CN109757199A - 一种分批采摘香蕉的机械手 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分批采摘香蕉的机械手，包括杆身、安装座和香蕉分梳切刀，所述安装座上设有夹持器和弹射器，夹持器具有两个可靠拢或张开的爪子，香蕉分梳切刀安装在弹射器上，夹持器的开口方向以及香蕉分梳切刀的弹射方向均朝向下方，当两个爪子夹持果柄时香蕉分梳切刀贴合在果轴上。夹持器固定连接这果柄，香蕉分梳切刀由弹射器推动，瞬间完成切断果梳和果轴的联系，由于夹持器夹持着果柄，切割后的香蕉可以由杆身运动而被向上提起。此机械手能够从上往下切出一把把的香蕉，不需要切断果轴，能保留位于果轴底部的尚未成熟的或是尺寸偏小的香蕉，除了减少浪费，还便于在同一批次中采摘的尺寸大小近似的香蕉。此发明用于农具领域。

Description

一种分批采摘香蕉的机械手

技术领域

本发明涉及农具领域，特别是涉及一种分批采摘香蕉的机械手。

背景技术

香蕉树营养生长末期，真茎抽出花蕾，开花后结实形成果穗。果穗抽出后自然下弯，雌花开放，然后发育逐步上弯。每个果穗一般有5-15梳果。每个梳围绕果穗的果轴有半圈香蕉果指。可以参照说明书附图5，香蕉果指的基部分为果柄和梳柄，其中果梳柄连接在果轴上；同时相邻的果柄之间有间隙。图5仅仅作为简图，更详细的资料可以网上搜索。

商业香蕉品种一般较高，果穗悬挂在高处，人工采摘上下方便。在采摘香蕉时，现有的做法是直接砍果轴，整穗采收。然后再用专用的香蕉分梳切刀分梳后包装上市。香蕉在生长发育过程中，前面几梳香蕉先开花、汲取的养分充足，饱满较快，尺寸比位于果穗下层的香蕉大。如果整穗采收，经常会大小不一致，果穗下层的尾蕉太小、尺寸不达标，这部分的香蕉都会被丢弃，造成浪费。

香蕉分梳切刀，主体是一个弯曲的片体，其断面为半弧形，能最大限度地贴合在果轴的侧壁上，下端磨出刃口。在使用时，香蕉分梳切刀的内侧贴合果轴，然后顺着果轴的延伸方向移动，便能切断果轴和果梳。一般果梳在果轴上的连接处所对应的圆心角小于180°，一般地，如果香蕉分梳切刀的弯曲后所对应的弧度在180°即可一次性的切断果梳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够直接在果轴上切下香蕉的摘香蕉机械手。

本发明所采取的技术方案是：

一种分批采摘香蕉的机械手，包括杆身、安装座和香蕉分梳切刀，杆身的上端弯曲成倒U形，安装座固定在杆身的头部，所述安装座上设有夹持器和弹射器，夹持器具有两个可靠拢或张开的爪子，香蕉分梳切刀安装在弹射器上，夹持器的开口方向以及香蕉分梳切刀的弹射方向均朝向下方，当两个爪子夹持果柄时香蕉分梳切刀贴合在果轴上。

作为上述方案的改进，安装座在长度方向上具有两个工位，夹持器安装在前方的工位上，弹射器安装在后方的工位上。

作为上述方案的改进，安装座的前方的工位为孔，孔的朝向沿着香蕉分梳切刀的弹射方向，所述夹持器还具有第一弹簧和牵引绳，第一弹簧放置在孔内，爪子为弧形，爪子的中间位置铰接在安装座上并以该铰接处作为支点，爪子的首尾两端分别朝向外侧和贴合第一弹簧的外端面，第一弹簧提供爪子向外张开的弹力，牵引绳连接在爪子的尾端。

作为上述方案的改进，安装座位于前方的端面上具有四个翼板，每相邻两个翼板共同夹持爪子，销钉穿过翼板和爪子完成铰接。

作为上述方案的改进，安装座的后方的工位为槽，槽的敞开方向垂直于两个爪子摆动所形成的平面，所述弹射器具有滑座、滑轨、第二弹簧和牵引绳，香蕉分梳切刀安装在滑座上，滑座通过滑轨安装在槽内，第二弹簧放置在滑座和槽的内壁之间，第二弹簧提供滑座向前弹射的弹力，牵引绳连接在滑座上。

作为上述方案的改进，第一弹簧和第二弹簧采用压簧。

作为上述方案的改进，安装座的孔和槽之间、滑座的内部以及安装座的末端设有便于牵引绳穿过的通道。

作为上述方案的改进，杆身为空心管，牵引绳在杆身内部移动。

作为上述方案的改进，杆身在两个不同高度的位置设置有第一把手和第二把手，第一把手连接与爪子关联的牵引绳，第二把手连接与滑座关联的牵引绳。

作为上述方案的改进，第一把手和第二把手均为杠杆结构，杆身内设有引导牵引绳变向的导向轮，牵引绳经过导向轮后连接到第一把手或第二把手的一端。

本发明的有益效果：此机械手利用夹持器固定连接这果柄，香蕉分梳切刀由弹射器推动，瞬间完成切断果梳和果轴的联系，相应地，由于夹持器夹持着果柄，切割后的香蕉可以由杆身运动而被向上提起。此机械手能够从上往下切出一把把的香蕉，不需要切断果轴，能保留位于果轴底部的尚未成熟的或是尺寸偏小的香蕉，除了减少浪费，还便于在同一批次中采摘的尺寸大小近似的香蕉。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是机械手的整体示意图；

图2是安装座、夹持部和弹射部的结构图；

图3是安装座的透视图；

图4是杆身、第一把手和第二把手的结构图；

图5是单把香蕉在果轴上的生长示意图。

具体实施方式

香蕉的采摘时间是在香蕉达到七成熟的时候，这个时候香蕉果实较硬，其中果柄73更硬。香蕉果实彼此紧挨，不过相邻的果柄73之间却是存在间隙的。仅仅夹持住其中一个果柄73，单个果柄73便可承受一把香蕉的重量。

参照图1至图5，本发明为一种分批采摘香蕉的机械手，包括杆身2、安装座3和香蕉分梳切刀1，杆身2的上端弯曲成倒U形，安装座3固定在杆身2的头部，所述安装座3上设有夹持器和弹射器，夹持器具有两个可靠拢或张开的爪子41，香蕉分梳切刀1安装在弹射器上，夹持器的开口方向以及香蕉分梳切刀1的弹射方向均朝向下方，当两个爪子41夹持果柄73时香蕉分梳切刀1贴合在果轴71上。

夹持器固定连接这果柄73，表现为两个爪子41逐渐靠拢，对齐其中一个果柄73，然后夹持器向下运动，爪子41完全插入果柄73的间隙中，这个时候爪子41进一步靠拢完成夹持锁定；香蕉分梳切刀1由弹射器推动，瞬间完成切断果梳72和果轴71的联系，相应地，由于夹持器夹持着果柄73，切割后的香蕉可以由杆身2运动而被向上提起。此机械手能够从上往下切出一把把的香蕉，不需要切断果轴71，能保留位于果轴71底部的尚未成熟的或是尺寸偏小的香蕉，除了减少浪费，还便于在同一批次中采摘的尺寸大小近似的香蕉；甚至是分批次采摘。

本实施例中，爪子41为杆状，也可做成类似镊子的薄片状，只要尺寸小于果柄73的间隙，然后强度足够即可。作为优选，为了让爪子41能够稳定夹持果柄73，可以把爪子41做成一定的弧度，做成朝向果梳72的翘起状态，这样在提起切好的香蕉的时候，减少夹持力。

由于夹持器主要运动部件是爪子41，所以爪子41的行程越短越好，最好是位于靠近果柄73的位置。作为优选，安装座3在长度方向上具有两个工位，夹持器安装在前方的工位上，弹射器安装在后方的工位上。

在其他实施例中，夹持器和弹射器均可以采用电气产品，比如夹持器和弹射器均由电机控制，杆身2上设置按钮，杆身2内设置单片机。不过这些设计成本高，不够实用。

作为优选，安装座3的前方的工位为孔31，孔31的朝向沿着香蕉分梳切刀1的弹射方向，所述夹持器还具有第一弹簧42和牵引绳，第一弹簧42放置在孔31内，爪子41为弧形，爪子41的中间位置铰接在安装座3上并以该铰接处作为支点，爪子41的首尾两端分别朝向外侧和贴合第一弹簧42的外端面，第一弹簧42提供爪子41向外张开的弹力，牵引绳连接在爪子41的尾端。爪子41在受到第一弹簧42的弹力的时候，也能够顺带压住第一弹簧42于孔31中，完成收纳第一弹簧42的作用。

在其他实施例中，爪子41直接铰接在安装座3上。作为优选，安装座3位于前方的端面上具有四个翼板43，每相邻两个翼板43共同夹持爪子41，销钉穿过翼板43和爪子41完成铰接。

作为优选，安装座3的后方的工位为槽32，槽32的敞开方向垂直于两个爪子41摆动所形成的平面，所述弹射器具有滑座51、滑轨、第二弹簧52和牵引绳，香蕉分梳切刀1安装在滑座51上，滑座51通过滑轨安装在槽32内，第二弹簧52放置在滑座51和槽32的内壁之间，第二弹簧52提供滑座51向前弹射的弹力，牵引绳连接在滑座51上。

作为优选，第一弹簧42和第二弹簧52采用压簧。作为优选，滑轨包括固定轨道和滑动轨道，其中固定轨道与槽32的内壁固定连接，滑动轨道与滑座51固定。

上述夹持器和弹射器均采用简单的传统的机械构件，成本低。为了让牵引绳更方便地连接在爪子41和滑座51上，爪子41在尾端设置缺口，便于牵引绳缠绕。滑座51在靠近第一弹簧42的一侧设有两个凸起，牵引绳则是缠绕在这两个凸起上，完成连接。为了让第二弹簧52更加稳定，在槽32内设置定位轴53，第二弹簧52套在定位轴53上。

作为优选，安装座3的孔31和槽32之间、滑座51的内部、定位轴53以及安装座3的末端设有便于牵引绳穿过的通道。杆身2为空心管，牵引绳在杆身2内部移动，更加美观。

作为优选，杆身2在两个不同高度的位置设置有第一把手61和第二把手62，这样便于双手握持杆身2和两个把手，彼此之间不占用空间。第一把手61连接与爪子41关联的牵引绳，第二把手62连接与滑座51关联的牵引绳。本实施例中，第一把手61和第二把手62均为杠杆结构，杆身2内设有引导牵引绳变向的导向轮63，牵引绳经过导向轮63后连接到第一把手61或第二把手62的一端。作为优选，杆身2在两个导向轮63之间分割开，当分别固定好两个导向轮63后在把杆身2焊接起来，这样导向轮63安装非常方便。

在使用时，一只手同时握住第一把手61和杆身2，通过手指施力，调节夹持器；另一只手同时握住第二把手62和杆身2，通过手指施力，突然释放第二把手62实现香蕉分梳切刀1的弹射。

在组装该机械手时，先完成安装座3的组装，然后把安装座3固定到杆身2上，最后固定香蕉分梳切刀1到滑座51上。对于安装座3，可以很简单地完成夹持部的组装，对于弹射部，先把滑轨和滑座51固定，一起放入槽32内；然后固定轨道与槽32的内部连接。压好第二弹簧52和定位轴53，一齐放入槽32内，固定定位轴53，从杆身2中抽出牵引绳，让牵引绳的端部分别缠绕爪子41和滑座51。

当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：包括杆身、安装座和香蕉分梳切刀，杆身的上端弯曲成倒U形，安装座固定在杆身的头部，所述安装座上设有夹持器和弹射器，夹持器具有两个可靠拢或张开的爪子，香蕉分梳切刀安装在弹射器上，夹持器的开口方向以及香蕉分梳切刀的弹射方向均朝向下方，当两个爪子夹持果柄时香蕉分梳切刀贴合在果轴上。

2.根据权利要求1所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：所述安装座在长度方向上具有两个工位，夹持器安装在前方的工位上，弹射器安装在后方的工位上。

3.根据权利要求2所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：所述安装座的前方的工位为孔，孔的朝向沿着香蕉分梳切刀的弹射方向，所述夹持器还具有第一弹簧和牵引绳，第一弹簧放置在孔内，爪子为弧形，爪子的中间位置铰接在安装座上并以该铰接处作为支点，爪子的首尾两端分别朝向外侧和贴合第一弹簧的外端面，第一弹簧提供爪子向外张开的弹力，牵引绳连接在爪子的尾端。

4.根据权利要求3所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：所述安装座位于前方的端面上具有四个翼板，每相邻两个翼板共同夹持爪子，销钉穿过翼板和爪子完成铰接。

5.根据权利要求2所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：所述安装座的后方的工位为槽，槽的敞开方向垂直于两个爪子摆动所形成的平面，所述弹射器具有滑座、滑轨、第二弹簧和牵引绳，香蕉分梳切刀安装在滑座上，滑座通过滑轨安装在槽内，第二弹簧放置在滑座和槽的内壁之间，第二弹簧提供滑座向前弹射的弹力，牵引绳连接在滑座上。

6.根据权利要求3或5所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：第一弹簧和第二弹簧采用压簧。

7.根据权利要求6所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：安装座的孔和槽之间、滑座的内部以及安装座的末端设有便于牵引绳穿过的通道。

8.根据权利要求7所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：所述杆身为空心管，牵引绳在杆身内部移动。

9.根据权利要求8所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：杆身在两个不同高度的位置设置有第一把手和第二把手，第一把手连接与爪子关联的牵引绳，第二把手连接与滑座关联的牵引绳。

10.根据权利要求9所述的分批采摘香蕉的机械手，其特征在于：第一把手和第二把手均为杠杆结构，杆身内设有引导牵引绳变向的导向轮，牵引绳经过导向轮后连接到第一把手或第二把手的一端。