CN109601119B

CN109601119B - 一种菠萝采摘机

Info

Publication number: CN109601119B
Application number: CN201811617881.6A
Authority: CN
Inventors: 唐博; 李明哲; 张守宽; 刘彦宇; 孙成权; 曲鸿润; 杜正印
Original assignee: Shenyang Aerospace University
Current assignee: Shenyang Aerospace University
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: CN109601119A

Abstract

本发明为一种菠萝采摘机，包括箱体、推进矫正姿态机构、切断机构、拨动机构和移动机构，所述箱体延伸方向依次设置有推进矫正姿态机构和切断机构，箱体上侧设置有位于切断机构正上方的拨动机构，箱体底端设有移动机构，所述推进矫正姿态机构包括两个弧形导向板和四个差速矫正机构，两个垂直所述箱体底面的弧形导向板对称设置，两个所述弧形导向板相靠近的一侧均固定安装有两个平行设置的差速矫正机构。该菠萝采摘机，操作简单，人只需对其进行方向控制，从推进矫正姿态和切割，再到拨动菠萝果实和收纳，一体化操作，不仅提高采摘效率，而且降低了损伤率，节省了人工成本，提高了果农的经济效益，因此对提高采摘作业机械化程度有重要的意义。

Description

一种菠萝采摘机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种菠萝采摘机。

背景技术

近年来，随着农业产业机构的调整，林果生产已经成为很多地区经济发展和农民增收的支柱产业，随着种植面积的不断扩大，果园规模化发展和规范化管理的要求日益提高，从而果园机械化日益重要。果园收获机械的发展，可以减轻果农的劳动强度，提高生产效率，节约劳动成本，提高经济效益。由于我国果园作业机械研究起步较晚，基础相对较差，因此，果园作业机械化程度和欧美等国家还是存在差距。所以，针对我国各地林果生产特点研究相应的作业机械，对林果产业的发展有重要意义。我国是世界第一大水果生产国，也是世界第一大水果消费国。我国是菠萝十大主产国之一，主要在我国海南、广东等南方地区生产。随着人们生活水平的提高和对热带水果的认识及热衷，使的菠萝产业得到了较好的发展水果种植业的迅速发展提升了果园机械的市场需求。采摘作业所用劳动力占整个生产过程所用劳动力的33％～50％，目前我国的菠萝采摘绝大部分还是以人工采摘为主，采摘作业比较复杂，季节性很强，若使用人工采摘，不仅效率低、劳动量大，而且容易造成果实的损伤，如果人手不够不能及时采摘还会导致经济上的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种菠萝采摘机，操作简单，人只需对其进行方向控制，从推进矫正姿态和切割，再到拨动菠萝果实和收纳，一体化操作，不仅提高采摘效率，而且降低了损伤率，节省了人工成本，提高了果农的经济效益，因此对提高采摘作业机械化程度有重要的意义。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种菠萝采摘机，包括箱体、推进矫正姿态机构、切断机构、拨动机构和移动机构，所述箱体延伸方向依次设置有推进矫正姿态机构和切断机构，箱体上侧设置有位于切断机构正上方的拨动机构，箱体底端设有移动机构；

所述推进矫正姿态机构包括两个弧形导向板和四个差速矫正机构，两个垂直所述箱体底面的弧形导向板对称设置，两个所述弧形导向板相靠近的一侧均固定安装有两个平行设置的差速矫正机构，且差速矫正机构与箱体底面相垂直，所述差速矫正机构包括主动齿轮和两个从动齿轮，且主动齿轮和两个从动齿轮外侧啮合连接有皮带，所述箱体上设置有与电源电连接的第一电机，且第一电机输出轴通过联轴器与主动齿轮中心固定连接；

所述切断机构位于两个所述弧形导向板相靠近一侧之间，所述切断机构包括与电源电连接的第二电机，所述第二电机的输出轴固定安装有刀片，所述箱体横向固定安装有挡板，挡板开设有位于刀片上方的豁口。

所述拨动机构包括与电源电连接的第三电机，第三电机固定安装在箱体外侧，第三电机输出轴通过联轴器固定连接有与箱体延伸方向相垂直的驱动轴，且驱动轴贯穿箱体，驱动轴外壁均匀设有三个拨动杆组件，且拨动杆组件包括多个与驱动轴相垂直的拨动杆。

所述箱体远离推进矫正姿态机构的一侧固定安装与电源电连接的第四电机，第四电机输出轴通过减速器与旋转轴固定连接，旋转轴贯穿箱体，且与箱体延伸方向相垂直，旋转轴的两端均固定安装有后轮，所述箱体靠近推进矫正姿态机构的一侧关于箱体的延伸方向对称转动装配有前轮。

所述箱体开设有方孔，方孔内插接有收纳盒，且收纳盒位于所述切断机构和第四电机之间。

所述拨动杆的数量至少为三个。

所述豁口为梯形。

所述箱体远离推进矫正姿态机构的一端上下分别固定安装有第一把手和第二把手。

所述箱体上设有控制器，且控制器与第四电机电连接。

本发明一种菠萝采摘机的有益效果是：

1、该菠萝采摘机采用电力提供动力，减少人力输出，且电能成本低，减少农民生产成本；

2、操作简单，人只需对其进行方向控制，从切割到收纳一体化，而且收纳盒可拆卸，方便装卸菠萝；

3、可将该菠萝采摘机悬挂于较大机械上(如：拖拉机等)，装载大型车箱即可进行较大量采摘；

4、该机器结构设计简单，维护方便，使用成本低。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例推进矫正姿态机构的结构示意图；

图3为本发明实施例差速矫正机构的结构示意图；

图4为本发明实施例切断机构的结构示意图；

图5为本发明实施例拨动机构的结构示意图；

图6为本发明实施例移动机构的局部结构示意图；

图7为本发明实施例收纳盒的俯视示意图；

图中：1、箱体，2、推进矫正姿态机构，21、弧形导向板，22、差速矫正机构，221、主动齿轮，222、从动齿轮，223、皮带，224、第一电机，3、切断机构，31、第二电机，32、刀片，33、挡板，34、豁口，4、拨动机构，41、第三电机，42、驱动轴，43、拨动杆，5、移动机构，51、第四电机，52、旋转轴，53、后轮，54、前轮，6、收纳盒，7、第一把手，8、第二把手。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

如图1所示，本发明提供一种菠萝采摘机，包括箱体1、推进矫正姿态机构2、切断机构3、拨动机构4和移动机构5，箱体1延伸方向依次设置有推进矫正姿态机构2和切断机构3，箱体1上侧设置有位于切断机构3正上方的拨动机构4，箱体1底端设有移动机构5；

如图2和图3所示，推进矫正姿态机构2包括两个弧形导向板21和四个差速矫正机构22，两个垂直箱体1底面的弧形导向板21对称设置，两个弧形导向板21相靠近的一侧均固定安装有两个平行设置的差速矫正机构22，且差速矫正机构22与箱体1底面相垂直，差速矫正机构22包括主动齿轮221和两个从动齿轮222，且主动齿轮221和两个从动齿轮222外侧啮合连接有皮带223，箱体1上设置有与电源电连接的第一电机224，且第一电机224输出轴通过联轴器与主动齿轮221中心固定连接。

本实施例中，皮带223和箱体1之间设有弹簧，可以起到对差速矫正机构22的缓冲作用。

如图4所示，切断机构3位于两个弧形导向板21相靠近一侧之间，切断机构3包括与电源电连接的第二电机31，第二电机31的输出轴固定安装有刀片32，箱体1横向固定安装有挡板33，挡板33开设有位于刀片32上方的豁口34。

本实施例中，弧形导向板21的高度为400mm，适用于株高为900～1000mm的菠萝品种；箱体1下底板离地高度300mm，第二电机31高度为200mm，刀片32距离第二电机31上部高度为100mm，第二电机31距离箱体1前部的距离为500mm。

如图5所示，拨动机构4包括与电源电连接的第三电机41，第三电机41固定安装在箱体1外侧，第三电机41输出轴通过联轴器固定连接有与箱体1延伸方向相垂直的驱动轴42，且驱动轴42贯穿箱体1，驱动轴42外壁均匀设有三个拨动杆组件，且拨动杆组件包括多个与驱动轴42相垂直的拨动杆43。

本实施例中，驱动轴42通过轴承与箱体1转动装配；拨动杆组件之间呈120度分布；本拨动机构4的驱动轴42长400mm,直径为20mm，鉴于菠萝果实的高度为150mm～200mm，故将其固定于切割刀片上方250mm处。

如图6所示，箱体1远离推进矫正姿态机构2的一侧固定安装与电源电连接的第四电机51，第四电机51输出轴通过减速器与旋转轴52固定连接，旋转轴52贯穿箱体1，且与箱体1延伸方向相垂直，旋转轴52的两端均固定安装有后轮53，箱体1靠近推进矫正姿态机构2的一侧关于箱体1的延伸方向对称转动装配有前轮54。

本实施例中，减速器由固定装配在第四电机51输出轴上的小齿轮、固定装配在旋转轴52外壁上的大齿轮以及小齿轮和外齿轮外侧套接的皮带构成；旋转轴52的两端安装在后轮53的中心处；两个前轮54中心固定安装在固定轴的两端，固定轴与箱体1通过轴承转动装配。

如图7所示，箱体1开设有方孔，方孔内插接有收纳盒6，且收纳盒6位于切断机构3和第四电机51之间。

本实施例中，方孔内可设有滑轨，收纳盒6与滑轨滑动连接，这样方便收纳盒6安装和拆卸，循环使用，效率高，后续无需再加工，节省采摘成本；收纳盒6的外形尺寸为390mm(长度值)*380mm(宽度值)*400mm(高度值)，箱体1厚度为4mm，箱体1体积为0.059m³，理想条件下：菠萝直径为150mm，高200mm，体积为0.0036m³，理论装载个数为17个；第一电机224、第二电机31、第三电机41和第四电机51的动力均可由充电电池提供，动力实现全自动。

如图5所示，拨动杆43的数量至少为三个。

本实施例中，拨动杆43的数量为八个，每个拨动杆43之间呈30mm均匀分布于拨动装置4的驱动轴42上，由中间向两侧直线排列，拨动杆43的杆长为150mm。

如图4所示，豁口34为梯形。

本实施例中，梯形的豁口34可以方便将菠萝的杆径插入。

如图1所示，箱体1远离推进矫正姿态机构2的一端上下分别固定安装有第一把手7和第二把手8。

本实施例中，第一把手7可以方便箱体1整体向前或者向后移动；箱体1拐弯时第二把手8可以方便将箱体1的尾部抬起。

箱体1上设有控制器，且控制器与第四电机51电连接。

本实施例中，控制器可以控制第四电机51输出轴变速、运行和停止。

一种菠萝采摘机的工作过程如下：

步骤一，启动第一电机224、第二电机31和第三电机41，控制第四电机51上的控制器来操控移动机构5前进、停止和变速，移动机构5中第四电机51通过减速器和旋转轴52带动后轮53运动，进而带动箱体1前侧的前轮54移动，移动机构5对菠萝施加向前的作用力，通过抬起第二把手8可以实现本菠萝采摘机的转弯运动；

步骤二、推进矫正姿态机构2通过两个弧形导向板21将菠萝果实导向至四个差速矫正机构22中间，控制各个差速矫正机构22中第一电机224的转速，相对的皮带223之间形成差速现象，将菠萝果实的姿态矫正至竖直状态，直至推进矫正姿态机构2和切断机构3中间的位置；

步骤三，切断机构3中第二电机31带动刀片32高速旋转，进而将菠萝从果茎上切断，菠萝果实经过豁口34移动到挡板33的上侧；

步骤四，拨动机构4上的第三电机41带动拨动杆43和驱动轴42同步旋转，拨动杆组件将菠萝果实推至到切断机构3后侧的收纳盒6中，方便收集。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种菠萝采摘机，其特征在于：包括箱体、推进矫正姿态机构、切断机构、拨动机构和移动机构，所述箱体延伸方向依次设置有推进矫正姿态机构和切断机构，箱体上侧设置有位于切断机构正上方的拨动机构，箱体底端设有移动机构；所述箱体开设有方孔，方孔内插接有收纳盒，方孔内可设有滑轨，收纳盒与滑轨滑动连接；

2.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘机，其特征在于：所述拨动机构包括与电源电连接的第三电机，第三电机固定安装在箱体外侧，第三电机输出轴通过联轴器固定连接有与箱体延伸方向相垂直的驱动轴，且驱动轴贯穿箱体，驱动轴外壁均匀设有三个拨动杆组件，且拨动杆组件包括多个与驱动轴相垂直的拨动杆。

3.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘机，其特征在于：所述箱体远离推进矫正姿态机构的一侧固定安装与电源电连接的第四电机，第四电机输出轴通过减速器与旋转轴固定连接，旋转轴贯穿箱体，且与箱体延伸方向相垂直，旋转轴的两端均固定安装有后轮，所述箱体靠近推进矫正姿态机构的一侧关于箱体的延伸方向对称转动装配有前轮。

4.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘机，其特征在于：所述收纳盒位于所述切断机构和第四电机之间。

5.根据权利要求2所述的一种菠萝采摘机，其特征在于：所述拨动杆的数量至少为三个。

6.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘机，其特征在于：所述豁口为梯形。

7.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘机，其特征在于：所述箱体远离推进矫正姿态机构的一端上下分别固定安装有第一把手和第二把手。

8.根据权利要求1所述的一种菠萝采摘机，其特征在于：所述箱体上设有控制器，且控制器与第四电机电连接。