CN110506501B - 一种水果自动化采摘机 - Google Patents

Abstract

一种水果自动化采摘机，包括拖拉机，拖拉机的车头右侧面下方设有咬合振动装置，车头的顶部设有接收装置，接收装置包括对称设置在车头顶部的两个支撑板、滚动设置在两个支撑板之间的滚筒、收卷在滚筒上的第一布匹、与第一布匹的右端连接的卡板、与卡板的底部连接的移动升降机构、与卡板的右端连接的第二布匹、与卡板的右端中部连接的U型板、与U型板的右端滚动连接的的锥形辊，锥形辊包括与U型板的右端后侧面滚动连接的第一锥形辊、与U型板的右端前侧面滚动连接的第二锥形辊，U型板的右端设有用于连接U型板的前后两端部的第一钢丝绳，U型板为弹性材质，本发明结构简单、使用方便、操作简便、工作效率高。

Description

一种水果自动化采摘机

技术领域

本发明涉及水果采摘领域，尤其涉及一种水果自动化采摘机。

背景技术

随着经济的发展，人们开始越来越关注膳食均衡方面的问题。水果作为膳食营养中极为重要的一环，在现在的生产生活中起着不可或缺的重要作用。在广大的乡村，农业生产广泛采取多种经营，全国很多地区在外表坚实、质密水果的采摘上依然主要靠人工，然而水果采摘劳动工作量大，耗费大量人力和时间。

现有的水果采摘机器，如采摘机器人，利用自身的机械臂摘取果树和蔬菜上的果实，可以精确的剪短水果的叶茎，并直接将果实放进周转箱里面。目前这种机器人可以采摘樱桃、梨子、苹果等水果，但是，采摘机器人目前存在造价昂贵、采摘速度相对较慢的缺点；另外，如简易剪刀式水果采摘机，其优点在于操作简单、成本较低，但缺点在于采摘效率低、劳动强度大、难以准确的找到水果位置并剪断该水果的果柄、浪费时间。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、使用方便、操作简便、工作效率高的水果自动化采摘机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种水果自动化采摘机，包括车体，所述车体的车厢右侧面下方设有用于咬住并摇晃果树树干的咬合振动装置，所述车厢的顶部设有用于接收掉落的水果的接收装置，所述接收装置包括对称设置在所述车厢顶部的两个支撑板、滚动设置在两个支撑板之间的滚筒、均匀收卷在所述滚筒上的第一布匹、与所述第一布匹的右端连接的卡板、与所述卡板的底部连接且用于驱使所述卡板左右移动及升降的移动升降机构、与所述卡板的右端连接的第二布匹、与所述卡板的右端中部连接且开口朝右的U型板、与所述U型板的右端滚动连接的用于收卷第二布匹的锥形辊，所述锥形辊包括与所述U型板的右端后侧面滚动连接的第一锥形辊、与所述U型板的右端前侧面滚动连接的第二锥形辊，所述第一锥形辊与所述U型板连接的一端的直径小于另一端的直径，所述第二锥形辊与所述U型板连接的一端的直径小于另一端的直径，所述U型板的右端设有用于连接所述U型板的前后两端部的帆布条，所述U型板为弹性材质。

优选的，所述移动升降机构包括与所述卡板的底部连接且用于驱使所述卡板升降的第二气缸、与所述第二气缸的底部连接且用于驱使所述第二气缸左右移动的第一气缸，所述第一气缸设置于所述车厢顶部。

优选的，所述U型板的右端前侧面和后侧面均设有连接柱，所述第一锥形辊和第二锥形辊均通过两个轴承与所述连接柱滚动连接，所述第一锥形辊和第二锥形辊上位于两个轴承之间的位置开设有第一凹槽，所述连接柱上开设有与所述第一凹槽相对应的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽之间设有发条。

优选的，所述咬合振动装置包括与所述车厢的右侧面下方连接的用于咬住果树树干的咬合机构、与所述咬合机构的右端连接且用于摇晃果树树干的振动机构。

优选的，所述咬合机构包括水平设置的咬合件、与所述车厢的右侧面下方连接且用于固定所述咬合件的固定件、与所述固定件连接且用于驱使所述咬合件咬住或者放开果树树干的驱动件。

优选的，所述咬合件包括交叉设置的钳柄和钳嘴、设置于交叉处的转轴、与所述钳嘴右端连接的咬合部，所述钳柄包括第一钳柄和第二钳柄，所述第一钳柄和第二钳柄的左端设有钢丝绳，所述钳嘴包括第一钳嘴和第二钳嘴，所述第一钳嘴和第二钳嘴的中部设有弹簧，所述咬合部包括呈半圆形且开口朝前的第一咬合部、呈半圆形且开口朝后的第二咬合部。

优选的，所述固定件包括与所述车厢的右侧面下方连接且呈上下对称设置的上板体和下板体，所述上板体和下板体的纵截面均为L形，所述上板体与下板体之间形成容纳腔和条形缝隙，所述第一钳柄和第二钳柄的左端贯穿所述条形缝隙并插入所述容纳腔的内部。

优选的，所述驱动件包括位于所述下板体下方的旋转电机，所述旋转电机的输出端沿竖直方向设置且贯穿所述下板体，所述旋转电机的输出端顶部设有旋转柱，所述旋转柱上沿竖直方向开设有与所述旋转柱的中轴线重合的开槽，所述钢丝绳嵌入所述开槽中。

优选的，所述旋转电机外设有用于支撑和保护所述旋转电机的安装盒。

优选的，所述振动机构包括与所述第一咬合部连接的第一振动器、与所述第二咬合部连接的第二振动器。

本发明的有益效果在于：本发明结构简单，使用方便，设置咬合振动装置，当车体停在合适的位置之后，旋转电机正向旋转，旋转柱随旋转电机的输出端同轴转动，钢丝绳收卷到旋转柱上，第一钳柄和第二钳柄端部的距离缩短，第一钳嘴和第二钳嘴绕转轴转动，弹簧受到压缩，第一咬合部和第二咬合部相互靠近直到将果树树干咬住，设置接收装置，第一气缸的第一活塞杆伸长，在第二气缸的连接作用下，带着卡板向果树靠近，卡板拉动第一布匹展开，当帆布条与果树树干接触之后，随着卡板与果树树干之间的距离进一步缩小，帆布条开始环绕果树树干，与此同时，U型板的开口两端端部不断地靠近，第一锥形辊和第二锥形辊均以连接柱为轴滚动，原本收卷在第一锥形辊和第二锥形辊上的第二布匹展开，当U型板的开口两端端部接触时，第一锥形辊和第二锥形辊并列到一起，此时的第二布匹为半圆形，矩形的第一布匹和半圆形的第二布匹将果树抱在中央，第一振动器和第二振动器开始振动，对果树树干产生摇晃力量，果树纷纷坠落，落在第一布匹和第二布匹上，接的足够多之后，旋转电机反向转动，旋转柱随旋转电机反向转动，收卷在旋转柱上的钢丝绳松开，弹簧要恢复形变，推着第一钳嘴和第二钳嘴相互远离，第一咬合部和第二咬合部分开并远离果树树干，车体后退，U型板开始恢复原形，第一锥形辊和第二锥形辊开始收卷第二布匹，推赶着水果流向第一布匹，当U型板完全恢复原形之后，第二气缸的第二活塞杆伸长，第一布匹倾斜，靠近车体车头的一端低于远离车体车头的一端，水果沿着第一布匹的倾斜坡面流入车头内，整个采摘过程，操作方便，省时省力效率高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明接收装置的结构示意图；

图3为A部分的放大图；

图4为本发明咬合机构的结构示意图；

图5为B-B方向的剖面图；

其中：车厢1，车轮2，连接部3，车头4，第一支撑板5，第一布匹6，第一气缸7，第一活塞杆8，卡板9，第二布匹10，U型板11，第一锥形辊12，第二气缸13，上板体14，开槽15，旋转柱16，第一钳柄17，第一咬合部18，第一振动器19，第一钳嘴20，转轴21，下板体22，安装盒23，旋转电机24，第二活塞杆25，滚筒26，第二锥形辊27，帆布条28，连接柱29，弹簧30，第二咬合部31，第二钳嘴32，钢丝绳33，第二钳柄34，第二支撑板35，第一轴承36，第二轴承37，发条38。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。

下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种水果自动化采摘机，包括车体，车体为普通农用拖拉机，车体包括车头4、通过连接部3与车头4连接的车厢1、车轮2，车厢1右侧面下方安装有用于咬住并摇晃果树树干的咬合振动装置，车厢1的顶部安装有横梁，横梁上安装有用于接收掉落的水果的接收装置，接收装置包括对称焊接在车厢1顶部的横梁上的两个支撑板、滚动连接在两个支撑板之间的滚筒26、均匀收卷在滚筒26上的第一布匹6、与第一布匹6的右端连接的卡板9、与卡板9的底部连接且位于车厢1顶部的用于驱使卡板9左右移动及升降的移动升降机构、与卡板9的右端连接的第二布匹10、与卡板9的右端中部连接且开口朝右的U型板11、与U型板11的右端滚动连接的用于收卷第二布匹10的锥形辊，两个支撑板分别为位于后侧的第一支撑板5和位于前侧的第二支撑板35，第一支撑板5和第二支撑板35均沿竖直方向安装，第一支撑板5和第二支撑板35之间滚动连接滚筒26，滚筒26与第一支撑板5垂直，滚筒26与第二支撑板35垂直。滚筒26上收卷第一布匹6，第一布匹6的右端连接卡板9，卡板9的右端连接第二布匹10，卡板9的右端中部连接开口朝右的U型板11，卡板9与U型板11之间还连接有用于加强卡板与U型板之间的结构牢固度的加强杆，第二布匹10也与U型板11的外侧连接，U型板11的右端后侧面滚动连接第一锥形辊12，U型板11的右端前侧面滚动连接第二锥形辊27，U型板11的右端前侧面和后侧面均连接有连接柱29，第一锥形辊12和第二锥形辊27均通过两个轴承与连接柱29滚动连接，靠近U型板的为第一轴承36，远离U型板的为第二轴承37，第一锥形辊12和第二锥形辊27上位于两个轴承之间的位置开设有第一凹槽，连接柱29上开设有与第一凹槽相对应的第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽之间安装有发,38，发条38一端的卡板卡进第一凹槽内，发条38另一端的卡板卡进第二凹槽中。第一锥形辊12与U型板11连接的一端的直径小于另一端的直径，第二锥形辊27与U型板11连接的一端的直径小于另一端的直径，U型板11的右端前后两端部之间连接有帆布条28，U型板11为木质，U型板11与帆布条28的结合体就如同弓，当帆布条28发生弯曲时，U型板11也会跟着发生弯曲，第一锥形辊12和第二锥形辊27在第二布匹的拉扯下围绕连接柱29转动，由于第一锥形辊12和第二锥形辊27与连接柱之间均通过两个轴承进行滚动连接，所以在第一锥形辊12和第二锥形辊27滚动的过程中不易发生晃动，第一锥形辊12和第二锥形辊27在滚动的过程中，逐渐将第二布匹展开成为一个半圆形，在这个过程中，发条发生形变，产生回弹力，一旦帆布条远离果树，U型板恢复原形的过程中，发条带动第一锥形辊12和第二锥形辊27反向滚动，第二布匹重新缠绕到第一锥形辊12和第二锥形辊27上。移动升降机构包括与卡板9的底部连接且用于驱使卡板9升降的第二气缸13、与第二气缸13的底部连接且用于驱使第二气缸13左右移动的第一气缸7，第一气缸7位于车厢1顶部。

咬合振动装置包括与车厢1的右侧面下方连接的用于咬住果树树干的咬合机构、与咬合机构的右端连接且用于摇晃果树树干的振动机构。咬合机构包括水平安装的咬合件、与车厢1的右侧面下方连接且用于固定咬合件的固定件、与固定件连接且用于驱使咬合件咬住或者放开果树树干的驱动件。咬合件包括交叉连接的钳柄和钳嘴、位于交叉处的转轴21、与钳嘴右端连接的咬合部，钳柄包括第一钳柄17和第二钳柄34，第一钳柄17和第二钳柄34的左端相对应的位置均焊接有连接扣，连接扣上连接有钢丝绳33，钳嘴包括第一钳嘴20和第二钳嘴32，第一钳嘴20和第二钳嘴32的中部连接有弹簧30，咬合部包括呈半圆形且开口朝前的第一咬合部18、呈半圆形且开口朝后的第二咬合部31，第一咬合部18和第二咬合部31的尺寸相同，第一咬合部18和第二咬合部31并在一起形成一个完整的圆形。果树树干被包围在圆形内。固定件包括与车厢1的右侧面下方连接且呈上下对称安装的上板体14和下板体22，上板体14和下板体22的纵截面均为L形，上板体14与下板体22之间形成容纳腔和条形缝隙，第一钳柄17和第二钳柄34的左端贯穿条形缝隙并插入容纳腔的内部。驱动件包括位于下板体22下方的旋转电机24，旋转电机24的输出端沿竖直方向延伸且贯穿下板体22，旋转电机24的输出端顶部连接旋转柱16，旋转柱16随旋转电机24的输出端一起同轴转动，旋转柱16上沿竖直方向开设有与旋转柱16的中轴线重合的开槽15，钢丝绳33嵌入开槽15中，当旋转电机24旋转时，旋转柱16旋转，钢丝绳33收卷到旋转柱16上。旋转电机24外安装有用于支撑和保护旋转电机24的安装盒23，能延长旋转电机24的使用寿命。振动机构包括与第一咬合部18连接的第一振动器19、与第二咬合部31连接的第二振动器，第一振动器19和第二振动器的型号相同均为安德ZDQ-10电磁振动器。

工作时，将拖拉机停在合适的位置，控制旋转电机24正向旋转，旋转柱16随旋转电机24的输出端同轴转动，钢丝绳33收卷到旋转柱16上，第一钳柄17和第二钳柄34端部的距离缩短，第一钳嘴20和第二钳嘴32绕转轴21转动，弹簧30受到压缩，第一咬合部18和第二咬合部31相互靠近直到将果树树干咬住，第一气缸7的第一活塞杆8伸长，在第二气缸13的连接作用下，带着卡板9向果树靠近，卡板9拉动第一布匹6展开，当帆布条28与果树树干接触之后，随着卡板9与果树树干之间的距离进一步缩小，帆布条28开始环绕果树树干，与此同时，U型板11的开口两端端部不断地靠近，第一锥形辊12和第二锥形辊27均以连接柱29为轴滚动，原本收卷在第一锥形辊12和第二锥形辊27上的第二布匹10展开，当U型板11的开口两端端部接触时，第一锥形辊12和第二锥形辊27并列到一起，此时的第二布匹10为半圆形，矩形的第一布匹6和半圆形的第二布匹10将果树抱在中央，第一振动器19和第二振动器开始振动，对果树树干产生摇晃力量，水果纷纷坠落，落在第一布匹6和第二布匹10上，接的足够多之后，旋转电机24反向转动，旋转柱16随旋转电机24反向转动，收卷在旋转柱16上的钢丝绳33松开，弹簧30要恢复形变，推着第一钳嘴20和第二钳嘴32相互远离，第一咬合部18和第二咬合部31分开并远离果树树干，拖拉机后退，U型板11开始恢复原形，第一锥形辊12和第二锥形辊27在发条的作用力下开始收卷第二布匹10，推赶着水果流向第一布匹6，当U型板11完全恢复原形之后，第二气缸13的第二活塞杆25伸长，第一布匹6倾斜，靠近拖拉机车头4的一端低于远离拖拉机车头4的一端，水果沿着第一布匹6的倾斜坡面流入车头4内，整个采摘过程，操作方便，省时省力效率高。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水果自动化采摘机，包括车体，其特征在于：所述车体的车厢右侧面下方设有用于咬住并摇晃果树树干的咬合振动装置，所述车厢的顶部设有用于接收掉落的水果的接收装置，所述接收装置包括对称设置在所述车厢顶部的两个支撑板、滚动设置在两个支撑板之间的滚筒、均匀收卷在所述滚筒上的第一布匹、 与所述第一布匹的右端连接的卡板、与所述卡板的底部连接且用于驱使所述卡板左右移动及升降的移动升降机构、与所述卡板的右端连接的第二布匹、与所述卡板的右端中部连接且开口朝右的U型板、与所述U型板的右端滚动连接的用于收卷第二布匹的锥形辊，所述锥形辊包括与所述U型板的右端后侧面滚动连接的第一锥形辊、与所述U型板的右端前侧面滚动连接的第二锥形辊，所述第一锥形辊与所述U型板连接的一端的直径小于另一端的直径，所述第二锥形辊与所述U型板连接的一端的直径小于另一端的直径，所述U型板的右端设有用于连接所述U型板的前后两端部的帆布条，所述U型板为弹性材质。

2.根据权利要求1所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述移动升降机构包括与所述卡板的底部连接且用于驱使所述卡板升降的第二气缸、与所述第二气缸的底部连接且用于驱使所述第二气缸左右移动的第一气缸，所述第一气缸设置于所述车厢顶部。

3.根据权利要求1所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述U型板的右端前侧面和后侧面均设有连接柱，所述第一锥形辊和第二锥形辊均通过两个轴承与所述连接柱滚动连接，所述第一锥形辊和第二锥形辊上位于两个轴承之间的位置开设有第一凹槽，所述连接柱上开设有与所述第一凹槽相对应的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽之间设有发条。

4.根据权利要求1所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述咬合振动装置包括与所述车厢的右侧面下方连接的用于咬住果树树干的咬合机构、与所述咬合机构的右端连接且用于摇晃果树树干的振动机构。

5.根据权利要求4所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述咬合机构包括水平设置的咬合件、与所述车厢的右侧面下方连接且用于固定所述咬合件的固定件、与所述固定件连接且用于驱使所述咬合件咬住或者放开果树树干的驱动件。

6.根据权利要求5所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述咬合件包括交叉设置的钳柄和钳嘴、设置于交叉处的转轴、与所述钳嘴右端连接的咬合部，所述钳柄包括第一钳柄和第二钳柄，所述第一钳柄和第二钳柄的左端设有钢丝绳，所述钳嘴包括第一钳嘴和第二钳嘴，所述第一钳嘴和第二钳嘴的中部设有弹簧，所述咬合部包括呈半圆形且开口朝前的第一咬合部、呈半圆形且开口朝后的第二咬合部。

7.根据权利要求6所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述固定件包括与所述车厢的右侧面下方连接且呈上下对称设置的上板体和下板体，所述上板体和下板体的纵截面均为L形，所述上板体与下板体之间形成容纳腔和条形缝隙，所述第一钳柄和第二钳柄的左端贯穿所述条形缝隙并插入所述容纳腔的内部。

8.根据权利要求7所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述驱动件包括位于所述下板体下方的旋转电机，所述旋转电机的输出端沿竖直方向设置且贯穿所述下板体，所述旋转电机的输出端顶部设有旋转柱，所述旋转柱上沿竖直方向开设有与所述旋转柱的中轴线重合的开槽，所述钢丝绳嵌入所述开槽中。

9.根据权利要求8所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述旋转电机外设有用于支撑和保护所述旋转电机的安装盒。

10.根据权利要求6所述的一种水果自动化采摘机，其特征在于：所述振动机构包括与所述第一咬合部连接的第一振动器、与所述第二咬合部连接的第二振动器。

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