CN110402686B - 一种爬树自动采摘机 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种爬树自动采摘机，包括框架、切割装置，其特征在于，所述框架分上下两层，上下两层框架四周均竖直安装有连接板，连接板上连接有回形框，回形框另一端连接有连接柱，连接柱另一端连接有U形框，U形框内通过销轴安装有滑轮上支撑板上对称设置有切割装置，所述切割装置包括第一电机，第一电机的输出轴上连接有安装板，安装板上安装有活动板，活动板上安装有第二电机，第二电机的输出轴上连接有切刀，第二电机上设置有摄像头，上支撑板上在切割装置旁设置有PLC控制器。本装置通过调整滑轮正向进行爬树，反向旋转就爬下来，可方便对果实进行采摘，并设置有采收网袋，可以大大提高采摘的效率，并且采摘的安全性也得到了保障。

Description

一种爬树自动采摘机
技术领域
本发明涉及采摘机装置领域，尤其是涉及一种爬树自动采摘机。
背景技术
在农林种植业中对于长在树干高处的果实的采摘一直较为棘手，通常需要较多的工人协同进行劳作，不仅要考虑采摘的高效便捷，还得考虑对果树的保护不能对其造成较大的损害，更要注意当需要工人爬树进行采摘时的高处作业的人员安全问题，包括避免采摘到的果实掉落砸伤树下协助的人员。因此在诸多因素的限制下采摘的效率和成本等都亟需得到进一步改善，典型的如槟榔种植业。槟榔是槟榔树的果实，槟榔树树干笔直，不分枝，叶簇生于茎顶，果实悬挂于槟榔树叶下。由于槟榔树较高且树干纤细，所以槟榔果实的采摘较为困难，传统采摘方法是通过人工爬到槟榔树顶端用手拧断或用刀割断，再将槟榔果装进随身携带的袋子或扔到槟榔树下人为接住，或者采用顶端装有镰刀的金属伸缩杆采摘。
人工爬树采摘对于摘果人的身体素质、工作经验和技术难度要求较高，体力消耗大，长时间作业易发生高空坠落危险；采用伸缩长杆采摘时由于槟榔树较高，长杆的较长难以掌控，且无法准确的将槟榔果实采摘下来，甚至还会出现触碰电线导致烧伤或死亡的情况，以及为减轻槟榔果从高空落下导致损伤，常常还需有人在下面接坠落的槟榔，这样不仅浪费劳动力，还有被砸伤的危险。
发明内容
本发明的目的是针对以上问题，提供一种爬树自动采摘机，通过调整滑轮正向进行爬树，反向旋转就爬下来，爬上去后可以固定位置，对果实（如槟榔等）进行采摘，并设置有采收网袋，可以大大提高采摘的效率，并且采摘的安全性也得到了保障。
为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种爬树自动采摘机，包括框架、切割装置，其特征在于，所述框架分上下两层，两层框架中间连接有多根支杆，下层框架中间安装有下支撑板，上层框架中间安装有上支撑板，上下两层框架四周均竖直安装有连接板，连接板上连接有回形框，回形框另一端连接有连接柱，连接柱另一端连接有U形框，U形框内通过销轴安装有滑轮，销轴一端设置有第一皮带轮；下支撑板上竖直向上设置有多个第三电机，上支撑板上竖直向下设置有多个第三电机，第三电机的输出轴上连接有第二皮带轮，第二皮带轮与第一皮带轮之间通过皮带传动；下支撑板上对称设置有电瓶，上支撑板上对称设置有切割装置，所述切割装置包括第一电机，第一电机的输出轴上连接有安装板，安装板上安装有活动板，活动板上安装有第二电机，第二电机的输出轴上连接有切刀，第二电机上设置有摄像头，上支撑板上在切割装置旁设置有PLC控制器。
进一步的，所述框架为中空柱状结构，且其分为两块，两边的框架上均开设有螺孔，两块框架通过在中空柱状管内部设置插销配合螺栓进行安装固定。
进一步的，所述上支撑板和下支撑板均为中空结构，且均分为两块分别安装在左右两侧的框架上。
进一步的，所述活动板分为下端竖直部分和上端活动部分，两部分板块通过转轴连接，上端活动部分安装有第二电机。
进一步的，所述安装板上设置有小型液压缸，小型液压缸的输出轴与活动板的上端活动部分相连接。
进一步的，所述回形框下方在一侧的偏心位置连接有微型液压缸，微型液压缸底部安装在下支撑板或上支撑板上。
进一步的，所述连接板上开设有一通孔和一道月牙槽。
进一步的，所述回形框一端设置有两根限位柱，一根限位柱插入连接板的通孔内，另一根限位柱插入连接板的月牙槽内。
进一步的，所述上支撑板在中空位置处设置有采收网袋。
本发明的有益效果：
1.通过设置带有月牙槽的连接板，配合回形框和微型液压缸，实现滑轮的可调节倾角的功能，进一步实现装置的正向进行向上爬树，反向旋转下降的功能，且调整滑轮的角度可以控制上升和下降的速度，以便适应不同操作环境调节不同的运动速度从而便于提高工作效率。
2.通过在滑轮安装时在其底部加装弹簧，配合设置在弹簧中心的连接柱将滑轮进行安装，从而实现滑轮可进行整体伸缩的功能，以便适应不同直径的树干的使用。
3.通过将采摘切割装置设置在第一电机上，实现切割装置的周向位置的调节，同时通过设置切割装置活动板配合小型液压缸可绕转轴上下摆动，从而实现切割装置切刀的多向自由度的调节，能够适应不同角度的切割采摘作业，大大提高了装置的实用度。
4.通过在切割装置上设置摄像头，配合远程实时视频监控，大幅度提高了切割采摘的便利度和采摘的效率，同时也可进一步实现更高距离的采摘作业。
5.通过分为两块的中空框架配合插销和螺栓将装置简易的拼接为整体，大大提高了装置的安装和拆卸效率，从而提高了采摘工作的效率；同时装置设置有采收网袋，可对采摘完的果实进行及时的采收，避免果实直接掉落造成损伤，更减少了对树下人员的砸伤危险。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明截滑轮安装示意图。
图3为本发明的插销连接安装示意图。
图中所述文字标注表示为： 1、框架；2、下支撑板；3、U形框；4、支杆；5、上支撑板；6、PLC控制器；7、第一电机；8、安装板；9、活动板；10、第二电机；11、摄像头；12、切刀；13、小型液压缸；14、采收网袋；15、电瓶；16、回形框；17、连接板；18、月牙槽；19、限位柱；20、滑轮；21、第一皮带轮；22、弹簧；23、连接柱；24、微型液压缸；25、第三电机；26、第二皮带轮；27、皮带；28、销轴；29、螺栓；30、插销。
具体实施方式
以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。
一种爬树自动采摘机，包括它包括框架1、切割装置，其特征在于，所述框架1分上下两层，两层框架1中间连接有多根支杆4，下层框架1中间安装有下支撑板2，上层框架1中间安装有上支撑板5，上下两层框架1四周均竖直安装有连接板17，连接板17上连接有回形框16，回形框16另一端连接有连接柱23，连接柱23另一端连接有U形框3，U形框3内通过销轴28安装有滑轮20，销轴28一端设置有第一皮带轮21；下支撑板2上竖直向上设置有多个第三电机25，上支撑板5上竖直向下设置有多个第三电机25，第三电机25的输出轴上连接有第二皮带轮26，第二皮带轮26与第一皮带轮21之间通过皮带27传动；下支撑板2上对称设置有电瓶15，上支撑板5上对称设置有切割装置，所述切割装置包括第一电机7，第一电机7的输出轴上连接有安装板8，安装板8上安装有活动板9，活动板9上安装有第二电机10，第二电机10的输出轴上连接有切刀12，第二电机10上设置有摄像头11，上支撑板5上在切割装置旁设置有PLC控制器6。
优选的，请参照图3所示，所述框架1为中空柱状结构，且其分为两块，两边的框架1上均开设有螺孔，两块框架1通过在中空柱状管内部设置插销30配合螺栓29进行安装固定。
优选的，请参照图1所示，所述上支撑板5和下支撑板2均为中空结构，且均分为两块分别安装在左右两侧的框架1上。
优选的，请参照图1所示，所述活动板9分为下端竖直部分和上端活动部分，两部分板块通过转轴连接，上端活动部分安装有第二电机10。
优选的，请参照图1所示，所述安装板8上设置有小型液压缸13，小型液压缸13的输出轴与活动板9的上端活动部分相连接。
优选的，请参照图1和图2所示，所述回形框16下方在一侧的偏心位置连接有微型液压缸24，微型液压缸24底部安装在下支撑板2或上支撑板5上。
优选的，请参照图1所示，所述连接板17上开设有一通孔和一道月牙槽18。
优选的，请参照图2所示，所述回形框16一端设置有两根限位柱19，一根限位柱19插入连接板17的通孔内，另一根限位柱19插入连接板17的月牙槽18内。
优选的，请参照图1所示，所述上支撑板5在中空位置处设置有采收网袋14。
本发明装置在使用时，首先将两半的装置包围住树干然后通过插销30配合螺栓29将装置进行拼接安装，由于滑轮20底部设置有弹簧22配合连接柱23将其进行安装，因此可以整体进行前后伸缩的滑轮20可以根据树干直径的大小进行位置的调节。将装置固定在树干上后，因为微型液压缸24设置在回形框16偏心的位置，且回形框16的一端由两根限位柱19分别位于连接板17的通孔和月牙槽18内，因此可通过微型液压缸24的升降调节回形框16的角度，从而带动滑轮20进行角度的调节，之后再启动第三电机25配合具有弹性的皮带27带动滑轮20进行转动。当本装置爬升到相应的高度后可通过摄像头11实时监控果实的位置，从而通过第一电机7和小型液压缸13调整切刀12的位置进行准确的切割采摘，然后通过采收网袋14进行采收。本装置的各电机和液压装置等部件均连通与PLC控制器6，且PLC控制器6加装有无线传输功能，从而配合远程遥控器不仅可以实时监控装置的运行情况，还能实现及时的远程控制装置进行采摘作业，大大降低了工人的劳动强度，提高了工作的效率，也有利于进一步的降低成本，保证采摘果实的品质和工作的安全性。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种爬树自动采摘机，它包括框架（1）、切割装置，其特征在于， 所述框架（1）分上下两层，两层框架（1）中间连接有多根支杆（4），下层框架（1）中间安装有下支撑板（2），上层框架（1）中间安装有上支撑板（5），上下两层框架（1）四周均竖直安装有连接板（17），连接板（17）上连接有回形框（16），回形框（16）另一端连接有连接柱（23），连接柱（23）另一端连接有U形框（3），U形框（3）内通过销轴（28）安装有滑轮（20），销轴（28）一端设置有第一皮带轮（21）；下支撑板（2）上竖直向上设置有多个第三电机（25），上支撑板（5）上竖直向下设置有多个第三电机（25），第三电机（25）的输出轴上连接有第二皮带轮（26），第二皮带轮（26）与第一皮带轮（21）之间通过皮带（27）传动；下支撑板（2）上对称设置有电瓶（15），上支撑板（5）上对称设置有切割装置，所述切割装置包括第一电机（7），第一电机（7）的输出轴上连接有安装板（8），安装板（8）上安装有活动板（9），活动板（9）上安装有第二电机（10），第二电机（10）的输出轴上连接有切刀（12），第二电机（10）上设置有摄像头（11），上支撑板（5）上在切割装置旁设置有PLC控制器（6）；
所述回形框（16）下方在一侧的偏心位置连接有微型液压缸（24），微型液压缸（24）底部安装在下支撑板（2）或上支撑板（5）上；
所述连接板（17）上开设有一通孔和一道月牙槽（18）；
所述回形框（16）一端设置有两根限位柱（19），一根限位柱（19）插入连接板（17）的通孔内，另一根限位柱（19）插入连接板（17）的月牙槽（18）内。
2.根据权利要求1所述的一种爬树自动采摘机，其特征在于，所述框架（1）为中空柱状结构，且其分为两块，两边的框架（1）上均开设有螺孔，两块框架（1）通过在中空柱状管内部设置插销（30）配合螺栓（29）进行安装固定。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种爬树自动采摘机，其特征在于，所述上支撑板（5）和下支撑板（2）均为中空结构，且均分为两块分别安装在左右两侧的框架（1）上。
4.根据权利要求1所述的一种爬树自动采摘机，其特征在于，所述活动板（9）分为下端竖直部分和上端活动部分，两部分板块通过转轴连接，上端活动部分安装有第二电机（10）。
5.根据权利要求1或4任一项所述的一种爬树自动采摘机，其特征在于，所述安装板（8）上设置有小型液压缸（13），小型液压缸（13）的输出轴与活动板（9）的上端活动部分相连接。
6.根据权利要求1所述的一种爬树自动采摘机，其特征在于，所述上支撑板（5）在中空位置处设置有采收网袋（14）。
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