CN109287271B - 机电一体荔枝采收机 - Google Patents

Abstract

机电一体荔枝采收机，包括升降机构、夹持剪切机构、物流传送机构、多自由度旋转机构和机架。大部分机构都采用电动机传动，巧妙采用齿轮啮合、丝杆驱动等方式来实现机构之间的密切配合，集夹持采摘、物流传送等功能为一体，提高了工人采摘的效率和安全性，本发明操作简单，给荔枝的采摘带来了极大的便利。

Description

机电一体荔枝采收机

技术领域

本发明涉及农业上的果实采摘工具，具体是一种机电一体荔枝采收机。

背景技术

目前荔枝采摘都是人工手动操作，在部分地区已出现辅助采摘工具，但自动化程度不高；在偏远山区甚至全靠人力采摘。由于荔枝树高到数米，荔枝分布不集中，现有的工具缺乏夹持功能，使得采摘荔枝时的人身危险性和荔枝损坏率极高。另外，这种人工采摘的方式工作量大，且工作效率低。因此，迫切需要实现荔枝的机电一体化采摘。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种机电一体荔枝采收机，能够提高采摘荔枝的工作效率，并且易于操作，安全性高，很好地改善了荔枝剪切采收的收集现状。

本发明实现上述目的采用如下技术方案：机电一体荔枝采收机，包括前后移动机构、升降机构、多自由度旋转机构、物流传送机构、夹持剪切机构和机架，具体结构和连接关系如下：

所述的前后移动机构包括前后滑槽、第一滚轮、第二滚轮、滚轮轴、定位钉和支撑板，所述前后滑槽固定在机架上，第一滚轮和第二滚轮通过滚轮轴连接在前后滑槽内，支撑板焊接于滚轮轴上，定位钉固定在支撑板上，

所述的升降机构包括第一电动机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、丝杆、升降滑槽、升降滑块、第一连接板、第二连接板、第一螺栓和第二螺栓，所述升降滑槽固定在前后移动机构的支撑板上，丝杆固定在升降滑槽的中部，第二锥齿轮位于丝杆底部，升降滑槽通过第一螺栓和第二螺栓与第一连接板和第二连接板相接，第一连接板和第二连接板通过升降滑槽的上部与升降滑槽相连，第一电动机固定在升降滑槽的底部，第一锥齿轮位于第一电动机上并与第二锥齿轮啮合，升降滑块和升降滑槽通过连接板和丝杆连接以及锥齿轮间的啮合直接接触传动进行升降，

所述的多自由旋转机构包括轴承、旋转轴、支撑板和支撑臂，支撑板固定在升降机构的第一连接板和第二连接板的顶端，轴承焊接在支撑板上，旋转轴与轴承进行啮合，支撑臂固定在旋转轴上，通过轴承和旋转轴进行配合实现轴上的支撑臂360°旋转，

所述的物流传送机构包括第二电动机、第一滑轮、第二滑轮、钢丝绳、第一销钉、第二销钉、传送滑块、第一固定钉、第二固定钉和收集框，所述第一滑轮通过第一销钉固定在多自由度旋转机构的支撑臂下端，第二电动机与第一销钉相连并固定于多自由度旋转机构的支撑臂上，第二滑轮通过第二销钉固定于支撑臂的上端，传送滑块位于支撑臂上，传送滑块可在支撑臂上自由滑动，第一固定钉和第二固定钉焊接在传送滑块的底端，钢丝绳通过第一滑轮、第二滑轮、第一固定钉和第二固定钉处于绷紧状态，收集框固定在第一固定钉和第二固定钉上，

所述的夹持剪切机构包括固定支架、锯齿圆形刀片、第一皮带轮、第二皮带轮、皮带、第三电动机、第四电动机、第五电动机、第一丝杆、第二丝杆、第一限位孔、第二限位孔和夹具，所述固定支架固定在多自由度旋转机构的支撑臂上，第一限位孔和第二限位孔分别固定在固定支架的左右两侧，第三电动机固定在第一限位孔之上并与第一皮带轮进行连接，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮进行连接，锯齿圆形刀片固定在第二皮带轮上，第一丝杆与第四电动机相连并穿过第一限位孔，第二丝杆与第五电动机相连并穿过第二限位孔，夹具固定在第二限位孔的一侧。

所述的升降机构焊接固定在前后移动机构的的滚轮轴上。

所述的支撑臂的上下摆动是靠蜗杆和齿轮的啮合来实现的。

所述的夹持剪切机构的倾角为10度。

本发明的突出优点在于：

1、能够自动化连续地进行荔枝剪切和采收，并能够在原地进行多方位地剪切和采收，对荔枝先进行夹持后剪切，提高了果实质量。

2、提高了荔枝采摘工作的工作效率和安全性，而且易于操作，很好地改善了荔枝剪切采收的收集现状，解决人工采摘消耗大量体力和精力的问题。

附图说明

图1是本发明所述的机电一体荔枝采收机的结构示意图。

图2是本发明所述的机电一体荔枝采收机的升降机构示意图。

图3是本发明所述的机电一体荔枝采收机的物流传送机构示意图。

图4是本发明所述的机电一体荔枝采收机的夹持剪切机构的右侧示意图。

图5是本发明所述的机电一体荔枝采收机的夹持剪切机构的左侧示意图。

图6是本发明所述的机电一体荔枝采收机的前后移动机构的前后滚轮示意图。

图中标记为：机架1、前后滑槽2、第一滚轮3、第二滚轮4、滚轮轴5、定位钉6、支撑板7、第一电动机8、第一锥齿轮9、第二锥齿轮10、丝杆11、升降滑槽12、升降滑块13、第一连接板14、第二连接板15、第一螺栓16、第二螺栓17、轴承18、旋转轴19、支撑板20、支撑臂21、第二电动机22、第一滑轮23、第二滑轮24、钢丝绳25、第一销钉26、第二销钉27、传送滑块28、第一固定钉29、第二固定钉30、收集框31、固定支架32、锯齿圆形刀片33、第一皮带轮34、第二皮带轮35、皮带36、第三电动机37、第四电动机38、第五电动机39、第一丝杆40、第二丝杆41、第一限位孔42、第二限位孔43、夹具44。

具体实施方式

以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1至图5所示，本发明所述的机电一体荔枝采收机，包括前后移动机构、升降机构、多自由度旋转机构、物流传送机构、夹持剪切机构和机架。具体结构和连接关系如下：

所述的前后移动机构包括前后滑槽2、第一滚轮3、第二滚轮4、滚轮轴5、定位钉6和支撑板7，所述前后滑槽2固定在机架1上，第一滚轮3和第二滚轮4通过滚轮轴5连接在前后滑槽2内，支撑板7焊接于滚轮轴5上，定位钉6固定于支撑板7上。

所述的升降机构包括第一电动机8、第一锥齿轮9、第二锥齿轮10、丝杆11、升降滑槽12、升降滑块13、第一连接板14、第二连接板15、第一螺栓16和第二螺栓17，所述升降滑槽12固定在前后移动机构的支撑板7上，丝杆11固定于升降滑槽12的中部，第二锥齿轮10位于丝杆11底部，升降滑槽12通过第一螺栓16和第二螺栓17与第一连接板14和第二连接板15相接，第一连接板14和第二连接板15通过升降滑槽12的顶部与升降滑槽12相连，第一电动机8固定在升降滑槽12的底部，第一锥齿轮9位于第一电动机8上并与第二锥齿轮10啮合。升降滑块13和升降滑槽12通过第一连接板14和第二连接板15和丝杆连接以及第一锥齿轮9与第二锥齿轮10间的啮合直接接触传动进行升降，

所述的多自由旋转机构包括轴承18、旋转轴19、支撑板20和支撑臂21，支撑板20固定于升降机构的第一连接板14和第二连接板15的顶端，轴承18焊接于支撑板20上，旋转轴19与轴承18进行啮合，支撑臂21固定于旋转轴19上。通过旋转轴19与轴承18进行配合使旋转轴19上的支撑臂21实现360°旋转，

所述的物流传送机构包括第二电动机22、第一滑轮23、第二滑轮24、钢丝绳25、第一销钉26、第二销钉27、传送滑块28、第一固定钉29、第二固定钉30和收集框31，所述第一滑轮23通过第一销钉26固定于多自由度旋转机构的支撑臂21下端，第二电动机22与第一销钉26相连并固定于多自由度旋转机构的支撑臂21上，第二滑轮24通过第二销钉27固定于支撑臂21的上端，传送滑块28位于支撑臂21上，可在支撑臂21上自由滑动，第一固定钉29和第二固定钉30焊接在传送滑块28的底端，钢丝绳25通过第一滑轮23、第二滑轮24、第一固定钉29和第二固定钉30处于绷紧状态，收集框31固定在第一固定钉29和第二固定钉30上。

所述的夹持剪切机构包括固定支架32、锯齿圆形刀片33、第一皮带轮34、第二皮带轮35、皮带36、第三电动机37、第四电动机38、第五电动机39、第一丝杆40、第二丝杆41、第一限位孔42、第二限位孔43和夹具44，所述固定支架32固定在多自由度旋转机构的支撑臂21上，第一限位孔42和第二限位孔43分别固定在固定支架32的左右两侧，第三电动机37固定在第一限位孔42之上并与第一皮带轮34进行连接，第一皮带轮34通过皮带36与第二皮带轮35进行连接，锯齿圆形刀片33固定在第二皮带轮35上，第一丝杆40与第四电动机38相连并穿过第一限位孔42，第二丝杆41与电动机五39相连并穿过第二限位孔43，夹具44固定在第二限位孔43的一侧。

所述的升降机构焊接固定在前后移动机构的的滚轮轴5上。

所述的支撑臂21的上下摆动是靠蜗杆和齿轮的啮合来实现的。

所述的夹持剪切机构的倾角为10度。

工作原理及过程：

在确定好荔枝的生长位置后，固定好机架1，手工推动第一滚轮3和第二滚轮4在前后滑槽2上移动，选取前后的最佳位置，然后启动第一电动机8，使第一电动机8上的第一锥齿轮9带动位于升降滑槽12中的丝杆11上的第二锥齿轮10转动，从而使丝杆11跟随转动，让升降滑块13带动着第一连接板14和第二连接板15上的轴承18一起上升，上升到一定高度后，手动调节旋转轴19，使锯齿圆形刀片33和夹具44一起随着支撑板20上的支撑臂21旋转到对齐果实的正确角度，并进一步调节第一滚轮3和第二滚轮4，使锯齿圆形刀片33和夹具44接近果实，接近果实后继续调节升降滑块13和旋转轴19，使果实的枝进入夹具44的开口内，启动第五电动机39，第五电动机39驱动第二丝杆41转动，第二丝杆41在第二限位孔43内转动使夹具44夹紧果实的枝，启动第三电动机37，第三电动机37驱动第一皮带轮34转动，第一皮带轮34通过皮带36带动第二皮带轮35进行转动，第二皮带轮35带动锯齿圆形刀片33进行转动，启动电动机四38,电动机四38使丝杆一40旋转，丝杆一40在限位孔一42内的旋转使锯齿圆形刀片33有一个向前的进给，从而切断果实的枝，切断果实的枝后，控制第四电动机38和第五电动机39反转，使锯齿圆形刀片33退回的同时夹具44松开，使果实落入夹具下方的收集框31中，启动第二电动机22，第二电动机22带动第一滑轮23转动，第一滑轮23带动固定在第一固定钉29和第二固定钉30上的钢丝绳25转动，从而带动位于支撑臂21上的传送滑块28往下移动，固定在传送滑块28上的收集框31带着果实也随之下降，从而实现机电一体化采摘荔枝的功能。

Claims (2)

1.机电一体荔枝采收机，包括前后移动机构、升降机构、多自由度旋转机构、物流传送机构、夹持剪切机构和机架，其特征在于，具体结构和连接关系如下：

所述的前后移动机构包括前后滑槽、第一滚轮、第二滚轮、滚轮轴、定位钉和支撑板，所述前后滑槽固定在机架上，第一滚轮和第二滚轮通过滚轮轴连接在前后滑槽内，支撑板焊接于滚轮轴上，定位钉固定在支撑板上，

所述的升降机构包括第一电动机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、丝杆、升降滑槽、升降滑块、第一连接板、第二连接板、第一螺栓和第二螺栓，所述升降滑槽固定在前后移动机构的支撑板上，丝杆固定在升降滑槽的中部，第二锥齿轮位于丝杆底部，升降滑槽通过第一螺栓和第二螺栓与第一连接板和第二连接板相接，第一连接板和第二连接板通过升降滑槽的上部与升降滑槽相连，第一电动机固定在升降滑槽的底部，第一锥齿轮位于第一电动机上并与第二锥齿轮啮合，升降滑块和升降滑槽通过连接板和丝杆连接以及锥齿轮间的啮合直接接触传动进行升降，

所述的多自由旋转机构包括轴承、旋转轴、支撑板和支撑臂，支撑板固定在升降机构的第一连接板和第二连接板的顶端，轴承焊接在支撑板上，旋转轴与轴承进行啮合，支撑臂固定在旋转轴上，通过轴承和旋转轴进行配合实现轴上的支撑臂360°旋转，

所述的物流传送机构包括第二电动机、第一滑轮、第二滑轮、钢丝绳、第一销钉、第二销钉、传送滑块、第一固定钉、第二固定钉和收集框，所述第一滑轮通过第一销钉固定在多自由度旋转机构的支撑臂下端，第二电动机与第一销钉相连并固定于多自由度旋转机构的支撑臂上，第二滑轮通过第二销钉固定于支撑臂的上端，传送滑块位于支撑臂上，传送滑块可在支撑臂上自由滑动，第一固定钉和第二固定钉焊接在传送滑块的底端，钢丝绳通过第一滑轮、第二滑轮、第一固定钉和第二固定钉处于绷紧状态，收集框固定在第一固定钉和第二固定钉上，

所述的夹持剪切机构包括固定支架、锯齿圆形刀片、第一皮带轮、第二皮带轮、皮带、第三电动机、第四电动机、第五电动机、第一丝杆、第二丝杆、第一限位孔、第二限位孔和夹具，所述固定支架固定在多自由度旋转机构的支撑臂上，第一限位孔和第二限位孔分别固定在固定支架的左右两侧，第三电动机固定在第一限位孔之上并与第一皮带轮进行连接，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮进行连接，锯齿圆形刀片固定在第二皮带轮上，第一丝杆与第四电动机相连并穿过第一限位孔，第二丝杆与第五电动机相连并穿过第二限位孔，夹具固定在第二限位孔的一侧，

所述的升降机构焊接固定在前后移动机构的滚轮轴上，

所述的支撑臂的上下摆动是靠蜗杆和齿轮的啮合来实现的。

2.根据权利要求1所述的机电一体荔枝采收机，其特征在于，所述的夹持剪切机构的倾角为10度。