CN110419326B - 一种菠萝采摘机 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了采摘设备技术领域的一种菠萝采摘机，包括底板，所述底板下方连接有用于驱动其移动和转向的驱动机构，所述底板的右侧连接有多根均匀间隔设置的导向杆，导向杆的顶部和底部均转动连接有多根均匀间隔设置的导向轮，多个所述导向杆间隔转动连接切割刀具，所述切割刀具连接有切割电机；所述底板顶部转动连接有提升皮带，所述提升皮带连接有提升电机，所述提升皮带上均匀间隔设置有多块提升板，所述导向杆的左侧延伸到提升板；所述底板的顶部还转动连接有传输带，所述传输带连接有驱动电机，所述底板的左侧设有收集箱，所述传输带的一侧延伸到提升皮带的正下方，所述传输带的另一侧延伸到收集箱的正上方。本方案更够对菠萝实现采摘。
Description
技术领域
本发明涉及采摘设备技术领域，具体涉及一种菠萝采摘机。
背景技术
菠萝为著名热带水果之一，属多年生草本果树植物，菠萝果质量一般1～3kg，大者可达4～5kg，果肉中含有还原糖、蔗糖、蛋白质、粗纤维、维生素C、硫胺素、尼克酸等营养物质，以及易被人体吸收的微量元素。菠萝果汁、果皮及茎所含有的蛋白酶，能帮助人体对蛋白质的消化，医疗上具有消炎、治疗消化不良、利尿、通经、驱寄生虫的效果。菠萝有极好的经济价值，菠萝叶中含有一种优质的叶脉纤维—菠萝麻，是优质的纺织原料，具有很高的经济价值。
据调查，目前世界上有近90个国家和地区种植菠萝，菠萝采摘作业基本上以人工为主，劳动强度大，生产成本高，费用占成本的50％～70％。在发达国家由于植株高度和种植间距合理，适合大型机械设备作业，菠萝采摘时虽然使用了机械运输装置，但并非为菠萝采摘的专用机械设备。而绝大部分发展中国家仍采用纯人工方式或通过人工采摘后使用运输机械运输，一方面，发展中国家农业技术落后，另一方面发展中国家中果农没有购买大型采摘机和运输设备的经济条件。
发明内容
本发明意在提供一种专用的菠萝采摘机，以解决现有技术中人工劳动强度大的问题。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种菠萝采摘机，包括底板，所述底板下方连接有用于驱动其移动和转向的驱动机构，所述底板的右侧连接有多根均匀间隔设置的导向杆，导向杆的顶部和底部均转动连接有多根均匀间隔设置的导向轮，多个所述导向杆间隔转动连接切割刀具，所述切割刀具连接有切割电机；所述底板顶部转动连接有提升皮带，所述提升皮带连接有提升电机，所述提升皮带上均匀间隔设置有多块提升板，所述导向杆的左侧延伸到提升板；所述底板的顶部还转动连接有传输带，所述传输带连接有驱动电机，所述底板的左侧设有收集箱，所述传输带的一侧延伸到提升皮带的正下方，所述传输带的另一侧延伸到收集箱的正上方。
本发明的工作原理：菠萝生长在菠萝树的顶部，本方案中的采摘机在进行收割时，底板连接有多根均匀间隔设置的导向杆，相邻导向杆之间的空间形成容纳菠萝的空间，此时菠萝位于导向杆之间，手推动整个采摘机朝向菠萝树移动；在移动的过程中菠萝和导向轮接触，启动切割电机，切割电机带动切割刀具转动，由于导向轮均匀间隔设置在导向杆的顶部和底部，导向轮能够对菠萝进行限位，防止从采摘机滚落，同时起到辅助移动的功能，通过切割刀具将菠萝从菠萝树上切下，随着菠萝在导向轮上的积累，加上整个采摘机的移动，菠萝逐渐从导向杆的右侧移动左侧。
底板顶部转动连接有提升皮带，启动提升电机带动提升皮带开始工作，在提升皮带上均匀间隔设置有多块提升板，提升皮带带动提升板转动，导向杆的左侧延伸到提升板，因此移动导向杆左侧的菠萝，最终移动到提升板上，并随着提升板转动提升；在底板的顶部还转动连接的传输带，启动驱动电机，传输带移动，提升板上菠萝移动到传输带上方时，提升板对菠萝不再支撑，菠萝受重力落到传输带上，传输带在带动菠萝移动到收集箱内，完成菠萝的采摘。
本发明的有益效果：通过切割刀具切割下菠萝，再通过提升皮带和传输带，菠萝最终落到收集箱内，完成菠萝的采摘，通过专用的采摘机来代替人工采摘，劳动强度大大减小。
进一步，所述驱动机构包括和底板底部转动连接的转向圆盘，所述转向圆盘的底部连接有驱动马达，所述驱动马达连接有轮体，所述驱动马达为四个。利用驱动马达驱动轮体移动，实现整个底板的移动，通过转向转向圆盘实现轮体的转向，最终实现底板的转向。
进一步，所述导向杆为3根，位于中间的导向杆靠近底板的一端上设有缺口。利用在导向杆上设置的缺口，当菠萝移动到此处时，菠萝未受到中间导向杆的支撑，菠萝自动倒向缺口，菠萝集中在中间，以便使菠萝顺利的移动到提升板上。
进一步，所述切割刀具的数量为2个，2个所述切割刀具从左到右依次设置，其中位于右侧的切割刀具和导向杆之间的高度大于位于左侧的切割刀具和导向杆之间的高度。位于右侧的切割刀具先对菠萝进行粗切割，实现菠萝果实和植株的分离，菠萝移动左侧的切割刀具时，由于右侧的切割刀具和导向杆之间的高度大于位于左侧切割刀具和导向杆之间的高度，因此位于左侧的切割刀具对菠萝进行精切割。
进一步，所述底板上且位于导向杆和提升皮带之间竖直设有限位板，所述限位板的底部设有进果口，所述导向杆的一侧穿过进果口延伸到提升板。在导向杆和提升皮带之间设置限位板，当提升板提升菠萝时，限位板能够限制菠萝从提升板上滚落。
进一步，所述提升皮带和传输带之间设有导向机构，所述导向机构包括朝向传输带倾斜设置的倒V字形板，所述倒V字形板的左侧延伸到传输带的正上方，所述倒V字形板的右侧位于提升板的正下方，所述倒V字形板的顶部延其轴线对称转动连接有两行滚筒组，两行滚筒组之间的间距从右到左逐渐减小，所述滚筒组包括多个均匀间隔设置的滚筒。倒V字形板朝向传输带倾斜，倒V字形板的顶部延其轴线对称转动连接有两行滚筒组，两行滚筒组之间的间距从右到左逐渐减小，整体上宽下窄，滚筒组之间呈现V型口，V型口有自动对中的功能，当菠萝传至上面时，由于采用了V型口设计，所以菠萝会自动排成一条线，逐一向下移动至传输带上。
进一步，所述底板上还设有成熟识别机构，所述成熟识别机构包括颜色传感器，所述颜色传感器靠近传输带，所述颜色传感器电连接有筛选电机，所述筛选电机转动连接有筛选杆。当菠萝在传输带上传输时，经过颜色传感器，颜色传感器识别菠萝的颜色，若菠萝的颜色为黄橙色，则菠萝顺利通过传输带落到收集箱内，若菠萝的颜色为绿色，颜色传感器传输信号给筛选电机，筛选电机转动带动筛选杆转动，筛选杆将不成熟的菠萝推出到传输带外。
进一步，所述底板且位于收集箱上方设有大小筛选机构，所述大小筛选机构包括和底板固定连接且朝向底板向下倾斜的的两根连接杆，两根所述连接杆之间转动连接有3个筛选轴，相邻筛选轴之间的距离不相等，所述收集箱为2个。利用筛选轴之间的间距不同，对应菠萝的不同大小，使菠萝从大小上分类落入到不同的收集箱内。
附图说明
图1为本发明一种菠萝采摘机的俯视结构示意图；
图2为图1中后视图；
图3为图1的左视图；
图4为电路连接关系图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：导向轮1、导向杆2、第一连接板3、限位板4、支架5、滚筒6、控制器7、倒V字形板8、传输带9、驱动电机10、第一开关11、第二开关12、第三开关13、推把14、成熟菠萝收集箱15、筛选轴16、底板17、连接杆18、第二连接板19、U形挡块20、筛选电机21、筛选杆22、不成熟菠萝收集箱23、蓄电池24、提升电机25、切割电机26、皮带27、切割刀28、提升链条29、颜色传感器30、左驱动马达31、转向圆盘32、右驱动马达33、提升板34。
实施例1：如图1、图2和图3，一种菠萝采摘机，包括底板17和设于底板17下方的驱动机构，驱动机构包括同轴转动连接在底板17底部的转向圆盘32，转向圆盘32的底部连接有左驱动马达31和右驱动马达33，左驱动马达31和右驱动马达33均转动连接有两个轮体，左驱动马达31驱动左侧的两个轮体前进，右驱动马达33驱动右侧的两个轮体前进；
底板17的顶部从左到右依次连接有推把14、大小筛选机构、U形挡块20、成熟识别机构、传输机构、导向机构、提升机构和切割机构；
切割机构包括和底板17右侧固定连接有的三个导向杆2，导向杆2顶部和底部均转动连接有多根均匀间隔设置的导向轮1，其中位于中间导向杆2上的导向轮1长度大于两侧的导向轮1长度，中间的导向杆2还转动连接有切割刀28，切割刀28的数量为2把，其中位于右侧的切割刀28和导向杆2之间的距离大于位于左侧切割刀28和导向杆2之间的距离，即两把切割刀28处于不同的水平面，两把切割刀28缠绕有皮带27，皮带27由切割电机26驱动转动；
提升机构包括和底板17从左到右竖直连接的支架5、限位板4、第一连接板3，限位板4的底部设有进果口，上述三个导向杆2的一端伸入到进果口内，支架5转动连接有提升链条29，提升链条29均匀间隔设置有多块提升板34，提升链条29连接有提升电机25，提升电机25和切割电机26之间连接有第二连接板19；
传输机构包括和底板17顶部转动连接的传输带9，传输带9的一侧延伸到提升链条29的正下方，传输带9连接有驱动电机10，
导向机构，导向机构包括朝向传输带9倾斜设置的倒V字形板8，倒V字形板8的左侧延伸到传输带9的正上方，倒V字形板8的另一侧位于提升板34的正下方，倒V字形板8延其轴线对称转动连接有两行滚筒组，两行滚筒组之间的间距从右到左逐渐减小，滚筒组包括多个均匀间隔设置的滚筒6。
成熟识别机构包括颜色传感器30，颜色传感器30靠近传输带9，颜色传感器30电连接有筛选电机21，筛选电机21转动连接有筛选杆22，底板17上设有对应的不成熟菠萝收集箱23。
大小筛选机构，包括通过连接杆18和底板17固定连接且朝向底板17向下倾斜的的两根筛选轴16，相邻筛选轴16之间的间距不相等，3个筛选轴16两者之间的间距下方对应设有两个成熟菠萝收集箱15，两个成熟菠萝收集箱15分别收集不同大小的菠萝；
底板17上设有蓄电池24，颜色传感器30、驱动电机10、左驱动马达31、右驱动马达33、切割电机26、提升电机25、筛选电机21均和蓄电池24电连接。
菠萝生长菠萝树的顶部，本方案中的采摘机在进行收割时，转动转向圆盘32即可实现整个采摘机转动，使菠萝对准切割刀28，切割电机26启动，切割电机26通过皮带27带动两把切割刀28转动，此时菠萝位于导向杆2之间，左驱动马达31和右驱动马达33使轮体转动，带动整个采摘机朝向菠萝树移动；在移动的过程中菠萝和导向轮1接触，由于导向轮1均匀间隔设置在导向杆2的顶部和底部，导向轮1能够对菠萝进行限位，防止从采摘机滚落，同时起到辅助移动的功能，通过切割刀28具将菠萝从菠萝树上切下，随着菠萝在导向轮1上的积累，加上整个采摘机的移动，菠萝逐渐从导向杆2的右侧移动左侧。
底板17顶部转动连接有提升链条29，提升电机25带动提升链条29开始工作，在提升链条29上均匀间隔设置有多块提升板34，提升链条29带动提升板34转动，导向杆2的左侧延伸到提升链条29，因此移动导向杆2左侧的菠萝，通过进果口最终移动到提升板34上，并随着提升板34向上转动，限位板4能够对菠萝起到限位作用；倒V字形板8朝向传输带9倾斜，倒V字形板8延其轴线对称转动连接有两行滚筒组，两行滚筒组之间的间距从右到左逐渐减小，整体上宽下窄，滚筒组之间呈现V型口，V型口有自动对中的功能，当菠萝从提升板34掉落至倒V字形板8上时，由于采用了V型口设计，所以菠萝会自动排成一条线，逐一向下移动至传输带9上，传输带9再带动菠萝移动；当菠萝在传输带9上传输时，经过颜色传感器30，颜色传感器30识别菠萝的颜色，若菠萝的颜色为黄橙色(成熟的菠萝为黄橙色)，成熟的菠萝落到筛选轴16上，由于利用筛选轴16之间的间距不同，对应菠萝的不同大小，使菠萝从大小上分类落入到两个成熟菠萝收集箱15内，完成对菠萝的切割，
若菠萝的颜色为绿色，颜色传感器30传输信号给筛选电机21，筛选电机21转动带动筛选杆22转动，筛选杆22将不成熟的菠萝推出到传输带9外并落入到不成熟菠萝收集箱23内。
颜色传感器30采用美国TA0S公司生产的型号为TCS230的传感器。
实施例2：实施例2与实施例1的区别仅仅在于：
如图4，其中切割电机26电连接有第一开关11，第一开关11控制切割电机26的运转，提升电机25和驱动电机10电连接有第二开关12，第二开关12控制提升电机25和驱动电机10的运转，筛选电机21和颜色传感器30电连接有第三开关13，第三开关13控制筛选电机21和颜色传感器30的运转，蓄电池24和左驱动马达31、右驱动马达33之间电连接有第四开关，第四开关(图中未示出)控制左驱动马达31、右驱动马达33的工作，第一开关11、第二开关12、第三开关13和第四开关还连接有控制器7，控制器7采用微处理器S3C2410。
Claims (1)
1.一种菠萝采摘机，其特征在于：包括底板，所述底板下方连接有用于驱动其移动和转向的驱动机构，所述底板的右侧连接有多根均匀间隔设置的导向杆，导向杆的顶部和底部均转动连接有多根均匀间隔设置的导向轮，所述底板顶部转动连接有提升皮带，所述提升皮带连接有提升电机，所述提升皮带上均匀间隔设置有多块提升板，所述导向杆的左侧延伸到提升板；所述底板的顶部还转动连接有传输带，所述传输带连接有驱动电机，所述底板的左侧设有收集箱，所述传输带的一侧延伸到提升皮带的正下方，所述传输带的另一侧延伸到收集箱的正上方；
所述驱动机构包括和底板底部转动连接的转向圆盘，所述转向圆盘的底部连接有驱动马达，所述驱动马达连接有轮体，所述驱动马达为四个；
所述导向杆为3根，位于中间的导向杆靠近底板的一端上设有缺口；中间的导向杆还转动连接有切割刀具，切割刀具的数量为2把，其中位于右侧的切割刀具和导向杆之间的距离大于位于左侧切割刀具和导向杆之间的距离，即两把切割刀具处于不同的水平面，两把切割刀具缠绕有皮带，皮带由切割电机驱动转动；
所述底板上且位于导向杆和提升皮带之间竖直设有限位板，所述限位板的底部设有进果口，所述导向杆的一侧穿过进果口延伸到提升板；
所述提升皮带和传输带之间设有导向机构，所述导向机构包括朝向传输带倾斜设置的倒V字形板，所述倒V字形板的左侧延伸到传输带的正上方，所述倒V字形板的右侧位于提升板的正下方，所述倒V字形板的顶部延其轴线对称转动连接有两行滚筒组，两行滚筒组之间的间距从右到左逐渐减小，所述滚筒组包括多个均匀间隔设置的滚筒；
其中位于中间导向杆上的导向轮长度大于两侧导向杆上的导向轮长度；
所述底板上还设有成熟识别机构，所述成熟识别机构包括颜色传感器，所述颜色传感器靠近传输带，所述颜色传感器电连接有筛选电机，所述筛选电机转动连接有筛选杆；
所述底板且位于收集箱上方设有大小筛选机构，所述大小筛选机构包括和底板固定连接且朝向底板向下倾斜的两根连接杆，两根所述连接杆之间转动连接有3个筛选轴，相邻筛选轴之间的距离不相等，所述收集箱为2个。
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