CN109997511A - 苹果自动摘取筛分机 - Google Patents

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贺凌云
王正峰
赵欣
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Abstract

本发明公开了苹果自动摘取筛分机，包括果实处理仓，所述果实处理仓的一侧设置有左收割室，所述果实处理仓的另一侧设置有右收割室，所述果实处理仓的前端设置有驾驶室，所述左收割室与右收割室的下端均设置有履带。本发明所述的苹果自动摘取筛分机，通过设置的网架与树干固定装置、机械手、果实收集网与果实处理仓，通过摇晃树木将果树上的果实进行采摘，完成对未掉落的成熟果实进行摘取，并按照其大小进行筛分入框，完成对果实的筛分，以此来节省人工在后期的摘取工作，能够代替传统机械人工操作，可实现全自动生产收割模式，真正意义上做到自动化，利于人们的使用，带来更好的使用前景。

Description

苹果自动摘取筛分机
技术领域
本发明涉及农业装置领域，特别涉及苹果自动摘取筛分机。
背景技术
由于现代果树上的果实摘取工作都要求人工摘取长时间工作对颈椎有一定的损伤并且效率极慢，需要挨个对果实进行摘取，并不能实现自动化收割以及筛，对人们的使用带来了一定的影响，为此，我们提出苹果自动摘取筛分机。
发明内容
本发明的主要目的在于提供苹果自动摘取筛分机，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
苹果自动摘取筛分机，包括果实处理仓，所述果实处理仓的一侧设置有左收割室，所述果实处理仓的另一侧设置有右收割室，所述果实处理仓的前端设置有驾驶室，所述左收割室与右收割室的下端均设置有履带。
1.作为本发明的一种优选技术方案，所述果实处理仓与左收割室之间设置有果实传送带，所述果实传送带的中部设置有带轮，所述果实传送带的一侧外表面固定安装有矩形板，所述矩形板的数量为若干组，所述带轮的数量为若干组。
2.作为本发明的一种优选技术方案，所述左收割室的一侧固定安装有网架固定连接杆，所述网架固定连接杆的中部设置有电机仓，所述网架固定连接杆的一侧外表面设置有网架，所述网架固定连接杆与网架之间设置有液压缸，所述网架固定连接杆的一端外表面与网架的一端外表面活动连接，所述网架的数量为若干组，所述网架的中部设置有网架衔接销，所述电机仓的内部固定安装有步进电机。
3.作为本发明的一种优选技术方案，所述网架的一侧外表面设置有网架与树干固定装置，所述网架与树干固定装置的内部设置有环形导轨与伺服电机，所述网架的下方设置有果实收集网，所述果实收集网与网架之间设置有四杆机构，所述网架的数量为若干组，所述网架与树干固定装置的内表面设置有橡胶层，橡胶层的外表面设置有金属挡板。
4.作为本发明的一种优选技术方案，所述网架与树干固定装置的前端设置有机械手，所述机械手的中部设置有衔接柱销，所述机械手的内部设置有涡轮传动装置与空间错位齿轮。
5.作为本发明的一种优选技术方案，所述左收割室的内部结构与右收割室的内部结构相同，所述履带的数量为四组，所述履带的上端设置有传动机构，传动机构内部设置有步进电机与传动齿轮。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述果实处理仓的内部固定安装有果实传感器、中央控制器与气缸，中央控制器的输出端与气缸的输入端电性连接，果实传感器的输出端与中央控制器的输入端电性连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.通过设置的网架与树干固定装置，由两个半圆的环形结构构成，紧紧的卡住树木最下端（在与树木链接端设有橡胶保护装置防止在固定机构时损伤树木干体），在半圆环机构下方舍有可嵌入地下的伸缩杆加强对机械的固定，上方设有环形抱树机械装置，每个环形装置结合处利用卡死锁环将两半环形装置进行连接。下方的环形结构中设有大传动功率的电机，以及四组空间错位凸轮机构，利用电机带动齿轮使凸轮旋转，至使两个半环形机构错位旋转，实现对上方环形抱树机械的左右摇摆，在上方的环形抱树装置内圈层设有橡胶层防止树木在大力矩的摇摆中将树干刮伤，在橡胶层外面设有金属挡板，防止橡胶层在扭动中将橡胶层扭出，利于采摘苹果；
2.通过设置的机械手，可移动伸缩式机械手，在环形结构内部设有环形导轨和伺服电机，利用带传动使机械手可以在整个环形机构上实现360度的旋转，在机械手内部设有涡轮传动和装置及空间错位齿轮，以此来实现机械手的上下移动，在每一节机械手臂的终点位置设置连接点，外部利用液压传动实现机械手臂的弯曲和前伸，完成对未掉落的成熟果实进行摘取，以此来节省人工在后期的摘取工作；
3.通过设置的果实收集网与果实处理仓，果实收集网由六个四杆机构进行控制，使用时通过电机带动使其张开，利用四杆机构中的‘平行四边形机构’带动主轮使摇杆摇动张开，并带动其他三杆张开。形成一张环形的网，再将果树摇晃或是摘取的时候掉落下来的果子“接住”，完成对果实的回收，等待下一指令苹果“收割”完毕六个杆向上倾斜成“漏斗状”网，在通过‘齿轮带’将苹果从网状回收器中向下运输至传送带上运输至分拣站上，通过传感器对果实进行再一次检测检测是否“过熟”，利用气缸将已经过熟的果子和未过熟的果实以及不符合“成果”的果实，按照其大小进行筛分入框，完成对果实的筛分。
附图说明
图1为本发明苹果自动摘取筛分机的整体结构示意图；
图2为本发明苹果自动摘取筛分机的局部结构示意图；
图3为本发明苹果自动摘取筛分机中左收割室2的内部结构图；
图4为本发明苹果自动摘取筛分机中左收割室2局部侧面图；
图5为本发明苹果自动摘取筛分机中网架10的前端结构图。
图中1、果实处理仓；2、左收割室；3、驾驶室；4、右收割室；5、果实传送带；6、矩形板；7、带轮；8、网架固定连接杆；9、果实收集网；10、网架；11、电机仓；12、网架与树干固定装置；13、液压缸；14、网架衔接销；15、机械手；16、履带；17、衔接柱销。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-5所示，苹果自动摘取筛分机，包括果实处理仓1，果实处理仓1的一侧设置有左收割室2，果实处理仓1的另一侧设置有右收割室4，果实处理仓1的前端设置有驾驶室3，左收割室2与右收割室4的下端均设置有履带16；
表述了装置部分结构，本实施例中，优选的，果实处理仓1与左收割室2之间设置有果实传送带5，果实传送带5的中部设置有带轮7，果实传送带5的一侧外表面固定安装有矩形板6，矩形板6的数量为若干组，带轮7的数量为若干组。
能够利于座收割室2发挥作用，本实施例中，优选的，左收割室2的一侧固定安装有网架固定连接杆8，网架固定连接杆8的中部设置有电机仓11，网架固定连接杆8的一侧外表面设置有网架10，网架固定连接杆8与网架10之间设置有液压缸13，网架固定连接杆8的一端外表面与网架10的一端外表面活动连接，网架10的数量为若干组，网架10的中部设置有网架衔接销14，电机仓11的内部固定安装有步进电机。
能够发挥果实收集网9的作用，本实施例中，优选的，网架10的一侧外表面设置有网架与树干固定装置12，网架与树干固定装置12的内部设置有环形导轨与伺服电机，网架10的下方设置有果实收集网9，果实收集网9与网架10之间设置有四杆机构，网架10的数量为若干组，网架与树干固定装置12的内表面设置有橡胶层，橡胶层的外表面设置有金属挡板。
表述了机械手15处的结构，利于机械手15运作，本实施例中，优选的，网架与树干固定装置12的前端设置有机械手15，机械手15的中部设置有衔接柱销17，机械手15的内部设置有涡轮传动装置与空间错位齿轮；
表述了部分结构关系，本实施例中，优选的，左收割室2的内部结构与右收割室4的内部结构相同，履带16的数量为四组，履带16的上端设置有传动机构，传动机构内部设置有步进电机与传动齿轮；
利于果实处理仓1对果实进行筛选，本实施例中，优选的，果实处理仓1的内部固定安装有果实传感器、中央控制器与气缸，中央控制器的输出端与气缸的输入端电性连接，果实传感器的输出端与中央控制器的输入端电性连接。
其机械手的最前端设置一个“环形钩”（可以抖动伸缩）和一个夹子，在机械手到位以后伸到果实与树干分支连接处，一个夹住果树树枝，环形钩住果实并迅速缩回，将果子和树枝分离。
其果实收集网处用四杆机构中的平行四边形机构使网可以张开成“漏斗状”与地面倾斜为25度角。
其装置将苹果摘取完毕，此时苹果堆积于下方环形机构的外圈，“收割”完毕后下方环形结构四周打开四个仅允许单个苹果通过的方形孔，苹果依次通过方形孔到达上下传动的齿轮带上依次传送至分拣带上。
装置机械手的伸缩装置利用液压控制机械手的伸缩，一只机械手上设置三个关节类似于人的手臂，每一节都可以通过液压来控制其伸缩。
在机械内部共设有三种不同程度的摇晃等级，并且还可以通过调整上方唤醒机构与连杆的链接位置控制摇晃程度的大小，另外三种摇晃的方法只需要按下三种不同颜色的按钮即可；机械手的的主要机能系统与苹果收割机的外壳整体连接在一起。系统将自动的对整个果树进行拍照定位并将图像传输至CPU处理整张图片且逐个定位果实，在整个系统完成工作时按下机械手摘取的启动按钮即可。
需要说明的是，本发明为苹果自动摘取筛分机，整套设备由果实处理仓1、左收割室2、驾驶室3、右收割室4、果实传送带5、矩形板6、带轮7、网架固定连接杆8、果实收集网9、网架10、电机仓11、网架与树干固定装置12、液压缸13、网架衔接销14、机械手15、履带16、衔接柱销17组成，在使用时，通过履带16带动装置至果树旁，驾驶室3控制网架与树干固定装置12，两个半圆的环形结构紧紧的卡住树木最下端（在与树木链接端设有橡胶保护装置防止在固定机构时损伤树木干体），在半圆环机构下方舍有可嵌入地下的伸缩杆加强对机械的固定，上方设有环形抱树机械装置，每个环形装置结合处利用卡死锁环将两半环形装置进行连接，下方的环形结构中设有大传动功率的电机，以及四组空间错位凸轮机构，利用电机带动齿轮使凸轮旋转，至使两个半环形机构错位旋转，实现对上方环形抱树机械的左右摇摆，在上方的环形抱树装置内圈层设有橡胶层防止树木在大力矩的摇摆中将树干刮伤，在橡胶层外面设有金属挡板，防止橡胶层在扭动中将橡胶层扭出，利于采摘苹果，由于果树上的果实尚且有一部分不能依靠自身重力掉落以达到摘取的效果，所以在机械下方环形机械上设有机械手15，在环形结构内部设有环形导轨和伺服电机，利用带传动使机械手15可以在整个环形机构上实现360度的旋转，在机械手15内部设有涡轮传动和装置及空间错位齿轮，以此来实现机械手15的上下移动，在每一节机械手臂的终点位置设置连接点，外部利用液压传动实现机械手臂的弯曲和前伸，完成对未掉落的成熟果实进行摘取，以此来节省人工在后期的摘取工作，果实收集网9由六个四杆机构进行控制，使用时通过电机带动使其张开，利用四杆机构中的‘平行四边形机构’带动主轮使摇杆摇动张开，并带动其他三杆张开，形成一张环形的网，再将果树摇晃或是摘取的时候掉落下来的果子“接住”，完成对果实的回收，等待下一指令苹果“收割”完毕六个杆向上倾斜成“漏斗状”网，在通过‘齿轮带’将苹果从网状回收器中向下运输至果实传送带5上运输至分拣站上，通过果实传感器对果实进行再一次检测检测是否“过熟”，利用气缸将已经过熟的果子和未过熟的果实以及不符合“成果”的果实，按照其大小进行筛分入框，完成对果实的筛分，较为实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.苹果自动摘取筛分机，包括果实处理仓（1），其特征在于：所述果实处理仓（1）的一侧设置有左收割室（2），所述果实处理仓（1）的另一侧设置有右收割室（4），所述果实处理仓（1）的前端设置有驾驶室（3），所述左收割室（2）与右收割室（4）的下端均设置有履带（16）。
2.根据权利要求1所述的苹果自动摘取筛分机，其特征在于：所述果实处理仓（1）与左收割室（2）之间设置有果实传送带（5），所述果实传送带（5）的中部设置有带轮（7），所述果实传送带（5）的一侧外表面固定安装有矩形板（6），所述矩形板（6）的数量为若干组，所述带轮（7）的数量为若干组。
3.根据权利要求1所述的苹果自动摘取筛分机，其特征在于：所述左收割室（2）的一侧固定安装有网架固定连接杆（8），所述网架固定连接杆（8）的中部设置有电机仓（11），所述网架固定连接杆（8）的一侧外表面设置有网架（10），所述网架固定连接杆（8）与网架（10）之间设置有液压缸（13），所述网架固定连接杆（8）的一端外表面与网架（10）的一端外表面活动连接，所述网架（10）的数量为若干组，所述网架（10）的中部设置有网架衔接销（14），所述电机仓（11）的内部固定安装有步进电机。
4.根据权利要求3所述的苹果自动摘取筛分机，其特征在于：所述网架（10）的一侧外表面设置有网架与树干固定装置（12），所述网架与树干固定装置（12）的内部设置有环形导轨与伺服电机，所述网架（10）的下方设置有果实收集网（9），所述果实收集网（9）与网架（10）之间设置有四杆机构，所述网架（10）的数量为若干组，所述网架与树干固定装置（12）的内表面设置有橡胶层，橡胶层的外表面设置有金属挡板。
5.根据权利要求4所述的苹果自动摘取筛分机，其特征在于：所述网架与树干固定装置（12）的前端设置有机械手（15），所述机械手（15）的中部设置有衔接柱销（17），所述机械手（15）的内部设置有涡轮传动装置与空间错位齿轮。
6.根据权利要求1所述的苹果自动摘取筛分机，其特征在于：所述左收割室（2）的内部结构与右收割室（4）的内部结构相同，所述履带（16）的数量为四组，所述履带（16）的上端设置有传动机构，传动机构内部设置有步进电机与传动齿轮。
7.根据权利要求1所述的苹果自动摘取筛分机，其特征在于：所述果实处理仓（1）的内部固定安装有果实传感器、中央控制器与气缸，中央控制器的输出端与气缸的输入端电性连接，果实传感器的输出端与中央控制器的输入端电性连接。
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