柄相对设置在外部管外侧面的摘取操作杆，所述机械手通过其内部的钢丝与涡卷弹簧焊接连接，所述联动手柄通过夹住涡卷弹簧与机械手的内部钢丝连接；所述收集装置包括固定设置在折叠管上且位于机械手下方的网兜、与网兜底部能够配合连接的输送管、与输送管另外一端连接的螺旋减速管，所述螺旋减速管另外一端伸入收集箱内。

上述的一种果树摘收一体化装置，所述收集箱包括箱盖和箱体，所述箱盖中心设置有圆孔，螺旋减速管穿过圆孔伸入箱体内，所述圆孔直径大于螺旋减速管的直径。

上述的一种果树摘收一体化装置，所述箱盖上设置有拉手和锁扣，所述拉手用于自箱体上提起箱盖，所述锁扣用于扣住箱体。

上述的一种果树摘收一体化装置，所述机械手为三爪机械手。

上述的一种果树摘收一体化装置，所述外部管与固定支架为能够360度旋转连接。

上述的一种果树摘收一体化装置，所述输送管和螺旋减速管的管内部设置有弹性材料，用于防止水果与管壁相撞而受伤。

上述的一种果树摘收一体化装置，所述外部管、内部管以及折叠管的横截面形状一致，都为圆形或是长方形。

本发明的有益效果是：本发明专利的摘收一体化装置，采用机械连接和传动机构，便携、操作安全舒适、成本低、尺寸小、重量轻、可靠性高；并且设置有果实收集装置，防止采摘的果实发生损伤，特别适用于中小型果园的果农使用。

附图说明

图1是本发明摘收一体化装置的主视结构示意图；

图2是本发明摘收一体化装置中伸缩装置2的收缩且折叠状态图；；

图3是本发明摘收一体化装置中伸缩装置2的伸长状态图；

图4是本发明摘收一体化装置中伸缩装置2的收缩状态图；

图5是本发明摘收一体化装置中伸缩装置2的仰视的结构示意图；

图6是图5的A-A剖视结构示意图；

图7是图5的B-B剖视结构示意图；

图8是本发明摘收一体化装置中伸缩装置2的内部管22与折叠管23的结构示意图；

图9是本发明摘收一体化装置中收集装置4的结构示意图；

图10是图8中箱子45的箱盖的主视结构示意图；

图11是图8中箱子45的箱体的主视结构示意图；

图12是本发明摘收一体化装置中支撑装置1顶端的结构示意图。

图中附图标记的含义为：1、支撑装置，2、伸缩装置，3、摘取装置，4、收集装置，11、三脚架，12、轴承，13、固定支架, 21、外部管，22、内部管，23、折叠管，24、链轮链条，25、摇柄，26、轨道，27、固定铰链，28、销，29、卡扣，31、联动手柄， 32、反弹弹簧，33、涡卷弹簧，34、机械手，35、摘取操作杆，41、网兜，42、输送管，43、螺旋减速管，44、拉手，45、收集箱。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

如图1至图12所示，本发明的果树摘收一体化装置，包括支撑装置1、伸缩装置2、摘取装置3和收集装置4，支撑装置1包括三脚架11、设置在三脚架11顶端并与三脚架11活动连接的固定支架13以及设置在三脚架11和固定支架13之间的轴承12；伸缩装置2包括外部管21、活动设置在外部管21内的内部管22、与内部管22露在外部管21外部的那一端部连接的折叠管23，折叠管23与内部管22能够通过卡扣29进行连接和拆卸，外部管21通过其侧面设置的固定铰链27与固定支架13活动连接，外部管21的侧面还设置有固定设置的链轮链条24、设置在其中一个链轮上的摇柄25、设置在链条投影到外部管侧面的位置的轨道26、设置在轨道26上的销28，销28的一端与内部管22没有设置卡扣29的那一端侧面上设置的销孔配合连接，另一端设置在链条上；摘取装置3包括设置在外部管21外侧面的联动手柄31、与联动手柄31连接的反弹弹簧32和涡卷弹簧33、设置在折叠管上的机械手34，以及与联动手柄31相对设置在外部管外侧面的摘取操作杆35，机械手34通过其内部的钢丝与涡卷弹簧33焊接连接，联动手柄31通过夹住涡卷弹簧33与机械手34的内部钢丝连接；收集装置4包括固定设置在折叠管23上且位于机械手34下方的网兜41、与网兜41底部能够配合连接的输送管42、与输送管42另外一端连接的螺旋减速管43，螺旋减速管43另外一端伸入收集箱45内。

进一步地，收集箱45包括箱盖和箱体，箱盖中心设置有圆孔，螺旋减速管43穿过圆孔伸入箱体内，圆孔直径大于螺旋减速管43的直径。

优选地，箱盖上设置有拉手44和锁扣，拉手44用于自箱体上提起箱盖，锁扣用于扣住箱体。

优选地，机械手34为三爪机械手。

进一步地，外部管21与固定支架13为能够360度旋转连接。

进一步地，输送管42和螺旋减速管43的管内部设置有弹性材料，用于防止水果与管壁相撞而受伤。

进一步地，外部管21、内部管22以及折叠管23的横截面形状一致，都为圆形或是长方形。

本发明申请的具体使用流程为：

首先，根据地面情况将支撑装置1的三脚架11支好，外部管21与固定支架13连接好，然后将内部管22和折叠管23通过卡扣29连接并固定，外部管21、内部管22以及折叠管23同轴且处于伸长状态，果农操纵联动手柄31使伸缩装置2产生俯仰动作，使三爪机械手34到达采摘位置；在此过程中，轴承12可使伸缩装置2绕支撑装置1的顶端 360 度旋转，转动摇柄25使链轮链条24带动销28沿轨道26移动从而使内部管22伸缩；

其次，当三爪机械手34接近水果时，果农使用联动手柄31和摘取操作杆35进行采摘，其中联动手柄31采用与车把类似的原理，当手握紧时，伸缩装置2内部的两个垫片将传动带夹紧并将联动手柄31下拉使反弹弹簧32压缩，涡卷弹簧33收回部分传送带使三爪机械手34收缩夹紧水果，利用杠杆原理抬高摘取操作杆35可使本发明的一体化装置的另一端降低，三爪机械手34摘下水果；

最后，松开联动手柄31使三爪机械手34将水果松开落入网兜41中，水果沿输送管42进入螺旋减速管43再进入收集箱45中，当箱体装满时，打开收集箱45的锁扣用拉手44将箱盖拿开，换上一个空箱体并扣上锁扣，继续采摘。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种果树摘收一体化装置，其特征在于： 包括支撑装置、伸缩装置、摘取装置和收集装置，所述支撑装置包括三脚架、设置在三脚架顶端并与三脚架活动连接的固定支架以及设置在三脚架和固定支架之间的轴承；所述伸缩装置包括外部管、活动设置在外部管内的内部管、与内部管露在外部管外部的那一端部连接的折叠管，所述折叠管与内部管能够通过卡扣进行连接和拆卸，所述外部管通过其侧面设置的固定铰链与固定支架活动连接，所述外部管的侧面还设置有固定设置的链轮链条、设置在其中一个链轮上的摇柄、设置在链条投影到外部管侧面的位置的轨道、设置在轨道上的销，所述销的一端与内部管没有设置卡扣的那一端侧面上设置的销孔配合连接，另一端设置在链条上；所述摘取装置包括设置在外部管外侧面的联动手柄、与联动手柄连接的反弹弹簧和涡卷弹簧、设置在折叠管上的机械手，以及与联动手柄相对设置在外部管外侧面的摘取操作杆，所述机械手通过其内部的钢丝与涡卷弹簧焊接连接，所述联动手柄通过夹住涡卷弹簧与机械手的内部钢丝连接；所述收集装置包括固定设置在折叠管上且位于机械手下方的网兜、与网兜底部能够配合连接的输送管、与输送管另外一端连接的螺旋减速管，所述螺旋减速管另外一端伸入收集箱内。

2.根据权利要求1所述的一种果树摘收一体化装置，其特征在于：所述收集箱包括箱盖和箱体，所述箱盖中心设置有圆孔，螺旋减速管穿过圆孔伸入箱体内，所述圆孔直径大于螺旋减速管的直径。

3.根据权利要求2所述的一种果树摘收一体化装置，其特征在于：所述箱盖上设置有拉手和锁扣，所述拉手用于自箱体上提起箱盖，所述锁扣用于扣住箱体。

4.根据权利要求1所述的一种果树摘收一体化装置，其特征在于：所述机械手为三爪机械手。

5.根据权利要求1所述的一种果树摘收一体化装置，其特征在于：所述外部管与固定支架为能够360度旋转连接。

6.根据权利要求1所述的一种果树摘收一体化装置，其特征在于：所述输送管和螺旋减速管的管内部设置有弹性材料，用于防止水果与管壁相撞而受伤。

7.根据权利要求1所述的一种果树摘收一体化装置，其特征在于：所述外部管、内部管以及折叠管的横截面形状一致，都为圆形或是长方形。