CN109526390A - 一种果实采摘收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果实采摘收集装置，属于果蔬采摘领域。该装置包括切割单元，切割单元包括刀片和导向叉架，所述刀片与导向叉架的导向槽相交叉；驱动单元，所述驱动单元包括电动机，用于驱动刀片转动；撑杆，所述撑杆的顶端设置有连接座，所述切割单元和驱动单元均安装在连接座上；收集单元，包括网框、接收网和绕线轮，所述网框和绕线轮安装在撑杆上，网框的环形圈上至少开设三组间隔分布的线孔，弹性绳穿过网框上的线孔与接收网连接。本发明的目的在于克服现有水果采摘装置成品质量及效率无法保障的不足，提供了一种果实采摘收集装置，该装置中的收集单元可以有效避免对采摘果造成损坏，而且能够提高采摘效率，使用过程便捷安全。

Description

一种果实采摘收集装置

技术领域

本发明属于果蔬采摘技术领域，更具体地说，涉及一种果实采摘收集装置。

背景技术

水果的生产作业中，收获采摘是整个生产过程中最为耗时耗力的一个环节，据统计，水果采摘期间需要投入的劳动力约占整个种植过程的50％～70％，其采摘质量的好坏直接影响到水果的存储、加工与销售，从而最终影响水果的市场价格与经济效益。因此，提高采摘效率、保证采摘质量成为现今水果生产业迫切解决的问题。

由于水果的种类多种多样，且水果的收获具有很强的时效性，是一种劳动密集型工作，其采摘环境和采摘操作具有复杂性，现有技术中已有上百种水果采摘器，包括机械式、电动式和气动式等，其中有实现单方向的水果采摘器，也有实现可改变方向的水果采摘器。如专利申请号：2018100901773，申请日：2018年1月30日，发明创造名称为：一种果蔬采摘器，该申请案公开了一种果蔬采摘器，包括V型壳体和锯片，V型壳体包括具有容置腔的壳体本体以及与壳体本体同时固定连接的第一限位件和第二限位件。锯片设在容置腔内并能够在容置腔内旋转，壳体本体上设有切割开口使锯片的部分锯齿露出容置腔外，用于切割果蔬的果梗。第一限位件设在切割开口的外侧，且与壳体本体形成具有V型开口的切割槽。第二限位件与第一限位件形成具有V型开口的导入槽，且切割槽的V型开口的开口方向与导入槽的V型开口的开口方向一致，导入槽的V型开口的张开角大于或等于切割槽的V型开口的张开角。该申请案的果蔬采摘器结构简单，能够准确快速进行采摘，但果蔬脱落回收过程无法保证成品质量。

又如专利申请号：2017113506087，申请日：2017年12月15日，发明创造名称为：一种菠萝蜜采摘装置，该申请案公开了及一种菠萝蜜采摘装置，包括网兜杆和剪刀杆，所述网兜杆和剪刀杆分别滑动连接有网兜杆支撑板和剪刀杆支撑板，所述剪刀杆支撑板转动连接所述网兜杆支撑板，所述网兜杆支撑板转动连接有固定套，所述网兜杆的一端设有绕线轮，所述网兜杆的另一端为多段铰接杆，所述剪刀杆的两端分别铰链连接有剪刀和驱动手柄，所述剪刀和驱动手柄之间采用剪刀连线连接；采摘人员将菠萝蜜采摘装置的一端架设到菠萝蜜树的树枝上，在地面上操作另一端即可驱动手柄通过剪刀完成菠萝蜜采摘，该装置结构简单，成本低廉，但操作前需在树枝上架设采摘装置一端，不适合推广在果园等具有大量水果采摘需求的场所使用，用起来较为麻烦，值得进一步的优化和改进。

综上所述，如何服现有水果采摘装置成品质量及效率无法保障的不足，是现有技术中亟需解决的技术难题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有水果采摘装置成品质量及效率无法保障的不足，提供了一种果实采摘收集装置，该装置中的收集单元可以有效避免对采摘果造成损坏，而且能够提高采摘效率，使用过程便捷安全。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

一种果实采摘收集装置，包括切割单元，所述切割单元包括刀片和导向叉架，所述刀片与导向叉架的导向槽相交叉；

驱动单元，所述驱动单元包括电动机，用于驱动刀片转动；

撑杆，所述撑杆的顶端设置有连接座，所述切割单元和驱动单元均安装在连接座上；

收集单元，包括网框、接收网和绕线轮，所述网框和绕线轮安装在撑杆上，所述网框带有环形圈，该环形圈上至少开设三组间隔分布的线孔，所述绕线轮内设有弹性绳，该弹性绳穿过网框上的线孔与接收网连接。

作为本发明更进一步的改进，所述网框包括连接板和环形圈，所述环形圈通过连接板安装在撑杆上。

作为本发明更进一步的改进，所述环形圈的底部和接收网的顶部分别设置有磁铁，通过磁性吸附使环形圈与接收网相连接。

作为本发明更进一步的改进，所述环形圈一侧设有凸块，所述连接板相对环形圈的一侧设有与该凸块相配合的凹槽，所述凸块可沿凹槽滑动。

作为本发明更进一步的改进，所述环形圈通过若干根导向杆与导向环相连，所述导向环的直径大于环形圈直径。

作为本发明更进一步的改进，所述切割单元还包括刀片盖体，刀片盖体与导向叉架之间形成容置刀片的腔体，所述刀片盖体与导向叉架上分别开设有开口方向一致的导向槽和切割槽，所述切割槽的张开角不小于导向槽的张开角。

作为本发明更进一步的改进，所述刀片盖体与导向叉架上均设有用于安装传动轴的轴承槽，所述电动机上设有主动带轮，所述传动轴上设有从动带轮，所述主动带轮与从动带轮相互啮合并驱动从动带轮转动。

作为本发明更进一步的改进，所述电动机通过电机固定架安装在连接座内，所述连接座上设有带轮盖体，所述带轮盖体将主动带轮遮盖。

作为本发明更进一步的改进，所述传动轴的一端与紧固螺母螺纹连接，传动轴的另一端上设有环形垫片，所述紧固螺母与所述环形垫片将刀片夹紧。

作为本发明更进一步的改进，所述刀片为细牙圆形刀片。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种果实采摘收集装置，环形圈上开设三组间隔分布的线孔，绕线轮内设有弹性绳，该弹性绳穿过环形圈上的线孔与接收网连接，优选地，三组线孔沿环形圈圆周方向等间隔分布，即任意两组线孔之间的夹角为60°，三组线孔之间连线形成等边三角形，使得从中穿过的弹性绳受力均匀，也使得弹性绳在上升过程中保持速度方向一致，提高接收网在上升与下降过程中的稳定性。

(2)本发明的一种果实采摘收集装置，通过在接收网顶部安装磁铁，增加果实下落时的初始拉力，当果实较小时，G2较小，由于G1+G2+G3＜F_初+F_磁，接收网211不会下落。当G2较大时，G1+G2+G3＞F_初+F_磁，从而使接收网211脱落，F_磁消失，进而可增加接收网211的下落高度，保证接收网211能够随网内果实一同降落至较低高度，从而便于采摘人员取出果实，同时弹性绳215较大的拉力又能保证接收网211在取出果实后的回升过程快速稳定，实现精准复位，同时又能够提高采摘效率。

(3)本发明的一种果实采摘收集装置，在环形圈底部设置至少三根导向杆，并在导向杆端部形成导向环，使得弹性绳在上升过程中能够将其运动范围进一步限制于导向环周向形成的空间内，从而提高复位的准确性，导向杆对弹性绳起到导向定位的作用，当接收网回升至导向环附近处，由于环形圈的底部和接收网的顶部分别设置有磁铁，通过异性磁铁之间的磁性吸附可以进一步促进环形圈与接收网相连接，从而提高环形圈与接收网的复位效果。

(4)本发明的一种果实采摘收集装置，环形圈一侧设有凸块，连接板相对环形圈的一侧设有与该凸块相配合的凹槽，凸块可沿凹槽滑动，通过设置凸块沿凹槽水平滑动，可以更方便采摘人员根据水果位置及时调整网框与切割单元之间的相对位置，使水果更精准的落入接收网中，避免水果向网框掉落过程中因其位置不当而刮擦到果皮造成损失，保证了果实完整美观，提高成品率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得其他相关的附图。

图1为本发明的一种果实采摘收集装置的结构示意图；

图2为本发明中切割单元与驱动单元的分解示意图；

图3为本发明中收集单元中各部件的结构示意图；

图4为本发明中导向杆与导向环的结构示意图；

图5为本发明中环形圈与连接板的结构示意图；

图6为本发明的果实采摘收集装置的使用状态示意图。

示意图中的标号说明：

100、切割单元；110、刀片盖体；111、深沟球轴承；112、传动轴；113、垫片；114、刀片；115、从动带轮；116、紧固螺母；117、导向叉架；

200、收集单元；210、网框；211、接收网；212、线孔；213、绕线轮；214、绕线轮支架；215、弹性绳；216、连接板；217、环形圈；218、导向杆；219、导向环；220、凸块；221、凹槽；

300、驱动单元；310、连接座；311、电动机；312、电机固定架；313、带轮盖体；314、主动带轮；

400、撑杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1至图5，本实施例的一种果实采摘收集装置，包括切割单元100、驱动单元300和收集单元200，其中，切割单元100包括刀片114和导向叉架117，刀片114与导向叉架117的导向槽相交叉；驱动单元300，驱动单元300包括电动机311，用于驱动刀片114转动；撑杆400，撑杆400的顶端设置有连接座310，切割单元100和驱动单元300均安装在连接座310上。

本实施例的收集单元200包括网框210、接收网211和绕线轮213，网框210和绕线轮213安装在撑杆400上，网框210带有环形圈217，该环形圈217上至少开设三组间隔分布的线孔212，绕线轮213内设有弹性绳215，该弹性绳215穿过网框210上的线孔212与接收网211连接。

本实施例中切割单元100还包括刀片盖体110，刀片盖体110与导向叉架117之间形成容置刀片114的腔体，刀片盖体110与导向叉架117上分别开设有开口方向一致的导向槽和切割槽，切割槽的张开角不小于导向槽的张开角。本实施例中电动机311连接电源，撑杆400上设有电源开关，具体采摘过程分为两步，首先采摘人员手持撑杆400，将导向叉架117的导向槽对准需要采摘水果的果柄，水果果柄逐渐沿导向叉架117的导向槽向刀片盖体110的切割槽靠近，直到果柄接触到刀片114时，按下电源开关，刀片114开始转动切割果柄，将果实从树枝上分离；当果柄被切断后，果实与树枝分离开始下落，切割单元100底部设有收集单元200，收集单元200包括网框210、接收网211和绕线轮213，果实由于重力作用落入接收网211中，此时，绕线轮213开始工作，绕线轮213内设有弹性绳215，该弹性绳215穿过网框210上的线孔212与接收网211连接，果实由于重力作用会带动接收网211一起下落，下落过程中弹性绳215对其产生向上的拉力，接收网211及其内的果实下落速度逐渐降低，直到采摘人员取出接收网211内的果实为止，接收网211的下落过程结束，取出接收网211内的果实后，弹性绳215开始回收至绕线轮213内，接收网211上升至网框210底部，待下一次采摘时使用。

本实施例中网框210包括连接板216和环形圈217，环形圈217通过连接板216安装在撑杆400上，该环形圈217上开设三组间隔分布的线孔212，绕线轮213内设有弹性绳215，该弹性绳215穿过环形圈217上的线孔212与接收网211连接，绕线轮213通过绕线轮支架214固定安装在撑杆400上，绕线轮213作为弹性绳215的释放及回收装置，可根据接收网211内水果的重量大小完成弹性绳215的伸缩，从而实现接收网211的上下运动。作为优化，在环形圈217的底部和接收网211的顶部分别设置有磁铁，通过磁性吸附使环形圈217与接收网211相连接。

结合图6，G1、G2、G3分别表示接收网211、采摘果实以及吸附在接收网211顶部的磁铁的重力，F_磁为环形圈217与接收网211之间的磁力；F_初表示没有其他力作用下，接收网211与环形圈217分离时弹性绳215所提供的最小的力；F_拉表示在接收网211随果实下落时弹性绳215的拉力。在果实脱离树枝落入接收网211内时，接收网211本身的重力G1、采摘果实的重力G2以及接收网211顶部磁铁的重力G3之和大于F_初与F_磁之和，即G1+G2+G3＞F_初+F_磁，果实会带动接收网211一起降落，绕线轮213开始释放弹性绳215；优选地，本实施例中三组线孔212沿环形圈217圆周方向等间隔分布，即任意两组线孔212之间的夹角为60°，此时接收网211受到弹性绳215对其向上的拉力F_拉，F_拉＜G1+G2+G3，随着降落高度的增加，弹性绳215对接收网211的拉力也随之增大，弹性绳215的伸出长度也不断增大，此时三组线孔212之间连线形成等边三角形，使得从中穿过的弹性绳215受力均匀，提高了接收网211在下降过程中的稳定性，接收网211速度逐渐减缓，下落一定高度后，采摘人员可将接收网211内果实取出。当果实取出之后，绕线轮213开始回收弹性绳215，此时F_拉＞G1+G3，从而使接收网211向上运动，等间隔分布的三组弹性绳215在上升过程中保持速度方向一致，提高了接收网211在上升过程中的稳定性，直到接收网211复位，即F磁＞G1+G3，一次采摘过程结束。

值得说明的是，如果弹性绳215的弹力过小，在接收网211下落后很难准确的复位到环形圈217位置处，为了保证弹性绳215在上升过程中能够将接收网211准确复位至环形圈217底部，弹性绳215应当具有较高的弹力，但是当弹性绳215的弹力较大而果实质量较轻时，脱落的果实可能无法带动接收网211降落至较低的高度，导致果实悬在半空，此时不便于采摘人员取出果实。针对该问题，本实施例中通过在接收网211顶部安装磁铁，增加果实下落时的初始拉力，当果实较小时，G2较小，由于G1+G2+G3＜F_初+F_磁，接收网211不会下落。当G2较大时，G1+G2+G3＞F_初+F_磁，从而使接收网211脱落，F_磁消失，进而可增加接收网211的下落高度，保证接收网211能够随网内果实一同降落至较低高度，从而便于采摘人员取出果实，同时弹性绳215较大的拉力又能保证接收网211在取出果实后的回升过程快速稳定，实现精准复位，同时又能够提高采摘效率。

另外，本实施例中环形圈217通过若干根导向杆218与导向环219相连，导向环219的直径大于环形圈217直径，导向环219设置于环形圈217的底部，由于弹性绳215属于柔性材料，虽然其具有较大的弹力，但是在接收网211朝线孔212回升过程中难免会因周围树枝的干扰而偏离原先的运动轨迹，本实施例中通过在环形圈217底部设置至少三根导向杆218，并在导向杆218端部形成导向环219，使得弹性绳215在上升过程中能够将其运动范围进一步限制于导向环219周向形成的空间内，从而提高复位的准确性。本实施例中导向杆218对弹性绳215起到导向定位的作用，当接收网211回升至导向环219附近处，由于环形圈217的底部和接收网211的顶部分别设置有磁铁，通过磁性吸附可以进一步促进环形圈217与接收网211相连接，从而提高环形圈217与接收网211的复位效果。

本实施例中刀片114为细牙圆形刀片，刀片盖体110与导向叉架117上均设有用于安装传动轴112的轴承槽，传动轴112安装于该轴承槽内，轴承为深沟球轴承111，深沟球轴承111与导向叉架117起到支撑传动轴112的作用，并降低传动轴112在转动过程中的摩擦系数，从而保证传动轴112在该轴承槽内正常运转；电动机311上设有主动带轮314，传动轴112上设有从动带轮115，当启动电源后，电动机311驱动主动带轮314转动，主动带轮314与从动带轮115相互啮合从而带动从动带轮115转动，本实施例中电动机311通过驱动主动带轮314转动将动力传送至刀片114，使刀片114做旋转运动，从而实现切割果柄的功能。另外，本实施例中刀片盖体110包裹住刀片114，保证刀片114不损伤到果实，同时也避免外界环境的杂物干扰刀片114的正常工作，提高了水果采摘的成品率。

本实施例中电动机311通过电机固定架312安装在连接座310内，电机固定架312可以使电动机311与主动带轮314之间结合更加紧密牢固，确保电动机311的扭矩能够传到主动带轮314上；连接座310上设有带轮盖体313，带轮盖体313将主动带轮314遮盖，带轮盖体313保护主动带轮314在正常运转时不受外界干扰，同时通过联合使用刀片盖体110，将整个传动装置恰好覆盖住，保护了传动装置不受损害，避免使用过程中因外界破坏导致驱动单元300发生漏电等意外事故。

本实施例中传动轴112加工成阶梯轴，并在其一端车削一段螺纹与紧固螺母116固定连接，传动轴112的另一端上设有环形垫片113，紧固螺母116与环形垫片113将刀片114夹紧，确保从动带轮115能够带动传动轴112同时作旋转运动，从而使得刀片114做旋转运动，完成切割功能。优选的，本实施例中环形垫片113为橡胶材料，橡胶材料具有一定的缓冲作用，可以减少刀片114的机械磨损，提高其使用寿命，同时环形垫片113提高了刀片114与传动轴112之间的摩擦力，保证刀片114与传动轴112之间的紧密结合，从而使刀片114与传动轴112保持动作一致，保证水果切割过程中的安全使用。

实施例2

结合图5，本实施例的一种果实采摘收集装置，其结构与实施例1基本相同，更进一步的：本实施例中环形圈217一侧设有凸块220，所述连接板216相对环形圈217的一侧设有与该凸块220相配合的凹槽221，所述凸块220可沿凹槽221滑动，由于水果采摘装置多用于采摘高处水果，在采摘人员将导向叉架117的导向槽对准需要采摘的水果的果柄时，撑杆400通常与果柄之间形成锐角，此时水果下落过程中并不一定能够落入网框210内，本实施例中通过设置凸块220沿凹槽221水平滑动，可以更方便采摘人员根据水果位置及时调整网框210与切割单元100之间的相对位置，使水果更精准的落入接收网211中，也避免水果向网框210掉落过程中因其位置不当而刮擦到果皮造成损失，具体使用过程中可拉动或推动凸块220使其沿凹槽221产生滑动位移，从而使果实落入接收网211内，保证了果实完整美观，提高成品率。

实施例3

本实施例的一种果实采摘收集装置，其结构与实施例1基本相同，更进一步的：本实施例中接收网211主要由弹性棉质材料组成，接收网211的入口口径大于中间口径，这样设计的目的是使果实能够准确落入接收网211内，而且中间口径缩小能够减缓接收网211对果实的冲击，避免对采摘果造成损坏。

另外，由于果实的形状的大小有所差异，而且网框210在长期使用过程中会产生变形老化等，本实施例中连接板216与撑杆400之间为可拆卸连接，可以根据使用的具体情况定期更换网框210，使该摘果装置可以用于采摘不同形状大小的果实，本实施例的水果采摘装置使用过程便捷高效，成本较低。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种果实采摘收集装置，其特征在于：包括：

切割单元(100)，所述切割单元(100)包括刀片(114)和导向叉架(117)，所述刀片(114)与导向叉架(117)的导向槽相交叉；

驱动单元(300)，所述驱动单元(300)包括电动机(311)，用于驱动刀片(114)转动；

撑杆(400)，所述撑杆(400)的顶端设置有连接座(310)，所述切割单元(100)和驱动单元(300)均安装在连接座(310)上；

收集单元(200)，包括网框(210)、接收网(211)和绕线轮(213)，所述网框(210)和绕线轮(213)安装在撑杆(400)上，所述网框(210)带有环形圈(217)，该环形圈(217)上至少开设三组间隔分布的线孔(212)，所述绕线轮(213)内设有弹性绳(215)，该弹性绳(215)穿过网框(210)上的线孔(212)与接收网(211)连接。

2.根据权利要求1所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述网框(210)包括连接板(216)和所述环形圈(217)，所述环形圈(217)通过连接板(216)安装在撑杆(400)上。

3.根据权利要求2所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述环形圈(217)的底部和接收网(211)的顶部分别设置有磁铁，通过磁性吸附使环形圈(217)与接收网(211)相连接。

4.根据权利要求2所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述环形圈(217)一侧设有凸块(220)，所述连接板(216)相对环形圈(217)的一侧设有与该凸块(220)相配合的凹槽(221)，所述凸块(220)可沿凹槽(221)滑动。

5.根据权利要求2所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述环形圈(217)通过若干根导向杆(218)与导向环(219)相连，所述导向环(219)的直径大于环形圈(217)直径。

6.根据权利要求1所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述切割单元(100)还包括刀片盖体(110)，刀片盖体(110)与导向叉架(117)之间形成容置刀片(114)的腔体，所述刀片盖体(110)与导向叉架(117)上分别开设有开口方向一致的导向槽和切割槽，所述切割槽的张开角不小于导向槽的张开角。

7.根据权利要求1所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述刀片盖体(110)与导向叉架(117)上均设有用于安装传动轴(112)的轴承槽，所述电动机(311)上设有主动带轮(314)，所述传动轴(112)上设有从动带轮(115)，所述主动带轮(314)与从动带轮(115)相互啮合并带动从动带轮(115)转动。

8.根据权利要求7所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述电动机(311)通过电机固定架(312)安装在连接座(310)内，所述连接座(310)上设有带轮盖体(313)，所述带轮盖体(313)将主动带轮(314)遮盖。

9.根据权利要求7所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述传动轴(112)的一端与紧固螺母(116)螺纹连接，传动轴(112)的另一端上设有环形垫片(113)，所述紧固螺母(116)与所述环形垫片(113)将刀片(114)夹紧。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种果实采摘收集装置，其特征在于：所述刀片(114)为细牙圆形刀片。