CN109618666A - 一种半自动水果采摘装置 - Google Patents

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侯捷
冯临国
牛长青
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Abstract

本发明公开了一种半自动水果采摘装置，包括：采集容器、剪刀、安装架、驱动部、控制器、伸缩杆、曲柄连杆机构；所述采集容器的第一侧面开有水果入口，所述水果入口的上侧边开有一缺口，所述采集容器的上表面设有用于固定水果梗的剪切槽，所述剪切槽的槽口与所述缺口连通；所述剪刀设在所述采集容器的上表面，所述剪刀包括固定刀片、活动刀片及转轴，所述驱动部、所述控制器安装于固定在所述采集容器第二侧面的所述安装架内。本发明设计有固定水果梗的剪切槽，可对果实进行精确的局部采摘，避免损伤果实的表皮。

Description

一种半自动水果采摘装置
技术领域
本发明属于水果采摘装置，尤其涉及一种半自动水果采摘装置。
背景技术
目前梨、苹果等生长在果树上的水果的采摘方式主要包括：人工采摘和机器采摘。这两种采摘方式都存在较多的不足。针对人工采摘：果农的劳动强度大，在高处的水果需要借助梯子或者攀爬树上进行采摘工作，存在一定的危险性，整体采集效率低下。机器采摘：目前采摘水果的机器主要有机械推摇式采收机、机械撞击式采收机、气力振摇式采收机和采摘机械手4种类型，虽然能够实现果实的采摘，但是通过撞击力或者振动力对果实进行整体采摘，很容易对果实以及果树造成损伤，很容易划伤果实的表皮，降低果实的品质。
发明内容
本发明提供了一种半自动水果采摘装置，在采集容器上设计有固定水果梗的剪切槽口，可对果实进行精确的局部采摘，避免损伤果实的表皮。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种半自动水果采摘装置，包括：采集容器、剪刀、安装架、驱动部、控制器、伸缩杆、曲柄连杆机构；
所述采集容器的下表面开设有水果出口，所述采集容器的第一侧面开有水果入口，所述水果入口的上侧边开有一缺口，所述采集容器的上表面设有用于固定水果梗的剪切槽，所述剪切槽的槽口与所述缺口连通，或者所述缺口为所述剪切槽的槽口；
所述剪刀设在所述采集容器的上表面，所述剪刀包括固定刀片、活动刀片及转轴，所述转轴固定在所述剪切槽的末端位置处，所述固定刀片固定在所述剪切槽的一侧，所述活动刀片设在所述剪切槽的另一侧；
所述安装架与所述采集容器的第二侧面固连；
所述驱动部、所述控制器安装于所述安装架内；
所述伸缩杆的伸缩端与所述安装架可拆卸的固连，所述伸缩杆上设有用于向所述控制器发送控制信号的信号发射单元；响应于所述信号发射单元发送的控制信号，所述控制器用于控制所述驱动部的启停；
其中，所述活动刀片的末端朝向剪切方向延伸有杆连接部，所述杆连接部与所述曲柄连杆机构的连杆连接，所述驱动部的传动轴与所述曲柄连杆机构的曲柄连接。
优选地，所述信号发射单元为红外发射单元，所述控制器内部设有红外接收模块。
优选地，所述红外发射单元包括：红外发射手柄、控制开关，所述红外发射手柄设置在所述伸缩杆的底部，所述控制开关设在所述红外发射手柄上，用于控制红外发射。
优选地，还包括收集部，所述收集部包括：锥形开口纱网桶套、水果收集容器，所述锥形开口纱网桶套与所述采集容器的下表面可拆卸的固连且与所述水果出口连通，锥形开口纱网桶套的出口与水果收集容器相连接。
优选地，所述锥形开口纱网桶套内部设有若干层弹性收缩口。
优选地，所述安装架上部固定有透明保护板，所述透明保护板向所述采集容器方向延伸。
优选地，所述采集容器的第三侧面、第四侧面均设置为透明板。
优选地，所述伸缩杆包括：固定杆和调节杆，所述固定杆和所述调节杆过盈配合，并且采用固定锁扣连接，实现调控所述伸缩杆长度。
优选地，所述安装架下部设有中空凸台，所述中空凸台和所述调节杆上部嵌套连接，且所述中空凸台上带有自锁件。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
(1)本发明提出的半自动水果采摘装置，在采集容器的第一侧面开设有水果入口，水果入口的上侧边开有一缺口，采集容器的上表面设有固定水果梗的剪切槽，剪切槽的槽口与缺口连通或者缺口为剪切槽的槽口，使用本发明的水果采摘装置时，根据果树的高度调节伸缩杆的长度，然后水果从水果入口进入采集容器，果柄进入到剪切槽，驱动部带动曲柄连杆机构，曲柄连杆机构带动活动刀片，使活动刀片做摇摆剪切运动，活动刀片和固定刀片配合对果柄进行剪切。因此使用本发明的装置，剪切槽能够固定果柄，可对果实进行精确的局部采摘，只剪切果柄，避免损伤果实的表皮，也避免对果树造成损伤。
(2)本发明的优选实施例中采用红外信号控制驱动部的启停，在伸缩杆底部设置红外发射单元，控制器里安装有红外接收模块，采摘人员确定剪切位置后，只需触发红外发射单元，红外接收模块接收到信号，控制器控制驱动部开始工作。使用此红外信号，可以避免电线的繁杂，简化装置，并且不需要再单独设有启停驱动部的开关，方便了使用者。
(3)本发明提出的水果采摘装置，仅使用伸缩杆、驱动部、剪刀、采集容器、曲柄连杆机构、安装架、控制器就可组装成本发明的水果采摘装置，并且伸缩杆与固定驱动部的安装架可拆卸的固连，本装置具有结构简单紧凑实用、成本底、方便拆装、维修、携带以及简单操作的优点，有利于在农业机械领域进行推广应用。
附图说明
图1为本发明的一种半自动水果采摘装置结构示意图；
图2为本发明的剪刀部分的结构示意图；
图3为本发明的水果采集容器的结构示意图；
图4为本发明的收集模块结构示意图；
图5为本发明的电机固定框架的结构示意图；
图6为本发明的伸缩杆的结构示意图；
图7为图5中的自锁件的简单示意图。
附图标记说明：1-采集容器；2-电机；3-伸缩杆；4-固定刀片；5-活动刀片；6-红外发射单元；7-连杆；8-曲柄；9-转轴；10-锥形开口纱网桶套；11-弹性收缩口；12-水果收集容器；13-控制器；14-透明保护板；15-中空凸台；16-自锁件；17-杆连接部；18-圆柱固定销；19-安装架；101-水果出口；102-透明板；103-剪切槽；104-水果入口；301-固定杆；302-调节杆；303-固定锁扣；3031-弹性环；3032-螺母；3033-螺栓；601-红外发射手柄；602-控制开关。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种半自动水果采摘装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
参看图1，图2在一个实施例中，一种半自动水果采摘装置，包括：采集容器1、剪刀、安装架19、驱动部、控制器13、伸缩杆3、曲柄连杆机构；采集容器1的下表面开设有水果出口101，采集容器1的第一侧面开有水果入口104，水果入口104的上侧边开有一缺口，采集容器1的上表面设有用于固定水果梗的剪切槽103，剪切槽103的槽口与缺口连通，或者缺口为剪切槽103的槽口；
剪刀设在采集容器1的上表面，剪刀包括固定刀片4、活动刀片5及转轴9，转轴9固定在剪切槽103的末端位置处，剪刀的转轴9固定在剪切槽103的末端位置处包括转轴9固定在剪切槽103的末端附近的位置，并不绝对限定于剪切槽103的末端端点，固定刀片4固定在剪切槽103的一侧，活动刀片5设在剪切槽103的另一侧；
安装架19与采集容器1的第二侧面固连；驱动部、控制器13安装于安装架19内，驱动部优选为电机2；伸缩杆3的伸缩端与安装架19可拆卸的固连，伸缩杆3上设有用于向控制器13发送控制信号的信号发射单元；响应于信号发射单元发送的控制信号，控制器13用于控制驱动部的启停；
其中，活动刀片5的末端朝向剪切方向延伸有杆连接部17，剪切方向为活动刀片5向固定刀片4移动的方向，杆连接部17与曲柄连杆机构的连杆7连接，驱动部的传动轴与曲柄连杆机构的曲柄连接。
本实施例提出的半自动水果采摘装置，在采集容器1的第一侧面开设有水果入口104，水果入口104的上侧边开有一缺口，采集容器1的上表面设有固定水果梗的剪切槽103，剪切槽103的槽口与缺口连通或者缺口为剪切槽103的槽口，使用本发明的水果采摘装置时，根据果树的高度调节伸缩杆3的长度，然后水果从水果入口104进入采集容器1，果柄进入到剪切槽103，驱动部带动曲柄连杆机构，曲柄连杆机构带动活动刀片5，使活动刀片5做摇摆剪切运动，活动刀片5和固定刀片4配合对果柄进行剪切。因此使用本发明的装置，剪切槽103能够固定果柄，可对果实进行精确的局部采摘，只剪切果柄，避免损伤果实的表皮，也避免对果树造成损伤。
通过本实施例提出的半自动水果采摘装置进行果实采摘时，根据果树的高度调节伸缩杆3的长度，然后人员确定水果剪切的最佳位置后，驱动部带动曲柄连杆机构，曲柄连杆机构带动杆连接部17，进而带动活动刀片5，使活动刀片5做摇摆剪切运动，活动刀片5和固定刀片4配合对果柄进行剪切，之后水果通过重力的作用下进入采集容器1，因此本实施例采用曲柄连杆机构推动剪刀进行切割，极大的降低了人的劳动强度、节省时间，从而提高采摘效率。
此外本发明设置有伸缩杆3可根据果树的高度调节长度，最长可达到工作高度2.6米，使得采摘人员不需要借助梯子就能够采集到高处的水果，从而减小了工作的危险性。
另外本实施例提出的水果采摘装置，仅使用伸缩杆3、驱动部、剪刀、采集容器1、曲柄连杆机构、安装架19、控制器13就可组装成本实施的水果采摘装置，并且伸缩杆3与固定驱动部的安装架19可拆卸的固连，本装置具有结构简单紧凑实用、成本底、方便拆装、维修、携带以及简单操作的优点，有利于在农业机械领域进行推广应用。
优选地，信号发射单元为红外发射单元6，控制器13内部设置有红外接收模块，固定安装在伸缩杆3底部，用于控制驱动部的启停。
优选地，红外发射单元6包括:红外发射手柄601、控制开关602，为便于控制，将红外发射手柄601设计为手柄形状，红外发射手柄601设置在伸缩杆3的底部，控制开关602设在红外发射手柄601上，用于控制红外发射。
本优选实施例中采用红外信号控制驱动部的启停，在伸缩杆3底部设置红外发射单元，控制器13里安装有红外接收模块，采摘人员确定剪切位置后，只需按下红外发射手柄601上的控制开关602，控制器13的红外接收模块接收到之后驱动电机2工作，电机2传动轴转动一圈，带动曲柄8定点转动一周，通过连杆7传递力矩，使得活动刀片5完成一次果柄的剪切工作。使用此红外信号，可以避免电线的繁杂，简化装置，并且不需要再单独设有启停驱动部的开关，方便了使用者。
进一步地，还包括收集部，收集部包括：锥形开口纱网桶套10、水果收集容器12，锥形开口纱网桶套10的入口与水果出口101相连接，并用胶水固定，锥形开口纱网桶套10的出口与水果收集容器12相连接。
为了减小水果在落入到水果收集容器12时果实的碰撞损失，在锥形开口纱网桶套10内部设有若干层弹性收缩口11，能够充分保护果实的品质。
优选地，安装架19上部固定有透明保护板14，并且向采集容器1的方向延伸，在水果采集工作中其保护剪刀和驱动电机2免受环境干扰，并便于装置的故障与查看，及时维修。
优选地，采集容器1的第三侧面、第四侧面均设置为透明板102，在采摘过程时，便于更加精确地确定水果的最佳剪切位置。
优选地，伸缩杆3包括：固定杆301和调节杆302，固定杆301和调节杆302过盈配合，并且采用固定锁扣303连接，实现调控伸缩杆3长度，操作便捷、便于维修。固定杆301和调节杆302也可以采用螺纹连接的方式实现调控伸缩杆3的长度。固定锁扣303包括弹性环3031、螺母3032、螺栓3033。
伸缩杆3的伸缩端与安装架19可拆卸的固连，优选采用凸台嵌套方式连接，安装架19下部设有中空凸台15，中空凸台15与调节杆302形成嵌套安装方式，为了提高工作的可靠性，中空凸台15上带有自锁件16；或者采用螺纹连接，用卡箍进行固定在此不做限制。
本实施例的半自动水果采摘装置的工作过程为：
采摘人员采摘水果时，根据果树的高度，调节伸缩杆3，如果需要伸长，则通过采摘人员将调节杆302拉到相应位置，并用固定锁扣303固定其长度。然后将水果从水果入口104进入到采集容器1，将水果梗固定在剪切槽103后，按下红外发射手柄601的控制开关602，电机2进行工作，电机2传动轴转动一圈，带动曲柄8定点转动一周，通过连杆7传递力矩，使得活动刀片5完成一次果柄的剪切工作，之后水果通过重力的作用下依次进入采集容器1底部的水果出口101，再到锥形开口纱网桶套10内部，最后到达水果收集容器12中。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种半自动水果采摘装置，其特征在于,包括：采集容器、剪刀、安装架、驱动部、控制器、伸缩杆、曲柄连杆机构；
所述采集容器的下表面开设有水果出口，所述采集容器的第一侧面开有水果入口，所述水果入口的上侧边开有一缺口，所述采集容器的上表面设有用于固定水果梗的剪切槽，所述剪切槽的槽口与所述缺口连通，或者所述缺口为所述剪切槽的槽口；
所述剪刀设在所述采集容器的上表面，所述剪刀包括固定刀片、活动刀片及转轴，所述转轴固定在所述剪切槽的末端位置处，所述固定刀片固定在所述剪切槽的一侧，所述活动刀片设在所述剪切槽的另一侧；
所述安装架与所述采集容器的第二侧面固连；
所述驱动部、所述控制器安装于所述安装架内；
所述伸缩杆的伸缩端与所述安装架可拆卸的固连，所述伸缩杆上设有用于向所述控制器发送控制信号的信号发射单元；响应于所述信号发射单元发送的控制信号，所述控制器用于控制所述驱动部的启停；
其中，所述活动刀片的末端朝向剪切方向延伸有杆连接部，所述杆连接部与所述曲柄连杆机构的连杆连接，所述驱动部的传动轴与所述曲柄连杆机构的曲柄连接。
2.根据权利要求1所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，所述信号发射单元为红外发射单元，所述控制器内部设有红外接收模块。
3.根据权利要求2所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，所述红外发射单元包括：红外发射手柄、控制开关，所述红外发射手柄设置在所述伸缩杆的底部，所述控制开关设在所述红外发射手柄上，用于控制红外发射。
4.根据权利要求1所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，还包括收集部，所述收集部包括：锥形开口纱网桶套、水果收集容器，所述锥形开口纱网桶套与所述采集容器的下表面可拆卸的固连且与所述水果出口连通，锥形开口纱网桶套的出口与水果收集容器相连接。
5.根据权利要求4所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，所述锥形开口纱网桶套内部设有若干层弹性收缩口。
6.根据权利要求1所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，所述安装架上部固定有透明保护板，所述透明保护板向所述采集容器方向延伸。
7.根据权利要求1所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，所述采集容器的第三侧面、第四侧面均设置为透明板。
8.根据权利要求1所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，所述伸缩杆包括：固定杆和调节杆，所述固定杆和所述调节杆过盈配合，并且采用固定锁扣连接，实现调控所述伸缩杆长度。
9.根据所述权利要求4所述的半自动水果采摘装置，其特征在于，所述安装架下部设有中空凸台，所述中空凸台和所述调节杆上部嵌套连接，且所述中空凸台上带有自锁件。
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