CN109757217B - 一种蓄能回弹采果设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄能回弹采果设备，包括用于切割水果果柄的切割装置、驱动切割装置的驱动机构以及安装切割装置的壳体，壳体上设置有空槽，壳体设置有用将空槽分隔成上腔室和下腔室的隔板，切割装置设置在上腔室内，驱动机构设置在下腔室内，切割装置包括固定插销、从动齿轮、不规则齿轮、刀片、活动插销以及卷簧，固定插销设置在隔板上，从动齿轮的轴心套设在固定插销上，从动齿轮可相对固定插销转动，不规则齿轮的轴心转动设置在隔板上，不规则齿轮包括有齿部和缺齿部，活动插销偏心设置在从动齿轮背向隔板的一面上，刀片设置有用于固定插销和活动插销穿过的两个开孔，卷簧位于刀片上方，卷簧的一端连接在固定插销上，另一端连接在活动插销上。

Description

一种蓄能回弹采果设备

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，更具体的说是涉及一种蓄能回弹采果设备。

背景技术

近年来，我国苹果种植面积不断增长，产量占全世界苹果产量50%，苹果种植产品化逐渐完善。但直到现在，苹果的采摘都需要靠人工完成，人站在凳子上或梯子上用手直接采摘，然而，手工采摘费力费时，且单手采摘时还有可能弄伤水果，甚至使得水果出现脱蒂等现象。

同时，我国面临着人口老龄化的问题，农业劳动力逐渐缺失，劳动力成本高、回报率低，显然已经不适合现况，故需要一种采果设备来完成安全且高效率的采摘。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种蓄能回弹采果设备，该采果设备通过卷簧形变后储存的弹性势能可自动切割水果的果柄。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种蓄能回弹采果设备，包括用于切割水果的果柄的切割装置、驱动切割装置的驱动机构以及安装切割装置的壳体，所述壳体上设置有空槽，所述壳体设置有用将空槽分隔成上腔室和下腔室的隔板，所述切割装置设置在上腔室内，所述驱动机构设置在下腔室内，所述切割装置包括固定插销、从动齿轮、不规则齿轮、刀片、活动插销以及卷簧，所述固定插销设置在隔板上，所述从动齿轮的轴心套设在固定插销上，所述从动齿轮可相对固定插销转动，所述不规则齿轮的轴心转动设置在隔板上，所述不规则齿轮包括有齿部和缺齿部，所述有齿部用于与从动齿轮啮合，所述活动插销偏心设置在从动齿轮背向隔板的一面上，所述刀片设置有两个开孔，两个所述开孔分别用于固定插销和活动插销穿过，所述卷簧位于刀片上方，卷簧的一端连接在固定插销上，另一端连接在活动插销上，所述驱动机构用于驱动不规则齿轮转动，当驱动机构启动时，不规则齿轮转动，有齿部与从动齿轮啮合转动，刀片以固定插销的中心为圆心转动，卷簧拉长，当有齿部与从动齿轮脱离，缺齿部向从动齿轮转动时，卷簧收缩，刀片反向转动。

作为本发明的进一步改进，还包括用于延长采果设备的采摘高度的伸缩杆和用于从下至上套住水果的缓冲网兜，所述伸缩杆连接在壳体侧壁上，所述缓冲网兜滑动设置在壳体侧壁上，所述下腔室内还设置有用于上下移动缓冲网兜的升降机构。

作为本发明的进一步改进，所述升降机构包括旋转电机和升降板，所述旋转电机设置在隔板面向下腔室的一面上，所述旋转电机包括输出轴，所述输出轴的外周壁上设置有螺纹，所述升降板螺纹连接在输出轴上，所述下腔室的侧壁上设置有用于升降板伸出的滑孔，所述升降板伸出滑孔的一端连接缓冲网兜，当旋转电机启动时，所述升降板沿输出轴向切割装置移动，缓冲网兜套住水果后，驱动机构启动，刀片对水果的果柄进行切割，所述伸缩杆上还设置有用于开启旋转电机的开关组合。

作为本发明的进一步改进，所述驱动机构包括第一皮带轮、第二皮带轮、传送组件，所述第一皮带轮固定套设在旋转电机的输出轴上，所述第二皮带轮包括设置在第二皮带轮轴心的转动轴，所述下腔室具有一块底板，所述转动轴一端连接在底板上，另一端穿过隔板，连接在不规则齿轮的轴心上，所述传送组件包括第一调节轮、第二调节轮、竖杆、弹性组件，所述第一调节轮和第二调节轮同轴心固定套设在竖杆上，所述第一调节轮位于第二调节轮背向隔板的一侧，所述弹性组件一端连接在底板上，另一端连接在竖杆背向隔板的一端上，所述竖杆与弹性组件转动连接，所述升降板远离缓冲网兜的一端设置有用于与第一调节轮抵触的抵触杆，当旋转电机启动，第一皮带轮转动，升降板沿输出轴向隔板移动，抵触杆与第一调节轮抵触，弹性组件伸长，当第一调节轮移动至与第一皮带轮摩擦转动时，所述缓冲网兜已完全套住水果，第一调节轮转动，同时，第二调节轮转动且与第二皮带轮摩擦转动，不规则齿轮转动，刀片切割水果的果柄。

作为本发明的进一步改进，所述弹性组件包括连接板和弹簧，所述连接板面向隔板的一面上设置有嵌槽，所述竖杆面向底板的一端上设置有嵌入嵌槽的凸块，所述弹簧一端连接在底板上，另一端连接在连接板背向嵌槽的一面上，所述弹簧用于保持传送组件背向隔板移动。

作为本发明的进一步改进，所述底板面向下腔室的一面上还设置有两个限位板，两个所述限位板用于保持弹性组件直线上下移动。

作为本发明的进一步改进，还设置有图传装置，图传装置包括微型摄像头、一体接受显示屏，所述微型摄像头位于隔板面向上腔室的一面上，所述一体接受显示屏连接在伸缩杆上，所述一体接受显示屏用于显示微型摄像头拍摄的照片。

本发明的有益效果：当需要采摘时，将设备移动至待采摘的水果，使得水果的果柄位于刀片与壳体的侧壁之间，通过开启驱动机构，使得不规则齿轮转动，不规则齿轮的有齿部先与从动齿轮啮合转动，刀片以固定插销的中心为圆心，远离果柄转动，卷簧拉长，当有齿部与从动齿轮脱离，缺齿部向从动齿轮转动时，卷簧收缩，从动齿轮上的刀片靠近果柄反向转动，并切割果柄，本发明中的驱动机构开启后，使得不规则齿轮旋转一圈后停止，刀片只进行一次切割，当对准下一个待采集的水果后，重复上述操作，本发明，仅需将水果的果柄位于刀片与壳体的侧壁之间，通过驱动装置，使得刀片在弹力作用下，剪切果柄，与人工切割相比，省时省力，同时提高了采摘水果的质量，避免了单手采摘时弄伤水果的现象。

附图说明

图1为本发明的俯视结构视图；

图2为壳体内部结构视图；

图3为壳体在刀片处于切割状态下的内部结构视图；

图4为图2中A处放大视图；

图5为本发明侧视状态下伸缩杆伸长视图。

附图标记：1、壳体；11、上腔室；12、下腔室；120、滑孔；13、隔板；121、底板；2、切割装置；21、从动齿轮；22、不规则齿轮；23、刀片；230、开孔；24、固定插销；25、卷簧；26、活动插销；221、有齿部；222、缺齿部；3、驱动机构；31、第一皮带轮；32、第二皮带轮；33、传送组件；321、转动轴；34、第一调节轮；35、第二调节轮；36、竖杆；37、弹性组件；38、抵触杆；371、连接板；372、弹簧；373、嵌槽；374、凸块；375、限位板；4、伸缩杆；5、缓冲网兜；6、升降机构；61、旋转电机；62、输出轴；63、升降板；7、开关组合；71、驱动按钮；72、复位按钮；81、微型摄像头；82、一体接受显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

参照图1至图5所示，本实施例的一种蓄能回弹采果设备，包括用于切割水果的果柄的切割装置2、驱动切割装置2的驱动机构3以及安装切割装置2的壳体1，所述壳体1上设置有空槽，所述壳体1设置有用将空槽分隔成上腔室11和下腔室12的隔板13，所述切割装置2设置在上腔室11内，所述驱动机构3设置在下腔室12内，所述切割装置2包括固定插销24、从动齿轮21、不规则齿轮22、刀片23、活动插销26以及卷簧25，所述固定插销24设置在隔板13上，所述从动齿轮21的轴心套设在固定插销24上，所述从动齿轮21可相对固定插销24转动，所述不规则齿轮22的轴心转动设置在隔板13上，所述不规则齿轮22包括有齿部221和缺齿部222，所述有齿部221用于与从动齿轮21啮合，所述活动插销26偏心设置在从动齿轮21背向隔板13的一面上，所述刀片23设置有两个开孔230，两个所述开孔230分别用于固定插销24和活动插销26穿过，所述卷簧25位于刀片23上方，卷簧25的一端连接在固定插销24上，另一端连接在活动插销26上，所述驱动机构3用于驱动不规则齿轮22转动，当驱动机构3启动时，不规则齿轮22转动，有齿部221与从动齿轮21啮合转动，刀片23以固定插销24的中心为圆心转动，卷簧25拉长，当有齿部221与从动齿轮21脱离，缺齿部222向从动齿轮21转动时，卷簧25收缩，刀片23反向转动。

通过上述技术方案：当需要采摘时，将设备移动至待采摘的水果，使得水果的果柄位于刀片23与壳体1的侧壁之间，通过开启驱动机构3，使得不规则齿轮22转动，不规则齿轮22的有齿部221先与从动齿轮21啮合转动，刀片23以固定插销24的中心为圆心，远离果柄转动，卷簧25拉长，当有齿部221与从动齿轮21脱离，缺齿部222向从动齿轮21转动时，卷簧25收缩，从动齿轮21上的刀片23靠近果柄反向转动，并切割果柄，本发明中的驱动机构3开启后，使得不规则齿轮22旋转一圈后停止，刀片23只进行一次切割，当对准下一个待采集的水果后，重复上述操作，本发明，仅需将水果的果柄位于刀片23与壳体1的侧壁之间，通过驱动装置，使得刀片23在弹力作用下，剪切果柄，与人工切割相比，省时省力，同时提高了采摘水果的质量，避免了单手采摘时弄伤水果的现象。

作为改进的一种具体实施方式，还包括用于延长采果设备的采摘高度的伸缩杆4和用于从下至上套住水果的缓冲网兜5，所述伸缩杆4连接在壳体1侧壁上，所述缓冲网兜5滑动设置在壳体1侧壁上，所述下腔室12内还设置有用于上下移动缓冲网兜5的升降机构6。

通过上述技术方案：本发明通过设置伸缩杆4，可对不同高度的果树进行采摘，本发明中的缓冲网兜5具有弹性，中上端直径较大，尾部直径不断减小，对下落的苹果起缓冲作用，并且不会损坏苹果表皮，本发明通过设置升降机构6，使得待采摘的水果完全被缓冲网兜5套住后，果柄再被刀片23切割，使得水果准确无误地落入缓冲网兜5内。

作为改进的一种具体实施方式，所述升降机构6包括旋转电机61和升降板63，所述旋转电机61设置在隔板13面向下腔室12的一面上，所述旋转电机61包括输出轴62，所述输出轴62的外周壁上设置有螺纹，所述升降板63螺纹连接在输出轴62上，所述下腔室12的侧壁上设置有用于升降板63伸出的滑孔120，所述升降板63伸出滑孔120的一端连接缓冲网兜5，当旋转电机61启动时，所述升降板63沿输出轴62向切割装置2移动，缓冲网兜5套住水果后，驱动机构3启动，刀片23对水果的果柄进行切割，所述伸缩杆4上还设置有用于开启旋转电机61的开关组合7。

通过上述技术方案：本发明中的伸缩杆4包括外杆、内杆、锁定装置，所述内杆在外杆内，将内杆延伸至合适的长度，再通过锁定装置锁定伸出的长度，本发明中的开关组合7包括驱动按钮71和复位按钮72，本发明中的驱动按钮71和复位按钮72设置在伸缩杆4外杆上，伸缩杆4伸长后，仍可手动按压驱动按钮71和复位按钮72，当缓冲网兜5对准待采摘的水果后，通过按压驱动按钮71，使得旋转电机61启动，输出轴62转动，升降板63沿输出轴62向切割装置2移动，当缓冲网兜5套住水果后，驱动机构3启动，刀片23对水果的果柄进行切割，本发明中，按压驱动按钮71，只能使得升降板63上升一定的距离后停止运动，缓冲网兜5始终位于刀片23下方，刀片23切割完毕后，按压复位按钮72，使得旋转电机61的输出轴62反向转动，升降板63背向隔板13移动，回到初始位置，本发明中的升降机构6结构简单，操作方便。

作为改进的一种具体实施方式，所述驱动机构3包括第一皮带轮31、第二皮带轮32、传送组件33，所述第一皮带轮31固定套设在旋转电机61的输出轴62上，所述第二皮带轮32包括设置在第二皮带轮32轴心的转动轴321，所述下腔室12具有一块底板121，所述转动轴321一端连接在底板121上，另一端穿过隔板13，连接在不规则齿轮22的轴心上，所述传送组件33包括第一调节轮34、第二调节轮35、竖杆36、弹性组件37，所述第一调节轮34和第二调节轮35同轴心固定套设在竖杆36上，所述第一调节轮34位于第二调节轮35背向隔板13的一侧，所述弹性组件37一端连接在底板121上，另一端连接在竖杆36背向隔板13的一端上，所述竖杆36与弹性组件37转动连接，所述升降板63远离缓冲网兜5的一端设置有用于与第一调节轮34抵触的抵触杆38，当旋转电机61启动，第一皮带轮31转动，升降板63沿输出轴62向隔板13移动，抵触杆38与第一调节轮34抵触，弹性组件37伸长，当第一调节轮34移动至与第一皮带轮31摩擦转动时，所述缓冲网兜5已完全套住水果，第一调节轮34转动，同时，第二调节轮35转动且与第二皮带轮32摩擦转动，不规则齿轮22转动，刀片23切割水果的果柄。

通过上述技术方案：在初始状态下，第一调节轮34与第一皮带轮31分离，第二调节轮35与第二皮带轮32分离，当旋转电机61启动时，第一皮带轮31转动，升降板63沿输出轴62向隔板13移动，抵触杆38与第一调节轮34抵触，弹性组件37伸长，当第一调节轮34移动至与第一皮带轮31摩擦转动时，缓冲网兜5已完全套住水果，第一调节轮34转动，同时，套设在同一个竖杆36上的第二调节轮35转动，且与第二皮带轮32摩擦转动，不规则齿轮22转动，对水果的果柄进行切割，刀片23切割期间，缓冲网兜5仍上升，但始终位于刀片23下方，本发明中的驱动机构3与升降机构6配合，通过按压驱动按钮71，使得缓冲网兜5上升，当缓冲网兜5上升至合适位置时，抵触杆38推动传送组件33，使得旋转电机61输出轴62上的第一皮带轮31能通过传送组件33，与第二皮带轮32同时转动，第二皮带轮32转动，带动刀片23对水果果柄进行切割，自动化程度高。

作为改进的一种具体实施方式，所述弹性组件37包括连接板371和弹簧372，所述连接板371面向隔板13的一面上设置有嵌槽373，所述竖杆36面向底板121的一端上设置有嵌入嵌槽373的凸块374，所述弹簧372一端连接在底板121上，另一端连接在连接板371背向嵌槽373的一面上，所述弹簧372用于保持传送组件33背向隔板13移动。

通过上述技术方案：通过设置在连接板371上设置嵌槽373和在竖杆36上设置凸块374，使得竖杆36可连接在连接板371上，且竖杆36可在嵌槽373内转动，当旋转电机61上的升降板63向底板121移动，抵触杆38脱离第一调节轮34时，通过弹簧372的弹力，使得传送组件33向底板121移动，回到初始状态，即第一调节轮34与第一皮带轮31分离，第二调节轮35与第二皮带轮32分离，本发明中设置的弹性组件37结构简单，易于产业化。

作为改进的一种具体实施方式，所述底板121面向下腔室12的一面上还设置有两个限位板375，两个所述限位板375用于保持弹性组件37直线上下移动。

通过上述技术方案：在抵触杆38推动第一调节轮34向隔板13移动时，由于弹簧372具有柔性，竖杆36可能发生偏移，使得第一调节轮34不与第一皮带轮31摩擦转动，通过设置限位板375，使得连接板371在两个限位板375之间移动，并保持竖杆36直线上下移动，确保了后续驱动机构3的启动。

作为改进的一种具体实施方式，还设置有图传装置，图传装置包括微型摄像头81、一体接受显示屏82，所述微型摄像头81位于隔板13面向上腔室11的一面上，所述一体接受显示屏82连接在伸缩杆4上，所述一体接受显示屏82用于显示微型摄像头81拍摄的照片。

通过上述技术方案：本发明中，微型摄像头81与一体接收显示屏进行无线传输、将高空信息反馈到显示屏上，当缓冲网兜5对准采摘的水果后，再按压驱动按钮71，启动升降机构6，通过摄像头与显示屏之间的图像传输，使操作者方便观察到采摘的实时情况，避免人长时间的仰头工作，减轻操作者的劳动强度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种蓄能回弹采果设备，其特征在于：包括用于切割水果的果柄的切割装置(2)、驱动切割装置(2)的驱动机构(3)以及安装切割装置(2)的壳体(1)，所述壳体(1)上设置有空槽，所述壳体(1)设置有用于将空槽分隔成上腔室(11)和下腔室(12)的隔板(13)，所述切割装置(2)设置在上腔室(11)内，所述驱动机构(3)设置在下腔室(12)内，所述切割装置(2)包括固定插销(24)、从动齿轮(21)、不规则齿轮(22)、刀片(23)、活动插销(26)以及卷簧(25)，所述固定插销(24)设置在隔板(13)上，所述从动齿轮(21)的轴心套设在固定插销(24)上，所述从动齿轮(21)可相对固定插销(24)转动，所述不规则齿轮(22)的轴心转动设置在隔板(13)上，所述不规则齿轮(22)包括有齿部(221)和缺齿部(222)，所述有齿部(221)用于与从动齿轮(21)啮合，所述活动插销(26)偏心设置在从动齿轮(21)背向隔板(13)的一面上，所述刀片(23)设置有两个开孔(230)，两个所述开孔(230)分别用于固定插销(24)和活动插销(26)穿过，所述卷簧(25)位于刀片(23)上方，卷簧(25)的一端连接在固定插销(24)上，另一端连接在活动插销(26)上，所述驱动机构(3)用于驱动不规则齿轮(22)转动，当驱动机构(3)启动时，不规则齿轮(22)转动，有齿部(221)与从动齿轮(21)啮合转动，刀片(23)以固定插销(24)的中心为圆心转动，卷簧(25)拉长，当有齿部(221)与从动齿轮(21)脱离，缺齿部(222)向从动齿轮(21)转动时，卷簧(25)收缩，刀片(23)反向转动。

2.根据权利要求1所述的一种蓄能回弹采果设备，其特征在于：还包括用于延长采果设备的采摘高度的伸缩杆(4)和用于从下至上套住水果的缓冲网兜(5)，所述伸缩杆(4)连接在壳体(1)侧壁上，所述缓冲网兜(5)滑动设置在壳体(1)侧壁上，所述下腔室(12)内还设置有用于上下移动缓冲网兜(5)的升降机构(6)。

3.根据权利要求2所述的一种蓄能回弹采果设备，其特征在于：所述升降机构(6)包括旋转电机(61)和升降板(63)，所述旋转电机(61)设置在隔板(13)面向下腔室(12)的一面上，所述旋转电机(61)包括输出轴(62)，所述输出轴(62)的外周壁上设置有螺纹，所述升降板(63)螺纹连接在输出轴(62)上，所述下腔室(12)的侧壁上设置有用于升降板(63)伸出的滑孔(120)，所述升降板(63)伸出滑孔(120)的一端连接缓冲网兜(5)，当旋转电机(61)启动时，所述升降板(63)沿输出轴(62)向切割装置(2)移动，缓冲网兜(5)套住水果后，驱动机构(3)启动，刀片(23)对水果的果柄进行切割，所述伸缩杆(4)上还设置有用于开启旋转电机(61)的开关组合(7)。

4.根据权利要求3所述的一种蓄能回弹采果设备，其特征在于：所述驱动机构(3)包括第一皮带轮(31)、第二皮带轮(32)、传送组件(33)，所述第一皮带轮(31)固定套设在旋转电机(61)的输出轴(62)上，所述第二皮带轮(32)包括设置在第二皮带轮(32)轴心的转动轴(321)，所述下腔室(12)具有一块底板(121)，所述转动轴(321)一端连接在底板(121)上，另一端穿过隔板(13)，连接在不规则齿轮(22)的轴心上，所述传送组件(33)包括第一调节轮(34)、第二调节轮(35)、竖杆(36)、弹性组件(37)，所述第一调节轮(34)和第二调节轮(35)同轴心固定套设在竖杆(36)上，所述第一调节轮(34)位于第二调节轮(35)背向隔板(13)的一侧，所述弹性组件(37)一端连接在底板(121)上，另一端连接在竖杆(36)背向隔板(13)的一端上，所述竖杆(36)与弹性组件(37)转动连接，所述升降板(63)远离缓冲网兜(5)的一端设置有用于与第一调节轮(34)抵触的抵触杆(38)，当旋转电机(61)启动，第一皮带轮(31)转动，升降板(63)沿输出轴(62)向隔板(13)移动，抵触杆(38)与第一调节轮(34)抵触，弹性组件(37)伸长，当第一调节轮(34)移动至与第一皮带轮(31)摩擦转动时，所述缓冲网兜(5)已完全套住水果，第一调节轮(34)转动，同时，第二调节轮(35)转动且与第二皮带轮(32)摩擦转动，不规则齿轮(22)转动，刀片(23)切割水果的果柄。

5.根据权利要求4所述的一种蓄能回弹采果设备，其特征在于：所述弹性组件(37)包括连接板(371)和弹簧(372)，所述连接板(371)面向隔板(13)的一面上设置有嵌槽(373)，所述竖杆(36)面向底板(121)的一端上设置有嵌入嵌槽(373)的凸块(374)，所述弹簧(372)一端连接在底板(121)上，另一端连接在连接板(371)背向嵌槽(373)的一面上，所述弹簧(372)用于保持传送组件(33)背向隔板(13)移动。

6.根据权利要求5所述的一种蓄能回弹采果设备，其特征在于：所述底板(121)面向下腔室(12)的一面上还设置有两个限位板(375)，两个所述限位板(375)用于保持弹性组件(37)直线上下移动。

7.根据权利要求2所述的一种蓄能回弹采果设备，其特征在于：还设置有图传装置，图传装置包括微型摄像头(81)、一体接受显示屏(82)，所述微型摄像头(81)位于隔板(13)面向上腔室(11)的一面上，所述一体接受显示屏(82)连接在伸缩杆(4)上，所述一体接受显示屏(82)用于显示微型摄像头(81)拍摄的照片。

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