CN109197152B - 一种简易摘果器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种简易摘果器及其控制方法，主要由双动摇杆机构、滑杆机构、驱动摇杆机构、水果收集器和机架组成。本发明通过把手机构的闭合转动，使滑杆机构上下移动，继而先使夹持部分运动，然后再使剪切部分进行剪切，剪切下的水果会掉入收集器中，顺着收集器的边缘滑落至袋中或果筐中。其可以实现苹果、梨、桔子、荔枝等水果的采摘收集一体化，有效提高劳动效率其具有结构简单，成本较低，使用和携带轻便，能够较好的保护果实和果实不受损伤，果实采摘收集效率高的特点，实用价值大，应用前景广。

Description

一种简易摘果器及其控制方法

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种简易摘果器及其控制方法。

背景技术

在社会经济的发展中，农业是我们人类不可缺少的一部分。在广大的乡村，农业生产广泛采取多种经营，经济作物特别是水果的大量生产和投放市场，丰富了人民的膳食品种，提高了人民的生活质量。我国不仅是水果生产大国，同时也是第一消费国。国民对水果旺盛的需求为果园种植业创造了巨大的市场，果园种植业具有广阔的发展前景。

在整个生产中，由采摘果实所耗费的劳动力占据整个生产过程的50％～70％。采摘作业季节性相对强，传统人工采摘的方式不仅仅易造成果实损伤，同时，采摘不及时将会导致经济上的损失。现有人工辅助摘果器的主要不足为：对果实的初次损伤或二次损伤较大，使果实的保存期缩短、售价降低；对果树的枝和叶损伤较大，影响果树的来年产量；从果树上剪切果柄时，不能以先将果柄夹持住，然后再进行剪切的方式采摘，会导致空剪现象的产生，采摘率不够高；水果的采摘和收集作业分两道工序进行，采收效率较低；辅助摘果器自重较大，使用时较费力，不能较好地降低劳动强度。

因此，本发明涉及一种机械辅助半自动采摘器，能够克服现有人工辅助摘果器的不足，具有结构简单，制造和采摘成本较低，使用和携带轻便，采摘和收集一体化完成，采收效率高，采收中不会对果实和果树的树枝产生损伤，采收质量高的特点，可用于具有不同采收高度范围的梨、桔子、荔枝等多种水果的全部采收作业。实用价值大，应用前景广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种简易摘果器及其控制方法，其可以采摘苹果、橘子、梨等水果，具有结构简单、易操作、使用方便等特点。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种简易摘果器及其控制方法，主要由双动摇杆机构、滑杆机构、摇杆驱动机构、水果收集器和机架组成。双动摇杆机构与机架上部连接。滑杆机构位于机架的内部，其上部与双动摇杆机构连接，下部则与摇杆驱动机构连接。摇杆驱动机构位于机架的下部。水果收集器通过刚性结构固定在机架上中部，并且其整体位于双动摇杆-滑杆机构的正下方。

进一步，所述的双动摇杆机构主要由双动摇杆、剪切用连杆、夹持用连杆、剪切机构和夹持机构组成。双动摇杆具有三个端部，这三个端部与双动摇杆转动中心分别具有一定的连线距离，并且三端与转动中心的连线之间各成一定的角度。其中两个端部分别连接着剪切用连杆一端和夹持用连杆一端，剪切用连杆另一端铰接着剪切机构，夹持用连杆另一端铰接着夹持机构，第三个端部则通过其上的凸点与滑杆机构滑动相连。剪切用连杆和夹持用连杆分别连接着剪切机构和夹持机构。

进一步，所述的剪切机构主要由剪切用滑杆、刀片和刀座组成。剪切用滑杆与剪切用连杆相铰接，刀片固定在剪切用滑杆的前部，用于果柄的剪切，所述刀座与刀片相对设置，且固定安装在所述机架上。当摘果时，双动摇杆依次通过剪切用连杆和剪切用滑杆带动刀片插入或退出刀座的刀槽内。

进一步，所述的夹持机构主要由转动夹臂、推杆和连接滑块组成。连接滑块一端与夹持用连杆铰接，另一端与推杆相连，转动夹臂固定在机架上并与推杆相连，转动夹臂上有硬性橡胶，用于果柄的夹持。当摘果时，双动摇杆依次通过夹持用连杆、连接滑块和推杆使转动夹臂转动闭合或张开。

进一步，所述的滑杆机构主要由驱动滑杆和轴承套组成。所述驱动滑杆位于机架的内部，驱动滑杆上部具有与驱动滑杆成90°的滑槽，其与双动摇杆的凸点进行滑动连接。驱动滑杆下部则与摇杆驱动机构相连接。驱动滑杆由两个或者两个以上的轴承套固定在机架上，轴承套中装有直线轴承。

进一步，所述的摇杆驱动机构主要由驱动连杆、驱动摇杆和把手机构组成。驱动连杆一端与驱动滑杆相连接，另一端与驱动摇杆相连。驱动摇杆一端与驱动连杆相连接，另一端与把手机构相连。把手机构固定在机架的下方。

具体的，所述的把手机构由扳机、弹簧和把手构成。所述把手通过环形箍固定在机架末端，扳机上方与驱动摇杆相连，并和把手固定在机架下方。弹簧位于扳机和把手之间，用于扳机的复位。

进一步，所述的水果收集器通过刚性结构固定在机架中上部，并整体位于双动摇杆机构的正下方，水果收集器成由顶部开口的刚性网状圆筒和连在圆筒下部的内部置有海绵的柔性软通管组成。

进一步，所述的机架一端与双动摇杆机构相连，另一端与把手机构相连。机架下方开设有纵槽口，便于驱动连杆和驱动摇杆的运动。

一种简易摘果器的控制方法，包括以下步骤：用手握动扳机，使驱动摇杆做定轴转动，从而拖动驱动连杆向机架外运动，与驱动连杆相连的驱动滑杆由于轴承套的固定作用只能沿机架轴向作竖直运动；双动摇杆机构通过凸点与驱动滑杆上段的滑槽连接，驱动滑杆向下运动时，滑槽会拉动双动摇杆做顺时针定轴转动，此时夹持用连杆则向前推动连接滑块，继而推动推杆，使转动夹臂转动闭合，从而完成夹持机构的夹持动作；同时，剪切用连杆向右上方行进，拉动剪切用滑杆带动刀片向后运动，使刀片插入机架上的刀座内与刀座闭合，从而完成剪切机构的剪切动作，实现一次摘果；然后松开扳机，扳机在弹簧的弹力作用下复位到原始位置，从而通过滑杆机构使双动摇杆机构复位，等待下一次的摘果动作。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种简易摘果器及其控制方法，与现有的摘果器相比，本发明通过把手机构的闭合转动，使滑杆机构上下移动，继而先使夹持部分运动，然后再使剪切部分进行剪切，剪切下的水果会掉入收集器中，顺着收集器的边缘滑落至袋中或果筐中。其可以实现梨、桔子、荔枝等水果的采摘收集一体化，有效提高劳动效率。实用价值大，应用前景广。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明简易摘果器的结构示意图。

图2是简易摘果器双动摇杆机构的结构示意图。

图3是剪切机构和夹持机构的结构示意图。

图4是剪切机构和夹持机构的内部结构示意图。

图5是简易摘果器滑杆机构和水果收集器的结构示意图。

图6是简易摘果器摇杆驱动机构的结构示意图。

图7是简易摘果器把手机构的结构示意图。

图中：1、双动摇杆机构，11、双动摇杆，111、端部，12、剪切用连杆，13、夹持用连杆，14、剪切机构，141、剪切用滑杆，142、刀片，143、刀座，15、夹持机构，151、连接滑块，152、推杆，153、转动夹臂，16、凸点；2、滑杆机构，21、驱动滑杆，22、轴承套，23、滑槽；3、摇杆驱动机构，31、驱动连杆，32、驱动摇杆，33、把手机构，331、扳机，332、弹簧，333、把手；4、水果收集器，41、圆筒，42、软通管，43、环形箍，44、叉形端，45、连接块；5、机架，51、纵槽口，52、摘果器壳。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

如图1所示，本发明的一种简易摘果器，包括双动摇杆机构1、滑杆机构2、摇杆驱动机构3、水果收集器4和机架5，所述滑杆机构2位于机架5的内部，其前端向前延伸出机架5且与位于机架5前端的双动摇杆机构1连接，后端则与位于机架5后端的摇杆驱动机构3连接，水果收集器4通过刚性结构固定在机架5上，且其整体位于双动摇杆机构1的正下方。

如图2所示，为了便于内部结构的说明图中摘果器壳52做了透明处理，所述双动摇杆机构1包括双动摇杆11、剪切用连杆12、夹持用连杆13、剪切机构14和夹持机构15，剪切机构14和夹持机构15的后端封设在摘果器壳52内，摘果器壳52与机架5固定连接，所述双动摇杆11具有三个端部111，所述三个端部111与双动摇杆11转动中心分别具有一定的连线距离，并且三个端部111与转动中心的连线之间各成一定的角度，转动中心通过转轴与机架5的摘果器壳52相对固定；其中，两个端部111分别连接着剪切用连杆12一端和夹持用连杆13一端，剪切用连杆12另一端铰接着剪切机构14，夹持用连杆13另一端铰接着夹持机构15，第三个端部111上设有凸点16，且通过凸点16与滑杆机构2滑动相连。

如图3和图4所示，所述剪切机构14包括L形剪切用滑杆141、刀片142和刀座143，所述剪切用滑杆141一端与剪切用连杆12铰接，另一端安装所述刀片142，所述刀座143上设有刀槽，且刀槽与刀片142相对设置，且刀座143固定安装在所述机架5上；当摘果时，双动摇杆11依次通过剪切用连杆12和L形剪切用滑杆141带动刀片142插入或退出刀座143的刀槽内。

如图3和图4所示，所述夹持机构15包括连接滑块151、推杆152和转动夹臂153，连接滑块151一端与夹持用连杆13铰接，另一端与推杆152相连，转动夹臂153固定在机架5上并与推杆152相连，转动夹臂153上有硬性橡胶，用于果柄的夹持；当摘果时，双动摇杆11依次通过夹持用连杆13、连接滑块151和推杆152使转动夹臂153转动闭合或张开。

如图5所示，为了便于内部结构的说明图中部分结构做了透明处理，所述滑杆机构2包括驱动滑杆21和轴承套22，所述驱动滑杆21位于机架5的内部，且通过至少两个沿机架5轴向设置的轴承套22固定在机架5上，轴承套22中装有直线轴承；所述驱动滑杆21上部具有与驱动滑杆21成90°的滑槽23，滑槽23为腰圆形，且所述双动摇杆11的凸点16滑动连接在所述滑槽23内，驱动滑杆21下部则与摇杆驱动机构3相连接。

如图6所示，为了便于内部结构的说明图中部分结构做了透明处理，所述摇杆驱动机构3包括驱动连杆31、驱动摇杆32和把手机构33，所述驱动连杆31上端与驱动滑杆21下端相连接，下端则与驱动摇杆32上端相连，所述驱动摇杆32的下端与把手机构33连接，所述把手机构33固定在机架5的末端。所述机架5下方开设有便于驱动连杆31和驱动摇杆32运动的纵槽口51。

如图7所示，所述把手机构33包括扳机331、弹簧332和把手333，所述把手333通过环形箍固定在机架5末端，所述扳机331的中部与把手333前端轴接，所述扳机331的前端与驱动摇杆32相铰接，所述扳机331的后端通过弹簧332与把手333后端连接，用于扳机331的复位。

如图2和图5所示，所述水果收集器4包括顶部开口的刚性网状圆筒41和连在圆筒41下部的内部置有海绵的柔性软通管42，圆筒41通过可调连接机构连接在机架5上，可调连接机构包括依次连接的环形箍43、叉形端44和连接块45，环形箍43套设且固定在机架5上，叉形端44一端一体连接在环形箍43侧壁上，另一端通过轴销与连接块45连接，连接块45另一端固定在圆筒41侧壁上。通过绕轴销转动可以调节圆筒41开口的位置。

一种简易摘果器的控制方法，包括以下步骤：用手握动扳机331，使驱动摇杆32做定轴转动，从而拖动驱动连杆31向机架5外运动，与驱动连杆31相连的驱动滑杆21由于轴承套22的固定作用只能沿机架5轴向作竖直运动；双动摇杆机构1通过凸点16与驱动滑杆21上段的滑槽23连接，驱动滑杆21向下运动时，滑槽23会拉动双动摇杆11做顺时针定轴转动，此时夹持用连杆13则向前推动连接滑块151，继而推动推杆152，使转动夹臂153转动闭合，从而完成夹持机构15的夹持动作；同时，剪切用连杆12向右上方行进，拉动剪切用滑杆141带动刀片142向后运动，使刀片142插入机架5上的刀座143内与刀座143闭合，从而完成剪切机构14的剪切动作，实现一次摘果；然后松开扳机331，扳机331在弹簧332的弹力作用下复位到原始位置，从而通过滑杆机构2使双动摇杆机构1复位，等待下一次的摘果动作。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种简易摘果器，其特征在于：包括双动摇杆机构（1）、滑杆机构（2）、摇杆驱动机构（3）、水果收集器（4）和机架（5），所述滑杆机构（2）位于机架（5）的内部，其前端向前延伸出机架（5）且与位于机架（5）前端的双动摇杆机构（1）连接，后端则与位于机架（5）后端的摇杆驱动机构（3）连接，水果收集器（4）通过刚性结构固定在机架（5）上，且其整体位于双动摇杆机构（1）的正下方；

所述双动摇杆机构（1）包括双动摇杆（11）、剪切用连杆（12）、夹持用连杆（13）、剪切机构（14）和夹持机构（15），所述双动摇杆（11）具有三个端部（111），其中，两个端部（111）分别连接着剪切用连杆（12）一端和夹持用连杆（13）一端，剪切用连杆（12）另一端铰接着剪切机构（14），夹持用连杆（13）另一端铰接着夹持机构（15），第三个端部（111）上设有凸点（16），且通过凸点（16）与滑杆机构（2）滑动相连。

2.如权利要求1所述的简易摘果器，其特征在于：所述剪切机构（14）包括剪切用滑杆（141）、刀片（142）和刀座（143），所述剪切用滑杆（141）一端与剪切用连杆（12）铰接，另一端安装所述刀片（142），所述刀座（143）与刀片（142）相对设置，且固定安装在所述机架（5）上；当摘果时，双动摇杆（11）依次通过剪切用连杆（12）和剪切用滑杆（141）带动刀片（142）插入或退出刀座（143）内。

3.如权利要求2所述的简易摘果器，其特征在于：所述夹持机构（15）包括连接滑块（151）、推杆（152）和转动夹臂（153），连接滑块（151）一端与夹持用连杆（13）铰接，另一端与推杆（152）相连，转动夹臂（153）固定在机架（5）上并与推杆（152）相连；当摘果时，双动摇杆（11）依次通过夹持用连杆（13）、连接滑块（151）和推杆（152）使转动夹臂（153）转动闭合或张开。

4.如权利要求1所述的简易摘果器，其特征在于：所述滑杆机构（2）包括驱动滑杆（21）和轴承套（22），所述驱动滑杆（21）位于机架（5）的内部，且通过至少两个沿机架（5）轴向设置的轴承套（22）固定在机架（5）上；所述驱动滑杆（21）上部具有与驱动滑杆（21）成90°的滑槽（23），且所述双动摇杆（11）的凸点（16）滑动连接在所述滑槽（23）内，驱动滑杆（21）下部则与摇杆驱动机构（3）相连接。

5.如权利要求4所述的简易摘果器，其特征在于：所述摇杆驱动机构（3）包括驱动连杆（31）、驱动摇杆（32）和把手机构（33），所述驱动连杆（31）上端与驱动滑杆（21）下端相连接，下端则与驱动摇杆（32）上端相连，所述驱动摇杆（32）的下端与把手机构（33）连接，所述把手机构（33）固定在机架（5）的末端。

6.如权利要求5所述的简易摘果器，其特征在于：所述把手机构（33）包括扳机（331）、弹簧（332）和把手（333），所述把手（333）通过环形箍固定在机架（5）末端，所述扳机（331）的中部与把手（333）前端轴接，所述扳机（331）的前端与驱动摇杆（32）相铰接，所述扳机（331）的后端通过弹簧（332）与把手（333）后端连接，用于扳机（331）的复位。

7.如权利要求5所述的简易摘果器，其特征在于：所述水果收集器（4）包括顶部开口的刚性网状圆筒（41）和连在圆筒（41）下部的内部置有海绵的柔性软通管（42）。

8.如权利要求7所述的简易摘果器，其特征在于：所述机架（5）下方开设有便于驱动连杆（31）和驱动摇杆（32）运动的纵槽口（51）。

9.一种简易摘果器的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：用手握动扳机（331），使驱动摇杆（32）做定轴转动，从而拖动驱动连杆（31）向机架（5）外运动，与驱动连杆（31）相连的驱动滑杆（21）由于轴承套（22）的固定作用只能沿机架（5）轴向作竖直运动；双动摇杆机构（1）通过凸点（16）与驱动滑杆（21）上段的滑槽（23）连接，所述双动摇杆机构（1）包括双动摇杆（11）、剪切用连杆（12）、夹持用连杆（13）、剪切机构（14）和夹持机构（15），所述双动摇杆（11）具有三个端部（111），其中，两个端部（111）分别连接着剪切用连杆（12）一端和夹持用连杆（13）一端，剪切用连杆（12）另一端铰接着剪切机构（14），夹持用连杆（13）另一端铰接着夹持机构（15），第三个端部（111）上设有凸点（16），且通过凸点（16）与滑杆机构（2）滑动相连，驱动滑杆（21）向下运动时，滑槽（23）会拉动双动摇杆（11）做顺时针定轴转动，此时夹持用连杆（13）则向前推动连接滑块（151），继而推动推杆（152），使转动夹臂（153）转动闭合，从而完成夹持机构（15）的夹持动作；同时，剪切用连杆（12）向右上方行进，拉动剪切用滑杆(141)带动刀片（142）向后运动，使刀片（142）插入机架（5）上的刀座（143）内与刀座（143）闭合，从而完成剪切机构（14）的剪切动作，实现一次摘果；然后松开扳机（331），扳机（331）在弹簧（332）的弹力作用下复位到原始位置，从而通过滑杆机构（2）使双动摇杆机构（1）复位，等待下一次的摘果动作。

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